Bài giảng Mạng máy tính - Chương 1: Tổng quan về mạng máy tính và Internet - Trần Quang Diện

MẠNG MÁY TÍNH TS. TRẦN QUANG DIỆU
NỘI DUNG
1. Các khái niệm cơ bản
2. Các thành phần cơ bản của mạng
3. Phân loại mạng máy tính
4. Các mô hình kết nối mạng
5. Kiến trúc hạ tầng vật lý mạng Internet
6. Lịch sử ra đời và phát triển mạng Internet
Mạng máy tính - Chương 1 2
Mạng máy tính, mạng Internet là gì?
Mạng máy tính - Chương 1 3
 Hàng triệu thiết bị
– hosts = Hệ thống đầu cuối
– Chạy các ứng dụng mạng
 Đường truyền
 Cáp quang, Cáp đồng, 
Sóng radio, Vệ tinh.
 Tốc độ truyền tải = băng 
thông (bandwidth)
 Thiết bị định tuyến:
 Chuyển các gói tin tới 
đích
 routers và switches
wired
links
wireless
links
router
mobile network
global ISP
regional ISP
home 
network
institutional
network
smartphone
PC
server
wireless
laptop
1.1. CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN (TT)
Mạng máy tính - Chương 1 4
Internet:
– Là mạng của các mạng
– Phân quyền quản lý và kết nối giữa
các ISP
Giao thức
– Điều khiển quá trình gửi/nhận các
thông điệp
– Vd: TCP, IP, HTTP, Skype, 802.11
Chuẩn Internet
– RFC: Request for comments
– IETF: Internet Engineering Task Force
mobile network
global ISP
regional ISP
home 
network
institutional
network
1.1. CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN (TT)
Mạng MT dưới góc độ dịch vụ
Cơ sở hạ tầng viễn thông
 Cho phép chạy các ứng dụng mạng: 
 Web, VoIP, email, trò chơi, giao dịch điện tử, 
chia sẽ tệp tin
Những dịch vụ viễn thông cung cấp cho 
các ứng dụng
 Sự vận chuyển dữ liệu tin cậy từ nguồn tới đích 
 Sự vận chuyển dữ liệu “tốt nhất có thể” (không 
tin cậy)
Mạng máy tính - Chương 1 5
mobile network
global ISP
regional ISP
home 
network
institutional
network
GIAO THỨC LÀ GÌ?
Mạng máy tính - Chương 1 6
Chào anh!
Ờ, chào em
Mấy giờ
rồi anh?
9 giờ
đúng
TCP connection
response
GET 
time
TCP connection
request
GIAO THỨC LÀ GÌ ? (TT)
7
GIAO THỨC LÀ GÌ ? (TT)
Một số giao thức phổ biến
 ICMP: Internet Control Management Protocol
 TCP: Transmission Control Protocol
 IP: Internet Protocol
 HTTP: Hypertext Transfer Protocol
 SMTP: Simple Mail Transfer Protocol
 FTP: File Transfer Protocol
 
Tóm lại giao thức mạng sẽ.
 Định nghĩa khuôn dạng (cú pháp/ngữ nghĩa) thông điệp
 Thủ tục gửi/nhận thông điệp
 Kiểm soát chất lượng đường truyền/Xử lý lỗi
8
1.2. CÁC THÀNH PHẦN CƠ BẢN CỦA MẠNG
Rìa của mạng
Các host: clients, servers
Các thiết bị đầu cuối khác
Môi trường truyền thông
Các liên kết có dây và không dây
Lõi của mạng (core)
Các thiết bị mạng phục vụ việc kết nối, 
truyền tải thông tin
Router, switch, gateway 9
mobile network
global ISP
regional ISP
home 
network
institutional
network
NETWORK EDGE – RÌA CỦA MẠNG
Máy tính đầu cuối (hosts)
 Chạy các ứng dụng mạng
 Vd: Web, Mail,
Mô hình khách/chủ
 Máy khách yêu cầu và nhận dịch vụ từ máy chủ
 Vd: Trình duyệt web/máy chủ web; máy 
khách/máy chủ email
10
mobile network
global ISP
regional ISP
home 
network
institutional
network
KẾT NỐI MẠNG VÀ ĐƯỜNG TRUYỀN
: làm sao để kết nối máy đầu cuối vào 
bộ định tuyến?
Truy cập mạng gia đình 
Truy cập mạng công sở (trường học, công ty) 
Truy cập mạng di động
Lưu ý:
Băng thông (số bit/giây) của mạng truy cập
Mạng chia sẻ hay mạng chuyên dụng?
