Đề tài Tổng qua về mạng máy tính cục bộ CCNA

Lời nói đầu Trong những năm gần đây các tổ chức doanh nghiệp ngày càng trở thành năng động hơn để đáp ứng được những thay đổi của nền kinh tế thị trường. Trước thực tế các yêu cầu đó các doanh nghiệp cần có hệ thống thông tin linh hoạt, để có thể thích ứng được với các biến chuyển trong đời sống kinh tế xã hội, chúng ta cần nắm bắt được thông tin đó là thông tin về Mạng Máy Tính CCNA. Mạng Máy Tính ngày nay đã trở thành một lĩnh vực nghiên cứu phát triển và ứng dụng cốt lõi của công nghệ thông tin, nó bao gồm rất nhiều vấn đề từ kiến trúc đến các nguyên lý thiết kế cài đặt các mô hình ứng dụng của nhiều người có nghề nghiệp và phạm vi hoạt động khác. Nhu cầu hiểu biết về Mạng Máy Tính CCAN ngày càng cao nó không chỉ dừng ở mức người sử dụng mà còn đi sâu hơn để làm chủ hệ thống với tư cách một kỹ sư về Mạng Máy Tính. Mô hình tập chung dựa trên các máy tính lớn với phương thức khai thác theo"Lô" trong đó các máy tính đơn lẻ được kết nối lại để cùng thực hiện một công việc. Khi ta xây dựng một Mạng Máy Tính CCAN cụ thể nào đó cho một ứng dụng thực tế ta cần thiết phải quan tâm đến đặc điểm của Mạng Máy Tính, như chọn một cấu hình thích hợp phương pháp truy nhập tương ứng với cấu hình và cách thức truyền dữ liệu... Đồng thời không thể bỏ qua các đặc tả tiêu chuẩn quốc tế về Mạng Máy Tính như tiêu chuẩn ISO các tiêu chuẩn IEE lợi ích, khi thiết kế Mạng theo các tiêu chuẩn này là tính tương thích giữa các mạng con cũng như ứng dụng đối với Mạng Máy Tính CCNA. Đề tài gồm có các chương sau: chương I: mạng cục bộ chương II: mô hình OSI chương III: các giao thức mạng (protocols) chương IV: tcp/Ip Muc lục Đề tài: tổng qua về mạNG máy tính cục bộ ccna chương I mạng cục bộ I cấu hình mạng (topology) 7 I.1 Các mô hình (Topology) mạng 7 I.2 Mô hình mạng Bus tuyến tính 7 I.3 Mô hình mạng Ring 8 I.4 Mô hình mạng dạng sao 8 II các thiết bị dùng trong mạng 9 II.1 Các Card mạng NIC ( Network Interface Card) 9 II.2 Các Repeater 10 II.3 Các Hub 10 II.4 Cầu nối Bridge 11 II.5 Bộ dẫn đường Router 12 II.6 Bộ chuyển mạch Switch 13 III các phương pháp truy nhập môi trường truyền 15 III.1 Tổng quan về Tokenring và các dạng của nó 15 III.2 Tổng quan về FDDI và các dạng của nó 16 III.3 Ethernet và IEEE 802.3 19 IV các chuẩn của mạng 20 IV.NIC dùng các địa chỉ MAC như thế nào? 20 IV.2 So sánh lớp 1 và lớp 2 với các chuẩn LAN khác nhau 21 IV.3 So sánh mô hình IEEE với mô hình OSI 21 V môi trường, các kết nối và sự đụng độ 22 VI.1 Cáp soắn STP 22 VI.2 Cáp UTP 22 VI.3 Cáp đồng trục 23 VI.4 Cáp quang 24 VI.5 Truyền tin không dây 25 VI.6 Sự kết cuối và đặc tả cáp 25 VI.7 Đụng độ và miền đụng độ trong môi trường chia sẻ 26 Chương II Mô hình OSI I mô hình thông tin tổng quát 29 I.1 Nguồn, đích và các gói dữ liệu 29 I.2 Môi trường truyền dẫn 29 I.3 Giao thức 30 II mô hình tham chiếu OSI 31 II.1 Mục đích của mô hình tham chiếu OSI 31 II.2 Tên 7 lớp của mô hình tham chiếu OSI 32 II.3 Sự đóng gói 34 Chương III Các giao thức mạng (Protocols) I các giao thức có thể định tuyến 36 I.1 Các giao thức được định