Giáo trình Mạng máy tính - Trang Vũ Phương

.ctec.edu.vn 1. Khái niệm 2. Tần số truyền thông 3. Các đặc tính của phƣơng tiện truyền dẫn 4. Các kiểu truyền dẫn. 126 I. GIỚI THIỆU VỀ MÔI TRƢỜNG TRUYỀN DẪN www.ctec.edu.vn 1. Khái niệm - Hữu tuyến (bounded media) - Vô tuyến (boundless media) Tín hiệu trên đƣờng truyền: số (digital) và tƣơng tự (analog) 127 I. GIỚI THIỆU VỀ MÔI TRƢỜNG TRUYỀN DẪN www.ctec.edu.vn 2. Tần số truyền thông Các tín hiệu truyền thông giữa các máy tính và các thiết bị là các dạng sóng điện từ trải dài từ tần số radio đến tần số hồng ngoại. Sóng tần số radio được dùng với cáp xoắn đôi, cáp đồng trục hoặc thông qua việc truyền phủ sóng radio. Sóng viba (microware): ví dụ như mạng điện thoại cellular. Tia hồng ngoại có thể truyền thông qua cáp quang. 128 I. GIỚI THIỆU VỀ MÔI TRƢỜNG TRUYỀN DẪN www.ctec.edu.vn 3. Các đặc tính của phƣơng tiện truyền dẫn - Chi phí - Yêu cầu cài đặt - Độ bảo mật -Băng thông (bandwidth): -Thông lượng (Throughput): lượng thông tin thực sự được truyền dẫn trên thiết bị tại một thời điểm. -Băng tầng cơ sở (baseband): -Băng tầng mở rộng (broadband): -Độ suy giảm (attenuation): -Nhiễu điện từ (Electromagnetic interference - EMI): -Nhiễu xuyên kênh (crosstalk): 129 I. GIỚI THIỆU VỀ MÔI TRƢỜNG TRUYỀN DẪN www.ctec.edu.vn 4. Các kiểu truyền dẫn. + Đơn công (Simplex): truyền hình ứng dụng kiểu này + Bán song công (Half-Duplex): Bộ đàm là thiết bị hoạt động ở kiểu truyền dẫn này. + Song công (Full-Duplex): Điện thoại là một minh họa cho kiểu truyền dẫn này. 130 I. GIỚI THIỆU VỀ MÔI TRƢỜNG TRUYỀN DẪN www.ctec.edu.vn CHƢƠNG IV: PHƢƠNG TIỆN TRUYỀN DẪN VÀ CÁC THIẾT BỊ MẠNG NỘI DUNG I. GIỚI THIỆU VỀ MÔI TRƢỜNG TRUYỀN DẪN II. CÁC LOẠI CÁP. III. ĐƢỜNG TRUYỀN VÔ TUYẾN IV. CÁC THIẾT BỊ MẠNG. www.ctec.edu.vn 131 1. Cáp đồng trục (Coaxial). 2. Cáp xoắn đôi 3. Cáp quang (Fiber-optic cable) 132 II. CÁC LOẠI CÁP www.ctec.edu.vn 1. Cáp đồng trục (Coaxial). 133 II. CÁC LOẠI CÁP www.ctec.edu.vn 2. Cáp xoắn đôi 134 II. CÁC LOẠI CÁP www.ctec.edu.vn 2. Cáp xoắn đôi 135 II. CÁC LOẠI CÁP www.ctec.edu.vn 3. Cáp quang (Fiber-optic cable) 136 II. CÁC LOẠI CÁP www.ctec.edu.vn NỘI DUNG I. GIỚI THIỆU VỀ MÔI TRƢỜNG TRUYỀN DẪN II. CÁC LOẠI CÁP. III. ĐƢỜNG TRUYỀN VÔ TUYẾN IV. CÁC THIẾT BỊ MẠNG. 137 II. CÁC LOẠI CÁP www.ctec.edu.vn 1. Sóng vô tuyến (radio). 2. Sóng viba 3. Hồng ngoại. 138 III. ĐƢỜNG TRUYỀN VÔ TUYẾN www.ctec.edu.vn 1. Sóng vô tuyến (radio). 