Giáo trình Mạng máy tính căn bản - Nghề: Quản trị mạng máy tính
BỘ CÔNG THƢƠNG
TRƢỜNG CAO ĐẢNG CÔNG NGHIỆP VÀ THƢƠNG MẠI
GIÁO TRÌNH
MÔN HỌC: MẠNG MÁY TÍNH CĂN BẢN
NGHỀ: QUẢN TRỊ MẠNG MÁY TÍNH
TRÌNH ĐỘ: CAO ĐẲNG NGHỀ
Ban hành kèm theo Quyết định số: /QĐ-CĐCN&TM ngày tháng năm 2018
của Hiệu trưởng Trường Cao đẳng Công nghiệp và Thương Mại
Vĩnh phúc, Năm 2018
MỤC LỤC
Trang
Bài 1. Tổng quan về mạng máy tính
1.1. Các khái niệm cơ bản
1.2. Cấu trúc mạng (Topology)
1.3. Địa chỉ IP
8
15
17
Bài 2. Các thiết bị mạng
2.1. NIC
2.2. Modem
2.3. Cáp mạng
2.4. Swicth
2.5. Hub
2.6. Router
2.7. Repeater
2.8. Bridge.
2.9. Thiết kế mạng theo chuẩn Ethernet.
Bài 3. Khảo sát hiện trạng và lập dự án
3.1. Khảo sát mặt bằng lắp đặt
3.2. Xác định vị trí lắp đặt máy tính
3.3. Xác định vị trí lắp đặt Hub, Switch
3.4. Tính toán dây cable
3.5. Xác định nhu cầu và khả năng tài chính
3.6. Lập bản dự trù thiết bị
3.7. Tính giá thành thiết bị
3.8. Dự tính nhân công
22
22
22
25
26
26
26
27
27
33
35
36
37
38
38
39
39
Bài 4. Thi công lắp đặt
4.1. Lắp đặt bàn ghế theo sơ đồ.
4.2. Lắp đặt máy tính và Server
4.3. Lắp đặt Swicth
40
40
41
41
42
45
45
4.4. Lắp đặt Modem
4.5. Đi dây mạng và bấm đầu mạng
4.6. Cài đặt hệ điều hành và phần mềm ứng dụng.
4.7. Kiểm tra kết nối thông mạng
Bài 5. Chia sẻ và khai thác tài nguyên
5.1. Chia sẻ tài nguyên mạng
5.2. Khai thác tài nguyên mạng
5.3. Ánh xạ mạng
45
56
57
58
61
5.4. Xử lý máy tính không kết nối vào mạng
Tài liêu tham khảo
2
CHƢƠNG TRÌNH MÔN HỌC/ MÔ ĐUN
Tên mô đun: Mạng máy tính căn bản.
Mã mô đun: MĐCC13030041
Thời gian thực hiện mô đun: 75 giờ; (Lý thuyết: 15 giờ; Thực hành, thí
nghiệm, thảo luận, bài tập: 57 giờ; Kiểm tra: 3 giờ)
I. Vị trí, tính chất của mô đun:
Mô đun được bố trí sau khi học sinh học xong các môn học chung, các
môn học cơ sở chuyên ngành đào tạo chuyên môn nghề.
- Tính chất của môn học: Là mô đun chuyên ngành bắt buộc.
II. Mục tiêu mô đun:
Mô đun này cung cấp cho người học các kiến thức cơ bản về mạng máy tính.
- Về kiến thức:
+ Trình bày được các kiến thức cơ bản về mạng máy tính, các mô hình
mạng.
+ Trình bày được các đặc điểm và thông số kỹ thuật của một số thiết bị
mạng
+ Trình bày được các kiến thức liên quan đến các mô hình mạng.
- Về kỹ năng:
+ Xây dựng được mô hình mạng vừa và nhỏ cho các tổ chức, danh
nghiệp hay cá nhân.
+ Thi công lắp ráp, cài đặt một hệ thống mạng Lan, mạng Internet theo
yêu cầu.
+ Chia sẻ tài nguyên, khai thác tài nguyên trên hệ thống mạng
+Xử lý một số lỗi thường gặp với hệ thống mạng
- Về thái độ: Có đạo đức và lương tâm nghề nghiệp, ý thức kỷ luật tốt, tích
cực tiếp thu kiến thức mới.
III. Nội dung mô đun:
1. Nội dung tổng quát và phân phối thời gian:
Thời gian (giờ)
TT
Nội dung mô đun
Tổng
số
Lý
Thực Kiểm
thuyết hành
tra
1 Bài 1. Tổng quan về mạng máy tính
2 Bài 2. Các thiết bị mạng
3 Bài 3. Khảo sát hiện trạng và lập dự án
4 Bài 4. Thi công lắp đặt hệ thống mạng
5 Bài 5. Chia sẻ và khai thác tài nguyên
Tổng cộng
5
5
3
3
3
2
15
15
20
20
11
12
16
17
57
1
1
1
3
75
15
2. Nội dung chi tiết:
Bài 1. Tổng quan về mạng máy tính
Mục tiêu:
Thời gian:5 giờ(LT: 5; TH: 0)
- Kiến thức: Trang bị cho học sinh các kiến thức cơ bản về mạng máy tính,
các mô hình mạng, cấu trúc mạng và địa chỉ IP.
3
- Kỹ năng:
+Phân biệt được các mô hình mạng.
+ Hiểu được nguyên lý hoạt động các mô hình mạng.
- Thái độ: Tích cực tìm hiểu về các thành phần phần cứng của máy tính.
Nội dung:
1.1. Các khái niệm cơ bản
1.1.1. Các khái niệm và thuật ngữ
1.1.2. Lợi ích của mạng
1.1.3. Phân loại mạng
1.2. Cấu trúc mạng (Topology)
1.2.1. Topology vật lý
1.2.2. Topology logic
1.3. Địa chỉ IP
1.3.1. Chức năng
1.3.2. Các lớp địa chỉ IP, khái niệm Subnetmask, Default Gateway
1.3.3. Cách thiết lập địa chỉ IP cho Card mạng
Bài 2. Các thiết bị mạng
Thời gian:15 giờ(LT: 3; TH: 11: KT 1)
Mục tiêu:
- Kiến thức: Trình bày được các kiến thức cơ bản, cấu tạo, nguyên lý hoạt
động của các thiết bị mạng
- Kỹ năng:
+Nhận biết và phân biệt được các thiết bị mạng.
