Tài Liệu Mạng Máy Tính Tiếng Việt

http://vietjack.com/data_communication_computer_network/index.jsp Copyright © vietjack.com

http://vietjack.com/ Trang chia sẻ các bài học online miễn phí Trang 1

Mục lục Trao đổi dữ liệu & Mạng máy tính ......................................................................................... 7

Đối với độc giả ...................................................................................................................... 7

Điều kiện tiền đề ................................................................................................................... 7

Tổng quan về Trao đổi dữ liệu và Mạng máy tính ................................................................. 7

Phân loại mạng máy tính .................................................................................................. 8

Liên kết theo khoảng không gian ...................................................................................... 8

Liên kết nội bộ ................................................................................................................... 8

Quản lý ............................................................................................................................. 9

Cấu trúc mạng .................................................................................................................. 9

Các ứng dụng mạng ......................................................................................................... 9

Các loại mạng máy tính trong DCN ...................................................................................... 9

Mạng khu vực cá nhân (PAN) trong DCN ....................................................................... 10

Mạng khu vực nội bộ (LAN) trong DCN .......................................................................... 10

Mạng khu vực trung tâm (MAN) trong DCN .................................................................... 11

Mạng khu vực rộng (WAN) trong DCN ........................................................................... 12

Mạng internet trong DCN ................................................................................................ 13

Các công nghệ mạng LAN trong DCN ................................................................................ 14

Công nghệ Ethernet trong DCN ...................................................................................... 14

Công nghệ Fast-Ethernet trong DCN .............................................................................. 15

Công nghệ Giga-Ethernet trong DCN ............................................................................. 15

Công nghệ Mạng LAN ảo trong DCN ............................................................................. 15

Không gian mạng trong DCN .............................................................................................. 16

Cấu trúc không gian Point-to-Point trong DCN ................................................................ 17

Cấu trúc không gian bus (Bus Topology) trong DCN....................................................... 17

Cấu trúc ngôi sao (Star Topology) trong DCN ................................................................. 18

Cấu trúc vòng tròn (Ring Topology) trong DCN ............................................................... 19

Cấu trúc hỗn độn (Mesh Topology) trong DCN ............................................................... 19



Cấu trúc cây (Tree Topology) trong DCN ........................................................................ 20

Daisy Chain trong DCN .................................................................................................. 21

Cấu trúc lai (Hybrid Topology) trong DCN ....................................................................... 21

Mô hình mạng máy tính trong DCN .................................................................................... 22

Các tác vụ được phân tầng trong DCN ........................................................................... 22

Mô hình OSI trong DCN .................................................................................................. 23

Mô hình Internet trong DCN ............................................................................................ 25

Bảo mật mạng máy tính trong DCN .................................................................................... 25

Mật mã hóa khóa Private trong DCN .............................................................................. 27

Mật mã hóa khóa Public trong DCN ................................................................................ 27

Tiêu hóa tin (Message Digest) trong DCN ....................................................................... 28

Giới thiệu Tầng vật lý trong DCN......................................................................................... 28

Các tín hiệu ..................................................................................................................... 28

Suy truyền (transmission impairment) ............................................................................. 29

Phương tiện truyền tải .................................................................................................... 30

Dung lượng kênh ............................................................................................................ 30

Kỹ thuật dồn/ghép (multiplexing) ..................................................................................... 31

Sự chuyển mạch ............................................................................................................ 31

Truyền tải kỹ

thuật số (digital) trong DCN ................................................................................................. 31

Biến đổi số tới số (digital-to-digital) trong DCN ................................................................. 31

Mã hóa dòng dữ liệu trong DCN ..................................................................................... 32

Mã hóa đơn cực uni-polar trong DCN ................................................................. 32

Mã hóa có cực trong DCN ..................................................................................... 33



Return to Zero (RZ) ........................................................................................... 34

Manchester ......................................................................................................... 35

Manchester vi sai (differential) ........................................................................ 35

Mã hóa song cực (bipolar encoding) trong DCN ............................................... 35

Mã hóa khối trong DCN .................................................................................................. 36

Sự biến đổi từ dữ liệu tương tự sang Kỹ thuật số trong DCN .......................................... 36

Lấy mẫu .................................................................................................................... 37

Lượng tử hóa trong DCN ...................................................................................... 37

Mã hóa ...................................................................................................................... 38

Các chế độ truyền tải ...................................................................................................... 38

Truyền tải song song .............................................................................................. 38

Truyền tải theo dãy (chuỗi).................................................................................... 39

Truyền tải theo chuỗi không đồng bộ .................................................................. 39

Truyền tải theo chuỗi đồng bộ .............................................................................. 39

Truyền tải tương tự (analog) trong DCN ............................................................................. 39

Sự chuyển đổi từ kỹ thuật số thành tương tự trong DCN ................................................ 40

Sự chuyển đổi từ tương tự sang tương tự trong DCN .................................................... 42

Phương tiện truyền tải trong DCN ....................................................................................... 45

Phương tiện từ tính ......................................................................................................... 46

Cáp xoắn đôi (twisted pair cable)..................................................................................... 46

Cáp đồng trục ................................................................................................................. 47

Các dây dẫn điện (Power Lines) ..................................................................................... 48

Cáp quang ...................................................................................................................... 49

Truyền tải không dây trong DCN ......................................................................................... 50

Truyền tải vô tuyến .......................................................................................................... 51

Truyền tải sóng cực ngắn ............................................................................................... 52

Truyền tải của tia hồng ngoại .......................................................................................... 53

Sự truyền ánh sáng ........................................................................................................ 53

Kỹ thuật ghép kênh trong DCN ........................................................................................... 54



Kỹ thuật ghép kênh bằng chia tần số (FDM) trong DCN ................................................. 54

Kỹ thuật ghép kênh phân chia theo thời gian (TDM) trong DCN ...................................... 55

Ghép kênh phân chia theo biên độ sóng trong DCN ....................................................... 56

Ghép kênh phân chia mã hóa (CDM) trong DCN ........................................................... 56

Sự chuyển mạng trong DCN .............................................................................................. 56

Chuyển mạch (Circuit Switching) .................................................................................... 57

Chuyển mạng tin báo ...................................................................................................... 58

Chuyển mạch gói dữ liệu ................................................................................................ 59

DCN - Giới thiệu về Tầng data-link ...................................................................................... 59

Chức năng của tầng data-link ......................................................................................... 60

Phát hiện và chỉnh sửa lỗi trong DCN ................................................................................. 61

Các kiểu lỗi ..................................................................................................................... 61

Phát hiện lỗi .................................................................................................................... 62

Kiểm tra chẵn lẻ (Prity Check) .............................................................................. 62

Cyclic Redundancy Check (CRC) ........................................................................ 63

Chỉnh sửa lỗi ................................................................................................................... 64

DCN - Giao thức và kiểm soát data-link .............................................................................. 64

Kiểm soát luồng trong tầng data-link ............................................................................... 64

Kiểm soát lỗi trong tầng data-link ..................................................................................... 65

Stop and Wait ARQ ........................................................................................... 66

Go-Back-N ARQ ................................................................................................ 67

Selective Repeat ARQ (lặp có lựa chọn) ...................................................... 69

Giới thiệu Tầng mạng trong DCN ....................................................................................... 70

Các chức năng Tầng-3 ................................................................................................... 70

Các đặc điểm của Tầng mạng ........................................................................................ 70

Định vị mạng trong DCN ..................................................................................................... 71

Định tuyến Tầng mạng trong DCN ...................................................................................... 73

Định tuyến Unicast .......................................................................................................... 74

Định tuyến Broadcast ...................................................................................................... 74



Định tuyến Multicast ........................................................................................................ 75

Định tuyến Anycast ......................................................................................................... 76

Các giao thức định tuyến Unicast .................................................................................... 77

Giao thức định tuyến vecto khoảng cách (Distance Vector Routing

Protocol) ................................................................................................................... 77

Giao thức định tuyến trạng thái kết nối (Link State) .................................... 77

Các giao thức định tuyến Multicast .................................................................................. 78

Các thuật toán định tuyến ............................................................................................... 78

Flooding .................................................................................................................... 78

Đường truyền ngắn nhất ....................................................................................... 79

Liên mạng trong DCN ......................................................................................................... 79

Kỹ thuật Tunneling trong DCN ........................................................................................ 80

Sự phân mảnh gói dữ liệu trong DCN ............................................................................. 81

Các giao thức Tầng mạng trong DCN ................................................................................ 82

Giao thức phân giải địa chỉ (ARP) ................................................................................... 82

Giao thức thông báo điều khiển internet (ICMP) .............................................................. 84

IP phiên bản 4 (IPv4) ...................................................................................................... 84

IP phiên bản 6 (IPv6) ...................................................................................................... 85

Giới thiệu Tầng truyền tải trong DCN .................................................................................. 85

Các tính năng ................................................................................................................. 86

Giao tiếp end-to-end ....................................................................................................... 86

Giao thức TCP trong DCN .................................................................................................. 87

Các đặc điểm .................................................................................................................. 87

Header............................................................................................................................ 87

Ghi địa chỉ ....................................................................................................................... 89

Quản lý kết nối ................................................................................................................ 90

Sự thành lập ............................................................................................................ 90

Sự tháo bỏ ............................................................................................................... 91

Quản lý băng thông ........................................................................................................ 91



Kiểm soát luồng và Kiểm soát lỗi .................................................................................... 91

Sự ghép kênh ................................................................................................................. 91

Kiểm soát tắc nghẽn ....................................................................................................... 92

Quản lý đồng hồ bấm giờ ............................................................................................... 92

Đồng hồ bấm giờ thời gian sống (Keep-alive timer () ....................................... 92

Đồng hồ bấm giờ truyền tải lại (retransmission timer) ...................................... 92

Đồng hồ bấm giờ tiếp tục (persist timer) ............................................................. 92

Thời gian đợi (timed-wait) ..................................................................................... 93

Phục hồi lại sự tạm dừng ................................................................................................ 93

Giao thức UDP trong DCN ................................................................................................. 93

Yêu cầu của UDP ........................................................................................................... 94

Các đặc điểm .................................................................................................................. 94

UDP Header ................................................................................................................... 94

Ứng dụng UDP ............................................................................................................... 95

Giới thiệu Tầng ứng dụng trong DCN ................................................................................. 95

Mô hình Client-Server trong DCN ....................................................................................... 96

Giao tiếp trong DCN ........................................................................................................ 98

Thủ tục gọi hàm từ xa trong DCN ........................................................................ 98

Giao thức Tầng ứng dụng trong DCN ................................................................................. 99

Hệ thống tên miền (Domain Name System) trong DCN .................................................. 99

Giao thức truyền tải mail đơn giản (Simple Mail Transfer Protocol) trong DCN ................ 99

Giao thức truyền tải file (File Transfer Protocol) trong DCN ........................................... 100

Giao thức POP (Post Office Protocol) trong DCN ......................................................... 100

Giao thức truyền tải siêu văn bản (HTTP) trong DCN ................................................... 100

Dịch vụ mạng trong DCN .................................................................................................. 101

Các dịch vụ thư mục ..................................................................................................... 101

Các dịch vụ file .............................................................................................................. 102

Các dịch vụ trao đổi thông tin ........................................................................................ 102

Các dịch vụ ứng dụng ................................................................................................... 103



Tài liệu tham khảo về DCN ............................................................................................... 104

Các đường link hữu ích về DCN ................................................................................... 104

Trao đổi dữ liệu & Mạng máy tính Trao đổi dữ liệu liên quan tới sự truyền của các dữ liệu dạng số giữa hai hoặc nhiều máy tính và

một mạng máy tính hoặc một mạng dữ liệu là một mạng truyền thông mà cho phép các máy tính

trao đổi dữ liệu với nhau. Sự kết nối vật lý giữa các thiết bị máy tính được kết nối mạng được thiết

lập sử dụng phương tiện cáp hoặc phương tiện không dây. Mạng máy tính được biết đến nhiều

nhất là mạng internet.

Phần hướng dẫn này sẽ cung cấp cho bạn các cơ sở của sự trao đổi dữ liệu và mạng máy tính

DCN và cũng sẽ đưa bạn qua các khái niệm đa dạng liên quan tới DCN (Data Communication and

Computer Network).

Loạt bài hướng dẫn của chúng tôi dựa trên nguồn tài liệu của: Tutorialspoint

Đối với độc giả Phần hướng dẫn này được chuẩn bị cho những người đam mê về khoa học máy tính để giúp họ

hiểu các khái niệm cơ bản liên quan tới DCN. Sau khi hoàn thành phần hướng dẫn này, bạn sẽ

thấy chính mình ở một mức độ trung bình trong sự hiểu biết về DCN và từ đó bạn có thể nâng cao

trình độ của mình lên.

Điều kiện tiền đề Trước khi bắt đầu tiến hành phần hướng dẫn này, chúng tôi giả sử rằng bạn đã có những sự hiểu

biết cơ bản về các khái niệm máy tính như bàn phím, chuột,, màn hình, đầu vào, bộ nhớ sơ cấp, và

bộ nhớ thứ cấp… là gì.

Tổng quan về Trao đổi dữ liệu và Mạng máy tính

Một hệ thống các máy tính được liên kết với nhau và các thiết bị ngoại vi được điện toán hóa như

các máy in được gọi là mạng máy tính. Sự liên kết này bên trong các máy tính làm cho thông tin

http://www.tutorialspoint.com/index.htm



chia sẻ trong chúng được dễ dàng. Các máy tính có thể kết nối với mỗi máy khác bởi phương tiện

kết nối dây dẫn hoặc không dây.

Phân loại mạng máy tính Mạng máy tính được phân loại trên cơ sở các yếu tố đa dạng. Chúng bao gồm:

Liên kết theo khoảng không gian (geographical span)

Liên kết nội bộ (inter-connectivity)

Quản lý

Cấu trúc

Liên kết theo khoảng không gian Một mạng liên kết theo khoảng không gian có thể là một trong các loại sau:

Nó có thể được kết nối qua bàn của bạn, bên trong các thiết bị Bluetooth. Xếp dãy không dài

hơn vài mét.

Nó có thể được kết nối qua một tòa nhà, bao gồm các thiết bị trung gian để kết nối tất cả các

tầng.

Nó có thể được kết nối qua một thành phố.

Nó có thể được kết nối qua nhiều thành phố hoặc nhiều tỉnh.

Nó có thể được kết nối qua toàn thế giới.

Liên kết nội bộ Các thành phần của một mạng có thể được kết nối với nhau theo cách khác nhau trong một số

kiểu. Bởi mối liên hệ, chúng ta có thể chia thành: theo cách logic, theo cách vật lý hoặc theo cả hai

cách.

Mỗi thiết bị đơn có thể được kết nối với mỗi thiết bị khác trên mạng, làm cho mạng khớp

nhau.

Tất cả các thiết bị có thể được kết nối tới một trung gian đơn nhưng khoảng không gian là

không kết nối, tạo cấu trúc bus.

Mỗi thiết bị được kết nối chỉ tới các thiết bị ngang hàng bên phải và trái, tạo cấu trúc tuyến.

Tất cả thiết bị được kết nối với nhau với một thiết bị đơn, tạo cấu trúc hình sao.



Tất cả các thiết bị được kết nối một cách tùy ý sử dụng tất cả các cách trên để kết nối mỗi

thiết bị với nhau, kết quả là tạo ra một cấu trúc lai (hỗn hợp).

Quản lý Từ quan điểm quản lý, một mạng có thể là mạng tư nhân mà sở hữu bởi một hệ thống tự quản lý

đơn và không thể được truy cập từ bên ngoài miền logic và vật lý của nó. Một mạng có thể là mạng

công cộng khi nó được truy cập bởi tất cả.

Cấu trúc mạng

Các mạng máy tính có thể được phân biệt vào trong các kiểu khác nhau như Client-Server,

ngang bằng hoặc lai (hỗn hợp), phụ thuộc vào cấu trúc của nó.

Có thể có một hoặc nhiều hệ thống đóng vai trò như server. Các hệ thống khác là client, đưa

các yêu cầu tới server để phục vụ các đề nghị. Server nhận và xử lý các yêu cầu của client.

Hai hệ thống có thể được kết nối ngang bằng theo kiểu Point-to-Point hoặc back-to-back.

Chúng cùng một mức độ và được gọi là ngang bằng.

Có thể có một mạng hỗn hợp mà bao gồm cả hai kiểu cấu trúc trên.

Các ứng dụng mạng Các hệ thống máy tính và các thiết bị ngoại vi được kết nối để tổ chức thành một mạng. Chúng

cung cấp các lợi thế sau:

Chia sẻ nguồn tài nguyên như máy in và các thiết bị lưu giữ.

Trao đổi thông tin (email, FTP).

Chia sẻ thông tin bằng việc sử dụng web hoặc internet.

Tương tác với người sử dụng khác sử dụng các trang web động.

Điện thoại IP

Video cuộc họp

Điện toán song song

Thư tín ngay lập tức (instant messaging)

Các loại mạng máy tính trong DCN



Hiểu theo nghĩa chung, các mạng được phân biệt dựa trên kết nối theo khoảng không gian của

chúng. Một mạng có thể có khoảng cách nhỏ bằng với điện thoại của bạn và Bluetooth tai nghe

của nó và lớn như mạng internet, trải rộng toàn thế giới.

Mạng khu vực cá nhân (PAN) trong DCN Một mạng khu vực cá nhân (PAN) là một mạng nhỏ nhất của cá nhân người sử dụng. Nó có thể

bao gồm Bluetooth. PAN có dãy kết nối dài tới 10 mét. PAN có thể bao gồm bàn phím và chuột

máy tính không dây, các Bluetooth, máy in không dây và các điều khiển từ xa.

Ví dụ, Piconet là một mạng khu vực cá nhân Bluetooth mà có thể chứa tới 8 thiết bị được kết nối

với nhau theo loại chính-phụ.

Mạng khu vực nội bộ (LAN) trong DCN Một mạng máy tính kết nối bên trong một tòa nhà và quản lý dưới hệ thống quản trị đơn được gọi

chung như là một mạng khu vực nội bộ (LAN). Thông thường thì LAN trải rộng các văn phòng của

tổ chức, các trường học. Số lượng các hệ thống được kết nối trong LAN có thể đa dạng từ ít nhất 2

cho tới nhiều nhất là 16 triệu.

LAN cung cấp một cách hữu ích việc chia sẻ nguồn tài nguyên giữa những người sử dụng. Các

nguồn tài nguyên như các máy in, các file trên server, và internet là dễ dàng có thể chia sẻ trong

câc máy tính.



LAN được tạo thành từ các thiết bị mạng và thiết bị tuyến có giá trị rẻ. Nó có thể bao gồm các

server nội bộ phục vụ lưu giữ các file và các ứng dụng được chia sẻ nội bộ khác. Nó hầu như điều

hành trên các địa chỉ IP tư nhân và không bao gồm thiết bị tuyến nặng. LAN làm việc dưới miền nội

bộ và được kiểm soát bởi trung tâm ở giữa.

LAN sử dụng hoặc công nghệ Ethernet hoặc công nghệ Token-ring. Ethernet được sử dụng rộng

rãi trong công nghệ LAN và sử dụng cấu trúc ngôi sao, trong khi Token-ring thì hiếm khi được nhìn

thấy.

LAN có thể được kết nối bằng dây, không dây, hoặc cả hai.

Mạng khu vực trung tâm (MAN) trong DCN MAN nói chung mở rộng trải qua một thành phố như mạng cáp TV. Nó có thể trong loại Ethernet,

Token-ring hoặc giao diện dữ liệu được phân phối bởi sợi quang (cáp quang) FDDI.

Metro Ethernet là một dịch vụ mà được cung cấp bởi ISPs. Dịch vụ này cho những người sử dụng

của nó khả năng để mở rộng mạng khu vực nội bộ. Ví dụ, MAN có thể giúp một tổ chức để kết nối

tất cả các văn phòng của nó trong một thành phố.



Xương sống của MAN là các cáp quang công suất và tốc độ cao. MAN làm việc giữa mạng khu

vực nội bộ LAN và mạng khu vực rộng WAN. MAN cung cấp đường link cho các mạng LAN tới các

mạng WAN hoặc internet.

Mạng khu vực rộng (WAN) trong DCN Như tên gọi đã đề cập, WAN bao phủ một khu vực rộng mà có thể kết nối qua các tỉnh và ngay cả

một quốc gia. Nói chung, các mạng viễn thông là WAN. Những mạng này cung cấp sự kết nối tới

các mạng MAN và LAN. Từ khi chúng được trang bị với đường trục tốc độ cao, các mạng WAN sử

dụng các thiết bị mạng rất đắt đỏ.