10 KHz đến 1 GHz Nhiều dãy tần 139 III. ĐƢỜNG TRUYỀN VÔ TUYẾN www.ctec.edu.vn 2. Sóng viba Miền tần số của viba mặt đất khoảng 21-23 GHz. Các kết nối vệ tinh khoảng 11-14 Mhz www.ctec.edu.vn 140 III. ĐƢỜNG TRUYỀN VÔ TUYẾN www.ctec.edu.vn 3. Hồng ngoại. Miền tần số từ 100 Ghz đến 1000 GHz. 141 III. ĐƢỜNG TRUYỀN VÔ TUYẾN www.ctec.edu.vn CHƢƠNG IV: PHƢƠNG TIỆN TRUYỀN DẪN VÀ CÁC THIẾT BỊ MẠNG NỘI DUNG I. GIỚI THIỆU VỀ MÔI TRƢỜNG TRUYỀN DẪN II. CÁC LOẠI CÁP. III. ĐƢỜNG TRUYỀN VÔ TUYẾN IV. CÁC THIẾT BỊ MẠNG. www.ctec.edu.vn 142 IV. CÁC THIẾT BỊ MẠNG. 1. Card mạng (NIC hay Adapter). 2. Card mạng dùng cáp điện thoại. 3. Modem 4. Repeater. 5. Hub. 6. Bridge (cầu nối). 7. Switch 8. Wireless Access Point 9. Router. 10. Thiết bị mở rộng. 143 IV. CÁC THIẾT BỊ MẠNG www.ctec.edu.vn 144 NIC 145 MODEM 146 REPEATER 147 HUB 148 SWITCH CISCO 2950 149 150 SWITCH CISCO WITH STACK 151 WIRELESS ACCESS POINT 152 ROUTER CISCO 2960 153 154 Cisco Catalyst 4506-E Switch Chassis CHƢƠNG IV: PHƢƠNG TIỆN TRUYỀN DẪN VÀ CÁC THIẾT BỊ MẠNG HẾT CHƢƠNG www.ctec.edu.vn 155 www.ctec.edu.vn MẠNG MÁY TÍNH CHƢƠNG V: CÁC KIẾN TRÚC VÀ CÔNG NGHỆ MẠNG LAN TRƢỜNG CAO ĐẲNG KINH TẾ - KỸ THUẬT CẦN THƠ KHOA: TIN HỌC QUẢN LÝ 156 CHƢƠNG V: CÁC KIẾN TRÚC VÀ CÔNG NGHỆ MẠNG LAN NỘI DUNG I. KIẾN TRÚC MẠNG (TOPOLOGY) II. CÁC CÔNG NGHỆ MẠNG LAN. www.ctec.edu.vn 157 CHƢƠNG V: CÁC KIẾN TRÚC VÀ CÔNG NGHỆ MẠNG LAN NỘI DUNG I. KIẾN TRÚC MẠNG (TOPOLOGY) II. CÁC CÔNG NGHỆ MẠNG LAN. www.ctec.edu.vn 158 CHƢƠNG V: CÁC KIẾN TRÚC VÀ CÔNG NGHỆ MẠNG LAN I. KIẾN TRÚC MẠNG (TOPOLOGY) 1. Khái niệm. 2. Các kiểu kiến trúc mạng chính. 3. Các kiến trúc mạng kết hợp. www.ctec.edu.vn 159 CHƢƠNG V: CÁC KIẾN TRÚC VÀ CÔNG NGHỆ MẠNG LAN 1. Khái niệm. Network Topology là sơ đồ dùng biểu diễn các kiểu sắp xếp, bố trí vật lý của máy tính, dây cáp và những thành phần khác trên mạng theo phương diện vật lý. Có hai kiểu kiến trúc mạng chính là: Kiến trúc vật lý Kiến trúc logic www.ctec.edu.vn 160 CHƢƠNG V: CÁC KIẾN TRÚC VÀ CÔNG NGHỆ MẠNG LAN 2. Các kiểu kiến trúc mạng chính. Mạng Bus (tuyến) Mạng star (sao) Mạng RING (vòng) Mạng Mesh (lưới). www.ctec.edu.vn 161 CHƢƠNG V: CÁC KIẾN TRÚC VÀ CÔNG NGHỆ MẠNG LAN 2. Các kiểu kiến trúc mạng chính. Mạng Bus (tuyến) www.ctec.edu.vn 162 - Đặc điểm: + Dữ liệu gửi sẽ đƣợc lan truyền trên đoạn cáp đến các máy tính còn lại + Mỗi lần chỉ có một máy có thể gởi dữ liệu lên mạng + Xuất hiện hiện tƣợng dội tín hiệu - Ƣu điểm: dùng ít cáp, dễ lắp đặt, giá thành rẻ, dễ mở rộng - Hạn chế: dội tín hiệu, khó chuẩn đoán khi hỏng CHƢƠNG V: CÁC KIẾN TRÚC VÀ CÔNG NGHỆ MẠNG LAN 2. Các kiểu kiến trúc mạng chính. Mạng star (sao) www.ctec.edu.vn 163 - Đặc điểm: + Dùng thiết bị kết nối làm trung tâm (Hub, Switch) + Tín hiệu truyền trên mạng thông