+Xác định vị trí cần lắp đặt thiết bị mạng cho hệ thống mạng.
- Thái độ: Tích cực tìm hiểu về các thành phần cấu tạo và nguyên lý hoạt
động các thiết bị mạng.
Nội dung:
2.1. NIC
2.2. Modem
2.3. Cáp mạng
2.4. Swicth
2.5. Hub
2.6. Router
2.7. Repeater
2.8. Bridge.
2.9. Thiết kế mạng theo chuẩn Ethernet.
2.9.1. Chuẩn Ethernet.
2.9.2.Bấm dây mạng
Bài 3. Khảo sát hiện trạng và lập dự án Thời gian:15 giờ(LT: 3; TH: 12)
Mục tiêu:
- Kiến thức: Giới thiệu cho học sinh cách khảo sát hiện trạng để xây dựng
một phòng máy theo yêu cầu của tổ chức, cá nhân hay doang nghiệp.
- Kỹ năng:
+ Khảo sát đánh giá thực trạng một phòng máy
4
+ Tính toán xác định các vị trí cần đặt máy, thiết bị mạng
+Lập dự trù mua thiết bị
- Thái độ: Tích cực tìm hiểu các thiết bị mạng, thiết bị máy tính.
Nội dung:
3.1. Khảo sát mặt bằng lắp đặt
3.2. Xác định vị trí lắp đặt máy tính
3.3. Xác định vị trí lắp đặt Hub, Switch
3.4. Tính toán dây cable
3.5. Xác định nhu cầu và khả năng tài chính
3.6. Lập bản dự trù thiết bị
3.7. Tính giá thành thiết bị
3.8. Dự tính nhân công
Bài 4. Thi công lắp đặt
Mục tiêu:
Thời gian: 20 giờ(LT:3; TH: 16; KT 1)
- Kiến thức: Hướng dẫn học sinh các bước thi công lắp đặt một hệ thống
mạng LAN theo yêu cầu của tổ chức, cá nhân hay doanh nghiệp.
- Kỹ năng:
+ Lắp ráp thành thạo các thiết bị phần cứng đối với hệ thống mạng LAN
+ Cài đặt các chương trình theo yêu cầu của khách hàng
Thái độ: Tích cực tìm hiểu về các hệ thống mạng.
Nội dung:
4.1. Lắp đặt bàn ghế theo sơ đồ.
4.2. Lắp đặt máy tính và Server
4.3. Lắp đặt Swicth
4.4. Lắp đặt Modem
4.5. Đi dây mạng và bấm đầu mạng
4.6. Cài đặt hệ điều hành và phần mềm ứng dụng.
4.7. Kiểm tra kết nối thông mạng
Bài 5. Chia sẻ và khai thác tài nguyên Thời gian: 20 giờ(LT: 2; TH: 17;KT:1)
Mục tiêu:
- Kiến thức: +Trang bị cho học sinh các kiến thức cơ bản về chia sẻ tài
nguyên và khai thác tài nguyên mạng.
+Cách xử lý sự cố mấy không kết nối được mạng
- Kỹ năng:
+ Chia sẻ tài nguyên phần cứng và phần mềm trong mạng
+ Khai thác tài nguyên phần cứng và phần mềm
+ Xử lý sự cố khi kết nối mạng
- Thái độ: Tích cực tìm hiểu cách xử lý sự cố máy không kết nối mạng.
Nội dung:
5.1. Chia sẻ tài nguyên mạng
5.2. Khai thác tài nguyên mạng
5.3. Ánh xạ mạng
5.4. Xử lý máy tính không kết nối vào mạng
5
5.4.1.Xử lý đầu dây mạng không tiếp xúc.
5.4.2.Xử lý sự cố về địa chỉ IP
IV. Điều kiện thực hiện chƣơng trình:
1. Phòng học chuyên môn hóa, nhà xƣởng.
Danh mục trang thiết bị chính hỗ trợ
Loại
STT phòng
học
Diện
tích
giảng dạy
Số
lƣợng
40 Bộ
1 Chiếc
1 Chiếc
1Chiếc
5Chiếc
10 Bộ
Số
lƣợng
(m2)
Tên thiết bị
Phục vụ mô đun
- Bàn ghế
- Bảng
60 - Máy chiếu
- Màn chiếu
- Quạt
100 - Bàn ghế
- Máy chiếu
- Quạt
Giảng
đường
Các mô đun lý
thuyết
1
1
1
2
Phòng
thực
Các mô đun thực
hành, thực tập
1 Bộ
5 Chiếc
30 bộ
hành,
thực tập
Máy tính
2. Trang thiết bị máy móc.
STT
1
2
3
4
5
6
7
8
Tên thiết bị đào tạo
Đơn vị
Chiếc
Chiếc
Chiếc
Chiếc
Chiếc
m
Chiếc
Chiếc
Chiếc
Chiếc
Số lượng
1
Bảng
Bàn phím Fuhlen
Chuột Fuhlen
Ổ quang DVD
Swicth 24 port -1000Mbps
Dây mạng
Đầu bấm RJ45
Kìm mạng
Card test dây mạng
Card mạng 1000Mbps
20
20
20
03
305
150
05
02
30
9
10
3. Học liệu, dụng cụ, nguyên vật liệu:
- Đề cương bài giảng, giáo án;
- Slide bài giảng theo từng chương môn học căn bản mạng máy tính;
- Câu hỏi, bài tập thực hành, bài tập tình huống
4. Các điều kiện khác.
- Tài liệu phát tay, và các tài liệu liên quan khác đến môn học;
- Các biểu mẫu, hình ảnh minh họa.
V. Phƣơng pháp và nội dung đánh giá:
1. Nội dung
- Về kiến thức:
+ Trình bày được các kiến thức nền tảng về mô hình mạng.
