Chương 1: Giới thiệu về networking

Phan Vĩnh Thuần Computer Network * Môn học: Mạng máy tính cơ bản (Tên Tiếng Anh: Computer Network) Thời lượng: 45 tiết lý thuyết Mục đích: Cung cấp cho sinh viên những kiến thức cơ bản, cần thiết về mạng máy tính Giúp sinh viên: Nhận biết và mô tả chức năng của từng lớp trong mô hình OSI (Open System Interconnect) Hiểu rõ cơ chế hoạt động của các trang thiết bị mạng Phân loại mạng máy tính Phan Vĩnh Thuần Computer Network * Nắm bắt các chuẩn LAN và các công nghệ mạng LAN Các thiết bị dùng trong mạng LAN Địa chỉ IP và phân chia subnet Kết nối máy tính và LAN Mô hình dịch vụ mạng : DNS, DHCP, BOOTP,.. Môn học tiên quyết: Không có Điểm môn học bằng tổng điểm hai kỳ kiểm tra trắc nghiệm Kiểm tra giữa môn được tính 20% điểm Kiểm tra giữa môn được tính 20% điểm Kiểm tra cuối môn được tính 60% điểm Phan Vĩnh Thuần Computer Network * Chương 1: GiỚI THIỆU VỀ NETWORKING Tổng Quan Mạng máy tính là một số các máy tính được kết nối với nhau theo một cách nào đó và có thể trao đổi thông tin cho nhau. Mạng máy tính luôn luôn có hai chiều, nghĩa là khi máy tính A gửi thông tin đến máy tính B thì máy tính B có thể trả lời lại cho A Phan Vĩnh Thuần Computer Network * Từ nhiều máy tính riêng rẽ, độc lập với nhau nếu ta kết nối chúng lại thành mạng máy tính thì chúng có thêm những ưu điểm sau: Nhiều người có thể dùng chung một phần mềm tiện ích. Trao đổi thông tin dễ dàng, nhanh chóng giữa một nhóm người làm việc chung với nhau. Phan Vĩnh Thuần Computer Network * Dữ liệu được quản lý tập trung nên an toàn hơn. Có thể dùng chung các thiết bị ngọai vi Cho phép người lập trình ở một trung tâm máy tính này có thể sử dụng các chương trình tiện ích của một trung tâm máy tính khác đang đang nhàn rỗi làm tăng hiệu quả kinh tế của hệ thống. Phan Vĩnh Thuần Computer Network * Phan Vĩnh Thuần Computer Network * 1.1. Kết nối đến Internet 1.1.1. Các nhu cầu kết nối Internet Internet là một tài nguyên khổng lồ quí giá. Kết nối đến Internet là việc làm cần thiết đối với các họat động kinh tế xã hội ngày nay Xây dựng một mạng kết nối đến Internet cần phải có họach định cẩn thận: thiết bị phần cứng, các giao thức và phần mềm Phan Vĩnh Thuần Computer Network * Kết nối đến Internet có thể được quy về kết nối vật lý, kết nối luận lý và ứng dụng. Một kết nối vật lý được thực hiện bằng cách kết nối một card mở rộng đặc biệt như modem hay card mạng từ máy tính cá nhân đến mạng. Kết nối vật lý dùng để vận chuyển các tính hiệu giữa các máy tính cá nhân với mạng cục bộ và đến các thiết bị ở xa trên mạng. Phan Vĩnh Thuần Computer Network * Một kết nối luận lý sử dụng các tiêu chuẩn được gọi là giao thức (protocol). Một giao thức là một mô tả hình thức một tập các thể lệ và các thủ tục điều khiển việc truyền tin giữa các thiết bị trên mạng. Các kết nối đến Internet có thể dùng nhiều giao thức. TCP/IP là giao thức chủ yếu trên Internet. Ứng dụng làm nhiệm vụ biên dịch và hiển thị thông tin dưới dạng có thể hiểu được. Các ứng dụng làm việc với các giao thức để truyền và nhận dữ liệu qua Internet. Phan Vĩnh Thuần Computer Network * 1.1.2. Sơ lược về máy tính cá nhân Các thành phần nhỏ và rời - Transitor - IC - Resistor - Capacitor - Conector - LED Phan Vĩnh Thuần Computer Network * Các thành phần hệ thống của PC - Printed circuit board(PCB) - CD-ROM drive - CPU - Floppy disk drive - Harddisk drive Phan Vĩnh Thuần Computer Network * - Motherboard hay Mainboard - Bus - RAM - ROM - System unit - Expansion slot - Power supply Phan Vĩnh Thuần Computer Network * Các thành phần backplane - Backkplane - Network interface card (NIC) - Video card - Audio card - Parallel port - Serial port - Mouse port - Power cord Phan Vĩnh Thuần Computer Network * 1.1.3. Card