Nguyên tắc cơ bản của việc xây dựng mạng máy tính cục bộ. Thiết bị mạng cục bộ. Tổng quan về phần mềm

Khái niệm cơ bản về địa phương mạng máy tính

Hiện nay, mạng LAN được sử dụng rộng rãi trong các doanh nghiệp và tổ chức, mục đích chính là cung cấp quyền truy cập vào các tài nguyên trên toàn mạng (thông tin, phần mềm và phần cứng). Ngoài ra, mạng LAN cho phép nhân viên doanh nghiệp trao đổi thông tin với nhau một cách nhanh chóng.

Mạng LAN được sử dụng để giải quyết các vấn đề như:

· Phân phối dữ liệu. Dữ liệu trong mạng nội bộđược lưu trữ trên một PC trung tâm và có thể được truy cập trên các máy trạm. Về vấn đề này, không cần thiết phải có ổ đĩa để lưu trữ thông tin giống nhau ở mỗi nơi làm việc;

· Phân bổ nguồn lực. Tất cả người dùng mạng LAN đều có thể truy cập các thiết bị ngoại vi. Những thiết bị như vậy có thể là, ví dụ, một máy quét hoặc Máy in laser;

· Phân phối các chương trình. Tất cả người dùng mạng LAN có thể chia sẻ quyền truy cập vào các chương trình đã được cài đặt tập trung trên một trong các máy tính.
Mạng cục bộ (LAN) là kết nối giữa nhiều PC bằng phần cứng và phần mềm thích hợp. Trong mạng cục bộ tốc độ truyền dữ liệu cao, các giao thức so với các giao thức mạng lưới toàn cầu tương đối đơn giản, không có sự dư thừa các kênh liên lạc.

Mạng cục bộ, tùy thuộc vào mối quan hệ quản trị giữa các máy tính, được chia thành:

· phân cấp hoặc tập trung;

· ngang hàng.

Các mạng cục bộ, tùy thuộc vào mối quan hệ vật lý và logic giữa các máy tính, khác nhau về kiến trúc (Ethernet, Token Ring, FDDI, v.v.) và cấu trúc liên kết (bus, ring, star, v.v.).

Mạng cục bộ triển khai công nghệ client-server. Máy chủ là một đối tượng (máy tính hoặc chương trình) cung cấp dịch vụ và máy khách là thực thể (máy tính hoặc chương trình) yêu cầu máy chủ cung cấp các dịch vụ này.

Trong mạng ngang hàng, máy chủ có thể đồng thời là máy khách, tức là. sử dụng tài nguyên của một PC khác hoặc cùng một PC mà chính nó cung cấp tài nguyên.

Một máy chủ trong mạng phân cấp chỉ có thể là máy khách của một máy chủ hơn cấp độ cao hệ thống cấp bậc. Mạng phân cấp được gọi là mạng máy chủ chuyên dụng. Các máy tính tạo nên mạng cục bộ được gọi là các nút. Mỗi nút có thể là một máy chủ hoặc trạm làm việc.

Mạng cục bộ ngang hàng (một cấp)
Mạng ngang hàng là mạng gồm các máy tính ngang hàng (máy trạm), mỗi máy có một tên và mật khẩu duy nhất để đăng nhập vào máy tính. Mạng ngang hàng không có PC trung tâm.

Trong mạng ngang hàng, mỗi máy trạm có thể chia sẻ tất cả tài nguyên của nó với các máy trạm khác trên mạng. Một máy trạm có thể chia sẻ một số tài nguyên hoặc có thể không cung cấp bất kỳ tài nguyên nào cho các trạm khác. Ví dụ: một số phần cứng (máy quét, máy in ổ cứng, Ổ đĩa CD-ROM, v.v.), được kết nối với các PC riêng biệt, được sử dụng chung ở tất cả các máy trạm.

Mỗi người dùng mạng ngang hàng là quản trị viên trên PC của chính mình. Mạng ngang hàng được sử dụng để kết nối một số lượng nhỏ máy tính vào mạng - không quá 10-15. Mạng ngang hàng có thể được tổ chức, chẳng hạn như sử dụng hệ điều hành Hệ thống Windows 95, 98, 2000, Windows XP và hệ điều hành khác.

Để truy cập tài nguyên của các máy trạm trong mạng ngang hàng, bạn phải vào thư mục Network Neighborhood bằng cách nhấn đúp vào biểu tượng mạng và chọn Hiển thị máy tính nhóm làm việc. Sau đó, các máy tính là một phần của mạng ngang hàng sẽ được hiển thị trên màn hình bằng cách nhấp vào biểu tượng máy tính mà bạn có thể mở; ổ đĩa logic và các thư mục có tài nguyên trên toàn mạng.

Mạng cục bộ phân cấp (đa cấp)

Mạng cục bộ phân cấp là mạng cục bộ trong đó có một hoặc nhiều máy tính đặc biệt– máy chủ lưu trữ thông tin được chia sẻ bởi những người dùng khác nhau. Theo quy định, các mạng cục bộ phân cấp là mạng LAN có máy chủ chuyên dụng, nhưng cũng có những mạng có máy chủ không chuyên dụng. Trong các mạng có máy chủ không chuyên dụng, các chức năng của máy trạm và máy chủ được kết hợp. Các máy trạm nằm trong mạng phân cấp có thể đồng thời tổ chức một mạng cục bộ ngang hàng với nhau.

Máy chủ chuyên dụng thường là những máy tính có hiệu năng cao với ổ cứng dung lượng lớn. Một hệ điều hành mạng được cài đặt trên máy chủ và mọi người đều kết nối với nó. thiết bị bên ngoài(máy in, máy scan, Đĩa cứng, modem, v.v.). Việc cung cấp tài nguyên máy chủ trong mạng phân cấp được thực hiện ở cấp độ người dùng.

Mỗi người dùng phải được quản trị viên mạng đăng ký theo tên duy nhất(đăng nhập) và người dùng phải tự gán cho mình một mật khẩu để đăng nhập vào PC và mạng. Ngoài ra, khi người dùng đăng ký, quản trị mạng phân bổ cho họ nguồn lực cần thiết trên máy chủ và quyền truy cập vào chúng.

Các máy tính mà thông tin trên máy chủ được truy cập được gọi là máy trạm hoặc máy khách. Họ cài đặt một hệ điều hành độc lập và một phần máy khách của hệ điều hành mạng. Các hệ điều hành cục bộ Windows 95, 98, 2000 và Windows XP bao gồm phần máy khách của mạng đó các hệ điều hành như: Windows NT Server, Windows 2003 Server.

Tùy thuộc vào cách sử dụng máy chủ trong mạng LAN phân cấp, các loại máy chủ sau được phân biệt.

Máy chủ tập tin . Trong trường hợp này, máy chủ chứa các tệp được chia sẻ và các chương trình được chia sẻ.

Máy chủ cơ sở dữ liệu. Máy chủ lưu trữ một cơ sở dữ liệu mạng. Cơ sở dữ liệu trên máy chủ có thể được bổ sung từ nhiều máy trạm khác nhau và cung cấp thông tin theo yêu cầu từ các máy trạm.

Máy chủ truy cập– một máy tính chuyên dụng trên mạng cục bộ để xử lý các tác vụ từ xa. Máy chủ thực thi tác vụ nhận được từ máy trạm từ xa và gửi kết quả đến máy trạm từ xa. Nói cách khác, máy chủ được thiết kế để truy cập từ xa (ví dụ: từ PC di động) vào tài nguyên mạng cục bộ.

Máy chủ - in. Một máy in khá mạnh được kết nối với một máy tính có công suất thấp, máy tính này có thể in thông tin từ nhiều máy trạm cùng một lúc. Phần mềm tổ chức một hàng đợi các lệnh in.

Máy chủ thư. Máy chủ lưu trữ thông tin được gửi và nhận qua mạng cục bộ và bên ngoài thông qua modem. Người dùng có thể xem thông tin nhận được dưới tên của mình hoặc gửi qua máy chủ thư thông tin của bạn.

Mạng cục bộ ngang hàng và phân cấp đều có những ưu điểm và nhược điểm. Việc lựa chọn loại mạng cục bộ phụ thuộc vào các yêu cầu về chi phí, độ tin cậy, tốc độ xử lý dữ liệu, bảo mật thông tin, v.v.

