Bài giảng Mạng máy tính - Chương 4: Thiết bị mạng - Nguyễn Quốc Sử

Bài 4. Thiết bị mạng 
Biên soạn: Nguyễn Quốc Sử 
Nội dung 
Môi trường truyền dẫn 
Các loại cáp 
Đường truyền vô tuyến 
Các thiết bị mạng 
1. Giới thiệu về môi trường truyền dẫn 
Khái niệm 
Tần số truyền thông 
Các đặc tính 
Các kiểu truyền dẫn 
Là phương tiện vật lý cho phép truyền tải tín hiệu giữa các thiết bị mạng 
Có 2 loại chủ yếu: 
Hữu tuyến (bounded media) 
Vô tuyến (boundedless media) 
4 /41 
1.2. Tần số truyền thông 
Dải 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 radio 
Sóng viba 
Tia hồng ngoại. 
1.3. Đặc tính của phương tiện truyền dẫn 
Chi 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 dẫn 
Đơn công (Simplex): truyền theo một chiều duy nhất 
Vd: cách hoạt động của đài truyền hình và tivi 
Bán song công (Half-Duplex): tại một thời điểm chỉ theo một chiều 
Vd: cách hoạt động của bộ đàm 
Song công (Full-Duplex): tại một thời điểm có thể có cả 2 chiều 
Vd: cách hoạt động của điện thoại 
2. Các loại Cable 
Cáp đồng trục (Coaxial) 
Cáp xoắn đôi (Twisted- Pair) 
Cáp quang (Fiber optic) 
2.1. Cấu tạo Cáp đồng trục 
2.1. Đấu nối Cáp đồng trục mỏng(thin cable) 
2.1. Đấu nối Cáp đồng trục dày(thick cable) 
2.2. Cáp xoắn đôi 
Xoắn đôi có vỏ bọc chống nhiễu (Shielded Twisted- Pair) 
Xoắn đôi không vỏ bọc (Unshielded Twisted- Pair) 
Kỹ thuật bấm cáp xoắn đôi 
2.2.1. Xoắn đôi có vỏ bọc(STP) 
Cấu tạo 
2.2.2. Xoắn đôi không vỏ bọc(UTP) 
Cấu tạo 
Các loại cáp xoắn đôi thông dụng 
CAT5 
CAT5e(enhanced) 
CAT6 
CAT6A 
CAT7 
15 /41 
CAT-5 (100Mhz-10/100Mbps) 
16 /41 
CAT-5e (100Mhz-10/100/1000Mbps) 
102 Lũy Bán Bích, P. Tân Thới Hòa, Q. Tân Phú – TP.HCM 
17 /41 
CAT-6 (250Mhz – 1000Mbps hoặc 10.000Mbps(37m)) 
102 Lũy Bán Bích, P. Tân Thới Hòa, Q. Tân Phú – TP.HCM 
18 /41 
CAT-6A,7(500Mhz – 10.000Mbps) 
19 /41 
2.3. Cáp Quang 
Cấu tạo 
Đầu nối cáp quang 
2.3.1. Cấu tạo 
102 Lũy Bán Bích, P. Tân Thới Hòa, Q. Tân Phú – TP.HCM 
21 /41 
2.3.2. Đầu nối cáp quang 
22 /41 
3. Đường truyền vô tuyến 
Lợi ích 
Cung cấp kết nối tạm thời với cáp mạng có sẳn 
Cung cấp kết nối di động 
Có thể cung cấp kết nối ở địa hình phức tạp 
Dùng cho những kết nối rộng lớn 
Làm kết nối dự phòng cho hệ thống cáp mạng có sẳn 
3. Đường truyền vô tuyến 
Bất lợi: 
Tín hiệu không an toàn 
Có vật cản thì tín hiệu suy yếu mạnh 
Băng thông thấp 
3.1. Sóng vô tuyến 
Có dải tần từ 10KHZ-> 1GHZ 
Có nhiều dải tần: sóng ngắn, VHF, UHF 
102 Lũy Bán Bích, P. Tân Thới Hòa, Q. Tân Phú – TP.HCM 
25 /41 
3.2. Sóng vi ba 
Có hai dạng: 
Truyền thông mặt đất và truyền thông qua vệ tinh 
Tần số kết nối mặt đất khoản 21-23GHZ 
Tần số kết nối vệ tinh 1-10GHZ 
Sự suy yếu tín hiệu phụ thuộc vào thời tiết, công suất và tần số phát. 