+ Trình bày được các đặc điểm kỹ thuật của thiết bị mạng, cách xây dựng
một hệ thống mạng.
- Về kỹ năng:
6
+ Xây dựng được hệ thống mạng theo yêu cầu khách hàng.
+ Chia sẻ và khai thác tài nguyên mạng
+ Xử lý sự cố khi máy không kết nối mạng.
- Năng lực tự chủ và trách nhiệm:
- Ý thức chấp hành tốt nội quy học tập.
- Tác phong và trách nhiệm đối với tập thể lớp.
- Đảm bảo an toàn.
2. Phƣơng pháp đánh giá:
- Tham gia ít nhất 70% thời gian học lý thuyết, 80% giờ thực hành, thực tập
theo quy định của môn đun;
- Tham gia đầy đủ các bài kiểm tra và các bài thực hành.
- Điểm trung bình chung các điểm kiểm tra đạt từ 5.0 trở lên theo thang
điểm 10
- Đánh giá trong quá trình học:
+ Kiểm tra thường xuyên 01 kiểm tra viết (trắc nghiệm, thực hành);
+ Kiểm tra định kỳ 02 bài thực hành cá nhân hoặc nhóm.
- Đánh giá cuối môn học: Thi tự luận
- Thang điểm 10.
VI. Hƣớng dẫn sử dụng chƣơng trình:
1. Phạm vi áp dụng chƣơng trình:
Chương trình môn học Mạng máy tính căn bản được sử dụng để giảng dạy
cho trình độ cao đẳng 2018.
2. Hƣớng dẫn một số điểm chính về phƣơng pháp giảng dạy mô đun:
- Tuỳ theo nội dung của mỗi bài mà giáo viên có thể sử dụng những
phương pháp mang tính chất vừa truyền thống vừa hiện đại như: thuyết trình,
trực quan, hoạt động nhóm..
- Để đảm bảo và nâng cao chất lượng đào tạo của môn học rất cần có sự
đầu tư cơ sở vật chất, trang thiết bị, đồ dùng dạy học như: phòng học thực hành
máy tính, máy chiếu đa năng, giáo trình, các Video trực quan, Các thiết bị phần
cứng và thiết bị mạng máy tính
3. Những trọng tâm chƣơng trình cần chú ý:
- Tổng quan được các mô hình mạng máy tính;
- Phân biệt được vai trò, chức năng, các đặc tính kỹ thuật các thiết bị mạng
- Tổng quan được môn hình mạng máy tính, lắp đặt, và kết nối được mạng
máy tính cơ bản
4. Tài liệu tham khảo:
[2]. Ths Ngô Bá Hùng-Ks Phạm Thế phi , Giáo trình mạng máy tính Đại học
Cần Thơ, NXB Giáo dục, Năm 01/2005.
[3]. TS Nguyễn Thúc Hải, Giáo trình mạng máy tính và các hệ thống mở , Nhà
xuất bản giáo dục, năm 2000.
7
BÀI 1. TỔNG QUAN VỀ MẠNG MÁY TÍNH
Mục tiêu:
Kiến thức: Trang bị cho học sinh các kiến thức cơ bản về mạng máy tính, các
mô hình mạng, cấu trúc mạng và địa chỉ IP.
Kỹ năng:
+ Phân biệt được các mô hình mạng.
+ Hiểu được nguyên lý hoạt động các mô hình mạng.
Thái độ: Tích cực tìm hiểu về các thành phần phần cứng của máy tính.
Nội dung:
1.1. Các khái niệm cơ bản
1.1.1. Các khái niệm và thuật ngữ
Lịch sử mạng máy tính:
Vào giữa những năm 50 khi những thế hệ máy tính đầu tiên được đưa vào
hoạt động thực tế với những bóng đèn điện tử thì chúng có kích thước rất cồng
kềnh và tốn nhiều năng lượng. Hồi đó việc nhập dữ liệu vào các máy tính được
thông qua các tấm bìa mà người viết bài trình đã đục lỗ sẵn. Mỗi tấm bìa tương
đương với một dòng lệnh mà mỗi một cột của nó có chứa tất cả các ký tự cần
thiết mà người viết bài trình phải đục lỗ vào ký tự mình lựa chọn. Các tấm bìa
được đưa vào một "thiết bị" gọi là thiết bị đọc bìa mà qua đó các thông tin được
đưa vào máy tính (hay còn gọi là trung tâm xử lý) và sau khi tính toán kết quả sẽ
được đưa ra máy in. Như vậy các thiết bị đọc bìa và máy in được thể hiện như
các thiết bị vào ra (I/O) đối với máy tính. Sau một thời gian các thế hệ máy mới
được đưa vào hoạt động trong đó một máy tính trung tâm có thể được nối với
nhiều thiết bị vào ra (I/O) mà qua đó nó có thể thực hiện liên tục hết chương
trình này đến chương trình khác.
Cùng với sự phát triển của những ứng dụng trên máy tính các phương
pháp nâng cao khả năng giao tiếp với máy tính trung tâm cũng đã được đầu tư
nghiên cứu rất nhiều. Vào giữa những năm 60 một số nhà chế tạo máy tính đã
nghiên cứu thành công những thiết bị truy cập từ xa tới máy tính của họ. Một
trong những phương pháp thâm nhập từ xa được thực hiện bằng việc cài đặt một
thiết bị đầu cuối ở một vị trí cách xa trung tâm tính toán, thiết bị đầu cuối này
được liên kết với trung tâm bằng việc sử dụng đường dây điện thoại và với hai
thiết bị xử lý tín hiệu (thường gọi là Modem) gắn ở hai đầu và tín hiệu được
truyền thay vì trực tiếp thì thông qua dây điện thoại.
8
Hình 1.1: Mô hình truyền dữ liệu từ xa đầu tiên
Những dạng đầu tiên của thiết bị đầu cuối bao gồm máy đọc bìa, máy in,
thiết bị xử lý tín hiệu, các thiết bị cảm nhận. Việc liên kết từ xa đó có thể thực
hiên thông qua những vùng khác nhau và đó là những dạng đầu tiên của hệ
thống mạng.