GIỚI THIỆU

TRONG tổ chức hiện đại như thế thiết lập chế độ giáo dục, văn phòng kinh doanh, cửa hàng hoặc tòa nhà hành chính để cung cấp nhanh hơn, thuận tiện hơn sự hợp tác Người ta thường sử dụng mạng cục bộ (LAN). Tất cả những điều trên xác định mức độ liên quan của chủ đề luận án"Triển khai mạng máy tính cục bộ."

Đối tượng: Thiết kế và triển khai mạng máy tính cục bộ.

Đề tài: Thiết kế và triển khai mạng trường học.

Mục đích của luận án: nghiên cứu và hệ thống hóa tài liệu lý thuyết yêu cầu xây dựng mạng LAN; tổ chức và cấu hình công việc của mạng LAN tại trường số 15 ở Krasnoturinsk.

Để đạt được mục tiêu này cần giải quyết các nhiệm vụ sau:

- Khám phá cơ sở lý thuyết LAN.
- Nghiên cứu phần cứng và phần mềm.
- Nghiên cứu cơ chế xây dựng và hoạt động của mạng LAN.
- Tìm hiểu quản trị mạng LAN.

CƠ SỞ LÝ LUẬN XÂY DỰNG MẠNG LƯỚI ĐỊA PHƯƠNG

1.1 Thiết bị cần thiết để xây dựng các mạng máy tính khác nhau

Để người dùng kết nối máy tính của mình với mạng cục bộ, một thiết bị đặc biệt phải được cài đặt trong máy tính của anh ta - bộ điều khiển mạng.

Bộ điều hợp mạng thực hiện nhiều tác vụ, trong đó quan trọng nhất là mã hóa/giải mã thông tin và truy cập vào môi trường thông tin khi sử dụng mã định danh duy nhất (địa chỉ MAC).

Card mạng có dạng card mở rộng được lắp vào khe thích hợp.

Ngoài ra, card mạng có thể được tích hợp vào bo mạch chủ, điều này khá phổ biến hiện nay.

Các chỉ số chính thẻ kết nối có thể được coi là tiêu chuẩn và loại kết nối được hỗ trợ với máy tính.

Tiêu chuẩn được hỗ trợ Có những mạng lưới khác nhau tiêu chuẩn mạng. Điều này có nghĩa là card mạng phải có một loại đầu nối (hoặc các đầu nối) nhất định và có khả năng hoạt động ở tốc độ trao đổi thông tin nhất định. Quan trọng nhất trong trong trường hợp này loại trình kết nối.

Loại đầu nối card mạng phụ thuộc vào việc lựa chọn cấu trúc liên kết mạng và cáp truyền dữ liệu qua đó. Có một số loại đầu nối: RJ-45 (cho cặp xoắn), BNC (cho cáp đồng trục) và cho sợi quang.

Hình 1 - Bộ điều hợp mạng

Hình 2 - RJ-45 ( cặp xoắn)

Hình 3 - BNC (cáp đồng trục)

Hình 4 - Cáp quang

Chúng khác nhau đáng kể về thiết kế nên không thể sử dụng đầu nối cho các mục đích khác. Mặc dù có các bộ điều hợp mạng kết hợp có chứa các đầu nối RJ-45 và BNC chẳng hạn. Nhưng do mạng trên cáp đồng trục ngày càng trở nên ít phổ biến hơn nên điều tương tự cũng xảy ra với các bộ điều hợp cùng tên.

Loại kết nối với máy tính. TRONG những máy tính cá nhân Card mạng thường được cài đặt trong khe cắm PCI hoặc cổng USB. Hơn nữa, hầu hết mọi hiện đại bo mạch chủđã có bộ điều khiển mạng tích hợp.

Bộ điều hợp mạng cho mạng không dây Qua vẻ bề ngoài thực tế không khác gì tùy chọn có dây, ngoại trừ sự hiện diện của ổ cắm ăng-ten - bên trong hoặc bên ngoài. Card mạng, được kết nối qua cổng USB, khá phổ biến, đặc biệt đối với các tùy chọn không dây.

Hình 5 - Bộ điều hợp mạng cho WIFI

Khi một mạng có nhiều hơn hai máy tính, phải sử dụng các thiết bị đặc biệt để kết nối chúng, một trong số đó là hub. Hub thường được sử dụng trong các mạng dựa trên cáp xoắn đôi.

Hub (còn gọi là hub, bộ lặp, bộ lặp) là một thiết bị mạng có hai hoặc nhiều đầu nối (cổng), ngoài việc chuyển đổi các máy tính được kết nối với nó, còn thực hiện các chức năng hữu ích khác, chẳng hạn như khuếch đại tín hiệu.

Hub phục vụ cho việc mở rộng mạng và mục đích chính của nó là truyền thông tin nhận được ở đầu vào tới tất cả các thiết bị mạng được kết nối với nó.

Tất cả các thiết bị được kết nối với trung tâm đều nhận được thông tin giống hệt nhau, đây cũng là nhược điểm của nó - sự hiện diện của một số trung tâm trong mạng sẽ làm tắc nghẽn sóng với các tin nhắn không cần thiết, vì trung tâm không nhìn thấy địa chỉ thực, nơi bạn cần gửi thông tin và buộc phải gửi thông tin đó cho mọi người. Trong mọi trường hợp, trung tâm hoàn thành nhiệm vụ của mình - nó kết nối các máy tính trong cùng một nhóm làm việc. Ngoài ra, nó còn phân tích các lỗi, đặc biệt là các va chạm xảy ra. Nếu một trong các card mạng gây ra những vấn đề chung, thì cổng trên hub mà nó kết nối có thể tạm thời bị vô hiệu hóa.

Hub triển khai lớp vật lý của mô hình ISO/OSI, trên đó các giao thức tiêu chuẩn hoạt động, do đó, nó có thể được sử dụng trong mạng theo bất kỳ tiêu chuẩn nào.

Có hai loại hub chính:

- Hub có số cổng cố định là đơn giản nhất. Một trung tâm như vậy trông giống như một hộp đựng riêng biệt, được trang bị một số cổng nhất định và hoạt động ở tốc độ đã chọn. Thông thường, một trong các cổng đóng vai trò là sự liên lạc giữa một hub hoặc switch khác.
- Các trung tâm mô-đun bao gồm các khối được lắp đặt trong một khung đặc biệt và được kết nối bằng cáp. Cũng có thể cài đặt các trung tâm không được kết nối với nhau bằng một bus chung, chẳng hạn như khi có các mạng cục bộ khác nhau, kết nối giữa các mạng này không cơ bản.

Hình 6 - Hub

Bridge (còn gọi là switch, switch) là một thiết bị khá đơn giản, mục đích chính là tách hai đoạn mạng nhằm tăng tổng chiều dài (tương ứng là số lượng bộ lặp được kết nối) và từ đó khắc phục những hạn chế về cấu trúc mạng.

Thông thường, một cây cầu có hai hoặc nhiều cổng mà các phân đoạn mạng được kết nối. Bằng cách phân tích địa chỉ đích của gói, nó có thể lọc các tin nhắn dành cho phân đoạn khác. Thiết bị chỉ cần bỏ qua các gói dành cho phân đoạn “gốc”, điều này cũng làm giảm lưu lượng

Ba loại cầu được sử dụng để xây dựng mạng:

- cục bộ - chỉ hoạt động với các phân đoạn cùng loại, nghĩa là có cùng tốc độ truyền dữ liệu;
- biến đổi - được thiết kế cho mục đích tương tự như một cây cầu địa phương, ngoài ra, nó hoạt động với các phân đoạn không đồng nhất, ví dụ như Token Ring và 100Base;
- từ xa - kết nối các phân đoạn nằm ở khoảng cách đáng kể và có thể sử dụng bất kỳ phương tiện kết nối nào, chẳng hạn như modem.

Hình 7 - Cầu mạng

Switch kết hợp các khả năng của hub và bridge, đồng thời thực hiện một số chức năng hữu ích khác.

Hub, sau khi nhận được gói dữ liệu từ bất kỳ card mạng nào mà không biết địa chỉ của nó là ai, sẽ gửi gói đó đến tất cả các thiết bị mạng được kết nối với nó. Thật dễ dàng để tưởng tượng loại lưu lượng truy cập nào được tạo ra nếu không có một mà có nhiều trung tâm trên mạng.

