Bài giảng Mạng máy tính - Chương 3: Môi trường truyền và dẫn thiết bị mạng thông dụng - Hoàng Thanh Hòa

Giảng viên: Hoàng Thanh Hòa
hthoa@cofer.edu.vn 1
2hthoa@cofer.edu.vn
Môi trường truyền dẫn3.1.
3.2. Các loại cáp truyền dẫn
3.3. Đường truyền vô tuyến
3.4. Thiết bị mạng thông dụng
3hthoa@cofer.edu.vn
Khái niệm môi trường truyền dẫn3.1.1
3.1.2 Tần số truyền thông
3.1.3 Đặc tính phương tiện truyền dẫn
3.1.4 Các phương thức truyền dẫn
4•Là phương tiện vật lý cho phép truyền tải tín hiệu 
giữa các thiết bị.
•Có 2 loại phương tiện truyền dẫn:
- Truyền dẫn hữu tuyến.
- Truyễn dẫn vô tuyến.
hthoa@cofer.edu.vn
5•Các tín hiệu truyền thông giữa các máy tính và các thiết 
bị là các dạng sóng điện từ.
•Dải tần từ tần số radio đến tần số hồng ngoại. 
•Tần số Radio (3Hz – 3GHz): phát tín hiệu LAN.
•Sóng Viba (3GHz -30GHz): dùng cho truyền thông tập 
trung giữa 2 điểm hoặc giữa các trạm mặt đất với vệ 
tinh.
•Tia hồng ngoại thường dùng truyền thông ở khoảng 
cách ngắn.
hthoa@cofer.edu.vn
6• Chi phí đầu tư.
• Yêu cầu cài đặt.
• Độ tin cậy, tính bảo mật
• Thông lượng (Throughput): lượng thông tin thực sự 
được truyền dẫn trên thiết bị tại một thời điểm.
hthoa@cofer.edu.vn
7• Băng thông (Bandwidth): Tổng lượng thông tin có thể 
truyền dẫn trên đường truyền tại một thời điểm.
- Bps (Bits per second-số bit trong một giây) 
- KBps (Kilobits per second): 1 KBps=10^3 
bps=1000 Bps.
- MBps (Megabits per second): 1 MBps = 10^3 KBps 
- GBps (Gigabits per second): 1 GBps = 10^3 MBps 
- TBps (Terabits per second): 1 TBps = 10^3 GBPS. 
hthoa@cofer.edu.vn
8•Băng tầng cơ sở (baseband): dành toàn bộ băng thông 
cho một kênh truyền.
•Băng tầng mở rộng (broadband):cho phép nhiều kênh 
truyền chia sẻ một phương tiện truyền dẫn.
•Độ suy giảm (attenuation): độ đo sự suy yếu đi của tín 
hiệu khi di chuyển trên một phương tiện truyền dẫn.
•Nhiễu điện từ (Electromagnetic interference - EMI)
•Nhiễu xuyên kênh (crosstalk)
hthoa@cofer.edu.vn
•Đơn công (Simplex): Thiết bị phát chỉ đảm nhiệm vai 
trò phát tín hiệu, còn thiết bị thu chỉ đảm nhiệm vai 
trò nhận tín hiệu. 
•Bán song công (Half-Duplex): Thiết bị có thể là thiết 
bị phát, vừa là thiết bị thu. Nhưng tại một thời điểm 
thì chỉ có thể ở một trạng thái (phát hoặc thu).
•Song công (Full-Duplex): Tại một thời điểm, thiết bị 
có thể vừa phát vừa thu. 
9hthoa@cofer.edu.vn
3.2.1. Cáp đồng trục.
3.2.2. Cáp xoắn đôi.
3.2.3. Cáp quang.
10hthoa@cofer.edu.vn
• Là kiểu cáp đầu tiên được dùng trong các LAN, cấu 
tạo của cáp đồng trục gồm: 
- Dây dẫn trung tâm: dây đồng hoặc dây đồng bện. 
- Một lớp cách điện giữa dây dẫn phía ngoài và dây 
dẫn phía trong. 
