Đang tải... (xem toàn văn)
Giáo trình mạng máy tính toàn tập
họ máy Macintosh, tích hợp giao thức vào máy tính để bàn Cấu trúc mạng Apple xây dựng gọi Apple Talk Mặc dù Apple Talk giao thức mạng độc quyền Apple, Apple ấn hành nhiều tài liệu Apple Talk cố gắng khuyến khích nhà sản xuất phần mềm khác phát triển Apple Talk Ngày có nhiều sản phẩm thương mại Apple Talk Novell, Microsoft Ban đầu AppleTalk cài đặt hệ thống cáp riêng hãng LocalTalk có phạm vi ứng dụng hạn chế Phiên đầu Apple Talk thiết kế cho nhóm người dùng cục hay gọi Apple Talk phase Sau tung thị trường năm, số người dùng vượt 1,5 triệu người cài đặt, Apple nhận thấy nhóm người dùng lớn vượt giới hạn Apple Talk phase 1, nên họ nâng cấp giao thức Giao thức cải tiến biết tên Apple Talk phase 2, cải tiến khả tìm đường Apple Talk cho phép Apple Talk chạy mạng lớn Hình 9.3: Cấu trúc Hệ điều hành Appletalk Hãng Apple thiết kế Apple Talk độc lập với tầng liên kết liệu Apple hỗ trợ nhiều loại cài đặt tầng liên kết liệu, bao gồm Ethernet, Token Ring, Fiber Distributed Data Interface (FDDI), Local Talk Trên Apple Talk, Apple xem Ethernet ethertalk, Token Ring tokentalk, FDDI fdditalk Các giao thức mạng AppleTalk: LLAP (Local Talk Link Access) giao thức Apple phát triền để hoạt động với cáp riêng hãng (cũng gọi LocalTalk) dưạ cáp xoắn đơi bọc kim (STP), thích hợp với mạng nhỏ, hiệu thấp Tốc độ tối đa 230,4 Kb/s khoảng cách đọan cáp có độ dài giới hạn 300m, số lượng trạm tối đa 32 ELAP (Ethertalk Link Access) TLAP (tokentalk Link Access) giao thức cho phép sử dụng mạng vật lý tương ứng Ethernet Token Ring AARP (AppleTalk Addresss Resolution Protocol) giao thức cho phép ánh xạ địa vật lý Ethernet Token Ring, giao diện tầng cao AppleTalk với tầng vật lý Ethernet Token Ring DDP (Datagram Delivery Protocol) giao thức tầng Mạng cung cấp dịch vụ theo phương thức không liên kết sockets (để địa dịch vụ; tổ hợp địa thiết bị, địa mạng socket định danh cách cho mơãi tiến trình) DDP thực chức chọn đường (routing) dựa bảng chọn đường cho RTMP bảo trì RTMP (Routing Table Maintenance protocol) cung cấp cho DDP thông tin chọn đường phương pháp vector khoảng cách tương tự RIP (Routing Information Protocol) dùng Netware IPX/SPX NBP (Naming Binding Protocol): cho phép định danh thiết bị tên lơgic (ngồi điạ chúng) Các tên ẩn dấu điạ tầng thấp người sử dụng tầng cao ATP (AppleTalk Transaction Protocol) giao thức thức tầng vận chuyển hoạt động với phương thức không liên kết Dich vụ vận chuyển cung cấp thông qua hệ thống thông báo nhận truyền lại Độ tin cậy cũa ATP dưạ thao tác (transaction) (một thao tác bao gồm cặp thao tác hỏi-đáp) ASP (AppleTalk Section Protocol) giao thức tầng giao dịch AppleTalk, cho phép thiết lập, trì hủy bỏ phiên liên lạc người yêu cầu dịch vụ người cung cấp dịch vụ ADSP (AppleTalk Data Stream Protocol) giao thức phủ tầng vận chuyển tầng giao dịch, thay cho nhóm giao thức dùng với ATP ZIP (Zone Information Protocol) giao thức có chức tổ chức thiết bị thành vùng (zone) để làm