- i - TRNG I HC BÁCH KHOA À NNG KHOA CÔNG NGH THÔNG TIN Â G G I I Á Á O O T T R R Ì Ì N N H H M M Ô Ô N N H H   C C M M   N N G G M M Á Á Y Y T T Í Í N N H H Ths. NGUYN TN KHÔI (Lu hành ni b) à Nng – 2004 - ii - C LC Chng 1 U 1 1.1 Gii thiu 1 1.2 Phân loi mng 2 1.2.1 Da theo khong cách a lý 2 1.2.2 Da theo cu trúc mng 2 1.2.3 Theo phng pháp chuyn mch 3 1.3 Kin trúc phân tng và chun hoá mng 5 1.3.1 Các t chc chun hoá mng 5 1.3.2 Kin trúc phân tng 6 1.4 Mô hình OSI 7 1.4.1 Kin trúc ca mô hình OSI 7 1.4.2 S ghép ni gia các mc 8 1.4.3 Chc nng ca mi tng 9 1.4.4 Các giao thc chun ca OSI 11 1.5 u hành mng 12 1.6 ng Internet 13 1.6.1 Lch s ra i và phát trin 13 1.6.2 Cu trúc ca mng Internet 14 1.6.3 Các kin trúc khác 15 Chng 2 NG VT LÝ 16 2.1 Môi trng truyn tin 16 2.1.1 Phng tin truyn 16 2.1.2 Các thông s c bn ca môi trng truyn tin 19 2.2 Chun giao din 19 2.2.1 Modem 19 2.2.2 DTE và DCE 21 2.2.3 Chun RS-232C 21 Chng 3 NG LIÊN KT D LIU 22 3.1 Chc nng 22 3.2 Các vn  ca tng liên kt d liu 22 3.2.1 Cung cp dch v cho tng mng 22 3.2.2 Khung tin - Nhn bit gói tin 23 3.2.3 Kim tra li 23 - iii - 3.2.4 u khin lung d liu 23 3.2.5 Qun lý liên kt 24 3.2.6 Nén d liu khi truyn 24 3.3 Phát hin và hiu chnh li 24 3.3.1 Phng pháp bit chn l (Parity) 25 3.3.2 Tính theo a thc chun 25 3.3.3 Mã sa sai 26 3.4 Th tc liên kt d liu c bn 27 3.4.1 Giao thc n công vi kênh có li 28 3.5 u khin dòng truyn 28 3.5.1 C ch ca s 29 3.5.2 Trao i bn tin vi ca s 1 bit 30 3.5.3 Vn chuyn liên tc 31 3.6 Các giao thc ca tng Liên kt d liu 33 3.6.1 Giao thc BSC 33 3.6.2 Giao thc HDLC 34 Chng 4 NG CC B 37 4.1 Các cu hình ca mng LAN 37 4.1.1 Mng dng hình sao (Star Topology) 37 4.1.2 Mng hình tuyn (Bus Topology) 38 4.1.3 Mng dng vòng (Ring Topology) 38 4.1.4 Mng dng kt hp 39 4.2 Các giao thc u khin truy nhp ng truyn 39 4.2.1 Phng pháp CSMA 40 4.2.2 Phng pháp CSMA/CD 41 4.2.3 u khin truy nhp bus vi th bài 41 4.2.4 u khin truy nhp vòng vi th bài 43 4.3 Chun hóa mng cc b 44 4.3.1 Chun Ethernet 46 Chng 5 NG MNG 47 5.1 Các vn  ca tng mng 47 5.1.1 nh a ch cho tng mng 47 5.1.2 Dch v cung cp cho tng giao vn 48 5.1.3 T chc các kênh truyn tin trong tng mng 49 5.1.4 Tìm ng i trong mng 50 5.1.5 Tc nghn trong mng 51 - iv - 5.2 t ni liên mng 51 5.2.1 Các thit b dùng  kt ni liên mng 52 5.3 Giao thc liên mng IP 58 5.3.1 Cu trúc khung tin IP 59 5.3.2 a ch IP 64 5.4 Phân chia mng con 66 5.5 Hot ng ca giao thc IP 67 5.6 Các giao thc liên quan n IP 68 5.6.1 Giao thc phân gii a ch ARP 68 5.6.2 Giao thc RARP (Reverse Address Resolution Protocol) 71 5.6.3 Giao thc ICMP 71 5.7 Phiên bn IP v6 76 5.7.1 Khung tin IPng v6 77 5.8 nh tuyn trên Internet 77 5.8.1 Bng chn ng 77 5.8.2 Xây dng bng chn ng cho các Router/Gateway 78 5.9 ng X.25 80 5.9.1 C s k thut 80 5.10  thut FRAME RELAY 82 5.10.1 Khuôn dng gói d liu Frame-Relay 82 Chng 6 NG GIAO VN 84 6.1 Các vn  ca tng giao vn 84 6.1.1 Cung cp dch v cho tng phiên 84 6.1.2 Cht lng dch v QoS 86 6.1.3 Các lp giao thc ca tng giao vn 87 6.1.4 Th tc giao vn trên X. 25 90 Chng 7  