qua Hub, Switch - Ƣu điểm: quản lý tập trung, các máy tính hoạt động độc lập, dễ mở rộng - Hạn chế: cần nhiều cáp, thiết bị kết nối trung tâm, phụ thuộc vào thiết bị trung tâm Star topology CHƢƠNG V: CÁC KIẾN TRÚC VÀ CÔNG NGHỆ MẠNG LAN 2. Các kiểu kiến trúc mạng chính. Mạng RING (vòng) www.ctec.edu.vn 164 - Đặc điểm: + các máy tính nối thành 1 vòng khép kín + Tín hiệu đƣợc truyền 1 chiều qua nhiều máy + Dùng phƣơng pháp thẻ bài (token passing) để truyền dữ liệu - Ƣu điểm: năng lực hoạt động tốt hơn mạng bus, không cần thiết bị trung tâm, dễ chuẩn đoán khi có sự cố, mở rộng dễ dàng - Hạn chế: phụ thuộc vào từng máy tính (1 máy hƣ, thay đổi sẽ ảnh hƣởng cả hệ thống), tốc độ truyền phụ thuộc vào số lƣợng máy tính CHƢƠNG V: CÁC KIẾN TRÚC VÀ CÔNG NGHỆ MẠNG LAN 2. Các kiểu kiến trúc mạng chính. Mạng Mesh (lưới). www.ctec.edu.vn 165 - Đặc điểm: các cặp máy tính đƣợc thiết lập kết nối liên điểm, số lƣợng kết nối tăng nhanh khi tăng số lƣợng máy tính. - Ƣu điểm: nhận dạng và khắc phục lỗi dễ, tốc độ truyền nhanh - Hạn chế: chi phí đắt, cài đặt khó khăn CHƢƠNG V: CÁC KIẾN TRÚC VÀ CÔNG NGHỆ MẠNG LAN 3. Các kiến trúc mạng kết hợp. Mạng star bus. www.ctec.edu.vn 166 CHƢƠNG V: CÁC KIẾN TRÚC VÀ CÔNG NGHỆ MẠNG LAN 3. Các kiến trúc mạng kết hợp. Mạng star ring. www.ctec.edu.vn 167 CHƢƠNG V: CÁC KIẾN TRÚC VÀ CÔNG NGHỆ MẠNG LAN NỘI DUNG I. KIẾN TRÚC MẠNG (TOPOLOGY) II. CÁC CÔNG NGHỆ MẠNG LAN. www.ctec.edu.vn 168 CHƢƠNG V: CÁC KIẾN TRÚC VÀ CÔNG NGHỆ MẠNG LAN II. CÁC CÔNG NGHỆ MẠNG LAN. Giới thiệu - IEEE 802 là họ các chuẩn IEEE dành cho các mạng LAN và mạng MAN (metropolitan area network) - Các dịch vụ và giao thức đƣợc đặc tả trong IEEE 802 ánh xạ tới hai tầng thấp trong mô hình OSI  Tầng liên kết dữ liệu (Tầng con LLC, Tầng con MAC)  Tầng vật lý - Họ chuẩn IEEE 802 đƣợc bảo trì bởi Ban Tiêu chuẩn LAN/MAN IEEE 802 - Các chuẩn đƣợc dùng rộng rãi: Ethernet, Token Ring, mạng LAN không dây, các mạng LAN dùng bridge và bridge ảo (Bridging and Virtual Bridged LANs) www.ctec.edu.vn 169 CHƢƠNG V: CÁC KIẾN TRÚC VÀ CÔNG NGHỆ MẠNG LAN II. CÁC CÔNG NGHỆ MẠNG LAN. Ethernet - Ethernet là một giao thức mạng phổ biến - Còn đƣợc gọi là chuẩn 802.3 - Dựa vào chuẩn Ethernet ta có thể xác định đƣợc vật liệu truyền dẫn, mô hình kết nối, khoảng cách tối đa và tên gọi của mỗi chuẩn đó. www.ctec.edu.vn 170 CHƢƠNG V: CÁC KIẾN TRÚC VÀ CÔNG NGHỆ MẠNG LAN II. CÁC CÔNG NGHỆ MẠNG LAN. Tên gọi các chuẩn của IEEE cũng đƣợc chuẩn hoá Ví dụ: 10Base-T • 10 có nghĩa là tốc độ truyền dữ liệu là 10 Mbps • T có nghĩa là sử dụng cáp xoắn (Twisted-pair) • F là chuẩn cho công