11
KẾT NỐI MẠNG QUA DSL
Digital Subcriber line – Đường thuê bao số
12
central office
ISP
telephone
network
DSLAM
voice, data transmitted
at different frequencies over
dedicated line to central office
DSL
modem
Bộ chia 
tín hiệu
DSL access 
multiplexer
 Sử dụng hạ tầng điện thoại có sẵn
 data được truyền qua đường DSL vào Internet
 dữ liệu thoại truyền qua đường DSL vào mạng điện thoại số
 Tốc độ upload < 2.5 Mbps (thường gặp 256Kbps)
 Tốc độ download < 24 Mbps (thường gặp 8 Mbps)
KẾT NỐI MẠNG QUA ĐƯỜNG CÁP
Không sử dụng cơ sở hạ tầng điện thoại 
 thay vào đó sử dụng hạ tầng truyền hình cáp 
Cáp quang/đồng trục hỗn hợp (HFC - hybrid fiber coax) 
 không đối xứng: tối đa 30Mbps tải xuống, 2 Mbps tải lên 
Mạng bao gồm cáp đồng trục và cáp quang nối liền hộ gia đình tới bộ định 
tuyến ISP 
 Các hộ chia sẻ cùng đường truyền và bộ định tuyến
13
KẾT NỐI MẠNG QUA ĐƯỜNG CÁP
14
frequency division multiplexing: different channels transmitted
in different frequency bands
cable
modem
splitter
cable headend
Channels
V
I
D
E
O
V
I
D
E
O
V
I
D
E
O
V
I
D
E
O
V
I
D
E
O
V
I
D
E
O
D
A
T
A
D
A
T
A
C
O
N
T
R
O
L
1 2 3 4 5 6 7 8 9
KIẾN TRÚC MẠNG TRUYỀN HÌNH 
CÁP
15
hộ gđ
Trạm điều phối
mạng cáp phân phối
(đơn giản)
Khoảng 500 – 5000 hộ
KIẾN TRÚC MẠNG TRUYỀN HÌNH 
CÁP
16
hộ gđ
Trạm điều phối
mạng cáp phân phối
(đơn giản)
server(s)
KIẾN TRÚC MẠNG TRUYỀN HÌNH 
CÁP
17
hộ gđ
Trạm điều phối
mạng cáp phân phối
(đơn giản)
Channels
V
I
D
E
O
V
I
D
E
O
V
I
D
E
O
V
I
D
E
O
V
I
D
E
O
V
I
D
E
O
D
A
T
A
D
A
T
A
C
O
N
T
R
O
L
1 2 3 4 5 6 7 8 9
KẾT NỐI MẠNG TẠI NHÀ
Kết nối tới nhà cung cấp 
dịch vụ
cable hoặc DSL modem
router, firewall, NAT
Kết nối có dây
Ethernet (100 Mbps)
wireless access 
point (54 Mbps)
Các thiết bị
không dây
Thường tích 
hợp 2 trong 1
KẾT NỐI MẠNG Ở DOANH NGHIỆP
Tốc độ thường gặp 10Mbps, 100Mbps, 1Gbps, 10Gbps
Thường thì các thiết bị đầu cuối được kết nối trực tiếp với 
Ethernet switch
19
Ethernet 
switch
institutional mail,
web servers
institutional router
institutional link to 
ISP (Internet)
KẾT NỐI MẠNG KHÔNG DÂY
Các thiết bị đầu cuối kết nối với tới bộ định tuyến bằng môi trường mạng không dây chia sẻ.
