Bài giảng Mạng máy tính - Bài 4: Thiết bị mạng

Bài 4. Thiết bị mạngBiên soạn: Nguyễn Quốc SửNội dungMôi trường truyền dẫnCác loại cápĐường truyền vô tuyếnCác thiết bị mạng1. Giới thiệu về môi trường truyền dẫn Khái niệmTần số truyền thôngCác đặc tínhCác kiểu truyền dẫnLà phương tiện vật lý cho phép truyền tải tín hiệu giữa các thiết bị mạngCó 2 loại chủ yếu:Hữu tuyến (bounded media)Vô tuyến (boundedless media)4/411.2. Tần số truyền thôngDải tần của các tín hiệu truyền thông giữa các máy tính và các thiết bị là có thể từ tần số radio đến tần số hồng ngoại.Các sóng tần số radioSóng vibaTia hồng ngoại.1.3. Đặc tính của phương tiện truyền dẫnChi phí.Yêu cầu cài đặt.Băng thông (Bandwidth)Băng tầng: Baseband (Băng tầng cơ sở), Broadband (Băng tầng mở rộng)Độ suy giảm tín hiệu(attenuation)Nhiễu điện từ (Electromagnetic interference-EMI)Nhiễu xuyên kênh(crosstalk)1.4. Các kiểu truyền dẫnĐơn công (Simplex): truyền theo một chiều duy nhấtVd: cách hoạt động của đài truyền hình và tiviBán song công (Half-Duplex): tại một thời điểm chỉ theo một chiềuVd: cách hoạt động của bộ đàmSong công (Full-Duplex): tại một thời điểm có thể có cả 2 chiềuVd: cách hoạt động của điện thoại2. Các loại CableCáp đồng trục (Coaxial) Cáp xoắn đôi (Twisted- Pair) Cáp quang (Fiber optic)2.1. Cấu tạo Cáp đồng trục2.1. Đấu nối Cáp đồng trục mỏng(thin cable)2.1. Đấu nối Cáp đồng trục dày(thick cable)2.2. Cáp xoắn đôiXoắn đôi có vỏ bọc chống nhiễu (Shielded Twisted- Pair)Xoắn đôi không vỏ bọc (Unshielded Twisted- Pair)Kỹ thuật bấm cáp xoắn đôi2.2.1. Xoắn đôi có vỏ bọc(STP)Cấu tạo2.2.2. Xoắn đôi không vỏ bọc(UTP)Cấu tạoCác loại cáp xoắn đôi thông dụngCAT5CAT5e(enhanced)CAT6CAT6ACAT715/41CAT-5 (100Mhz-10/100Mbps)16/41CAT-5e (100Mhz-10/100/1000Mbps)102 Lũy Bán Bích, P. Tân Thới Hòa, Q. Tân Phú – TP.HCM17/41CAT-6 (250Mhz – 1000Mbps hoặc 10.000Mbps(37m))102 Lũy Bán Bích, P. Tân Thới Hòa, Q. Tân Phú – TP.HCM18/41CAT-6A,7(500Mhz – 10.000Mbps)19/412.3. Cáp QuangCấu tạoĐầu nối cáp quang2.3.1. Cấu tạo102 Lũy Bán Bích, P. Tân Thới Hòa, Q. Tân Phú – TP.HCM21/412.3.2. Đầu nối cáp quang22/413. Đường truyền vô tuyếnLợi íchCung cấp kết nối tạm thời với cáp mạng có sẳnCung cấp kết nối di độngCó thể cung cấp kết nối ở địa hình phức tạpDùng cho những kết nối rộng lớnLàm kết nối dự phòng cho hệ thống cáp mạng có sẳn3. Đường truyền vô tuyếnBất lợi:Tín hiệu không an toànCó vật cản thì tín hiệu suy yếu mạnhBăng thông thấp3.1. Sóng vô tuyếnCó dải tần từ 10KHZ-> 1GHZCó nhiều dải tần: sóng ngắn, VHF, UHF102 Lũy Bán Bích, P. Tân Thới Hòa, Q. Tân Phú – TP.HCM25/413.2. Sóng vi baCó hai dạng: Truyền thông mặt đất và truyền thông qua vệ tinhTần số kết nối mặt đất khoản 21-23GHZTần số kết nối vệ tinh 1-10GHZSự suy yếu tín hiệu phụ thuộc vào thời tiết, công suất và tần số phát.3.2. Kết nối mạng thông qua sóng viba3.3. Tia Hồng