L Chuong 3 - Co ban ve mang may tinh

Mạng máy tính

Giảng viên: PGS.Trương Diệu Linh

Bộ môn Truyền thông và Mạng máy tính

Về môn học này

Giảng viên Trương Diệu Linh, Bộ môn TTM, Khoa CNTT-ĐHBK HN

Liên hệ với giáo viên Bộ môn TTM – Viện CNTT&TT, B1-501, 901Bộ môn TTM – Viện CNTT&TT, B1-501, 901

Mail: [email protected]

Bài giảng: http://users.soict.hust.edu.vn/linhtd

Nội dung và tài liệu môn học được tham khảo từ tài liệu giảng dạy của các giảng viên khoa CNTT

Mục đích môn học

Nhằm cung cấp cho sinh viên những kiến thức cơ bản về mạng máy tính

Đi sâu vào một số công nghệ mạng hiện đại. Tập trung vào công nghệ Internet.Tập trung vào công nghệ Internet.

Sử dụng hiệu quả Internet, vận dụng để có thể cài đặt các công nghệ và dịch vụ mới

Cho phép sinh viên có thể tự cập nhật kiến thức mới về mạng máy tính một cách thuận lợi

Lịch học dự kiến

1. Tuần 1,2 Cơ bản về mạng máy tính2. Tuần 3 Tầng vật lý3. Tuần 4,5,6 Tầng liên kết dữ liệu4. Tuần 7,8 Tầng mạng - IP5. Tuần 9 Chọn đường - Các giao thức chọn đường6. Tuần 10,11 Tầng giao vận7. Tuần 12,13 Tầng ứng dụng

Đánh giá kết quả

Kiểm tra giữa kỳ 20%

Thí nghiệm 30%

Thi cuối kỳ 50%

Tài liệu tham khảo

Mạng máy tính và các hệ thống mở, Nguyễn Thúc Hải, NXB Giáo Dục

Andrew S. Tanenbaum. Computer Networks. Prentice Hall, 5th Edition.Prentice Hall, 5th Edition.

Guy Pujole, Les réseaux

Cơ bản về mạng máy tính

Lịch sử InternetKhái niệm mạng máy tính

7

Khái niệm mạng máy tínhKiến trúc mạng

Chuyển mạch gói vs. chuyển mạch kênh

Đọc: Chương 1, Computer Networks, Tanenbaum

Nguồn gốc Internet

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).

8

ARPA: Advanced Research Project AgencyUCLA: University California Los Angeles SRI: Stanford Research InstituteIMP: Interface Message Processor

Source: http://www.cybergeography.org/atlas/historical.html

3 tháng sau, 12/1969

UTAHSRI

UCSBUCLA

9

Một mạng hoàn chỉnh với 4 nút, 56kbps

UCSB:University of California, Santa BarbaraUTAH:University of Utah

source: http://www.cybergeography.org/atlas/historical.html

ARPANET thời kỳ đầu, 1971

10Mạng phát triển với tốc độ thêm mỗi nút một thángSource:http://www.cybergeography.org/atlas/historical.html

Thập niên 70: Kết nối liên mạng, kiến trúc mạng mới và các mạng riêng

11

Sự mở rộng của ARPANET, 1974

12Lưu lượng mỗi ngày vượt quá 3.000.000 gói tin

source:http://www.cybergeography.org/atlas/historical.html

Thập niên 70

Từ đầu 1970 xuất hiện các mạng riêng: ALOHAnet tại Hawaii

DECnet, IBM SNA, XNA

13

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

14

1981: Xây dựng mạng NSFNET

NSF: National Science FoundationPhục vụ cho nghiên cứu khoa học, do sự quá tải của ARPANET

15

1986: Nối kết USENET& NSFNET

16

Source: http://www.cybergeography.org/atlas/historical.html

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

17

TCP/IP được chuẩn hóa và phổ biến vào1980

Berkeley tích hợp TCP/IP vào BSD Unix

Dịch vụ: FTP, Mail, DNS …

Thập niên 90: Web và thương mại hóa Internet

18

Thập niên 90

Đầu 90: ARPAnet chỉ là một phần của Internet

Đầu 90: Web

HTML, HTTP:

Cuối 1990’s – 2000’s: Nhiều ứng dụng mới: chat,

chia sẻ file P2P…

E-commerce, Yahoo, Ebay, Paypal, Amazon, Google…

19

HTML, HTTP: Berners-Lee

1994: Mosaic, Netscape

Cuối 90: Thương mại hóa Internet

Paypal, 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

Lược 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

20

64kbps, 1 đường kết nối quốc tế, một số NSD

1997: Việt Nam chính thức kết nối Internet 1 IXP (Internet Exchange Point): VNPT

4 ISP (Internet Service Provider): VNPT, Netnam (IOT), FPT, SPT

2007: “Mười năm Internet Việt Nam” 20 ISPs, 4 IXPs: VNPT, FPT, Viettel, EVN Telecom