nghệ truyền sử dụng Cáp Quang (fiber) www.ctec.edu.vn 171 CHƢƠNG V: CÁC KIẾN TRÚC VÀ CÔNG NGHỆ MẠNG LAN Một số chuẩn Ethernet thông dụng 10Base-2 10Base-5 100Base-TX 100Base-FX 1000Base-LX www.ctec.edu.vn 172 CHƢƠNG V: CÁC KIẾN TRÚC VÀ CÔNG NGHỆ MẠNG LAN 10Base-5 (Thick Ethernet (Thicknet)) www.ctec.edu.vn 173 Cáp Đồng trục dầy Tốc độ truyền tối đa 10Mbps Chiều dài tối đa 1 segment 600m Khoảng cách tối thiểu giữa 2 trạm 2,5m Cấu hình lớn nhất 2500m (5 đoạn, 4 repeater) Số trạm làm việc tối đa 1000 (200 trạm/segment) Mô hình mạng BUS CHƢƠNG V: CÁC KIẾN TRÚC VÀ CÔNG NGHỆ MẠNG LAN 10Base-2 (Thin Ethernet (Thinnet) www.ctec.edu.vn 174 Cáp Đồng trục mỏng Tốc độ truyền tối đa 10Mbps Chiều dài tối đa 1 segment 185m Khoảng cách tối thiểu giữa 2 trạm 0,5m Cấu hình lớn nhất 925m (5 đoạn, 4 repeater) Số trạm làm việc tối đa 150 (30 trạm/segment) Mô hình mạng BUS CHƢƠNG V: CÁC KIẾN TRÚC VÀ CÔNG NGHỆ MẠNG LAN 100Base-TX: Twisted – Pair Ethernet www.ctec.edu.vn 175 Cáp UTP Cat 5 Tốc độ truyền tối đa 100Mbps Chiều dài tối đa 1 segment 100m Khoảng cách tối đa giữa máy trạm đến Hub-Switch 100m Khoảng cách tối đa giữa Hub-Switch 225m Chuẩn IEEE 802.3u Mô hình mạng STAR CHƢƠNG V: CÁC KIẾN TRÚC VÀ CÔNG NGHỆ MẠNG LAN 100Base-FX www.ctec.edu.vn 176 Cáp Firber Tốc độ truyền tối đa 100Mbps Chiều dài tối đa 1 segment – full duplex Chiều dài tối đa 1 segment – half duplex 2000m 412m Khoảng cách tối đa giữa máy trạm và Hub-Switch 412m Khoảng cách tối đa giữa các Repeater 20km Chuẩn IEEE 802.3u CHƢƠNG V: CÁC KIẾN TRÚC VÀ CÔNG NGHỆ MẠNG LAN 1000Base-LX: Gigabit Ethernet (GbE) www.ctec.edu.vn 177 Cáp Fiber (đơn mode hoặc đa mode) Tốc độ truyền tối đa Chiều dài tối đa 1 segment Phụ thuộc vào chất lƣợng cáp Khoảng cách tối đa giữa 2 điểm – đơn mode Khoảng cách tối đa giữa 2 điểm – đa mode 10km 550m Tín hiệu truyền trên cáp là tín hiệu laser Bƣớc sóng = 1300mm Chuẩn IEEE 802.03z CHƢƠNG V: CÁC KIẾN TRÚC VÀ CÔNG NGHỆ MẠNG LAN Các chuẩn mạng không dây www.ctec.edu.vn 178 802.11 • Năm 1997, IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers) đã giới thiệu một chuẩn đầu tiên cho WLAN • Chuẩn này đƣợc gọi là 802.11 • 802.11chỉ hỗ trợ cho băng tần mạng cực đại lên đến 2Mbps • Với lý do đó, các sản phẩm không dây thiết kế theo chuẩn 802.11 ban đầu dần không đƣợc sản xuất 179 802.11b • Đƣợc mở rộng từ 802.11 • Chuẩn này hỗ trợ băng thông lên đến 11Mbps • 802.11b sử dụng tần số vô tuyến (2.4 GHz) • Các thiết bị 802.11b có thể bị xuyên nhiễu từ 180 802.11a • Đƣợc mở rộng từ chuẩn 802.11 • Tuy nhiên trong thực tế, 802.11a và 802.11b đƣợc tạo một cách