Bộ chuyển mạch là một thiết bị thông minh hơn, không chỉ lọc các gói đến mà còn có một bảng địa chỉ của tất cả các thiết bị mạng, xác định chính xác gói nào sẽ được gửi đến. Điều này cho phép nó truyền thông tin đến nhiều thiết bị cùng một lúc từ tốc độ tối đa. Bộ chuyển mạch hoạt động ở cấp độ liên kết dữ liệu, cho phép chúng không chỉ được sử dụng trong các loại mạng khác nhau mà còn được kết hợp nhiều mạng khác nhau trong một.

Vì vậy, đối với tổ chức mạng lưới lớn công tắc được ưu tiên hơn. Ngoài ra, ở Gần đây giá thành của thiết bị chuyển mạch đã giảm đáng kể, vì vậy việc sử dụng hub rõ ràng là không hợp lý.

Hình 8 - Công tắc

Nhiệm vụ chính của bộ định tuyến (còn gọi là bộ định tuyến) là chia một mạng lớn thành các mạng con, nó có một số lượng lớn chức năng hữu ích và theo đó, có khả năng và “trí thông minh” tuyệt vời. Nó kết hợp một hub, bridge và switch. Ngoài ra, khả năng định tuyến các gói được thêm vào. Về vấn đề này, bộ định tuyến hoạt động ở cấp độ cao hơn - cấp độ mạng.

Bảng các tuyến gói có thể được cập nhật tự động và liên tục, giúp bộ định tuyến có cơ hội chọn đường đi ngắn nhất và đáng tin cậy nhất để gửi tin nhắn.

Một trong những nhiệm vụ quan trọng của bộ định tuyến là kết nối các phân đoạn mạng không đồng nhất của mạng cục bộ. Sử dụng bộ định tuyến, bạn cũng có thể tổ chức mạng ảo, mỗi tài nguyên sẽ có quyền truy cập vào một số tài nguyên nhất định, đặc biệt là các tài nguyên Internet.

Việc tổ chức lọc các tin nhắn quảng bá trong bộ định tuyến được thực hiện ở mức cao hơn trong bộ chuyển mạch. Tất cả các giao thức sử dụng mạng đều được “chấp nhận” và xử lý liền mạch bởi bộ xử lý của bộ định tuyến. Ngay cả khi bạn bị bắt giao thức xa lạ, thì bộ định tuyến sẽ nhanh chóng học cách làm việc với nó.

Bộ định tuyến có thể được sử dụng trong cả mạng có dây và không dây. Rất thường xuyên, các chức năng định tuyến rơi vào tình trạng điểm không dây truy cập.

Hình 9 - Bộ định tuyến

Modem cũng thiết bị mạng, và nó vẫn thường được sử dụng để tổ chức truy cập Internet..

Modem có hai loại: bên ngoài và bên trong. Modem bên ngoài có thể được kết nối với máy tính bằng cổng LPT, COM hoặc USB.

Modem bên trong là một thẻ mở rộng thường được lắp vào khe cắm PCI. Modem có thể hoạt động với đường dây điện thoại, với đường truyền và sóng vô tuyến chuyên dụng.

Tốc độ truyền dữ liệu sẽ khác nhau tùy thuộc vào loại thiết bị và phương tiện truyền dữ liệu. Tốc độ của modem analog kỹ thuật số thông thường hoạt động với đường dây điện thoại analog là 33,6-56 Kbps. Gần đây, các modem kỹ thuật số tận dụng công nghệ DSL và có thể hoạt động ở tốc độ trên 100 Mbit/s ngày càng trở nên phổ biến. Một ưu điểm không thể phủ nhận khác của những modem như vậy là đường dây điện thoại luôn miễn phí.

Để giao tiếp với modem khác, các giao thức và thuật toán riêng của nó được sử dụng. Người ta chú ý nhiều đến chất lượng trao đổi thông tin vì chất lượng của các đường dây khá thấp. Modem có thể được sử dụng trong cả mạng có dây và không dây.

Hình 10 - Modem

Điểm truy cập là một thiết bị được sử dụng để vận hành mạng không dây ở chế độ cơ sở hạ tầng. Nó đóng vai trò là trung tâm và cho phép các máy tính trao đổi thông tin cần thiết, sử dụng bảng định tuyến, công cụ bảo mật, máy chủ DNS và DHCP phần cứng tích hợp, v.v.

Không chỉ chất lượng và độ ổn định của kết nối mà tiêu chuẩn của mạng không dây cũng phụ thuộc vào điểm truy cập. Có một số lượng lớn các mô hình điểm truy cập khác nhau với các đặc tính và công nghệ phần cứng khác nhau. Tuy nhiên, ngày nay các thiết bị tối ưu nhất có thể được coi là những thiết bị hoạt động với chuẩn IEEE 802.11g, vì nó tương thích với các chuẩn IEEE 802.11a và IEEE 802.11b và cho phép hoạt động ở tốc độ lên tới 108 Mbit/s. Hứa hẹn hơn và nhanh hơn là chuẩn IEEE 802.11n, các thiết bị hỗ trợ đang bắt đầu xuất hiện trên thị trường.

Hình 11 - Điểm truy cập

Hướng dẫn

Chào mọi người. Hôm nọ nảy sinh ý tưởng viết bài về những điều cơ bản mạng máy tính, phân tích hoạt động của các giao thức quan trọng nhất và cách xây dựng mạng bằng ngôn ngữ đơn giản. Tôi mời những người quan tâm theo con mèo.

Lạc đề một chút: Khoảng một tháng trước, tôi đã vượt qua kỳ thi CCNA (với 980/1000 điểm) và còn rất nhiều tài liệu trong suốt một năm ôn luyện và rèn luyện của tôi. Lần đầu tiên tôi học tại Học viện Cisco trong khoảng 7 tháng và trong thời gian còn lại tôi ghi chép tất cả các chủ đề mà tôi đã học. Tôi cũng đã tư vấn cho nhiều người trong lĩnh vực công nghệ mạng và nhận thấy có nhiều người giẫm phải cùng một cái cào, dưới dạng lỗ hổng vì một lý do nào đó. chủ đề chính. Hôm nọ, có một vài người yêu cầu tôi giải thích mạng là gì và cách làm việc với chúng. Về vấn đề này, tôi quyết định mô tả những điều quan trọng và quan trọng nhất một cách chi tiết và bằng ngôn ngữ đơn giản nhất có thể. Các bài viết sẽ hữu ích cho những người mới bắt đầu bước vào con đường học tập. Nhưng có lẽ những quản trị viên hệ thống có kinh nghiệm cũng sẽ nêu ra điều gì đó hữu ích từ việc này. Vì tôi sẽ tham gia chương trình CCNA nên điều này sẽ rất hữu ích cho những ai đang chuẩn bị thi. Bạn có thể giữ các bài viết dưới dạng cheat sheet và xem lại chúng định kỳ. Trong quá trình học, tôi ghi chép vào sách và đọc định kỳ để ôn lại kiến thức.

Nói chung, tôi muốn đưa ra lời khuyên cho tất cả những người mới bắt đầu. Cuốn sách nghiêm túc đầu tiên của tôi là cuốn “Mạng máy tính” của Olife. Và thật khó để tôi đọc được nó. Tôi sẽ không nói rằng mọi thứ đều khó khăn. Nhưng những khoảnh khắc được giải thích chi tiết về cách thức hoạt động của MPLS hoặc Ethernet cấp nhà cung cấp dịch vụ thật đáng kinh ngạc. Tôi đã đọc một chương trong vài giờ và vẫn còn nhiều điều bí ẩn. Nếu bạn hiểu rằng một số thuật ngữ không muốn xuất hiện trong đầu bạn, hãy bỏ qua chúng và đọc tiếp, nhưng không được loại bỏ cuốn sách hoàn toàn trong mọi trường hợp. Đây không phải là một cuốn tiểu thuyết hay sử thi mà điều quan trọng là phải đọc từng chương để hiểu cốt truyện. Thời gian sẽ trôi qua và những gì trước đây không thể hiểu được cuối cùng sẽ trở nên rõ ràng. Đây là lúc “kỹ năng đọc sách” của bạn được nâng cấp. Mỗi cuốn sách tiếp theo dễ đọc hơn cuốn sách trước. Ví dụ: sau khi đọc “Mạng máy tính” của Olife, việc đọc “Mạng máy tính” của Tanenbaum sẽ dễ dàng hơn nhiều lần và ngược lại. Bởi vì có ít khái niệm mới hơn. Vì vậy lời khuyên của tôi là: đừng ngại đọc sách. Những nỗ lực của bạn sẽ mang lại kết quả trong tương lai. Tôi sẽ kết thúc câu nói của mình và bắt đầu viết bài.