19 triệu NSD, 22.04% dân số

Phát triển Internet ở VN

21

Ước tính số người dùng bằng hai lần số thuê bao

Source: Vietnam Internet Case Study, http://www.itu.int/asean2001/reports/material/VNM%20CS.pdf

Thống kê gần đây

17.94

22.04

15.0

20.0

25.0

Số

lượ

ng

NS

D

(triệ

u n

gư

ời)

15

20

25

30

% d

ân

số

số người dùng (triệu người)

% dân số

22

14.9

18.6

11.1

6.33.8

7.69

13.36

0.0

5.0

10.0

2003 2004 2005 2006 2007

Số

lượ

ng

NS

D

(triệ

u n

gư

ời)

0

5

10

15

% d

ân

số

Source: Vnnic, http://www.thongkeinternet.vn

Băng thông kết nối đi quốc tế (Mbps), Q.3 2007

EVN, 400

FPT, 2635

23

SPT, 200

Vietel, 2056

HanoiTelecom, 4

VNPT, 6820

Tổng cộng: 12115.0 Mbps

Internet subscription, 2019

24

Statistics are provided by Department of Telecommunication, Ministry ofInformation and Communication.http://vnta.gov.vn/thongke/Trang/dulieuthongke.aspx

Một số công nghệ kết nối cố định đến nhà cung cấp dịch vụ Internet

Dial-up: tốc độ 56kbps, trên đường dây điện thoại, truyền dữ liệu trên cùng tần số tín hiệu thoại, công nghệ cũ sử dụng phổ biến trước năm 2000

Công nghệ ADSL, xDSL: tốc độ vài Mbps, trên đường dây điện thoại, truyền dữ liệu trên tần số khác tín hiệu thoại, công nghệ sử dụng phổ biến đầu các năm 2000-2010

Công nghệ sử ụng đường Truyền hình cáp

Công nghệ FTTH: tốc độ vài chục Mbps, trên đường cáp quang, công nghệ sử dụng phổ biến hiện nay.

25

Internet usage on Mobile phone 2019

26


International Internet data volume 2019

27


Domestic Internet data volume

28


Quản lý Internet tại Việt Nam

VNNIC chức năng quản lý nguồn tài nguyên tên miền, địa

chỉ, số hiệu mạng Internet ở Việt Nam; thông tin hướng dẫn, thống kê về mạng Internet;

tham gia các hoạt động quốc tế về Internet.

29

tham gia các hoạt động quốc tế về Internet.

VNIX: Vietnam National Internet eXchange Hệ thống các điểm chuyển mạch trung chuyển

Internet trong nước giữa các ISP.

[Nguồn VNNIC]

30

Kết nối quốc tế

31


32


33

Cáp quang biển

34

Nguồn: https://www.submarinecablemap.com

Cáp quang biển

35Nguồn: https://www.submarinecablemap.com

Mạng máy tính là gì

36

Khái niệm

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, điện thoại di động …

37

định tuyến, điện thoại di động …

Kết nối bằng một phương tiện truyền

Theo một kiến trúc mạng

Các dạng máy tính?

Ví dụ về mạng máy tính

Mạng Internet

Mạng Ethernet

Mạng LAN không dây: 802:11

38

Hệ thống mạng ngân hàng: mạng lưới máy rút tiền

Hệ thống bán vé tàu qua mạng

…

Xử lý tập trung hay phân tán

PSTN Internet

39

Mạng điện thoại công cộng, tập trung: mạng xử lý mọi thứ

Máy tính có khả năng lớn hơn

Hầu hết các chức năng tập trung ở mạng máy tính

Mạng: Truyền dữ liệu

Internet

PSTN: Public Switch Telephone Network

Kiến trúc mạng

Kiến trúc mạng: Hình trạng (topology) và giao thức (protocol)

Hình trạng mạng Trục (Bus), Vòng (Ring), Sao (Star)…

40

Trục (Bus), Vòng (Ring), Sao (Star)…

Thực tế là sự kết hợp của nhiều hình trạng khác nhau

Giao thức là gì?

yêu cầu

trả lời

Hi

Hi

Anh cho hỏi

41

Giao thức người-người

request

response

Anh cho hỏimấy giờ rồi ạ?

2:00

Thời gian

Giao thức máy-máy

Giao thức mạng

Protocol: Quy tắc để truyền thông Gửi một yêu cầu hoặc thông tin

Nhận một thông tin hoặc yêu cầu hành động

Các yêu cầu, thông tin được gửi dưới dạng các thông điệp

42

Định nghĩa khuôn dạng dữ liệu, thông điệp

thứ tự truyền, nhận thông điệp giữa các thực thể trên mạng

các hành động tương ứng khi nhận được thông điệp

Ví dụ về giao thức mạng: TCP, UDP, IP, HTTP, Telnet, SSH, Ethernet, …

Mô hình truyền thông

Chuyển mạch gói vs. Chuyển mạch kênh

43

Chuyển mạch gói vs. Chuyển mạch kênh

Hướng liên kết vs. Không liên kết

Mạng chuyển mạch dữ liệu

44

2.1. Đặt vấn đề

Kết nối điểm-điểm giữa 2 host

Thông số của kết nối:

AB

Thông số của kết nối: Băng thông (bandwith - R): lượng dữ liệu truyền tối đa trong một

đơn vị thời gian (bps – bit per second). Ví dụ: đường cáp quangbăng thông (tốc độ truyền) 100Mbps.

