Giới thiệu về Mạng và Internet

Giới thiệu về Mạng và Internet

• Internet là hệ thống kỹ thuật lớn nhất do con người tạo ra, kết nối hàng trăm triệu máy tính và hàng tỷ người dùng thông qua nhiều thiết bị.
• Mục tiêu của cuốn sách là cung cấp kiến thức hiện đại về mạng máy tính, giúp hiểu rõ các mạng hiện tại và tương lai.
• Chương này cung cấp cái nhìn tổng quan về các thành phần phần cứng và phần mềm của mạng, từ hệ thống cuối đến lõi mạng.
• Các chủ đề bao gồm độ trễ, mất mát, thông lượng, kiến trúc phân tầng giao thức, bảo mật mạng và lịch sử phát triển.

Internet là gì?

• Internet là phương tiện chính để thảo luận về mạng máy tính và giao thức.
• Có thể mô tả Internet qua các thành phần (phần cứng, phần mềm) hoặc qua hạ tầng cung cấp dịch vụ cho các ứng dụng.

Mô tả "Bộ phận và Linh kiện"

• Internet kết nối hàng tỷ thiết bị tính toán trên toàn cầu.
• Các thiết bị đầu cuối (hosts/end systems) bao gồm máy tính, điện thoại thông minh, máy tính bảng, TV, máy chơi game, và các thiết bị IoT.
• Ước tính có khoảng 18 tỷ thiết bị kết nối Internet năm 2017, dự kiến đạt 28,5 tỷ vào năm 2022.
• Các hệ thống này kết nối qua liên kết truyền thông (cáp đồng trục, dây đồng, cáp quang, phổ vô tuyến).
• Tốc độ truyền dữ liệu đo bằng bit/giây.
• Dữ liệu được chia thành các gói tin, có thêm tiêu đề và gửi qua mạng.
• Bộ chuyển mạch gói tin chuyển tiếp gói tin đến đích.
• Router và link-layer switches là hai loại bộ chuyển mạch phổ biến; routers thường ở lõi mạng và switches ở mạng truy cập.
• Đường đi của gói tin từ nguồn đến đích gọi là tuyến đường (route) hoặc đường đi (path).
• Lưu lượng IP toàn cầu hàng năm dự kiến đạt gần 5 zettabyte vào năm 2022.
• So sánh mạng chuyển mạch gói tin với mạng giao thông (xe tải = gói tin, đường = liên kết, giao lộ = bộ chuyển mạch, tòa nhà = hệ thống cuối)
• Hệ thống cuối truy cập Internet qua Nhà cung cấp Dịch vụ Internet (ISP).
• Các ISP kết nối với nhau thông qua các ISP cấp cao quốc gia và quốc tế.
• Giao thức (protocols) kiểm soát việc gửi và nhận thông tin, quan trọng nhất là TCP/IP.
• TCP (Giao thức Điều khiển Truyền vận) và IP (Giao thức Internet); IP xác định định dạng gói tin
• Các tiêu chuẩn Internet do Lực lượng Đặc nhiệm Kỹ thuật Internet (IETF) phát triển.
• Các tài liệu tiêu chuẩn của IETF gọi là yêu cầu bình luận (RFCs), hiện có khoảng 9000 RFCs.
• Ủy ban Tiêu chuẩn LAN IEEE 802 chỉ định tiêu chuẩn Ethernet và WiFi.

Mô tả Dịch vụ

• Internet là hạ tầng cung cấp dịch vụ cho các ứng dụng phân tán như email, web, ứng dụng di động, streaming, mạng xã hội, hội nghị video, game.
• Ứng dụng chạy trên hệ thống cuối, không chạy trên bộ chuyển mạch gói tin.
• Hệ thống cuối cung cấp giao diện socket để các chương trình yêu cầu Internet gửi dữ liệu.
• Giao diện socket là tập hợp các quy tắc mà chương trình gửi dữ liệu phải tuân theo.

Giao thức là gì?

Phép So Sánh Con Người

• Giao thức giúp con người giao tiếp hiệu quả và lịch sự.
• Ví dụ: Chào hỏi trước khi hỏi giờ, đợi phản hồi trước khi đặt câu hỏi.
• Việc truyền đạt và nhận các thông điệp, cùng với các hành động được thực hiện khi những thông điệp này được gửi và nhận, là trung tâm của giao thức con người.
• Nếu mọi người chạy các giao thức khác nhau giao thức không tương thích và không thể hoàn thành công việc hữu ích nào

Giao Thức Mạng

• Giao thức mạng tương tự giao thức con người, nhưng các thực thể là phần cứng/phần mềm (máy tính, router, điện thoại).
• Mọi hoạt động trên Internet đều được điều khiển bởi giao thức.
• Ví dụ: Giao thức kiểm soát luồng bit giữa hai máy tính kết nối vật lý.
• Khi truy cập web, máy tính gửi yêu cầu kết nối đến máy chủ web, sau đó gửi yêu cầu GET để lấy trang web.
• Giao thức xác định định dạng và thứ tự thông điệp, cũng như hành động khi truyền/nhận.
• Hiểu rõ "cái gì", "tại sao", "làm như thế nào" của giao thức là chìa khóa để nắm vững mạng máy tính.