GIAO THC TCP/IP 91 7.1 Mô h ình TCP/IP 91 7.2 Giao thc TCP 93 7.2.1 Khuôn dng gói tin TCP 94 7.2.2 Quá trình ni-tách 96 7.2.3 Quá trình trao i d liu 97 7.2.4 Th t thc hin ng dng TCP/IP 97 7.3 Giao thc UDP 10 0 7.4 ng và Sock et 101 - v - 7.4.1 S hiu cng 101 7.4.2 Socket 101 7.5 Mô hình giao tip Client/Server 103 7.5.1 Quá trình trao i d liu dùng Stream Socket 103 7.5.2 Quá trình trao i d liu dùng Datagram Socket 104 7.5.3 Ví d chng trình client/server 105 Chng 8 NG PHIÊN 108 8.1 ch v OSI cho tng Phiên 108 8.1.1 Cung cp cho ngi s dng dch v tng phiên (SS-user) 108 8.1.2 u khin trao i d liu 109 8.1.3 u hành phiên làm vic 110 8.1.4 Liên kt phiên 111 8.2 Giao thc chun tng phiên 111 8.2.1 Các loi SPDU, các tham s và chc nng 112 Chng 9 NG TRÌNH DIN 114 9.1 Vai trò và chc nng 114 9.1.1 Phiên dch d liu 116 9.2 ch v OSI cho tng trình din 116 9.3 Giao thc chun tng trình din 117 9.3.1 Các chun khác cho tng trình din 118 Chng 10 NG NG DING 119 10.1 An toàn thông tin trên mng 119 10.1.1 Các chin lc an toàn h thng 119 10.1.2 An toàn thông tin bng mã hóa 120 10.2 CáC phng pháp mã hóa d liu 122 10.2.1 Phng pháp hoán v 122 10.2.2 Phng pháp thay th 123 10.2.3 Phng pháp mã hóa chun DES 124 10.2.4 Phng pháp mã hoá khoá công khai 128 10.3  ch bo v bng firewall 132 10.3.1 Các loi firewall và c ch hot ng 134 10.4  thng tên min DNS (Domain Name System ) 137 10.4.1 Không gian tên min DNS 138 10.4.2 Máy ch qun lý tên 140 10.4.3 Chng trình phân gii tên 140 - vi - 10.5  qun tr mng 140 10.5.1 H b qun tr 141 10.5.2 C s d liu cha thông tin qun tr mng 141 10.6 ch v thn t 142 10.6.1 Giao thc SMTP 143 10.6.2 MIME 147 10.6.3 Giao thc POP 151 10.7 ch v truy cp t xa - TELNET 154 10.7.2 Dch v truyn tp tin FTP 156 10.7.3 UserNEWS 162 10.7.4 WORLD-WIDE-WEB 163 - 1 - Chng 1 U 1.1 Gii thiu ng máy tính là tp hp nhiu máy tính n t và các thit bu cui c t ni vi nhau bng các thit b liên lc nhm trao i thông tin, cùng chia s pcng, phn mm và d liu vi nhau ng máy tính bao gm phn cng, các giao thc và các phn mm mng. Khi nghiên cu v mng máy tính, các vn  quan trng c xem xét là giao thc mng, cu hình kt ni ca mng, và các dch v trên mng. ng máy tính có nhng công dng nh sau : 1. Tp trung tài nguyên ti mt s máy và chia s cho nhiu máy khác - Nhiu ngi có th dùng chung mt phn mm tin ích. - D liu c qun lý tp trung nên an toàn hn, trao i gia nhng ngi s ng thun li hn, nhanh chóng hn. - Mng máy tính cho phép ngi lp trình  mt trung tâm máy tính này có th  dng các chng trình tin ích ca mt trung tâm máy tính khác ang ri,  làm tng hiu qu kinh t ca h thng. 2. Khc phc s tr ngi v khong cách a lý. 3. Tng cht lng và hiu qu khai thác thông tin. 4. Cho phép thc hin nhng ng dng tin hc phân tán 5.  