đồng thời • Do giá thành cao hơn nên 802.11a chỉ đƣợc sử dụng trong các mạng doanh nghiệp còn 802.11b thích hợp hơn với thị trƣờng mạng gia đình. 181 802.11a • 802.11a hỗ trợ băng thông lên đến 54 Mbps và sử dụng tần số vô tuyến 5GHz. • Tần số của 802.11a cao hơn so với 802.11b – phạm vi của hệ thống này hẹp hơn so với các mạng 802.11b. – khó xuyên qua các vách tƣờng và các vật cản khác hơn. – không thể tƣơng thích với nhau – thiết bị mạng hybrid cho 802.11a/b ra đời 182 802.11g • Xuất hiện vào năm 2002 • 802.11g là sự kết hợp tốt nhất giữa 802.11a và 802.11b • Hỗ trợ băng thông lên đến 54Mbps và sử dụng tần số 2.4 Ghz để có phạm vi rộng. • 802.11g có khả năng tƣơng thích với các chuẩn 802.11b, điều đó có nghĩa là các điểm truy cập 802.11g sẽ làm việc với các adapter mạng không dây 802.11b và ngƣợc lại. 183 802.11n • Là chuẩn mới nhất hiện nay • Băng thông sẽ hỗ trợ tốc độ dữ liệu lên đến 100 Mbps. • 802.11n cũng cung cấp phạm vi bao phủ tốt hơn so với các chuẩn Wi-Fi trƣớc nó nhờ cƣờng độ tín hiệu mạnh của nó. • Thiết bị 802.11n sẽ tƣơng thích với các thiết bị 802.11g. 184 Bluetooth • Bluetooth là một công nghệ mạng không dây hỗ trợ trong một phạm vi rất hẹp (xấp xỉ 10m) và băng thông thấp (1-3Mbps) đƣợc thiết kế cho các thiết bị mạng năng lƣợng thấp giống nhƣ các máy cầm tay. • Bluetooth sử dụng trong kết nối mạng PDA hoặc các điện thoại di động với các máy tính PC • Hiếm khi đƣợc sử dụng cho mục đích kết nối mạng WLAN nói chung do phạm vi và tốc độ hẹp. 185 WiMax • WiMax cũng đƣợc phát triển riêng với Wi- Fi. • WiMax đƣợc thiết kế nhằm có thể kết nối mạng không dây trong phạm vi rộng hơn (trải rộng đến hàng dặm hoặc km). 186 DANH SÁCH CHỦ ĐỀ 1. Tìm hiểu và cài đặt giao thức HTTP 2. Tìm hiểu và cài đặt giao thức HTTPS 3. Tìm hiểu và cài đặt giao thức FTP 4. Tìm hiểu và cài đặt giao thức SMTP 5. Tìm hiểu hệ thống địa chỉ IPv6 6. Tìm hiểu lịch sử và đặc điểm các chuẩn mạng không dây 7. Tìm hiểu vấn đề định tuyến trong thiết bị router cisco 8. Tìm hiểu vấn đề VLAN trên switch cisco 2960 9. Tìm hiểu các giao thức bảo mật trên router virgo 2910 10. Tìm hiểu và cài đặt cơ chế NAT trên router virgo 2910 11. Tìm hiểu các giao thức mã hóa dữ liệu của wifi KIỂM TRA (1) 1. Nêu các tiêu chí phân loại mạng máy tính? Theo bạn tiêu chí nào thƣờng đƣợc sử dụng nhất. Tại sao? 2. Vẽ sơ đồ mô hình OSI. Tại sao mô hình OSI đƣợc sử dụng trong thực tế? 188 KIỂM TRA 15 phút • Tại sao trong thực tế thƣờng sử dụng mạng STAR để thiết kế cho hệ thống mạng? So sánh đặc điểm cũng nhƣ ƣu điểm và hạn chế của mạng STAR so với mạng BUS? 189 190