gia tiếp mạng (NIC) - NIC là gì ? - Chủng lọai NIC phải phù hợp với môi trường truyền và giao thức dùng trên mạng cục bộ. - Chọn NIC: giao thức, môi trường, bus Phan Vĩnh Thuần Computer Network * Phan Vĩnh Thuần Computer Network * 1.1.4. Cài đặt NIC và modem Thiết bị cần thiết để kết nối Internet Modem NIC Các tình huống cần cài đặt NIC Thêm NIC vào host Thay thế NIC hỏng Nâng cấp NIC Phan Vĩnh Thuần Computer Network * 1.1.5. Tổng quan về quay số và kết nối tốc độ cao. Đầu năm 1960, các modem được giới thiệu. Tốc độ 300 bps. Những năm 1970, BBS xuất hiện cho phép giao tiếp trên discussion board. 1980 BBS quá chậm cho truyền tập tin và hình ảnh Những năm 1990, modem có thể chạy 9600 bps và 1998 đạt 56 kbps. Phan Vĩnh Thuần Computer Network * 1.1.6. Mô tả và cấu hình TCP/IP TCP/IP cho phép các may tính cộng tác chia sẻ tài nguyên qua mạng. Cấu hình TCP/IP: thông qua công cụ của hệ điều hành Phan Vĩnh Thuần Computer Network * 1.1.7. Kiểm tra tính kết nối bằng lệnh ping Ping là tiện ích để xác thực kết nối trên mạng. Cách thức làm việc của ping Các lọai kiểm thử với ping được dùng phổ biến Phan Vĩnh Thuần Computer Network * Ping 127.0.0.1 Ping Ping Ping Phan Vĩnh Thuần Computer Network * 1.1.8. Trình duyệt web và plus-ins Đảm nhiệm một phần công việc phía user Thỏa thuận với web server Yêu cầu thông tin Nhận thông tin Hiển thị kết quả lên màn hình Hai trình duyệt thông dụng: Netscape Communicator và Internet Explorer (IE) Phan Vĩnh Thuần Computer Network * Ứng dụng Plug-ins Phối hợp với trình duyệt web thực thi chương trình hiển thị các tập tin đặc biệt. Flash Quicktime Real Player Phan Vĩnh Thuần Computer Network * 1.2. Tóan mạng (Network math) 1.1.1. Biểu diễn số nhị phân Máy tính chỉ hiểu hai trạng thái của công tắt điện tử là đóng (ON) hay ngắt (OFF) ON được biểu diễn là 1 OFF được biễu diễn là 0 1 và 0 được xem là các ký số nhị phân hay bit ASCII dùng 8 bit đểbiểu diễn ký tự Phan Vĩnh Thuần Computer Network * 1.2.2. Các bit, byte và các đơn vị liên quan - 8 bit là 1 byte Phan Vĩnh Thuần Computer Network * 1.2.3. Hệ thống số cơ số 10 (hệ thập phân) Dùng 10 ký số 0..9 để biểu diễn số. Có cơ số là 10. Ví dụ: 3125 = 5 x 100 + 2 x 101 + 1 x 102 + 3 x 103 Phan Vĩnh Thuần Computer Network * 1.2.4. Hệ thống số nhị phân Máy tính nhận biết và xử lý dữ liệu bằng cách sử dụng hệ thống số nhị phân hay hệ thống cơ số 2 Dùng hay ký số 0, 1 để biểu diễn số Ví dụ: 10101 = 1 x 20 + 0 x 21 + 1 x 22 + 0 x 23 + 1 x 24 = 21 Phan Vĩnh Thuần Computer Network * 1.2.5. Chuyển đổi số thập phân thành số nhị phân Chia số thập phân liên tiếp cho 2. Thương số của phép chia trước sẽ là số bị chia của phép chia sau. Cho đến khi nào thương số bằng 0. Số nhị phân có được là phần dư trong các phép chia được viết theo thứ tự ngược lại. Phan Vĩnh Thuần Computer Network * Ví dụ: Chuyển 243 thành số nhị phân 243 chia 2 dư 1 121 chia 2 dư 1 60 chia 2 dư 0 30 chia 2 dư 0 15 chia 2 dư 1 7 chia 2 dư 1 3 chia 2 dư 1 1 chia 2 dư 1 0 -> 243 = 111100112 Phan Vĩnh Thuần Computer Network * 1.2.6. Chuyển đổi số nhị phân 8 bit thành số thập phân Các số nhị phân có thể được chuyển thành số thập phân bằng cách nhân các ký số nhị phân với cơ số 2 có số mũ tùy vào vị trí của số này. Ví dụ: chuyển số 11011012 thành số thập phân 1 x 20 + 0x 21 + 1 x 22 + 1 x 23 + 0 x 24 + 1 x25 + 1 x 26 1 + 0 + 4 + 8 +0 +32 +64 = 109 Phan Vĩnh Thuần Computer Network * 1.2.7. Sự biểu diễn thập phân có dấu chấm phân cách giữa 4 octet của các số nhị phân 32 bit. Hiện nay, các địa chỉ được gán cho máy tính trên Internet là số nhị phân 32 bit. Để dể dàng hơn khi làm việc với các địa chỉ này, số nhị phân 32 bit được chia làm 4 nhóm, mỗi nhóm 8 bit nhị phân còn gọi là octet. Sau đó chuyển mỗi nhóm 8 bit thành số