Bài giảng Mạng máy tính Phần 1

5/5/2013 1  Vì sao phải kết nối mạng?   Khái niệm cơ bản về mạng máy tính  Các thành phần cơ bản của mạng  Phân loại  Giao thức   Hệ điều hành mạng  Lịch sử mạng và Internet Vì sao phải kết nối mạng ? Office Representative at Vietnam Headquarters at USA Fab at China 5/5/2013 2 T¹i sao ph¶i nèi m¹ng m¸y tÝnh? Sao chÐp, truyÒn d÷ liÖu CHIA SẺ TÀI NGUYÊN ( thông tin, thiết bị) 5/5/2013 3 Tạo thành hệ thô ́ng tính toán lớn KÕt nèi Chia sÎ tμi nguyªn (ThiÕt bÞ, th«ng tin, d÷ liÖu vμ phÇn mÒm ...) Sao chÐp, truyÒn d÷ liÖu T¹o thμnh hÖ thèng tÝnh to¸n lín Gåm ba thμnh phÇn:  C¸c thiÕt bÞ m¹ng ®¶m b¶o kÕt nèi c¸c m¸y tÝnh víi nhau.  C¸c m¸y tÝnh  PhÇn mÒm cho phÐp thùc hiÖn viÖc giao tiÕp gi÷a c¸c m¸y tÝnh 1. M¹ng m¸y tÝnh A. Phương tiÖn truyÒn th«ng  KÕt nèi cã d©y 2. Phư¬ng tiÖn vμ giao thøc truyÒn th«ng cña m¹ng m¸y tÝnh 5/5/2013 4 Card m¹ng Hub SwitchGi¾c c¾mC¸p m¹ng Bridge Router  KÕt nèi kh«ng d©y Dïng sãng radio, bøc x¹ hång ngo¹i, truyÒn th«ng qua vÖ tinh…  ThiÕt bÞ WAP (Wireless Access Point): cã chøc n¨ng kÕt nèi c¸c m¸y tÝnh trong m¹ng vμ kÕt nèi víi m¹ng cã d©y. Mçi m¸y tÝnh ph¶i cã card m¹ng kh«ng d©y (Wireless Netwrork Card) C¸c yÕu tè cÇn quan t©m khi thiÕt kÕ m¹ng 5/5/2013 5 B. Giao thøc (Protocol) B¹n cã thÓ viÕt b»ng tiÕng ViÖt kh«ng? Giao thức là gì? Giao thức người‐người yêu cầu trả lời request response Hi Hi Anh cho hỏi mấy giờ rồi ạ? 2:00 Thời gian Giao thức máy-máy ViÕt thư Bá thư vμo thïng ChuyÓn thư ®Õn bưu ®iÖn Bưuu ®iÖn ph©n lo¹i vμ chuyÓn thư §äc thư Më thïng lÊy thư ChuyÓn thư ®Õn người nhËn Bưu ®iÖn ph©n lo¹i vμ chuyÓn thư Giao thøc truyÒn th«ng lμ bé c¸c quy t¾c cô thÓ ph¶i tu©n thñ trong viÖc trao ®æi th«ng tin trong m¹ng gi÷a c¸c thiÕt bÞ nhËn vμ truyÒn d÷ liÖu. VÝ dô: Giao thøc vÒ tèc ®é truyÒn, khu«n d¹ng d÷ liÖu, kiÓm so¸t lçi… Bé giao thøc truyÒn th«ng ®ược dïng phæ biÕn hiÖn nay trong c¸c m¹ng, ®Æc biÖt trong m¹ng toμn cÇu Internet lμ TCP/IP. (Transmission Control Protocol /Internet Protocol) 5/5/2013 6 Lợi ích của việc kết nối mạng • Chia sẻ các thiết bị ngoại vi. • Chia sẻ chương trình và dữ liệu. • Cung cấp môi trường truyền thông tốt hơn. • Bảo đảm an toàn cho thông tin. • Cung cấp truy cập vào các CSDL. • Giảm chi phí và thời gian đi lại. • Sử dụng chung các công cụ Ɵện ích Trong các tổ chức • Chia sẻ tài nguyên mạng • Cung cấp độ tin cậy cao • Tiết kiệm ngân sách • Tạo môi trường liên lạc tốt Cho nhiều người • Truy xuất thông tin từ xa : WWW, FTP … • Liên lạc với nhau: Mail, Chat, Voice Chat, WebCam ... • Giải trí : Video, Music. Nảy sinh các vần đề xã hội • Lạm dụng hệ thống mạng để làm điều phi pháp hay thiếu đạo đức • Mạng càng lớn thì nguy cơ lan truyền các phần mềm ác tính càng