Mang internet

03/25/14
Giới thiệu mạng Internet

Nhập môn mạng Internet
 Giới thiệu mạng Internet
 Cơ sở của kết nối mạng
 Kiến trúc mạng chuyển gói
 Các giao thức mạng Internet
 Truy nhập gián tiếp và trực tiếp
 Giao thức Internet và đánh địa chỉ

Liên mạng
 Mạng máy tính
 Các máy tính chia xẻ tài nguyên
 Tài nguyên: dữ liệu và năng lực phần cứng
 Liên mạng (internet)
 Mạng của các mạng
 Hiểu là mạng trên công nghệ IP

Mạng Internet
 Mạng Internet là một mạng internet
 Tháng 12 năm 2001
 Kết nối khoảng 230 nước
 Có khoảng 109 triệu máy tính kết nối
Internet

Cơ sở kết nối mạng
 Các máy tính nối với nhau
 Cáp đồng
 Cáp quang
 Vô tuyến
 Có hai loại mạng chủ yếu
 Chuyển mạch
 Chuyển gói

Mạng chuyển mạch
 Mạng chuyển mạch
 Kết nổi trực tiếp giữa hai máy tính
 Các máy tính chiếm dụng hoàn toàn kết
nối
 Đặc điểm
 Đảm bảo thông lượng cố định
 Không tận dụng hết năng lực mạng lưới

Mạng chuyển gói
 Mạng chuyển gói
 Nhiều máy tính chia xẻ một đường truyền
 Thông tin đóng gói thành đơn vị packet
 Có đầy đủ thông tin về nơi đi nơi đến
 Đặc điểm
 Nhiều kết nối trên 1 đường truyền
 Tận dụng năng lực mạng lưới
 Khó bảo đảm chất lượng dịch vụ

Thảo luận
 Có mạng nào kết hợp hai lợi ích của cả
mạng chuyển mạch và chuyển gói?

Mạng chuyển gói
 Thường có hai loại mạng chuyển gói
 Mạng cục bộ LAN (Local Area Network)
 Mạng diện rộng WAN (Wide Area Network)

Mạng LAN
 Mạng LAN
 Thường trong 1 hoặc một cụm các tòa nhà
 Số lượng tương đối nhỏ các máy tính của
cùng một tổ chức, công ty
 Dường truyền do chính tổ chức sở hữu
 Đặc điểm
 Tốc độ rất cao
 Phạm vi hạn chế

Kiến trúc mạng LAN điển hình

Mạng WAN
 Mạng WAN
 Kết nối nhiều máy tính không ở cùng một
vùng địa lý
 Đường truyền dẫn do công ty viễn thông sở
hữu và duy trì
 Đặc điểm
 Tốc độ thấp hơn mạng LAN
 Khoảng cách kết nối lớn

Kiến trúc mạng WAN điển
hình

Kết nối vào mạng WAN
 Máy tính có thể kết nối thẳng vào mạng
WAN qua đường điện thoại
 Thiết bị MODEM (Modulation –
DeModulation)

Giao thức
 Mạng máy tính nối các chủng loại thiết bị
khác nhau của các nhà sản xuất khác nhau
 Không tương thích
 Giải pháp là yêu cầu mỗi thiết bị nối mạng
phải tuân thủ các luật lệ chung
 Các luật qui định hành vi của các thiết bị,
phần mềm liên lạc được quốc tế công nhận
gọi là giao thức (protocol)

Giao thức mạng Internet
 Liên lạc Internet được chuẩn hóa bằng
bộ giao thức TCP/IP

Mô hình 4 tầng của Internet

Truy nhập trực tiếp
 Đường kết nối LAN-to-WAN được dành
riêng, luôn sẵn sàng
 Đặc điểm
 Trong suốt với người sử dụng
 Tin cậy
 Tốc độ cao
 Phạm vi của kết nối trực tiếp bị hạn chế

