MMT chương 1.pdf

1. Mạng máy tính là gì? Mạng máy tính là một tập hợp các máy tính kết nối với nhau dựa trên một kiến trúc nào đó để có thể trao đổi dữ liệu. Các thiết bị trong mạng có thể bao gồm máy chủ, máy trạm, bộ định tuyến, và các thiết bị khác, kết nối thông qua các phương tiện truyền dẫn có dây hoặc không...

1. Mạng máy tính là gì? Mạng máy tính là một tập hợp các máy tính kết nối với nhau dựa trên một kiến trúc nào đó để có thể trao đổi dữ liệu. Các thiết bị trong mạng có thể bao gồm máy chủ, máy trạm, bộ định tuyến, và các thiết bị khác, kết nối thông qua các phương tiện truyền dẫn có dây hoặc không dây. 2. Mạng internet là gì? Mạng Internet là một tập hợp hàng triệu máy tính trên toàn cầu kết nối với nhau để trao đổi dữ liệu. Nó bao gồm các hệ thống đầu cuối (hosts) chạy ứng dụng mạng, các liên kết truyền thông (cáp đồng, cáp quang, radio, vệ tinh), và sử dụng các kỹ thuật chuyển mạch gói để truyền tải thông tin. 3. Các thiết bị chính trong môi trường mạng là gì? Các thiết bị chính trong môi trường mạng bao gồm: Máy chủ (Server): Cung cấp dịch vụ cho các máy khách. Máy trạm (Client): Thiết bị đầu cuối sử dụng dịch vụ từ máy chủ. Bộ định tuyến (Router): Chuyển tiếp dữ liệu giữa các mạng khác nhau. Bộ chuyển mạch (Switch): Kết nối các thiết bị trong cùng một mạng. Modem: Chuyển đổi tín hiệu giữa mạng và Internet. Access Point không dây: Kết nối các thiết bị không dây vào mạng. 4. Các công nghệ mạng mới hiện nay? Các công nghệ mạng mới hiện nay bao gồm: Mạng 5G: Cung cấp tốc độ truyền tải dữ liệu cao và độ trễ thấp cho các thiết bị di động. Mạng SD-WAN: Quản lý và tối ưu hóa kết nối mạng giữa các chi nhánh và trung tâm dữ liệu. IoT (Internet of Things): Kết nối các thiết bị thông minh để thu thập và chia sẻ dữ liệu. Mạng không dây Wi-Fi 6: Cung cấp hiệu suất tốt hơn cho các kết nối không dây với nhiều thiết bị cùng lúc. Công nghệ mạng lưới (Mesh Networking): Tạo ra một mạng lưới phân tán giúp cải thiện độ phủ sóng và độ tin cậy. 1. Mạng cục bộ (LAN - Local Area Network) Phạm vi: Thường hoạt động trong một khu vực nhỏ như văn phòng, tòa nhà hoặc một tổ chức. Số lượng người dùng: Từ một vài đến hàng trăm người.  Tốc độ truyền dữ liệu: Thường cao, có thể lên đến hàng trăm Gbps. Topology: Đa dạng, bao gồm Bus, Ring, Star, v.v. Công nghệ truyền dẫn: Thường sử dụng công nghệ Broadcast. 