Đây chính là chủ đề

1) Thuật ngữ mạng cơ bản, mạng mô hình OSI và ngăn xếp giao thức TCP/IP.
2)
3)
4)
5)
6)
7)
8)
9) Định tuyến: tĩnh và động bằng ví dụ về RIP, OSPF và EIGRP.
10) Dịch địa chỉ mạng: NAT và PAT.
11) Giao thức đặt trước chặng đầu tiên: FHRP.
12) Bảo mật mạng máy tính và mạng riêng ảo: VPN.
13) Mạng và giao thức toàn cầu được sử dụng: PPP, HDLC, Frame Relay.
14) Giới thiệu về IPv6, cấu hình và định tuyến.
15) Quản lý mạng và giám sát mạng.

tái bút Có lẽ theo thời gian danh sách sẽ được mở rộng.

Vì vậy, hãy bắt đầu với một số thuật ngữ mạng cơ bản.

Mạng là gì? Nó là tập hợp các thiết bị và hệ thống được kết nối với nhau (về mặt logic hoặc vật lý) và giao tiếp với nhau. Điều này bao gồm máy chủ, máy tính, điện thoại, bộ định tuyến, v.v. Kích thước của mạng này có thể đạt tới kích thước của Internet hoặc có thể chỉ bao gồm hai thiết bị được kết nối bằng cáp. Để tránh nhầm lẫn, hãy chia các thành phần mạng thành các nhóm:

1) Nút cuối: Các thiết bị truyền và/hoặc nhận bất kỳ dữ liệu nào. Đây có thể là máy tính, điện thoại, máy chủ, một số loại thiết bị đầu cuối hoặc khách hàng mỏng, TV.

2) Thiết bị trung gian:Đây là những thiết bị kết nối các nút cuối với nhau. Điều này bao gồm các thiết bị chuyển mạch, trung tâm, modem, bộ định tuyến và điểm truy cập Wi-Fi.

3) Môi trường mạng: Đây là những môi trường diễn ra quá trình truyền dữ liệu trực tiếp. Điều này bao gồm cáp, card mạng, nhiều loại đầu nối khác nhau và phương tiện truyền dẫn trên không. Nếu là cáp đồng thì việc truyền dữ liệu được thực hiện bằng tín hiệu điện. Trong cáp quang, sử dụng xung ánh sáng. Tốt các thiết bị không dây, sử dụng sóng vô tuyến.

Chúng ta hãy xem tất cả trong hình:

TRÊN khoảnh khắc này bạn chỉ cần hiểu sự khác biệt. Sự khác biệt chi tiết sẽ được thảo luận sau.

Bây giờ theo ý kiến của tôi câu hỏi chính: Chúng ta sử dụng mạng để làm gì? Có nhiều câu trả lời cho câu hỏi này, nhưng tôi sẽ nêu bật những câu phổ biến nhất được sử dụng trong cuộc sống hàng ngày:

1) Ứng dụng: Bằng cách sử dụng các ứng dụng, chúng tôi gửi nhiều dữ liệu khác nhau giữa các thiết bị, mở quyền truy cập vào tài nguyên được chia sẻ. Nó có thể giống như ứng dụng bảng điều khiển và các ứng dụng có giao diện đồ họa.

2) Tài nguyên mạng: Cái này máy in mạng, chẳng hạn, được sử dụng trong văn phòng hoặc camera mạng được an ninh xem khi ở khu vực xa xôi.

3) Lưu trữ: Sử dụng máy chủ hoặc máy trạm được kết nối với mạng, bộ nhớ được tạo ra để người khác có thể truy cập được. Nhiều người đăng tập tin, video, hình ảnh của họ lên đó và mở truy cập chung dành cho những người dùng khác. Một ví dụ xuất hiện trong đầu là Google Drive, Đĩa Yandex và các dịch vụ tương tự.

4) Sao lưu: Thường xuyên, ở các công ty lớn, sử dụng một máy chủ trung tâm nơi tất cả các máy tính sao chép tập tin quan trọngđể dự phòng. Điều này là cần thiết cho việc phục hồi dữ liệu tiếp theo nếu bản gốc bị xóa hoặc bị hỏng. Sao chép phương pháp số lượng lớn: với tính năng nén trước, mã hóa, v.v.

5) VoIP:Điện thoại sử dụng giao thức IP. Hiện nay nó được sử dụng ở mọi nơi vì nó đơn giản hơn, rẻ hơn so với điện thoại truyền thống và được thay thế hàng năm.

Trong toàn bộ danh sách, hầu hết thường làm việc với các ứng dụng. Vì vậy, chúng tôi sẽ phân tích chúng chi tiết hơn. Tôi sẽ cẩn thận chỉ chọn những ứng dụng được kết nối với mạng bằng cách nào đó. Vì vậy, tôi không tính đến các ứng dụng như máy tính hoặc sổ ghi chú.

1) Máy xúc.Đây là những trình quản lý tệp hoạt động bằng giao thức FTP, TFTP. Một ví dụ tầm thường là tải xuống phim, nhạc, hình ảnh từ các dịch vụ lưu trữ tệp hoặc các nguồn khác. Hạng mục này cũng có thể bao gồm hỗ trợ, việc mà máy chủ tự động thực hiện hàng đêm. Tức là chúng được tích hợp sẵn hoặc chương trình của bên thứ ba và các tiện ích thực hiện sao chép và tải xuống. Loại ứng dụng này không cần sự can thiệp trực tiếp của con người. Chỉ cần chỉ ra vị trí lưu và quá trình tải xuống sẽ bắt đầu và kết thúc là đủ.

Tốc độ tải xuống phụ thuộc vào băng thông. Vì thuộc loại này các ứng dụng này không hoàn toàn quan trọng. Ví dụ: nếu một tệp mất 10 phút để tải xuống thì đó chỉ là vấn đề thời gian và điều này sẽ không ảnh hưởng đến tính toàn vẹn của tệp dưới bất kỳ hình thức nào. Khó khăn chỉ có thể nảy sinh khi chúng ta cần làm điều gì đó trong vài giờ bản sao lưu hệ thống, nhưng bởi vì kênh xấu và do đó, thông lượng thấp, phải mất vài ngày. Dưới đây là mô tả về các giao thức phổ biến nhất trong nhóm này:

FTP Cái này giao thức chuẩn truyền dữ liệu với thiết lập kết nối. Nó hoạt động bằng giao thức TCP (giao thức này sẽ được thảo luận chi tiết sau). Phòng tiêu chuẩn cổng 21. Thường được sử dụng để tải một trang web lên máy chủ lưu trữ web và tải nó lên. nhất ứng dụng phổ biến, làm việc trên giao thức này là Filezilla. Bản thân ứng dụng trông như thế này:

TFTP-đây là một phiên bản đơn giản Giao thức FTP, hoạt động mà không cần thiết lập kết nối, sử dụng giao thức UDP. Được sử dụng để tải hình ảnh trên các máy trạm không cần đĩa. Đặc biệt được sử dụng rộng rãi bởi các thiết bị của Cisco để tải và sao lưu hình ảnh tương tự.

Ứng dụng tương tác. Các ứng dụng cho phép trao đổi tương tác. Ví dụ: mô hình “người với người”. Khi hai người, sử dụng ứng dụng tương tác, giao tiếp với nhau hoặc tiến hành công việc chung. Điều này bao gồm: ICQ, E-mail, một diễn đàn nơi nhiều chuyên gia giúp đỡ mọi người về các vấn đề của họ. Hoặc mô hình “người-máy”. Khi một người giao tiếp trực tiếp với máy tính. Nó có thể là thiết lập từ xa cơ sở dữ liệu, cấu hình thiết bị mạng. Ở đây, không giống như bootloader, sự can thiệp liên tục của con người là rất quan trọng. Tức là có ít nhất một người đóng vai trò là người khởi xướng. Băng thông vốn đã nhạy cảm hơn với độ trễ so với việc tải xuống ứng dụng. Ví dụ, khi cấu hình một thiết bị mạng từ xa, sẽ khó cấu hình nó nếu phản hồi từ lệnh mất 30 giây.

