IT110 Tin học đại cương

1. IT110 Tin học đại cương Phần I: Tin học căn bản Chương 4: Mạng máy tính Nguyễn Bá Ngọc

2. Nội dung chương này • 1. Giới thiệu chung về mạng máy tính • 2. Khái quát nguyên tắc hoạt động của Internet và WWW

3. Nội dung chương này 1. Giới thiệu chung về mạng máy tính 2. Khái quát nguyên tắc hoạt động của Internet và WWW 3

4. Khái niệm mạng máy tính • Mạng máy tính haymạng(computer network, network) là một tổ hợp gồm nhiều máy tính hoặc thiết bị xử lý thông tin được kết nối với nhau qua các đường truyền và có sự trao đổi dữ liệu với nhau. • Nhờ có mạng máy tính, thông tin từ một máy tính có thể được truyền sang máy tính khác. Có thể ví mạng máy tính như một hệ thống giao thông vận tải mà hàng hoá trên mạng là dữ liệu, máy tính là nhà máy lưu trữ xử lý dữ liệu, hệ thống đường truyền như là hệ thống đường sá giao thông. • Ví dụ mạng máy tính: mạng tại TTMT-Viện CNTT&TT, mạng của Tổng cục thuế, mạng Internet,...

5. Phân loại mạng máy tính • Theo mối quan hệ giữa các máy trong mạng • Mạng bình đẳng (peer-to-peer) các máy có quan hệ ngang hàng, một máy có thể yêu cầu một máy khác phục vụ. • Mạng khách/chủ (client/server). Một số máy là server (máy chủ) chuyên phục vụ các máy khác gọi là máy khách (client) hay máy trạm (workstation) khi có yêu cầu. Các dịch vụ bao gồm cung cấp thông tin hoặc tính toán v.v.

6. Phân loại mạng máy tính (tiếp) • Theo qui mô địa lý • LAN (Local Area Network) mạng cục bộ ở trong phạm vi nhỏ, ví dụ bán kính 500m, số lượng máy tính không quá nhiều, mạng không quá phức tạp. • WAN (Wide Area Network) mạng diện rộng, các máy tính có thể ở các thành phố khác nhau. Bán kính có thể 100-200 km. Ví dụ mạng của Tổng cục thuế. • GAN (Global Area Network) mạng toàn cầu, máy tính ở nhiều nước khác nhau. Thực tế mạng toàn cầu là kết hợp của nhiều mạng con. Ví dụ mạng Internet.

7. Các thành phần cơ bản của mạng máy tính Vỉ mạng (Network Interface Card-NIC) Các máy tính Đường truyền vật lý: hữu tuyến, vô tuyến Các thiết bị kết nối mạng: HUB, SWITCH, ROUTER

8. Các thành phần cơ bản của mạng máy tính Các thiết bị đầu cuối (terminal) khác: máy photo, máy in, scanner, camera mạng,... Các phụ kiện mạng: ổ cắm, giắc cắm,...

9. Các thành phần cơ bản của mạng máy tính • Hệ điều hành mạng: Hệ điều hành mạng là một phần mềm điều khiển sự hoạt động của mạng. • Các phần mềm mạng cho máy tính: Hiện nay nói chung các hệ điều hành đều tích hợp sẵn chức năng kết nối mạng. Trong trường hợp hệ điều hành của máy tính không có sẵn khả năng kết nối mạng thì các phần mềm này là cần thiết. • Các ứng dụng trên mạng: Ví dụ như Email, Chat, Video Call v.v.

10. Kiến trúc mạng máy tính • Kiến trúc mạng máy tính (network architecture) thể hiện cách kết nối máy tính với nhau và qui ước truyền dữ liệu giữa các máy tính. Cách nối các máy tính với nhau gọi là hình trạng (topology) của mạng. Tập các qui ước truyền thông gọi là giao thức (protocol). • Có hai kiểu nối mạng chủ yếu là điểm-điểm (point to point) và quảng bá (broadcast). Trong kiểu điểm-điểm các đường truyền nối các nút thành từng cặp. Như vậy một nút sẽ gửi dữ liệu đến nút lân cận nó (nút được nối trực tiếp với nó). Dữ liệu sẽ được chuyển tiếp như vậy cho đến khi tơi nút đích.

