10 câu hỏi về mạng máy tính (Kỳ 3)

6. Vì sao cần tìm hiểu mô hình 7 lớp?

Có rất nhiều tổ chức, công ty trên thế giới cùng tham gia thiết kế và sản xuất phần cứng, phần mềm ứng dụng, và cả các giao thức cho mạng máy tính. Vì thế, để tất cả sản phẩm làm ra có thể hoạt động được với nhau, đòi hỏi phải có một quy chuẩn chung. Tổ chức ISO đã đưa ra mô hình Open Systems Interconnection (OSI) để giải quyết vấn đề này, phân hệ thống mạng ra làm 7 lớp chức năng, vì thế nó còn được gọi là mô hình 7 lớp. Thứ tự 7 lớp từ trên xuống là: lớp ứng dụng (Application), lớp trình diễn (Presentation), lớp phiên (Session), lớp vận chuyển (Transport), lớp mạng (Network), lớp liên kết dữ liệu (Data link) và lớp vật lý (Physical).

Trong quá trình gửi dữ liệu đi, dữ liệu sẽ được chuyển dần từ lớp trên cùng xuống lớp dưới cùng. Ngược lại, khi nhận dữ liệu, thông tin sẽ đi ngược từ lớp dưới cùng trở lên lớp trên cùng.

Ưu điểm của mô hình OSI này, là mỗi sản phẩm phần cứng hay phần mềm mạng có thể được thiết kế và xây dựng dựa trên một hoặc một vài lớp, mà không cần phải thiết kế toàn bộ từ đầu đến cuối. Ví dụ bạn có thể tạo ra một trình duyệt web hay máy chủ web được xây dựng trên lớp 7 (lớp ứng dụng), mà không cần biết các lớp dưới hoạt động như thế nào. Tương tự, một thiết bị Router luôn được thiết kế để hoạt động ở lớp 3 (lớp mạng), nên Router của hãng này có thể hoạt động hay trao đổi dữ liệu với các Router của một hãng khác, mà không cần quan tâm đến việc thiết kế các lớp 1 (vật lý) hay lớp 2 (kết nối dữ liệu).

7. Tại sao phải có giao thức mạng?

Giao thức mạng, giao thức truyền thông, hay thường được gọi tắt là giao thức (protocol), là tập hợp những quy cách mà các thành phần trong mạng máy tính phải tuân thủ để có thể giao tiếp được với nhau. Các quy chuẩn này bao gồm việc biểu diễn dữ liệu như thế nào, phát nhận tín hiệu ra sao, cũng như cách phát hiện và sửa lỗi khi cần thiết. Nghĩa là, nếu hai thiết bị, hay hai ứng dụng mạng sử dụng cùng một giao thức, chúng có thể giao tiếp với nhau, và ngược lại, nếu chúng sử dụng hai giao thức khác nhau, việc không thể hiểu nhau là điều không tránh khỏi. Những giao thức mạng thường được nói đến và sử dụng nhiều nhất là:

IP (Internet Protocol): Là giao thức mô tả cách đánh địa chỉ các vị trí trong mạng, cách truyền các gói dữ liệu qua Internet, cách định hướng và đảm bảo các gói tin dữ liệu đến đúng địa chỉ cần đến.

HTTP (HyperText Transfer Protocol): Là giao thức trao đổi thông tin dạng siêu văn bản, thường được biết đến với hình thức là các trang web và trình duyệt web.

FTP (File Transfer Protocol): Là giao thức chuyên dùng cho việc chuyển và nhận các tập tin qua Internet.

SMTP (Simple Mail Transfer Protocol): Giao thức dùng để gửi các thư điện tử.

POP3 (Post Office Protocol phiên bản 3): Giao thức dùng để nhận các thư điện tử.

8. Kiến trúc mạng là gì?

Kiến trúc mạng (topology) là cách bố trí của các phần tử trong một hệ thống mạng. Có những dạng kiến trúc mạng thường gặp sau:

Dạng trục (bus): Kiến trúc mạng này gồm một đường trục mạng chính để kết nối với các máy tính. Chỉ có một sợi cáp đơn được dùng và chạy từ đầu này đến đầu kia của khu vực mạng. Các máy tính nối vào đường trục này muốn giao tiếp với nhau sẽ dùng chung đường cáp, nghĩa là tại mỗi thời điểm chỉ có một cặp máy tính giao tiếp được với nhau. Điều này dẫn đến việc khi có vài chục máy tính cùng lắp vào một mạng dạng đường trục, hiệu suất mạng sẽ giảm xuống trông thấy.

Kiến trúc mạng dạng trục này dùng rất ít cáp và tương thích với các dòng cáp đồng trục nhỏ (ThinNet) và cáp đồng trục lớn (ThickNet), vốn là hai loại cáp rất thông dụng cách đây khoảng mười năm. Một vấn đề khác với mạng cáp dạng trục là nếu đường cáp bị đứt ở một vị trí bất kỳ, toàn bộ hệ thống mạng sẽ bị gián đoạn.

Dạng vòng (ring): Trong kiến trúc mạng dạng vòng, người ta nối dây cáp thành một vòng tròn, rồi kết nối các máy tính vào cáp. Việc luân chuyển dữ liệu chỉ được thực hiện theo một hướng duy nhất, theo chiều kim đồng hồ, hay ngược lại, tùy theo cấu hình. Do cũng chỉ có một sợi cáp chính, nên để đảm bảo các máy tính đều có thể được trao đổi dữ liệu, thường thì có một thẻ bài (token) được quay vòng trong mạng, máy tính nào có thẻ bài trong tay sẽ được quyền gửi dữ liệu trên vòng cáp, khi gửi xong thì chuyền thẻ bài cho người kế tiếp.