 Thông qua các trạm phát gọi là Access Point
20
wireless LANs:
 within building (100 ft)
 802.11b/g (WiFi): 11, 54 Mbps 
transmission rate
wide-area wireless access
 provided by telco (cellular) 
operator, 10’s km
 between 1 and 10 Mbps 
 3G, 4G: LTE
to Internet
to Internet
1.2. CÁC THÀNH PHẦN CƠ BẢN (TT)
Host: Gửi các gói (packet) 
dữ liệu
 Nhận các message từ ứng dụng
 Chia nhỏ message thành các 
gói có độ dài L bits
 Gửi các gói đó qua đường kết 
nối có tốc độ (băng thông) R
21
R: tốc độ đường truyền
host
12
2 packet có độ dài
L bits mỗi gõi
packet
transmission
delay
time needed to
transmit L- bit
packet into link
L (bits)
R (bits/sec)
= =
1.2. CÁC THÀNH PHẦN CƠ BẢN (TT)
Môi trường vật lý
Bit: lan truyền giữa bộ phát và bộ 
thu 
Kết nối vật lý: là môi trường kết 
nối giữa bộ phát và bộ thu
Tín hiệu được dẫn 
 Tín hiệu được truyền trong đường dây 
đặt sẵn: dây đồng, cáp quang, cáp đồng 
trục 
Tín hiệu không được dẫn
 tín hiệu truyền tự do, vd: sóng radio 
22
Cáp đôi dây xoắn (twisted pair)
 Hai dây đồng cách điện
• Loại 3: cáp điện thoại truyền 
thống, 10 Mbps Ethernet 
• loại 5: cáp mạng, 100Mbps 
Ethernet
1.2. CÁC THÀNH PHẦN CƠ BẢN (TT)
Môi trường vật lý
Cáp đồng trục
 Hai dây dẫn đồng đồng tâm 
 nguyên thủy dùng cho TH cáp 
 Chia sẻ môi trường truyền
 Phát tán rộng 
 ít ảnh hưởng bởi nhiễu sóng điện từ 
 tốc độ cao (> 1Mbps)
23
 Cáp sợi quang
– Sợi thủy tinh truyền 
xung ánh sáng, mỗi xung 
là một bit 
– tốc độ cao:
• truyền tải điểm-điểm 
với tốc độ cao(vd: 
10/100 Gbps)
– Ít lỗi: bộ lặp tín hiệu 
được đặt xa nhau; miễn 
nhiễm với nhiễu sóng 
điện từ
1.2. CÁC THÀNH PHẦN CƠ BẢN (TT)
Môi trường vật lý: Vô tuyến
24
 Tín hiệu được mang trong 
dải tần số của sóng điện từ
 Không có “dây dẫn”
 Chịu ảnh hưởng nhiều từ 
tác nhân bên ngoài: 
 phản xạ 
 cản trở bởi vật thể 
 giao thoa/nhiễu 
Phân loại liên kết radio: 
 sóng ngắn (vi ba)
 lên tới 45 Mbps
 Wireless LAN (vd: Wifi) 
 11Mbps, 54 Mbps
 Diện rộng (vd: mạng di động)
 công nghệ 3G: ~ 1 Mbps
 Vệ tinh 
 từ vài Kbps tới 45Mbps
 270 msec độ trễ đầu cuối-đầu 
cuối
NỘI DUNG
1. Các khái niệm cơ bản
2. Các thành phần cơ bản của mạng
3. Phân loại mạng máy tính
4. Các mô hình kết nối
5. Kiến trúc hạ tầng vật lý mạng Internet
6. Lịch sử ra đời và phát triển mạng Internet
25
1.3. PHÂN LOẠI MẠNG MÁY TÍNH
Theo quy mô mạng
 Mạng cục bộ (LAN – Local Network Area)
 Mạng đô thi (MAN – Metropolitan Network Area)
 Mạng diện rộng (WAN – Wide Network Area)
Theo kỹ thuật chuyển
 Mạng chuyển mạch kênh (ảo)
 Mạng chuyển mạch gói
Theo hình cách thức truyền tin
 Mạng quảng bá (broadcast)
 Mạng điểm-đểm (point-to-point)
 Multicast
26
1.3. PHÂN LOẠI MẠNG (TT)
27
1.3. PHÂN LOẠI MẠNG (TT)
Mạng LAN
 Băng thông lớn;
 Kích thước mạng bị giới hạn;
 Chi phí triển khai lắp đặt rẻ;
 Quản trị đơn giản.
28
1.3. PHÂN LOẠI MẠNG (TT)
Mạng MAN
 Gần giống như mạng LAN nhưng giới hạn kích thước của nó là một thành phố hay một
quốc gia. Mạng MAN kết nối các mạng LAN lại với nhau thông qua môi trường truyền dẫn
và các phương thức truyền thông khác nhau.
 Băng thông ở mức trung bình,đủ để phục vụ các ứng dụng cấp thành phố hay quốc gia như
chính phủ điện tử,thương mại điện tử,các ứng dụng của các ngân hàng
 Do MAN kết nối nhiều LAN nên việc quản trị sẽ gặp khó khăn hơn ,đồng thời độ phức tạp
cũng tăng theo.
 Chi phí các thiết bị MAN tương đối đắt tiền
29
1.3. PHÂN LOẠI MẠNG (TT)
Mạng WAN
 Băng thông thấp, dễ mất kết
nối thường chỉ phù hợp với
các ứng dụng online như
email , FTP,web.