giảm độ phức tạp mạng cách giới hạn tương tác người sử dụng vào thiết bị mà cần PAP (Printer Access protocol) giao thức tầng giao dịch tương tự ASP Nó khơng cung cấp dịch vụ in tên gọi mà yểm trợ kiểu liên kết người yêu cầu người cung cấp dịch vụ AFP (AppleTalk Filling Protocol) giao thức cung cấp dịch vụ File đảm nhận việc chuyển đổi cú pháp liệu, bảo vệ an tồn liệu (tương tự tầng trình bày mơ hình OSI) IV Mạng Arpanet Đây mạng thiết lập Mỹ vào năm 60 quốc phịng Mỹ muốn có mạng dùng để lệnh kiểm sốt mà có khả sống cịn cao trường hợp có chiến tranh hạt nhân Những mạng sử dụng đường điện thoại thông thường vào lúc tỏ khơng đủ an tồn mà đường dây hay tổng đài bị phá hủy dẫn đến nói chuyện hay liên lạc thơng qua bị gián đoạn, việc cịn đơi dẫn đến cắt rời liên lạc Để làm điều quốc phòng Mỹ đưa chương trình ARPA (Advanced Research Projects Agency) với tham gia nhiều trường đại học công ty quản lý quốc phòng Mỹ Vào đầu năm 1960 ý tuởng chủ yếu chuyển mạch gói Paul Baran cơng bố sau tham khảo nhiều chuyên gia chương trình ARPA định mạng tương lai quốc phịng Mỹ mạng chuyển mạch gói bao gồm mạng liên kết trạm (host) Mạng liên kết bao gồm máy tính dùng để liên kết đường truyền liệu gọi điểm trung chuyển thôâng tin (IMP - Interface Message Processor) Một IMP liên kết với hai IMP khác với độ an toàn cao, thông tin chuyển mạng liên kết dạng gói liệu tách rời, có nghĩa có số đường nút bị phá hủy gói tin tự động chuyển theo đường khác Mỗi nút máy tính hệ thống bao gồm trạm có kết nối với IMP mạng, gửi thơng tin đến IMP để sau IMP phân gói, gửi gói tin theo đường mà lựa chọn để đến đích Tháng 10 năm 1968 ARPA định lựa chọn hãng BBN hãng tư vấn Cambridge, Massachsetts làm tổng thầu Lúc BBN lựa chon máy DDP-316 làm IMP, IMP nối với đường thuê bao 56 Kbps từ công ty điện thoại Phần mềm chia làm hai phần: phần liên kết mạng phần cho nút, với phần mềm cho liên kết mạng bao gồm phần mềm IMP đầu cuối IMP trung gian, giao thức liên kết IMP với khả đảm bảo an toàn cao Phần mềm nút bao gồm phần mềm danh cho việc liên kết nút với IMP, giao thức nút với trình truyền liệu Hình 9.4: Cấu trúc ban đầu mạng ARPANET Vào tháng 10 năm 1969 mạng ARPANET bắt đầu đưa vào hoạt động thử nghiệm với nút trường đại học trung tâm nghiên cứu tham gia vào dự án, mạng phát triển nhanh đến tháng năm 1971 có 15 nút tháng năm 1972 có tới 35 nút Các cải tiến cho phép nhiều trạm liên kết với IMP tiết kiệm tài nguyên trạm liên kết với nhiều IMP nhằm tránh việc IMP hư hỏng làm gián đoạn liên lạc Cùng với việc phát triển nút ARPA dành ngân khoản cho phát triển mạng truyền liệu dùng kỹ thuật vệ tinh dùng kỹ thuật radio Điều cho phép thiết lập nút điễm khoảng cách xa Về giao thức truyền thơng sau thấy giao thức khơng chạy nhiều liên kết mạng vào năm 1974 ARPA đầu tư nghiên cứu hệ giao thức TCP/IP dựa hợp đồng BBN Trường đại học tổng hợp Berkeley - California nhà nghiên cứu trường đại học viết nhiều phần mềm, chương trình quản trị hệ điều hành UNIX Dựa phần mềm truyền thông sở TCP/IP