tuyến 36 I.2 Các giao thức được định tuyến khác 36 I.3 Các giao thức có thể định tuyến và không thể định tuyến 36 II các giao thức định tuyến 36 II.1 Định nghĩa giao thức định tuyến 36 II.2 Tuần tự của sự đóng gói định tuyến 37 II.3 Định tuyến đa giao thức 37 III các giao thức định tuyến bên trong (INTERIOR)và bên ngoài (EXTERIOR) 38 III.1 Hệ thống tự trị 38 III.2 các giao thức định tuyến Interior ngược với các giao thức định tuyến Exterior 39 III.3 Các giao thức định tuyến IP bên trong (Interior IP Routing protocol) 40 III.4 Các tác vụ cấu hình định tuyến IP 40 III.5 Sử dụng các lệnh Router và Network 40 III.6 Các ví dụ về định tuyến tĩnh 41 III.7 Các ví dụ về định tuyến động 42 III.8 Các Router nhân biết các mạng như thế nào 43 IV. RIP 43 V. IGRP và EIGRP 44 VI. OSPF 45 Chương IV Tcp/ip I giới thiệu chung về tcp/ip và các lớp 46 I.1 Các giao thức TCP/IP của Internet và mô hình OSI 46 II.2. Chồng giao thức TCP/IP và các lớp của TCP/IP 46 II cách đánh đị chỉ IP và định tuyến 49 II.1 Cách đánh địa chỉ lớp mạng 49 II.1.1 Mục đích của địa chỉ IP 49 II.1.2 Điạ chỉ IP trong IP header 50 II.1.3 Các lớp địa chỉ IP 50 II.1.4 Khoảng địa chỉ được dành riêng 51 II.1.5 Cơ sở phân mạng con 53 II.1.6 Tạo một mạng con 54 II Định tuyến 55 II.1 Sự xác định đường dẫn 55 II.2 Đánh địa chỉ host và mạng 56 II.3 Định tuyến đa giao thức 57 II.4 Các hoạt động của giao thức lớp mạng 58 Chương V an toàn thông tin trên mạng I An toàn thông tin trên mạng II Các mức bảo vệ an toàn mạng III Bảo vệ thông tin bằng mật mã Chương I Mạng cục bộ I cấu hình mạng (topology) I.1 Các mô hình (Topology) mạng Từ mô hình (Topology) mạng có thể xem như là một "sự nghiên cứu vị trí" Topology là một chủ đề nghiên cứu trong toán học, trong đó có các bản đồ node (các dấu chấm) và các liên kết (các đường thẳng) thường chứa các mẫu và ở chương này bạn sẽ kiểm tra các topology khác nhau được dùng trong lập mạng từ góc độ toán học sau đó bạn sẽ tìm hiểu làm thế nào một topo vật lý mô tả kế hoạch nối dây cho các thiết bị vật lý, sau cùng bạn sẽ dùng một topo luận lý để tìm hiểu luồng thông tin chảy qua mạng như thế nào để xác định ở đâu đụng độ có thể xảy ra. Một mạng có thể có một loại topo vật lý và một loại topo luận lý hoàn toàn khác I.2 Mô hình (Topology) mạng Bus tuyến tính Góc độ toán học Mô hình topo dạng bus có tất cả các node được nối trực tiếp vào một liên kết và không có các kết nối khác giữa các node. Góc độ vật lý Mỗi host được nối đến một dây chung, trong topo này các thiết bị chủ yếu là những gì cho phép host kết dính vào môi trường chia rẽ đơn, một ưu điểm của topo này là tất cả các node đều được kết với nhau và do đó có thể thông tin một cách trực tiếp. Điều bất tiện của loại topo này là một điểm gián đoạn trên cáp đã cách ly các host. Hình 1: Mô hình Topology mang dạng Bus Hình 1: Mô hình Topology mạng dạng Bus Góc độ luận lý Một topo dạng bus cho phép mỗi thiết bị lập mạng thấy được tất cả các tín hiệu từ tất cả các thiết bị khác. Điều này có thể là một ưu điểm nếu bạn muốn tất cả thông tin đi đến mọi thiết bị. I.3 Mô hình (Topology) mạng