 Phạm vi hoạt động
không giới hạn
 Do kết nối nhiều LAN
và MAN với nhau nên
mạng rất phức tạp và các
tổ chức toàn cầu phải
đứng ra quy định và
quản lý
 Chi phí cho các thiết bị và công nghệ WAN 
rất đắt
30
1.3. PHÂN LOẠI MẠNG (TT)
Internet là gì?
 Là mạng của các mạng
 Hàng triệu/hàng tỉ thiết bị/hệ thống đầu cuối
 Các trạm làm việc (workstation)
 Các thiết bị PDA, thiết bị sinh hoạt,
 Hệ thống đường truyền trải khắp toàn cầu
 Rất nhiều thiết bị “định tuyến” phục vụ nhu cầu “vận chuyển” tin tức giữa các nút.
Ai sở hữu Internet ?
 Không của bất cứ tổ chức hay cá nhân nào
 Internet được xây dựng và hoạt động theo các chuẩn chung do một số tổ chức quy định và
giám sát (IETF, ICANN, InterNIC, IAB, ITU)
31
LÕI CỦA MẠNG
Hàng triệu thiết bị định tuyến kết nối với 
nhau
Chuyển mạch các gói (packet) từ đầu gửi 
đến đầu nhận
 chuyển tiếp các gói từ router này tới router kế 
tiếp(trên trục đường link từ source đến 
destination)
 Sử dụng toàn bộ băng thông của đường link khi 
gửi các packets
32
GIỮ - CHUYỂN TIẾP (STORE-AND-
FORWARD)
33
source
R bps
destination
123
L bits/packet
R bps
 Thời gian để đẩy 1 packet vào
đường link có băng thong R là: L/R 
(giây)
 Giữ và chuyển tiếp: Mỗi packet 
phải được nhận đủ tại bộ chuyển
mạch trước khi nó tiếp tục được
truyền đi
 Độ trễ truyền tải = 2*L/R (g/sử
độ trễ lan truyền = 0)
Ví dụ
 L = 7.5 Mbits
 R = 1.5 Mbps
 Độ trễ truyền tải = 10s
CHUYỂN GÓI – QUEUEING DELAY, LOSS
Nếu số packet tới vượt quá băng thông của output link :
 packets sẽ được xếp vào hàng đợi (queue) 
 packets có thể rớt (drop/lost) nếu hàng đợi đầy
34
A
B
C
R = 100 Mb/s
R = 1.5 Mb/s
D
Ehàng đợi gói tin
NGUYÊN NHÂN CỦA DELAY
Xử lý tại node mạng
 Kiểm tra lỗi
 Xác định cổng ra
Xếp hàng (hàng đợi)
 Gói tin đến phải phải chờ vì cổng ra đang bận
 Đức độ tắc nghẽn của bộ định tuyến
Trễ do thời thời gian truyền tải
 L: độ dài gói tin (bits)
 R: băng thông đường truyền
 Thời gian đẩy hết gói tin lên đường truyền = L/R
Trễ do thời gian lan truyền tín hiệu
 Tốc độ truyền tín hiệu điện từ khoảng s = 2*108m/s
 Thời gian lan truyền tín hiệu trên đường truyền dài d(m) là d/s
35
DELAY TẠI NODE MẠNG
dxl = độ trễ xử lý
 Khoảng vài micro-giây hoặc ít hơn
dxl = độ trễ xếp hàng
 Phụ thuộc vào mức độ tắc nghẽn của mạng
dtt = độ trễ truyền tải
 Phụ thuộc vào băng thông của mạng L/R
dlt = độ trễ lan truyền
 vài microsecs tới vài trăm microsecs
36
dnode = dxl + dxh + dtt + dlt
QUEUEING DELAY
R = băng thông (bps)
L = độ dài gói tin (bits)
a = tốc độ trung bình gói tin
Cường độ lưu lượng gói = La/R
La/R ~ 0: độ trễ xếp hàng trung bình thấp 
La/R -> 1: độ trễ tăng dần 
La/R > 1: nhiều “công việc” tới hơn là khả năng xử lý, độ trễ trung bình là vô hạn!
37
THÔNG LƯỢNG (THROUGHPUT)
Thông lượng: tốc độ (bits/đvtg) mà các bit được truyền tải giữa bên gửi và 
bên nhận
 Tức thời: tại một thời điểm cụ thể
 Trung bình: Tốc độ trong 1 khoảng thời gian
Rs > Rc: Thông lượng toàn tuyến là bao nhiêu ?
Rs < Rc: Thông lượng toàn tuyến là bao nhiêu ?