thập phân tương ứng. Phan Vĩnh Thuần Computer Network * Khi viết ra, số nhị phân hòan chỉnh được biểu diễn như bốn nhóm số thập phân được tách biệt bởi dấu chấm. Khi chuyển đổi sang nhị phân từ bốn số thập phân có dấu phân cách, nếu số thập phân nhỏ hơn 128 thì cần phải thêm vào các bit 0 bên trái số nhị phân tương ứng cho đến khi có đủ 8 bit. Phan Vĩnh Thuần Computer Network * Ví dụ: Chuyển đổi 192.168.98.10 thành số nhị phân 32 bit tương ứng. 192.168.98.10 11000000 10101000 01100010 00001010 Phan Vĩnh Thuần Computer Network * 1.2.8. Số thập lục phân (Hexadecimal) Cơ số 16 Sử dụng 16 ký hiệu để biểu diễn số 0, 1,2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, A, B, C, D, E, F Số thập lục phân được viết tắt là hex, được dùng thường xuyên khi làm việc với máy tính vì nó có thể được dùng để biểu diễn một số nhị phân dưới dạng dễ đọc hơn. Phan Vĩnh Thuần Computer Network * Chuyển đổi một số hex sang số nhị phân và chuyển đổi một số nhị phân sang số hex là công việc thông thường khi đề cập đến thanh ghi cầu hình (configuration register) trong các Cisco router. Từ hexadecimal thường được viết tắt là 0x. Ví dụ: Số nhị phân 16 bit 0010000100000010 tương ứng với dạng số hex là 0x2102 Phan Vĩnh Thuần Computer Network * Tổ hợp bốn ký số nhị phân thì tương ứng với một ký số hex Để đổi từ số hex thành số nhị phân thì chỉ đơn giản là khai triển từng ký số hex thành 4 bit nhi phân tương ứng. Ví dụ: 0x2102 chuyển thành số nhị phân là 0010 0001 0000 0010 Phan Vĩnh Thuần Computer Network * Phan Vĩnh Thuần Computer Network * 1.2.9. Boolean logic và Binary logic Boolean logic là một binary logic cho phép so sánh hai số và một kiểu sinh tùy chọn dựa vào hai số đó. Cổng logic là các linh kiện điện tử được thiết kế đặc biệt họat động theo luật logic. Các cổng logic cơ bản là NOT, AND, OR Phan Vĩnh Thuần Computer Network * Phan Vĩnh Thuần Computer Network * Phan Vĩnh Thuần Computer Network * Phan Vĩnh Thuần Computer Network * 1.2.10. Địa chỉ IP và mặt nạ mạng con Các địa chỉ nhị phân 32 bit dùng trên Internet được xem là địa chỉ IP. Khi IP được gán cho một máy tính, một số bit bên trái của số IP 32 bit biểu diễn cho một mạng. Số bit được gán này tùy thuộc vào lớp địa chỉ. Các bit còn lại định danh cho một máy tính đặc biệt trên mạng. Một máy tính được xem như là một host. Địa chỉ IP của một máy tính bao gồm phần mạng và phần host. Phan Vĩnh Thuần Computer Network * Phan Vĩnh Thuần Computer Network * Nhằm thông báo cách chia địa chỉ IP 32 bit như thế nào, một số 32 bit thứ hai được dùng gọi là mặt nạ mạng con (subnetwork mask hay subnet mask) Subnet mask lọc tuần tự theo bit 1 từ trái qua Trong một subnet mask phần xác lập danh định cho mạng (phần mạng hay phần network) sẽ chứa tòan bit 1, từ vị trí đó trở về tận cùng bên phải sẽ là bit 0. Các bit 0 trong subnet mask xác lập danh định của máy tính hay host trên mạng. Phan Vĩnh Thuần Computer Network * Ví dụ: subnet mask 11111111000000000000000000000000 được viết 255.0.0.0 subnet mask 11111111111111110000000000000000 được viết 255.255.0.0 Phan Vĩnh Thuần Computer Network * Lấy địa chỉ IP của một host AND với một subnet mask sẽ xác định được phần mạng của host. Phan Vĩnh Thuần Computer Network * Xác định phần network của địa chỉ IP 10.34.23.134 với subnet mask là 255.0.0.0 IP host: 00001010 00100010 00010111 10000110 Subnet mask: 11111111 00000000 00000000 00000000 Phần network: 00001010 00000000 00000000 00000000 Vậy địa chỉ phần mạng là 10.0.0.0 Xác định phần network của địa chỉ IP 10.34.23.134 với subnet mask là 255.255.0.0 IP host: 00001010 00100010 00010111 10000110 Subnet mask: 11111111 11111111 00000000 00000000 Phần network: 00001010 00100010 00000000 00000000 Vậy địa chỉ phần mạng là 10.34.0.0