ngoạiTruyền tín hiệu ở tốc độ cao (1-10Mbps)Tần số từ 100 -> 1000GHZCó 4 loại:Mạng đường ngắmMạng hồng ngoại tán xạMạng phản xạMạng cục bộ vô tuyến hồng ngoại4. Các thiết bị mạngNICModemHubBridgeSwitchRouterWireless Access Point Các thiết bị mở rộng4.1. NICLà thiết bị kết nối giữa máy tính và cáp mạng, NIC có chức năng:Đưa dữ liệu lên mạngGởi dữ liệu tới máy tính khácKiểm soát luồng dữ liệuCung cấp địa chỉ MAC102 Lũy Bán Bích, P. Tân Thới Hòa, Q. Tân Phú – TP.HCM30/414.2. ModemLà thiết bị dùng để kết nối các thiết bị ở xa thông qua mạng điện thoạiCó hai loại Internal và External102 Lũy Bán Bích, P. Tân Thới Hòa, Q. Tân Phú – TP.HCM31/414.3. HubLà thiết bị có chức năng khuyếch đại tín hiệu, có nhiều port, cung cấp cơ chế kết nối tập trungHoạt động ở tầng PhysicalCó ba loại HubPassive HubActive HubIntelligent Hub4.4. BridgeLà thiết bị để kết nối các nhánh mạng, có chức năng chuyển thông tin có chọn lọc từ nhánh này tới nhánh khác.Ưu điểm: chia mạng thành nhiều phân đoạn, giảm lượng collisionHoạt động ở tầng DatalinkKhuyết điểm: Hoạt động chậm hơn Hub. 4.5. SwitchSwitch được xem là một multiport bridgeHoạt động ở tầng DatalinkChuyển dữ liệu đến đúng Port cần nhậnHoạt động của switch dựa trên ba kỹ thuật:Store and Forward Cut Through Fragment freeCác tính năng mở rộng:TrunkingVLANSpanning Tree Protocol4.5. Switch (tt)Nguyên tắc hoạt động cơ bản của SwitchACB1234ABCData A to BInterfaceStation12344.5. Switch (tt)Nguyên tắc hoạt động cơ bản của SwitchACB1234AxBCData A to BData A to BData A to BInterfaceStation43214.5. Switch (tt)Nguyên tắc hoạt động cơ bản của SwitchACB1234AxBXCData B to AInterfaceStation4321BDE4.5. Switch (tt)Nguyên tắc hoạt động cơ bản của SwitchACB1234AxBXCData B to AInterfaceStation43214.5. Switch (tt)Phương pháp Store-and-Forward:Máy A gởi cho máy B102 Lũy Bán Bích, P. Tân Thới Hòa, Q. Tân Phú – TP.HCM39/41ACB4321BDE1234AxBCXInterfaceStationX4.5. Switch (tt)Phương pháp Cut-through:Máy A gởi máy BACB4321BDE1234AxBCXInterfaceStationX4.6. RouterLà thiết bị dùng kết nối các mạng logic với nhau có chức năng kiểm soát và lọc các thông tin trong mạng logic thông qua việc sử dụng bảng định tuyến (routing table)102 Lũy Bán Bích, P. Tân Thới Hòa, Q. Tân Phú – TP.HCM41/414.6. RouterNguyên tắc hoạt động cơ bản của Router131.108.1.0E0131.108.2.0E2131.108.3.0E14.7. Wireless Access PointLà thiết bị dùng để kết nối mạng không dây được thiết kế theo chuẩn IEEE802.11Dùng cơ chế CSMA/CA để giải quyết tranh chấp đường truyền102 Lũy Bán Bích, P. Tân Thới Hòa, Q. Tân Phú – TP.HCM43/414.7. Wireless Access PointKết nối wireless trong các quán Cafe Internet102 Lũy Bán Bích, P. Tân Thới Hòa, Q. Tân Phú – TP.HCM44/414.8. Các thiết bị mở rộngGateway(Proxy)102 Lũy Bán Bích, P. Tân Thới Hòa, Q. Tân Phú – TP.HCM45/41102 Lũy Bán Bích, P. Tân Thới Hòa, Q. Tân Phú – TP.HCM46/41