Mạng máy tính và mô hình mạng phổ biến(CCNA #3)

1/ Cấu trúc đồ hình mạng(Topology mạng)

a/ Mạng hình sao(Star)

Bao gồm một hệ thống các thiết bị được đấu nối với một thiết bị trung tâm(switch,router,hub hoặc thiết bị tích hợp).

Đây là mô hình mạng phổ biến nhất hiện nay

Mô hình mạng Star

Ưu điểm:

-Mạng hoạt động ổn định khi hoạt động vì hoạt động theo nguyên lý song song.Một nút mạng bị hỏng thì hoạt các nút khác vẫn hoạt động bình thường.

-Cấu trúc mạng đơn giản và giải quyết được một số vấn đề sung đột gói tin (BUS)

-Có thể thu hẹp hoặc mở rộng mạng rễ dàng.

Nhược điểm:
-Khả năng mở rộng hệ thống phụ thuộc vào thiết bị trung tâm
-Các nút nối đến thiết bị trung tâm không quá 100m

b/ Mạng hình Bus

Tất cả các máy con được kết nối thông qua một đường chuyền chung 

Hai đầu của cáp có các Teminador để ngăn chạn khả năng dội tín hiệu

Máy tính kết nối vào mạng sử dụng T-Conector
Sử dụng các chuẩn 10 base 2 và 10 base 5
Với các thông số 10 là tốc độ truyền tải 10Mbs với đoạn cáp 200m và 500m

Thiết bị sử dụng trong mạng này là Repeater có công dụng khuyếch đại tín hiệu điện.

Mô hình Bus rất ít được sử dụng hiện nay

Mô hình mạng Bus

Ưu điểm:

Tiết kiệm chi phí dây cáp
Nhược điểm:

-Tốc độ chậm,hoạt động không ổn định
-Hay bị sung đột khi gửi các gói tin và khó có thể xác định lỗi

c/ Mạng vòng (Ring)

Các máy liên kết với nhau thành vòng tròn với nguyên tắc điểm-điểm  qua một trục khép kín và các máy tính trao đổi dữ liệu một chiều
Mạng dua-ring: thực chất là một mạng vòng bao quanh bên ngoài nhưng dữ liệu chuyền ngược lại so với vòng trong.Tuy có ổn định hơn nhưng  lắp đặt rất phức tạp và tốn kém.

Mạng vòng ít được sử dụng trên thực tế

Mô hình mạng dạng vòng

Ưu điểm:

Tiết kiệm dây cáp và tốc độ đường chuyền ổn định hơn mạng Bus
Nhược điểm:

-Chậm hơn so với mạng Star
-Bị ngừng hoạt động hoàn toàn khi một điểm bị trục trặc

d/ Mạng kết hợp

Mạng kết hợp với nhiều mô hình mạng khác nhau trong một hệ thống mạng nhằm vận dụng tối đa các tính năng của từng mô hình.
Xây dựng hệ thống mạng phù hợp nhất và tối ưu nhất.

Mạng kết hợp

2/ Theo kích cỡ

a/ PAN(Personal Area Network):Mạng cá nhân

Dùng để kết nối các thiết bị cá nhân (tai nghe,chuột,máy tính,thiết bị nghe nhạc..)

Kéo dài khoản 5m --> 10m

b/ LAN(Local Area Network):Mạng cục bộ

Dùng để kết nối các máy tính, thiết bị ngoại vi trong phạm vi một cơ quan, đơn vị.

Có quy mô khoảng 100m --> vài KM

LAN được chia làm 3 loại: SOHO(mạng cá gia đình),LAN lớn và LAN mở rộng

Một mạng LAN có thể được cung cấp các dịch vụ hoạt hoạt động nội bộ như DNS,WEB,MAIL.....

Mô hình mạng LAN

Sử dụng các thiết bị phần cững gồm:Hub,Switch,Briger,Router.

c/ MAN(Metropolitan Area Network)Mạng khu vực

MAN còn được hiểu như là mạng băng thông rộng dựa trên cơ sở tích hợp cấu trúc mạng thế hệ mới NGN (Next Generation Network), có khả năng cung cấp một siêu xa lộ thông tin. MAN có khả năng tạo ra các kết nối tốc độ cao, lên đến hàng trăm Mb/s (có thể mở rộng lên đến 1 Gb/s) phục vụ cho: Công tác chỉ đạo, quản lý hành chính nhà nước, trao đổi thông tin, cung cấp các dịch vụ hành chính công, phát triển thương mại điện tử,...

 Mô mình mạng MAN

Ưu điểm của MAN
Xu hướng đa dịch vụ với nhu cầu băng thông lớn đang thực sự trở thành nhu cầu bức xúc tại các đô thị lớn như Hà Nội và TP.HCM hay các Khu công nghiệp - Công nghệ cao.
Dịch vụ mạng đô thị băng rộng MAN sẽ cung cấp cho khách hàng nhiều dịch vụ giá trị gia tăng, mang lại lợi nhuận đáng kể cho các nhà cung cấp dịch vụ. .
Ưu điểm của MAN Xu hướng đa dịch vụ với nhu cầu băng thông lớn đang thực sự trở thành nhu cầu bức xúc tại các đô thị lớn như Hà Nội và TP.HCM hay các Khu công nghiệp - Công nghệ cao.
Dịch vụ mạng đô thị băng rộng MAN sẽ cung cấp cho khách hàng nhiều dịch vụ giá trị gia tăng, mang lại lợi nhuận đáng kể cho các nhà cung cấp dịch vụ.
So với các mạng khác, mạng MAN có ưu điểm vượt trội, cụ thể như sau: Cung cấp nhiều loại hình dịch vụ với việc tối đa hóa lưu lượng trên băng thông hiện tại. Đa dạng hoá dịch vụ bằng việc cung cấp cả các dịch vụ hiện tại và các dịch vụ mới trong tương lai. Tăng cường khả năng cung cấp dịch vụ trên diện rộng để đáp ứng các nhu cầu tương lai.
Ứng dụng của MAN tại Việt Nam
Mạng MAN đã được xây dựng thí điểm thành công tại TP.HCM và trong thời gian tới sẽ được triển khai rộng khắp tại các tỉnh, thành phố lớn trong cả nước như Hà Nội, Hải Phòng, Cần Thơ, Đà Nẵng,... Tại TP.HCM, MAN đã được triển khai với hàng loạt dự án lớn như: Mạng thông tin tích hợp trên Internet (City Web). Hệ thống đối thoại doanh nghiệp - chính quyền thành phố. Chợ công nghệ trên mạng. Công viên phần mềm Quang Trung. Tin học hoá quản lý Nhà nước - Chính phủ điện tử. Cao ốc CNTT - Viễn thông,... Các dự án này đang hoạt động tích cực, giúp ích nhiều cho hoạt động quản lý nhà nước và người dân. Bên cạnh đó, việc tổ chức họp từ xa qua cầu truyền hình, chạy trên nền dịch vụ MAN sẽ đem đến một lợi ích thiết thực hơn. Dịch vụ MAN ra đời đem đến chất lượng cao, hình ảnh đẹp, âm thanh tốt,...
d/ Mạng WAN(Wide Area Network)Mạng diện rộng Mạng WAN dùng để kết nối các LAN,MAN lại với nhau bất kể vị trí địa lý. Phần lớn các WAN hiện nay được phát triển cho việc truyền đồng thời trên đường truyền nhiều dạng thông tin khác nhau như: video, tiếng nói, dữ liệu…nhằm làm giảm chi phí dịch vụ Các công nghệ kết nối WAN thường liên quan đến 3 tầng đầu của mô hình ISO 7 tầng. Đó là tầng vật lý liên quan đến các chuẩn giao tiếp WAN, tầng data link liên quan đến các giao thức truyền thông của WAN, và một số giao thức WAN liên quan đến tầng mạng

d/ MạnngWAN(Wide Area Network)Mạng diện rộng:

WAN dùng để kết nối các LAN,MAN lại với nhau bất kể vị trí địa lý.
Phần lớn các WAN hiện nay được phát triển cho việc truyền đồng thời trên đường truyền nhiều dạng thông tin khác nhau như: video, tiếng nói, dữ liệu…nhằm làm giảm chi phí dịch vụ.Các công nghệ kết nối WAN thường liên quan đến 3 tầng đầu của mô hình ISO 7 tầng. Đó là tầng vật lý liên quan đến các chuẩn giao tiếp WAN, tầng data link liên quan đến các giao thức truyền thông của WAN, và một số giao thức WAN liên quan đến tầng mạng

3/ Một số mạng điển hình

Một số chuẩn IEEE 802

-IEEE 802.3: Chuẩn mạng LAN/MAN - Ethernet

-IEEE 802.4: Chuẩn mạng LAN -Token Bus chủ yếu được sử dụng trong công nghiệp(GM)

-IEEE 802.5: Chuẩn mạng LAN- Token Ring được phát triển bởi IBM

-IEEE 802.6: Chuẩn mạng LAN - DQDB(Distributed queue Dual Bus) với tốc độ 150Mbit/s trên khoảng cách 160KM

-IEEE 802.11: Chuẩn mạng LAN không dây 

-IEEE 802.15: Chuẩn mạng các nhân không dây (WPAN)

 +IEEE 802.15.1: Blue Tooth
 +IEEE 802.15.3: Hight rate tốc độ cao (WPAN)11-->55Mbit/s sử dụng trong các ứng dung mutimedia

 +IEEE 802.15.4: Low rate WPAN/ZigBee: Sử dụng cho các ứng dụng tiêu thụ ít năng nượng,tốc độ thấp

Tìm hiểu các giao thức mạng Mô hình OSI (CCNA #2)

II-Mô hình OSI:

Được nghiên cứu và phát triển bời ISO 1984 với mô hình tham chiếu nổi tiếng và được sử dụng rộng rãi trong lĩnh vực mạng máy tính.
OSI (Reference Model for Open System Inter-Connection) phân thành 7 lớp.Mỗi lớp có đặc tính mà các bộ giao thức khác nhau.Các tầng có liên quan và sử dụng các bộ giao thức của nhau để cùng thực hiện một quá trình.
Việc phân tầng này chỉ ra được tính chất riêng của mỗi tầng..sử dụng các bộ giao thức cho những công việc riêng biệt giúp cho việc học cũng như dảng dạy được thuận tiện và xác thực hơn.Chuyên biệt hóa nghành công nghệ,mỗi công ty chuyên phụ trách một mảng nào đó thay vì toàn bộ hệ thống mạng.Điều này giải quyết vấn đề không tương thích giũa các hệ điều hành hay các ứng dụng giữa các hãng,nhà sản xuất.

So sánh sự phổ biến giữa TCP/IP và OSI

Trong thực tế các hệ thống mạng  mô hình TCP/IP được sử dụng phổ biến hơn rất nhiều so với OSI nhưng.. trong quy chuẩn xây dựng một khung chuẩn về kiến trúc mạng để làm căn cứ xây dựng một hệ thống mạng hay một sản phần mạng nào đó thì mô hình OSI được sử dụng làm mô hình tham chiếu phổ biến hơn.

Chức năng của các tầng 

Mô hình OSI

7/ Tầng ứng dụng (Application)

 Layer 7 cung cấp các giao diện người dùng (các phần mềm)  chuyển các thao tác, yêu cầu vào hệ thống thông qua các giao thức của một số ứng dụng phổ biến như FPT,DNS,DHCP,TFTP,SMTP......

6/ Tầng trình diễn (Presentation)

Chuyển hóa các định dạng,cấu trúc của dữ liệu người dùng nhập vào từ lớp 7 thành các định dạng phù hợp.
điều này đảm bảo rằng dữ liệu sang hệ thống khách có thể đọc được.
Quá trình này gồm các phân đoạn:
-Định dạng dữ  liệu
-Cấu trúc dữ liệu
-Sự biến đổi dữ liệu
-Nén dữ liệu
-Mã hóa dữ liệu

5/ Tầng phiên (session)

Tạo --> duy trì --> kết thúc một phiên giữa các host.
Tầng Session cung cấp các chế độ truyền nhận dữ liệu giữa các host
-Song công(full-duplex) cho phép đồng thời vừa có thể nhận dữ liệu và truyền dữ liệu
-Bán song công (Haft-duplex) Chỉ cho phép  1 trong 2 host được nhận dữ liệu
-Đơn công(simple)

4/ Tầng giao vận (Transport)

Cung cấp các dịch vụ chuyển dữ liệu.Đảm bảo cho một kết nối tin cậy giữa hai hệ thống
Cung cấp hai giao thức với hai kiểu kết nối:
-TCP (connection-oriented)Thiết lập một kết nối tin cậy trước khi chuyền dữ liệu.Hoạt động ổn định và có chế độ phục hồi dữ liệu
-UDP(connectionless) Cung cấp phương thức truyền dữ liệu nhanh và không có cơ chế phục hồi lỗi.
Các ứng dụng của tầng giao vận được phân biệt bởi các cổng giao thức.
Chỉ duy nhất ứng dụng DNS đều sử dụng ở hai giao thức TCP và UDP với adress port là 53
Sự phân đoạn thường xảy ra ở tầng này và các gói dữ liệu được gửi đi là các segment

3/ Tầng mạng (Network)

Các giao thức của tầng mạng giúp gán địa chỉ IP cho các gói dữ liệu (giáo thức IP)
Chuyển hóa đĩa chỉ nguồn của gói tin IP thành đĩa chỉ MAC (ARP)
Thiết bị Router và swith (layer3)hoạt động ở tầng này có chức năng định tuyến cho gói tin (packet) đi tới đích

2/ Tầng liên kết dữ liệu(Data-link)

Cung cấp một kết nối tin cậy giữa hai nút kết nói trực tiếp trên cùng một mạng.
Sử dụng giao thức Ethenet cung cấp các chức năng và quy trình  để truyền dữ liệu giữa các thực thể mạng, phát hiện và sửa lỗi trong tầng vật lý nếu có.
Tầng Dât-link cung cấp hai tầng con theo tiêu chuần IEEE 802.2
-Tầng MAC(Media Access Control- Điều khiển truy nhập đường truyền).
-Tầng LLC(Logical Link Control-Điều khiển liên kết logic)
Các Swit lớp 2 được sử dụng ở tầng này để liên kết các thực thể với nhau trong mạng nội bộ.

1/ Tầng vật lý(physical)

Tầng này có chức năng là truyền và nhận dữ liệu dưới dạng tín hiệu điện thông qua các kết nối vật lý giữa các thiết bị.
Các chức năng chính:
-Thiết lập kết nối điện. Định nghĩa các giao thức để thiết lập hoặc kết thúc kết nối trong môi trường truyền dẫn.
-Điều khiển lưu lượng.
-Kiểu truyền dẫn half duplex,full duplex.