3.2. Kết nối mạng thông qua sóng viba 
3.3. Tia Hồng ngoại 
Truyền tín hiệu ở tốc độ cao (1-10Mbps) 
Tần số từ 100 -> 1000GHZ 
Có 4 loại: 
Mạng đường ngắm 
Mạng hồng ngoại tán xạ 
Mạng phản xạ 
Mạng cục bộ vô tuyến hồng ngoại 
4. Các thiết bị mạng 
NIC 
Modem 
Hub 
Bridge 
Switch 
Router 
Wireless Access Point 
Các thiết bị mở rộng 
4.1. NIC 
Là thiết bị kết nối giữa máy tính và cáp mạng, NIC có chức năng: 
Đưa dữ liệu lên mạng 
Gởi dữ liệu tới máy tính khác 
Kiểm soát luồng dữ liệu 
Cung cấp địa chỉ MAC 
102 Lũy Bán Bích, P. Tân Thới Hòa, Q. Tân Phú – TP.HCM 
30 /41 
4.2. Modem 
Là thiết bị dùng để kết nối các thiết bị ở xa thông qua mạng điện thoại 
Có hai loại Internal và External 
102 Lũy Bán Bích, P. Tân Thới Hòa, Q. Tân Phú – TP.HCM 
31 /41 
4.3. Hub 
Là thiết bị có chức năng khuyếch đại tín hiệu, có nhiều port, cung cấp cơ chế kết nối tập trung 
Hoạt động ở tầng Physical 
Có ba loại Hub 
Passive Hub 
Active Hub 
Intelligent Hub 
4.4. Bridge 
Là 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 collision 
Hoạt động ở tầng Datalink 
Khuyết điểm: Hoạt động 
chậm hơn Hub. 
4.5. Switch 
Switch được xem là một multiport bridge 
Hoạt động ở tầng Datalink 
Chuyển dữ liệu đến đúng Port cần nhận 
Hoạt động của switch dựa trên ba kỹ thuật: 
Store and Forward 
Cut Through 
Fragment free 
Các tính năng mở rộng: 
Trunking 
VLAN 
Spanning Tree Protocol 
4.5. Switch (tt) 
Nguyên tắc hoạt động cơ bản của Switch 
A 
C 
B 
1 
2 
3 
4 
A 
B 
C 
Data A to B 
Interface 
Station 
1 
2 
3 
4 
4.5. Switch (tt) 
Nguyên tắc hoạt động cơ bản của Switch 
A 
C 
B 
1 
2 
3 
4 
A 
x 
B 
C 
Data A to B 
Data A to B 
Data A to B 
Interface 
Station 
4 
3 
2 
1 
4.5. Switch (tt) 
Nguyên tắc hoạt động cơ bản của Switch 
A 
C 
B 
1 
2 
3 
4 
A 
x 
B 
X 
C 
Data B to A 
Interface 
Station 
4 
3 
2 
1 
B 
D 
E 
4.5. Switch (tt) 
Nguyên tắc hoạt động cơ bản của Switch 
A 
C 
B 
1 
2 
3 
4 
A 
x 
B 
X 
C 
Data B to A 
Interface 
Station 
4 
3 
2 
1 
4.5. Switch (tt) 
Phương pháp Store-and-Forward: 
Máy A gởi cho máy B 
102 Lũy Bán Bích, P. Tân Thới Hòa, Q. Tân Phú – TP.HCM 
39 /41 
A 
C 
B 
4 
3 
2 
1 
B 
D 
E 
1 
2 
3 
4 
A 
x 
B 
C 
X 
Interface 
Station 
X 
4.5. Switch (tt) 
Phương pháp Cut-through: 
Máy A gởi máy B 
A 
C 
B 
4 
3 
2 
1 
B 
D 
E 
1 
2 
3 
4 
A 
x 
B 
C 
X 
Interface 
Station 
X 
4.6. Router 
Là 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.HCM 
41 /41 
4.6. Router 
Nguyên tắc hoạt động cơ bản của Router 
131.108.1.0 
E0 
131.108.2.0 
E2 
131.108.3.0 
E1 
4.7. Wireless Access Point 
Là thiết bị dùng để kết nối mạng không dây được thiết kế theo chuẩn IEEE802.11 
Dùng cơ chế CSMA/CA để giải quyết tranh chấp đường truyền 
102 Lũy Bán Bích, P. Tân Thới Hòa, Q. Tân Phú – TP.HCM 
43 /41 
4.7. Wireless Access Point 
Kết nối wireless trong các quán Cafe Internet 
102 Lũy Bán Bích, P. Tân Thới Hòa, Q. Tân Phú – TP.HCM 
44 /41 
4.8. Các thiết bị mở rộng 
Gateway(Proxy) 
102 Lũy Bán Bích, P. Tân Thới Hòa, Q. Tân Phú – TP.HCM 
45 /41 
102 Lũy Bán Bích, P. Tân Thới Hòa, Q. Tân Phú – TP.HCM 
46 /41