11. Kiểu nối mạng điểm - điểm • Kiểu nối mạng điểm - điểm có ba dạng chính là : hình sao (star), chu trình (loop), cây (tree) và đầy đủ (complete).

12. Kiểu nối mạng quảng bá • Trong kiểu quảng bá các nút nối vào đường truyền chung. Như vậy khi một nút gửi dữ liệu các nút còn lại đều nhận được. Do đó dữ liệu gửi đi cần có địa chỉ đích. Khi một nút nhận được dữ liệu nó sẽ kiểm tra địa chỉ đích xem có phải gửi cho mình không.

13. Mạng Internet - Khái niệm • Internet là một mạng máy tính có qui mô toàn cầu (GAN), gồm rất nhiều mạng con và máy tính nối với nhau bằng nhiều loại phương tiện truyền. Internet không thuộc sở hữu của ai cả. Chỉ có các uỷ ban điều phối và kỹ thuật giúp điều hành Internet. • Ban đầu là mạng của Bộ Quốc phòng Mỹ (DoD) dùng để đảm bảo liên lạc giữa các đơn vị quân đội. Sau đó phát triển thành mạng cho các trường đại học và viện nghiên cứu. Tiếp theo nó đã phát triển với qui mô toàn cầu và trở thành mạng Internet.

14. Các dịch vụ chính của Internet • Ta có thể dùng Internet để thực hiện nhiều dịch vụ mạng. Các dịch vụ thông dụng nhất trên Internet hiện nay là: • Truyền thông tin (FTP, File Transfer Protocol) • Truy nhập máy tính từ xa (telnet) • Web (WWW) để tìm kiếm và khai thác thông tin trên mạng • Thư điện tử (E-mail) • Tán gẫu (Chat) trên mạng…

15. Lợi ích của Internet • Trong thời đại của công nghệ thông tin hiện nay Internet mang lại nhiều lợi ích như truyền tin, phổ biến tin, thu thập tin, trao đổi tin một cách nhanh chóng thuận tiện rẻ tiền hơn so với các phương tiện khác như điện thoại, fax. • Internet có ảnh hưởng trên toàn thế giới đến mọi ngành, mọi lĩnh vực xã hội. Hiện nay Internet có vai trò quan trọng và được sử dụng rộng rãi và có mặt ở mọi nơi, mọi lĩnh vực, mọi ngành nghề.

16. Làm sao để sử dụng các dịch vụ Internet? • Để kết nối đến Internet ta cần : • Máy tính có Modem (Dial-up, ADSL), card mạng. • Có thuê bao kết nối với Internet: qua mạng, qua đường điện thoại, đường thuê riêng của bưu điện. Thông thường hiện nay kết nối qua điện thoại hoặc qua ADSL • Có tài khoản Internet ở trên mạng hay ở một nhà cung cấp dịch vụ Internet (Internet Service Provider, ISP), ví dụ như VNPT, Viettel. • Có phần mềm Internet thông dụng như trình duyệt Web để xem trang web (Internet Explorer, FireFox), phần mềm để xem thư hay chat như Outlook, Messenger.

17. Nội dung chương này 1. Giới thiệu chung về mạng máy tính 2. Khái quát nguyên tắc hoạt động của Internet và WWW 17

18. Internet vs. Web • Internet và Web không đồng nghĩa • Internet là mạng toàn cầu kết nối hàng triệu máy tính • World Wide Web (WWW) là một thành phần của Internet, cùng với e-mail, chat, v.v. • Chúng ta sẽ nói về cả hai

19. Web hoạt động như thế nào? • Ví dụ, sinh viên Anton muốn lấy thông tin về môn học tin đại cương từ trang web môn học • Anton đi tới một máy tính được kết nối Internet và mở trình duyệt Web • Nhập vào địa chỉ (được gọi là URL) vào thanh địa chỉ của trình duyệt • Nhấn Enter... • Điều gì sẽ sảy ra tiếp theo? • URL viết tắt của Uniform resources locator

20. Web hoạt động như thế nào? (2) • Ở bộ môn HTTT thầy giáo đã soạn một vài trang web cho lớp KT Hóa học 61006 • Thầy đã chép những trang đó vào một thư mục trên một máy tính của bộ môn Hệ thống thông tin. Máy có tên là ISCom. • Máy tính này được kết nối với Internet và chạy một chương trình có tên là Apache. Điều này cho phép ISCom hoạt động như một máy chủ Web.