dễ xảy ra • Hệ thống buôn bán trở nên khó kiểm soát hơn nhưng cũng tạo điều kiện cho cạnh tranh gay gắt hơn • Không kiểm soát được nhân viên làm việc • Vấn đề giáo dục thanh thiếu niên cũng trở nên khó khăn hơn vì các em có thể tham gia vào các việc trên mạng mà cha mẹ khó kiểm soát nổi. • Hơn bao giờ hết với phương tiện thông tin nhanh chóng thì sự tự do ngôn luận hay lạm dụng quyền ngôn luận cũng có thể ảnh hưởng sâu rộng hơn trước đây như là các trường hợp của các phần mềm quảng cáo và các thư rác . 5/5/2013 7 Mạng máy ơnh • Tập hợp các máy tính kết nối với nhau  dựa trên một kiến trúc nào đó để có  thể trao đổi dữ liệu • Máy tính: máy trạm, máy chủ, bộ định  tuyến • Kết nối bằng một phương tiện truyền • Theo một kiến trúc mạng • Các dạng máy tính? Từ mạng LAN đơn giản… Server PC1 PC2 PC3 PC4 PC5 Hub/Switch Printer …đến mạng WAN,… Router Saigon Đồng Nai Hà Nội …, và Internet !!! TCP/IP (Transmission Control  Protocol/Internet Protocol) VN AU FR 5/5/2013 8 • Theo phương thức kết nối • Point to Point • Point to MultiPoint • Theo vùng địa lý • LAN • MAN • GAN • WAN • Theo Topology • Theo chức năng • Peer to Peer, Server Client • Theo phương thức kết nối Point to Point : đường truyền riêng biệt được thiết lập để nối các cặp máy tính với nhau (từ máy tới máy hoặc Hub tới Hub) Point to Multipoint : Từ một trạm có thể kết nối đến nhiều trạm • Theo vùng địa lý LAN (Local Area Network) : kết nối trong vòng bán kính hẹp vài trăm mét, sử dụng đường truyền tốc độ cao. 5/5/2013 9 MANs (Metropolitan Area Networks) •Có kích thước vùng địa lý lớn hơn LAN •Do một tổ chức quản lý •Thường dùng cáp đồng trục hoặc cáp quang 33 WANs (Wide Area Networks) • Là sự kết nối nhiều LAN • Không có giới hạn về địa lý • Tốc độ truyền dữ liệu thấp • Do nhiều tổ chức quản lý • Sử dụng các kỹ thuật Modem, ISDN, DSL, Frame Relay, ATM  WANs (Wide Area Networks) • GAN (Global Area Network) : kết nối giữa các châu lục. 5/5/2013 10 Mạng không dây (Wireless Networking) •Do tổ chức IEEE xây dựng và được tổ chức Wi‐fi  Alliance đưa vào sử dụng trên toàn thế giới. •Có các tiêu chuẩn: chuẩn 802.11a, chuẩn 802.11b,  chuẩn 802.11g (sử dụng phổ biến ở thị trường Việt  Nam), chuẩn 802.11n (mới có). •Thiết bị cho mạng không dây gồm 2 loại: card mạng  không dây và bộ tiếp sóng/điểm truy cập (Access  Point ‐ AP). Mạng không dây Internet Một hệ thống  mạng của các máy  tính được kết nối  với nhau qua hệ  thống viễn thông  trên phạm vi toàn  thế giới để trao  đổi thông tin. • Theo Chức năng Mạng peer-to-peer : Các máy tính trong mạng vừa có thể hoạt động như client vừa như một server Các đặc điểm cơ bản • Mỗi máy tính đều bình đẳng có vai trò như nhau • Không tồn tại bất kỳ máy phục vụ chuyên dụng