Trễ (Latency): thời gian truyền liệu từ A đến B Trễ truyền dẫn (transmission delay): Độ dài liên kết / tốc độ tín hiệu. Ví

dụ cáp quang dài 10km, truyền tốc độ gần ánh sáng(3 x 108m/s) 10 x 103/(3 x 108) ~ 3.333 x 10-5 = 0.03333 ms

Trễ truyền tin: Kích thước dữ liệu / Băng thông

45

Kết nối điểm-điểm giữa 2 host

Truyền 100B từ A đến BA B

1Mbps, AB = 200km

Thời gian truyền

Thời gian để lan truyền tín hiệu: 1ms

46

time=0

100Byte packet

Time

Thời gian truyền1 bit = 1/106s

Thời gian truyền800 bits=800x1/106s

Thời điểm bitđầu tiên tới B= 1/106+1/103s

Thời điểm bitcuối cùng tới B

(800x1/106)+1/103s= 1.8ms

Bài tập tại lớp

47

Kết nối giữa nhiều host

Điểm-điểm giữa mọi cặp

Hạn chế?

48

Kết nối giữa nhiều nút mạng

Điểm-đa điểm: Sử dụng 1 đường truyền chung cho tất cả truyền “quảng bá” (broadcast)

Hạn chế?A

49

A

X

Kết nối giữa nhiều nút mạng

Giải pháp: mạng chuyển mạch (switch) Mỗi host kết nối với 1 thiết bị chuyển mạch

Các thiết bị chuyển mạch kết nối điểm-điểm và thực hiện chuyểntiếp dữ liệu tới đích

Chia sẻ tài nguyên đường truyềnCâu hỏi: Làm thế

Chia sẻ tài nguyên đường truyền

504

3

51

2

Câu hỏi: Làm thế nào để xác định được tuyến đường?Trả lời: Định tuyến/Chuyển mạch

A

B

D

C

E F

G

2. Mạng chuyển mạch kênh

Tài nguyên được gán riêng cho mỗi kênh kể cả khi tài nguyên của kênh đó đang rỗi, người khác cũng không được dùng

3 giai đoạn của quá trình truyền tin

Thiết lập kênh truyền

Truyền dữ liệu

51

Truyền dữ liệu

Giải phóng kênh truyền Bảo đảm băng thông (cần cho các ứng dụng audio/video)

Lãng phí nếu liên kết đó không sử dụng hết khả năng của kênh

Chuyển mạch kênh

52

Ví dụ: hệ thống điện thoại công cộng

53

Các kỹ thuật chuyển mạch gói

Dữ liệu được chia thành các gói nhỏ (packets), và được chuyển qua mạng

Nhiều kết nối có thể chia sẻ một kênh Tăng hiệu quả sử dụng băng thông

54

Tăng hiệu quả sử dụng băng thông

Mỗi gói tin được định tuyến độc lập

Hai kỹ thuật chuyển tiếp Chuyển mạch gói dữ liệu (datagram switching)

Các gói tin có thể đi theo bất kỳ đường nào: IP

Chuyển mạch kênh ảo (virtual circuit switching) Các gói tin đi theo một đường cố định: MPLS

Ví dụ

55

Chuyển mạch kênh ảo

•Các gói tin được chuyển tiếp theo một đường đi chung kênh ảo.

•Các phần của

56

•Các phần của kênh vẫn có thể được chia sẻ giữa các liên kết khác nhau

•Đảm bảo thứ tự các gói tin

•chuyển tiếp nhanh

12Dữ liệu12:5

12:612:E

Truyền thông hướng liên kết vs. không liên kết

Truyền thông hướng liên kết : Dữ liệu được truyền qua một liên kết đã được

thiết lập Ba giai đoạn: Thiết lập liên kết, truyền dữ liệu,

Hủy bỏ liên kết

57

Hủy bỏ liên kết Tin cậy

Truyền thông không liên kết Không thiết lập liên kết, chỉ có giai đoạn truyền dữ

liệu Không tin cậy - “Best effort”

Tóm tắt

Giới thiệu môn học

Lược sử Internet

Khái niệm mạng máy tính

58

Kiến trúc mạng Topology

Protocol

Chuyển mạch kênh vs. chuyển mạch gói Pros & cons

Tuần tới…

Kiến trúc phân tầng

Mô hình tham chiếu OSI

Địa chỉ IP, MAC, số hiệu cổng

59

DNS và dịch vụ tên miền

L Chuong 3 - Co ban ve mang may tinh

Documents