2. Mạng đô thị (MAN - Metropolitan Area Network) Phạm vi: Phục vụ cho một thành phố hoặc khu vực lớn hơn. Số lượng người dùng: Có thể lên đến hàng triệu người. Tốc độ truyền dữ liệu: Thấp hơn so với LAN nhưng vẫn cao hơn WAN. Công nghệ: Thường hoạt động theo kiểu Broadcast và LAN to LAN, cung cấp các dịch vụ như thoại, dữ liệu và truyền hình cáp. 3. Mạng diện rộng (WAN - Wide Area Network) Phạm vi: Hoạt động trên một quốc gia hoặc toàn cầu. Số lượng người dùng: Có thể lên đến hàng tỉ người. Tốc độ truyền dữ liệu: Thấp hơn so với LAN và MAN. Đặc điểm: Thường có tỷ lệ lỗi truyền cao hơn do khoảng cách xa và sự phức tạp trong kết nối. 4. Mạng toàn cầu (GAN - Global Area Network) Phạm vi: Bao gồm các mạng toàn cầu như Internet. Đặc điểm: Kết nối hàng triệu người dùng trên toàn thế giới, cho phép truy cập vào thông tin và dịch vụ từ bất kỳ đâu. Tóm tắt LAN: Khu vực nhỏ, tốc độ cao. MAN: Khu vực lớn hơn, phục vụ thành phố. WAN: Khu vực rộng lớn, quốc gia hoặc toàn cầu. GAN: Mạng toàn cầu như Internet. Mỗi loại mạng có những đặc điểm và ứng dụng riêng, phù hợp với nhu cầu sử dụng khác nhau. Tìm hiểu các mô hình mạng Mô hình mạng là cách mà các thiết bị trong mạng được tổ chức và giao tiếp với nhau. Có hai mô hình mạng phổ biến: 1. Mô hình TCP/IP:  Chức năng: Đây là mô hình chính của Internet. Nó chia quá trình truyền dữ liệu thành các lớp khác nhau, mỗi lớp có nhiệm vụ riêng. Cấu trúc: Gồm 4 lớp chính: Lớp ứng dụng: Nơi các ứng dụng như trình duyệt web hoạt động. Lớp giao vận: Chịu trách nhiệm chia nhỏ dữ liệu và đảm bảo chúng đến đúng nơi. Lớp mạng: Xác định đường đi cho dữ liệu qua các mạng khác nhau. Lớp liên kết: Quản lý việc truyền dữ liệu qua các kết nối vật lý. 2. Mô hình OSI: Chức năng: Là mô hình lý thuyết giúp hiểu cách các giao thức mạng hoạt động. Cấu trúc: Gồm 7 lớp, từ lớp vật lý (cáp, sóng) đến lớp ứng dụng (phần mềm người dùng). Mục đích: Giúp các nhà phát triển và kỹ sư hiểu rõ hơn về cách thức giao tiếp giữa các thiết bị. Tìm hiểu về các loại chuyển mạch Chuyển mạch là cách mà dữ liệu được gửi từ một thiết bị đến thiết bị khác trong mạng. Có ba loại chuyển mạch chính: 1. Chuyển mạch kênh (Circuit Switching): Cách hoạt động: Thiết lập một đường truyền cố định giữa hai thiết bị trước khi bắt đầu truyền dữ liệu. Ví dụ: như cuộc gọi điện thoại. Ưu điểm: Đảm bảo băng thông ổn định cho cuộc gọi. Nhược điểm: Nếu không sử dụng, băng thông vẫn bị chiếm dụng, gây lãng phí. 2. Chuyển mạch gói (Packet Switching): Cách hoạt động: Dữ liệu được chia thành các gói nhỏ và gửi đi độc lập. Mỗi gói có thể đi qua các đường khác nhau để đến đích. Ưu điểm: Tối ưu hóa băng thông, vì nhiều gói có thể chia sẻ cùng một đường truyền. Nhược điểm: Có thể xảy ra trễ hoặc mất gói nếu mạng bị tắc nghẽn. 3. Chuyển mạch thông báo (Message Switching): Cách hoạt động: Dữ liệu được gửi dưới dạng thông báo lớn. Các nút trong mạng sẽ lưu trữ thông báo và chuyển tiếp khi có đường truyền rảnh. Ưu điểm: Tối ưu hóa việc sử dụng băng thông và có thể quản lý độ ưu tiên của thông báo. Nhược điểm: Nếu thông báo quá dài và bị lỗi, cần phải gửi lại toàn bộ thông báo. Tóm tắt Mô hình mạng: Giúp tổ chức và quản lý cách các thiết bị giao tiếp. Chuyển mạch: Là cách dữ liệu được gửi đi, có thể là kênh cố định, gói nhỏ hoặc thông báo lớn.  CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN Dưới đây là giải thích dễ hiểu về một số khái niệm cơ bản trong mạng máy tính, kèm theo ví dụ nếu cần thiết: 1. Độ suy hao (Attenuation): Đây là hiện tượng tín hiệu bị yếu đi khi truyền qua cáp hoặc không khí. Ví dụ, khi bạn gọi điện thoại từ xa, âm thanh có thể không rõ ràng như khi bạn đứng gần. Điều này tương tự như độ suy hao trong mạng. 2. Độ nhiễu điện từ: Là sự can thiệp từ các tín hiệu khác làm cho tín hiệu chính bị nhiễu. Ví dụ, nếu bạn đang nghe radio và có tiếng ồn từ một thiết bị điện tử khác, âm thanh radio sẽ bị ảnh hưởng. 3. Độ trễ (Delay): Là thời gian mà dữ liệu cần để di chuyển từ nguồn đến đích. Ví dụ, khi bạn gửi một email, có thể mất vài giây để email đó đến được hộp thư của người nhận. 4. Mất gói tin (Loss): Là hiện tượng khi một hoặc nhiều gói dữ liệu không đến được đích. Ví dụ, khi bạn xem video trực tuyến và video bị dừng lại hoặc bị gián đoạn, có thể do mất gói tin. 5. Băng thông (Bandwidth): Là khả năng tối đa của đường truyền để truyền tải dữ liệu trong một khoảng thời gian nhất định. Ví dụ, một đường truyền có băng thông 100 Mbps có thể truyền tải 100 megabit dữ liệu mỗi giây. 6. Thông lượng (Throughput): Là lượng dữ liệu thực tế được truyền tải trong một khoảng thời gian. Thông lượng thường thấp hơn băng thông do các yếu tố như độ suy hao và nhiễu. 7. Thiết bị kết nối: a. Router: Thiết bị định tuyến dữ liệu giữa các mạng khác nhau. b. Switch: Kết nối các thiết bị trong cùng một mạng LAN và chuyển tiếp dữ liệu giữa chúng. c. Modem: Chuyển đổi tín hiệu từ nhà cung cấp dịch vụ Internet thành tín hiệu mà máy tính có thể hiểu. 8. Cáp đồng trục (Coaxial cable): Thường được sử dụng cho truyền hình cáp. Cáp xoắn đôi (Twisted Pair cable): Có hai loại chính là STP (Shielded Twisted Pair) và UTP (Unshielded Twisted Pair), thường dùng trong mạng LAN. Router: Thiết bị định tuyến dữ liệu giữa các mạng khác nhau. Switch: Kết nối các thiết bị trong cùng một mạng LAN và chuyển tiếp dữ liệu giữa chúng. Modem: Chuyển đổi tín hiệu từ nhà cung cấp dịch vụ Internet thành tín hiệu mà máy tính có thể hiểu. Hub: Giống như một cái loa phát nhạc lớn trong một phòng, mọi người đều nghe thấy cùng một âm thanh. Switch: Giống như một người phát thanh viên, chỉ gửi thông điệp đến người mà nó cần nói chuyện, không làm phiền những người khác. MẸO NHỚ CÁC ĐƠN VỊ ĐO LƯU TRỮ : "Bé Bò Kêu Mẹ Gọi Tê" (Bit, Byte, Kilobyte, Megabyte, Gigabyte, Terabyte)  CÁC TOPOLOGY - Topology Sao (Star) Đặc điểm: Tất cả các thiết bị đều kết nối với một thiết bị trung tâm (hub hoặc switch). Nếu một kết nối bị hỏng, các kết