Trong lúc đưa ra giới thiệu những thiết bị đầu cuối từ xa, các nhà khoa học đã
triển khai một loạt những thiết bị điều khiển, những thiết bị đầu cuối đặc biệt
cho phép người sử dụng nâng cao được khả năng tương tác với máy tính. Một
trong những sản phẩm quan trọng đó là hệ thống thiết bị đầu cuối 3270 của
IBM. Hệ thống đó bao gồm các màn hình, các hệ thống điều khiển, các thiết bị
truyền thông được liên kết với các trung tâm tính toán. Hệ thống 3270 được giới
thiệu vào năm 1971 và được sử dụng dùng để mở rộng khả năng tính toán của
trung tâm máy tính tới các vùng xa. Ðể làm giảm nhiệm vụ truyền thông của
máy tính trung tâm và số lượng các liên kết giữa máy tính trung tâm với các
thiết bị đầu cuối, IBM và các công ty máy tính khác đã sản xuất một số các thiết
bị sau:
Thiết bị kiểm soát truyền thông: có nhiệm vụ nhận các bit tín hiệu từ các kênh
truyền thông, gom chúng lại thành các byte dữ liệu và chuyển nhóm các byte đó
tới máy tính trung tâm để xử lý, thiết bị này cũng thực hiện công việc ngược lại
để chuyển tín hiệu trả lời của máy tính trung tâm tới các trạm ở xa. Thiết bị trên
cho phép giảm bớt được thời gian xử lý trên máy tính trung tâm và xây dựng các
thiết bị logic đặc trưng.
Thiết bị kiểm soát nhiều đầu cuối: cho phép cùng một lúc kiểm soát nhiều
thiết bị đầu cuối. Máy tính trung tâm chỉ cần liên kết với một thiết bị như vậy là
có thể phục vụ cho tất cả các thiết bị đầu cuối đang được gắn với thiết bị kiểm
soát trên. Ðiều này đặc biệt có ý nghĩa khi thiết bị kiểm soát nằm ở cách xa máy
tính vì chỉ cần sử dụng một đường điện thoại là có thể phục vụ cho nhiều thiết bị
đầu cuối.
9
Hình 1.2: Mô hình trao đổi mạng của hệ thống 3270
Vào giữa những năm 1970, các thiết bị đầu cuối sử dụng những phương
pháp liên kết qua đường cáp nằm trong một khu vực đã được ra đời. Với những
ưu điểm từ nâng cao tốc độ truyền dữ liệu và qua đó kết hợp được khả năng tính
toán của các máy tính lại với nhau. Ðể thực hiện việc nâng cao khả năng tính
toán với nhiều máy tính các nhà sản xuất bắt đầu xây dựng các mạng phức tạp.
Vào những năm 1980 các hệ thống đường truyền tốc độ cao đã được thiết lập ở
Bắc Mỹ và Châu Âu và từ đó cũng xuất hiện các nhà cung cấp các dịnh vụ
truyền thông với những đường truyền có tốc độ cao hơn nhiều lần so với đường
dây điện thoại. Với những chi phí thuê bao chấp nhận được, người ta có thể sử
dụng được các đường truyền này để liên kết máy tính lại với nhau và bắt đầu
hình thành các mạng một cách rộng khắp. Ở đây các nhà cung cấp dịch vụ đã
xây dựng những đường truyền dữ liệu liên kết giữa các thành phố và khu vực
với nhau và sau đó cung cấp các dịch vụ truyền dữ liệu cho những người xây
dựng mạng. Người xây dựng mạng lúc này sẽ không cần xây dựng lại đường
truyền của mình mà chỉ cần sử dụng một phần các năng lực truyền thông của các
nhà cung cấp.
Vào năm 1974 công ty IBM đã giới thiệu một loạt các thiết bị đầu cuối
được chế tạo cho lĩnh vực ngân hàng và thương mại, thông qua các dây cáp
mạng các thiết bị đầu cuối có thể truy cập cùng một lúc vào một máy tính dùng
chung. Với việc liên kết các máy tính nằm ở trong một khu vực nhỏ như một tòa
nhà hay là một khu nhà thì tiền chi phí cho các thiết bị và phần mềm là thấp. Từ
đó việc nghiên cứu khả năng sử dụng chung môi trường truyền thông và các tài
nguyên của các máy tính nhanh chóng được đầu tư.
Vào năm 1977, công ty Datapoint Corporation đã bắt đầu bán hệ điều
hành mạng của mình là "Attached Resource Computer Network" (hay gọi tắt là
Arcnet) ra thị trường. Mạng Arcnet cho phép liên kết các máy tính và các trạm
10
đầu cuối lại bằng dây cáp mạng, qua đó đã trở thành là hệ điều hành mạng cục
bộ đầu tiên.
Từ đó đến nay đã có rất nhiều công ty đưa ra các sản phẩm của mình, đặc biệt
khi các máy tính cá nhân được sử dụng một cánh rộng rãi. Khi số lượng máy vi
tính trong một văn phòng hay cơ quan được tăng lên nhanh chóng thì việc kết
nối chúng trở nên vô cùng cần thiết và sẽ mang lại nhiều hiệu quả cho người sử
dụng.
Ngày nay với một lượng lớn về thông tin, nhu cầu xử lý thông tin ngày càng
cao. Mạng máy tính hiện nay trở nên quá quen thuộc đối với chúng ta, trong mọi
lĩnh vực như khoa học, quân sự, quốc phòng, thương mại, dịch vụ, giáo dục...
Hiện nay ở nhiều nơi mạng đã trở thành một nhu cầu không thể thiếu được.
Người ta thấy được việc kết nối các máy tính thành mạng cho chúng ta những
khả năng mới to lớn như:
Sử dụng chung tài nguyên: Những tài nguyên của mạng (như thiết bị, chương
trình, dữ liệu) khi được trở thành các tài nguyên chung thì mọi thành viên của
mạng đều có thể tiếp cận được mà không quan tâm tới những tài nguyên đó ở
đâu.