Truy nhập gián tiếp
 Sử dụng đường điện thoại để truy nhập
 Đặc điểm
 Tại bất cứ đâu có đường dây điện thoại
 Rất linh hoạt
 Máy tính phải có modem và phần mềm
 Tốc độ và độ tin cậy thấp

Địa chỉ Internet
 Giao thức IP yêu cầu mỗi máy tính có
địa chỉ duy nhất trên mạng Internet
 Gồm 32 bit, thường được chia thành
4byte và viết đưới dạng “doted decimal”

Cấp địa chỉ IP
 Do một tổ chức phi lợi nhuận đứng ra
thực hiện InterNIC
 Có các tổ chức đại diện tại các khu vực
(APNIC, VNNIC)

Gán địa chỉ IP
 Địa chỉ tĩnh
 Không thay đổi thường xuyên
 Địa chỉ gán bằng tay
 Chỉ được sử dụng bởi 1 máy cho đến khi
gán lại
 Đặc điểm
 Gán tĩnh không linh hoạt
 Gán tĩnh không hiệu quả

Gán địa chỉ IP
 Địa chỉ động cho mạng LAN
 DHCP
 Pool các địa chỉ
 Gán theo yêu cầu
 Trả lại địa chỉ và xin mới
 Địa chỉ động cho mạng WAN
 “Mượn” địa chỉ IP khi bắt đầu
 Trả lại khi kết thúc

Thảo luận
 Khi nào nên dùng IP tĩnh? IP tĩnh và IP
động ảnh hưởng tới các dịch vụ thế
nào?

Các công nghệ mạng LAN
 LAN topologies
 Phần cứng cho mạng LAN
 Phần mềm cho mạng LAN
 Bài tập và thảo luận

LAN topologies
 Máy tính trong mạng
 Không thể nối thẳng giữa tất cả các máy
 Phải nối với nhau theo một mô hình nào đó
(topology).
 Topology vật lý
 Các kết nối vật lý (dây cáp, không dây…)
 Topology logic
 Cách dịch chuyển thông tin giữa các máy tính

LAN topologies
 Mạng bus
 Tất cả dữ liệu được quảng bá (broadcast)

LAN topologies
 Mạng vòng (ring)
 Dữ liệu chuyển theo vòng, quay lại máy gửi
tin

LAN topologies
 Mạng sao (star)
 Tập trung tại một điểm (hub)

LAN topologies
 Mạng sao là đáng tin cậy nhất
 Có thể dùng lẫn mô hình logic và vật lý

Phần cứng cho mạng LAN
 Dây cáp
 Cáp UTP

Còn gọi là 1xBaseT, Ethernet category 3,4,5

2 hoặc 4 đôi đơn lõi, mỗi đôi xoắn để giảm
nhiễu

Cat 1,2 cho điện thoại, cat 3,4,5 cho data

Một đôi phát và một đôi thu

Cáp thẳng dùng với HUB

Cáp chéo (cross over) dùng nối hai máy tính

 Dây cáp
 Ưu điểm của cáp UTP

UTP rẻ và dễ triển khai

UTP có thể triển khai chung cả điện thoại và
mạng.
 Nhược điểm

Dễ bị nhiễu do cao tần hoặc nhiệt độ

 Dây cáp
 STP

Ít phổ biến do chỉ thiết kế cho TokenRing

Type 1: 2 đôi bọc, type 2: 2 đôi bọc, 4 đôi
thường
 Thicknet

10base5, ít được sử dụng do khó triển khai
 Thinnet

10base 2, phù hợp mạng nhỏ

 Dây cáp
 Fiber optic

Truyền tốc độ cao trong khoảng cách lớn

Single mode, multimode

Thường chỉ sử dụng ở backbone hoặc cho các
ứng dụng đặc biệt
 Wireless

Dùng chung công nghệ Ethernet (802.x)

Nhược điểm là chi phí cao và bảo mật

Nói thêm về Ethernet
 Giao thức CSMA/CD (802.3)
 Dùng chung đường truyền
 Carrier Sense MutiAccess
 Colission Dectection
 Đặc điểm
 Hạn chế băng thông
 Đụng độ cao khi lượng máy tăng cao