nối khác vẫn hoạt động. Sử dụng: Rất phổ biến trong các văn phòng và mạng gia đình, vì dễ dàng quản lý và mở rộng. - Topology Vòng (Ring) Đặc điểm: Các thiết bị được kết nối theo hình vòng tròn. Dữ liệu di chuyển theo một hướng nhất định từ thiết bị này sang thiết bị khác. Sử dụng: Ít phổ biến hơn, nhưng có thể thấy trong một số mạng cũ hoặc trong các ứng dụng yêu cầu truyền dữ liệu liên tục. - Topology Lưới (Mesh) Đặc điểm: Mỗi thiết bị có thể kết nối với nhiều thiết bị khác, tạo ra nhiều đường truyền. Điều này giúp tăng tính dự phòng và độ tin cậy. Sử dụng: Thường được sử dụng trong các mạng lớn, như mạng di động hoặc mạng Internet, nơi cần độ tin cậy cao. - Đặc điểm: Kết hợp giữa topology sao và topology bus. Có một thiết bị trung tâm và các nhánh kết nối với các thiết bị khác. Sử dụng: Thường thấy trong các mạng lớn, như mạng của các trường học hoặc tổ chức, nơi cần phân chia mạng thành các nhánh nhỏ hơn. MÔ HÌNH TCP/IP Mô hình TCP/IP (mô hình phân tầng của Internet) là một ví dụ điển hình về phân tầng. Mô hình này có 4 tầng chính: 1. Tầng ứng dụng (Application Layer): Nơi người dùng tương tác với các ứng dụng mạng, như trình duyệt web hoặc email. ○ Ví dụ: Khi bạn gửi email, tầng này xử lý việc tạo và gửi thông điệp. 2. Tầng giao vận (Transport Layer): Đảm bảo dữ liệu được truyền tải một cách chính xác và đầy đủ giữa các thiết bị. ○ Ví dụ: Tầng này chia dữ liệu thành các gói nhỏ và đảm bảo chúng được gửi đến đúng địa chỉ. 3. Tầng mạng (Network Layer): Xác định đường đi cho dữ liệu từ nguồn đến đích qua mạng. ○ Ví dụ: Tầng này sử dụng địa chỉ IP để định tuyến dữ liệu qua các router. 4. Tầng liên kết dữ liệu (Data Link Layer): Quản lý việc truyền dữ liệu qua các kết nối vật lý, như cáp mạng hoặc sóng vô tuyến. ○ Ví dụ: Tầng này đảm bảo rằng dữ liệu được truyền đi mà không bị lỗi qua các thiết bị như switch. Ví dụ tổng quát Khi bạn gửi một email qua mô hình TCP/IP: 1. Tầng ứng dụng: Bạn soạn email trong ứng dụng email (ví dụ: Gmail). 2. Tầng giao vận: Email được chia thành các gói và TCP đảm bảo rằng chúng sẽ đến nơi an toàn và đúng thứ tự.  3. Tầng mạng: Các gói được định địa chỉ bằng IP và được chuyển tiếp qua Internet đến máy chủ email. 4. Tầng liên kết dữ liệu: Các gói được truyền qua mạng cục bộ (LAN) hoặc Wi-Fi đến router, sau đó ra Internet. MÔ HÌNH OSI 1. Tầng vật lý (Physical Layer) Chức năng: Truyền tải các bit dữ liệu qua các phương tiện vật lý (cáp, sóng radio). Ví dụ: Cáp Ethernet, cáp quang, sóng Wi-Fi. 2. Tầng liên kết dữ liệu (Data Link Layer) Chức năng: Đảm bảo rằng dữ liệu được truyền tải chính xác giữa các thiết bị trong cùng một mạng. Ví dụ: Ethernet (các khung dữ liệu), Wi-Fi (802.11). 