WAN có thể sử dụng các công nghệ tiên tiến như Asynchronous Transfer Mode (ATM), Frame

Relay, và mạng quang học đồng bộ (SONET). WAN có thể được quản lý bởi nhiều chính quyền

khác nhau.

Mạng internet trong DCN Một mạng của các mạng được gọi là internet. Nó là mạng lớn nhất tồn tại trên hành tinh của chúng

ta. Mạng internet này kết nối rộng rãi tất cả các mạng WAN và nó có thể có sự kết nối tới các mạng

LAN và mạng Home. Internet sử dụng bộ giao thức TCP/IP và sử dụng IP như giao thức địa chỉ

của nó. Ngày nay, internet được thực hiện rộng rãi sử dụng IPv4. Bởi vì sự thiếu các khoảng

không gian địa chỉ, nó dần dần chuyển từ IPv4 sang IPv6.

Internet cho những người sử dụng khả năng chia sẻ và truy cập tới lượng thông tin khổng lồ trên

toàn thế giới. Nó sử dụng WWW, FTP, các dịch vụ thư điện tử, audio và video…. Tại mức độ lớn,

internet làm việc trên loại mẫu client-server.

Internet sử dụng đường trục tốc độ cao của các sợi cáp quang. Để kết nối các châu lục khác nhau,

các sợi được đặt dưới biển mà được biết như cáp thông tin ngầm.

Internet được triển khai rộng rãi trên mạng toàn cầu WWW sử dụng các trang được kết nối HTML

và có thể truy cập bởi phần mềm khách được biết như các trình duyệt web. Khi một người sử dụng

yêu cầu một trang sử dụng một vài trình duyệt đặt trên web server bất cứ đâu trên thế giới, web



server phản hồi các trang HTML chính xác theo yêu cầu. Việc trì hoãn trao đổi thông tin này xảy ra

ở mức độ rất thấp.

Internet phục vụ nhiều yêu cầu mà liên quan tới các khía cạnh của đời sống. Một trong số chúng là:

Các website

E-mail

Tin nhắn

Blog

Đa phương tiện xã hội

Marketing

Liên kết mạng

Chia sẻ nguồn tài nguyên

Audio and Video

Các công nghệ mạng LAN trong DCN Dưới đây chúng tôi đưa ra các miêu tả ngắn gọn về các công nghệ mạng LAN:

Công nghệ Ethernet trong DCN Ethernet là công nghệ LAN được triển khai rộng rãi. Công nghệ này được phát minh bởi Bob

Metcalfe và D.R.Boggs vào năm 1970. Nó được tiêu chuẩn hóa trong IEEE 802.3 năm 1980.

Ethernet chia sẻ phương tiện. Mạng mà sử dụng phương tiện được chia sẻ có xác suất cao sự va

chạm dữ liệu. Ethernet sử dụng công nghệ CSMA/CD (Carrier Sense Multi Access/Collision

Detection) để phát hiện các sự va chạm. Khi xảy ra sự va chạm trong Ethernet, tất cả các host của

nó quay trở lại, chờ đợi trong một khoảng thời gian ngẫu nhiên, và sau đó truyền tải lại dữ liệu.

Bộ liên kết Ethernet là thẻ giao diện mạng được trang bị với địa chỉ 48 bit MAC. Điều này giúp cho

các thiết bị Ethernet khác nhận diện và giao tiếp mới các thiết bị điều khiển từ xa trong Ethernet.

Ethernet truyền thống sử dụng các chi tiết kỹ thuật 10BASE-T. Số 10 ở đây là chỉ tốc độ 10MBPS,

BASE đại diện cho dải gốc, và T đại diện cho Thick Ethernet. 10BASE-T Ethernet cung cấp tốc độ

truyền tải lên tới 10MBPS và sử dụng cáp đồng trục hoặc cáp cặp xoắn Cat-5 với bộ liên kết RJ-5.

Ethernet theo kiểu cấu trúc ngôi sao với độ dài dải lên tới 100 mét. Tất cả các thiết bị được kết nối

tới một trục/nút chuyển đổi trong một kiểu ngôi sao.



Công nghệ Fast-Ethernet trong DCN Để phục vụ các nhu cầu đang nổi lên nhanh chóng về các công nghệ phần mềm và phần cứng,

Ethernet mở rộng chính nó thành Fast-Ethernet. Nó có thể chạy trên UTP, cáp quang, và không

dây. Nó có thể cung cấp tốc độ lên tới 100MBPS. Tiêu chuẩn này được đặt tên là 100BASE-T

trong IEEE 803.2 sử dụng cáp xoắn đôi Cat-5. Nó sử dụng kỹ thuật CSMA/CD cho phương tiện

được liên kết bằng dây để chia sẻ trong các host và công nghệ CSMA/CA (CA là viết tắt của

Collision Avoidance-tránh sự va chạm) cho mạng LAN không dây.

Fast Ethernet trên cáp được định rõ dưới tiêu chuẩn 100BASE0FX mà cung cấp tốc độ lên tới 100

MBPS trên cáp. Ethernet thông qua cáp có thể được mở rộng tới 100 mét trong chế độ ghép đôi

một nửa (half-duplex) và có thể đạt chiều dài lớn nhất lên tới 2000 mét trong chế độ full-duplex

thông qua các sợi đã chế độ.

Công nghệ Giga-Ethernet trong DCN Sau khi được giới thiệu vào năm 1995, Fast-Ethernet chỉ tồn tại trạng thái tốc độ cao của nó chỉ

trong 3 năm tới khi Giga-Ethernet được giới thiệu. Giga-Ethernet cung cấp tốc độ lên tới 1000 mbit

mỗi giây. IEEE 802.3ab tiêu chuẩn hóa Giga-Ethernet kết nối qua UTP sử dụng các cáp Cat-5, Cat-

5e và Cat-6. IEEE 802.3ah định nghĩa Giga-Ethernet kết nối qua sợi.

Công nghệ Mạng LAN ảo trong DCN LAN sử dụng Ethernet mà làm việc trên phương tiện được chia sẻ. Phương tiện được chia sẻ

trong Ethernet tạo một miền Broadcast (phát thanh)đơn và một miền Collision (va chạm) đơn. Sự

giới thiệu của các thiết bị chuyển mạch tới Ethernet đã được gỡ bỏ vấn đề miền va chạm đơn và

mỗi thiết bị kết nối để chuyển đổi các công việc trong phạm vi miền va chạm đơn riêng biệt của nó.

Nhưng ngay cả khi các thiết bị chuyển mạch công thể phân chia một mạng thành các miền

Broadcast riêng biệt.

Mạng LAN ảo là một giải pháp để phân chia một miền Broadcast đơn thành nhiều miền Broadcast.

Host trong một VLAN không thể giao tiếp tới một host khác. Theo mặc định, tất cả các host được

đặt trong cùng một VLAN.



Trong sơ đồ trên, các VLAN khác nhau được phân biệt trong các màu khác nhau. Các host trong

một VLAN, ngay cả khi được kết nối trên cùng một Switch cũng không thể tìm thấy hoặc giao tiếp

với host khác trong VLAN khác. VLAN là công nghệ tầng-2 (Layer-2) mà làm việc gần gũi trên

Ethernet. Để gửi các gói thông tin giữa hai VLAN khác nhau, một thiết bị Layer-3 như Router được

yêu cầu.

Không gian mạng trong DCN Một Không gian mạng (Network Topology) là sự sắp xếp mà với nó các hệ thống máy tính và các

thiết bị mạng được kết nối với nhau. Không gian có thể định rõ cả hai khía cạnh vật lý và logic của

mạng. Cả không gian vật lý và logic có thể là cùng hoặc khác nhau trong cùng một mạng.



Cấu trúc không gian Point-to-Point trong DCN Các mạng ngang hàng Point-to-Point chứa hai host như máy tính, bộ chuyển mạch hoặc các cầu

dẫn, các server được kết nối back-to-back sử dụng một phần đơn của cáp. Thường thì, việc tiếp

nhận kết thúc của một host được kết nối để gửi sự kết thúc khác và ngược trở lại.

Nếu các host được kết nối một cách logic theo kiểu ngang hàng point-to-point, thì khi đó có thể có

nhiều thiết bị trung gian. Nhưng các host cuối không nhận biết được các mạng nằm dưới và nhìn

thấy nhau khi chúng được kết nỗi một cách trực tiếp.

Cấu trúc không gian bus (Bus Topology) trong DCN Trong cấu trúc này, tất cả các thiết bị chia sẻ các đường kết nối hoặc cáp đơn. Cấu trúc không gian

bus có vấn đề trong khi nhiều host gửi dữ liệu tại cùng một thời điểm. Vì thế, cấu trúc không gian

bus hoặc sử dụng công nghệ CSMA/CD hoặc nhận ra một host như Bus Master để giải quyết vấn

đề này. Nó là một mẫu đơn của mạng nơi mà một sự hỏng hóc của một thiết bị không ảnh hưởng

tới các thiết bị khác. Nhưng sự hỏng hóc của đường dây thông tin được chia sẻ có thể làm các

thiết bị khác dừng hoạt động các chức năng của nó.



Cả các đầu cuối của băng tần được chia sẻ có các thiết bị terminator đầu dây cuối. Dữ liệu được

gửi chỉ theo một hướng và ngay sau khi nó tiến tới cuối, terminator gỡ bỏ dữ liệu khỏi đường dây

dẫn.

Cấu trúc ngôi sao (Star Topology) trong DCN Tất cả các host trong cấu trúc ngôi sao được kết nối tới một thiết bị trung tâm, được biết như là

hub, sử dụng một sự kết nối point-to-point. Có sự tồn tại một sự kết nối point-to-point giữa các host

và hub. Thiết bị hub có thể là bất kỳ thiết bị nào sau đây:

Thiết bị Tầng-1 như hub hoặc bộ lặp

Thiết bị Tầng-2 như cổng chuyển mạch hoặc cầu nối

Thiết bị Tầng-3 như các đường dẫn (router) hoặc cổng.

Như trong một cấu trúc Bus Topology, hub hoạt động như là một điểm đơn của sự hỏng hóc. Nếu

hub lỗi, sự liên kết của tất cả các host tới các host khác sẽ gặp trục trặc. Mỗi sự trao đổi thông tin

giữa các host, chỉ diễn ra thông qua hub. Cấu trúc ngôi sao không đắt khi để liên kết thêm một

host, chỉ một cáp được yêu cầu và việc định hình là đơn giản.



Cấu trúc vòng tròn (Ring Topology) trong DCN Trong cấu trúc vòng tròn, mỗi thiết bị host kết nối chính xác với hai thiết bị khác, tạo một cấu trúc

hình tròn. Khi một host cố gắng để giao tiếp hoặc gửi thông tin đến một host mà không liền kề với

nó, dữ liệu đi qua tất cả các host trung gian. Để kết nối thêm một host trong cấu trúc đã tồn tại,

người quản lý có thể chỉ cần thêm một cáp.

Việc hỏng hóc của bất kỳ host nào sẽ gây ra việc toàn cấu trúc gặp sự cố. Vì thế, mỗi kết nối trong

vòng là một điểm lỗi. Có nhiều phương thức mà dùng các vòng dự phòng.

Cấu trúc hỗn độn (Mesh Topology) trong DCN Trong kiểu cấu trúc này, một host được kết nối tới một hoặc nhiều host. Kiểu cấu trúc này có các

host liên kết point-to-point với mỗi host khác hoặc có thể cũng có các host mà chỉ kết nối với một

vài host theo kiểu point-to-point.



Các host trong cấu trúc Mesh cũng làm việc như là rơle cho các host khác mà không có các kết nối

trực tiếp point-to-point. Cấu trúc Mesh có hai kiểu sau:

Hỗn độn toàn phần (full mesh): Tất cả các host có kết nối point-to-point tới mỗi host khác

trong mạng. Vì thế cho mỗi host mới, n(n-1)/2 kết nối được yêu cầu. Nó cung cấp cấu trúc

mạng thích hợp nhất trong tất cả các cấu trúc mạng.

Hỗn độn cục bộ (partially mesh): Không phải tất cả các host có kết nối point-to-point tới

mỗi host khác. Các host kết nối với nhau trong một vài kiểu tùy ý. Cấu trúc này tồn tại ở nơi

mà chúng ta cần cung cấp sự tin cậy tới một vài host ngoài cấu trúc.

Cấu trúc cây (Tree Topology) trong DCN Cũng được biết như là cấu trúc phân thứ bậc, đây là mẫu phổ biến nhất của cấu trúc mạng được

sử dụng hiện tại. Cấu trúc này mô phỏng cấu trúc ngôi sao và kế thừa các đặc tính của cấu trúc

bus.

Cấu trúc này phân chia mạng thành nhiều mức/tầng của mạng. Phần lớn trong các mạng LAN, một

mạng được chia thành ba kiểu thiết bị mạng. Mức thấp nhất là tầng truy cập (access-layer) mà máy

tính có thể đính kèm. Mức trung được biết như là mức phân phối, mà làm việc như là bộ điều chỉnh

mediator giữa mức cao hơn và mức thấp hơn. Mức cao nhất được biết như là tầng lõi, và là điểm

trung tâm của mạng, ví dụ: gốc của cây mà từ đó các nhánh rẽ ra.



Tất cả các host láng giềng có kết nối point-to-point giữa chúng. Tương tự như cấu trúc bus, nếu

một gốc bị trục trặc thì toàn bộ mạng cũng sẽ bị lỗi. Mặc dù nó không là điểm lỗi đơn. Mỗi kết nối

phục vụ như là một điểm lỗi, việc thiếu sót mà phân mạng hệ thống thành đoạn đơn vị (đoạn không

thể chia ra được).

Daisy Chain trong DCN Cấu trúc này kết nối tất cả các host trong một kiểu tuyến. Tương tự với cấu trúc Vòng tròng, tất cả

các host được kết nối với chỉ hai host, trừ host kết thúc. Nghĩa là, nếu host kết thúc trong chuỗi

Daisy được kết nối thì khi đó nó trở thành cấu trúc Vòng tròn.

Mỗi kết nối trong cấu trúc chuỗi Daisy đại diện cho một điểm lỗi đơn. Mỗi liên kết lỗi chia mạng

thành hai đoạn. Mỗi host trung gian làm việc như là rơle cho các host trung gian của nó.

Cấu trúc lai (Hybrid Topology) trong DCN Một cấu trúc lai là một cấu trúc mà thiết kế của nó chứa nhiều hơn một cấu trúc. Cấu trúc lai kế

thừa các ưu và nhược điểm của tất cả các cấu trúc trên.



Hình ảnh trên đại diện cho một cấu trúc lai tùy ý. Các cấu trúc kết nối có thể chứa các thuộc tính

của các cấu trúc ngôi sao, vòng tròn, bus, và chuỗi Daisy. Hầu hết các mạng WAN được kết nối với

nghĩa của cấu trúc vòng tròn kép (dual-ring) và các mạng được kết nối tới chúng là hầu hết các cấu

trúc ngôi sao. Internet là ví dụ điển hình nhất của cấu trúc lai.

Mô hình mạng máy tính trong DCN Ngành kỹ thuật xây dựng mạng là một nhiệm vụ phức tạp, mà liên quan đến phần mềm, xây dựng

chip, phần cứng, mạch điện tử. Để dễ dàng hơn cho việc xây dựng mạng, khái niệm mạng được

phân chia thành nhiều tầng. Mỗi tầng tham gia vào một nhiệm vụ cụ thể và độc lập với các tầng

khác. Nhưng nói chung, hầu hết tất cả các nhiệm vụ xây dựng Subnet (Mạng phụ) thuộc vào tất cả

các tầng. Các tầng chia sẻ dữ liệu giữa chúng và chúng chỉ phụ thuộc vào lẫn nhau để nhận đầu

vào và gửi đầu ra.

Các tác vụ được phân tầng trong DCN Trong cấu trúc tầng của mô hình mạng, một tiến trình mạng tổng thể được phân chia thành các

nhiệm vụ nhỏ. Mỗi nhiệm vụ nhỏ sau đó được chỉ định tới một tầng cụ thể mà làm việc theo chuyên

môn tới một tiến trình với chỉ một nhiệm vụ. Mọi tầng chỉ thực hiện một công việc cụ thể.



Trong hệ thống trao đổi thông tin được phân tầng, một tầng của một host giải quyết một nhiệm vụ

được thực hiện bởi hoặc được thực hiện bởi tầng ngang hàng của nó trên host điều khiển từ xa.

Nhiện vụ được bắt đầu có thể bởi tầng thấp nhất hoặc bởi tầng cao nhất. Nếu nhiệm vụ được bắt

đầu bởi tầng cao nhất, nó được thông qua các tầng dưới để thực hiện việc xử lý tiến trình xa hơn

nữa. Tầng thấp nhất thực hiện điều tương tự, nó xử lý nhiệm vụ và thông qua các tầng thấp hơn.

Nếu nhiệm vụ được bắt đầu bởi hầu hết các tầng, thì khi đó path đảo ngược được tạo ra.

Mọi tầng chung với nhau tất cả các phương tiện thực hiện, các giao thức, và các phương thức mà

nó yêu cầu để chạy các phần của nhiệm vụ. Tất cả các tầng xác định đối tác bởi phần đầu và phần

cuối kết nối.

Mô hình OSI trong DCN Một mạng liên kết hệ thống mở là một tiêu chuẩn mở cho tất cả các hệ thống giao tiếp. Mô hình

OSI được xây dựng bởi Tổ chức tiêu chuẩn quốc tế (ISO). Mô hình này có 7 tầng sau:



Tầng ứng dụng (Application Layer): Tầng này có trách nhiệm cung cấp giao diện tới ứng

dụng người dùng. Tầng này bao quanh các giao thức mà tương tác một cách trực tiếp với

người sử dụng.

Tầng trình bày (Presentation Layer): Tầng này xác định cách dữ liệu trong định dạng tự

nhiên của host điều khiển từ xa nên được trình bày trong định dạng tự nhiên của host.

Tầng phiên (Session Layer): Tầng này duy trì các phiên giữa các host từ xa. Ví dụ, sau khi

việc xác thực người dùng/mật khẩu được thực hiện, host từ xa duy trì các phiên này trong

chốc lát và không yêu cầu lại việc xác thực trong khỏng thời gian kết nối.

Tầng vận chuyển (Transport Layer): Tầng này chịu trách nhiệm cho sự phân phối end-to-

end giữa các host.

Tầng mạng (Network Layer): Tầng này chịu trách nhiệm về chỉ định địa chỉ và địa chỉ duy

nhất các host trong một mạng.

Tầng liên kết dữ liệu (Data Link Layer): Tầng này chịu trách nhiệm đọc và viết dữ liệu từ

và trên các đường dẫn. Các lỗi kết nối được phát hiện tại tầng này.

Tầng vật lý (Physical Layer): Tầng này định nghĩa phần cứng, dây cáp, đầu ra,….



Mô hình Internet trong DCN Internet sử dụng dãy giao thức TCP/IP, mà được biết như là dãy internet. Dãy này định nghĩa kiểu

Mô hình Internet mà chứa cấu trúc có 4 tầng. Mô hình OSI là mô hình giao tiếp chung như Mô hình

Internet là những gì mà internet sử dụng cho tất cả giao tiếp của nó. Internet là độc lập trong cấu

trúc mạng phân tầng của nó vì thế là Mô hình của nó. Mô hình này có các tầng sau:

Tầng ứng dụng (Application Layer): Tầng này xác định giao thức mà cho người sử dụng

khả năng tương tác với mạng. Ví dụ: FTP, HTTP….

Tầng vận chuyển (Transport Layer): Tầng này định nghĩa cách dữ liệu nên được trao đổi

giữa các host. Giao thức chính tại tầng này là Giao thức điều khiển truyền tải (TCP). Tầng

này đảm bảo dữ liệu phân phối giữa các host theo thứ tự và chịu trách nhiệm cho sự phân

phối end-to-end.

Tầng Internet: Giao thức internet (IP) làm việc trên tầng này. Tầng này là phương tiện cho

việc tạo địa chỉ và nhận ra host. Tầng này định nghĩa tuyến (routing).

Tầng liên kết (Link Layer): Tầng này cung cấp kỹ thuật của gửi và nhận dữ liệu thực sự.

Không giống đối tác Mô hình OSI của nó, tầng này là độc lập với cấu trúc mạng và phần

cứng nằm dưới.