38
Rc bits/secRs bits/sec
CHỨC NĂNG CỦA LÕI MẠNG
Routing (định tuyến): Xác định 
đường đi từ source tới 
destination
Thuật toán định tuyến
Forwarding (Chuyển tiếp): chuyển 
gói tin từ router này tới router 
hàng xóm
39
routing algorithm
local forwarding table
header value output link
0100
0101
0111
1001
3
2
2
1
1
23
địa chỉ đích trong
header của gói tin đến
CHUYỂN MẠCH KÊNH – CIRCUIT SWITCHING
Tài nguyên mạng (vd: băng thông) được chia 
thành “những phần nhỏ”
Các phần này được phân phối cho các “cuộc 
gọi”.
Phần tài nguyên đó sẽ rỗi nếu cuộc gọi đó kết 
thúc.
Phân chia băng thông: 
Phân chia theo tần số 
Phân chia theo thời gian
40
PHÂN CHIA BĂNG THÔNG
41
FDM
Tần số
time
TDM
Tần số
time
4 users
Ví dụ:
VÍ DỤ CỤ THỂ:
Cần bao nhiêu thời gian để gửi hết một file có kích thước là 640,000 bits từ 
máy A tới máy B qua một mạng chuyển mạch kênh ? 
 Tống tất cả các kết nối có tốc độ 1.536 Mbps
 Phân chia băng thông dùng TDM với 24 slot/giây 
 500 msec cần để thiết lập mạch
42
Đáp số: ~ 0.6 giây
CHUYỂN MẠCH GÓI – PAKET 
SWITCHING
Mỗi dòng dữ liệu đầu cuối-đầu cuối được 
chia thành nhiều gói
Người dùng chia sẻ tài nguyên mạng
Mỗi gói tin được dùng toàn bộ băng 
thông của liên kết
Tài nguyên được sử dụng theo nhu 
cầu
Tranh chấp tài nguyên mạng 
(bandwidth)
Nhu cầu sử dụng vượt quá tài 
nguyên cho phép
Tắc nghẽn: các gói tin mắc kẹt 
và nằm trong hàng đợi tại các 
nốt mạng. 
Lưu và chuyển tiếp: nguyên gói 
tin di chuyển qua từng node 
mạng. 
Node mạng nhận toàn bộ gói 
tin trước khi chuyển tiếp 
43
CHUYỂN MẠCH GÓI
Thứ tự của các gói tin của A và B không theo một quy ước nào, tài 
nguyên được chia sẻ theo nhu cầu.
TDM: mỗi máy nhận được một ô thời gian trong khung thời gian 
xoay vòng của TDM. 
44
A
B
C
10 Mb/s
Ethernet
1.5 Mb/s
D E
phân phối theo nhu cầu
hàng đợi gói tin
PACKETS SWITCHING VS CIRCURIT SWICHING
Chuyển gói cho phép nhiều người 
dùng hơn sử dụng mạng!
 Liên kết 1 Mb/s
 Mỗi người dùng:
 100 kb/s khi sử dụng 
 Sử dụng 10% thời gian
Circuit switching
 tối đa 10 users
Packet switching
 Với 35 users thì
xác xuất > 10 người sử dụng 
mạng cùng lúc là < 0.0004 
45
N
users
1 Mbps link
H: làm sao tính ra 0.0004 ?
H: Nếu > 35 users thì sao ?
PACKETS SWITCHING VS CIRCURIT SWICHING
Chuyển gói hoàn toàn vượt trội?
 Phù hợp với dữ liệu không đều 
 chia sẻ tài nguyên 
 đơn giản, ko yêu cầu khởi tạo cuộc gọi 
Tắc nghẽn quá mức: gói tin bị trễ và mất 
 cần có các giao thức cho việc truyền tải dữ liệu tin cậy, kiểm soát tắc nghẽn
Hỏi: làm thế nào để cung cấp dịch vụ tương tự như chuyển mạch kênh? 