cho phép dễ dành liên kết mạng LAN vào mạng ARPANET Vào năm 1983 mạng hoạt động ổn địng phần quốc phòng mạng (gồm khoảng 160 IMP với 110 IMP nước Mỹ 50 IMP nước ngoài, hàng trăm nút) tách thành mạng MILNETvà phần lại tiếp tục hoạt động mạng nghiên cứu Trong năm 1980 có nhiều mạng LAN nối vào ARPANET để giảm việc tìm kiếm địa mạng người ta chia vùng máy tính đưa tên máy vào địa IP xây dựng hệ quản trị sở phân tán tên trạm mạng Hệ sở liệu gọi DNS (Domain Naming System) có chức thông tin liên quan đến tên trạm Vào năm 1990 với phát triển nhiều mạng khác mà ARPANET khởi xướng ARPANET kết thúc hoạt động mình, nhiên MILNET hoạt động ngày V Mạng NFSNET Vào cuối năm 1970 Quỹ khoa học quốc gia Hoa kỳ (NFS - The U.S National Science Foundation) thấy thu hút ARPANET nghiên cứu khoa học mà qua nhà khoa học chia sẻ thông tin hay nghiên cứu đề án Tuy nhiên việc sử dụng ARPANET cần thông qua quốc phòng Mỹ với nhiều hạn chế nhiều sở nghiên cứu khoa học khơng có khả Điều khiến NFS thiết lập mạng ảo có tên CSNET sử dụng máy tính cơng ty BBN cho phép nhà nghiên cứu kết nối vào để tiếp tục nối với mạng ARPANET hay gửi thư điện tử cho Vào năm 1984 NFS bắt đầu nghiên cứu tới việc thiết lập mạng tốc độ cao dành cho nhóm nghiên cứu khoa học nhằm thay mạng ARPANET, bước đầu NFS định xây dựng đường trục truyền số liệu nối máy tính lớn (Supercomputer) trung tâm máy tính Tại trung tâm máy tính lớn nối với máy mini loại LSI-11 máy mini nối với đường thuê bao 56 Kbps tương tự kỹ thuật sử dụng mạng ARPANET Đồng thời NFS cung cấp ngân khoản cho khoảng 20 mạng vùng để liên kết với máy tính lớn qua tới máy tính lớn khác Tồn mạng bao gồm mạng trục mạng vùng gọi NFSNET, mạng NFS có kết nối với mạng ARPANET Mạng NFS phát triển nhanh, sau thời gian hoạt động đường trục thay đường cáp quang 448 Kbps máy IBM RS6000 sử dụng làm công việc kết nối Đến năm 1990 đường trục nâng lên đến 1.5 Mbps Với việc phát triển nhanh NFS thấy quyền khơng có khả tiếp tục tài trợ công ty kinh doanh sử dụng mạng NFSNET (do bin cấm theo luật) nên NFS yểm trợ công ty MERIT, MCI, IBM thành lập công ty không sinh lợi (nonprofit corporation) có tên ANS (Advanced Networks and Services) nhằm phát triển việc kinh doanh hóa mạng ASN tiếp nhận mạng NFSNET bắt đầu nậng cấp đường trục lên từ 1.5 Mbps lên 45 Mbps để thành lập mạng ANSNET Vào năm 1995 công ty cung cấp dịch vụ liên kết phát triển khắp nơi mạng trục ANSNET khơng cịn cần thiết ANSNET bán cho công ty America Online Hiện mạng vùng NFS mua dịch vụ truyền liệu để liên kết với nhau, mạng NFS sử dụng dịch vụ mạng truyền liệu PacBell, Ameritech, MFS, Sprint mà qua mạng vùng NFS lựa chọn để kết nối với VI Mạng Internet Cùng với phát triển NFSNET ARPANET giao thức TCP/IP trở thành giao thức thước mạng số lượng mạng, nút muốn tham gia kết nối vào hai mạng tăng lên nhanh Rất nhiều mạng vùng kết nối với liên kết với mạng Canada, châu Aâu Vào khoảng năm 1980 người ta bắt đầu thấy hình thành hệ thống liên mạng lớn mà sau gọi Internet Sự phát triển