Ứng dụng thời gian thực. Các ứng dụng cho phép bạn truyền tải thông tin trong thời gian thực. Hệ thống, điện thoại IP phát trực tuyến, hội nghị truyền hình. Các ứng dụng nhạy cảm với độ trễ và băng thông nhất. Hãy tưởng tượng rằng bạn đang nói chuyện điện thoại và những gì bạn nói, người đối thoại sẽ nghe thấy sau 2 giây và ngược lại, bạn sẽ nghe được từ người đối thoại trong khoảng thời gian tương tự. Giao tiếp như vậy cũng sẽ dẫn đến thực tế là giọng nói sẽ biến mất và cuộc trò chuyện sẽ khó phân biệt và hội nghị truyền hình sẽ trở nên hỗn loạn. Trung bình, độ trễ không được vượt quá 300 ms. Danh mục này bao gồm Skype, Lync, Viber (khi chúng ta thực hiện cuộc gọi).

Bây giờ chúng ta hãy nói về một điều quan trọng như cấu trúc liên kết. Nó được chia thành 2 loại lớn: thuộc vật chất Và hợp lý. Điều rất quan trọng là phải hiểu sự khác biệt của họ. Vì thế, thuộc vật chất cấu trúc liên kết là mạng của chúng tôi trông như thế nào. Các nút được đặt ở đâu, các thiết bị trung gian mạng nào được sử dụng và chúng được đặt ở đâu, những gì cáp mạngđược sử dụng, cách chúng được định tuyến và chúng được cắm vào cổng nào. Hợp lý cấu trúc liên kết là cách các gói sẽ đi trong cấu trúc liên kết vật lý của chúng ta. Nghĩa là, vật lý là cách chúng ta định vị các thiết bị và logic là thiết bị nào các gói sẽ đi qua.

Bây giờ chúng ta hãy xem xét và phân tích các loại cấu trúc liên kết:

1) Cấu trúc liên kết với bus chung (Topology Bus tiếng Anh)

Một trong những cấu trúc liên kết vật lý đầu tiên. Ý tưởng là tất cả các thiết bị được kết nối bằng một sợi cáp dài và một mạng cục bộ được tổ chức. Cần có đầu cuối ở đầu cáp. Theo quy định, đây là điện trở 50 ohm, được sử dụng để đảm bảo tín hiệu không bị phản xạ trong cáp. Ưu điểm duy nhất của nó là dễ cài đặt. Từ quan điểm hiệu suất, nó cực kỳ không ổn định. Nếu cáp bị đứt ở đâu đó thì toàn bộ mạng sẽ bị tê liệt cho đến khi cáp được thay thế.

2) Cấu trúc liên kết vòng(tiếng Anh. Cấu trúc liên kết vòng)

Trong cấu trúc liên kết này, mỗi thiết bị được kết nối với hai thiết bị lân cận. Do đó tạo ra một chiếc nhẫn. Logic ở đây là ở một đầu máy tính chỉ nhận và ở đầu kia nó chỉ gửi. Tức là thu được một vòng truyền và máy tính tiếp theo đóng vai trò là bộ lặp tín hiệu. Do đó, nhu cầu về thiết bị đầu cuối đã biến mất. Theo đó, nếu cáp bị hỏng ở đâu đó, vòng sẽ mở ra và mạng không thể hoạt động được. Để tăng khả năng chịu lỗi, vòng đôi được sử dụng, tức là mỗi thiết bị nhận được hai dây cáp chứ không phải một. Theo đó, nếu một cáp bị hỏng thì cáp dự phòng vẫn hoạt động.

3) Cấu trúc liên kết sao

Tất cả các thiết bị được kết nối với nút trung tâm, nút này đã là bộ lặp. Ngày nay, mô hình này được sử dụng trong các mạng cục bộ, khi một số thiết bị được kết nối với một bộ chuyển mạch và nó đóng vai trò trung gian trong việc truyền tải. Ở đây khả năng chịu lỗi cao hơn nhiều so với hai phần trước. Nếu có bất kỳ sợi cáp nào bị đứt thì chỉ có một thiết bị rơi ra khỏi mạng. Những người còn lại tiếp tục làm việc một cách lặng lẽ. Tuy nhiên, nếu liên kết trung tâm bị lỗi, mạng sẽ không thể hoạt động được.

4) Cấu trúc liên kết toàn lưới

Tất cả các thiết bị được kết nối trực tiếp với nhau. Tức là từ mỗi đến mỗi. Mô hình này có lẽ là khả năng chịu lỗi tốt nhất vì nó không phụ thuộc vào người khác. Nhưng việc xây dựng mạng lưới theo mô hình như vậy rất khó khăn và tốn kém. Vì trong mạng có ít nhất 1000 máy tính, bạn sẽ phải kết nối 1000 dây cáp với mỗi máy tính.

5) Cấu trúc liên kết lưới một phần

Theo quy định, có một số lựa chọn. Nó có cấu trúc tương tự như cấu trúc liên kết được kết nối đầy đủ. Tuy nhiên, kết nối không được xây dựng từ mỗi bên mà thông qua các nút bổ sung. Nghĩa là, nút A chỉ được kết nối trực tiếp với nút B và nút B được kết nối với cả nút A và nút C. Vì vậy, để nút A gửi tin nhắn đến nút C, trước tiên nó phải gửi đến nút B và nút B lần lượt sẽ gửi tin nhắn này đến nút C. Về nguyên tắc, các bộ định tuyến hoạt động trên cấu trúc liên kết này. Hãy để tôi cho bạn một ví dụ từ mạng trong nhà. Khi bạn trực tuyến ở nhà, bạn không có cáp thẳng tới tất cả các nút và bạn gửi dữ liệu đến nhà cung cấp của mình và anh ấy đã biết dữ liệu này cần được gửi đến đâu.

6) Cấu trúc liên kết hỗn hợp (Cấu trúc liên kết lai tiếng Anh)

Cấu trúc liên kết phổ biến nhất, kết hợp tất cả các cấu trúc liên kết ở trên vào chính nó. Nó là một cấu trúc cây hợp nhất tất cả các cấu trúc liên kết. Một trong những cấu trúc liên kết có khả năng chịu lỗi cao nhất, vì nếu xảy ra sự cố ở hai trang web thì chỉ kết nối giữa chúng sẽ bị tê liệt và tất cả các trang web được kết nối khác sẽ hoạt động hoàn hảo. Ngày nay, cấu trúc liên kết này được sử dụng trong tất cả các công ty vừa và lớn.

Và điều cuối cùng còn lại cần sắp xếp là các mô hình mạng. Khi máy tính ra đời, mạng chưa có tiêu chuẩn chung. Mỗi nhà cung cấp sử dụng các giải pháp độc quyền của riêng mình và không hoạt động với công nghệ của các nhà cung cấp khác. Tất nhiên, không thể để nó như vậy và cần phải phát minh ra quyết định chung. Nhiệm vụ này do Tổ chức Tiêu chuẩn hóa Quốc tế (ISO - Tổ chức Tiêu chuẩn hóa Quốc tế) đảm nhận. Họ đã nghiên cứu nhiều mô hình được sử dụng vào thời điểm đó và kết quả là đã đưa ra được mô hình OSI, được phát hành vào năm 1984. Vấn đề duy nhất là phải mất khoảng 7 năm để phát triển. Trong khi các chuyên gia đang tranh cãi về cách tốt nhất để tạo ra nó thì các mẫu xe khác đang được hiện đại hóa và có được động lực. Hiện nay mô hình OSI chưa được sử dụng. Nó chỉ được sử dụng như đào tạo mạng. Ý kiến cá nhân của tôi là mọi quản trị viên có lòng tự trọng nên biết mô hình OSI giống như bảng cửu chương. Mặc dù nó không được sử dụng ở dạng hiện tại nhưng nguyên tắc hoạt động của tất cả các mẫu đều giống nhau.