an toàn tin cy ca h thng tng lên nh kh nng thay th khi có s c i máy có s c : An toàn cho d liu và phn mm vì phn mm mng s khoá các tp tin khi có nhng ngi không  quyn hn truy xut các tp tin và th mc ó. 6. Phát trin các công ngh trên mng: Ngi s dng có th trao i thông tin i nhau d dàng và s dng h mng nh là mt công c ph bin tin c, thông báo v mt chính sách mi, v ni dung bui hp, v các thông tin kinh t khác nh giá c th trng, tin rao vt (mun bán hoc mun mua t cái gì ó), hoc sp xp thi khoá biu ca mình chen ln vi thi khoá biu ca nhng ngi khác , . . . - 2 - 1.2 Phân loi mng 1.2.1 Da theo khong cách a lý ng máy tính có th phân b trên mt khu vc nht nh hoc có th trong t quc gia hay toàn cu. Da vào phm vi phân b, ngi ta có th phân ra các loi mng nh sau: a. LAN (Local Area Network - Mng cc b) : LAN thng c s dng trong ni b mt c quan/t chc , kt ni các máy tính trong mt khu vc bán kính khong 100m-10km. Kt ni c thc hin thông qua các môi trng truyn thông tc  cao, ví d cáp ng trc hay cáp quang. b. MAN (Metropolitan Area Network - Mng ô th) : Kt ni các máy tính trong phm vi mt thành ph. Kt ni này c thc hin thông qua các môi trng truyn thông tc  cao (50-100 Mbit/s). c. WAN (Wide Area Network) - Mng din rng, kt ni máy tính trong ni  các quc gia hay gia các quc gia trong cùng mt châu lc. Thông thng kt ni này c thc hin thông qua mng vin thông. Các WAN có thc kt ni vi nhau thành GAN hay t nó ã là GAN. d. GAN (Global Area Network) : Mng toàn cu, kt ni máy tính t các châu c khác nhau. Thông thng kt ni này c thc hin thông qua mng vin thông và v tinh. Trong các khái nim nói trên, WAN và LAN là hai khái nim hay c s ng nht. 1.2.2 Da theo cu trúc mng 1.2.2.1 Kiu m - m (point - to - point) H×nh sao Chu tr×nh H×nh c©y D¹ng ®Çy ®ñ Hình 1-1. Cu trúc mng kiu m-m. ng truyn ni tng cp nút mng vi nhau. Thông tin i t nút ngun qua nút trung gian ri gi tip nu ng truyn không b bn. Do ó còn có tên là ng lu tr và chuyn tip (store and forward). - 3 - 1.2.2.2 Kiu khuych tán n tin c gi i t mt nút nào ó sc tip nhn bi các nút còn li (còn gi là broadcasting hay point to multipoint). Trong bn tin phi có vùng a ch cho phép mi nút kim tra xem có phi tin ca mình không và x lý nu úng bn tin c gi n. Bus V tinh hoc radio Back bone (xng sng) Hình 1-2. S kt ni theo kiu khuych tán. Trong cu trúc dng Bus và Vòng cn c ch "trng tài"  gii quyt các xung t (collision) xy ra khi nhiu nút mun truyn tin ng thi. Trong cu trúc  tinh hoc radio, mi nút cn có ng-ten thu và phát. 1.2.3 Theo phng pháp chuyn mch - Mng chuyn mch kênh (Line switching network), ví d nh mng n thoi. - Mng chuyn mch thông báo (Message switching network) - Mng chuyn mch gói (Packet switching network) 1.2.3.1 Chuyn mch kênh Chuyn mch kênh (line switching) c dùng trong mng n thoi. Mt kênh cnh c thit lp gia cp thc th cn liên lc vi nhau. Mng này có hiu sut không cao vì có lúc kênh b không. Hình 1-3. Mng chuyn mch kênh. S 1 S 2 S 5 S 4 S 3 S 6 Data Data Data - 4 - 1.2.3.2 Mng chuyn mch bn tin Hình 1-4. Phng pháp chuyn mch thông báo. Các nút ca mng cn c vào a chích ca “bn tin”  chn nút k tip. Nh vy các nút cn lu tr và c tin nhn c, qun lý vic truyn tin. Trong trng hp bn tin quá dài và nu sai phi truyn li thì hiu sut không cao. Phng pháp này ging nh cách gi th thông thng. • u m so vi phng pháp chuyn mch kênh: - Hiu sut s dng ng truyn cao vì không b chim