dạng Ring Góc độ toán học Một topo dạng ring là một vòng kín bao gồm các node và các liên kết với mỗi node được kết nối chỉ đến hai node kề nó. Góc độ vật lý Topo trình bày tất cả các thiết bị được nối trực tiếp với nhau dưới dạng được gọi là một chuỗi mắt xích, điều này tương tự như một mouse trên một máy APPLE PC cắm vào bàn phím và sau đó vào máy PC Góc độ luận lý Để cho thông tin di chuyển, mỗi trạm phải chuyện thông tin đến trạm kế của nó. Hình 2: Mô hình Topology mạng dạng Ring I.4 Mô hình (Topology) mạng dạng sao Góc độ toán học Topo dạng sao có một node trung tâm cùng với tất cả các liên kết đến tất cả các node khác toả ra từ nó và không cho phép các liên kết khác. Góc độ vật lý Topo dạng sao có một node trung tâm với các liên kết toả ra từ nó. Ưu điểm chính của dạng này là cho phép tất cả các node thông tin với nhau một cách thuận lơi. Khuyết điểm chính là node trung tâm bị hỏng thì toàn bộ mạng sẽ bị chia cắt. tuỳ vào loại thiết bị lập mạng được dùng tại trung tâm của mạng hình sao mà các đùng độ có thể là một vấn đề. Góc độ luận lý Tất cả thông tin đều phải chạy qua một thiết bị. Điều này có thể là hợp lý cho bảo mật hay cho các lý do về hạn chế truy xuất nhưng nó rất dễ bị ảnh hưởng đối với các vấn đề tại node trung tâm của dạng sao Hình 3: Mô hình Topology mạng dạng sao II các thiết bị dùng trong mạng II.1 Các Card mạng NIC (Network Interface Card) NIC là một bản mạch in cắm vào trong một khe mở rộng (Expansion slot) của bus trên mainboard của máy tính hay thiết bị ngoại vi, nó cũng được gọi là bộ thích nghi mạng. Trên các máy tính xách tay các NIC luôn có kích thước của một card PCMCIA. Chức năng của nó là gắn kết thiết bị host vào trong môi trường mạng. Các NIC được xem là các thiết bị của lớp 2 vì mỗi NIC trên thế giới là riêng biệt, nó sở hữu một mã duy nhất được gọi là địa chỉ MAC. Địa chỉ này được dùng để điều khiển truyền số liệu cho host trên mạng, bạn sẽ biết là NIC điều khiển host truy xuất vào trong môi trường, các NIC không có ký hiệu chuẩn nó được chấp nhận rằng bất cứ khi nào có một thiết bị lập mạng gắn vào môi trường mạng thì sẽ có sự hiện diện một loại NIC hay giống như NIC ngay cả khi nó không được vẽ trên hình và bất cứ khi nào bạn thấy một dấu chấm trên cấu hình là có một NIC hoặc một giao tiếp (Port) nó đóng vai trò giống như phần tối thiểu của một NIC. II.2 Bộ lặp Repeater Trong mạng LAN khi hệ thống cáp dài quá cự ly cực đại cho phép theo đặc trưng kỹ thuật của mạng, sẽ xuất hiện hiện tượng suy hao và cường độ tín hiệu bị giảm. Do đó người ta phải dùng bộ lặp để cự ly truyền thông cực đại của mạng Hình 4: Repeater thiết bị lớp 1 Thuật ngữ Repeater xuất hiện từ những ngày đầu của hoạt động truyền tin dựa vào khả năng nghe nhìn và thuật ngữ Repeater truyền thống có nghĩa là thiết bị có một port vào và một port ra. Nhưng ngày nay thuật ngữ này cũng được dùng cho các Repeater đa port, các Repeater được liệt vào các thiết bị lớp 1 của mô hình OSI vì chúng hoạt động ở mức bít và không còn có thông tin nào khác hơn. II.3 Các Hub Hub (hay còn được gọi là Concentrator) là điểm