- Dây dẫn ngoài: bao quanh dây dẫn trung tâm dưới 
dạng dây đồng bện hoặc lá.
- Ngoài cùng là một lớp vỏ plastic bảo vệ cáp.
11hthoa@cofer.edu.vn
• Cấu tạo:
12hthoa@cofer.edu.vn
•Đấu nối cáp và máy tính:
Muốn đấu nối cáp đồng trục dày ta dùng transceiver
và nối kết vào máy tính thông qua cổng AUI.
13hthoa@cofer.edu.vn
•Phân loại:
- Cáp mỏng (thin cable/thinnet): có đường kính 
khoảng 6mm, thuộc họ RG-58, chiều dài đường chạy 
tối đa là 185 m. 
- Cáp dày (thick cable/thicknet): có đường kính 
khoảng 13mm thuộc họ RG-58, chiều dài đường 
chạy tối đa 500m.
14hthoa@cofer.edu.vn
• Cáp xoắn đôi gồm nhiều cặp dây đồng xoắn lại với 
nhau nhằm chống phát xạ nhiễu điện từ.
• Có 2 loại được sử dụng rộng rãi trong mạng LAN:
- Cáp xoắn đôi có vỏ bọc chống nhiễu STP (Shielded 
Twisted- Pair).
- Cáp xoắn đôi không có vỏ bọc chống nhiễu UTP 
(Unshielded Twisted- Pair).
15hthoa@cofer.edu.vn
• Gồm nhiều cặp xoắn được phủ bên ngoài một lớp vỏ 
làm bằng dây đồng bện.
• Chống được nhiễu từ bên ngoài và phát xạ nhiễu bên 
trong.
• Khoảng cách truyền tín hiệu xa hơn cáp UTP
16hthoa@cofer.edu.vn
• Chi phí: Rẻ hơn cáp quang nhưng đắt tiền hơn cáp 
UTP.
• Tốc độ truyền: Lý thuyết 500Mbps, thực tế khoảng 
150Mbps.
• Độ suy hao: Tín hiệu yếu dần nếu cáp dài, tối đa là 
100m.
17hthoa@cofer.edu.vn
• Gồm nhiều cặp xoắn như cáp STP nhưng không có 
lớp vỏ đồng chống nhiễu.
• Sư dụng chuẩn 10BaseT hoặc 100BaseT.
• Dễ bị nhiễu khi đặt gần thiết bị hoặc cáp khác.
• Chiều dài tối đa là 100m.
18hthoa@cofer.edu.vn
• Có 5 loại cáp UTP:
- Loại 1: truyền âm thanh, tốc độ < 4Mbps. 
- Loại 2: gồm bốn dây xoắn đôi, tốc độ 4Mbps. 
- Loại 3: truyền dữ liệu với tốc độ lên đến 10 Mbps. 
Cáp này gồm bốn dây xoắn đôi với ba mắt xoắn trên 
mỗi foot (1 foot = 0.3048 mét). 
- Loại 4: truyền dữ liệu, bốn cặp xoắn đôi, tốc độ đạt 
được 16 Mbps. 
- Loại 5: truyền dữ liệu, bốn cặp xoắn đôi, tốc độ 
100Mbps.
19hthoa@cofer.edu.vn
• Dùng ánh sáng để truyền dẫn tín hiệu.
• Tín hiệu ít bị suy hao và thường được dùng cho kết 
nối ở khoảng cách xa.
• Sợi cáp quang được cấu tạo từ ba thành phần chính:
- Lõi (core): làm bằng sợi thủy tinh hoặc plastic để 
truyền dẫn ánh sáng.
- Lớp phản xạ ánh sáng (cladding): bảo vệ, phản xạ 
ánh sáng trở lại core
- Lớp vỏ bảo vệ chính (primary coating): là lớp vỏ 
nhựa PVC giúp bảo vệ core và cladding không bị bụi, 
ẩm, trầy xước.
20hthoa@cofer.edu.vn
• Gồm có 2 loại phổ biến:
- GOF (Glass Optical Fiber) – cáp quang làm bằng 
thuỷ tinh.