Nhược điểm của ethernet
 Hạn chế về khoảng cách
 Sự cố trên phân đoạn cáp
 Chia xẻ băng thông
 Đụng độ (collision)
 Quá nhiều broadcast
 Bảo mật

 Vấn đề của mạng LAN
 Bị hạn chế về khoảng cách
 Bộ lặp (repeater)
 Làm việc tại tầng vật lý
 Lặp lại tín hiệu từ một phân đoạn này sang
một phân đoạn khác

 Bộ tập trung (HUB)
 Là loại repeater có nhiều cổng
 Dùng mô hình bus logic trên mô hình star
vật lý (do ưu điểm của mạng sao)
 Sau này HUB có thêm tính năng quản lý
thông minh

 Nhược điểm của mạng LAN
 Giảm hiệu suất khi lượng máy tăng
 Cầu (Bridge)
 Phân tách các phân đoạn LAN
 Xem header gói tin
 Chuyển các gói tin ở phân đoạn khác
 Không chuyển các gói tin ở trong phân
đoạn

 Nhược điểm của cầu
 Rất khó cấu hình máy nào ở phân đoạn nào
 Cầu thông minh
 Trong suốt với người sử dụng và quản trị
 Tự xác định phân đoạn của địa chỉ dựa trên kinh
nghiệm
 Địa chỉ chưa biết được gửi lên toàn mạng
 Có thể làm mới phòng trường hợp đổi địa chỉ

 Bộ chuyển mạch (Switch)
 Hình dung bridge có nhiều cổng
 Là kết hợp các ưu điểm của repeater, hub
và bridge
 Lợi ích về tốc độ, băng thông và quản lý
mạng

 Bộ định tuyến (Router)
 Hoạt động ở tầng Network
 Nằm ở biên giới của mạng LAN
 Mỗi máy tính trong mạng có một default
gateway
 Nhiệm vụ là tìm đường và chuyển gói tin tới
địa chỉ cần đến

Họat động của Router
 Nhận gói tin
 Địa chỉ nối trực tiếp -> chuyển thẳng
 Địa chỉ không trực tiếp

Tra bảng định tuyến (routing table) xác định nexthop

Chuyển gói tin tới nexthop
 Bảng định tuyến
 Nhóm địa chỉ
 Định tuyến tĩnh (static routing)
 Định tuyến động nội mạng (interior routing)
 Định tuyến động ngoại mạng (exterior routing)

Firewall và Proxy
 Firewall
 Kiểm tra gói tin và so sánh với luật định
sẵn
 Địa chỉ nguồn, đích và ứng dụng
 Nội dung thông tin
 Quyết định cho phép hay không

Firewall và Proxy
 Proxy
 Đại diện cho toàn mạng
 Có thể có tính năng NAT (Network Address
Translation)
 Có thể có tính năng caching

Phần mềm cho mạng LAN
 Apple AppleShare
 AppleTalk, TCP/IP
 Novel Netware
 Hỗ trợ IPX/SPX, TCP/IP
 Windows
 IPX/SPX, TCP/IP, NetBEUI
 Các phiên bản Unix
 TCP/IP

 Bài tập 1
 Các công nghệ nào (topo, phần cứng,
phần mềm đang) được sử dụng phổ biến
nhất trên mạng LAN

 Bài tập 2
 Hub và Switch khác khau như thế nào đối
với mạng LAN?