kết nối dây trung tâm của mạng, tất cả các trạm trên mạng LAN được kết nối thông qua Hub Mục đích của Hub là tái sinh và định thời lại tín hiệu mạng có hai lý do để dùng Hub là tạo ra điểm kết nối tập trung cho môi trường truyền dẫn và tạo ra độ tin cậy cho mạng. Độ tin cậy của mạng gia tăng khi cho phép bất cứ một cáp đơn nào bị hỏng mà không ảnh hưởng đến toàn mạng. Có nhiều cách phân loại Hub trong công tác lập mạng: Cách phân loại thứ nhất là Hub chủ động hay bị động (active hay passive) hầu hết các Hub hiện đại là active hub chúng lấy năng lượng từ một nguồn cung cấp riêng để tái sinh tín hiệu mạng Cách phân khác là Hub thông minh (Intelligent hub) hay không thông minh (dump hub) Hub thông minh có các host được cấu hình, có nghĩa là chúng có thể được lập trình để quản lý tải mạng và một hub thông thường có nhiều cổng để nối máy tính và các thiết bị ngoại vi thường là 8,16 hay 32 cổng khi gói tin Ethernet được từ một trạm tới Hub thông minh có thể định dạng, kiểm tra, cho phép hoặc không cho phép bởi người quản trị mạng. Hình 5: Hub Thiết bị lớp 1 I.4 Cầu nối Bridge Cầu Bridge là một thiết bị lớp 2 được thiết kế để nối các Segment LAN với nhau mục đích của Bridge lọc các tải mạng, giữ lại các tải cục bộ trong khi vẫn cho phép kết nối đến các phần khác của mạng cho các tải được gửi đến nó theo mô hình OSI thì Bridge thuộc mức 2 Bridge sẽ lọc những gói dữ liệu để gửi đi (hay không gửi) cho đoạn nối, hoặc gửi trả lại nơi xuất phát các Bridge cũng thường để phân chia một mạng lớn thành hai mạng nhỏ nhằm làm tăng tốc độ mặc dù ít chức năng hơn router nhưng Bridge cũng được dùng phổ biến. Hình 6: Cầu (bridge) thiết bị lớp 2 II.5 Bộ dẫn đường Router Chức năng cơ bản của Router là gửi đi các gói dữ liệu dựa trên địa chỉ phân lớp của mạng và cung cấp các dịch vụ như bảo mật, quản lý lưu thông... Giống như Bridge, Router thuộc tầng Network cung cấp thiết bị với thông minh đối với các mạng thực sự lớn. Router biết địa chỉ của tất cả các máy tính ở từng phía và có thể chuyển các thông điệp cho phù hợp, chúng còn phân đường định tuyến để gửi từng thông điệp có hiệu quả. Theo mô hình OSI thì chức năng của Router thuộc tầng Network cung cấp thiết bị với thông tin chứa trong các header của giao thức giúp cho việc xử lý các gói dữ liệu thông minh. Dựa trên những giao thức Router cung cấp dịch vụ mà trong đó mỗi packet dữ liệu được đọc và chuyển đến đích một cách độc lập. Router "thông minh" hơn Bridge không chỉ vì Router có thể xây dựng được bảng các vị trí trong mạng mà chúng còn có thể sử dụng thuật toán để xác định đường đi tối ưu để gửi các gói tin. Hình 7: Router thiết bị lớp 3 Ký hiệu cho Router gửi lên hai mục tiêu chính của nó chọn đường dẫn và chuyển các gói ra tuyến tốt nhất. Một Router có thể có nhiều loại Port khác nhau và mỗi Port nối tiếp (Serial port) là một cổng nối cho WAN, ngoài ra còn có Port giao tiếp nối mạng Ethernet LAN loại Router đặc biệt có cả đầu nối 10BASE-T và AUT cho kết nối Ethrenet. II.5 Bộ chuyển mạch Switch Switch là một thiết bị lớp 2 vì nó cũng là một Bridge chức năng chính của Switch