Bảo mật mạng máy tính trong DCN Trong những ngày đầu tiên của internet, sự sử dụng của nó được giới hạn trong các trường Đại

học và lĩnh vực quân sự cho mục đích nghiên cứu và phát triển. Sau đó, khi tất cả các mạng được

sáp nhập với nhau và cấu thành internet, dữ liệu sử dụng để trao đổi thông qua mạng trao đổi công

cộng. Con người thường có thể gửi dữ liệu và có thể là độ nhạy cao như các giấy ủy nhiệm ngân



hàng, tên tài khoản sử dụng, mật khẩu, tài liệu cá nhân, các chi tiết mua hàng trên mạng hoặc các

tài liệu thư tín tâm sự.

Tất cả các mối đe dọa tới sự bảo mật là có chủ tâm, ví dụ: chúng chỉ xảy ra nếu cố tình kích hoạt.

Các mối đe dọa tới sự bảo an có thể được phân chia thành các loại sau:

Sự gián đoạn

Sự gián đoạn là một mối đe dọa tới sự bảo an mà trong đó tính khả dụng của các nguồn tài

nguyên bị đính kèm. Ví dụ: một người sử dụng không thể truy cập vào server mà bị chặn.

Vi phạm quyền riêng tư (privacy breach)

Trong mối đe dọa này, quyền riêng tư của một người sử dụng bị dung hòa (bị can thiệp).

Một ai đó, người mà không được cấp quyền đang truy cập vào dữ liệu gửi hoặc nhận bởi

một người sử dụng đã được xác nhận.

Tính nguyên vẹn

Kiểu đe dọa này bao gồm bất cứ sự sửa đổi hoặc chỉnh sửa nào trong nội dung ban đầu

của thông tin. Tệp đính kèm chặn và nhận dữ liệu được gửi bởi người gửi và sau đó tệp

đính kèm hoặc chỉnh sửa hoặc tạo ta dữ liệu lỗi và gửi tới người nhận. Người nhận nhận

dữ liệu mà đinh ninh rằng nó được gửi bởi người gửi ban đầu.

Tính xác thực

Mối đe dọa này xuất hiện khi một đính kèm hoặc một người đe dọa tới sự bảo an, giả danh

một người chân thật và truy cập vào các nguồn tài nguyên hoặc giao tiếp với những người

sử dụng chân thật khác.

Không công nghệ nào trong thế giới ngày nay có thể cung cấp tính an toàn là 100%. Nhưng những

bước có thể được xây dựng để bảo vệ dữ liệu trong khi nó di chuyển trong một mạng không an

toàn hoặc internet. Công nghệ được sử dụng phổ biến nhất hiện nay là Cryptography-mật mã học.



Mật mã là một công nghệ mật mã hóa dữ liệu thuần văn bản mà làm cho nó khó để hiểu và biên

dịch. Có một số thuật toán mật mã hóa có sẵn ngày nay như sau:

Khóa mật (secret key)

Khóa công cộng (public key)

Tiêu hóa tin (message digest)

Mật mã hóa khóa Private trong DCN Cả người gửi và người nhận có một khóa mật. Khóa này được sử dụng để mật mã hóa dữ liệu tại

điểm cuối của người gửi. Sau khi dữ liệu được mật mã hóa, nó được gửi trên miền công cộng tới

người nhận. Bởi vì người nhận biết và có khóa mật này, các gói dữ liệu được mật mã hóa có thể

dễ dàng được giải mã.

Ví dụ của Mật mã hóa khóa mật là Tiêu chuẩn mã hóa dữ liệu (DES). Trong mật mã hóa khóa mật,

nó được yêu cầu để có một khóa riêng cho mỗi host trên mạng, điều này làm cho nó khó để quản

lý.

Mật mã hóa khóa Public trong DCN Trong hệ thống mật mã hóa này, mọi người sử dụng có khóa mật riêng và nó không có trên miền

chia sẻ. Khóa mật này không bao giờ được tiết lộ trên miền công cộng. Song song với khóa mật,

mỗi người sử dụng có khóa công cộng riêng. Khóa công cộng luôn luôn được tạo với mục đích

chung và được sử dụng bởi người gửi để mật mã hóa dữ liệu. Khi người dùng nhận dữ liệu được

mật mã hóa, anh ta có thể dễ dàng giải mã nó bởi việc sử dụng khóa mật riêng của mình.

Ví dụ của Mật mã hóa khóa công cộng là Rivest-Shamir-Adleman (RSA).



Tiêu hóa tin (Message Digest) trong DCN Trong phương thức này, dữ liệu thực không được gửi, để thay cho đó, một giá trị băm (hash) được

tính toán và được gửi. Điểm cuối người sử dụng khác, tính toán giá trị băm riêng của nó và so

sánh với giá trị vừa nhận. Nếu cả hai giá trị băm được kết nối, thì khi đó nó chấp nhận, nếu không

thì nó sẽ loại bỏ.

Ví dụ của Tiêu hóa tin (Message Digest) là MD5 hashing. Nó được sử dụng rộng rãi trong việc xác

nhận, tại nơi này mật khẩu người sử dụng được kiểm tra với mật khẩu đã lưu trên server.

Giới thiệu Tầng vật lý trong DCN Tầng vật lý trong mô hình OSI đóng vai trong tương tác với phần cứng thực và ra tín hiệu lệnh kỹ

thuật. Tầng vật lý chỉ là tầng của mô hình OSI mà giải quyết sự kết nối vật lý của hai trạm khác

nhau. Tầng này định nghĩa thiết bị phần cứng, cáp, dây được sử dụng để diễn tả các tín hiệu nhị

phân….

Tầng vật lý cung cấp dịch vụ của nó cho tầng dữ liệu-kết nối. Tầng dữ liệu-kết nối tham gia vào các

khung trong tầng vật lý. Tầng vật lý biến đổi chúng sang các xung điện tử, mà biểu diễn dữ liệu nhị

phân. Dữ liệu nhị phân sau đó được gửi qua các phương tiện có dây hoặc không dây.

Các tín hiệu Khi dữ liệu được gửi qua trung gian tầng vật lý, đầu tiên nó cần biến đổi thành các tín hiệu điện tử.

Dữ liệu chính nó có thể là analog (tương tự) như giọng nói con người, hoặc số như file trên đĩa. Cả

dữ liệu analog và dữ liệu số có thể được biểu diễn trong các tín hiệu số hoặc tương tự.

Tín hiệu số

Tín hiệu số là rời rạc và biểu diễn dãy của các mạch điện áp. Các tín hiệu số được sử dụng

trong hệ thống mạch điện của hệ thống máy tính.

Tín hiệu tương tự

Tín hiệu tương tự là ở trong kiểu sóng liên tục và được biểu diễn bởi các sóng điện tử liên

tục.



Suy truyền (transmission impairment) Khi tín hiệu di chuyển qua các thiết bị trung gian, chúng có khuynh hướng yếu đi. Điều này là do

nhiều lý do sau:

Sự suy yếu

Để người nhận biên dịch dữ liệu một cách chính xác, tín hiệu phải đủ khỏe. Khi tín hiệu di

chuyển qua các thiết bị trung gian, nó có khuynh hướng yếu đi. Khi nó phủ qua một khoảng

cách nào đó, nó không còn mạnh nữa.

Sự phân tán

Khi tín hiệu di chuyển qua các thiết bị trung gian, nó có khuynh hướng trải rộng và đè lên

nhau. Độ phân tán phụ thuộc vào việc tần suất được sử dụng.

Sự biến dạng chậm

Các tín hiệu được gửi qua trung gian với tốc độ và tần số được xác định trước. Nếu tốc độ

và tần suất tín hiệu không kết nối, có các khả năng là tín hiệu đến đích với kiểu tùy ý. Trong

kỹ thuật số, điều này rất quan trọng khi mà một số bit đến đích nhanh hơn so với những bit

được gửi trước đó.

Noise

Sự xáo trộn ngẫu nhiên hoặc sự biến động trong tín hiệu tương tự hoặc số được gọi là

Noise trong tín hiệu, mà có thể làm sai lệch các thông tin thực tế được mang. Noise có thể

được đặc trưng trong một trong các hạng sau:

o Noise nhiệt

Nhiệt rung trong các dây dẫn điện tử trung gian có thể gây Noise trong phương tiện.

Đến một mức nhất định, Noise nhiệt là không thể tránh khỏi.

o Sự điều biến tương hỗ

Khi nhiều tần số chia sẻ một phương tiện, sự giao thoa của chúng có thể gây Noise

trong thiết bị trung gian. Noise điều biến tương hỗ xuất hiện nếu hai tần số đang

chia sẻ một thiết bị trung gian và một trong số chúng có độ dài quá mức hoặc thành



phần của chính nó không thực hiện chức năng chính xác, thì khi đó tần suất tổng

hợp có thể không được phân phát như mong đợi.

o Xuyên âm

Loại Noise này xảy ra khi một tín hiệu ngoại lai xâm nhập vào phương tiện. Điều

này là bởi vì tín hiệu trong một thiết bị trung gian bị ảnh hưởng bởi tín hiệu trong

thiết bị trung gian thứ hai.

o Xung lượng xung

Noise này được giới thiệu bởi vì những nhiễu không thường xuyên như điện học,

mạch ngắn, hoặc các thành phần lỗi. Dữ liệu số hầu như bị ảnh hưởng bởi loại

Noise này.

Phương tiện truyền tải Phương tiện mà qua đó thông tin giữa hai hệ thống máy tính được gửi, gọi là phương tiện truyền

tải. Phương tiện truyền tải có hai dạng:

Phương tiện được chỉ đường

Tất cả các dây dẫn/cáp trao đổi thông tin là phương tiện được chỉ đường, như UTP, cáp

đồng trục và sợi quang. Trong phương tiện này, người gửi và người nhận được kết nối một

cách trực tiếp và thông tin được gửi thông qua chúng.

Phương tiện không được chỉ đường

Không dây hoặc không gian mở được coi là phương tiện không được chỉ đường, bởi vì

không có sự kết nối nào giữa người gửi và người nhận. Thông tin trải rộng trong không khí

và một ai đó bao gồm người nhận thực sự có thể thu thập được thông tin.

Dung lượng kênh Tốc độ truyền tải của thông tin được gọi là dung lượng băng tần. Chúng ta tính toán nó như là tỉ lệ

dữ liệu trong thế giới kỹ thuật số. Nó phụ thuộc vào những yếu tố sau:

Bề rộng băng thông: Giới hạn kỹ thuật của phương tiện cơ sở.

Tỉ lệ lỗi: Sự nhận thông tin không chính xác do Noise.



Mã hóa: Số mức độ được sử dụng cho tín hiệu.

Kỹ thuật dồn/ghép (multiplexing) Là một kỹ thuật để trộn và gửi nhiều luồng dữ liệu qua một thiết bị trung gian đơn. Kỹ thuật này yêu

cầu phần cứng hệ thống, mà gọi là bộ ghép kênh (MUX), để dồn các luồng và gửi chúng trên một

thiết bị trung gian, bộ giải kênh (DMUX) để nhận thông tin từ thiết bị trung gian và phân phát cho

các đích đến khác nhau.

Sự chuyển mạch Chuyển mạch là một kỹ thuật mà bởi nó dữ liệu/thông tin được gửi từ nguồn tới đích mà không

được kết nối trực tiếp. Các mạng có các thiết bị liên kết với nhau, mà nhận dữ liệu từ các nguồn

được kết nối trực tiếp, lưu giữ dữ liệu, phân tích nó và sau đó chuyển nó tới thiết bị liên kết kế tiếp

gần nhất với đích đến.

Chuyển mạch có thể được phân loại như sau:

Truyền tải kỹ thuật số (digital) trong DCN

Dữ liệu hoặc thông tin có thể được lưu trong hai cách, tương tự hoặc kỹ thuật số. Để một máy tính

sử dụng dữ liệu, thì dữ liệu phải ở dạng kỹ thuật số rời rạc. Tương tự như dữ liệu, các tín hiệu có

thể ở trong dạng tương tự hoặc kỹ thuật số. Để truyền tải dữ liệu theo kỹ thuật số, đầu tiên nó cần

biến đổi tới dạng số.

Biến đổi số tới số (digital-to-digital) trong DCN

Phần này giải thích cách để biến đổi dữ liệu số sang tín hiệu số. Nó có thể được thực hiện theo hai

cách, mã hóa dòng và mã hóa khối. Cho tất cả các giao tiếp, mã hóa dòng là cần thiết trong khi đó

mã hóa khối thì không bắt buộc.



Mã hóa dòng dữ liệu trong DCN Tiến trình để biến đổi dữ liệu số thành các tín hiệu số được gọi là mã hóa dòng dữ liệu. Dữ liệu số

được tìm thấy trong định dạng nhị phân. Nó được biểu diễn (lưu giữ) bên trong bởi dãy các số 1 và

0.

Tín hiệu số được biểu diễn bởi tín hiệu rời rạc mà miêu tả cho dữ liệu số. Có 3 kiểu giản đồ mã hóa

dòng có sẵn như hình dưới đây:

Mã hóa đơn cực uni-polar trong DCN

Các giản đồ mã hóa đơn cực sử dụng mức độ điện áp đơn để biểu diễn dữ liệu. Trong trường hợp

này, để biểu diễn mã nhị phân 1, điện áp cao được truyền tải và để biểu diễn 0, không có điện áp

được truyền tải. Nó cũng được gọi là Unipolar-Non-return-to-zero, bởi vì không có điều kiện khác,

nó chỉ biểu diễn hoặc 1 hoặc 0.



Mã hóa có cực trong DCN

Giản đồ mã hóa có cực sử dụng nhiều mức điện áp để biểu diễn các giá trị nhị phân. mã hóa này

có 4 kiểu sau:

Polar Non-Return to Zero (Polar NRZ)

Nó sử dụng hai mức độ điện áp khác nhau để biểu diễn các giá trị nhị phân. Nói chung,

điện áp khẳng định biểu diễn 1 và điện áp phủ định biểu diễn 0. Nó cũng là NRZ bởi vì

không có điều kiện khác.

Giản đồ NRZ có hai biến thế: NRZ-L và NRZ-l.



NRZ-L thay đổi mức độ điện áp khi một bit khác được bắt gặp, trong khi đó NRZ-l thay đổi

mức điện áp khi 1 được bắt gặp.

Return to Zero (RZ)

Vấn đề với NRZ là người nhận không thể giải quyết khi một bit kết thúc và khi bit kế tiếp

được bắt đầu, trong khi đồng hồ xung người gửi và người nhận không được đồng bộ.



RZ sử dụng 3 mức điện áp, điện áp khẳng định để biểu diễn 1, điện áp phủ định để biểu

diễn 0 và điện áp 0 không biểu diễn gì. Các tín hiệu thay đổi trong các bit chứ không phải

giữa các bit.

Manchester

Giản đồ mã hóa này là một sự kết hợp của RZ và NRZ-L. Thời gian bit được phân chia

thành hai nửa. Nó truyền qua phần giữa của bit và thay đổi pha khi một bit khác được

nhập.

Manchester vi sai (differential)

Giản đồ mã hóa này là sự kết hợp của RZ và NRZ-l. Nó cũng qua phần giữa của bit nhưng

thay đổi pha chỉ khi 1 được nhập.

Mã hóa song cực (bipolar encoding) trong DCN

Mã hóa song cực sử dụng ba mức điện áp: khẳng định, phủ định và không. Điện áp 0 đại diện cho

bit nhị phân 0, bit nhị phân 1 được biểu diễn bởi sự thay đổi của điện áp khẳng định và phủ định.



Mã hóa khối trong DCN Để đảm bảo sự chính xác của khung dữ liệu được nhận, các bit còn dư thừa được sử dụng. Ví dụ,

trong sự ngang hàng, một bit tương đương được thêm để tạo phép tính thêm 1 giây trong khung

ngang hàng. Theo cách này, số lượng bit đầu tiên được tăng lên. Nó được gọi là mã hóa khối.

Mã hóa khối được biểu diễn bởi ký hiệu gạch chéo, mB/nB. Nó có nghĩa là, khối m bit được thay

thế bằng khối n bit với n>m. mã hóa khối được thiết lập theo 3 bước:

Phân tích;

Thay thế;

Kết nối.

Sau khi mã hóa khối được thực hiện, nó là dòng được mã hóa cho việc truyền tải.

Sự biến đổi từ dữ liệu tương tự sang Kỹ thuật số trong DCN Microphones tạo âm thanh tương tự và camera tạo các video tương tự, mà được xem như là các

dữ liệu tương tự. Để biến đổi dữ liệu tương tự này qua các tín hiệu kỹ thuật số, chúng ta cần

chuyển đổi tương tự thành kỹ thuật số.

Dữ liệu analog là một luồng dữ liệu liên tục trong dạng sóng, trong khi đó dữ liệu kỹ thuật số là rời

rạc. Để chuyển đổi sóng tương tự thành dữ liệu kỹ thuật số, chúng ta sử dụng Bộ biến điệu mã

xung PCM (Pulse Code Modulation).



PCM là một trong những phương thức được sử dụng phổ biến nhất để chuyển đổi dữ liệu tương tự

thành dữ liệu kỹ thuật số. Nó bao gồm ba bước:

Lấy mẫu (Spamling)

Lượng tử hóa (Quantization)

Mã hóa (Encoding)

Lấy mẫu

Tín hiệu tương tự được lấy mẫu mỗi khoảng T. Hầu hết các nhân tố quan trọng trong mẫu là tỷ lệ

mà tại đó tín hiệu tương tự được lấy mẫu. Theo thuyết Nyquist, tỉ lệ mẫu phải là ít nhất 2 lần trong

tần số của tín hiệu.

Lượng tử hóa trong DCN

Việc lấy mẫu đem lại các trường rời rạc từ tín hiệu tương tự liên tục. Mỗi mẫu rời rạc chỉ biên độ

của tín hiệu tương tự tại một thời điểm. Lượng tử hóa được thực hiện giữa giá trị lớn nhất và giá trị

nhỏ nhất của biên độ. Lượng tử hóa là giá trị gần đúng của giá trị tương tự tức thời.



Mã hóa

Trong việc mã hóa, mỗi giá trị gần đúng sau đó được biến đổi thành dạng nhị phân.

Các chế độ truyền tải Chế độ truyền tải quyết định cách dữ liệu được truyền tải giữa 2 máy tính.Dữ liệu nhị phân trong

mẫu 1s và 0s có thể được gửi bởi một trong hai cách khác nhau: Song song (Parallel) và Chuỗi

(Serial).

Truyền tải song song

Các bit nhị phân được tổ chức vào trong các nhóm với độ dài được cố định trước. Cả người gửi và

người nhận được kết nối song song với số dòng dữ liệu cân bằng. Các máy tính phân biệt giữa thứ

tự cao thấp của các dòng dữ liệu. Người gửi gửi tất cả các bit cùng một lúc trên tất cả các dòng.

Bởi vì các dòng dữ liệu là cân bằng với số bit trong một nhóm hay là khung dữ liệu, một nhóm đầy

đủ các bit (khung dữ liệu) được gửi theo cách tương tự. Lợi thế của truyền tải song song là tốc độ



cao, còn vấn đề của nó là chi phí về sử dụng các dây dẫn, khi nó là cân bằng với số bit được gửi

theo cách song song.

Truyền tải theo dãy (chuỗi)

Trong truyền tải này, các bit được gửi lần lượt từng chuỗi một theo một hàng đã được thao tác sắp

xếp trước. Truyền tải theo chuỗi chỉ yêu cầu một kênh giao tiếp.

Truyền tải theo chuỗi có thể là đồng bộ hoặc không đồng bộ.

Truyền tải theo chuỗi không đồng bộ

Nó được đặt tên như vậy là bởi vì nó không quan trọng về vấn đề tính toán thời gian (sự phối hợp

về thời gian). Các bit dữ liệu là các mẫu riêng và chúng giúp người nhận nhận ra được các bit đầu

và cuối. Ví dụ, một bit 0 được đặt làm tiền tố trên mỗi byte dữ liệu và một hoặc nhiều hơn bit 1

được thêm vào sau đó ở cuối.

Hai khung dữ liệu (các byte) liên tục có thể có một khoảng cách giữa chúng.

Truyền tải theo chuỗi đồng bộ

Vấn đề tính toán thời gian trong truyền tải đồng bộ là quan trọng khi không có phương tiện nào

theo sau để nhận ra được các bit dữ liệu đầu và cuối. Không có phương thức mẫu hoặc tiền tố/hậu

tố nào. Các bit dữ liệu được gửi trong chế độ từng loạt mà không duy trì khoảng cách giữa các

byte. Loạt đơn của các bit dữ liệu có thể chứa một số các byte. Vì thế, sự tính toán thời gian trở lên

rất quan trọng.

Nó giúp cho người nhận nhận ra được và phân biệt các bit vào trong các byte. Lợi thế của truyền

tải này là tốc độ cao, và nó không có những tạp phí để nhận ra các bit đầu và cuối như trong truyền

tải không đồng bộ.