21. mạng HTTT Web hoạt động như thế nào? (3) • Bằng cách nào máy tính trên bàn của Anton có thể xác định được trang web môn tin đại cương nằm ở đâu? • Để Anton có thể sử dụng WWW, máy tính của Anton phải được nối tới một máy khác hoạt động như máy chủ Web (thông qua nhà cung cấp dịch vụ Internet ISP). • Máy chủ này lại tiếp tục nối với những máy khác, một trong số đó là những Routers. • Routers xác định cách thức truyền thông tin từ một phần của mạng sang phần khác • Có thể có nhiều kiểu Routers khác nhau

22. Máy chủ DNS Web hoạt động như thế nào (4) • Bằng cách nào máy chủ của Anton và Routers biết được máy chủ chứa thông tin cần thiết? • Đầu tiên, url phải được dịch thành dạng số được biết là địa chỉ IP. • Máy chủ của Anton nối tới một máy chủ DNS (Domain Names Service) biết cách thực hiện chuyển đổi này

23. Ngữ pháp tên miền • Tên miền được đọc từ phải qua trái, từ địa chỉ tổng quát đến cụ thể • Ví dụ, www.xyz.com có thể được trình diễn như sau: • com – tên miền cấp cao nhất, trang thương mại • xyz – tên miền công ty được đăng ký • www – là tên máy chủ (hoàn toàn hợp lệ khi đặt tên máy là www – ký hiệu viết tắt của “World Wide Web”)

24. Một tên miền điển hình www.xyz.com Tên máy chủ Tên miền công ty được đăng ký Phân lớp tên miền (tên miền cấp cao nhất) Tên miền là phần của URL được sử dụng trong trang web.

25. Tên miền cấp cao nhất • vn – tên miền Việt Nam • com, biz, cc – trang web thương mại hoặc công ty • edu – cơ sở giáo dục, trường đại học • org – tổ chức; tên gốc dùng cho câu lạc bộ, và nhóm hoạt động phi lợi nhuận • net – địa chỉ mạng, bao gồm cả nhà cung cấp dịch vụ Internet (ISPs) • Còn nhiều tên miền cấp cao nhất khác nữa

26. Quy đổi tên miền • Tên miền được sử dụng cho con người • Thực tế mạng Internet sử dụng số gọi là địa chỉ IP để mô tả địa chỉ mạng • DNS (Domain Name System) – chuyển địa chỉ IP thành tên dễ nhận biết • ví dụ: • 12.42.192.78 = www.xyz.com • Tên miền và địa chỉ IP của nó cùng chỉ tời một máy chủ Web

27. Địa chỉ Internet • Mạng Internet là mạng máy tính mà trong đó mỗi máy phải có một địa chỉ duy nhất • Địa chỉ IP; ví dụ, địa chỉ IP của ISComp là 202.191.56.67 • Giao thức Internet phiên bản 4 (IPv4) hỗ trợ định dạng 32 bit của địa chỉ IP • Bốn tập số, mỗi tập có miền giá trị từ 0 ... 255 • Sử dụng định dạng này sẽ có khoảng 4 tỉ địa chỉ IP • Phần mềm Router biết cách sử dụng địa chỉ IP để tìm máy đích

28. Internet làm việc như thế nào • Giao thức mạng: • Giao thức – là một định dạng thống nhất cho mục đích trao đổi dữ liệu giữa hai thiết bị • Giao thức Internet là TCP/IP • Giao thức WWW là HTTP • Gói mạng: • Thông thường một thông điệp được chia thành nhiều mảnh nhỏ hơn và ghép nối lại sau khi đã nhận đủ • Những mảnh thông tin như thế được đóng gói bởi thông tin về địa chỉ được gọi là gói thông tin

29. Field length in bits Bit 0 Bit 31 Version (4) Hdr Len (4) TOS (8) Total Length in bytes (16) Identification (16 bits) Flags (3) Fragment Offset (13) Time to Live (8) Protocol (8) Header Checksum (16) Header Source IP Address (32) Destination IP Address (32) Options (if any) Data (variable length) Data Định dạng gói IP (v4)