là cùng một lúc duy trì nhiều cầu nối giữa các thiết bị mạng bằng cách dựa vào một loại đường truyền xương sống (Backbone) nối tại tốc độ cao. Switch có nhiều cổng mỗi cổng có thể hỗ trợ toàn bộ Ethernet hoặc Tokenring. Bộ chuyển mạch kết nối một số LAN riêng biệt và cung cấp khả năng lọc gói dữ liệu giữa chúng. Switch sử dụng công nghệ chuyển mạch gói - packet switching và hoạt động ở tầng Datalink trong mô hình OSI. Các Switch là loại thiết bị mạng tiên tiến, hiện tại rất phổ biến nó giải quyết một số vấn đề của hub khi phát triển mạng như: Đảm bảo băng thông khi tăng số node trong mạng, Switch đảm bảo cho mạng Ethernet luôn chạy ở chế độ full - duplex. Giảm thời gian trễ - Latency Giảm xung đột - collision giữa các node trong mạng tuy nhiên nếu thay toàn bộ hub bằng Switch thì sẽ phải tốn một khoản chi phí không nhỏ. Xu hướng hiện nay là dùng kết hợp cả hub và switch để tạo được sự cân bằng giữa chi phí và hiệu năng. Hình 8: Switch thiết bị lớp 2 III các phương pháp truy nhập môi trường truyền III.1 Tổng quan về Token Ring và các dạng của nó Token Ring Lịch sử và các đặc điểm Token Ring là một chuẩn mạng cục bộ được đưa ra bởi IBM năm 1985. Khác biệt cơ bản giữa Token Ring và Ethernet là xung đột dữ liệu có thể xảy ra với Ethernet nhưng không bao giờ xảy ra với Token Ring. Bởi vậy, mạng Token Ring tránh được việc phải gửi lại các gói tin khi xảy ra xung đột.Tốc độ truyền dẫn là 4 hoặc 16 Mbits/giây. Token Ring cũng sử dụng phương pháp truy nhập đường truyền khác với Ethernet, đó là phương pháp Token Ring sẽ được trình bày ở phần sau. Phương pháp truy nhập đường truyền Không giống như CSMA/CD, phương thức này là không xung đột (collisionless). Token Ring Hình vẽ dưới đưa ra các ý tưởng cơ bản của phương pháp Token Ring, qua đó có thể hiểu được rõ hơn về Token Ring. Đường ray trong hình vẽ biểu thị đường truyền trong mạng cục bộ và các ga tương ứng với các nút trong mạng cục bộ. Con tàu được coi là thẻ bài (token), khi con tàu không có hàng hoá, tương ứng với thẻ bài rỗi, chạy trên đường ray vòng tròn. Khi con tàu (thẻ bài) đến một trong các ga có hàng hoá, hàng sẽ được đưa lên tàu. Trong hình vẽ dưới, trạm A và B có hàng hoá cần chuyển đến trạm C. Vì tàu đến trạm A trước, tàu sẽ được chất hàng từ ga này. Khi tàu đã được chất hàng từ ga A, nó sẽ thay đổi cờ từ “rỗng” (không có hàng) thành “đầy” (đã đầy hàng) và báo cho các trạm khác biết thẻ bài đang bận. Trong trường hợp trên, ga B cũng có hàng hoá, nhưng vì con tàu đã cắm cờ “đầy” nên nó không thể tiếp tục chất hàng tại ga B. Khi đó, hàng hoá buộc phải giữ lại tại ga B cho đến khi con tàu quay trở lại. Sau khi dỡ hàng xuống ga C, tàu thay đổi cờ từ “đầy” thành “đã nhận” và lại quay về ga A. Ga A xem xét cờ, thấy cờ “đã nhận” và biết rằng dữ liệu đã đến đích an toàn. Con tàu đổi cờ từ “đã nhận” thành “rỗng” và rời ga A. Khi tàu tới ga B, nơi mà hàng hoá bị để lại từ lần trước, khi này con tàu có thể chất hàng hoá tại ga B. Thực tế, thẻ bài là một đơn vị dữ liệu đặc biệt gồm 3 byte. Chỉ có một thẻ bài duy nhất lưu chuyển trên đường truyền. Thẻ bài sẽ cấp quyền