Các công nghệ mạng WAN
 Mạng điện thoại
 Leased line
 ISDN
 Mạng cơ sở truyền thống
 xDSL
 Cable modems
 Frame relay
 Các mạng quang

Mạng điện thoại
 Dễ triển khai và đơn giản nhất
 Chậm vì truyền trong giải tần âm thanh
 Chiếm dụng đường điện thoại
 Thường không so nổi với các công nghệ
khác về tốc độ và độ tin cậy

Leased line
 Đường dây (thường là dây đồng) chất
lượng cao hơn dây cho điện thoại
 Dành riêng để nối mạng
 Tốc độ cao hơn, khoảng cách hạn chế
 Chi phí cao
 Thiết kế và tính toán kỹ lưỡng

ISDN
 Intergrated Services Digital Network
 Dịch vụ: âm thanh và dữ liệu
 Basic ISDN: 2B+D
 Primary ISDN 23B+D hoặc 30B+D

Mạng cơ sở truyền thống
 T1, T2, T3 … (bắc Mỹ)
 E1, E2, E3 … (châu Âu)

xDSL
 Digital Subscriber Line: truyền số liệu trên
đường thuê bao
 ISDN là DSL? IDSL
 HDSL (high bit-rate DSL): đường T1, E1
 ADSL (asymmetric DSL)
 Đường điện thoại sẵn có
 Phù hợp đặc tính tải xuống của truy nhập Internet
 SDSL (symmetric DSL): chậm hơn
 VDSL (Very high speed DSL): gần hơn

Cable modems
 Truyền hình theo kênh: dùng các dải
tần khác nhau
 Dải tần cho truyền số liệu?
 Chiều đi của dữ liệu: đôi cáp khác hoặc
dùng modem qua đường điện thoại
 Gần đây mạng truyền hình cáp phối
hợp cả cáp quang tới khu phố

Frame Relay
 Kênh ảo (Virtual Circuit): ưu điểm của
cả mạng chuyển mạch và chuyển gói
 Permanent VC và Switched VC
 Thường để nối mạng LAN của các
doanh nghiệp
 Có thể dùng để nối Internet

Các mạng quang
 SDH (Synchronous Digital Hierarchy)
 SONet (Synchronous Optical Network)
 VDC: STM-1, OC3 đi quốc tế
 GigaEthernet: công nghệ Ethernet có
thể ứng dụng trên diện rộng
 Chi phí lớn thường để làm mạng trục
 Ở một số nước đã đến gia đình

Bài tập
 Công nghệ của mạng LAN có thể áp
dụng cho mạng WAN được hay không?
 Trường hợp nào được, trường hợp nào
không?
 Ưu nhược điểm của các trường hợp

Bài tập
 Sử dụng các công nghệ WAN để cung
cấp dịch vụ truy nhập Internet. VNPT
đã có những dịch vụ gì?

Địa chỉ và định tuyến IP
 Giới thiệu
 Cấp địa chỉ
 Cách biểu diễn địa chỉ
 Giao thức Address Resolution Protocol
 Định tuyến
 Địa chỉ phân lớp
 Địa chỉ không phân lớp

Giới thiệu
 Không quá khó truyền trong mạng LAN
 Số lượng hữu hạn
 Công cụ broadcast
 Mạng Internet có hàng triệu máy tính
 Xác định máy (đánh địa chỉ)
 Xác định đường đi tới địa chỉ (định tuyến)

Cấp địa chỉ IP
 InterNIC, APNIC, VNNIC
 Đặc trưng của địa chỉ
 Không trùng
 Máy ở chung phân đoạn ở cùng nhóm địa chỉ
 Phân phối IP
 Theo nhóm địa chỉ liền kề
 Các tổ chức có thể tự xin IP, tuy nhiên nên lấy từ
các ISP
 Một số địa chỉ dành riêng cho nội bộ

Cách biểu diễn địa chỉ
 Địa chỉ Internet gồm 32 bit
 11000110011011000000000100101010
 Có thể nhóm thành 4 octet (byte)
 198.108.1.42
 Dạng thập phân
 Mỗi số từ 0 đến 255

Giao thức ARP
 Address Resolution Protocol
 Trong mạng LAN
 Gửi gói tin broadcast chứa IP cần tìm
 Máy có địa chỉ trả lời địa chỉ MAC của
mình
 IP-MAC được lưu lại và được làm mới
phòng trường hợp đổi địa chỉ