Tăng độ tin cậy của hệ thống: Người ta có thể dễ dàng bảo trì máy móc và lưu
trữ (backup) các dữ liệu chung và khi có trục trặc trong hệ thống thì chúng có
thể được khôi phục nhanh chóng. Trong trường hợp có trục trặc trên một trạm
làm việc thì người ta cũng có thể sử dụng những trạm khác thay thế.
Nâng cao chất lƣợng và hiệu quả khai thác thông tin: Khi thông tin có thể
được sữ dụng chung thì nó mang lại cho người sử dụng khả năng tổ chức lại các
công việc với những thay đổi về chất như:
- Ðáp ứng những nhu cầu của hệ thống ứng dụng kinh doanh hiện đại.
- Cung cấp sự thống nhất giữa các dữ liệu.
- Tăng cường năng lực xử lý nhờ kết hợp các bộ phận phân tán.
- Tăng cường truy nhập tới các dịch vụ mạng khác nhau đang được cung cấp
trên thế giới.
Với nhu cầu đòi hỏi ngày càng cao của xã hội nên vấn đề kỹ thuật trong
mạng là mối quan tâm hàng đầu của các nhà tin học. Ví dụ như làm thế nào để
truy xuất thông tin một cách nhanh chóng và tối ưu nhất, trong khi việc xử lý
thông tin trên mạng quá nhiều đôi khi có thể làm tắc nghẽn trên mạng và gây ra
mất thông tin một cách đáng tiếc.
Hiện nay việc làm sao có được một hệ thống mạng chạy thật tốt, thật an
toàn với lợi ích kinh tế cao đang rất được quan tâm. Một vấn đề đặt ra có rất
nhiều giải pháp về công nghệ, một giải pháp có rất nhiều yếu tố cấu thành, trong
mỗi yếu tố có nhiều cách lựa chọn. Như vậy để đưa ra một giải pháp hoàn chỉnh,
11
phù hợp thì phải trải qua một quá trình chọn lọc dựa trên những ưu điểm của
từng yếu tố, từng chi tiết rất nhỏ.
Ðể giải quyết một vấn đề phải dựa trên những yêu cầu đặt ra và dựa trên
công nghệ để giải quyết. Nhưng công nghệ cao nhất chưa chắc là công nghệ tốt
nhất, mà công nghệ tốt nhất là công nghệ phù hợp nhất.
1.1.2. Lợi ích của mạng
*Nhu cầu của việc kết nối mạng máy tính:
Việc nối máy tính thành mạng từ lâu đã trở thành một nhu cầu khách
quan vì:
- Có rất nhiều công việc về bản chất là phân tán hoặc về thông tin, hoặc về
xử lý hoặc cả hai đòi hỏi có sự kết hợp truyền thông với xử lý hoặc sử
dụng phương tiện từ xa.
- Chia sẻ các tài nguyên trên mạng cho nhiều người sử dụng tại một thời
điểm (ổ cứng, máy in, ổ CD ROM . . .)
- Nhu cầu liên lạc, trao đổi thông tin nhờ phương tiện máy tính.
- Các ứng dụng phần mềm đòi hòi tại một thời điểm cần có nhiều người
sử dụng, truy cập vào cùng một cơ sở dữ liệu.
* Định nghĩa mạng máy tính
Nói một cách ngắn gọn thì mạng máy tính là tập hợp các máy tính độc lập
(autonomous) được kết nối với nhau thông qua các đường truyền vật lý và tuân
theo các quy ước truyền thông nào đó.
Khái niệm máy tính độc lập được hiểu là các máy tính không có máy nào
có khả năng khởi động hoặc đình chỉ một máy khác.
Các đường truyền vật lý được hiểu là các môi trường truyền tín hiệu vật lý
(có thể là hữu tuyến hoặc vô tuyến).
Các quy ước truyền thông chính là cơ sở để các máy tính có thể "nói
chuyện" được với nhau và là một yếu tố quan trọng hàng đầu khi nói về
công nghệ mạng máy tính.
1.1.3. Phân loại mạng
Có nhiều cách phân loại mạng khác nhau tuỳ thuộc vào yếu tố
chính được chọn dùng để làm chỉ tiêu phân loại, thông thường người ta
phân loại mạng theo các tiêu chí như sau:
- Khoảng cách địa lý của mạng
- Kỹ thuật chuyển mạch mà mạng áp dụng
- Kiến trúc mạng
- Hệ điều hành mạng sử dụng ...
Tuy nhiên trong thực tế nguời ta thường chỉ phân loại theo hai tiêu chí
đầu tiên
12
Phân loại mạng theo khoảng cách địa lý :
Nếu lấy khoảng cách địa lý làm yếu tố phân loại mạng thì ta có mạng cục
bộ, mạng đô thị, mạng diện rộng, mạng toàn cầu.
Mạng cục bộ ( LAN - Local Area Network ) : là mạng được cài đặt trong
phạm vi tương đối nhỏ hẹp như trong một toà nhà, một xí nghiệp...với khoảng
cách lớn nhất giữa các máy tính trên mạng trong vòng vài km trở lại.
Mạng đô thị ( MAN - Metropolitan Area Network ) : là mạng được cài
đặt trong phạm vi một đô thị, một trung tâm văn hoá xã hội, có bán kính tối đa
khoảng 100 km trở lại.
Mạng diện rộng ( WAN - Wide Area Network ) : là mạng có diện tích
bao phủ rộng lớn, phạm vi của mạng có thể vượt biên giới quốc gia thậm chí cả
lục địa.
Mạng toàn cầu ( GAN - Global Area Network ) : là mạng có phạm vi trải
rộng toàn cầu.
Phân loại theo kỹ thuật chuyển mạch:
Nếu lấy kỹ thuật chuyển mạch làm yếu tố chính để phân loại sẽ
có: mạng chuyển mạch kênh, mạng chuyển mạch thông báo và mạng chuyển
mạch gói.
Mạch chuyển mạch kênh (circuit switched network) :
Khi có hai thực thể cần truyền thông với nhau thì giữa chúng sẽ thiết lập
một kênh cố định và duy trì kết nối đó cho tới khi hai bên ngắt liên lạc. Các dữ
liệu chỉ truyền đi theo con đường cố định đó. Nhược điểm của chuyển mạch
kênh là tiêu tốn thời gian để thiết lập kênh truyền cố định và hiệu suất sử dụng
mạng không cao.