truyền dữ liệu cho các nút. Chỉ có các nút có đủ quyền mới được truyền dữ liệu. Nếu một nút không muốn truyền dữ liệu nhận được thẻ bài, nó sẽ tái sinh thẻ trước khi chuyển nó cho trạm kế tiếp Hình 9: Token Ring 1,2,3 III.2. Tổng quan về FDDI và các dạng của nó. Lịch sử và các đặc điểm FDDI (Fiber Distributed Data Interface) là một chuẩn mạng cục bộ sử dụng cáp quang được đưa ra bởi hội chuẩn hoá Hoa Kỳ (ANSI). Mạng này cho phép tốc độ truyền dữ liệu tới 100 Mbps và có kiến trúc vòng kép (dual-ring), kiến trúc này cho phép đường truyền có thể dài tới 100 km. Ví dụ về mạng cục bộ theo chuẩn FDDI Mạng FDDI thích hợp cho các hệ thống có phạm vi lớn vì nó có tốc độ cao và khoảng cách truyền dẫn lớn. Tuy nhiên, trong thực tế mạng cục bộ hiếm khi được xây dựng chỉ sử dụng chuẩn FDDI. Như hình vẽ dưới, mạng FDDI thường được kết hợp với các loại mạng cục bộ khác và có chức năng như trục chính của toàn mạng, cung cấp đường truyền tốc độ cao. Để kết hợp FDDI với các loại mạng cục bộ khác, cần sử dụng router hoặc bridge. Đặc tả của FDDI FDDI Tốc độ truyền 100Mbps Phương tiện truyền dẫn Cáp quang Số nút nhiều nhất/vòng 500 Khoảng cách lớn nhất giữa hai nút 2km Độ dài vòng lớn nhất 100km 100Base-T Lịch sử và các đặc điểm Chuẩn 100BASE-T được phát triển dựa trên chuẩn 10BASE-T nhằm cung cấp tốc độ truyền dữ liệu cao hơn, tới 100Mbps. Được chuẩn hoá bởi IEEE802.3. Phương thức truy nhập đường truyền là CSMA/CD. Các loại 100Base-T Chuẩn 100BASE-T có thể được chia làm 3 loại: 100BASE-TX, 100BASE-T4 và 100BASE-FX dựa trên kiểu phương tiện truyền dẫn được sử dụng. 100BASE-TX sử dụng cáp đôi xoắn UTP loại 5, 100BASE-T4 sử dụng cáp đôi xoắn UTP loại 3 và 100BASE-FX sử dụng cáp quang làm phương tiện truyền dẫn. Đặc tả của 100Base-T 100BASE-TX 100BASE-T4 100BASE-FX Tốc độ truyền dẫn 100Mbps 100Mbps 100Mbps Phương tiện truyền dẫn Cáp UTP loại 5 (2 cặp) Cáp UTP loại 3,4,5 (2 cặp) Cáp quang Khoảng cách lớn nhất giữa các nút và hub 100m 100m - Số bộ lặp/ 1 đoạn 2 3 2 Khoảng cách mạng lớn nhất Khoảng 200m 100VG-AnyLAN 100VG-AnyLAN được phát triển dựa trên 10BASE-T với cải tiến về tốc độ, cho phép truyền dữ liệu với tốc độ như 100BASE-T. Chuẩn này được định nghĩa bởi IEEE802.12. Cáp UTP loại 3 trở lên có thể được dùng làm phương tiện truyền dẫn. Do vậy cáp 10BASE-T có thể dùng cho 100VG-AnyLAN. Tuy nhiên, chú ý rằng đó phải là cáp 4 cặp. Cả 4 cặp này được sử dụng đồng thời cho truyền dẫn. Phương pháp truy nhập đường truyền sử dụng trong cấu hình này là ưu tiên theo yêu cầu (Demand priority). Trong cấu hình phần cứng của 100VG-AnyLAN, các trạm được kết nối với một hub, giống như 10BASE-T. HUB này không phải là HUB thường, nó được thiết kế riêng cho 100VG-AnyLAN để điều khiển truyền thông dữ liệu. Phương tiện truyền dẫn chuẩn là cáp UTP 4 cặp loại 3. III.3 Ethernet và IEEE 802.3 Ethernet là kỹ thuật mạng cục bộ được sử dụng rộng rãi nhất Ethernet được thiết kế để lấp vào khoảng trống giữa các mạng cự ly dài tốc độ thấp và các mạng máy tính văn phòng tốc độ cao với cự ly giới hạn, Ethernet phù hợp với các ứng dụng mà ở đó môi trường thông