3. Tầng mạng (Network Layer) Chức năng: Xác định đường đi cho dữ liệu từ nguồn đến đích, xử lý địa chỉ IP. Ví dụ: Router sử dụng địa chỉ IP để chuyển tiếp gói tin. 4. Tầng giao vận (Transport Layer) Chức năng: Đảm bảo rằng dữ liệu được truyền tải một cách đáng tin cậy và đúng thứ tự. Ví dụ: TCP (Transmission Control Protocol) đảm bảo dữ liệu đến nơi mà không bị mất mát. 5. Tầng phiên (Session Layer) Chức năng: Quản lý phiên làm việc giữa các ứng dụng, duy trì kết nối. Ví dụ: Khi bạn sử dụng video call, tầng này quản lý kết nối giữa hai bên. 6. Tầng trình diễn (Presentation Layer) Chức năng: Chuyển đổi dữ liệu thành định dạng mà ứng dụng có thể hiểu (mã hóa, nén). Ví dụ: Chuyển đổi định dạng hình ảnh từ JPEG sang PNG. 7. Tầng ứng dụng (Application Layer) Chức năng: Cung cấp giao diện cho người dùng và các ứng dụng để truy cập mạng. Ví dụ: Trình duyệt web (như Chrome, Firefox) hoặc ứng dụng email. Ví dụ tổng quát Khi bạn gửi một email: 1. Tầng ứng dụng: Bạn soạn email trong ứng dụng email. 2. Tầng trình diễn: Email được mã hóa để bảo mật. 3. Tầng phiên: Kết nối giữa máy tính của bạn và máy chủ email được thiết lập. 4. Tầng giao vận: Dữ liệu email được chia thành các gói và đảm bảo rằng chúng đến nơi an toàn. 5. Tầng mạng: Các gói được định tuyến qua Internet đến máy chủ email.  6. Tầng liên kết dữ liệu: Các gói được truyền qua mạng cục bộ (LAN) hoặc Wi-Fi. 7. Tầng vật lý: Các bit dữ liệu được truyền qua cáp hoặc sóng radio. CÁC ĐỊNH DANH TRÊN INTERNET 1. Địa chỉ IP (IP Address) Giải thích: Địa chỉ IP là một chuỗi số duy nhất được gán cho mỗi thiết bị kết nối vào Internet. Nó có thể là địa chỉ IPv4 (ví dụ: 192.168.1.1) hoặc địa chỉ IPv6 (ví dụ: 2001:0db8:85a3:0000:0000:8a2e:0370:7334). Mẹo hiểu: ○ IPv4: Gồm 4 nhóm số từ 0 đến 255, được phân cách bằng dấu chấm. Mỗi nhóm gọi là một "octet". ○ IPv6: Dài hơn và sử dụng ký tự hex, giúp mở rộng không gian địa chỉ cho các thiết bị kết nối. 2. Địa chỉ MAC (MAC Address) Giải thích: Địa chỉ MAC (Media Access Control) là một định danh duy nhất được gán cho mỗi thiết bị mạng (như card mạng) để xác định nó trong mạng cục bộ. Địa chỉ này thường được biểu diễn dưới dạng 6 cặp số hex (ví dụ: F8:59:71:91:E6:2D). Mẹo hiểu: ○ Địa chỉ MAC thường không thay đổi và được sử dụng trong tầng liên kết dữ liệu của mô hình TCP/IP. ○ Nó giúp các thiết bị trong cùng một mạng nhận diện và giao tiếp với nhau. 3. Số hiệu cổng (Port Number) Giải thích: Số hiệu cổng là một số nguyên được sử dụng để xác định một dịch vụ hoặc ứng dụng cụ thể trên một thiết bị. Ví dụ, cổng 80 thường được sử dụng cho HTTP, trong khi cổng 443 được sử dụng cho HTTPS. Mẹo hiểu: ○ Cổng giúp phân biệt các dịch vụ khác nhau trên cùng một địa chỉ IP. ○ Bạn có thể nghĩ về địa chỉ IP như địa chỉ nhà, và số hiệu cổng như số phòng trong nhà đó. 4. Tên miền (Domain