Nó bao gồm 7 cấp độ và mỗi cấp độ thực hiện một vai trò và nhiệm vụ cụ thể. Hãy xem mỗi cấp độ làm gì từ dưới lên trên:

1) Lớp vật lý: xác định phương pháp truyền dữ liệu, phương tiện nào được sử dụng (truyền tín hiệu điện, xung ánh sáng hoặc không khí vô tuyến), mức điện áp và phương pháp mã hóa tín hiệu nhị phân.

2) Lớp liên kết dữ liệu: nó đảm nhận nhiệm vụ đánh địa chỉ trong mạng cục bộ, phát hiện lỗi và kiểm tra tính toàn vẹn của dữ liệu. Nếu bạn đã nghe nói về địa chỉ MAC và giao thức Ethernet thì chúng nằm ở cấp độ này.

3) Lớp mạng: cấp độ này đảm nhiệm việc kết hợp các phần mạng và chọn đường dẫn tối ưu (tức là định tuyến). Mỗi thiết bị mạng phải có một địa chỉ mạng duy nhất trên mạng. Tôi nghĩ nhiều người đã nghe nói về giao thức IPv4 và IPv6. Các giao thức này hoạt động ở cấp độ này.

4) Lớp vận chuyển: Cấp độ này đảm nhận chức năng vận chuyển. Ví dụ: khi bạn tải xuống một tệp từ Internet, tệp đó sẽ được gửi theo từng đoạn tới máy tính của bạn. Nó cũng giới thiệu các khái niệm về cổng cần thiết để chỉ ra đích đến của một dịch vụ cụ thể. Các giao thức TCP (hướng kết nối) và UDP (không kết nối) hoạt động ở lớp này.

5) Lớp phiên: Vai trò của lớp này là thiết lập, quản lý và chấm dứt các kết nối giữa hai máy chủ. Ví dụ: khi bạn mở một trang trên máy chủ web, bạn không phải là khách truy cập duy nhất trên đó. Và để duy trì phiên với tất cả người dùng, cần có lớp phiên.

6) Lớp trình bày: Nó cấu trúc thông tin thành chế độ xem có thể đọc được cho cấp độ ứng dụng. Ví dụ: nhiều máy tính sử dụng bảng mã hóa ASCII cho đầu ra thông tin văn bản hoặc định dạng jpegđể hiển thị một hình ảnh đồ họa.

7) Lớp ứng dụng:Đây có lẽ là mức độ dễ hiểu nhất đối với mọi người. Ở cấp độ này, các ứng dụng mà chúng ta quen thuộc trong công việc - e-mail, trình duyệt sử dụng giao thức HTTP, FTP và các ứng dụng còn lại.

Điều quan trọng nhất cần nhớ là bạn không thể chuyển từ cấp này sang cấp khác (Ví dụ: từ ứng dụng sang kênh hoặc từ vật lý sang truyền tải). Toàn bộ con đường phải đi nghiêm ngặt từ trên xuống dưới và từ dưới lên trên. Những quá trình như vậy được gọi là đóng gói(từ trên xuống dưới) và sự bóc vỏ(từ dưới lên trên). Điều đáng nói là ở mỗi cấp độ thông tin được truyền điđược gọi khác nhau.

Ở cấp độ ứng dụng, trình bày và phiên, thông tin được truyền được chỉ định là PDU (Đơn vị dữ liệu giao thức). Trong tiếng Nga, chúng còn được gọi là khối dữ liệu, mặc dù trong vòng kết nối của tôi, chúng được gọi đơn giản là dữ liệu).

Thông tin lớp vận chuyển được gọi là phân đoạn. Mặc dù khái niệm phân đoạn chỉ áp dụng được cho giao thức TCP. Giao thức UDP sử dụng khái niệm datagram. Nhưng, như một quy luật, mọi người nhắm mắt làm ngơ trước sự khác biệt này.
Ở cấp độ mạng, chúng được gọi là gói IP hoặc đơn giản là gói.

Và ở cấp độ liên kết - khung. Một mặt, đây hoàn toàn chỉ là thuật ngữ và nó không đóng vai trò quan trọng trong cách bạn gọi dữ liệu được truyền đi, nhưng đối với kỳ thi, tốt hơn hết bạn nên biết những khái niệm này. Vì vậy, tôi sẽ cung cấp cho bạn ví dụ yêu thích của tôi, ví dụ này đã giúp tôi hiểu được quá trình đóng gói và giải đóng gói:

1) Hãy tưởng tượng tình huống bạn đang ngồi ở nhà trước máy tính và ở phòng bên cạnh, bạn có máy chủ web cục bộ của riêng mình. Và bây giờ bạn cần tải xuống một tập tin từ nó. Bạn gõ địa chỉ trang web của bạn. Bạn hiện đang sử dụng Giao thức HTTP cái đó hiệu quả với cấp độ ứng dụng. Dữ liệu được đóng gói và gửi xuống cấp độ tiếp theo.

2) Dữ liệu nhận được sẽ được gửi đến cấp độ trình bày. Ở đây dữ liệu này được cấu trúc và đưa vào định dạng có thể đọc được trên máy chủ. Đóng gói và hạ xuống.

3) Ở cấp độ này, một phiên được tạo giữa máy tính và máy chủ.

4) Vì đây là máy chủ web và cần phải thiết lập kết nối đáng tin cậy cũng như kiểm soát dữ liệu nhận được nên nó được sử dụng giao thức TCP. Ở đây chúng tôi chỉ ra cổng mà chúng tôi sẽ gõ và cổng nguồn để máy chủ biết nơi gửi phản hồi. Điều này là cần thiết để máy chủ hiểu rằng chúng tôi muốn truy cập vào máy chủ web (cổng tiêu chuẩn 80) chứ không phải đến máy chủ thư. Chúng tôi đóng gói và đi tiếp.

5) Ở đây chúng ta phải chỉ định địa chỉ nào sẽ gửi gói đến. Theo đó, chúng tôi chỉ ra địa chỉ đích (địa chỉ máy chủ là 192.168.1.2) và địa chỉ nguồn (địa chỉ máy tính 192.168.1.1). Chúng tôi quay lại và đi xuống xa hơn.

6) Gói IP bị hỏng và ở đây lớp liên kết đi vào hoạt động. Nó bổ sung thêm địa chỉ nguồn và đích vật lý, những địa chỉ này sẽ được thảo luận chi tiết trong bài viết tiếp theo. Vì chúng tôi có máy tính và máy chủ ở môi trường địa phương, thì địa chỉ nguồn sẽ là địa chỉ MAC của máy tính và địa chỉ đích sẽ là địa chỉ MAC của máy chủ (nếu máy tính và máy chủ được đặt ở mạng khác nhau, thì việc đánh địa chỉ hoạt động khác đi). Nếu ở các cấp cao hơn, tiêu đề được thêm vào mỗi lần, thì đoạn giới thiệu cũng được thêm vào đây, cho biết phần cuối của khung và mức độ sẵn sàng của tất cả dữ liệu được thu thập để gửi.

7) Và lớp vật lý chuyển đổi những gì nhận được thành bit và sử dụng tín hiệu điện (nếu là cáp xoắn đôi), gửi nó đến máy chủ.

Quá trình giải mã cũng tương tự nhưng với trình tự ngược lại:

1) Bật trình độ thể chất tín hiệu điện được nhận và chuyển đổi thành chuỗi bit dễ hiểu cho lớp liên kết.

2) Ở lớp liên kết, địa chỉ MAC đích được kiểm tra (cho dù địa chỉ đó có được gửi tới địa chỉ đó hay không). Nếu có, khung sẽ được kiểm tra tính toàn vẹn và không có lỗi, nếu mọi thứ đều ổn và dữ liệu còn nguyên vẹn thì khung sẽ chuyển lên mức cao hơn.

3) Ở cấp độ mạng, địa chỉ IP đích được kiểm tra. Và nếu đúng, dữ liệu sẽ tăng cao hơn. Bây giờ không cần phải đi sâu vào chi tiết về lý do tại sao chúng ta đặt địa chỉ ở cấp độ liên kết và mạng. Đề tài này yêu cầu đặc biệt chú ý và tôi sẽ giải thích chi tiết sự khác biệt của chúng sau. Điều quan trọng bây giờ là hiểu cách dữ liệu được đóng gói và giải nén.

4) Ở lớp vận chuyển, cổng đích (không phải địa chỉ) được kiểm tra. Và theo số cổng, có thể thấy rõ dữ liệu được gửi đến ứng dụng hoặc dịch vụ nào. Đối với chúng tôi đây là máy chủ web và số cổng là 80.