tin cục bộ phải mang tải nặng, rời rạc hay không thường xuyên có tốc độ dữ liệu đỉnh khá cao. Kiến trúc mạng Ethernet có nguồn gốc từ năm 1960 tại Đại học Hawii nơi mà phương pháp truy xuất được dùng bởi Ethernet là CSMA/CD (carrier sense multiple access/ collision detection) hệ thống này được dùng làm cơ sở cho đặc tả IEEE 802.3 được công bố vào năm 1980.Ethernet và IEEE 802.3 cùng tồn tại và chia sẻ thị phần lớn nhất so với bất cứ giao thức LAN nào ngày nay thì thuật ngữ Ethernet thường được dùng để liên hệ đến tất cả các mạng LAN dùng để cơ chế đa truy xuất cảm nhận sóng mang có phát hiện đụng độ (CSMA) tuân theo các đặc tả Ethernet. Ethernet và IEEE 802.3chỉ định các kỹ thuật tương tự như nhau, cả hai là các LAN CSMA/CD các trạm trên LAN CSMA/CD có thể truy xuất mạng bất cứ thời điểm nào. Trước khi truyền dữ liệu các trạm CSMA/CD lắng nghe mạng để xác định xem có đang được sử dụng hay không, nếu đang được sử dụng thì nó đợi, nếu mạng ở trạng thái rảnh rỗi thì các trạm sẽ truyền. Một xung độ xảy ra khi hai trạm cùng lắng nghe tải trên mạng cùng không thấy động tĩnh gì và truyền đồng thời. Trong trường hợp này cả hai cuộc truyền đều bị hỏng và các trạm phải truyền lại sau đó ít lâu, các giải thuật quay lui (backoff) xác định khi nào các trạm đụng độ sẽ truyền lại các trạm CSMA/CD có thể phát hiện các đụng độ như vậy chúng biết khi nào phải truyền lại. Cả hai LAN Ethenet và IEEE 802.3 đều là các mạng quảng bá điều này có nghĩa là mỗi trạm đều có thể thấy tất cả frame, bất kể chúng có phải là đích mà dữ liệu hướng đến hay không và mỗi trạm phải kiểm tra các frame nhận được để xác định xem chúng có phải là đích của frame hay không. Nếu là đích frame sẽ được chuyển cho giao thức lớp cao hơn trong trạm để xử lý. Cả IEEE 802.3 và Ethernet đều được hiện thực qua phần cứng, thông thường phần vật lý của các giao thức này là một card giao tiếp trong một máy tính hoặc một mạch trên bản mạch chính của máy tính. IV các chuẩn của mạng IV.1 NIC dùng các địa chỉ MAC như thế nào? Ethernet và 802,3 LAN là các mạng quảng bá, tất cả các trạm đều thấy frame truyền. Mỗi trạm phải kiểm tra mỗi fram để xác định xem nó có phải là đích của các frame hay không. Trên một mạng Ethernet khi một thiết bị muốn gửi dự liệu đến thiết bị khác, thiết bị này có thể mở một đường truyền đến thết bị kia bằng cách dùng địa chỉ MAC của nó. Khi thiết bị nguồn gửi dữ liệu lên mạng dữ liệu sẽ mang địa chỉ MAC của đích mà nó hướng tới và khi dữ liệu này lan truyền dọc môi trường mạng. NIC trên mỗi thiết bị mạng kiểm tra xem địa chỉ MAC của nó có trùng với địa chỉ vật lý đích được mang trong dữ liệu hay không, nếu không trùng NIC loại bỏ frame. Khi dữ liệu chạy dọc theo đường dây, dữ liệu được kiểm tra bởi các NIC tại mỗi trạm và NIC kiểm tra đại chỉ trong header frame để xác định gói có địa chỉ thích hợp hay không, khi dữ liệu ngang qua máy đích của nó. NIC trạm này sẽ copy và lấy dữ liệu ra để cung cấp cho máy tính. Ethernet Lịch sử và các đặc điểm Được đưa ra đầu tiên bởi phòng thí nghiệm Palo Also của công ty Xerox Sau đó Ethernet tiếp tục được