Định tuyến
 Biết khoảng địa chỉ mạng LAN nó phục vụ
 Nếu gói tin tới một trong các địa chỉ mạng LAN->
chuyển theo ARP
 Biết thông tin về các router khác bên ngoài
 Nếu không, chuyển tới router kế tiếp
 Router liên tục cập nhật thông tin về router khác
 Không cần biết tất cả đường đi chỉ cần biết router
có nhiều thông tin hơn

Định tuyến
 Hàng triệu máy tính, lưu thông tin định
tuyến thế nào?
 Phân lớp địa chỉ
 Có 5 class: A, B, C, D, E
 Chia thành số hiệu mạng, số hiệu host
 Định tuyến: class-based routing

Lớp địa chỉ
 Class A
 8 bit đầu cho mạng
 24 bit tiếp theo cho host
 Các địa chỉ đặc biệt
 0.0.0.0: default route
 127.0.0.0: loopback
 10.0.0.0: private address

Lớp địa chỉ
 Class B
 16 bit đầu cho mạng (16384 mạng)
 16 bit tiếp theo cho host (65536 host)
 172.16.0.0 đến 172.31.0.0: private address

Lớp địa chỉ
 Class C
 24 bit đầu cho mạng (~ 21triệu mạng)
 08 bit tiếp theo cho host (256 host)
 192.168.0.0 đến 192.168.255.0: private
address

Lớp địa chỉ
 Class D
 Từ 224 đến 239: multicast
 Class E
 Từ 240 đến 254: chưa sử dụng
 Số 0
 Toàn lớp địa chỉ
 Số 255
 Địa chỉ broadcast
 Netmask

Vấn đề của phân lớp địa chỉ
 Khó có mạng LAN nào có tới 256 máy
 Subnetting
 Chia nhỏ hơn nữa các địa chỉ của các lớp
 Sử dụng netmask để biết đâu là địa chỉ
mạng đâu là địa chỉ host

 Có hàng triệu mạng để router lưu trữ
thông tin
 Supernetting
 Gộp các lớp địa chỉ liên tục liền kề
 Cũng sử dụng netmask

 Lớp địa chỉ đã bị phá vỡ
 Giải pháp là sử dụng netmask
 Tính toán siêu nhanh (hơn cả phân lớp)
 Không cần phân lớp địa chỉ

CIDR
 Classless Inter-Domain Routing
 IP prefix thay vì class A, B, C
 Địa chỉ IP
 Độ dài của netmask
 Thí dụ
 Class C: 203.162.0.0 -> 203.162.0.0/24
 Class B: 172.16.0.0 -> 172.16.0.0/16

CIDR
 Lợi ích
 203.162.0.0/16 bớt được rất nhiều thông tin
trong bảng định tuyến
 Cấp số địa chỉ theo lũy thừa của 2 để tối
ưu hóa
 Đôi khi việc phân lớp:
 Chỉ là tượng trưng
 Duy trì do lịch sử

IPv6
 Hiện nay: IPv4
 Nhiều hạn chế
 Sắp hết địa chỉ cấp phát
 IPv6
 128 bit địa chỉ thay vì 32 bit
 Nhiều đến mức gán cho mỗi đồ vật một địa
chỉ
 Chưa được sử dụng rộng rãi

Minh họa về subnet
 Địa chỉ
 198.108.60.129
 1000110 01101100 00111100 10000001
 Class C
 11111111 11111111 11111111 00000000
 1000110 01101100 00111100 10000001
 198.108.60 và 129
 2 subnet
 11111111 11111111 11111111 00000000
 1000110 01101100 00111100 10000001
 198.108.60.128 và 1

Minh họa về subnet
 Địa chỉ
 198.108.60.129
 1000110 01101100 00111100 10000001
 Class C
 11111111 11111111 11111111 00000000
 1000110 01101100 00111100 10000001
 198.108.60 và 129
 4 subnet
 11111111 11111111 11111111 00000000
 1000110 01101100 00111100 10000001
 198.108.60.128 và 1