5) Ở cấp độ này, một phiên được thiết lập giữa máy tính và máy chủ.

6) Lớp trình bày xem mọi thứ nên được cấu trúc như thế nào và làm cho thông tin có thể đọc được.

7) Và ở cấp độ này, các ứng dụng hoặc dịch vụ hiểu được những gì cần phải làm.

Đã có nhiều bài viết về mô hình OSI. Mặc dù tôi đã cố gắng trình bày ngắn gọn nhất có thể và đề cập đến những điều quan trọng nhất. Trên thực tế, rất nhiều điều đã được viết chi tiết về mô hình này trên Internet và trong sách, nhưng đối với người mới bắt đầu và những người chuẩn bị thi CCNA thì điều này là đủ. Có thể có 2 câu hỏi trong bài thi dành cho mô hình này. Đây là sự sắp xếp chính xác của các lớp và mức độ hoạt động của một giao thức nhất định.

Như đã viết ở trên, mô hình OSI ngày nay không được sử dụng. Trong khi mô hình này đang được phát triển, chồng giao thức TCP/IP ngày càng trở nên phổ biến. Nó đơn giản hơn nhiều và nhanh chóng trở nên phổ biến.
Ngăn xếp trông như thế này:

Như bạn có thể thấy, nó khác với OSI và thậm chí còn thay đổi tên của một số cấp độ. Về cơ bản, nguyên tắc của nó giống với OSI. Nhưng chỉ có ba người đứng đầu cấp độ OSI: ứng dụng, trình bày và phiên được kết hợp thành một trong TCP/IP, được gọi là ứng dụng. Lớp mạng đã đổi tên và được gọi là Internet. Phương tiện vận chuyển vẫn giữ nguyên và có cùng tên. Và hai mức thấp OSI: kênh và vật lý được kết hợp trong TCP/IP thành một với tên - lớp truy cập mạng. Ngăn xếp TCP/IP trong một số nguồn còn được gọi là mô hình DoD (Bộ Quốc phòng). Theo Wikipedia, nó được phát triển bởi Bộ Quốc phòng Hoa Kỳ. Tôi đã gặp câu hỏi này trong kỳ thi và trước đó tôi chưa bao giờ nghe nói gì về cô ấy. Theo đó, câu hỏi: “Tên của lớp mạng trong mô hình DoD là gì?” khiến tôi sững sờ. Vì vậy, thật hữu ích khi biết điều này.

Có một số mô hình mạng khác đã tồn tại được một thời gian. Đây là ngăn xếp giao thức IPX/SPX. Được sử dụng từ giữa những năm 80 và tồn tại cho đến cuối những năm 90, nơi nó được thay thế bởi TCP/IP. Nó được Novell triển khai và là phiên bản nâng cấp của ngăn xếp giao thức Dịch vụ Mạng Xerox của Xerox. Được sử dụng trong các mạng cục bộ trong một khoảng thời gian dài. Lần đầu tiên tôi thấy IPX/SPX là trong trò chơi “Cossacks”. Khi lựa chọn trò chơi mạng, có một số ngăn xếp để lựa chọn. Và mặc dù trò chơi này đã được phát hành vào khoảng năm 2001, nhưng điều này cho thấy rằng IPX/SPX vẫn được tìm thấy trên các mạng cục bộ.

Một ngăn xếp khác đáng nói đến là AppleTalk. Đúng như tên gọi, nó được phát minh bởi Apple. Nó được tạo ra vào cùng năm mà mô hình OSI được phát hành, tức là vào năm 1984. Nó không tồn tại được lâu và Apple quyết định sử dụng TCP/IP để thay thế.

Tôi cũng muốn nhấn mạnh một điều quan trọng. Token Ring và FDDI không phải là mô hình mạng! Token Ring là một giao thức lớp liên kết và FDDI là một tiêu chuẩn truyền dữ liệu dựa trên giao thức Token Ring. Đây không phải là nhất Thông tin quan trọng, vì những khái niệm này hiện không được tìm thấy. Nhưng điều quan trọng cần nhớ là đây không phải là các mô hình mạng.

Vậy là bài viết về chủ đề đầu tiên đã kết thúc. Mặc dù bề ngoài, nhiều khái niệm đã được xem xét. Những điều quan trọng nhất sẽ được thảo luận chi tiết hơn trong các bài viết sau. Tôi hy vọng bây giờ mạng sẽ không còn là điều gì đó bất khả thi và đáng sợ nữa, và việc đọc sách thông minh sẽ dễ dàng hơn). Nếu tôi quên đề cập điều gì đó, có thắc mắc gì thêm hoặc nếu ai có điều gì bổ sung thêm cho bài viết này, hãy để lại nhận xét hoặc hỏi cá nhân. Cảm ơn vì đã đọc. Tôi sẽ chuẩn bị chủ đề tiếp theo.

cấu trúc mạng

Thêm thẻ

Chủ đề 3.3: Ứng dụng tạo website

Chủ đề 3.4: Ứng dụng Internet trong nền kinh tế và bảo vệ thông tin

Mạng máy tính cục bộ

3.1. Công nghệ mạng. Mạng cục bộ

3.1.1. Khái niệm cơ bản về mạng cục bộ

Mạng LAN được sử dụng để giải quyết các vấn đề như:

Phân phối dữ liệu. Dữ liệu trên mạng cục bộ được lưu trữ trên PC trung tâm và có thể được truy cập trên máy trạm. Về vấn đề này, không cần thiết phải có ổ đĩa để lưu trữ thông tin giống nhau ở mỗi nơi làm việc.
Phân phối tài nguyên. Tất cả người dùng mạng LAN đều có thể truy cập các thiết bị ngoại vi. Các thiết bị như vậy có thể là máy quét hoặc máy in laser chẳng hạn.
Phân phối chương trình. Tất cả người dùng mạng LAN có thể chia sẻ quyền truy cập vào các chương trình đã được cài đặt tập trung trên một trong các máy tính.

Mạng cục bộ (LAN) là kết nối giữa nhiều PC bằng phần cứng và phần mềm thích hợp. Trong mạng cục bộ, tốc độ truyền dữ liệu cao, các giao thức tương đối đơn giản so với các giao thức của mạng toàn cầu và không có sự dư thừa của các kênh liên lạc.

Mạng cục bộ, tùy thuộc vào mối quan hệ quản trị giữa các máy tính, được chia thành:

phân cấp hoặc tập trung;
ngang hàng.

Mạng cục bộ triển khai công nghệ client-server. Máy chủ là một đối tượng (máy tính hoặc chương trình) cung cấp dịch vụ và máy khách là một đối tượng (máy tính hoặc chương trình) yêu cầu máy chủ cung cấp các dịch vụ này.

Trong mạng ngang hàng, máy chủ có thể đồng thời là máy khách, tức là. sử dụng tài nguyên của một PC khác hoặc cùng một PC mà chính nó cung cấp tài nguyên.

Máy chủ trong mạng phân cấp chỉ có thể là máy khách của máy chủ ở cấp phân cấp cao hơn. Mạng phân cấp được gọi là mạng máy chủ chuyên dụng. Các máy tính tạo nên mạng cục bộ được gọi là các nút. Mỗi nút có thể là một máy chủ hoặc một máy trạm.

Mạng cục bộ ngang hàng (một cấp)

Mạng ngang hàng là mạng gồm các máy tính ngang hàng (máy trạm), mỗi máy có một tên và mật khẩu duy nhất để đăng nhập vào máy tính. Mạng ngang hàng không có PC trung tâm (Hình 1).

Cơm. 1.

Trong mạng ngang hàng, mỗi máy trạm có thể chia sẻ tất cả tài nguyên của nó với các máy trạm khác trên mạng. Một máy trạm có thể chia sẻ một số tài nguyên hoặc có thể không cung cấp bất kỳ tài nguyên nào cho các trạm khác. Ví dụ: một số phần cứng (máy quét, máy in ổ cứng, ổ đĩa CD-ROM, v.v.) được kết nối với các PC riêng lẻ được chia sẻ ở tất cả các máy trạm.

Mỗi người dùng mạng ngang hàng là quản trị viên trên PC của chính mình. Mạng ngang hàng được sử dụng để kết nối một số lượng nhỏ máy tính vào mạng - không quá 10-15. Mạng ngang hàng có thể được tổ chức, chẳng hạn như sử dụng hệ điều hành Windows 95, 98, 2000, Windows XP và các hệ điều hành khác.