- POF (Plastic Optical Fiber) – cáp quang làm bằng 
plastic.
21hthoa@cofer.edu.vn
• Lớp bảo vệ cáp quang:
- Strength member: là lớp chịu nhiệt, chịu kéo căng.
- Buffer: thường làm bằng nhựa PVC, bảo vệ tránh va 
đập, ẩm ướt. 
- Jacket: có khả năng chịu va đập, nhiệt và chịu mài 
mòn, bảo vệ phần bên trong tránh ẩm ướt và các 
ảnh hưởng từ môi trường.
22hthoa@cofer.edu.vn
• Phân loại cáp quang:
- Cáp quang Singlemode (SM)
- Cáp quang Multimode (MM)
23hthoa@cofer.edu.vn
• Cáp quang Singlemode (SM):
- Là loại cáp quang có đường kính core khá nhỏ (9µm), 
sử dụng nguồn phát laser truyền tia sáng xuyên suốt.
- Tín hiệu ít suy hao, tốc độ lớn.
- SM thường hoạt động ở 2 bước sóng 1310nm, 
1550nm.
- Khoảng cách truyền rất xa.
24hthoa@cofer.edu.vn
• Cáp quang Multimode (MM):
- Là loại cáp quang có đường kính core lớn hơn SM 
(khoảng 50µm, 62.5µm).
- Sử dụng nguồn sáng LED (Light Emitting Diode) 
hoặc laser để truyền tia sáng và thường hoạt động ở 
2 bước sóng 850nm, 1300nm.
- Ứng dụng nhiều với khoảng cách <5Km.
- Multimode có hai kiểu truyền: chiết xuất bước (Step 
index) và chiết xuất liên tục (Graded index).
25hthoa@cofer.edu.vn
• Đường đi của ánh sáng trong các loại cáp
26hthoa@cofer.edu.vn
• Ưu điểm của cáp quang:
- Dung lượng lớn, dễ dàng lắp đặt.
- Không bị nhiễu bởi tín hiệu điện, điện từ.
- Có tính cách điện nên đảm bảo tính an toàn.
- Tính bảo mật, độ tin cậy cao.
- Tính linh hoạt do các hệ thống thông tin quang đều 
khả dụng cho hầu hết các dạng thông tin số liệu, thoại 
và video.
- Dễ dàng nâng cấp khi cần thiết.
27hthoa@cofer.edu.vn
28hthoa@cofer.edu.vn
• Khắc phục những nhược điểm của các loại cáp.
• Đường truyền vô tuyến mang lại những lợi ích:
- Cung cấp kết nối tạm thời với mạng cáp có sẵn.
- Người dùng di chuyển vẫn có thể kết nối vào mạng.
- Phù hợp với địa hình phức tạp.
- Phù hợp phục vụ hiều kết nối cùng lúc.
- Dùng cho mạng có giới hạn rộng lớn.
- Dùng cho kết nối dự phòng cho các kết nối hệ thống 
cáp 
29hthoa@cofer.edu.vn
• Một số hạn chế:
- Tín hiệu không an toàn, dễ bị xâm nhập, nghe lén.
- Khi có vật cản thì tín hiệu bị suy yếu rất nhanh.
- Băng thông hệ thống không cao.
30hthoa@cofer.edu.vn
• Sóng vô tuyến (Radio):
- Sóng radio (10 KHz - 1 GHz), trong miền này ta có rất 
nhiều dải tần ví dụ như: sóng ngắn, VHF (dùng cho 
tivi và radio FM), UHF (dùng cho tivi).
- Dải tần 2,4GHz là vùng tự do, các thiết bị Wireless 
dùng dải tần này.
- Mạng di động thường sử dụng băng tần 900 MHz hoặc 
1800 MHz
31hthoa@cofer.edu.vn
• Sóng vô tuyến (Radio):
32hthoa@cofer.edu.vn
• Sóng Viba:
- Truyền thông viba thường có hai dạng: truyền thông 
trên mặt đất và các nối kết với vệ tinh.