30. Mạng HTTT WWW làm việc như thế nào • Điều gì sẽ sảy ra khi máy chủ ISComp đã nhận được yêu cầu thông tin từ trình duyệt Web của Anton? • Máy chủ web xử lý URL để xác định trang nào trên máy chủ được yêu cầu • Sau đó nó gửi tất cả thông tin từ trang đó quay trở lại địa chỉ yêu cầu

31. Đọc một URL • http://www.is.hut.edu.vn/~ngocnb/it1110/index.html http:// = Giao thức truyền siêu văn bản www = Tên dịch vụ .is = tên máy chủ .hut = tên miền cấp 3 .edu = tên miền cấp 2 .vn/ = tên miền bậc cao nhất ~ngocnb/ = tên thư mục it1110/= tên thư mục index.html= tên tệp của trang web

32. Trang web và HTML • Chúng ta thấy gì ở địa chỉ http://www.is.hut.edu.vn/~ngocnb/it1110/index.html

33. Trang web và HTML • Chúng ta thấy gì ở địa chỉ http://www.is.hut.edu.vn/~ngocnb/it1110/index.html • Bấm phải chuột để xem mà nguồn

34. Trang Web và HTML

35. HTML • HyperText Markup Language – ngôn ngữ đánh dấu siêu văn bản • Sử dụng <thẻ> để đánh dấu văn bản và cho trình duyệt biết phải hiển thị nội dung như thế nào • Dấu sổ trái thể hiện kết thúc câu lệnh nhưng đôi khi có thể bỏ qua • Ví dụ • Đây là <b> Chữ đậm </b> • <p> Một đoạn văn </p> • <h1> Tiêu đề lớn </h1> • <h3> Tiêu đề nhỏ hơn </h3>

36. Siêu liên kết HTML • Siêu liên kết (Hyperlink) là thành phần quan trọng nhất: • <a href=“http://www.is.hut.edu.vn/~ngocnb/it1110/index.html”> IT1110 Tin học đại cương</a> • Phần chữ mầu xanh được gọi là anchor text • Đây chính là văn bản mà bạn thấy trên liên kết • Phần mầu đỏ là liên kết bạn sẽ di chuyển đến sau khi bấm liên kết • Cấu trúc <a href=“...”> ... </a> biểu diễn một siêu liên kết, phần văn bản nằm giữa hai thẻ là anchor • Một siêu liên kết có thể được mở bởi người dùng hoặc phần mềm tự động

37. HTTP • HTTP là giao thức được sử dụng bởi WWW • Khi người dùng bấm một siêu liên kết trong trình duyệt của họ, trình duyệt sẽ gửi một lệnh HTTP tới máy chủ Web được chỉ định trong URL • Câu lệnh này thường là “GET” – lấy nội dung của trang web và trả về cho người dùng • Đây là một giao thức rất đơn giản • Nó dựa trên các chức năng của TCP/IP

38. Ví dụ một yêu cầu HTTP Đây là thông tin mà máy chủ web tại www.is.hut.edu.vn nhận được: GET ~ngocnb/it1110/index.html HTTP/1.1<CRLF> Request line Host: www.is.hut.edu.vn <CRLF> Request header <CRLF> Blank line Bởi vì HTTP được xây dựng dựa trên TCP/IP, máy chủ web biết được cần gửi nội dung trang web trở về địa chỉ nào.

39. Mạng HTTT WWW làm việc như thế nào • Sau khi Anton nhập vào địa chỉ url cho trang chủ của môn Tin học đại cương, nó được chuyển thành một yêu cầu HTTP và chuyển tới máy chủ ISComp tại bộ môn HTTT. • Máy chủ giải mã url và xác định trang web nào trong những thư mục của nó đang được yêu cầu • Sau đó máy chủ gửi nội dung HTML ngược lại địa chỉ của Anton • Trình duyệt của Anton nhận nội dung HTML này và trình diễn nội dung trang web • Nếu Anton bấm vào một siêu liên kết thì một quá trình tương tự lại tiếp diễn

40. WWW/Internet hoạt động như thế nào • Tham khảo • http://en.wikipedia.org/wiki/Internet_Protocol • http://computer.howstuffworks.com/web-server.htm

41. Hỏi - đáp