nào • Mỗi máy tính đều đảm nhận cả 2 vai trò máy phục vụ và máy khách • Không có máy nào được chỉ định quản lý toàn mạng • Người dùng từng máy tự quýêt định về dữ liệu dùng chung 5/5/2013 11 • Öu ñieåm : • Deå caøi ñaët vaø caáu hình • Reû tieàn so vôùi maïng khaùch chuû • Nhöôïc ñieåm: • Khoâng quaûn lyù taäp trung taøi nguyeân maïng • Tính baûo maät khoâng cao : ñoä an toaøn vaø baûo maät do ngöôøi duøng cuûa töøng maùy quyeát ñònh. • Chæ thích hôïp vôùi caùc maïng coù qui moâ nhoû (ít hôn 15 maùy). • Quaûn trò: • Moãi ngöôøi duøng chòu traùch nhieäm quaûn trò heä thoáng cuûa mình. • Khoâng caàn thieát phaûi coù ngöôøi quaûn trò xuyeân suoát. • Mạng Client – Server • Một hoặc một số máy được thiết lập như server để cung cấp các tài nguyên,dịch vụ. Các máy tính sử dụng các tài nguyên dịch vụ gọi là client Ưu điểm • Sử dụng cho mạng các tổ chức, công ty có số lượng máy tính lớn và nhu cầu dịch vụ cao • Yêu cầu tính toàn vẹn dữ liệu và bảo mật mạng cao • Quản lý tập trung cho toàn mạng • Dễ dàng tích hợp những công nghệ mới • Tận dụng sức mạnh của hệ thống máy chủ nhằm phục vụ tài nguyên cho mạng • TCP/IP là giao thức được dùng trong mạng khách chủ • Nhược điểm • Kinh phí dùng để nối mạng lớn • Sự mở rộng của mạng tuỳ thuộc hoàn toàn vào thiết bị trung tâm • Đòi hỏi phải có nhân viên chuyên về quản trị mạng • Vv… Client & Server client program Client Program Service Server Program Outlook Express, Eudora, E-mail sendmail, qmail Internet Explorer, Netscape, WWW httpd Telnet Remote Access telnetd, sshd WS-FTP, FTP Pro File Transfer ftpd, sftpd server program chạy trên server Network 5/5/2013 12 Một số hệ điều hành mạng peer to peer • Microsoft Windows 3.11 • MS Windows 9x,  Windows2000, Windows XP,  Vista, Win 7 • MS Windows NT workstation • Novell Personal netware Một số hệ điều hành mạng Server Based • Windows NT server, Windows 200X server,  • Novell Netware 3.11, 4.1. • IBM OS/2 LAN Server. Lịch sử mạng & Internet Thời kỳ đầu • 1960s: Mạng điện thoại & sự phát  triển của máy tính • 1961: Kleinrock – Lý thuyết hàng đợi,  hiệu quả của chuyển mạch gói • 1964: Baran – mạng chuyển mạch gói • 1967: ARPAnet được phê duyệt  (Advanced Research Projects Agency) 1961-1972: Các nguyên lý mạng chuyển mạch gói 5/5/2013 13 Nguồn gốc Internet ARPA: Advanced Research Project Agency UCLA: University California Los Angeles SRI: Stanford Research Institute IMP: Interface Message Processor Source:  Bắt đầu từ một thí nghiệm của dự án của ARPA  Một liên kết giữa hai nút mạng (IMP tại UCLA và IMP tại SRI). 