Truyền tải tương tự (analog) trong DCN



Để gửi một dữ liệu kỹ thuật số qua một phương tiện tương tự, nó cần được chuyển đổi thành tín

hiệu tương tự. Có hai trường hợp về định dạng dữ liệu:

Bandpass:Các bộ lọc được sử dụng để lọc và truyền các tần số. Một bandpass là một dải tần số

mà có thể truyền qua bộ lọc.

Low-pass: Là một bộ lọc mà truyền các tín hiệu tần số thấp.

Khi dữ liệu kỹ thuật số được biến đổi sang tín hiệu tương tự bandpass, nó được gọi là sự chuyển

đổi từ kỹ thuật số sang tương tự. Khi tín hiệu tương tự low-pass được biến đổi thành tín hiệu tương

tự bandpass, nó được gọi là sự chuyển đổi từ tương tự thành tương tự.

Sự chuyển đổi từ kỹ thuật số thành tương tự trong DCN Khi dữ liệu từ một máy tính được gửi tới một máy khác thông qua bộ phận truyền tương tự, đầu

tiên nó được biến đổi thành các tín hiệu tương tự. Các tín hiệu tương tự này được chỉnh sửa để

phản ánh dữ liệu kỹ thuật số.

Một tín hiệu tương tự được đặc trưng bởi biên độ, tần số và pha. Có 3 kiểu biến đổi từ kỹ thuật số

thành tương tự:

Điều chế số theo biên độ tín hiệu (ASK)

Trong kỹ thuật chuyển đổi này, biên độ của tín hiệu tương tự được chỉnh sửa để phản ánh

dữ liệu nhị phân.



Khi dữ liệu nhị phân biểu diễn ký số 1, biên độ được giữ; nếu không thì nó được thiết lập là

0. Cả tần số và pha giữ nguyên như trong tín hiệu ban đầu được mang.

Điều chế số theo tần số tín hiệu (FSK)

Trong kỹ thuật này, tần số của tín hiệu tương tự được chỉnh sửa để phản ánh dữ liệu nhị

phân.



Kỹ thuật này sử dụng 2 tần số, f1 và f2. Một trong số chúng, ví dụ f1, được chọn để biểu

diễn ký số nhị phân 1 và cái khái được sử dụng để biểu diễn ký số 0. Cả biên độ và pha

của sóng mang được giữ không thay đổi.

Điều chế số theo pha tín hiệu (PSK)

Trong kỹ thuật này, pha của tín hiệu ban đầu được chỉnh sửa để phản ánh dữ liệu nhị

phân.

Khi một ký hiệu nhị phân mới được nhập vào, pha của tín hiệu được thay đổi. Biên độ và

tần số của tín hiệu ban đầu được giữ nguyên.

Điều chế pha cầu phương (QPSK)

QPSK lọc pha để phản ánh hai ký số nhị phân tại một thời điểm. Điều này được thực hiện

trong hai pha khác nhau. Luồng dữ liệu nhị phân chính được phân chia cân bằng thành hai

luồng phụ. Dữ liệu chuỗi được chuyển đổi song song trong cả hai luồng dữ liệu phụ và sau

đó mỗi luồng được chuyển đổi thành tín hiệu kỹ thuật số bằng việc sử dụng kỹ thuật NRZ.

Sau đó, cả hai tín hiệu kỹ thuật số được hợp nhất lại với nhau.

Sự chuyển đổi từ tương tự sang tương tự trong DCN Các tín hiệu tương tự được chỉnh sửa để biểu diễn dữ liệu tương tự. Sự chuyển đổi này được biết

đến với tên gọi Sự biến điệu tương tự (Analog Modulation). Sự biến điệu tương tự được yêu cầu

khi bandpass được sử dụng. Sự biến đổi này có thể được thực hiện theo 3 cách:



Sự biến điệu biên độ

Trong sự biến điệu này, biên độ của tín hiệu mang được chỉnh sửa để phản ánh dữ liệu

tương tự.



Sự biến điệu biên độ được thực hiện bởi một điện kế nhân (multiplier). Biên độ của tín hiệu

biến điệu (dữ liệu tương tự) được nhân bởi biên độ của tần số mang, mà sau đó phản ánh

dữ liệu tương tự.

Tần số và pha của tín hiệu mang được giữ không thay đổi.

Sự biến điệu tần số

Trong kỹ thuật biến điệu này, tần số của tín hiệu mang được chỉnh sửa để phản ánh sự

thay đổi của các mức độ điện áp của tín hiệu biến điệu (dữ liệu tương tự).

Biên độ và pha của tín hiệu mang được giữ nguyên.



Sự biến điệu pha

Trong kỹ thuật biến điệu này, pha của tín hiệu mang được biến điệu để phản ánh sự thay

đổi trong điện áp của tín hiệu dữ liệu tương tự.

Sự biến điệu pha là tương tự như sự biến điệu tần số, nhưng trong sự biến điệu pha, tần

số của tín hiệu mang không được tăng. Tần số của tín hiệu mang là tín hiệu được thay đổi

để phản ánh sự thay đổi trong biên độ của tín hiệu biến điệu.

Phương tiện truyền tải trong DCN



Phuong tiện truyền tải chính là phương tiện vật lý mà qua đó trao đổi thông tin được diễn ra trong

mạng máy tính.

Phương tiện từ tính Một trong những cách tiện lợi nhất để truyền tải dữ liệu từ một máy tính tới máy khác, có từ trước

khi sự ra đời của mạng, là để lưu nó trên một vài phương tiện lưu giữ và truyền vật lý từ một trạm

này đến trạm khác. Mặc dù nó là cách cũ trong thế giới internet tốc độ cao ngày nay, nhưng khi

kích cỡ của dữ liệu là lớn, phương tiện từ tính vẫn được sử dụng.

Ví dụ, một ngân hàng phải kiểm soát và truyền tải lượng dữ liệu lớn về khách hàng của nó, mà lưu

một bản sao dự phòng của nó tại một địa điểm xa về địa lý cho một số lý do an toàn và để giữ an

toàn cho nó tránh khỏi những tai ương không báo trước. Nếu ngân hàng cần giữ một bản sao dữ

liệu dự phòng lớn, thì khi đó việc truyền tải qua internet là không tạo được sự tin được. Các kết nối

WAN có thể không hỗ trợ tốc độ cao như thế. Ngay cả khi chúng hỗ trợ, thì chi phí là quá cao và

không thích hợp.

Trong những trường hợp như vậy, bản sao lưu dữ liệu dự phòng được lưu trong các băng từ hoặc

đĩa từ, và sau đó được gửi tới những địa điểm xa.

Cáp xoắn đôi (twisted pair cable) Cáp xoắn đôi được tạo bởi hai dây đồng bọc nhựa cách điện xoắn lại với nhau để tạo thành một

phương tiện truyền thông duy nhất. Trogn số hai dây này, chỉ có một dây mang tín hiệu thực sự và

dây còn lại được sử dụng để tiếp đất. Các xoắn giữa các dây là hữu ích trong việc giảm Noise

(nhiễu điện từ) và nhiễu xuyên âm.



Có hai kiểu cáp xoắn đôi:

Cáp xoắn đôi được bảo vệ (Shielded Twisted Pair - STP)

Cáp xoắn đôi không được bảo vệ (Unshielded Twisted Pair - UTP)

Các cáp STP gồm cặp dây cáp được bảo vệ trong dây kim loại. Điều này làm cho nó khả năng cao

hơn để chống lại nhiễu điện từ và nhiễu xuyên âm.

UTP có 7 loại, một kiểu phù hợp với từng cách sử dụng riêng. Trong các mạng máy tính, Cat-5,

Cat-5e, và Cat-6 được sử dụng phổ biến. Các cáp UTP được kết nối bởi các bộ kết nối RJ45.

Cáp đồng trục Cáp đồng trục có hai dây đồng đỏ. Dây lõi nằm trong trung tâm và nó được làm bằng dây dẫn đặc.

Lõi được bao trong vỏ. Dây thứ hai được quấn quanh trên vỏ và được bao bọc bằng vỏ cách điện.

Tất cả được bao bọc bởi vỏ nhựa.



Bởi vì cấu trúc của nó, cáp đồng trục có khả năng truyền được các tín hiệu tần số cao hơn cáp

xoắn đôi. Cấu trúc được bọc xung quanh cung cấp cho nó tính kháng cao với nhiễu điện từ và

nhiễu xuyên âm. Các cáp đồng trục cung cấp tỉ lệ băng thông cao tới 450 mbps.

Có 3 kiểu cáp đồng trục, RG-59 (cáp TV), RG-58 (Ethernet mỏng), và RG-11 (Ethernet dầy). Ở đây

RG là viết tắt của Radio Government.

Các cáp được kết nối với nhau bằng các bộ kết nối BNC và BNC-T. Đầu kết nối BNC được sử

dụng để kết thúc dây tại các điểm cuối.

Các dây dẫn điện (Power Lines) Power Line Communication (PLC) là công nghệ Layer-1 (Tầng vật lý) mà sử dụng các cáp điện để

truyền tải các tín hiệu dữ liệu. Trong PLC, dữ liệu được biến điệu để được gửi thông qua các cáp.

Người nhận trên bộ giải biến điệu ở điểm cuối và biên dịch dữ liệu.

Bởi vì các dây dẫn điện được triển khai rộng rãi, PLC có thể làm cho tất cả các thiết bị điện được

kiểm soát và giám sát. PLC làm việc trong chế độ half-duplex (cho phép tín hiệu được truyền theo

cả hai hướng nhưng không cùng một lúc).



Có 2 kiểu PLC:

PLC băng thông rộng

PLC băng thông hẹp

PLC băng thông hẹp cung cấp tỉ lệ truyền tải dữ liệu tần số thấp lên tới 100 kbps, khi chúng làm

việc tại mức tần số thấp (3-5000 kHz). Chúng có thể trải rộng vài kilomet.

PLC băng thông rộng cung cấp tỉ lệ truyền tải dữ liệu tần số cao lên tới 100 Mbps và làm việc tại

các mức tần số cao (1.8-250 MHz). Chúng không thể trải rộng như PLC hẹp.

Cáp quang Cáp quang làm việc dựa trên các đặc tính của ánh sáng. Khi ánh sáng chiếu tia nóng vào góc tới

hạn, nó có xu hướng khúc xạ ở góc 90 độ. Đặc tính này đã được sử dụng trong cáp quang. Lõi của

sợi cáp quang học được làm từ thủy tinh hoặc nhựa chất lượng cao. Từ một đầu của nó, ánh sáng

được phát ra, nó đi qua sợi và tại đầu khác các máy dò ánh sáng dò luồng ánh sáng và chuyển đổi

chúng thành dữ liệu điện tử.

Cáp quang cung cấp tốc độ cao nhất. Nó gồm hai chế độ, một là sợi chế độ đơn và hai là sợi đa

chế độ. Sợi đơn chế độ có thể mang một tia ánh sáng đơn sắc trong khi đó sợi đa chế độ có khả

năng mang các tia sáng khác nhau của ánh sáng.



Cáp quang cũng bao gồm sợi đơn hướng và song hướng. Để kết nối và truy cập các cáp quang ,

các bộ kết nối được sử dụng. Nó có thể là Subscriber Channel (SC), Straight Tip (ST), hoặc MT-

RJ.

Truyền tải không dây trong DCN Truyền tải không dây là một kiểu của phương tiện không điều khiển. Giao tiếp không dây không

bao gồm liên kết vật lý được thiết lập giữa hai hoặc nhiều thiết bị, giao tiếp theo phương thức

không cần dây dẫn. Các tín hiệu không dây được trải rộng trong không khí và được nhận và được

biên dịch bởi các ăngten thích hợp.

Khi một angten được đính kèm tới mạch điện tử của máy tính hoặc thiết bị không dây, nó chuyển

đổi dữ liệu tín hiệu số thành các tín hiệu không dây và trải rộng ra các dãy tần số của nó. Bộ nhận

tín hiệu trên đầu khác nhận những tín hiệu này và chuyển đổi chugns trở thành tín hiệu kỹ thuật số.

Một phần nhỏ của quang phổ điện tử có thể được sử dụng cho truyền tải không dây.



Truyền tải vô tuyến Tần số vô tuyến là dễ dàng hơn để tạo ra bởi vì biên độ sóng rộng của nó, nó có thể xuyên qua các

bức tường và các cấu trúc tương tự. Các sóng vô tuyến có thể có biên độ sóng từ 1mm đến

100,000 km và có tần số từ 3 Hz (tần số thấp) đến 300 GHz (tần số cao). Các tần số vô tuyến có

thể chia nhỏ thành 6 dải.

Các sóng vô tuyến ở tần số thấp có thể truyền qua các bức tường trong khi đó các tần số vô tuyến

cao hơn có thể truyền theo đường thẳng. Năng lượng của các sóng tần số thấp giảm mạnh khi

chúng bao phủ khoảng cách dài. Sóng tần số cao có nhiều năng lượng hơn.

Các dải tần số thấp hơn như VLF, LF, MF có thể truyền tới khoảng cách 1000 Km, qua bề mặt trái

đất.

Các sóng vô tuyến tần số cao là dễ bị hấp thụ bởi mưa và những vật cản khác. Họ sử dụng tầng

điện ly của khí quyển. Các sóng vô tuyến tần số cao như dải HF và VHF là trải rộng lên trên. Khi

chúng gặp tầng khí quyển, chúng bị khúc xạ trở lại mặt đất.



Truyền tải sóng cực ngắn Các sóng điện tử trên 100 MHz truyền theo đường thẳng và các tín hiệu qua chúng có thể được

gửi bởi chùm tia sóng đó đến một trạm cụ thể. Bởi vì các sóng cực ngắn truyền theo đường thẳng,

cả trạm gửi và trạm nhận phải được căn chỉnh trên một đường thẳng.

Các sóng cực ngắn có biên độ từ 1mm đến 1 mét và tần số từ 300 MHz đến 300 GHz.

Các angten sóng cực ngắn tập trung các sóng để tạo một chùm sóng. Như trên hình, nhiều angten

có thể được căn chỉnh để đạt được khoảng cách xa hơn. Các sóng cực ngắn có các tần số cao

hơn và không đâm xuyên qua những vật cản.

Sự truyền sóng cực ngắn phụ thuộc phần lớn vào các điều kiện thời tiết và tần số nó đang sử

dụng.



Truyền tải của tia hồng ngoại Tia hồng ngoại nằm giữa dải ánh sáng nhìn thấy và các sóng cực ngắn. Nó có biên độ sóng từ 700

nm đến 1mm và tần số từ 300 GHz đến 430 THz.

Tia hồng ngoại được sử dụng cho các mục đích truyền tải thông tin rất ngắn như truyền hình và

điều khiển từ xa của nó. Do đó sự truyền tia hồng ngoại theo một đường thẳng được định hướng

bởi môi trường tự nhiên. Bởi vì dải tần số cao, tia hồng ngoại không xuyên qua các vật cản được.

Sự truyền ánh sáng Các dải quang phổ điện tử mà được sử dụng để truyền tải dữ liệu là ánh sáng hoặc tín hiệu quang

học. Nó còn được biết đến với nghĩa là LASER.

Bởi vì tần số của ánh sáng, nó có khuynh hướng truyền theo đường thẳng. Do đó, trạm gửi và trạm

nhận phải nằm trên đường thẳng. Bởi vì sự truyền laser là không định hướng, tại cả hai đầu truyền

tải, bộ phát laser và bộ dò sóng (photo-detector) cần được cài đặt. Nói chung dòng laser có độ

rộng là 1 mm, vì thế việc căn chỉnh hai bộ thụ cảm ở xa nhau là một công việc cần sự chính xác

cao.

Bộ phát laser làm việc như máy phát Tx và photo-detector làm việc như máy nhận Rx.



Các bộ phát laser không xuyên qua được các vật cản như tường, mưa và xương mù dầy. Thêm

vào đó, luồng laser bị bóp méo bởi gió, nhiệt độ không khí hoặc các sự thay đổi nhiệt độ trên

đường truyền.

Laser là an toàn cho việc truyền tải dữ liệu, tuy nhiên nó là khó để rẽ chùm tia laser có độ rộng 1

mm mà không gián đoạn sự truyền thông tin.

Kỹ thuật ghép kênh trong DCN Dồn kênh (Multiplexing) là một kỹ thuật mà theo đó các luồng dữ liệu kỹ thuật số và dữ liệu tương

tự khác nhau của dự tryền tải có thể được xử lý đồng thời qua một đường link được chia sẻ. Kỹ

thuật dồn phân chia thiết bị trung gian công suất cao thành trung gian công suất thấp theo lôgic mà

sau đó được chia sẻ bởi các luồng dữ liệu khác nhau.

Sự truyền tải thông tin có thể qua không khí (tần số vô tuyến), sử dụng một phương tiện vật lý

(cáp), và ánh sáng (sợi quang). Tất cả các phương tiện trung gian có khả năng thực hiện kỹ thuật

dồn.

Khi nhiều trạm gửi cố gắng để gửi dữ liệu thông qua một thiết bị trung gian đơn, một thiết bị được

gọi là bộ dồn phân chia các kênh (dải) vật lý và cấp phát kênh chúng tới chúng. Trên một đầu của

sự truyền tải, một thiết bị giải dồn nhận dữ liệu từ một thiết bị trung gian đơn, xác định mỗi dải, và

gửi tới các trạm nhận khác nhau.

Kỹ thuật ghép kênh bằng chia tần số (FDM) trong DCN Khi vật mang là tần số, FDM được sử dụng. FDM là một kỹ thuật tương tự. FDM phân chia dải

băng thông sóng mang hoặc quang phổ vào các kênh hợp lý và cấp phát một người sử dụng tới

mỗi kênh. Mỗi người sử dụng có thể sử dụng tần số kênh một cách độc lập và sự truy cập riêng tới

nó. Tất cả các kênh được phân chia theo cách để chúng không đè lên nhau. Các kênh được riêng

rẻ bởi các dải bảo vệ. Dải bảo vệ là một tần số mà không được sử dụng bởi bất kỳ kênh nào.



Kỹ thuật ghép kênh phân chia theo thời gian (TDM) trong DCN TDM được ứng dụng lần đầu tiên trên các tín hiệu kỹ thuật số nhưng nó cũng có thể được áp dụng

trên các tín hiệu tương tự. Trong TDM, kênh được chia sẻ được phân chia giữa người dùng của nó

bằng phương thức khe thời gian. Mỗi người dùng có thể truyền tải dữ liệu chỉ trong khe thời gian

được cung cấp. Cac dữ liệu kỹ thuật số được phân chia thành các khung, mỗi khung được chia

thành các khe thời gian, ví dụ: khung của một kích thước tối ưu có thể được truyền đi trong khe

thời gian đã cho.

TDM làm việc trong chế độ được đồng bộ. Cả các đầu trạm, ví dụ như bộ ghép kênh và bộ giải

kênh phải được đồng bộ theo thời gian để việc chuyển đổi kênh được xảy ra một cách đồng thời.

Khi kênh A truyền tải khung của nó tại một đầu, bộ giải kênh cung cấp phương tiện tới kênh A trên

đầu kia. Ngay sau khi khe thời gian của kênh A là hết, nó chuyển tới kênh B. Trên đầu khác, bộ giải

kênh làm việc theo phương thức đồng bộ và cung cấp phương tiện tới kênh B. Các tín hiệu từ các

kênh khác nhau truyền qua đường truyền theo phương thức chen vào.



Ghép kênh phân chia theo biên độ sóng trong DCN Ánh sáng có biên độ sóng khác nhau (các màu khác nhau). Trong phương thức sợi quang học,

nhiều tín hiệu mang được ghép vào trong một sợi quang học bằng việc sử dụng các biên độ sóng

khác nhau. Đây là một kỹ thuật ghép kê tương tự và được thực hiện theo nguyên lý giống như

FDM nhưng ở đây sử dụng ánh sáng như là các tín hiệu.

Ngoài ra, trên mỗi biên độ sóng, việc ghép kênh phân chia thời gian có thể không kết hợp chặt chẽ

để thu nhận được nhiều tín hiệu hơn.

Ghép kênh phân chia mã hóa (CDM) trong DCN Nhiều tín hiệu dữ liệu có thể được truyền tải qua một tần số đơn bằng việc sử dụng kỹ thuật ghép

kênh phân chia mã hóa. FDM phân chia tần số vào các kênh nhỏ hơn nhưng CDM cho phép

những người sử dụng nó có một băng thông đầy đủ và truyền tải các tín hiệu mọi lúc khi sử dụng

một mã hóa duy nhất. CDM sử dụng các mã hóa trực giao để trải rộng các tín hiệu.