 Băng thông cần đảm bảo cho các ứng dụng thời gian thực 
46
1.3. PHÂN LOẠI MẠNG (TT)
Theo quy mô mạng
Theo kỹ thuật chuyển
Theo cách thức truyền tin
 Mạng quảng bá (broadcast)
 Thông tin được phát từ 1 nút, tất cả các nút còn lại trong mạng sẽ nhận được thông tin
 Mạng điểm-đểm (point-to-point)
 Thông tin được phát từ 1 nút và chuyển qua nhiều chặng (nút trung gian) đến 1 nút xác định
 Phát đa điểm có lựa chọn (multicast)
 Thông tin được phát từ 1 nút trong mạng và được chuyển qua nhiều chặng gửi tới 1 nhóm nút xác định nào đó

47
1.3. PHÂN LOẠI MẠNG (TÓM TẮT)
48
Mạng chuyển mạch kênh
(circuit-switched networks)
Communication 
network
Mạng chuyển mạch (switched 
networks)
Mạng chuyển mạch gói 
(packet-switched networks)
FDM
TDM
Point -to-Point networks Broadcast networks
NỘI DUNG
1. Các khái niệm cơ bản
2. Các thành phần cơ bản của mạng
3. Phân loại mạng máy tính
4. Các mô hình kết nối mạng
5. Kiến trúc hạ tầng vật lý mạng Internet
6. Lịch sử ra đời và phát triển mạng Internet
49
1.4. MÔ HÌNH KẾT NỐI MẠNG
Mô hình kết nối vật lý (Toplogy) 
 Bus, Ring, Star, Partial Mesh,....v.v.
Tương tác giữa các máy tính trong mạng
 Mô hình Client-Server (Khách-Chủ)
 Mô hình Peer-to-Peer (ngang hàng )
 Mô hình Hybird (lai giữa 2 mô hình trên)
50
1.4. MÔ HÌNH KẾT NỐI MẠNG (TT)
Mô hình Client-Server
 Các máy trạm (client) được nối với các máy chủ (server), nhận quyền truy nhập mạng và tài
nguyên mạng từ các máy chủ.
51
1.4. MÔ HÌNH KẾT NỐI MẠNG (TT)
Mô hình Peer-to-Peer
 Mô hình này không có máy chủ, các máy trên mạng chia sẻ tài nguyên không
phụ thuộc vào các máy khác trên mạng. Mô hình này không có quá trình đăng
nhập tập trung, nếu đã đăng nhập vào mạng bạn có thể sử dụng tất cả tài
nguyên trên mạng
 Mạng ngang hàng thường được tổ chức thành các nhóm làm việc workgroup.
52
1.4. MÔ HÌNH KẾT NỐI MẠNG (TT)
Client-Server Peer-to-Peer Hybird
Độ an toàn/tính 
bảo mật thông tin
Cao – Quản trị
mạng có thể điều 
chỉnh quyền truy 
cập
Kém – Phụ thuộc 
vào mức độ chia sử
của mỗi node trong 
mạng
Gần giống mô hình 
Client-Server
Khả năng cài đặt Khó Dễ Khó
Yêu cầu phần 
cứng/phần mềm
Cần có máy chủ; Hệ
điều hành mạng; 
các phần cứng bổ
sung
Không cần máy chủ; 
hệ điều hành cá 
nhân;
Giống Client-Server
Quản trị mạng Có Không cần Có
Xử lý/lưu trữ tập 
trung
Có Không Có
Chi phía cài đặt Cao Thấp Cao
53
 So sánh 3 mô hình
NỘI DUNG
1. Các khái niệm cơ bản
2. Các thành phần cơ bản của mạng
3. Phân loại mạng máy tính
4. Các mô hình kết nối mạng
5. Kiến trúc hạ tầng vật lý mạng Internet
6. Lịch sử ra đời và phát triển mạng Internet
54
1.5. KIẾN TRÚC INTERNET
Internet là gì?
 Là mạng của các mạng
 Hàng triệu/hàng tỉ thiết bị/hệ thống đầu cuối 
 Các trạm làm việc (workstation)
 Các thiết bị PDA, thiết bị sinh hoạt,
 Hệ thống đường truyền trải khắp toàn cầu
 Rất nhiều thiết bị “định tuyến” phục vụ nhu cầu “vận chuyển” tin tức giữa các nút.
Ai sở hữu Internet ?
 Không của bất cứ tổ chức hay cá nhân nào
 Internet được xây dựng và hoạt động theo các chuẩn chung do một số tổ chức quy định và 
giám sát (IETF, ICANN, InterNIC, IAB, ITU)
55
1.5. KIẾN TRÚC INTERNET (TT)
Kiến trúc Internet ?
56
access
net
access
net
access
net
access
net
access
net
access
net
access
net
access
net
access
net
access
net
access
net
access
net
access
net
access
netaccess
net
access
net
Question: given millions of access ISPs, 
how to connect them together?
1.5. KIẾN TRÚC INTERNET (TT)
Option: connect each access ISP to every other access ISP? 
access
net
access
net
access
net
access
net
access
net
access
net
access
net
access
net
access
net
access
net
access
net
access
net
access
net
access
netaccess
net
access
net
connecting each access ISP to each other 
directly doesn’t scale: O(N2) connections.