3 tháng sau, 12/1969 Một mạng hoàn chỉnh với 4 nút, 56kbps UTAHSRI UCSB UCLA UCSB:University of California, Santa Barbara UTAH:University of Utah source: ARPANET thời kỳ đầu, 1971 Mạng phát triển với tốc độ thêm mỗi nút một tháng Source: atlas/historical.html Thập niên 70: Kết nối liên mạng, kiến trúc  mạng mới và các mạng riêng 5/5/2013 14 Sự mở rộng của ARPANET, 1974 Lưu lượng mỗi ngày vượt quá 3.000.000 gói tin source: atlas/historical.html Thập niên 70 •Từ đầu 1970 xuất hiện các mạng riêng:  •ALOHAnet tại Hawaii •DECnet, IBM SNA, XNA •1974: Cerf & Kahn – nguyên lý kết nối các  hệ thống mở (Turing Awards) •1976: Ethernet, Xerox PARC •Cuối 1970: ATM Thập niên 80: Các giao thức mới,  kết nối thêm mạng mới 1981: Xây dựng mạng NSFNET NSF: National Science Foundation Phục vụ cho nghiên cứu khoa học, do sự quá tải của ARPANET 5/5/2013 15 1986: Nối kết USENET& NSFNET Source: Thêm nhiều mạng và giao thức mới • Thêm nhiều mạng mới nối vào: MFENET, HEPNET (Dept. Energy),  SPAN (NASA), BITnet, CSnet, NSFnet, Minitel … • TCP/IP được chuẩn hóa và phổ biến vào 1980 • Berkeley tích hợp TCP/IP vào BSD Unix • Dịch vụ: FTP, Mail, DNS … Thập niên 90: Web và thương mại  hóa Internet  Thập niên 90 •Đầu 90: ARPAnet chỉ là  một phần của Internet •Đầu 90: Web •HTML, HTTP: Berners‐ Lee • 1994: Mosaic,  Netscape • Cuối 90: Thương mại hóa  Internet Cuối 1990’s – 2000’s: • Nhiều ứng dụng mới: chat, chia  sẻ file P2P… • E‐commerce, Yahoo, Amazon,  Google… • > 50 triệu máy trạm, > 100 triệu  NSD • Vấn đề an toàn an ninh thông  tin! • Internet dành cho tất cả mọi  người • Tất cả các dịch vụ phải quan tâm  tới vấn đề này 5/5/2013 16 Lịch sử Internet Việt Nam • 1991: Nỗ lực kết nối Internet không thành.    (Vì một lý do nào đó) • 1996:  Giải quyết các cản trở, chuẩn bị hạ tầng Internet • ISP: VNPT • 64kbps, 1 đường kết nối quốc tế, một số NSD • 1997: Việt Nam chính thức kết nối Internet  • 1 IXP: VNPT • 4 ISP: VNPT, Netnam (IOT), FPT, SPT  • 2007: “Mười năm Internet Việt Nam” • 20 ISPs, 4 IXPs • 19 triệu NSD, 22.04% dân số Phát triển Internet  ở VN Ước tính số người dùng bằng hai lần số thuê bao Source: Vietnam Internet Case Study, Thống kê gần đây 14.9 18.6 11.1 6.3 3.8 7.69 13.36 17.94 22.04 0.0 5.0 10.0 15.0 20.0 25.0 2003 2004 2005 2006 2007 S ố l ư ợ n g N S D ( t r i ệ u n g ư ờ i ) 0 5 10 15 20 25 30 % d â n s ố số người dùng (triệu người) % dân số Source: Vnnic, Băng thông kết nối đi quốc tế (Mbps), Q.3  2007 SPT, 200 Vietel, 2056 HanoiTelecom, 4 EVN, 400 FPT, 2635 VNPT, 6820 Tổng cộng: 12115.0 Mbps 5/5/2013 17 Internet những năm 2000s: Tương lai là của  các bạn • Ứng dụng và công nghệ mới • Youtube, Skype, Bittorrent, Video & VoIP... • Mạng không dây, mạng quang học, thông tin di động • …. • Internet sẽ tiếp tục cải tiến dịch vụ và biến đổi không ngừng • Mang lại sự thuận tiện cho mọi người • Các bạn (sinh viên CNTT) sẽ làm được điều đó!