Mỗi trạm được chỉ định với một mã hóa duy nhất, gọi là chip. Các tín hiệu truyền đi một cách độc

lập với những mã này, bên trong toàn bộ băng thông. Trạm nhận biết trước mã chip của tín hiệu

mà nó phải nhận.

Sự chuyển mạng trong DCN Sự chuyển mạng là tiến trình gửi các gói dữ liệu từ một port tới một port khác để hướng tới điểm

đích đến. Khi dữ liệu đến một port, nó được gọi là sự thâm nhập, và khi dữ liệu rời một port, nó

được gọi là sự đi ra. Một hệ thống thông tin có thể bao gồm một số các thiết bị chuyển mạng và

các nut. Tại mức độ rộng, chuyển mạng có thể được phân chia thành hai loại chính:



Không kết nối: Dữ liệu được truyền đi qua sự làm việc của các bảng chuyển tiếp. Không

cần phải thiết lập trước mối giao tiếp.

Kết nối được điều hướng: Trước khi chuyển mạng dữ liệu để hướng tới đích đến, cần

thiết lập trước mạch song song với đường truyền giữa các đầu kết nối. Dữ liệu sau đó

được hướng trên các mạch đó. Sau khi việc truyền tải kết thúc, các mạch có thể được giữ

để tiếp tục cho sử dụng sau này hoặc có thể được gỡ bỏ ngay lập tức.

Chuyển mạch (Circuit Switching) Khi hai nút giao tiếp với nhau thông qua một đường truyền phù hợp, nó được gọi là sự chuyển

mạch. Cần một tuyến đường đã được định trước mà từ đó dữ liệu sẽ truyền qua và các dữ liệu

khác không được chấp nhận. Trong sự chuyển mạng, để truyền dữ liệu, mạch phải được thiết lập

để sao cho sự truyền tải dữ liệu có thể diễn ra.

Các mạch có thể là lâu dài hoặc mang tính tạm thời. Các ứng dụng mà sử dụng chuyển mạng có

thể được phân chia thành 3 giai đoạn sau:

Xây dựng một mạch

Truyền tải dữ liệu

Ngắt kết nối mạch



Chuyển mạch được thiết kế cho các ứng dụng âm thanh. Điện thoại là ví dụ phù hợp nhất của sự

chuyển mạch. Trước khi một người sử dụng tạo cuộc gọi, một đường truyền ảo giữa người gọi và

người nhận được thiết lập qua mạng.

Chuyển mạng tin báo Kỹ thuật này nằm trong khoảng giữa của sự chuyển mạch và sự chuyển gói dữ liệu. Trong chuyển

mạng tin báo, toàn bộ tin báo được xem như là một đơn vị dữ liệu và được chuyển/truyền đi trong

trạng thái nguyên vẹn của tin báo.

Một cái chuyển mạng làm việc trong sự chuyển mạng tin báo, đầu tiên nó nhận toàn bộ tin báo và

đệm nó tới khi có các nguồn tài nguyên có sẵn để truyền tới trạm tiếp theo. Nếu trạm tiếp không có

đủ nguồn tài nguyên để cung cấp cho tin báo có kích cỡ lớn, thì tin báo được giữ và trong trạng

thái đợi.

Kỹ thuật này được cho là thay thế cho chuyển mạch. Khi trong kỹ thuật chuyển mạng, toàn bộ

đường truyền được đóng khối chỉ cho hai thực thể. Kỹ thuật chuyển mạng tin báo được thay đổi

bằng kỹ thuật chuyển mạng gói. Chuyển mạng tin báo có 3 nhược điểm sau:

Mỗi cái chuyển mạng trong đường truyền cần đủ kho lưu lớn để cung cấp chỗ cho toàn bộ

tin báo.

Bởi vì kỹ thuật giữ-và-truyền tới và đợi tới khi các nguồn tài nguyên là sẵn sàng, chuyển

mạng tin báo là khá chậm.



Kỹ thuật chuyển mạng tin báo không phải là một giải pháp cho phương tiện dữ liệu luồng và

các ứng dụng thời gian thực.

Chuyển mạch gói dữ liệu Những nhược điểm của sự chuyển mạng tin báo làm nảy sinh ý tưởng về sự chuyển mạch gói dữ

liệu. Toàn bộ tin báo được phân chia thành mảnh nhỏ hơn được gọi là các gói dữ liệu. Thông tin

chuyển mạng được thêm vào phần đầu của mỗi gói và được truyền đi một cách độc lập.

Nó dễ dàng hơn cho các thiết bị trung gian để lưu giữ một gói dữ liệu có kích cỡ nhỏ hơn và chúng

không tốn qua nhiều nguồn tài nguyên cả trên đường truyền hoặc trên bộ nhớ nội vi của các cái

chuyển mạng.

Chuyển mạch gói dữ liệu cải thiện hiệu suất dây dẫn khi các gói dữ liệu từ nhiều ứng dụng có thể

được ghép thông qua vật mang. Internet sử dụng kỹ thuật chuyển gói dữ liệu. Sự chuyển gói dữ

liệu cho người sử dụng khả năng để phân biệt các luồng dữ liệu dựa trên cơ sở các quyền ưu tiên.

Các gói dữ liệu được giữ và truyền tới đích theo quyền ưu tiên của chúng để làm tăng chất lượng

dịch vụ.

DCN - Giới thiệu về Tầng data-link Tầng data-link (Dữ liệu-Liên kết) là tầng thứ hai trong Mô hình tầng OSI. Tầng này là một trong

những tầng phức tạp nhất và có các chức năng và nhiệm vụ phức tạp. Tầng data-link ẩn các chi



tiết của phần cứng nằm dưới và biểu diễn chính nó tới tầng trên, như là một tầng trung gian để

giao tiếp.

Tầng data-link làm việc giữa hai host mà được kết nối trực tiếp với nhau. Sự kết nối trực tiếp này

có thể là ngang hàng point-to-point hoặc là phát thanh truyền hình. Các hệ thống trên mạng phát

thanh truyền hình được xem như là trên cùng một liên kết. Sự làm việc của Tầng data-link có

khuynh hướng phức tạp hơn khi nó làm việc với nhiều host trên một miền va chạm đơn.

Tầng data-link chịu trách nhiệm để biến đổi luồng dữ liệu tới các tín hiệu theo từng bit một và để

gửi luồng dữ liệu đó qua phần cứng nằm dưới. Tại điểm nhận dữ liệu, tầng dữ liệu nhặt dữ liệu từ

phần cứng ở kiểu các tín hiệu điện tử, tập hợp chúng trong một định dạng khung có thể nhận ra

được và gửi tới tầng trên.

Tầng dữ liệu có hai tầng phụ:

Điều khiển liên kết logic: Nó làm việc với các giao thức, điều khiển luồng và điều khiển lỗi.

Điều khiển truy cập phương tiện: Nó làm việc với sự điều khiển thực tế của phương tiện.

Chức năng của tầng data-link Tầng liên kết thực hiện nhiều nhiệm vụ thay mặt cho tầng trên. Đó là:

Dựng khung

Tầng data-link mang các gói dữ liệu từ Tầng mạng và gói chúng vào các Khung. Sau đó,

nó gửi mỗi khung theo phương thức từng bit một trên phần cứng. Tại đầu nhận, Tầng data-

link nhặt các tín hiệu từ phần cứng và tập hợp chúng vào trong các khung.

Ghi địa chỉ

Tầng data-link cung cấp kỹ thuật ghi địa chỉ phần cứng tầng-2. Địa chỉ phần cứng được giả

sử là duy nhất trên đường liên kết. Nó được mã hóa vào phần cứng tại thời điểm tạo.

Đồng bộ

Khi các khung dữ liệu được gửi trên đường liên kết, các thiết bị phải được đồng bộ theo

trình tự để cho việc truyền tải diễn ra.

Kiểm soát lỗi



Đôi khi các tín hiệu gặp phải vấn đề khi truyền tải và các bit bị lỗi. Những lỗi này được phát

hiện và được cố gắng để phục hồi lại các bit thực sự. Nó cũng cung cấp kỹ thuật báo cáo

lỗi tới người gửi.

Kiểm soát luồng

Các trạm trên cùng một đường kết nối có thể có tốc độ hoặc công suất khác nhau. Tầng dữ

liệu đảm bảo kiểm soát dữ liệu để cho các thiết bị khả năng chuyển đổi dữ liệu trên cùng

một tốc độ.

Đa truy cập

Khi host trên đường liên kết được chia sẻ cố gắng để truyền tải dữ liệu, sự va chạm có thể

xảy ra với một xác suất cao. Tầng dữ liệu cung cấp kỹ thuật như CSMA/CD để trang bị khả

năng truy cập một phương tiện được chia sẻ trong nhiều hệ thống.

Phát hiện và chỉnh sửa lỗi trong DCN Có rất nhiều lý do như nhiễu điện từ, nhiễu xuyên âm… mà có thể làm cho dữ liệu bị lỗi trong quá

trình truyền tải. Các tầng trên làm việc trên một số quan điểm rộng rãi về cấu trúc mạng và không

nhận thức được tiến trình dữ liệu phần cứng thực sự. Hầu hết các ứng dụng không có tính năng

mà dự kiến được trong trường hợp chúng nhận dữ liệu lỗi. Các ứng dụng như âm thanh và video

có thể không bị ảnh hưởng với một số lỗi và chúng vẫn hoạt động tốt.

Tầng liên kết-dữ liệu sử dụng một số kỹ thuật kiểm soát lỗi mà khung dữ liệu (luồng bit dữ liệu)

được truyền với mức độ chính xác nhất định. Nhưng để hiểu phương thức mà các lỗi được kiểm

soát, nó là quan trọng để biết về các kiểu lỗi có thể xảy ra.

Các kiểu lỗi Có 3 kiểu lỗi:

Lỗi bit đơn

Trong một khung dữ liệu, chỉ có một bit bị lỗi, các bit còn lại không bị lỗi.



Lỗi nhiều bit

Khung dữ liệu được nhận có nhiều hơn một bit bị lỗi.

Lỗi từng loạt

Khung dữ liệu nhận có nhiều hơn một bit liên tiếp bị lỗi.

Kỹ thuật kiểm soát lỗi có thể bao gồm hai cách sau:

Phát hiện lỗi

Chỉnh sửa lỗi

Phát hiện lỗi Các lỗi trong các khung dữ liệu được nhận được phát hiện bằng kỹ thuật Parity Check and Cyclic

Redendancy Check. Trong cả hai trường hợp, một vài bit thêm được gửi song song với dữ liệu

thực để xác nhận rằng các bit nhận tại đầu trạm khác là giống với khi chúng được gửi. Nếu kiểm

tra bộ đếm tại trạm nhận lỗi, các bit được xem như là bị lỗi.

Kiểm tra chẵn lẻ (Prity Check)

Một bit thêm được gửi song song với các bit đầu để báo hiệu số lượng bit có giá trị bằng 1s (tạo 1

số học) trong một nhóm bit cho trước là một số chẵn hay số lẻ.

Người gửi trong khi tạo một khung dữ liệu tính số 1 trong đó. Ví dụ, nếu ngang bậc chẵn được sử

dụng và 1s là chẵn thì khi đó một bit với giá trị 0 được thêm vào. Theo cách này thì 1s vẫn là chẵn.

Nếu 1s là lẻ, để làm cho một bit chẵn, giá trị 1 được thêm vào.



Trạm nhận đơn giản chỉ cần tính số 1s trong khung dữ liệu. Nếu số 1s là chẵn thì ngang bậc chẵn

được sử dụng, khung được cho là không bị lỗi và được chấp nhận. Nếu tính số 1s là lẻ thì ngang

bậc lẻ được sử dụng, khung vẫn không bị lỗi.

Nếu một bit đơn bị lỗi khi truyền tải, trạm nhận có thể phát hiện nó bằng cách tính số 1s. nhưng khi

nhiều hơn một bit bị lỗi, thì nó rất khó để trạm nhận có thể phát hiện ra lỗi.

Cyclic Redundancy Check (CRC)

CRC là một hướng tiếp cận khác để phát hiện lỗi nếu khung dữ liệu được nhận chứa dữ liệu có

hiệu lực. Kỹ thuật này bao gồm sự phân chia nhị phaann của các bit dữ liệu được gửi đị. Số chia

được tạo ra bằng cách sử dụng đa thức. Trạm gửi thực hiện hoạt động chia trên các bit được gửi

và tính toán số dư. Trước khi gửi các bit thực sự, người gửi thêm phần dư vào cuối các bit dữ liệu

thực. Các bit dữ liệu thực cộng với phần dư của nó được gọi là một codeword. Người gửi truyền tải

các bit dữ liệu như là các codeword.

Tại đầu nhận khác, người nhận thực hiện hoạt động chia trên các codeword sử dụng cùng một số

chia CRC. Nếu người nhận nhận được kết quả chứa tất cả là số 0, các bit dữ liệu được chấp nhận,

nếu không thì, các dữ liệu được cho là bị lỗi.



Chỉnh sửa lỗi Trong thế giới kỹ thuật số, chỉnh sửa lỗi có thể được thực hiện theo hai cách:

Chỉnh sửa lỗi ngược về phía trước (BEC) Khi người nhận phát hiện một lỗi trong dữ liệu

nhận được, nó gửi yêu cầu trở lại cho người gửi để truyền tải lại đơn vị dữ liệu.

Chỉnh sửa lỗi thuận chiều về phía sau (FEC) Khi người nhận phát hiện một vài lỗi trong

dữ liệu nhận được, nó chạy mã chỉnh lỗi, mà giúp nó tự động phục hồi và để chỉnh sửa một

vài loại lỗi.

Trong cách đầu tiên, BEC, là đơn giản và chỉ có thể được sử dụng một các hiệu quả khi việc truyền

tải lại là không tốn kém. Ví dụ, các sợi quang học. Nhưng trong trường hợp truyền tải không dây,

việc truyền tải lại có thể quá tốn kém. Trong trường hợp này, FEC được sử dụng.

Để chỉnh sửa lỗi trong khung dữ liệu, người nhận phải biết chính xác bit nào trong khung bị lỗi. Để

xác định vị trí bit trong lỗi, các bit còn lại được sử dụng, đóng vai trò như là các bit ngang hàng

(chẵn lẽ) để phát hiện lỗi. Ví dụ, chúng ta sử dụng các từ ASII (dữ liệu 7 bit), sau đó có 8 loại thông

tin chúng ta cần: 7 bit đầu tiên để nói cho chúng ta biết bit nào là lỗi và bit còn lại để nói rằng nó

không bị lỗi.

Với m bit dữ liệu, r bit thừa được sử dụng. r bit có thể cung cấp 2r kết nối của thông tin. Trong m+r

codeword, sẽ không khả năng xảy ra mà r bit chính nó bị lỗi. Vì thế số lượng r bit được sử dụng

phải thông báo về m+r vị trí cộng với thông tin không lỗi, ví dụ như m+r+1.

DCN - Giao thức và kiểm soát data-link Tầng data-link chịu trách nhiệm cho việc thực hiện kỹ thuật kiểm soát luồng point-to-point và lỗi.

Kiểm soát luồng trong tầng data-link Khi một khung dữ liệu (dữ liệu Tầng-2) được gửi từ một host tới một host khác thông qua một thiết

bị trung gian, nó được yêu cầu rằng trạm gửi và trạm nhận phải cùng làm việc ở cùng một tốc độ.

Đó là, trạm gửi gửi tại một tốc độ tại đó trạm nhận có thể xử lý và truy cập dữ liệu. Điều gì xảy ra

khi tốc độ (phần cứng/phần mềm) của trạm gửi và nhận khác nhau? Nếu trạm gửi đang gửi với tốc

độ quá nhanh, thì trạm nhận có thể quá tải, và dữ liệu có thể bị thất lạc.

Hai kiểu kỹ thuật có thể được triển khai để kiểm soát luồng là:



Dừng và Đợi

Kỹ thuật kiểm soát luồng này làm trạm gửi dừng lại sau khi đã gửi một khung dữ liệu và đợi

tới khi biết được khung dữ liệu đã gửi được nhận.

Cửa sổ trượt

Trong kỹ thuật kiểm soát luồng dữ liệu này, cả trạm gửi và trạm nhận được đều đồng ý về

số lượng khung mà sau đó lượng khung được thừa nhận này được gửi. Như chúng ta đã

học, kỹ thuật kiểm soát dừng và đợi lãng phí tài nguyên, giao thức này cố gắng để sử dụng

các nguồn tài nguyên bên dưới càng nhiều càng tốt.

Kiểm soát lỗi trong tầng data-link Khi khung dữ liệu được truyền tải, có một khả năng mà khung dữ liệu có thể bị thất lạc trong quá

trình gửi hoặc nó bị lỗi khi nhận được. Trong cả hai trường hợp, trạm nhận không nhận được

khung dữ liệu chính xác và trạm gửi không biết gì về bất cứ sự thất thoát nào. Trong những trường

hợp như vậy, cả trạm nhận và trạm gửi được trang bị một số giao thức mà giúp nó phát hiện các

lỗi truyền tải như thất lạc khung dữ liệu. Vì thế, hoặc người gửi truyền tải lại khung dữ liệu hoặc

người nhận yêu cầu người gửi truyền tải lại khung dữ liệu trước đó.

Các yêu cầu đối với kỹ thuật kiểm soát lỗi:



Phát hiện lỗi - Trạm gửi và trạm nhận, hoặc cả hai hoặc không, phải chắc chắn rằng có

một số lỗi trong sự truyền.

ACK khẳng định - Khi trạm nhận nhận một khung dữ liệu chính xác, nó nên thừa nhận

khung dữ liệu đó.

ACK phủ định - Khi trạm nhận nhận một khung lỗi hoặc một khung bản sao, nó gửi một

NACK trở lại cho trạm gửi và trạm gửi phải truyền tải lại khung dữ liệu chính xác.

Sự truyền tải lại: Trạm gửi duy trì một đồng hồ và thiết lập một khoảng thời gian trễ. Nếu

tín hiệu thừa nhận về khung dữ liệu được truyền trước đó không đến trước khoảng thời

gian trễ, trạm gửi truyền tải lại khung, vì nó nghĩ rằng khung dữ liệu bị thất lạc khi truyền tải.

Có 3 kiểu kỹ thuật có sẵn mà Tầng data-link có thể triển khai để kiểm soát lỗi bằng Các yêu cầu lặp

lại tự động – Automatic Repeat Requests (ARQ):

Stop and Wait ARQ



Trình truyền tải sau có thể xảy ra trong ARQ dừng-và-đợi:

o Trạm gửi duy trì một bộ đếm thời gian trễ.

o Khi một khung được gửi, trạm gửi bắt đầu tính thời gian trễ.

o Nếu tín hiệu thừa nhận khung đến đúng giờ, trạm gửi truyền tải khung kế tiếp trong

hàng.

o Nếu tín hiệu thừa nhận khung không đến đúng giờ, trạm gửi cho rằng hoặc khung

hoặc tín hiệu thừa nhận bị thất lạc trong quá trình truyền. Trạm gửi truyền tải lại

khung và bắt đầu tính thời gian trễ.

o Nếu tín hiệu thừa nhận phủ định được nhận, trạm gửi truyền tải lại khung đó.

Go-Back-N ARQ



Kỹ thuật ARQ dừng và đợi không tối đa hóa sử dụng nguồn tài nguyên. Khi tín hiệu thừa

nhận được nhận, trạm gửi rảnh rỗi và không thực hiện công việc gì. Trong kỹ thuật Go-

Back-N ARQ, cả trạm gửi và trạm nhận duy trì một cửa sổ.

Kích cỡ cửa sổ gửi cho trạm gửi khả năng để gửi nhiều khung dữ liệu mà không cần nhận

tín hiệu thừa nhận trước mỗi khung. Cửa sổ nhận cho trạm nhận khả năng để nhận nhiều

khung dữ liệu và phát tín hiệu thừa nhận chúng. Trạm nhận theo dõi số thứ tự dãy của

khung dữ liệu đến.

Khi trạm gửi gửi tất cả các khung dữ liệu trong cửa sổ, nó kiểm tra số thứ tự dãy nào nó đã

nhận tín hiệu thừa nhận khẳng định. Nếu tất cả các khung đều là tín hiệu khẳng định, trạm

gửi gửi bộ thiết lập các khung kế tiếp. Nếu trạm gửi thấy rằng nó đã nhận NACK hoặc



không nhận bất cứ ACK nào cho một khung cụ thể, nó truyền tải lại tất cả các khung dữ

liệu sau khi mà nó không nhận bất cứ một ACK khẳng định nào.