57
1.5. KIẾN TRÚC INTERNET (TT)
access
net
access
net
access
net
access
net
access
net
access
net
access
net
access
net
access
net
access
net
access
net
access
net
access
net
access
netaccess
net
access
net
Option: connect each access ISP to a global transit ISP? Customer and provider ISPs have 
economic agreement.
global
ISP
58
1.5. KIẾN TRÚC INTERNET (TT)
access
net
access
net
access
net
access
net
access
net
access
net
access
net
access
net
access
net
access
net
access
net
access
net
access
net
access
netaccess
net
access
net
But if one global ISP is viable business, there will be competitors 
.
ISP B
ISP A
ISP C
59
1.5. KIẾN TRÚC INTERNET (TT)
access
net
access
net
access
net
access
net
access
net
access
net
access
net
access
net
access
net
access
net
access
net
access
net
access
net
access
netaccess
net
access
net
But if one global ISP is viable business, there will be competitors 
. which must be interconnected
ISP B
ISP A
ISP C
IXP
IXP
peering link
Internet exchange point
60
1.5. KIẾN TRÚC INTERNET (TT)
access
net
access
net
access
net
access
net
access
net
access
net
access
net
access
net
access
net
access
net
access
net
access
net
access
net
access
netaccess
net
access
net
 and regional networks may arise to connect access nets to 
ISPS 
ISP B
ISP A
ISP C
IXP
IXP
regional net
61
1.5. KIẾN TRÚC INTERNET (TT)
access
net
access
net
access
net
access
net
access
net
access
net
access
net
access
net
access
net
access
net
access
net
access
net
access
net
access
netaccess
net
access
net
 and content provider networks (e.g., Google, Microsoft,
Akamai) may run their own network, to bring services, content
close to end users
ISP B
ISP A
ISP B
IXP
IXP
regional net
Content provider network
62
NỘI DUNG
1. Các khái niệm cơ bản
2. Các thành phần cơ bản của mạng
3. Phân loại mạng máy tính
4. Các mô hình kết nối mạng
5. Kiến trúc hạ tầng vật lý mạng Internet
6. Lịch sử ra đời và phát triển mạng Internet
63
1.6. LỊCH SỬ INTERNET
1961-1972: Thời kỳ đầu của mạng chuyển mạch gói
64
 1961: Kleinrock – Chứng minh 
tính hiệu quả của mạng
chuyển mạch gói
 1964: Paul Baran-Nghiên cứu
chuyển mạch gói trong mạng
quân sự
 1967: Mạng ARPAnet được
đầu tư xây dựng dưới sự
bảo trợ của ARPA
 1969: Nút mạng ARPAnet đầu
tiên hoạt động
 1972:
– ARPAnet chính thức công bố và vận 
hành
– Ra đời giao thức điều khiển mạng 
NCP (Network Control Protocol - first 
host-host protocol )
– Chương trình e-mail đầu tiên
– ARPAnet phát triển lên15 nút
1.6. LỊCH SỬ INTERNET (TT)
1961-1972: Thời kỳ đầu của mạng 
chuyển mạch gói
65
1.6. LỊCH SỬ INTERNET (TT)
1972-1980: Liên mạng, mạng mới, mạng độc quyền
66
 1970: Mạng vệ tinh ALOHA ở
Hawaii
 1974: Kiến trúc kết nối liên mạng
mới do Cerf và Kahn đề xuất
 1976: Xerox PARC cho ra đời
Ethernet
 Cuối thập niên 70: một số mạng
độc quyền DECnet, SNA, XNA
 Cuối thập niên 70: mạng chuyển
mạch gói (độ dài cố định-tiền thân
của mạng ATM)
 1979: ARPAnet có 200 nút
Nguyên lý kết nối liên mạng 
của Cerf và Kahn
– minimalism, autonomy -
no internal changes 
required to interconnect 
networks.
– best effort service model.
– stateless routers.