dng c quyn mà c phân chia gia nhiu thc th. - Mi nút mng (hay nút chuyn mch thông bao) có th lu tr message cho i khi kênh truyn ri mi gi bn tin i. Do ó gim c tình trng tc nghn (congestion) trên mng. - u khin vic truyn tin bng cách sp xp u tiên cho các bn tin. - Có th tng hiu sut s dng gii thông ca mch bng cách gán a ch qung bá (broadcast)  gi bn tin ng thi n nhiu ích. • Nhc m: - Do không hn ch kích thc ca bn tin nên có th dn n phí tn lu tr m thi cao và nh hng n thi gian hi áp và cht lng truyn i. ng chuyn mch thông báo thích hp vi các dch v thông tin kiu th n t (Email) hn là i vi các ng dng có tính thi gian thc vì tn ti  tr nht nh do lu tr và x lý thông tin u khin ti mi nút. 1.2.3.3 Mng chuyn mch gói Hình 1-5. Mng chuyn mch gói. S 1 S 2 S 5 S 4 S 3 S 6 Mess 1 Mess Mess Mess 2 S 1 S 2 S 5 S 4 S 3 S 6 Message Message [...]... ph thu c l p v t lý, cỏc m ng con cú th s d ng nh ng cụng ngh ghộp n i khỏc nhau (nh thernet, X.25, ) m v n giao ti p c v i nhau Gateway groupOfName s Mạng 1 groupOfName s2 Mạng 3 Gateway Gateway groupOfName s groupOfName s2 Mạng 4 Mạng 2 groupOfName s2 Mạng 5 Hỡnh 1-7 C u trỳc c a m ng Internet Cỏc c ng c dựng n i cỏc m ng con t o thnh m t m ng l n Cú 2 cỏch k t n i v i Internet nh sau : Mỏy con n... th th y ISP l i k t n i v i Internet thụng qua IAP (Internet Access M t IAP cú th lm luụn ch c n ng c a ISP nh ng ng c l i thỡ - 15 - Trục chính Internet Máy chủ Nhà cung cấp khả năng truy cập Internet IAP Nhà cung cấp dịch vụ Internet ISP Máy chủ Máy chủ ISP ISP Ng-ời dùng truy cập trực tiếp Ng-ời dùng cộng tác Ng-ời dùng truy cập từ xa (qua điện thoại, đ-ờng thuê bao riêng ) Hỡnh 1-8 S k t n i c a... tớn hi u s v 2.2 Chu n giao di n 2.2.1 Modem Modem l b hi u t ng t v ng u ch v gi i c l i trờn m ng u ch bi n n tho i i cỏc tớn hi u s thnh cỏc tớn - 20 - mA CPU u cu i s li u MODEM UART u cu i truyền Mạng tin thoại công cộng M B x lý B DCE mB MODEM m tin Hỡnh 2-2 S UART CPU DTE truy n tin gi a hai m A v B Tớn hi u s t mỏy tớnh n modem, c modem bi n i thnh tớn hi u ng t cú th i qua m ng n tho i Tớn... Hamming u ki n 11 2 - 1-r, ta c n 4 bit ki m tra (r =4) (n=11+4=15) 1 15 0 14 1 13 0 12 Cỏc bớt ki m tra C 1 11 0 10 1 9 c tớnh nh sau: C 8 t o mó Hamming 1 0 0 C 1 C C 7 6 5 4 3 2 1 - 27 Vị trí bit 1 Giá trị nhị phân 15 1111 13 1101 11 1011 9 1001 0111 7 1101 1 5 1 4 1 3 Nếu bản tin nhận đ-ợc là: 1 1 1 9 8 7 6 5 4 2 1 0 1 0 1 0 -> Tập mã các bit kiểm tra Hamming: 0100 Từ mã Hamming: 101010101001100 0 trớ . li hn, nhanh chóng hn. - Mng máy tính cho phép ngi lp trình  mt trung tâm máy tính này có th  dng các chng trình tin ích ca mt trung tâm máy tính khác ang ri,  làm tng hiu. (khong t 5- 25 máy tính) và cng có th dùng cho các mng ln gm hàng trm máy tính. Netware là mt hu hành LAN dùng cho các máy tính theo chun a IBM hay các máy tính Apple Macintosh,. cùng chia s pcng, phn mm và d liu vi nhau ng máy tính bao gm phn cng, các giao thc và các phn mm mng. Khi nghiên cu v mng máy tính, các vn  quan trng c xem xét là giao thc