- Miền tần số của viba mặt đất khoảng 21-23 GHz.
- Băng thông từ 1- 10Mbps.
- Phụ thuộc nhiều vào điều kiện thời tiết, công suất và 
tần số phát
33hthoa@cofer.edu.vn
• Hồng ngoại:
- Dùng tia hồng ngoại để truyền tải dữ liệu giữa các 
thiết bị.
- Tia hồng ngoại có dải thông cao → truyền tín hiệu ở 
tốc độ cao (từ 1- 10Mbps).
- Miền tần số từ 100GHz – 1000GHz.
34hthoa@cofer.edu.vn
• Hồng ngoại: gồm có 4 loại
- Mạng đường ngắm: mạng này chỉ truyền khi máy 
phát và máy thu có một đường ngắm rõ rệt giữa 
chúng. 
- Mạng hồng ngoại tán xạ: kỹ thuật này phát tia truyền 
truyền dội tường và sàn nhà rồi mới đến máy thu.
- Mạng phản xạ: Máy thu-phát quang đặt gần máy tính 
sẽ truyền tới một vị trí chung, tại đây tia truyền được 
đổi hướng đến máy tính thích hợp.
- Broadband optical telepoint: loại mạng cục bộ vô 
tuyến hồng ngoại cung cấp các dịch vụ dải rộng.
35hthoa@cofer.edu.vn
3.4.1. Card mạng
3.4.2. Modem (bộ điều chế và giải điều chế).
3.4.3. Repeaer (Bộ khuếch đại tín hiệu)
3.4.4. Hub
3.4.5. Bridge (Cầu nối).
3.4.6. Switch (Bộ chia mạng)
3.4.7. Router (Bộ định tuyến).
3.4.8. Gateway – Proxy
3.4.9. Wireless Access Point
36hthoa@cofer.edu.vn
37hthoa@cofer.edu.vn
• Là thiết bị nối kết giữa máy tính và cáp mạng. 
• Giao tiếp với máy tính qua các khe cắm như: ISA, PCI 
hay USP
• Phần giao tiếp với cáp mạng thông thường theo các 
chuẩn như: AUI, BNC, UTP
• Chức năng của Card mạng:
- Chuẩn bị đưa dữ liệu lên mạng.
- Gửi dữ liệu đến máy tính khác.
- Kiểm soát luồng dữ liệu giữa máy tính và hệ thống cáp. 
38hthoa@cofer.edu.vn
• Địa chỉ MAC (Media Access 
Control): 
- Địa chỉ này do IEEE cấp 
cho nhà sản xuất.
- Được gán cố định vào chip 
của mỗi card mạng.
- Gồm 6 byte, 3 byte đầu là 
mã số nhà sản xuất, 3 byte 
sau là số serial của card 
mạng do hãng đó sản 
xuất.
39hthoa@cofer.edu.vn
40hthoa@cofer.edu.vn
• Là thiết bị dùng để nối hai máy tính hay hai thiết bị ở 
xa thông qua mạng điện thoại.
• Modem giúp nối các mạng LAN ở xa thành một mạng 
WAN.
• Chức năng: 
- chuyển đổi tín hiệu số (digital) thành tín hiệu tương 
tự (analog) để truyền dữ liệu trên dây điện thoại.
- Tại đầu nhận, Modem chuyển ngược lại từ dạng tín 
hiệu tương tự sang dạng tín hiệu số.
41hthoa@cofer.edu.vn
42hthoa@cofer.edu.vn
• Là thiết bị giống như Repeater nhưng nhiều port 
hơn cho phép nhiều máy tính nối tập trung về thiết 
bị này.
• Chức năng giống với Repeater.
• Gồm có 3 loại:
- Passive Hub
- Active Hub
- Intelligent Hub
43hthoa@cofer.edu.vn
• Hub thụ động (Passive Hub): chỉ đảm bảo chức 
năng kết nối, không xử lý lại tín hiệu.
• Hub chủ động (Active Hub): có khả năng khuếch đại 
tín hiệu để chống suy hao.