Selective Repeat ARQ (lặp có lựa chọn)

Trong Go-Back-N ARQ, nó giả sử rằng trạm nhận không có bất cứ khoảng không gian đệm

nào cho kích cớ cửa sổ của nó, và phải xử lý mỗi khung khi nó đến. Điều này bắt buộc trạm

gửi phải truyền tải lại tất cả các khung dữ liệu mà không được thừa nhận.

Trong ARQ lặp lại có lựa chọn, trạm nhận trong khi theo dõi số thứ tự các dãy, đệm các

khung trong bộ nhớ và gửi NACK chỉ với khung mà bị lỗi.

Trạm gửi trong trường hợp này, chỉ gửi gói dữ liệu mà NACK được nhận.



Giới thiệu Tầng mạng trong DCN Tầng-3 trong Mô hình OSI được gọi là tầng mạng. Tầng mạng quản lý các chức năng gắn liền với

host và ghi địa chỉ mạng, quản lý các Subnet (Mạng phụ) và hoạt động internet.

Tầng mạng có trách nhiệm về định tuyến truyền các gói dữ liệu từ nguồn tới đích đến trong hoặc

ngoài một Subnet. Hai Subnet khác nhau có thể có giản đồ ghi địa chỉ khác nhau hoặc các kiểu ghi

địa chỉ không tương thích. Giống với các giao thức, hai Subnet có thể điều hành trên các giao thức

khác nhau mà không tương thích với nhau. Tầng mạng có trách nhiệm định tuyến cho các gói dữ

liệu từ nguồn tới đích đến, thiết kế giản đồ ghi địa chỉ và các giao thức khác nhau.

Các chức năng Tầng-3 Các thiết bị mà làm việc trên Tầng mạng chủ yếu dựa trên việc định tuyến. Định tuyến có thể bao

gồm nhiều nhiệm vụ mà để đạt được một mục đích đơn. Điều này có thể là:

Ghi địa chỉ các thiết bị và các mạng.

Đưa đến bảng định tuyến hoặc các tuyến tĩnh.

Sắp hàng các dữ liệu vào và ra, và sau đó chuyển tiếp chúng theo các ràng buộc của chất

lượng các dịch vụ thiết lập cho những gói dữ liệu đó.

Kết nối internet giữa hai Subnet.

Truyền các gói dữ liệu tới đích với cố gắng tối đa.

Cung cấp cơ chế điều hướng kết nối và cơ chế ít kết nối.

Các đặc điểm của Tầng mạng Với những tính năng tiêu chuẩn của nó, Tầng 3 có thể có nhiều đặc điểm sau:

Chất lượng của sự quản lý dịch vụ

Cân bằng tải và quản lý liên kết

Sự bảo mật

Quan hệ qua lại của các giao thức khác nhau và các Subnet với giản đồ khác nhau.



Mạng logic khác nhau thiết kế qua thiết kế mạng vật lý.

L3 VPN và các ống có thể được sử dụng để cung cấp sự kết nối thích hợp end-to-end.

Giao thức internet được mong đợi và triển khai rộng rãi Tầng mạng giúp giao tiếp các thiết bị end-

to-end thông qua internet. Nó có hai phiên bản. IPv4 cai trị thế giới hàng thập kỷ nay nhưng bây

giờ đang dần bị loại khỏi không gian địa chỉ. IPv6 được tạo ra để thay thể cho IPv4 và hy vọng

giảm thiểu được những hạn chế của IPv4.

Định vị mạng trong DCN Ghi địa chỉ Tầng 3 là một trong những nhiệm vụ chính của Tầng mạng. Các địa chỉ mạng thường ở

dạng logic, ví dụ: đây là những địa chỉ trên cơ sở phần mềm mà có thể được thay đổi bởi các cấu

hình thích hợp.

Một địa chỉ mạng thường trỏ tới host/nút/ server hoặc nó có thể biểu diễn đầy đủ một mạng. Địa chỉ

mạng thường được định hình trên thẻ giao diện mạng và nói chung được thiết kế bởi hệ thống với

địa chỉ MAC (địa chỉ phần cứng hoặc địa chỉ Tầng 2) của thiết bị cho giao tiếp Tầng 2.

Tồn tại 3 loại địa chỉ mạng khác nhau:

IP

IPX

AppleTalk

Ở đây chúng ta đang bàn luận về IP khi chúng ta chỉ sử dụng loại địa chỉ này trong thực hành.



Ghi địa chỉ IP cung cấp kỹ thuật để phân biệt giữa các host và mạng. Bởi vì các địa chỉ IP được

gán theo thứ tự có thứ bậc, một host luôn luôn ở dưới một mạng cụ thể. Host mà cần để giao tiếp

bên ngoài Subnet của nó, cần biết địa chỉ mạng đích đến, nơi mà các gói dữ liệu được gửi đến.

Các host trong Subnet khác cần một kỹ thuật để xác định vị trí mỗi host. Nhiệm vụ này có thể được

thực hiện bởi DNS. DNS là một server mà cung cấp địa chỉ Tầng 3 của host điều khiển từ xa được

thiết kế giản đồ với tên miền của nó hoặc FQDN. Khi một host có được địa chỉ Tầng 3 (địa chỉ IP)

của host điều khiển từ xa, nó chuyển tất cả các gói dữ liệu của nó tới cổng (gateway) của nó. Một

cổng là một cầu dẫn (router) được trang bị với tất cả thông tin mà chỉ huy tuyến đường các gói dữ

liệu tới host đích.

Các router giúp đỡ các bảng định tuyến, mà có thông tin sau:

Phương thức tiếp cận mạng

Các router khi nhận một yêu cầu chuyển tiếp, chuyển tiếp gói dữ liệu tới router gần kề hướng tới

đích đến.

Router kế tiếp trên đường truyền làm việc theo phương thức tương tự và cuối cùng gói dữ liệu đến

đích.



Địa chỉ mạng có thể là một trong những thứ sau:

Unicast (được định trước tới một host)

Multicast (được định trước tới một nhóm)

Broadcast (được định trước tới tất cả)

Anycast (được định trước tới host gần nhất)

Một router không bao giờ chuyển hướng truyền tải Broadcast, theo mặc định. Sự truyền Multicast

sử dụng sự xử lý đặc biệt khi nó phần lớn là một luồng video hoặc audio với quyền ưu tiên cao

nhất. Anycast thì tương tự như Unicast, ngoại trừ các gói được chuyển tới đích gần nhất trong khi

nhiều đích là có sẵn.

Định tuyến Tầng mạng trong DCN Khi một thiết bị có nhiều đường truyền để tiếp cận đích đến, nó thường chọn một đường truyền mà

được ưa thích hơn các đường truyền còn lại. Tiến trình lựa chọn này được coi như là Định tuyến.

Định tuyến được thực hiện bởi các thiết bị mạng đặc biệt được gọi là các router hoặc nó có thể

được thực hiện bởi các tiến trình phần mềm. Phần mềm trên cơ sở các router đã giới hạn chức

năng và phạm vi.

Một router luôn luôn được định hình với một số tuyến mặc định. Một tuyến mặc định nói cho router

biết nơi để chuyển đến một gói dữ liệu nếu không có tuyến nào được tìm thấy cho một đích đến cụ

thể. Trong trường hợp có nhiều đường truyền cùng tồn tại để tiếp cận cùng một đích đến, router có

thể điều khiển luồng dựa trên các thông tin sau:

Tính số router (hop)

Bề rộng thông

Metric

Prefix-length

Thời gian trì hoãn

Các tuyến có thể được định hình tĩnh hoặc định hình động. Một tuyến có thể được định hình để

được ưa thích hơn các tuyến còn lại.



Định tuyến Unicast Hầu hết sự truyền tải trên internet và intranet được biết đến như là dữ liệu Unicast hoặc sự truyền

tải Unicast được gửi với đích đến đã được xác định. Định tuyến dữ liệu Unicast qua internet được

gọi là định tuyến Unicast. Nó là mẫu đơn giản nhất của định tuyến bởi vì đích đến đã được biết. Vì

thế, router phải quan sát vào bảng định tuyến và chuyển tiếp gói dữ liệu tới router tiếp theo.

Định tuyến Broadcast Theo mặc định, các gói Broadcast không được định tuyến và chuyển tiếp bởi các router trên bất kỳ

mạng nào. Router tạo các miền Broadcast. Nhưng nó có thể định hình để chuyển tiếp các

Broadcast trong một vài trường hợp đặc biệt. Một thông báo Broadcast được định trước tới tất cả

các thiết bị mạng.

Định tuyến Broadcast có thể được thực hiện theo 2 cách (thuật toán):

Một router tạo một gói dữ liệu và sau đó gửi nó tới từng host. Trong trường hợp này, router

tạo nhiều bản sao của gói dữ liệu đơn với các địa chỉ đích đến khác nhau. Tất cả các gói

được gửi như là Unicast nhưng bởi vì chúng được gửi tới tất cả, nó mô phỏng như khi

router đang phát sóng.

Phương thức này dùng nhiều dải băng thông và router phải có địa chỉ đích đến của mỗi

nút.



Cách thứ 2, khi một router nhận một gói dữ liệu mà được phát sóng, đơn giản nó trải tất cả

những gói này ra toàn bộ giao diện. Tất cả các router được định hình theo cùng một cách.

Phương thức này là dễ đối với CPU nhưng có thể gây ra vấn đề về các bản sao gói dữ liệu

được nhận từ các router cùng bậc.

Đảo ngược đường truyền chuyển tới (reverse path forwarding) là một kỹ thuật, trong đó

router biết trước về nguồn mà từ đó nó nhận Broadcast. Kỹ thuật này được sử dụng để

phát hiện và loại bỏ các bản sao.

Định tuyến Multicast Định tuyến Multicast là một trường hợp đặc biệt của định tuyến Broadcast. Trong định tuyến

Broadcast, các gói được gửi tới tất cả các nút ngay cả khi chúng không muốn nó. Nhưng trong

định tuyến Multicast, dữ liệu chỉ được gửi tới các nút mà muốn nhận gói dữ liệu đó.



Router phải biết rằng có các nút, mà muốn nhận các gói Multicast (luồng dữ liệu), rồi sau đó chỉ có

các nút được chuyển tới. Định tuyến Multicast làm việc băng qua giao thức cây để tránh hiện

tượng lặp.

Định tuyến Multicast cũng sử dụng kỹ thuật Đảo ngược đường truyền chuyển tới, để phát hiện và

loại bỏ các bản sao và vòng lặp.

Định tuyến Anycast Định tuyến Anycast là một kỹ thuật mà nhiều host có thể có cùng một địa chỉ logic. Khi một gói

được định tuyến trước tới địa chỉ logic này được nhận, nó được gửi tới host mà gần nhất trong

tuyến.



Định tuyến Anycast được thực hiện với sự giúp đỡ của DNS server. Bất cứ khi nào một gói anycast

được nhận, nó được yêu cầu hỏi với DNS tới nới để gửi nó. DNS cung cấp địa chỉ IP mà là IP gần

nhất được định hình trên nó.

Các giao thức định tuyến Unicast Có hai loại giao thức định tuyến Unicast có sẵn là:

Giao thức định tuyến vecto khoảng cách (Distance Vector Routing

Protocol)

Vecto khoảng cách là giao thức định tuyến đơn giản mà đưa ra quyết định định tuyến trên

số các router giữa nguồn và đích đến. Một tuyến với số router ít hơn được xem như là

tuyến tốt nhất. Mỗi router biểu thị tuyến tốt nhất thông qua so sánh với các router khác. Sau

cùng, tất cả các router xây dựng địa hình mạng dựa trên cơ sở các router ngang bậc với

nó.

Ví dụ: Giao thức thông tin định tuyến (RIP).

Giao thức định tuyến trạng thái kết nối (Link State)

Giao thức trạng thái kết nối là một giao thức phức tạp hơn Vecto khoảng cách. Nó đưa vào

tài khoản trạng thái của các liên kết của tất cả các router trong một mạng. Kỹ thuật này giúp

tuyến xây dựng một đồ thị chung của toàn bộ mạng. Tất cả các router sau đó tính toán



đường truyền tốt nhất cho mục đích định tuyến. Ví dụ, Mở đường truyền ngắn nhất đầu tiên

(OSPF) và Hệ thống trung gian tới hệ thống trung gian (ISIS).

Các giao thức định tuyến Multicast Các giao thức định tuyến Unicast sử dụng các đồ thị trong khi các giao thức định tuyến Multicast

sử dụng các cây, ví dụ: cây băng qua để tránh các hiện tượng lặp. Cây tốt nhất này được gọi là

cây băng qua đường truyền ngắn nhất.

DVMRP - Giao thức định tuyến Multicast vecto khoảng cách (Distance Vector Multicast

Routing Protocol)

MOSPF - Mở đường truyền ngắn nhất đầu tiên (Multicast Open Shortest Path First)

CBT - Core Based Tree

PIM - Giao thức Multicast độc lập (Protocol independent Multicast)

Ngày nay, Giao thức Multicast độc lập được sử dụng phổ biến. Nó có hai phiên bản:

Chế độ PIM đặc (PIM Dense Mode)

Chế độ này sử dụng các cây trên cơ sở nguồn. Nó được sử dụng trong môi trường đặc

như LAN.

Chế độ PIM thưa (PIM Sparse Mode)

Chế độ này sử dụng các cây được chia sẻ. Nó được sử dụng trong môi trường thưa như là

WAN.

Các thuật toán định tuyến Các thuật toán định tuyến như sau:

Flooding

Flooding là phương thức đơn giản nhất chuyển tiếp gói dữ liệu. Khi một gói được nhận, router gửi

nó tới tất cả các giao diện ngoại trừ giao diện mà từ đó nó được nhận. Điều này tạo ra quá nhiều

trọng tải trên mạng và rất nhiều gói dữ liệu lang thang trong mạng.

Time to Live (thời gian sống) có thể được sử dụng để tránh việc lặp vô hạn các gói. Tồn tại một

cách tiếp cận khác với flooding, mà được gọi là Flooding có lựa chọn để giảm chi phí trên mạng.



Trong phương thức này, router không tràn ngập trên tất cả các giao diện, mà chỉ các giao diện

được chọn.

Đường truyền ngắn nhất

Quyết định định tuyến trong các mạng, phần lớn được đưa ra trên cơ sở chi phí giữa nguồn và

đích đến. Việc tính toán router đóng vai trò rất quan trọng ở đây. Đường truyền ngắn nhất là một kỹ

thuật mà sử dụng các thuật toán đa dạng để quyết định chọn một đường truyền với số router nhỏ

nhất.

Các thuật toán đường truyền ngắn nhất phổ biến là:

Thuật toán Dijkstra

Thuật toán Bellman Ford

Thuật toán Floyd Warshall

Liên mạng trong DCN Trong thế giới ngày nay, các mạng dưới cùng một chính quyền quản lý chung thường được phân

tán về mặt địa lý. Có thể tồn tại yêu cầu của việc kết nối hai mạng khác nhau của cùng một loại

cũng như khác loại. Định tuyến giữa hai mạng được gọi là liên mạng.

Các mạng được xem như là khác nhau trên cơ sở các tham số đa dạng như giao thức, địa hình

học, giản đồ ghi địa chỉ và Tầng mạng.

Trong liên mạng, các router biết về địa chỉ của nhau và các địa chỉ trên chúng. Chúng có thể được

định hình tĩnh trên mạng khác nhau hoặc chúng có thể được biết bởi sử dụng giao thức định tuyến

liên mạng.



Các giao thức định tuyến mà được sử dụng trong một tổ chức hoặc một chính quyền quản lý được

gọi là các Giao thức cổng (kết nối dị mạng) nội bộ (IGP). RIP, OSPF là các ví dụ của IGP. Định

tuyến giữa các tổ chức hoặc chính quyền khác nhau có thể có Giao thức cổng đối ngoại (EGP), và

chỉ có một EGP như Giao thức kết nối dị mạng khung (BGP).

Kỹ thuật Tunneling trong DCN Nếu chúng là hai mạng riêng biệt đặt xa nhau về địa lý, mà muốn giao tiếp với nhau, chúng có thể

triển khai một đường dẫn phù hợp hoặc chúng phải truyền dữ liệu qua các mạng trung gian.

Tunneling là một kỹ thuật mà từ đó hai hoặc nhiều mạng giống nhau giao tiếp với nhau, bởi truyền

qua các mạng trung gian phức tạp. Tunneling được định hình tại cả hai đầu.



Khi một dữ liệu nhập từ một đầu Ống, nó được đánh ghi. Dữ liệu được đánh ghi này sau đó được

truyền bên trong mạng trung gian để tiến tới đầu Ống khác. Khi dữ liệu tồn tại trong Ống, thẻ ghi

của nó được gỡ bỏ và được phân phát tới phần khác của mạng.

Cả hai đầu có vẻ như được kết nối trực tiếp với nhau và việc đánh thẻ ghi làm dữ liệu truyền tải

qua mạng trung gian mà không cần sự chỉnh sửa nào.

Sự phân mảnh gói dữ liệu trong DCN Hầu hết các đoạn Ethernet có Đơn vị truyền tải tối đa (MTU) của nó được cố định tới 1500 byte.

Một gói dữ liệu có thể có độ dài gói dài hơn hoặc ngắn hơn phụ thuộc vào ứng dụng. Các thiết bị

trong đường truyền cũng có công suất phần cứng và phần mềm mà cho biết lượng dữ liệu mà thiết

bị có thể kiểm soát và kích cỡ gói dữ liệu nó có thể xử lý.

Nếu kích cỡ gói dữ liệu nhở hơn hoặc bằng tới kích cỡ giới hạn mà đường truyền có thể kiểm soát,

nó được xử lý bình thường. Nếu nó là lớn hơn, nó được phân thành các phần nhỏ hơn và sau đó

chuyển tiếp. Điều này được gọi là sự phân mảnh gói dữ liệu. Mỗi mảnh chứa cùng một địa chỉ đích

đến và nguồn và được truyền qua đường truyền một cách dễ dàng. Tại đầu nhận, nó được kết hợp

lại.

Nếu một gói dữ liệu với thiết lập bit DF (không phân mảnh) tới 1 đến một router mà không thể kiểm

soát gói vì độ dài của nó, gói này sẽ bị bỏ rơi.



Khi một gói được nhận bởi một router có thiết lập bit MF (nhiều mảnh) đến 1, router sau đó biết

rằng nó là một gói được phân mảnh và các phần của gói ban đầu đang trên đường chuyển đến.

Nếu một gói được phân mảnh quá nhỏ, chi phí sẽ tăng lên. Nếu một gói được phân mảnh quá to,

router trung gian có thể không thể xử lý nó và nó có thể bị bỏ rơi.

Các giao thức Tầng mạng trong DCN Mỗi máy tính trong một mạng có một địa chỉ IP mà từ đó nó có thể được xác định duy nhất. Một địa

chỉ IP là địa chỉ logic Tầng mạng (Tầng 3). Địa chỉ này có thể thay đổi bất cứ lúc nào khi máy tính

khởi động lại. Một máy tính có thể có một IP tại một thời điểm này và IP khác tại thời điểm khác.

Giao thức phân giải địa chỉ (ARP) Trong khi giao tiếp, một host cần địa chỉ Tầng-2 (MAC) của thiết bị đích đến mà sở hữu cùng miền

Broadcast hoặc mạng. Một địa chỉ MAC được gán vào trong Thẻ giao diện mạng (NIC) của một

thiết bị và không bao giờ thay đổi.

Theo cách hiểu khác, địa chỉ IP trên miền công cộng hiếm khi bị thay đổi. Nếu NIC bị thay đổi trong

trường hợp lỗi, địa chỉ MAC cũng thay đổi theo. Theo cách này, giao tiếp Tầng-2 diễn ra, một thiết

kế bản đồ giữa hai chúng nó được yêu cầu.



Để biết địa chỉ MAC của host từ xa trên một miền Broadcast, một máy tính có nhu cầu khởi động

việc giao tiếp gửi một thông báo truyền thông ARP hỏi: “Địa chỉ IP này là ai?”. Bởi vì nó là một

Broadcast, tất cả các host trên đoạn mạng (miền Broadcast) nhận gói dữ liệu này và xử lý nó. Gói

dữ liệu ARP chứa địa chỉ IP của host đích, host gửi đi mong đợi được giao tiếp với nó. Khi một

host nhận một gói ARP chuyển đến cho nó, nó trả lời lại với tín hiệu địa chỉ MAC riêng của nó.

Một khi một host nhận địa chỉ MAC đích đến, nó có thể giao tiếp với host từ xa bởi sử dụng giao

thức liên kết Tầng-2. MAC này tới thiết kế bản đồ IP được lưu giữ trong bộ nhớ ẩn ARP của cả

host gửi và host nhận. Tiếp đó, nếu chúng yêu cầu để giao tiếp, chúng có thể trực tiếp liên hệ với

ARP tương ứng.

