Bài giảng Mạng máy tính - Chương 1: Tổng quan về mạng máy tính và truyền thông - Bùi Trọng Tùng
Mạng máy tính
Giảng viên: Bùi Trọng Tùng
Bộ môn Truyền thông và Mạng máy tính
Viện Công nghệ thông tin và Truyền thông
Đại học Bách khoa Hà Nội
1
Về môn học này
Mã HP: IT3080
Tên học phần: Mạng máy tính
Khối lượng: 3(3-1-0-6)
Đánh giá:
Quá trình (30%): bài tập lớn, chuyên cần, thảo luận...
Cuối kỳ (70%): thi viết
Thực hành: 3 bài, không bắt buộc (cộng 15% điểm vào quá trình
cho mỗi bài)
Website: https://users.soict.hust.edu.vn/tungbt/it3080
Đăng ký bài tập lớn:
2
1
Tài liệu tham khảo
[KR] Networking: a top-down approach featuring the
Internet, 6th Edition, James F. Kurose, Keith W. Ross,
Addison Wesley 2012
[PB] TCP/IP tutorial and technical overview, Lydia
Parziale, David T.Britt, IBM Redbooks 2006
[WS] Data and Computer Communications, 8th Edition
William Stallings, Pearson Prentice Hall 2007
3
Giảng viên
Bùi Trọng Tùng, Viện CNTT&TT - BK HN
Email : tungbt@soict.hust.edu.vn
Địa chỉ : phòng 405 – nhà B1 – BKHN
4
2
Chương 1. Tổng quan về mạng
máy tính và truyền thông
5
1. Cơ bản về mạng máy tính
6
3
1.1. Lịch sử 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)
ARPA: Advanced Research Project Agency
UCLA: University California Los Angeles
SRI:
IMP:
Stanford Research Institute
Interface Message Processor
7
3 tháng sau, 12/1969
SRI
UTAH
UCSB
UCLA
Một mạng hoàn chỉnh với 4 nút,
56kbps
UCSB:University of California, Santa Barbara
UTAH:University of Utah
8
4
ARPANET thời kỳ đầu, 1971
Source:
atlas/historical.html
Mạng phát triển với tốc độ thêm mỗi nút một tháng
9
Thập niên 70: Kết nối liên mạng, kiến
trúc mạng mới và các mạng riêng
10
5
Sự mở rộng của ARPANET, 1974
source:
11
atlas/historical.html
Lưu lượng mỗi ngày vượt quá 3.000.000 gói tin
Thập niên 70
Từ đầu 1970 xuất hiện các mạng riêng:
ALOHAnet tại Hawaii
DECnet, IBM SNA, XNA
1974: Cerf & Kahn – nguyên lý kết nối
các hệ thống mở (Turing Awards)
1976: Ethernet, Xerox PARC
Cuối 1970: ATM
12
6
Thập niên 80: Các giao thức
mới, kết nối thêm mạng mới
13
1981: Xây dựng mạng NSFNET
NSF: National Science Foundation
Phục vụ cho nghiên cứu khoa học, do sự quá tải của ARPANET
14
7
1986: Nối kết USENET& NSFNET
15
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
1980
Berkeley tích hợp TCP/IP vào BSD Unix
Dịch vụ: FTP, Mail, DNS …
16
8
Thập niên 90: Web và thương
mại hóa Internet
17
Thập niên 90
Đầu 90: ARPAnet chỉ là Cuối 1990’s – 2000’s:
một phần của Internet
Nhiều ứng dụng mới: chat,
chia sẻ file P2P…
Đầu 90: Web
E-commerce, Yahoo,
Amazon, Google…
HTML, HTTP:
Berners-Lee
> 50 triệu máy trạm, > 100
triệu NSD
1994: Mosaic,
Netscape
Vấn đề an toàn an ninh
thông tin!
Cuối 90: Thương mại
hóa Internet
Internet dành cho tất cả mọi
người
Tất cả các dịch vụ phải
quan tâm tới vấn đề này
18
9
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
1997: Việt Nam chính thức kết nối Internet
1 IXP: VNPT
4 ISP: VNPT, Netnam (IOT), FPT, SPT
2007: “Mười năm Internet Việt Nam”
20 ISPs, 4 IXPs
19 triệu NSD, 22.04% dân số
19
Thống kê gần đây
2017: 50 triệu người dùng (53%)
20
10
Băng thông kết nối đi quốc tế
Tốc độ tăng trưởng băng thông(Gbps)
6000
5000
4000
3000
2000
1000
0
2013
2014
2015
2016
2017
21
1.2. Các khái niệm cơ bản
22
11
Mạng máy tính là gì?
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
Kết nối bằng một phương tiện
truyền
Theo một kiến trúc mạng
23
Đường truyền vật lý
Là các phương tiện vật lý có khả năng truyền dẫn
tín hiệu
Phân loại:
Hữu tuyến: cáp xoắn, cáp đồng trục, cáp quang,…
Vô tuyến: sóng radio, viba, sóng hồng ngoại,…
Một số thông số đặc trưng:
Băng tần
Tỉ lệ lỗi bit khi truyền(BER – Bit Error Rate/Ratio)
Độ suy hao: mức suy giảm tín hiệu khi truyền
24
12
Kiến trúc mạng
Các nút mạng kết nối với nhau như thế nào? (Hình trạng
– Topology)
Topology vật lý: hình trạng dựa trên cáp kết nối
Bus
Ring (Vòng)
Star (Sao) Mesh (Lưới)
Topology logic: hình trạng dựa trên cách thức truyền tín hiệu:
điểm điểm, điểm-đa điểm
…và trao đổi dữ liệu với nhau như thế nào? (Giao thức –
Protocol)
25
Một vài ví dụ
Mạng Internet
Mạng nội bộ cơ quan, trường học
Mạng gia đình
Hệ thống ATM của ngân hàng
Mạng điện thoại
...