Mạng chuyển mạch thông báo (message switched network) :
Thông báo là một đơn vị dữ liệu của người sử dụng có khuôn dạng được
quy định trước. Mỗi thông báo có chứa các thông tin điều khiển trong đó chỉ rõ
đích cần truyền tới của thông báo. Căn cứ vào thông tin điều khiển này mà mỗi
nút trung gian có thể chuyển thông báo tới nút kế tiếp trên con đường dẫn tới
đích của thông báo. Như vậy mỗi nút cần phải lưu giữ tạm thời để đọc thông tin
điều khiển trên thông báo, nếu thấy thông báo không gửi cho mình thì tiếp tục
chuyển tiếp thông báo đi. Tuỳ vào điều kiện của mạng mà thông báo có thể
được chuyển đi theo nhiều con đường khác nhau.
Ƣu điểm của phƣơng pháp này là :
- Hiệu suất sử dụng đường truyền cao vì không bị chiếm dụng độc quyền mà
được phân chia giữa nhiều thực thể truyền thông.
- Mỗi nút mạng có thể lưu trữ thông tin tạm thời sau đó mới chuyển thông
báo đi, do đó có thể điều chỉnh để làm giảm tình trạng tắc nghẽn trên mạng.
13
- Có thể điều khiển việc truyền tin bằng cách sắp xếp độ ưu tiên cho các
thông báo.
- Có thể tăng hiệu suất sử dụng giải thông của mạng bằng cách gắn địa chỉ
quảng bá (broadcast addressing) để gửi thông báo đồng thời tới nhiều đích.
Nhƣợc điểm của phƣơng pháp này là:
- Không hạn chế được kích thước của thông báo dẫn đến phí tổn lưu giữ tạm
thời cao và ảnh hưởng đến thời gian trả lời yêu cầu của các trạm .
Mạng chuyển mạch gói (packet switched network) : ở đây mỗi thông báo
được chia ra thành nhiều gói nhỏ hơn được gọi là các gói tin (packet) có
khuôn dạng qui định trước. Mỗi gói tin cũng chứa các thông tin điều
khiển, trong đó có địa chỉ nguồn (người gửi) và địa chỉ đích (người nhận) của
gói tin. Các gói tin của cùng một thông báo có thể được gởi đi qua mạng tới
đích theo nhiều con đường khác nhau.
Phương pháp chuyển mạch thông báo và chuyển mạch gói là gần giống
nhau. Điểm khác biệt là các gói tin được giới hạn kích thước tối đa sao cho
các nút mạng (các nút chuyển mạch) có thể xử lý toàn bộ gói tin trong bộ nhớ
mà không phải lưu giữ tạm thời trên đĩa. Bởi vậy nên mạng chuyển
mạch gói truyền dữ liệu hiệu quả hơn so với mạng chuyển mạch thông báo.
Tích hợp hai kỹ thuật chuyển mạch kênh và chuyển mạch gói vào trong
một mạng thống nhất được mạng tích hợp số ISDN (Integated Services
Digital Network).
Phân loại theo kiến trúc mạng sử dụng:
Kiến trúc của mạng bao gồm hai vấn đề: hình trạng mạng
(Network topology) và giao thức mạng (Network protocol)
Hình trạng mạng: Cách kết nối các máy tính với nhau về mặt hình học
mà ta gọi là tô pô của mạng
Giao thức mạng: Tập hợp các quy ước truyền thông giữa các thực thể
truyền thông mà ta gọi là giao thức (hay nghi thức) của mạng
Khi phân loại theo topo mạng người ta thường có phân loại thành:
mạng hình sao, tròn, tuyến tính
Phân loại theo giao thức mà mạng sử dụng người ta phân loại
thành mạng : TCP/IP, mạng NETBIOS . ..
Tuy nhiên cách phân loại trên không phổ biến và chỉ áp dụng cho các
mạng cục bộ.
Phân loại theo hệ điều hành mạng:
Nếu phân loại theo hệ điều hành mạng người ta chia ra theo mô hình
mạng ngang hàng, mạng khách/chủ hoặc phân loại theo tên hệ điều hành mà
mạng sử dụng: Windows NT, Unix, Novell . . .
14
1.2. Cấu trúc mạng (Topology)
* Định nghĩa Topo mạng:
Cách kết nối các máy tính với nhau về mặt hình học mà ta gọi là tô pô
của mạng
Có hai kiểu nối mạng chủ yếu đó là :
- Nối kiểu điểm - điểm (point - to - point).
- Nối kiểu điểm - nhiều điểm (point - to - multipoint hay broadcast).
Theo kiểu điểm - điểm, các đường truyền nối từng cặp nút với nhau và
mỗi nút đều có trách nhiệm lưu giữ tạm thời sau đó chuyển tiếp dữ liệu đi cho
tới đích. Do cách làm việc như vậy nên mạng kiểu này còn được gọi là mạng
"lưu và chuyển tiếp" (store and forward).
Theo kiểu điểm - nhiều điểm, tất cả các nút phân chia nhau một đường
truyền vật lý chung. Dữ liệu gửi đi từ một nút nào đó sẽ được tiếp nhận bởi tất
cả các nút còn lại trên mạng, bởi vậy cần chỉ ra địa chỉ đích của dữ liệu để căn
cứ vào đó các nút kiểm tra xem dữ liệu đó có phải gửi cho mình không.
* Phân biệt kiểu tô pô của mạng cục bộ và kiểu tô pô của mạng rộng.
Tô pô của mạng rộng thông thường là nói đến sự liên kết giữa các mạng
cục bộ thông qua các bộ dẫn đường (router). Đối với mạng rộng topo của mạng
là hình trạng hình học của các bộ dẫn đường và các kênh viễn thông còn khi
nói tới tô pô của mạng cục bộ người ta nói đến sự liên kết của chính các máy
tính.