Internet tính theo cấp số nhân, năm 1990 có khoảng 200.000 máy tính với 3.000 mạng năm 1992 có khoảng 1.000.000 máy tính kết nối, đến năm 1995 có hàng trăm mạng cấp vùng, chục ngàn mạng nhiều triệu máy tính Rất nhiều mạng lớn hoạt động kết nối vào Internet mạng SPAN, NASA network, HEPNET, BITNET, IBM network, EARN Việc liên kết mạng thực thông qua nhiều đường nối có tốc độ cao Hiện máy tính gọi thành viên Internet máy tính có giao thức truyền liệu TCP/IP, có địa IP mạng gửi gói tin IP đến tất máy tính khác mạng Internet Tuy nhiên nhiều trường hợp thông qua nhà cung cấp dịch vụ Internet người sử dụng kết nối máy với máy chủ nhà phục vụ cung cấp địa tạm thời trước khai thác tài nguyên Internet Máy tính người gửi gói tin cho máy khác địa tạm thời địa trả lại cho nhà cung cấp kết thúc liên lạc Vì máy tính người sử dụng thời gian liên kết với Internet có địa IP nên người ta coi máy tính thành viên Internet Vào năm 1992 cộng đồng Internet đời nhằm thúc đẩy phát triển Internet điều hành Hiện Internet có dịch vụ chính: Thư điện tử (Email): dịch vụ có từ mạng ARPANET thiết lập, cho phép gửi nhận thư điến tử cho thành viên khác mạng Thông tin (News): Các vân đề thời chuyển thành diễn đàn cho phép người quan tâm trao đổi thơng tin cho nhau, nay có hàng nghìn diễ đàn mặt Internet Đăng nhập từ xa (Remote Login): Bằng chương trình Telnet, Rlogin người sử dụng từ trạm Internet đăng nhập (logon) vào trạm khác người đăng ký máy tính Chuyển file (File transfer): Bằng chương trình FTP người sử dụng chép file từ máy tính mạng Internet tới máy tính khác Người ta chép nhiều phần mềm, sở liệu, báo cách Dịch vụ WWW (World Wide Web): WWW dịch vụ đặc biệt cung cấp thông tin từ xa mạng Internet Các tập tin siêu văn lưu trữ máy chủ cung cấp thông tin dẫn đường mạng cho phép người sử dụng dễ dàng Truy cập tập tin văn bản, đồ họa, âm Hình 9.5: Ví dụ trang Web cho phép dễ dàng khai thác trang Web khác Người sử dụng nhận thông tin dạng trang văn bản, trang đơn thể nằm máy chu Đây dịch vụ mang lại sức thu hút to lớn cho mạng Internet, xây dựng trang Web ngơn ngữ HTML (Hypertext Markup Language) với nhiều dạng phong phú văn bản, hình vẽ, video, tiếng nói có kết nối với trang Web khác Khi trang đặt máy chủ Web thơng qua Internet người ta xem thể trang Web xem trang web khác mà đến Các phần mềm thông dụng sử dụng để xây dựng duyệt trang Web Mosaic, Navigator Netscape, Internet Explorer Microsoft, Web Access Novell Chương 10 : Giới thiệu hệ điều hành mạng Windows NT I Thế hệ điều hành mạng Với việc ghép nối máy tính thành mạng cần thiết phải có hệ thống phần mềm có chức quản lý tài nguyên, tính tốn xử lý truy nhập cách thống mạng, hệ gọi hệ điều hành mạng Mỗi tài nguyên mạng tệp, đĩa, thiết bị ngoại vi quản lý tiến trình định hệ điều hành mạng điều khiển tương tác tiến trình truy cập tới tiến trình Căn vào việc truy nhập tài nguyên mạng người ta chia thực thể mạng thành hai loại chủ khách, máy khách (Client) truy nhập vào tài nguyên mạng không chia sẻ tài nguyên với