Đảo ngược ARP là một kỹ thuật mà host biết địa chỉ MAC của host từ xa nhưng yêu cầu để biết địa

chỉ IP để tiến hành giao tiếp.



Giao thức thông báo điều khiển internet (ICMP) ICMP là một giao thức chẩn đoán và báo cáo lỗi mạng. ICMP sử hữu giao thức IP phù hợp và sử

dụng IP như là giao thức mang. Sau khi xây dựng gói ICMP, nó được đóng gói trong gói IP. Bởi vì

IP chính nó là một Giao thức nỗ lực tối đa không đáng tin cậy (best-effort non-reliable), vì thế nó là

ICMP.

Bất kỳ sự phản hồi nào về mạng được gửi trở lại host ban đầu. Nếu một số lỗi trong mạng xảy ra,

nó được báo cáo bởi sự hoạt động của ICMP. ICMP chứa hàng tá các thông báo phát hiện và báo

cáo lỗi.

ICMP-echo và ICMP-echo-reply là các thông báo ICMP được sử dụng phổ biến nhất để kiểm tra

khả năng tiếp cận của host dạng end-to-end. Nếu có bất kỳ vấn đề trong mạng truyền tải, ICMP sẽ

báo cáo vấn đề đó.

IP phiên bản 4 (IPv4) IPv4 là giản đồ ghi địa chỉ 32 bit được sử dụng như là kỹ thuật ghi địa chỉ host TCP/IP. Ghi địa chỉ

IP cho mỗi host trên mạng TCP/IP khả năng để được xác định là duy nhất.

IPv4 cung cấp giản đồ ghi địa chỉ có thứ bậc mà cho nó khả năng phân chia mạng thành các

Subnet, tương ứng với mỗi số rõ ràng của các host. Các địa chỉ IP được phân chia thành các loại

sau:

Hạng A - Nó sử dụng bộ tám đầu tiên cho các địa chỉ mạng và ba bộ tám còn lại cho địa

chỉ host.

Hạng B - Nó sử dụng hai bộ tám đầu tiên cho các địa chỉ mạng và hai bộ tám còn lại cho

địa chỉ host.

Hạng C - Nó sử dụng ba bộ tám đầu tiên cho các địa chỉ mạng và bộ tám cuối cùng cho địa

chỉ host.

Hạng D - Nó cung cấp giản đồ ghi địa chỉ IP phẳng ngược lại với cấu trúc thứ bậc của 3

hạng trên.

Hạng E - Nó được sử dụng như là thử nghiệm.



IPv4 có không gian địa chỉ rõ ràng để được sử dụng như là các địa chỉ cá nhân (không thể định

tuyến trên internet), và các địa chỉ công cộng (được cung cấp bởi ISPs và có thể định tuyến trên

internet).

Mặc dù IP là không đáng tin cậy; nó cung cấp kỹ thuật Phân phối với nỗ lực tốt nhất - „Best-Effort-

Delivery‟.

IP phiên bản 6 (IPv6) Việc dùng cạn kiệt các địa chỉ IPv4 (các địa chỉ IPv4 không đáp ứng được nhu cầu ngày càng lớn)

đã nảy sinh sự sáng tạo tiếp theo về IPv6. IPv6 ghi địa chỉ các nút của nó với miền địa chỉ 128 bit

rộng rãi cung cấp nhiều khoảng không gian địa chỉ cho tương lai sử dụng trên hành tinh.

IPv6 đã giới thiệu kỹ thuật ghi địa chỉ Anycast nhưng đã gỡ bỏ khái niệm Broadcast. IPv6 cho các

thiết bị khả năng tự kiếm được một địa chỉ IPv6 và giao tiếp trong Subnet đó. Sự định hình tự động

này xóa bỏ sự phụ thuộc vào các server Giao thức định hình host động (DHCP). Theo cách này,

ngay cả khi DHCP server trên Subnet đó bị ngừng hoạt động, các host vấn có thể giao tiếp với

nhau.

IPv6 cung cấp đặc điểm mới là tính lưu động IPv6. IPv6 lưu động trang bị các thiết bị có thể di

động vòng quanh mà không cần thay đổi các địa chỉ IP của chúng.

IPv6 vẫn đang trong sự chuyển tiếp (quá trình quá độ) và được chấp nhận để thay thế hoàn toàn

cho IPv4 trong một vài năm tới. Hiện tại, đã có một vài mạng đang chạy trên IPv6. Có một vài kỹ

thuật chuyển tiếp có sẵn cho IPv6 cho các mạng khả năng để giao tiếp và di động vòng quanh một

cách dễ dàng trên Ipv4 là:

Dual stack implementation

Tunneling

NAT-PT

Giới thiệu Tầng truyền tải trong DCN Một Tầng tiếp theo trong Mô hình OSI được công nhận là Tầng truyền tải (Tầng-4). Tất cả các

modun và phương thức liên quan tới sự truyền tải của dữ liệu hoặc luồng dữ liệu được phân loại

trong tầng này. Như tất cả các tầng khác, tầng này giao tiếp với tầng truyền trải ngang hàng với nó

trong host từ xa.



Tầng truyền tải đề nghị 2 kiểu kết nối là peer-to-peer và end-to-end giữa hai tiến trình trên các host

từ xa. Tầng truyền tải nhận dữ liệu từ tầng trên (tầng Ứng dụng) và sau đó phân mảnh nó thành

các phần có kích cỡ nhỏ hơn, và gửi chúng xuống tầng dưới (Tầng mạng) cho việc phân phối.

Các tính năng Tầng này là tầng đầu tiên mà phân mảnh dữ liệu thông tin, được cung cấp bởi tầng Ứng

dụng, thành những đơn vị nhỏ hơn gọi là đoạn. Nó đánh số mỗi byte trong đoạn và tiếp tục

duy trì sự tính toán.

Tầng này bảo đảm rằng dữ liệu phải được nhận theo cùng một hàng mà theo đó nó được

gửi.

Tầng này cung cấp sự phân phối end-to-end của dữ liệu giữa các host mà có thể hoặc có

thể không sở hữu cùng một Subnet.

Tất cả các tiến trình mạng chính dự định giao tiếp thông qua mạng được trang bị với Điểm

truy cập dịch vụ truyền tải (TSPs) mà cũng được biết đến như là số hiệu cổng.

Giao tiếp end-to-end Một tiến trình trên một host xác định host ngang bậc của nó trên mạng từ xa bởi sự làm việc của

TSPs, mà cũng được biết như là số hiệu cổng. TSPs được xác định rõ ràng và một tiến trình mà cố

gắng giao tiếp với tiến trình ngang bậc của nó biết về điều này trước.

Ví dụ, khi một DHCP client muốn giao tiếp với DHCP server từ xa, nó luôn luôn yêu cầu trên port

số 67. Khi một DNS client muốn giao tiếp với DNS server từ xa, nó luôn luôn yêu cầu trên port số

53 (UDP).



Có hai giao thức Tầng truyền tải chính là:

Giao thức điều khiển truyền tải (Transmission Control Protocol - TCP)

Nó cung cấp sự giao tiếp đáng tin cậy giữa hai host.

Giao thức dữ liệu ngắn người sử dụng (User Datagram Protocol - UDP)

Nó cung cấp sự giao tiếp không đáng tin cậy giữa hai host.

Giao thức TCP trong DCN Giao thức điều khiển truyền tải (TCP) là một trong những bộ giao thức quan trọng nhất của giao

thức internet. Nó là giao thức được sử dụng rộng rãi để truyền tải dữ liệu trong mạng giao tiếp như

internet.

Các đặc điểm TCP là giao thức đáng tin cậy. Đó là, người nhận luôn luôn gửi tín hiệu hoặc khẳng định

hoặc phủ định về gói dữ liệu tới người gửi, để mà người gửi luôn luôn biết được liệu gói dư

liệu mình gửi có được tiếp cận đến đích hay là nó cần gửi lại nó.

TCP bảo đảm rằng dữ liệu tiến tới đích đến trong một thứ tự giống với khi nó được gửi.

TCP là một kết nối điều hướng. TCP yêu cầu rằng kết nối giữa hai điểm từ xa phải được

thiết lập trước khi gửi dữ liệu thực sự.

TCP cung cấp kỹ thuật phát hiện và phục hồi lỗi.

TCP cung cấp sự giao tiếp end-to-end.

TCP cung cấp điều khiển luồng và chất lượng dịch vụ.

TCP điều hành chế độ point-to-point trong client/server.

TCP cung cấp server kép đầy đủ, ví dụ: Nó có thể thực hiện các chức năng của nó trên cả

hai trạm nhận và trạm gửi.

Header Độ dài của Header là dài tối thiểu 20 byte và tối đa là 60 byte.



Port nguồn (16 bit) - Nó xác định cổng nguồn của tiến trình ứng dụng trên thiết bị gửi.

Port đích đến (16 bit) - Nó xác định cổng đích đến của tiến trình ứng dụng trên thiết bị

nhận.

Số dãy (32 bit) - Số thứ tự dãy của các byte dữ liệu của một đoạn trong một phiên.

Số tín hiệu thừa nhận (32 bit) - Khi một cờ hiệu ACK được thiết lập, số này chứa số thứ

tự dãy kế tiếp của byte dữ liệu và làm việc như là tín hiệu thừa nhận của dữ liệu được nhận

trước đó.

Offset dữ liệu (4 bit) - Trường này bao hàm cả hai: kích cỡ của header và offset của dữ

liệu trong gói hiện tại trong toàn bộ đoạn TCP.

Dự trữ (3 bit) - Dự trữ cho tương lai sử dụng và theo mặc định tất cả được thiết lập là 0.

Các cờ dấu hiệu (mỗi cờ một bit):

o NS - Nonce Sum bit được sử dụng bởi tiến trình tín hiệu Thông báo nghẽn hiển hiện

(Explicit Congestion Notification).

o CWR - Khi một host nhận gói dữ liệu với thiết lập ECE, nó thiết lập Giảm cửa sổ tắc

nghẽn để biết rằng ECE đã nhận.

o ECE - Có hai nghĩa:

Nếu bit SYN là xóa về 0, thì sau đó ECE nghĩa là gói IP có thiết lập bit Trải

qua nghẽn (congestion experience-CE).

Nếu bit SYN được thiết lập tới 1, ECE nghĩa là thiết bị là ECE có năng lực.



o URG - Nó chỉ dẫn rằng trường Điểm trỏ khẩn cấp (urgent pointer) có dữ liệu quan

trọng và nên được xử lý.

o ACK - Nó chỉ dẫn rằng trường Tín hiệu thừa nhận là có ý nghĩa. Nếu ACK là xóa về

0, nó chỉ rằng gói dữ liệu không chứa bất kỳ tín hiệu thừa nhận nào.

o PSH - Khi thiết lập, nó là một yêu cầu tới trạm nhận tới dữ liệu PUSH (ngay sau khi

nó đến) tới ứng dụng nhận mà không đệm nó.

o RST - Đặt lại cờ hiệu có các đặc điểm sau:

Nó được sử dụng để từ chối một kết nối đang nhập vào.

Nó được sử dụng để loại bỏ một đoạn.

Nó được sử dụng để khởi động lại một kết nối.

o SYN - Cờ hiệu này được sử dụng để thiết lập một kết nối giữa các host.

o FIN - Cờ hiệu này được sử dụng để tháo một kết nối ra và không có dữ liệu nào

thêm được trao đổi sau đó. Bởi vì các gói với cờ hiệu SYN và FIN có các số thứ tự

dãy, chúng được xử lý theo thứ tự chính xác.

Cỡ cửa sổ - Trường này được sử dụng để điều khiển luồng giữa hai trạm và chỉ dẫn số

lượng byte đệm người nhận đã được cấp phát cho một đoạn, ví dụ: bao nhiêu dữ liệu là

trạm nhận mong đợi.

Tổng kiểm tra - Trường này chứa sự tổng kiểm tra về Header, dữ liệu và các Header giả.

Điểm trỏ khẩn cấp - Nó trỏ tới byte dữ liệu khẩn cấp nếu cờ hiệu URG được thiết lập tới 1.

Các tính năng - Nó cung cấp chức năng thêm vào mà không được phủ bởi header chính

quy. Trường tính năng là luôn luôn được miêu tả trong 32 bit. Nếu trường này chứa dữ liệu

ít hơn 32 bit, vật đệm được sử dụng để phủ các bit còn lại để tiếp cận giới hạn 32 bit.

Ghi địa chỉ Giao tiếp TCP giữa hai host được thực hiện theo nghĩa của số hiệu cổng (TSAPs). Các số hiệu

cổng có thể là dãy từ 0 đến 65535 mà được phân chia như sau:

Các cổng hệ thống (0-1023)



Các cổng người dùng (1024-49151)

Các cổng cá nhân/động (49152-65535)

Quản lý kết nối Giao tiếp TCP làm việc trong Mô hình server/client. Client khởi tạo kết nối và server chấp nhận và

từ chối nó. 3 cách được sử dụng cho quản lý kết nối là:

Sự thành lập

Client khởi tạo kết nối và gửi đoạn dữ liệu với một số thứ tự dãy. Mãy server gửi tín hiệu thừa nhận

quay trở lại với số thứ tự dãy và ACK của đoạn client mà là một số nhiều hơn số thứ tự dãy của

client. Client sau khi nhận ACK của đoạn của nó sẽ gửi một tín hiệu thừa nhận của sự phản hồi

của server.



Sự tháo bỏ

Hoặc server hoặc client có thể gửi phân đoạn TCP với cờ hiệu FIN thiết lập tới 1. Khi đầu nhận

phản hồi trở lại bởi tín hiệu thừa nhận, sự điều hướng của giao tiếp TCP được đóng và kết nối

được tháo bỏ.

Quản lý băng thông TCP sử dụng khái niệm cỡ cửa sổ để cung cấp sự cần thiết của quản lý băng thông. Cỡ cửa sổ nói

co trạm gửi tại đầu từ xa, số lượng phân đoạn byte dữ liệu mà trạm nhận tại đầu này có thể nhận.

TCP sử dụng pha khởi tạo chậm bởi sử dụng cỡ cửa sổ 1 và tăng cỡ cửa sổ theo hàm mũ sau mỗi

giao tiếp thành công.

Ví dụ, client sử dụng cỡ cửa sổ là 2 và gửi 2 byte dữ liệu. Khi tín hiệu thừa nhận của đoạn này

được nhận, cỡ cửa sổ được gấp đôi lên thành 4 và đoạn được gửi kế tiếp sẽ có độ dài là 4 byte.

Khi tín hiệu thừa nhận của đoạn 4 byte dữ liệu được nhận, client thiết lập cỡ cửa sổ lên 8, và cứ

tiếp tục như thế.

Nếu một tín hiệu thừa nhận bị lỡ, ví dụ: dữ liệu thất lạc trong mạng truyền tải hoặc nó nhận NACK,

thì khi đó cỡ cửa sổ bị giảm xuống một nửa và pha khởi tạo chậm bắt đầu lại.

Kiểm soát luồng và Kiểm soát lỗi TCP sử dụng số hiệu cổng (port) để biết rằng tiến trình ứng dụng nào nó cần phải bàn giao đoạn

dữ liệu. Song song với đó, nó sử dụng các số thứ tự dãy để đồng bộ chính nó với host từ xa. Tất

cả các đoạn dữ liệu được gửi và được nhận với các số thứ tự dãy. Trạm gửi biết đoạn dữ liệu cuối

đã nhận bởi trạm nhận khi nó nhận ACK. Trạm nhận biết về đoạn dữ liệu cuối gửi bởi Trạm gửi bởi

liên hệ số thứ tự dãy của gói dữ liệu nhận gần đây.

Nếu số thứ tự dãy của đoạn nhận gần đây không kết nối với số thứ tự dãy trạm nhận mong đợi, thì

khi đó nó bị loại bỏ và NACK được gửi trở lại. Nếu hai đoạn dữ liệu đến cùng với một số thứ tự

dãy, giá trị hạng thời gian TCP được so sánh để đưa ra một quyết định.

Sự ghép kênh Kỹ thuật để kết nối hai hoặc nhiều luồng dữ liệu trong một phiên truyền tải (session) được gọi là

ghép kênh. Khi một TCP client khởi tạo một kết nối với server, nó luôn luôn liên hệ tới một port rõ

ràng mà chỉ dẫn tiến trình ứng dụng. Client chính nó sử dụng số hiệu cổng được tạo ngẫu nhiên từ

pool số hiệu cổng tư nhân.



Sử dụng kỹ thuật ghép kênh TCP, một client có thể giao tiếp với một số tiến trình ứng dụng khác

nhau trong một phiên đơn. Ví dụ, một client yêu cầu một trang web mà chứa các kiểu dữ liệu khác

nhau (HTTP, SMTP, FTP…), thời gian trễ phiên TCP được tăng và phiên được giữ mở trong thời

gian dài hơn để mà 3 kiểu chi phí có thể được tránh.

Điều này cho hệ thống client khả năng để nhận nhiều kết nối thông qua một kết nối ảo đơn. Các

kết nối ảo này không tốt cho các server nếu thời gian trễ là quá dài.

Kiểm soát tắc nghẽn Khi một lượng lớn dữ liệu được gửi tới hệ thống mà vượt khả năng để kiểm soát, tắc nghẽn xảy ra.

TCP kiểm soát tắc nghẽn bởi kỹ thuật cửa sổ. TCP thiết lập một cỡ cửa sổ nói cho đầu khác biết

bao nhiêu đoạn dữ liệu để gửi. TCP có thể sử dụng 3 thuật toán cho kiểm soát lỗi:

Sự tăng lên tính cộng, sự giảm đi tính nhân (AI, MD)

Khởi tạo chậm

Phản ứng lại thời gian trễ

Quản lý đồng hồ bấm giờ TCP sử dụng các kiểu đồng hồ bấm giờ để điều khiển và quản lý các nhiệm vụ đa dạng:

Đồng hồ bấm giờ thời gian sống (Keep-alive timer ()

Đồng hồ bấm giờ này được sử dụng để kiểm tra tính nguyên vẹn và tính hiệu lực của một

kết nối.

Khi thời gian sống hết hạn, host gửi một cực dò (probe) để kiểm tra nếu kết nỗi vẫn tồn tại.

Đồng hồ bấm giờ truyền tải lại (retransmission timer)

Đồng hồ bấm giờ này duy trì phiên trạng thái của dữ liệu được gửi.

Nếu tín hiệu thừa nhận của dữ liệu được gửi không nhận trong thời gian truyền tải lại, đoạn

dữ liệu được gửi lại.

Đồng hồ bấm giờ tiếp tục (persist timer)

Phiên TCP có thể được dừng bởi host khi gửi cỡ cửa sổ 0.

Để khôi phục lại phiên, một host cần gửi cỡ cửa sổ với giá trị lớn hơn.



Nếu đoạn này không bao giờ tiếp cận được tới đầu kết nối khác, cả hai đầu có thể đợi trong

thời gian vô hạn.

Khi thời gian tiếp tục hết hạn, host gửi lại cỡ cửa sổ của nó để cho đầu kết nối khác biết.

Đồng hồ bấm giờ tiếp tục giúp tránh các bế tắc trong giao tiếp.

Thời gian đợi (timed-wait)

Sau khi loại bỏ một kết nối, host đợi trong thời gian đợi để kết thúc kết nối một cách hoàn

toàn.

Đây là để đảm bảo rằng đầu kết nối khác đã nhận được tín hiệu thừa nhận của yêu cầu kết

thúc kết nối của nó.

Thời gian đợi có thể tối đa là 240 giây.

Phục hồi lại sự tạm dừng TCP là một giao thức đáng tin cậy. Nó cung cấp số thứ tự dãy tới mỗi byte được gửi trong đoạn.

Nó cung cấp kỹ thuật phản hồi, ví dụ: khi một host nhận một gói dữ liệu, nó đi tới ACK mà gói có số

thứ tự hàng kế tiếp được mong đợi (nếu nó không phải là đoạn cuối cùng).

Khi một TCP server dừng sự giao tiếp ở giữa đường và bắt đầu lại tiến trình của nó, nó gửi TPDU

Broadcast tới tất cả các host của nó. Các host sau đó có thể gửi đoạn dữ liệu cuối cùng mà chưa

bao giờ nhận và mang tới phía trước.