• Hub thông minh (Intelligent Hub): là Hub chủ động 
nhưng có thêm khả năng tạo ra các gói tin thông báo 
hoạt động của mình giúp cho việc quản trị mạng dễ 
dàng hơn.
44hthoa@cofer.edu.vn
• Là thiết bị cho phép nối kết hai nhánh mạng, có chức 
năng chuyển có chọn lọc các gói tin đến nhánh mạng 
chứa máy nhận gói tin. 
• Trong Bridge có bảng địa chỉ MAC, bảng địa chỉ này 
sẽ được dùng để quyết định đường đi của gói tin.
45hthoa@cofer.edu.vn
46hthoa@cofer.edu.vn
Hub Hub
Bridge
• Là thiết bị giống như bridge nhưng nhiều port hơn 
cho phép ghép nối nhiều đoạn mạng với nhau.
• Dựa vào bảng địa chỉ MAC để quyết định gói tin nào 
đi ra port nào.
• Hoạt động tại lớp 2 trong mô hình OSI.
47hthoa@cofer.edu.vn
• Quá trình xử lý gói tin:
1. Kiểm tra địa chỉ nguồn của gói tin trong bảng MAC
2. Kiểm tra địa chỉ đích có trong bảng MAC chưa:
- Nếu chưa có thì nó sẽ gởi gói tin ra tất cả các port 
(ngoại trừ port gói tin đi vào). 
- Nếu địa chỉ đích đã có trong bảng MAC: 
✓Nếu port đích trùng với port nguồn thì Switch (hoặc 
Bridge) sẽ loại bỏ gói tin. 
✓Nếu port đích khác với port nguồn thì gói tin sẽ 
được gởi ra port đích tương ứng.
48hthoa@cofer.edu.vn
• Hỗ trợ một số tính năng nâng cao:
- Hỗ trợ nhiều giao tiếp đồng thời, tăng băng thông 
trên toàn mạng.
- Hỗ trợ giao thiếp song công: gửi và nhận tin trên 
cùng một cổng.
- Điều hòa tốc độ kênh truyền: Các kênh truyền có 
tốc độ khác nhau giao tiếp được với nhau.
49hthoa@cofer.edu.vn
• Là thiết bị liên mạng hoạt động ở tầng 3 của mô hình 
OSI, nối nhiều mạng với nhau thành một liên mạng.
• Nhiệm vụ: chuyển tiếp các gói tin từ mạng này tới 
mạng kia để đến được các máy nhận.
• Dùng bảng định tuyến (Routing table) để lưu thông tin 
về mạng→ tìm đường đi tối ưu cho gói tin.
• Bảng định tuyến: chứa thông tin về đường đi, ước 
lượng khoảng cách, thời gian
50hthoa@cofer.edu.vn
51hthoa@cofer.edu.vn
• Nguyên lý hoạt động:
Khi một gói tin đến Router, nó tiến hành kiểm tra IP đích 
của gói tin:
- Nếu đ/c IP đích có trong bảng định tuyến→ Router gửi 
gói tin đến port tương ứng.
- Nếu đ/c IP đích không có trong bảng→ Router kiểm 
tra trong bảng có khai báo Default Gateway?
✓Nếu có, gói tin đến Default Gateway tương ứng.
✓Nếu không khai báo thì gói tin bị loại bỏ
52hthoa@cofer.edu.vn
• Đường đi của gói tin:
53hthoa@cofer.edu.vn
• Là thiết bị trung gian dùng để nối kết mạng nội bộ bên 
trong và mạng bên ngoài. 
• Chức năng: kiểm soát tất cả các luồng dữ liệu đi ra và 
vào mạng nhằm ngăn chặn hacker tấn công.
• Proxy hoạt động giống như một Firewall.
• Proxy cho phép thiết lập các danh sách được phép truy 
cập vào mạng nội bộ bên trong, cũng như danh sách 
các ứng dụng mà mạng nội bộ bên trong có thể truy 
cập ra mạng bên ngoài. 
54hthoa@cofer.edu.vn
55hthoa@cofer.edu.vn
56hthoa@cofer.edu.vn