Một số subnet thông dụng
 Subnet chứa 8 địa chỉ
 3 bit, prefix 29, 255.255.255.248
 4 bit, prefix 28, 255.255.255.240
 5 bit, prefix 27, 255.255.255.224
 Lưu ý:
 Số địa chỉ trừ đi 2
 Địa chỉ mạng (0) và địa chỉ broadcast (255)

Bài tâp 1
 Xác định các địa chỉ IP dưới đây là thuộc
class nào, có các điểm gì cần lưu ý với các
địa chỉ này.
 11.0.0.0
 10.0.0.1
 172.15.0.126
 172.17.1.126
 192.168.0.255
 203.162.0.12
 0.0.0.0

Bài tập 2
 Tính prefix và subnetmask của subnet
có 64 địa chỉ

Bài tập 3
 Địa chỉ sau 203.162.0.0/30 có bao
nhiêu địa chỉ có thể sử dụng được.
 Network number của địa chỉ trên là bao
nhiêu,
 Netmask là bao nhiêu

Bài tập 4
 Thực hành
 Xác định địa chỉ IP máy tính của mình và
kiểm tra kết nối bằng lệnh ping.
 Kiểm tra định tuyến bằng lệnh tracert

Hệ thống tên miền
 Địa chỉ IP
 Các con số khó nhớ
 Có thể thay đổi vì nhiều lý do
 Giải pháp
 Đặt tên dễ nhớ
 Công cụ để chuyển đổi
 Hệ thống tên miền DNS
 Domain Name Service
 Thí dụ home.vnn.vn có địa chỉ 203.162.0.12

Lưu trữ thông tin DNS
 Hàng triệu bản ghi
 Giải pháp
 Cơ sở dữ liệu phân tán
 Cơ chế phân cấp để tiện lưu trữ và tìm
kiếm

Phân cấp tên miền
 Hình cây
 Nút là domain (miền)
 Lá là tên host
 Duyệt từ gốc đến ngọn
 Địa chỉ đầy đủ
 Home.vnn.vn
 Home = host
 Vnn, vn = domain

Unnamed Root
co
m
edu jp
arp
a
in-addr
cica
indiana
192
1
1
21
int
co
m
21.1.1.192.in-addr.arpa
vn
fujitsu

 Root
 Không được ghi rõ
 Hiểu ngầm là “.”

 Top Level Domain (TLD)
 com commercial organizations
 edu educational organizations
 gov government organizations
 mil military organizations
 net networking organizations
 org non-commercial organizations
 int international organizations
 arpa Advanced Projects Research Agency

 au Úc
 at Áo
 be Bỉ
 ca Canada
 fi Phần Lan
 frPháp
 de CHLB Đức
 il Israel
 it Ý
 jp Nhật
 vn Việt Nam

 rec
 info
 name

 Subdomain
 Cấp 1: vnn
 Cấp 2: hn.vnn.vn
 .v.v.

Kiến trúc của DNS
 16 root name servers
 [a-f].root-servers.net
 Subdomain
 Primary: lưu thông tin
 Secondary: an toàn, sẵn sàng cao
 Cache để giảm tải

Các thông tin từ DNS
 Các thông tin
 NS: thông tin về subdomain
 MX: mail exchange để tìm máy chủ thư điện tử
cho tên miền đó
 CNAME: để cho phép đặt bí danh (alias) cho một
tên miền
 PTR: để xác định địa tên máy từ địa chỉ IP.
 Domain in-addr.arpa
 Xác định tên từ địa chỉ IP
 12.0.162.203.in-addr.arpa

Bài tập 1
 Xác định địa chỉ IP bằng nslookup
 Home.vnn.vn
 www.yahoo.com.vn
 www.google.com.vn

Bài tập 2
 Tìm mail server bằng lệnh nslookup
 Hn.vnn.vn
 Hcm.vnn.vn
 Dng.vnn.vn

Bài tập 3
 Tìm tên của địa chỉ 220.231.119.45

Mang internet

Recommended

Recommended

More Related Content

Similar to Mang internet

Similar to Mang internet (20)

Mang internet