Mạng hình sao:
Mạng hình sao có tất cả các trạm được kết nối với một thiết bị trung tâm
có nhiệm vụ nhận tín hiệu từ các trạm và chuyển đến trạm đích. Tuỳ theo
yêu cầu truyền thông trên mạng mà thiết bị trung tâm có thể là bộ chuyển
mạch (switch), bộ chọn đường (router) hoặc là bộ phân kênh (hub). Vai trò của
thiết bị trung tâm này là thực hiện việc thiết lập các liên kết điểm-điểm
(point-to- point) giữa các trạm.
Ưu điểm:
Thiết lập mạng đơn giản, dễ dàng cấu hình lại mạng (thêm, bớt các trạm),
dễ dàng kiểm soát và khắc phục sự cố, tận dụng được tối đa tốc độ truyền của
đường truyền vật lý.
Nhược điểm:
Độ dài đường truyền nối một trạm với thiết bị trung tâm bị hạn chế
(trong vòng 100m, với công nghệ hiện nay).
Mạng trục tuyến
tính (Bus):
15
Hình 3.1: Kết nối hình sao
Trong mạng trục tuyến tính, tất cả các trạm phân chia một đường truyền
chung (Bus). Đường truyền chính được giới hạn hai đầu bằng hai đầu nối đặc
biệt gọi là Terminator. Mỗi trạm được nối với trục chính qua một đầu nối chữ T
(T- Connector) hoặc một thiết bị thu phát (Transceiver).
Khi một trạm truyền dữ liệu tín hiệu được quảng bá trên cả hai chiều của
bus, tức là mọi trạm còn lại đều có thể thu được tín hiệu đó trực tiếp. Đối với
các bus một chiều thì tín hiệu chỉ đi về một phía, lúc đó các terminator phải
được thiết kế sao cho các tín hiệu đó phải được dội lại trên bus để cho các trạm
trên mạng đều có thể thu nhận được tín hiệu đó. Như vậy với topo mạng trục
dữ liệu được truyền theo các liên kết điểm-đa điểm (point-to-multipoint) hay
quảng bá (broadcast).
Hình 3.2: Kết nối kiểu bus
Ưu điểm :
Dễ thiết kế, chi phí thấp
Nhược điểm:
Tính ổn định kém, chỉ một nút mạng hỏng là toàn bộ mạng bị ngừng
hoạt động
Mạng hình vòng:
Trên mạng hình vòng tín hiệu được truyền đi trên vòng theo một chiều
duy nhất. Mỗi trạm của mạng được nối với vòng qua một bộ chuyển tiếp
(repeater) có nhiệm vụ nhận tín hiệu rồi chuyển tiếp đến trạm kế tiếp trên vòng.
Như vậy tín hiệu được lưu chuyển trên vòng theo một chuỗi liên tiếp các liên
kết điểm-điểm giữa các repeater do đó cần có giao thức điều khiển việc cấp
phát quyền được truyền dữ liệu trên vòng mạng cho trạm có nhu cầu.
Để tăng độ tin cậy của mạng ta có thể lắp đặt thêm các vòng dự phòng,
nếu vòng chính có sự cố thì vòng phụ sẽ được sử dụng.
16
Mạng hình vòng có ưu nhược điểm tương tự mạng hình sao, tuy nhiên
mạng hình vòng đòi hỏi giao thức truy nhập mạng phức tạp hơn
mạng hình sao.
Hình 3.3: Kết nối kiểu vòng
Kết nối hỗn hợp:
Là sự phối hợp các kiểu kết nối khác nhau, ví du hình cây là cấu trúc
phân tầng của kiểu hình sao hay các HUB có thể được nối với nhau theo kiểu
bus còn từ các HUB nối với các máy theo hình sao.
HUB
BỘ CHUYỂN TIẾP
Hình 3.4: Kết nối hỗn hợp
1.3. Địa chỉ IP
1.3.1. Chức năng
17
Địa chỉ IP (IP viết tắt của Internet Protocol - giao thức Internet) là số định dạng
cho một phần cứng mạng, các thiết bị sử dụng địa chỉ IP để liên lạc với nhau qua
mạng dựa trên IP như mạng Internet.
Hầu hết các địa chỉ IP có dạng như sau: 151.101.65.121, đây là địa chỉ IPv4.
Địa chỉ IP được dùng để làm gì?
Địa chỉ IP cung cấp nhận dạng cho một thiết bị mạng, tương tự như địa chỉ nhà
riêng hoặc doanh nghiệp. Các thiết bị trên mạng có các địa chỉ IP khác nhau.
Ví dụ, nếu gửi một kiện hàng cho bạn bè ở một nước khác, bạn cần phải biết địa
chỉ chính xác, không thể chỉ ghi tên và mong chờ gói hàng đó sẽ đến tay bạn bè
của bạn được. Bạn cần phải ghi địa chỉ cụ thể bằng cách tra cứu trong danh bạ
điện thoại. Quy trình gửi dữ liệu qua mạng cũng tương tự như như ví dụ trên.
Tuy nhiên, thay vì sử dụng danh bạ điện thoại để tìm địa chỉ của họ, máy tính sẽ
IP của nó.
1.3.2. Các lớp địa chỉ IP, khái niệm Subnetmask, Default Gateway
Các lớp địa chỉ IP (IP Address Classification). Địa chỉ IP được chia thành 5 lớp
sau:
– Dải địa chỉ IP của các lớp địa chỉ mạng, gồm có 3 lớp A, B và C.
+ Lớp A : 0 → 127
+ Lớp B : 128 → 191
+ Lớp C : 192 → 223
+ Lớp D : 224 → 239
+ Lớp E : 240 → 255 Sử dụng cho nghiên cứu và phát triển.
Phần Mạng và Host
Địa chỉ IP được chia làm 2 phần là Network ID và Host ID.
Lớp A : N.H.H.H
Lớp B : N.N.H.H
Lớp C : N.N.N.H
H : Host ID – địa chỉ của một thiết bị cụ thể trong hệ thống mạng.
N : Network ID – là địa chỉ cấp cho từng mạng riêng.
Mạng và địa chỉ Broadcast
Network ID:
a. Định danh cho một mạng.
b. Các bit trong phần Host ID đều là bit 0.