mạng, cịn máy chủ (Server) máy tính nằm mạng chia sẻ tài nguyên với người dùng mạng Hiện hệ điều hành mạng thường chia làm hai loại hệ điều hành mạng ngang hàng (Peer-to-peer) hệ điều hành mạng phân biệt (client/server) Với hệ điều hành mạng ngang hàng máy tính mạng vừa đóng vai trị chủ lẫn khách tức chúng vừa sử dụng tài nguyên mạng lẫn chia sẻ tài ngun cho mạng, ví dụ: LANtastic Artisoft, NetWare lite Novell, Windows (for Workgroup, 95, NT Client) Microsoft Với hệ điều hành mạng phân biệt máy tính phân biệt chủ khách, máy chủ mạng (Server) giữ vai trị chủ máy cho người sử dụng giữ vai trò khách (các trạm) Khi có nhu cầu truy nhập tài nguyên mạng trạm tạo yêu cầu gửi chúng tới máy chủ sau máy chủ thực gửi trả lời Ví dụ hệ điều hành mạng phân biệt: Novell Netware, LAN Manager Microsoft, Windows NT Server Microsoft, LAN Server IBM, Vines Banyan System với server dùng hệ điều hành Unix II Hệ điều hành mạng Windows NT Windows NT hệ điều hành mạng cao cấp hãng Microsoft Phiên đầu có tên Windows NT 3.1 phát hành năm 1993, phiên server Windows NT Advanced Server (trước LAN Manager for NT) Năm 1994 phiên Windows NT Server Windows NT Workstation version 3.5 phát hành Tiếp theo đời version 3.51 Các phiên workstation có sử dụng để thành lập mạng ngang hàng; server dành cho quản lý file tập trung, in ấn chia sẻ ứng dụng Năm 1995, Windows NT Workstation Windows NT Server version 4.0 đời kết hợp shell người anh em Windows 95 tiếng phát hành trước khơng lâu (trước shell Windows NT giống shell Windows 3.1) kết hợp giao diện quen thuộc, dễ sử dụng Windows 95 mạnh mẽ, an toàn, bảo mật cao Windows NT Windows NT có hai mà đôi với hai cách tiếp cận mạng khác Hai gọi Windows NT Workstation Windows NT server Với hệ điều hành chuẩn NT ta xây dựng mạng ngang hàng, máy chủ mạng công cụ quản trị cần thiết cho máy chủ mạng ngồi cịn có nhiều giải pháp xây dựng mạng diện rộng Cả hai Windows NT station Windows NT server xây dựng sở nhân NT chung giao diện hai có đặc trưng an toàn theo tiêu chuẩn C2 Windows NT Wordstation sử dụng để kết nối nhóm người sử dụng nhỏ, thường làm việc văn phòng Tuy nhiên với Windows NT server ta có khả chống hỏng hóc cao, khả cung cấp dịch vụ mạng lớn lựa chon kết nối khác nhau, Windows NT Server không hạn chế số người thâm nhập vào mạng Với Windows NT ta có cơng cụ quản trị từ xa vào mạng mà thực việc quản trị từ máy tính xa Nó thích hợp với tất sơ đồ mạng BUS, STAR, RING hỗn hợp Windows NT hệ điều hành có sức mạnh công nghiệp cho số lượng khổng lồ máy tính IBM compatible Windows NT hệ điều hành thực dành cho người sử dụng, quan, cơng ty xí nghiệp Windows NT hệ điều hành đa nhiệm, đa xử lý với địa 32 bit nhớ Nó yểm trợ ứng dụng DOS, Windows, Win32 GUI ứng dụng dựa ký tự Windows NT server hệ điều hành mạng hồn chỉnh, nhanh chóng thừa nhận hệ điều hành tốt vì: Là hệ điều hành mạng đáp ứng tất giao thức truyền thông phổ dụng Ngồi vừa cho phép giao lưu máy mạng, vừa cho phép truy nhập từ xa, cho phép truyền file v.v Windows NT hệ điều hành vừa đáp ứng cho mạng cục (LAN) vừa đáp ứng cho mạng diện rộng (WAN) Intranet, Internet Windows NT server hẳn hệ điều hành khác tính mềm dẻo, đa dạng quản lý Nó vừa cho phép quản lý mạng theo mơ hình mạng phân biệt (Clien/Server), vừa cho phép quản lý theo mơ hình mạng ngang hàng (peer to peer) Windows NT server đáp ứng tốt dịch vụ viễn thông, dịch vụ sử dụng rộng rãi tương lai Windows NT server cài đặt đơn giản, nhẹ nhàng điều quan trọng tương thích với tất hệ mạng, khơng địi hỏi người ta phải thay đổi có Cho phép dùng dịch vụ truy cập từ xa (Remote access service - RAS), có khả phụp vụ đến 64 cổng truy nhập từ xa (trong Lan manager 16 cổng) Đáp ứng cho máy trạm Macintosh nối với Windows NT server Windows NT yểm trợ nghi thức mạng chuẩn NetBUEI, IPX/SPX, TCP/IP nghi thức khác Windows NT tương thích với mạng thông dụng hiên Novell NetWare, Banyan VINES, Microsoft LAN Manager Đối với mạng lớn khả thâm nhập từ xa sản phẩm Windows NT Server cũng cấp chức bổ xung nhu khả kết nối với máy tính lớn máy MAC III Cấu trúc hệ điều hành Windows NT Windows NT thiết kế sử dụng cách tiếp cận theo đơn thể (modular) Các đơn thể khác (còn gọi phận, thành phần) Windows NT trình bày hình Các phận Windows NT chạy hai chế độ: User (người sử dụng) Kernel (cốt lõi hệ điều hành) Khi thành phần hệ điều hành chạy cốt lõi hệ điều hành (Kernel), truy cập đầy đủ thị máy cho xử lý truy cập tổng qt tồn tài ngun hệ thống máy tính Trong Windows NT: Executive Services, Kernel HAL chạy chế độ cốt lõi hệ điều hành Hệ thống (Subsystem) Win 32 hệ thống môi trường, chẳng hạn DOS/Win 16.0S/2 hệ thống POSIX chạy chế độ user Bằng cách đặt hệ thống chế độ user, nhà thiết kế Windows NT hiệu chỉnh chúng dễ dàng mà không cần thay đổi thành phần thiết kế để chạy chế độ Kernel Hình 10.1: Cấu trúc Windows NT Các lớp hệ điều hành WINDOWS NT SERVER gồm: Lớp phần cứng trừu tượng (Hardware Astraction Layer - HAL): Là phần cứng máy tính mà cốt lõi hệ điều hành (Kernel) đươc ghi vào giao diện phần cứng ảo, thay vào phần cứng máy tính thực Phần lớn cốt lõi hệ điều hành sử dụng HAL để truy cập tài nguyên máy tính Điều có nghĩa cốt lõi hệ điều hành tất thành phần khác phụ thuộc vào cốt lõi dễ dàng xuất (Ported) thơng qua Microsoft đến ( Platform ) phần cứng khác Một thành phân nhỏ cốt lõi hệ điều hành, quản lý Nhập / Xuất truy cập phần cứng máy tính trực tiếp mà khơng cần bao gồm HAL ... khoảng 20 mạng vùng để liên kết với máy tính lớn qua tới máy tính lớn khác Toàn mạng bao gồm mạng trục mạng vùng gọi NFSNET, mạng NFS có kết nối với mạng ARPANET Mạng NFS phát triển nhanh, sau thời... thể mạng thành hai loại chủ khách, máy khách (Client) truy nhập vào tài nguyên mạng không chia sẻ tài nguyên với mạng, cịn máy chủ (Server) máy tính nằm mạng chia sẻ tài nguyên với người dùng mạng. .. nhiều đường nối có tốc độ cao Hiện máy tính gọi thành viên Internet máy tính có giao thức truyền liệu TCP/IP, có địa IP mạng gửi gói tin IP đến tất máy tính khác mạng Internet Tuy nhiên nhiều trường