Để truy cập tài nguyên của các máy trạm trong mạng ngang hàng, bạn phải vào thư mục Network Neighborhood bằng cách bấm đúp vào biểu tượng Network Neighborhood và chọn lệnh Show Workgroup Computer. Sau đó, các máy tính là một phần của mạng ngang hàng sẽ được hiển thị trên màn hình; bằng cách nhấp vào biểu tượng máy tính, bạn có thể mở các ổ đĩa và thư mục logic có tài nguyên trên toàn mạng.

Mạng cục bộ phân cấp (đa cấp)

Mạng cục bộ phân cấp là mạng cục bộ trong đó có một hoặc nhiều máy tính đặc biệt - máy chủ lưu trữ thông tin được chia sẻ bởi những người dùng khác nhau. Theo quy định, các mạng cục bộ phân cấp là mạng LAN có máy chủ chuyên dụng (Hình 2), nhưng cũng có những mạng có máy chủ không chuyên dụng. Trong các mạng có máy chủ không chuyên dụng, các chức năng của máy trạm và máy chủ được kết hợp. Các máy trạm nằm trong mạng phân cấp có thể đồng thời tổ chức một mạng cục bộ ngang hàng với nhau.

Cơm. 2.

Máy chủ chuyên dụng thường là những máy tính có hiệu năng cao với ổ cứng dung lượng cao. Một hệ điều hành mạng được cài đặt trên máy chủ và tất cả các thiết bị bên ngoài (máy in, máy quét, ổ cứng, modem, v.v.) đều được kết nối với nó. Việc cung cấp tài nguyên máy chủ trong mạng phân cấp được thực hiện ở cấp độ người dùng.

Mỗi người dùng phải được quản trị viên mạng đăng ký dưới một tên duy nhất (đăng nhập) và người dùng phải tự gán cho mình một mật khẩu để đăng nhập vào PC và mạng. Ngoài ra, khi người dùng đăng ký, quản trị viên mạng sẽ cấp cho họ những tài nguyên cần thiết trên máy chủ và quyền truy cập đối với họ.

Các máy tính mà thông tin trên máy chủ được truy cập được gọi là máy trạm hoặc máy khách. Họ cài đặt một hệ điều hành độc lập và một phần máy khách của hệ điều hành mạng. Các hệ điều hành cục bộ Windows 95, 98, 2000, Windows XP bao gồm phần client của các hệ điều hành mạng như: Windows NT Server, Windows 2003 Server.

Tùy thuộc vào cách sử dụng máy chủ trong mạng LAN phân cấp, các loại máy chủ sau được phân biệt.

Máy chủ tập tin. Trong trường hợp này, máy chủ chứa các tệp được chia sẻ và các chương trình được chia sẻ.

Máy chủ - in. Một máy in khá mạnh được kết nối với một máy tính có công suất thấp, máy tính này có thể in thông tin từ nhiều máy trạm cùng một lúc. Phần mềm sắp xếp một hàng các lệnh in.

Máy chủ thư . Máy chủ lưu trữ thông tin được gửi và nhận qua mạng cục bộ và bên ngoài thông qua modem. Người dùng có thể xem thông tin nhận được dưới tên của mình hoặc gửi thông tin của mình qua máy chủ thư.

Mạng cục bộ là một tập hợp các máy tính thiết bị ngoại vi(máy in, v.v.) và các thiết bị chuyển mạch được kết nối bằng cáp. Các loại cáp được sử dụng là cáp đồng trục “dày”, cáp đồng trục “mỏng”, cáp xoắn đôi và cáp quang. Cáp “dày” chủ yếu được sử dụng trên khoảng cách xa với yêu cầu thông lượng cao. Cáp quang cho phép bạn tạo các đoạn dài mà không cần bộ lặp với tốc độ và độ tin cậy không thể đạt được bằng các loại cáp khác. Tuy nhiên, chi phí Mạng kết nối bằng cáp dựa trên nó là cao, và do đó nó vẫn chưa được phân phối rộng rãi trong các mạng cục bộ. Về cơ bản, mạng máy tính cục bộ được tạo ra trên cơ sở cáp “mỏng” hoặc cặp xoắn.

Ban đầu, các mạng được tạo ra theo nguyên tắc Ethernet “mỏng”. Nó dựa trên một số máy tính có bộ điều hợp mạng, được kết nối nối tiếp bằng cáp đồng trục và tất cả các bộ điều hợp mạng đều xuất tín hiệu của chúng tới cáp đó cùng một lúc. Những thiếu sót của nguyên tắc này xuất hiện sau đó.

Khi mạng tăng kích thước công việc song song Việc kết nối nhiều máy tính với một bus duy nhất đã trở nên gần như không thể: ảnh hưởng lẫn nhau đã trở nên rất lớn. Các sự cố ngẫu nhiên của cáp đồng trục (ví dụ: đứt dây bên trong) khiến toàn bộ mạng không hoạt động trong một thời gian dài. Và xác định vị trí xảy ra sự cố hoặc xảy ra trục trặc phần mềm, “đóng cửa” mạng, điều đó gần như trở nên bất khả thi.

Đó là lý do tại sao phát triển hơn nữa mạng máy tính xảy ra trên các nguyên tắc cấu trúc. Trong trường hợp này, mỗi mạng bao gồm một tập hợp các phần - cấu trúc được kết nối với nhau.

Mỗi cấu trúc riêng biệt đại diện cho một số máy tính có bộ điều hợp mạng, mỗi máy tính được kết nối bằng một dây riêng - cặp xoắn - với một bộ chuyển mạch. Nếu cần phát triển, một cấu trúc mới sẽ được thêm vào mạng.

Khi xây dựng mạng dựa trên nguyên tắc cặp xoắn, bạn có thể đặt nhiều cáp hơn số lượng cáp được lắp đặt trong Hiện nay máy tính. Cáp không chỉ được định tuyến đến mọi nơi làm việc, bất kể chủ nhân của nó có cần nó hôm nay hay không, mà thậm chí đến những nơi ngày nay không có nơi làm việc nhưng có thể xuất hiện trong tương lai. Việc di chuyển hoặc thêm người dùng mới cuối cùng sẽ chỉ yêu cầu thay đổi cách chuyển đổi trên một hoặc nhiều bảng.

Một hệ thống có cấu trúc đắt hơn một chút so với mạng truyền thống do sự dư thừa đáng kể trong thiết kế. Nhưng nó cung cấp khả năng hoạt động trong nhiều năm.

Đối với các mạng được xây dựng theo nguyên tắc này, cần có thiết bị điện tử đặc biệt. Một thiết bị như vậy - một trung tâm - là phần tử chuyển mạch mạng. Mỗi hub có từ 8 đến 30 đầu nối (cổng) để kết nối máy tính hoặc một hub khác. Chỉ có một thiết bị được kết nối với mỗi cổng. Khi kết nối máy tính với hub, hóa ra một số thiết bị điện tử giao diện mạng nằm trong máy tính và một phần nằm trong hub. Kết nối này cho phép bạn tăng độ tin cậy của kết nối. Trong các tình huống bình thường, ngoài việc khuếch đại tín hiệu, hub còn khôi phục phần mở đầu của gói, loại bỏ nhiễu, v.v.

Hub là trái tim của hệ thống và quyết định phần lớn chức năng cũng như khả năng của nó. Ngay cả trong các hub đơn giản nhất cũng có dấu hiệu về trạng thái cổng. Điều này cho phép bạn chẩn đoán ngay lập tức các vấn đề gây ra bởi địa chỉ liên lạc xấu trong các đầu nối, làm hỏng dây điện, v.v. Một đặc tính thiết yếu của điều này mạng có cấu trúc khả năng chống ồn cao: nếu kết nối giữa hai phần tử của nó bị gián đoạn, phần còn lại vẫn tiếp tục hoạt động. Nhiệm vụ kết nối mạng máy tính của nhiều tổ chức khác nhau, thường được tạo ra trên cơ sở tiêu chuẩn khác nhau, gây ra sự xuất hiện của các thiết bị đặc biệt (cầu nối, bộ định tuyến, trung tâm, v.v.) thực hiện sự tương tác như vậy.