– decentralized control
1.6. LỊCH SỬ INTERNET (TT)
1980-1990: nhiều protocol mới, nhiều mạng mới
67
 1983: deployment of 
TCP/IP
 1982: SMTP e-mail protocol 
defined 
 1983: DNS defined for 
name-to-IP-address 
translation
 1985: FTP protocol defined
 1988: TCP congestion control
 new national networks: 
CSnet, BITnet, NSFnet, Minitel
 100,000 hosts kết nối (toàn
bộ các mạng)
1.6. LỊCH SỬ INTERNET (TT)
68
Đầu thập niên1990: ARPAnet chính
thức ngừng hoạt động
1991: NSFnet bỏ những hạn chế sử
dụng NFS cho mục đích thương
mại (đến 1995 NFSnet ngừng hoạt
động)
Đầu thập niên1990: Web
– hypertext [Bush 1945, Nelson 
1960’s]
– HTML, HTTP: Berners-Lee
– 1994: Mosaic, later Netscape
– late 1990’s: Commercialization of 
the Web
Cuối 1990’s – 2000’s:
 Nhiều ứng dụng “chết
người”: instant messaging, 
P2P file sharing.
 Vấn đề an ninh mạng trở nên
cấp thiết.
 Khoảng 50 triệu host và hơn
100 triệu người dùng
 Tốc độc đường trục
backbone đạt cỡ Gbps
1990 - 2000’s: Thương mai
điện tử, Web, new apps
1.6. LỊCH SỬ INTERNET (TT)
2005 – nay
 ~3.8 billion hosts (smartphones and tablets)
 Truy cập băng thông rộng
 Truy cập không dây tốc độ cao có ở khắp nơi
 Xuất hiện các “mạng xã hội” online
 Facebook (1,591 bil users – 12/2015)
 Twitter (0.35 bil users – 12/2015)
 Các “ông lớn” (Google, Microsoft) xây dựng “mạng riêng”
 Thông qua internet, các hãng cung cấp khả năng tìm kiếm, truy cập tức thời.
 E-commerce, universities, enterprises running their services in “cloud” (eg, Amazon 
EC2)
69
SỐ LIỆU THỐNG KÊ (THAM KHẢO)
Nguồn 
70
Nguồn: 
( tháng4/2016)
SỐ LIỆU THỐNG KÊ (THAM KHẢO)
Việt Nam
71
Nguồn: 
( tháng 7/2016)
SỐ LIỆU THỐNG KÊ (THAM KHẢO)
72
n : 
Tháng 4/2016
KIẾN TRÚC PHÂN TẦNG TRONG
MẠNG MÁY TÍNH
Mô hình giao thức mạng hiện nay tuân theo kiến trúc phân 
tầng (layer architecture).
 Mỗi tầng đảm nhận những chức năng nhất định.
 Chỉ có tầng duới cùng là giao tiếp trực tiếp với nhau.
 Một tầng từ tầng 2 trở lên chỉ giao tiếp với nhiều nhất hai tầng (kề trên, kề dưới).
 Thông tin truyền từ tầng N của hệ thống 1 sang tầng N của hệ thống 2 phải truyền qua các 
tầng N-1 N-2  1 của hệ thống 1 và các tầng 1 2  N-1 của hệ thống 2.
73
TRAO ĐỔI DỮ LIỆU GIỮA CÁC TẦNG
74
Data
Data
(N+1) PDU
(N+1) PCI
(N) PCI
User
(N+1) Layer
(N) Layer
PCI – Protocol Control Information
PDU – Protocol Data Unit
KIẾN TRÚC PHÂN TẦNG (TT)
75
KIẾN TRÚC PHÂN TẦNG (TT)
76
Telnet FTP
packet
radio
coaxial 
cable
fiber
optic
Application
Transmission
Media
HTTP
HTTPTelnet FTP
packet
radio
coaxial 
cable
fiber
optic
Application
Transmission
Media
Transport
& Network
No-layered
Layered
HAI MÔ HÌNH THAM CHIẾU
Open System Interconnection Reference Model
(OSI Reference Model)
 Đưa ra bởi ISO (International Organization for Standardization) năm 1984.
 Mô hình tham chiếu lý thuyết cho các hệ thống mở nói chung.
 7 tầng: Physical, Data Link, Network, Transport, Session, Presentation, Application.
TCP/IP Reference Model
 Sử dụng cho mạng Internet.
 4 tầng: Host-to-network, Internet, Transport, Application.
77
MÔ HÌNH THAM CHIẾU OSI
Physical: binary transmission
 signals, media, connectors, voltages
Data Link: access to media
 bits error control, flow control.
 physical addressing, net topology.
Network: address and best path
 path selection, routing, addressing, internetwork.
Transport: end-to-end transmission
 data transportation, virtual circuit
 error detection and recovery, information flow control
Session: interhost communication
 session management
Presentation: data representation
 data format, data syntax
Application: network services to applications
78
79
TCP/IP LAYERS & PROTOCOLS
Layers
Protocols
Network Access = Host-to-network = Data link + Physical
Network = Internet
TCP/IP VS OSI
80
81