Giống như kiến trúc dạng trục, khi có đứt gãy trên đường vòng, toàn bộ hệ thống mạng sẽ bị gián đoạn. Để giải quyết, người ta thường sử dụng cáp quang (fiber optic) và lắp đặt hai vòng chạy song song, nhưng tín hiệu chạy ngược chiều nhau. Kiến trúc mạng vòng hiện nay vẫn còn được sử dụng trong các mạng xương sống (back bone) của các nhà cung cấp đường truyền trong nước và quốc tế.

Dạng sao (star): Là dạng kiến trúc mạng LAN phổ biến nhất hiện nay. Trong kiến trúc dạng hình sao, luôn có một điểm tập trung ở giữa, thường là một thiết bị mạng nội bộ như hub hay switch. Các máy tính hay thiết bị mạng khác sẽ nối vào điểm trung tâm bằng cáp mạng UTP. So với kiến trúc dạng trục, thì mạng hình sao cần nhiều cáp hơn, tuy nhiên, khi xảy ra sự cố tại một vị trí cáp nhánh nào, thì chỉ có nhánh đó bị tách ra khỏi mạng, chứ không ảnh hưởng đến toàn hệ thống. Dĩ nhiên là khi thiết bị trung tâm bị hỏng, toàn bộ mạng hình sao sẽ bị tê liệt.

Dạng cây (tree): Là dạng mở rộng của dạng mạng hình sao, nhưng thay vì toàn bộ các máy tính đều nối vào một hub chính, sẽ có các hub phụ tạo ra các nhánh lớn. Các máy tính sẽ là các nhánh con kết nối vào các hub phụ tạo kiến trúc như một thân cây với gốc là hub trung tâm. Kiến trúc mạng này giúp dễ dàng mở rộng và phát triển mạng theo nhiều hướng và giải quyết vấn đề giới hạn chiều dài cáp UTP.

Dạng hỗn hợp (mesh): Trong một số mạng lớn và phức tạp, người ta thường phối hợp nhiều kiến trúc mạng lại với nhau. Ngoài ra, để tạo các kết nối dự phòng, và tạo ra nhiều đường đi cho các gói tin nhằm tăng tốc hệ thống mạng, các điểm mạng sẽ được kết nối chằng chịt qua lại. Kiến trúc mạng mà trong đó các điểm mạng đều có kết nối với tất cả các điểm khác thì được gọi là dạng hỗn hợp hoàn toàn (full mesh). Nếu chỉ có một số điểm kết nối đầy đủ, còn các điểm khác kết nối theo các dạng thông thường thì gọi là dạng hỗn hợp một phần (partial mesh).

9. Mạng quản lý tập trung hay mạng ngang hàng?

Có hai hình thức quản lý mạng nội bộ: quản lý tập trung có máy chủ phục vụ (Client‑Server) và mạng ngang hàng (Peer-to-peer).

Nếu hệ thống mạng công ty hay gia đình bạn khá đơn giản và yêu cầu bảo mật không cao, bạn nên dùng mạng ngang hàng. Trong kiểu quản lý này, mỗi máy tính và người dùng là một chủ thể mạng, tự quản lý và chia sẻ các tài nguyên mạng của mình. Khi có một thay đổi nào, việc cấu hình lại cần được thực hiện trên từng máy tính một.

Trong những mạng nội bộ đòi hỏi tính bảo mật cao và an toàn, người ta thường chọn kiển quản lý tập trung. Một máy chủ có bộ xử lý mạnh sẽ được dành riêng làm thiết bị quản lý. Các máy tính con sẽ phải đăng nhập và chịu sự quản lý của máy chủ này, vì thế khi cần thay đổi một cấu hình hay chia sẻ lại nguồn tài nguyên nào đó cho toàn bộ hệ thống mạng, người quản trị mạng chỉ cần thực hiện trên máy chủ mà thôi.

10. Làm thế nào để đo băng thông mạng?

Băng thông mạng được đo bằng đơn vị bit trên giây (bit per second – bps). Một ki-lô bit trên giây (Kbps) bằng 1000 bps, một me-ga bit trên giây (Mbps) bằng 1000 Kbps, một gi-ga bit trên giây (Gbps) bằng 1000 Mbps. Như vậy có sự khác biệt khi tính toán so với với các đơn vị đo dung lượng khi mà 1 ki-lo byte bằng 1024 byte, 1 me-ga byte bằng 1024 ki-lo byte, còn 1 gi-ga byte thì bằng 1024 mega byte.

Thường thì người ta không quan tâm lắm đến việc đo băng thông trong mạng nội bộ, mà quan tâm đến băng thông của mạng WAN. Câu hỏi hay gặp là làm thế nào để biết được băng thông thực tế mà người dùng đang có trên đường truyền ADSL của mình. Một số trang web sẽ giúp giải quyết vấn đề này như: www.speedtest.net,

www.dslreports.com/speedtest,www.broadbandspeedtest.net/intro.asp,http://reviews.cnet.com/internet-speed-test/,www.bandwidthplace.com/, http://ndt.anl.gov/.  Chẳng hạn với trang Speedtest.net, bạn chỉ cần dùng trình duyệt vào trang, rồi chọn một máy chủ đo băng thông trên thế giới, thường là máy chủ đặt tại HongKong, chương trình sẽ tự động tải dữ liệu lên, xuống rồi tính toán ra kết quả cho bạn.

THANH DUY – THANH PHONG

Nguồn: eCHIP

10 câu hỏi về mạng máy tính (Kỳ 1)

10 câu hỏi về mạng máy tính (Kỳ 2)