Giao thức UDP trong DCN Giao thức User Data Protocol là giao thức giao tiếp Tầng truyền tải đơn giản nhất có sẵn trong bộ

giao thức TCP/IP. Nó bao gồm số lượng tối thiểu các kỹ thuật giao tiếp. UDP được coi như là giao

thức truyền tải không đáng tin cậy nhưng nó dử dụng các dịch vụ IP mà cung cấp kỹ thuật phân

phối với nỗ lực tối đa.

Trong UDP, trạm nhận không tạo một tín hiệu thừa nhận của gói dữ liệu nhận được và trạm gửi

không đợi cho tín hiệu thừa nhận của gói dữ liệu đã gửi. Việc thu gọn này làm cho giao thức này

không đáng tin cậy cũng như dễ hơn để xử lý.



Yêu cầu của UDP Một câu hỏi có thể nảy sinh, tại sao chúng ta cần một giao thức không đáng tin cậy để truyền tải dữ

liệu? Chúng ta triển khai UDP nơi mà các gói thừa nhận chia sẻ lượng quan trọng của băng thông

song song với dữ liệu thực sự. Ví dụ, trong trường hợp luồng video, hàng nghìn gói dữ liệu được

chuyển tiếp tới những người sử dụng của nó. Việc thừa nhận tất cả các gói này là rắc rối và có thể

chứa một lượng hao phí băng thông lớn. Kỹ thuật phân phối tốt nhất của giao thức IP nằm dưới

bảo đảm nỗ lực tối đa để phân phối các gói dữ liệu của nó, nhưng ngay cả khi một vài gói dữ liệu

trong luồng video bị thất lạc, thì nó cũng không gây tai hại nghiêm trọng và có thể được bỏ qua một

cách dễ dàng. Việc thất lạc một số gói dữ liệu trong truyền tải luồng video và âm thanh đôi khi

không ai để ý.

Các đặc điểm UDP được sử dụng khi tín hiệu thừa nhận của dữ liệu không giữ bất cứ ý nghĩa quan trọng

nào.

UDP là một giao thức tốt với dữ liệu chảy trong một hướng.

UDP là đơn giản và phù hợp với các giao tiếp trên cơ sở truy vấn.

UDP là kết nối không điều hướng.

UDP không cung cấp kỹ thuật kiểm soát tắc nghẽn.

UDP không bảo đảm phân phối dữ liệu theo thứ tự.

UDP là stateless (nghĩa là không lưu dữ liệu của client trên server).

UDP là giao thức phù hợp cho truyền dữ liệu các ứng dụng như VoIP, luồng đa phương

tiện.

UDP Header UDP Header là đơn giản như tính năng của nó.



UDP header chứa 4 tham số quan trọng:

Cổng nguồn (source port) - Thông tin 16 bit được sử dụng để xác định cổng nguồn của một

gói dữ liệu.

Cổng đích đến (destination port) - Thông tin 16 bit được sử dụng để xác định ứng dụng

trên thiết bị đích đến.

Độ dài - Trường độ dài xác định độ dài toàn bộ của gói UDP (bao gồm header). Nó là trường

16 bit và giá trị tối thiểu là 8 byte, ví dụ: kích cỡ của chính UDP header.

Tổng kiểm tra (checksum) - Trường này lưu giữ giá trị tổng kiểm tra được tạo bởi trạm gửi

trước khi gửi. IPv4 có trường này nhưng tùy ý để khi trường tổng kiểm tra không chứa bất cứ

giá trị nào, nó được tạo là 0 và tất cả các bit của nó được thiết lập về 0.

Ứng dụng UDP Dưới đây là một số ứng dụng mà UDP được sử dụng để truyền tải dữ liệu:

Các dịch vụ tên miền (DNS)

Giao thức quản lý mạng đơn (Simple Network Management protocol)

Giao thức truyền tải file thường (Trival File Transfer Protocol)

Giao thức thông tin định tuyến (Routing Information Protocol)

Kerberos (là một giao thức mật mã)

Giới thiệu Tầng ứng dụng trong DCN Tầng ứng dụng là tầng trên cùng trong Mô hình OSi và Mô hình tầng TCP/IP. Tầng này tồn tại

trong cả hai Mô hình bởi vì tầm quan trọng của nó, của việc tương tác với người sử dụng và các

ứng dụng người sử dụng. Tầng này dùng cho các ứng dụng mà được bao gồm trong hệ thống trao

đổi thông tin.

Một người sử dụng có thể hoặc không thể tương tác trực tiếp với các ứng dụng. Tầng ứng dụng là

nơi các giao tiếp thực sự được khởi tạo và phản ánh. Bởi vì tầng này là tầng trên cùng của các

tầng, nó không phục vụ bất kỳ tầng nào khác. Tầng ứng dụng nhận sự giúp đỡ của tầng truyền tải

và tất cả các tầng bên dưới nó để giao tiếp hoặc truyền tải dữ liệu của nó tới host từ xa.



Khi một giao thức tầng ứng dụng muốn giao tiếp với giao thức tầng ứng dụng ngang bậc với nó

trên host từ xa, nó truyền dữ liệu hoặc thông tin tới tầng truyền tải. Tầng truyền tải thực hiện phần

việc còn lại với sự giúp đỡ của tất cả tầng dưới nó.

Có một sự mơ hồ về việc tìm hiểu tầng ứng dụng và giao thức của nó. Không phải mọi ứng dụng

người sử dụng đều có thể đặt trong tầng ứng dụng, ngoại trừ các ứng dụng mà tương tác với hệ

thống giao tiếp. Ví dụ, thiết kế phần mềm hoặc bộ soạn văn bản không được xem như là các

chương trình tầng ứng dụng.

Hiểu theo nghĩa khác, khi chúng ta sử dụng một trình duyệt, mà thực sự đang sử dụng HTTP để

tương tác với mạng. HTTP là giao thức Tầng ứng dụng.

Ví dụ khác là giao thức Truyền tải file, mà giúp một người sử dụng truyền các file văn bản hoặc nhị

phân qua mạng. Một người sử dụng có thể sử dụng giao thức này trong phần mềm GUI hoặc

CuteFTP và một người sử dụng khác có thể sử dụng FTP trong chế độ dòng lệnh (command line).

Ví thế, bất chấp phần mềm nào bạn sử dụng, nó là giao thức mà được cho là tầng ứng dụng sử

dụng bởi phần mềm đó. DNS là một giao thức mà giúp các giao thức ứng dụng người dùng như

HTTP để thực hiện công việc của nó.

Mô hình Client-Server trong DCN Hai tiến trình ứng dụng từ xa có thể giao tiếp chủ yếu theo hai kiểu khác nhau:



Peer-to-peer: Cả hai tiến trình được chạy tại cùng một mức độ và chúng chuyển đổi dữ liệu

sử dụng một vài nguồn được chia sẻ.

Client-Server: Một tiến trình từ xa hoạt động như là một Client và yêu cầu một vài nguồn từ

tiến trình ứng dụng khác hoạt động như là Server.

Trong Mô hình client-server, bất cứ tiến trình nào có thể hoạt động như là client hoặc server. Nó

không yêu cầu kiểu, cỡ của thiết bị, hoặc sức mạnh tính toán của nó mà làm cho nó thành server.

Nó là khả năng phục vụ yêu cầu mà làm một thiết bị là Server.

Một hệ thống có thể hoạt động như Server và Client một cách kế tiếp nhau. Đó là, một tiến trình

đang thực hiện như là Server và tiến trình khác đang hoạt động như là một Client. Điều này có thể

cũng xảy ra khi cả hai tiến trình client và server đều ở trên cùng một thiết bị.



Giao tiếp trong DCN Hai tiến trình trong Mô hình client-server có thể tương tác theo nhiều cách:

Trong mẫu này, tiến trình hoạt động như là Server mở một socket sử dụng một cổng đã biết và đợi

tới khi một vài yêu cầu của client tới. Tiến trình thứ hai hoạt động như là một client cũng mở một

socket nhưng thay vì đợi cho một yêu cầu đến, các tiến trình client yêu cầu đầu tiên.

Khi yêu cầu được tới server, nó được lưu giữ. Nó có thể hoặc là một thông tin chia sẻ hoặc là một

yêu cầu nguồn.

Thủ tục gọi hàm từ xa trong DCN

Đây là một kỹ thuật mà một tiến trình tương tác với tiến trình khác theo phương thức gọi hàm. Một

tiến trình (client) gọi thủ tục nằm trên host từ xa. Tiến trình trên host từ xa được xem như là Server.

Cả hai tiến trình được cấp phát các stub. Sự giao tiếp này xảy ra theo cách sau:

Tiến trình client gọi client stub. Nó truyền tất cả các tham số gắn với tới chương trình địa

phương tới nó.



Tất cả các tham số sau đó được mang và một tín hiệu gọi hệ thống được tạo ra để gửi chúng

tới bên khác của mạng.

Kernel gửi dữ liệu qua mạng và đầu kết nối khác nhận nó.

Host từ xa truyền dữ liệu tới server stub tại nơi mà nó được mang.

Các tham số được truyền tới hàm và hàm sau đó được chạy.

Kết quả được gửi trở lại tới client theo cách tương tự.

Giao thức Tầng ứng dụng trong DCN Có một vài giao thức mà làm việc cho những người sử dụng trong tầng ứng dụng. Các giao thức

tầng ứng dụng có thể được phân chia đại khái thành 2 loại:

Giao thức mà được sử dụng bởi người sử dụng. Ví dụ: email

Giao thức mà giúp và hỗ trợ các giao thức được sử dụng bởi người sử dụng. Ví dụ: DNS.

Một số giao thức tầng ứng dụng được miêu tả bên dưới đây:

Hệ thống tên miền (Domain Name System) trong DCN Hệ thống tên miền (DNS) làm việc trên Mô hình client-server. Nó sử dụng giao thức UDP cho giao

tiếp tầng truyền tải. DNS sử dụng miền có thứ bậc trên cơ sở giản đồ tên. DNS server được định

hình với Địa chỉ tên miền đầy đủ (FQDN) và các địa chỉ email được ánh xạ với các địa chỉ Giao

thức internet tương ứng của nó.

Một DNS server được yêu cầu với FQDN và nó phản hồi trở lại với địa chỉ IP được ánh xạ với nó.

DNS sử dụng UDP cổng 53.

Giao thức truyền tải mail đơn giản (Simple Mail Transfer Protocol) trong DCN SMTP được sử dụng để truyền tải mail điện tử từ một người sử dụng tới người sử dụng khác.

Nhiệm vụ này được thực hiện bởi phần mềm email client (user agents) mà người sử dụng đang

dùng. User Agents giúp người sử dụng phân loại và định dạng email và lưu giữ nó tới khi internet

có sẵn. Khi một email được đệ trình để gửi, tiến trình gửi được kiểm soát bởi Dịch vụ thư điện tử

(MTA) mà thường đi kèm trong phần mềm email client.



Message Transfer Agent (MTA) sử dụng SMTP để chuyển tiếp email tới MTA khác (bên server).

Trong khi SMTP được sử dụng bởi người sử dụng để chỉ gửi email, Server thường sử dụng SMTP

để gửi cũng như nhận email. SMTP sử dụng TCP cổng số 25 và 587.

Phần mềm client sử dụng Giao thức truy cập thông báo internet (Internet Message Access Protocol

- IMAP) hoặc các giao thức POP để nhận các email.

Giao thức truyền tải file (File Transfer Protocol) trong DCN Giao thức truyền tải file (FTP) là giao thức được sử dụng rộng rãi nhất cho truyền tải file qua mạng.

FTP sử dụng TCP/IP cho giao tiếp và nó làm việc trên cổng TCP 21. FTP làm việc trên Mô hình

client/server mà một client yêu cầu file từ server và server gửi nguồn tài nguyên được yêu cầu trở

lại client.

FTP sử dụng kiểm soát out-of-band, ví dụ: FTP sử dụng cổng TCP 20 cho trao đổi thông tin kiểm

soát và dữ liệu thực sự được gửi qua cổng TCP 21.

Client yêu cầu server một file. Khi server nhận một yêu cầu cho một file , nó mở một kết nối TCP

cho client và truyền tải file đó. Sau khi quá trình truyền tải kết thúc, server đóng kết nối. Với một file

thứ hai, client yêu cầu lại và server mở lại một kết nối TCP mới.

Giao thức POP (Post Office Protocol) trong DCN Giao thức POP phiên bản 3 là một giao thức thu hồi mail đơn giản được sử dụng bởi User Agents

để thu hồi các mail từ server.

Khi một client cần thu hồi mail từ server, nó mở một kết nối với server trên cổng TCP 110. Người

sử dụng sau đó có thể truy cập mail của anh ta và tải chúng xuống tới máy địa phương. POP 3 làm

việc theo 2 chế độ. Chế độ phổ biến nhất là chế độ xóa, là để xóa email từ server từ xa sau khi

chúng đã được tải xuống tới các thiết bị địa phương. Chế độ thứ hai, là chế độ giữ, không xóa

email từ server và cung cấp cho người sử dụng một tính năng để truy cập vào mail sau đó trên

server.

Giao thức truyền tải siêu văn bản (HTTP) trong DCN HTTP là nền tảng của World Wide Web. Siêu dữ liệu là hệ thống tài liệu được tổ chức chặt chẽ mà

sử dụng các siêu liên kết để liên kết các trang trong các tài liệu văn bản. HTTP làm việc trên Mô

hình client server. Khi một người sử dụng muốn truy cập vào bất kỳ trang HTTP nào trên internet,



thiết bị client tại đầu kết nối người dùng khởi tạo một kết nối TCP tới server trên cổng 80. Khi

server chấp nhận các yêu cầu của client, client được quyền truy cập vào các trang web.

Để truy cập vào các trang web, một client thường sử dụng các trình duyệt web, có chức năng cho

khởi tạo, duy trì, và đóng các kết nối TCP. HTTP là một giao thức stateless, mà nghĩa là server duy

trì không thông tin nào về các yêu cầu sớm hơn bởi các client.

Các phiên bản HTTP

HTTP 1.0 sử dụng HTTP không đặc. Một đối tượng có thể được gửi qua một kết nối TCP

đơn.

HTTP 1.1 sử dụng HTTP đặc. Trong phiên bản này, nhiều đối tượng có thể được gửi qua

một kết nối TCP đơn.

Dịch vụ mạng trong DCN Các hệ thống máy tính và các hệ thống điện toán hóa giúp con người ngày nay làm việc một cách

hiệu quả và tạo ra những điều không tưởng. Khi những thiết bị này được kết nối lại với nhau để tạo

thành một mạng, khả năng của nó được nâng lên nhiều lần. Một số mạng máy tính có thể cung cấp

các dịch vụ cơ bản:

Các dịch vụ thư mục Những dịch vụ này được ánh xạ giữa tên và giá trị của nó, mà có thể là giá trị biến hoặc cố định.

Hệ thống phần mềm này giúp để lưu giữ thông tin, tổ chức nó, và cung cấp các phương thức đa

dạng để truy cập nó.

Accounting

Trong một tổ chức, số các người sử dụng có tên và mật khẩu của chúng ánh xạ tới chúng.

Các dịch vụ thư mục cung cấp các phương thức lưu giữ thông tin này trong mẫu bí mật và

làm cho chúng có sẵn để sử dụng khi được yêu cầu.

Sự xác nhận và sự cho phép

Các sự ủy nhiệm người dùng được kiểm tra để xác nhận một người sử dụng tại thời gian

đăng nhập và hoặc theo định kỳ. Các tài khoản người sử dụng có thể được thiết lập trong



cấu trúc có thứ bậc và sự truy cập của nó tới các tài nguyên có thể được kiểm soát bởi sử

dụng các giản đồ ủy quyền.

Các dịch vụ tên miền (DNS)

DNS được sử dụng rộng rãi và là một trong những dịch vụ cốt yếu mà trên đó internet làm

việc. Hệ thống này ánh xạ các địa chỉ IP tới các tên miền, mà là dễ dàng hơn để nhớ và để

gọi lại hơn các địa chỉ IP. Bởi vì mạng điều hành với sự giúp đỡ của các địa chỉ IP và con

người có khuynh hướng nhớ tên các web, DNS cung cấp địa chỉ IP của web mà được ánh

xạ tới tên của nó từ back-end trên các yêu cầu của một tên web từ người sử dụng.

Các dịch vụ file Các dịch vụ file bao gồm chia sẻ và truyền tải các file qua mạng.

Chia sẻ file

Một trong những lý do khiến cho sự ra đời của mạng là chia sẻ file. Chia sẻ file cho những

người sử dụng của nó khả năng để chia sẻ dữ liệu cảu họ với người sử dụng khác. Người

sử dụng có thể tải một file lên tới một server cụ thể, mà được truy cập bởi tất cả những

người sử dụng có ý định.

Truyền tải file

Đây là một hoạt động để sao chép hoặc di chuyển file từ một máy tính tới máy tính khác

hoặc tới nhiều máy tính, với sự giúp đỡ của tầng mạng nằm dưới. Mạng cho những người

sử dụng của nó khả năng để xác định vị trí của người sử dụng khác trong mạng và truyền

tải những file.

Các dịch vụ trao đổi thông tin Email

Thư điện tử là một phương thức giao tiếp và là một cái gì đó mà một người sử dụng máy

tính không thể làm việc mà không có nó. Đây là cơ sở của các đặc điểm của internet hiện

nay. Hệ thống email có một hoặc nhiều server thư điện tử. Tất cả người sử dụng của nó

được cung cấp một ID duy nhất. Khi một người sử dụng gửi email tới người sử dụng khác,

nó được truyền tải thực sự giữa những người sử dụng với sự giúp đỡ của server thư điện

tử.



Mạng xã hội

Các công nghệ gần đây đã cho ra nhiều công nghệ xã hội hóa. Máy tính hiểu con người, có

thể tìm thấy người được biết hoặc bạn bè khác, có thể kết nối với họ, và có thể chia sẻ ý

nghĩ, hình ảnh và video.

Internet Chat

Internet chat cung cấp các dịch vụ truyền tải văn bản ngay lập tức giữa các host. Hai hoặc

nhiều người có thể giao tiếp với nhau sử dụng các dịch vụ Internet Relay Chat. Ngày nay,

voice chat và video chat cũng rất phổ biến.

Diễn đàn thảo luận

Diễn đàn thảo luận cung cấp một kỹ thuật để kết nối nhiều người với cùng một mạng

internet. Nó cho những người sử dụng khả năng để đặt các chất vấn, các câu hỏi, các lời

đề nghị,… mà có thể được gửi bởi tất cả người sử dụng. Một số người sử dụng khác cũng

có thể phản hồi lại.

Truy cập từ xa

Dịch vụ này cho người sử dụng khả năng để truy cập vào dữ liệu ở trên máy tính từ xa.

Đặc điểm này được biết đến như là Màn hình từ xa. Điều này có thể được thực hiện thông

qua một số thiết bị điều khiển, ví dụ: điện thoại di động hoặc máy tính tại nhà.

Các dịch vụ ứng dụng Chúng không là cái gì nhưng cung cấp các dịch vụ cơ sở mạng tới những người sử dụng như các

dịch vụ web, quản lý dữ liệu, và chia sẻ nguồn tài nguyên.

Chia sẻ nguồn tài nguyên

Để sử dụng các nguồn tài nguyên một cách hiệu quả và kinh tế nhất, mạng cung cấp một

phương thức để chia sẻ chúng. Điều này có thể bao gồm các server, các máy in, và các

phương tiện lưu giữ….

Cơ sở dữ liệu



Dịch vụ ứng dụng này là một trong những dịch vụ quan trọng nhất. Nó lưu dữ liệu và thông

tin, xử lý nó, và cho người sử dụng khả năng để khôi phục nó một cách kinh tế. Cơ sở dữ

liệu giúp các tổ chức tạo các quyết định trên cơ sở các số liệu thống kê.

Các dịch vụ web

World Wide Web đã trở thành từ đồng nghĩa với internet. Nó được sử dụng để kết nối với

internet và truy cập các file và các dịch vụ thông tin được cung cấp bởi các server.

Tài liệu tham khảo về DCN Các tài liệu dưới đây chứa các thông tin thêm về Giao tiếp dữ liệu và Mạng máy tính (Data

Communication & Computer Networks). Bạn nên sử dụng chúng để nâng cao kiến thức của mình

cũng như giúp bạn hiểu hơn những chủ đề trong loạt bài hướng dẫn này.

Các đường link hữu ích về DCN Tutorialspoint − Loạt bài hướng dẫn của chúng tôi xây dựng dựa trên nguồn này.

Computer Networks on Wikipedia - Viết về Mạng máy tính trên Wikipedia.

http://www.tutorialspoint.com/index.htm

http://en.wikipedia.org/wiki/Computer_network

Documents

Tài Liệu Mạng Máy Tính Tiếng Việt