Địa chỉ Broadcast :
a. Là địa chỉ đại diện cho toàn bộ thiết bị trong một mạng.
b. Là địa chỉ IP lớn nhất trong một dải mạng.
c. Các bit trong phần Host ID đều là bit 1.
IP khả dụng trong một mạng:
a. Là những IP có thể sử dụng để gán cho các Host.
18
VD – địa chỉ lớp C:
192.168.1.0 – địa chỉ mạng.
192.168.1.1 → 192.168.1.254 – địa chỉ khả dụng (có thể sử dụng cho
Host/client) .
192.168.1.255 – địa chỉ Broadcast.
VD – địa chỉ lớp B:
172.16.0.0 – địa chỉ mạng.
172.16.0.1 → 172.16.255.254 – địa chỉ khả dụng (có thể sử dụng cho
Host/Client).
172.16.255.255 – địa chỉ Broadcast.
VD – địa chỉ lớp A:
10.0.0.0 – địa chỉ mạng.
10.0.0.1 → 10.255.255.254 – địa chỉ khả dụng (có thể sử dụng cho Host/Client).
10.255.255.255 – địa chỉ Broadcast.
Subnet – mask
Subnet – mask là để phân biệt giữa phần Network và phần Host.
1 là đại diện cho phần Network.
0 là đại diện cho phần Host.
Class A N.H.H.H 255.0.0.0
Class B N.N.H.H 255.255.0.0
Class C N.N.N.H 255.255.255.0
Địa chỉ riêng (Reserved Address)
Class D và Class E.
Gồm Network ID và Broadcast ID.
0.x.x.x – không hợp lệ.
127.x.x.x – dành cho địa chỉ Loopback.
127.x.x.x – địa chỉ Loopback
Địa chỉ Loopback là địa chỉ được sử dụng để kiểm tra giao thức TCP/IP trên
chính thiết bị đó.
1.3.3. Cách thiết lập địa chỉ IP cho Card mạng
Lập kế hoạch cho mạng LAN
Để bắt đầu quá trình thiết lập mạng cục bộ, hãy bắt đầu bằng cách lập kế hoạch
cho những thiết bị nào cần có trong mạng. Ví dụ, bạn có thể cần kết nối laptop,
máy tính bảng, máy in, TV thông minh và các thiết bị khác. Hãy xem tài liệu của
các thiết bị để tìm ra cách chúng có thể được kết nối, chẳng hạn như liệu chúng
yêu cầu kết nối có dây, không dây hay có thể hoạt động với cả hai tùy chọn
không.
19
Lập kế hoạch cho mạng LAN
Sau đó, hãy xem xét việc các thiết bị sẽ được đặt ở đâu. Nếu tất cả chúng đều ở
trong một khu vực nhỏ và được kết nối không dây, bạn có thể sử dụng một
router và điểm truy cập không dây duy nhất, nhưng nếu chúng được phân tán
trên một khu vực rộng hơn, bạn có thể cần nhiều điểm truy cập hơn hoặc một
repeater không dây để có được tín hiệu tốt.
Đồng thời, hãy xem xét cả cách mạng LAN sẽ kết nối với Internet. Nếu bạn đã
có nhà cung cấp Internet, thì điều này đã được thiết lập. Nhưng nếu không, bạn
sẽ cần tìm một nhà cung cấp có thể cung cấp tốc độ và dung lượng bạn cần với
mức giá tốt.
Cân nhắc xem bạn sẽ nhận được router không dây, cáp, modem để kết nối với
Internet từ nhà cung cấp Internet của mình không hay bạn cần hoặc muốn tự
mua chúng. Xem nhà cung cấp của bạn cung cấp thiết bị nào, ở mức giá bao
nhiêu và liệu bạn có thể nhận được thỏa thuận tốt hơn ở nơi khác hay không.
nhanh chóng và ít bị nhiễu hơn. Nếu bạn định đi theo hướng đó, hãy vạch ra
xem bạn cần bao nhiêu dây cáp với độ dài bao nhiêu và bạn cần chạy chúng ở
đâu.
Đối với kết nối gia đình hoặc văn phòng nhỏ, bạn có thể chạy cáp Ethernet dưới
bàn hoặc dọc theo tường, nhưng để thiết lập mạng LAN phức tạp hơn, bạn có
thể muốn lắp đặt cáp bên dưới sàn nhà hoặc trong tường. Bạn có thể tham khảo
ý kiến của một chuyên gia xây dựng, nếu bạn đi theo hướng đó và không muốn
tự mình thực hiện.
Thiết lập mạng
Lắp card mạng: Ban đầu bạn phải lắp card mạng vào máy tính bằng cách: tắt
máy tính, tháo vỏ của máy tính, sau đó bạn tìm khe (slot) trống để cắm card
mạng vào. Vặn ốc lại. Sau đó đóng vỏ máy lại.
Cài driver cho card mạng: Sau khi bạn đã lắp card mạng vào trong máy, khi
khởi động máy tính lên, nó sẽ tự nhận biết có thiết bị mới và yêu cầu bạn cung
cấp driver, lúc đó bạn chỉ việc đưa đĩa driver vào và chỉ đúng đường dẫn nơi lưu
chứa driver (bạn có thể làm theo tờ hướng dẫn cài đặt kèm theo khi bạn mua
card mạng). Sau khi cài đặt hoàn tất bạn có thể tiến hành thiết lập nối dây cáp
mạng.
Nối kết cáp mạng: Trong mô hình này bạn dùng cáp xoắn để nối kết. Yêu cầu
trước tiên là bạn phải đo khoảng cách từ nút (từ máy tính) muốn kết nối vào
mạng tới thiết bị trung tâm (có thể Hub hay Switch). Sau đó bạn cắt một đoạn
cáp xoắn theo kích thước mới đo, rồi bạn bấm hai đầu cáp với chuẩn RJ_45.
20
Tải về để xem bản đầy đủ
59 trang
12/04/2022
5400
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Giáo trình Mạng máy tính căn bản - Nghề: Quản trị mạng máy tính", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên
File đính kèm:
- giao_trinh_mang_may_tinh_can_ban_nghe_quan_tri_mang_may_tinh.pdf