26
13
Phân loại mạng máy tính
Mạng cá nhân (PAN – Personal Area
Network)
Phạm vi kết nối: vài chục mét
Số lượng người dùng: một vài người dùng
Thường phục vụ cho cá nhân
Mạng cục bộ (LAN – Local Area Network):
Phạm vi kết nối: vài ki-lô-mét
Số lượng người dùng: một vài đến hàng trăm
nghìn
Thường phục vụ cho cá nhân, hộ gia đình, tổ
chức
27
Phân loại mạng máy tính
Mạng đô thị (MAN – Metropolitian Area
Network)
Phạm vi kết nối: hàng trăm ki-lô-mét
Số lượng người dùng: hàng triệu
Phục vụ cho thành phố, khu vực
Mạng diện rộng (WAN – Wide Area Network)
Phạm vi kết nối: vài nghìn ki-lô-mét
Số lượng người dùng: hàng tỉ
GAN – Global Area Network: phạm vi toàn cầu (Ví
dụ: Internet)
28
14
Mạng Internet
PC
mobile network
Trên 8.4 tỉ thiết bị kết nối
3.9 tỉ người dùng(51.7%)
server
The picture can't be
displayed.
The picture
can't be
displayed.
global ISP
wireless
Đường truyền: cáp quang,
icture can't be
displayed.
laptop
The picture can't
cáp đồng, Wimax, 3G…
smartphone
Truyền tải ~Nx109 GB
home
network
mỗi ngày
regional ISP
Dịch vụ: Web, email, mạng
wireless
links
xã hội, Skype…
wired
links
institutional
network
router
29
Internet of things
30
15
Mạng Internet
Mạng của các mạng (Network of networks)
access
network
access
network
access
network
Internet
access
network
Làm thế nào để kết nối
hàng triệu hệ thống
mạng với nhau?
access
network
31
Kiến trúc Internet: Mạng của
các mạng
Kết nối một mạng với tất cả các mạng khác?
access
net
access
net
access
net
access
net
access
net
access
net
access
net
Không có khả năng
mở rộng: Số lượng
kết nối O(n2)
access
net
access
net
access
net
access
net
access
net
access
net
access
net
access
net
access
net
32
16
Kiến trúc Internet: Mạng của các
mạng
Kết nối mỗi mạng vào một trạm chuyển tiếp của một nhà
cung cấp toàn cầu (global ISP)
access
net
access
net
access
net
access
net
access
net
access
net
access
net
global
ISP
access
net
access
net
access
net
access
net
access
net
access
net
access
net
access
net
access
net
33
Kiến trúc Internet: Mạng của
các mạng
Thêm nhiều ISP...
Trạm trung chuyển Internet
access
net
access
net
access
net
access
net
access
net
access
net
IXP
access
net
ISP A
IXP
access
net
access
net
ISP B
ISP C
access
net
access
net
Kết nối ngang hàng
access
net
access
net
access
net
access
net
access
net
34
17
Kiến trúc Internet: Mạng của
các mạng
Thêm các mạng khu vực (regional network)...
access
net
access
net
access
net
access
net
access
net
access
net
IXP
access
net
ISP A
IXP
access
net
access
net
ISP B
ISP C
access
net
access
net
access
net
regional net
access
net
access
net
access
net
access
net
35
Kiến trúc Internet: Mạng của
các mạng
Mạng lõi và mạng biên
36
18
Kiến trúc mạng
mobile network
Mạng biên (network edge):
Nút mạng đầu cuối (end-
system, host): PC, điện thoại,
máy chủ, máy tính nhúng...
global ISP
Mạng truy nhập (access
network): đường truyền, thiết bị
kết nối (router, switch, hub, tổng
đài...)
home
network
regional ISP
Mạng lõi (network core):
đường truyền, thiết bị kết nối
Mạng của các mạng
Mới chỉ đề cập đến khía
cạnh “Kết nối như thế nào?”
institutional
network
37
2. Chuyển mạch kênh và
chuyển mạch gói
Chuyển tiếp dữ liệu qua các kết nối
như thế nào?
38
19
2.1. Đặt vấn đề
Kết nối điểm-điểm giữa 2 host
A
B
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)
Trễ (Latency): thời gian truyền dữ liệu từ A đến B
Trễ truyền tải: Kích thước dữ liệu / Băng thông
Trễ truyền dẫn: Độ dài liên kết / Tốc độ tín hiệu (~2x108 m/sec)
39
Kết nối điểm-điểm giữa 2 host
Truyền 100B từ A đến B
A
B
1Mbps, 1ms
Thời gian truyền
Thời điểm bit
đầu tiên tới B
= 1/106+1/103s
1 bit = 1/106s
100Byte packet
Thời gian truyền
800 bits=800x1/106s
Thời điểm bit
cuối cùng tới B
(800x1/106)+1/103s
= 1.8ms
Time
40
20
Tải về để xem bản đầy đủ
60 trang
12920
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Bài giảng Mạng máy tính - Chương 1: Tổng quan về mạng máy tính và truyền thông - Bùi Trọng Tùng", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên
File đính kèm:
- bai_giang_mang_may_tinh_chuong_1_tong_quan_ve_mang_may_tinh.pdf