Name) Giải thích: Tên miền là một định danh dễ nhớ hơn cho địa chỉ IP, giúp người dùng dễ dàng truy cập các trang web. Ví dụ: www.example.com. Mẹo hiểu: ○ Tên miền được phân cấp, với các phần tách biệt bằng dấu chấm (.) từ trái sang phải, ví dụ: "com" là miền cấp cao nhất (TLD), "example" là miền cấp hai. ○ Hệ thống DNS (Domain Name System) chuyển đổi tên miền thành địa chỉ IP để máy tính có thể hiểu và truy cập. Mẹo tổng quát để hiểu các định danh trên Internet Hình dung cấu trúc phân cấp: Các định danh như địa chỉ IP và tên miền có cấu trúc phân cấp, giúp bạn dễ dàng hình dung cách mà các thiết bị và dịch vụ được tổ chức. Sử dụng công cụ trực tuyến: Có nhiều công cụ trực tuyến cho phép bạn tra cứu địa chỉ IP,  tên miền và thông tin liên quan, giúp bạn hiểu rõ hơn về cách chúng hoạt động. Thực hành: Tham gia vào các hoạt động thực tế như thiết lập mạng nhỏ hoặc tạo trang web cá nhân để trải nghiệm cách các định danh này hoạt động trong thực tế. Bằng cách nắm vững các định danh này và cách chúng tương tác với nhau, bạn sẽ có cái nhìn rõ ràng hơn về cách mà Internet hoạt động. ví dụ : 1. Địa chỉ IP Ví dụ: Giả sử bạn có một máy tính trong mạng gia đình với địa chỉ IP là 192.168.1.10. ○ Khi bạn truy cập một trang web, máy tính của bạn sẽ gửi yêu cầu đến máy chủ của trang web đó, sử dụng địa chỉ IP của máy chủ (ví dụ: 93.184.216.34 cho example.com). ○ Địa chỉ IP giúp định danh và định tuyến thông tin giữa máy tính của bạn và máy chủ. 2. Địa chỉ MAC Ví dụ: Một card mạng trên máy tính của bạn có địa chỉ MAC là F8:59:71:91:E6:2D. ○ Khi bạn kết nối với router Wi-Fi, router sẽ sử dụng địa chỉ MAC để xác định thiết bị của bạn trong mạng cục bộ. ○ Địa chỉ MAC là duy nhất cho mỗi thiết bị và không thay đổi, giúp router quản lý các kết nối trong mạng. 3. Số hiệu cổng Ví dụ: Khi bạn truy cập một trang web sử dụng giao thức HTTP, trình duyệt của bạn sẽ gửi yêu cầu đến địa chỉ IP của máy chủ web trên cổng 80. ○ Nếu bạn sử dụng HTTPS, yêu cầu sẽ được gửi đến cổng 443. ○ Số hiệu cổng giúp phân biệt giữa các dịch vụ khác nhau trên cùng một địa chỉ IP. Ví dụ, một máy chủ có thể chạy cả dịch vụ web (cổng 80) và dịch vụ FTP (cổng 21). 4. Tên miền Ví dụ: Khi bạn gõ www.example.com vào trình duyệt, hệ thống DNS sẽ chuyển đổi tên miền này thành địa chỉ IP tương ứng (ví dụ: 93.184.216.34). ○ Tên miền giúp người dùng dễ dàng nhớ và truy cập các trang web mà không cần phải nhớ địa chỉ IP. ○ Tên miền có cấu trúc phân cấp, với "com" là miền cấp cao nhất và "example" là miền cấp hai. Tóm tắt Địa chỉ IP: 192.168.1.10 (máy tính của bạn) và 93.184.216.34 (máy chủ web). Địa chỉ MAC: F8:59:71:91:E6:2D (card mạng của bạn). Số hiệu cổng: 80 (HTTP) và 443 (HTTPS). Tên miền: www.example.com (dễ nhớ hơn so với địa chỉ IP).