chuẩn hoá bởi DEC, Intel và Xerox (chuẩn DIX Ethernet). Tốc độ đường truyền là 10Mbps. Phương tiện truyền dẫn là cáp đồng trục. Ngày nay, thuật ngữ Ethernet đôi khi chỉ mạng cục bộ. Tuy nhiên, đầu tiên nó được phát triển như một chuẩn của mạng cục bộ. Việc nghiên cứu chuẩn này bắt đầu từ năm 1972, dưới sự chỉ đạo chính của phòng thí nghiệm Palo Also, Xerox. Ethernet được mở rộng hơn vào năm 1980 như một chuẩn kết hợp bởi 3 công ty (DIX Ethernet). Thực tế, Ethernet trở thành chuẩn mạng cục bộ đầu tiên trên thế giới. Chuẩn này cho phép tốc độ truyền dữ liệu tới 10 Mbits/giây, sử dụng cáp đồng trục và sử dụng phương pháp truy nhập đường tryền CSMA/CD. Phương pháp truy nhập đường truyền sẽ được giới thiệu ở phần sau. IEEE802.3 IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers), một hiệp hội chuẩn hoá, đưa ra chuẩn IEE802.3 như một chuẩn cho mạng cục bộ dựa trên Ethernet. Dựa vào kiểu của phương tiện truyền dẫn, chuẩn này có thể được chia làm một số chuẩn: 10BASE-5, 10BASE-2, 10BASE-T. Chuẩn 10BASE-5 gần tương tự như Ethernet. Chú ý: Trong chuẩn IEEE802.3, 10BASE có nghĩa là tốc độ 10Mbits/giây và hệ thống truyền dẫn sử dụng băng cơ sở. Giới thiệu chuẩn 10Base-5/DIX Ethernet Cấu hình phần cứng Cấu hình phần cứng của 10BASE-5 (và DIX Ethernet) sử dụng một kiến trúc kiểu bus, do vậy nhiều trạm cuối có thể kết nối tới một đường truyền. Đường truyền này được gọi là một phân đoạn. Đường truyền này sử dụng cáp đồng trục đường kính khoảng 10 mm (cáp đồng trục dày). Tại mỗi đầu đường truyền có gắn một kết cuối. Chú ý rằng dữ liệu không thể được truyền chính xác nếu thiếu một trong 2 kết cuối này. Để kết nối trạm cuối vào đường truyền, sử dụng một bộ chuyển tiếp tín hiệu. Cáp chuyển tiếp (còn gọi là cáp giao diện đơn vị kết nối AUI - Attachment Unit Interface) được dùng để kết nối một bộ chuyển tiếp với card mạng. Khoảng cách lớn nhất cho phép của đoạn cáp này là 50m. Nhiều nhất 100 bộ chuyển tiếp tín hiệu có thể kết nối vào mỗi phân đoạn. Khoảng cách ngắn nhất cho phép giữa 2 bộ là 2,5 m. Một vài loại cáp đồng trục dày có đánh dấu ở mỗi điểm cách nhau 2,5 m để chỉ khoảng cách này. Nói chung, các bộ chuyển tiếp tín hiệu nên được gắn trước ở các điểm này và như vậy các trạm có thể được thêm vào dễ dàng trong tương lai, mặc dù điều này là không bắt buộc. (Để gắn các bộ chuyển tiếp tín hiệu ở khoảng cách chính xác 2,5 m, nên gắn mỗi bộ này vào các điểm đánh dấu). Chú ý: Khoảng cách lớn nhất cho phép của một phân đoạn là 500m, do vậy “5” trong 10BASE-5 chỉ khoảng cách này. Mở rộng của chuẩn 10Base-5/DIX Ethernet Khoảng cách lớn nhất cho phép của một phân đoạn trong cấu hình 10BASE-5 (DIX Ethernet) là 500m. Nhiều nhất 100 nút có thể kết nối vào phân đoạn. Như vậy, nhiều nhất 100 bộ chuyển tiếp tín hiệu có thể được kết nối. Các bộ lặp được sử dụng để kết nối các trạm cuối có khoảng cách lớn hơn khoảng cách bị giới hạn ở trên hoặc để kết nối số trạm cuối nhiều hơn số trạm qui định ở trên. Mỗi bộ lặp có 2 cổng, do vậy nó nhận tín hiệu từ 1 cổng và gửi ra cổng còn lại sau khi đã khuếch đại tín hiệu. Hình vẽ dưới đây đưa ra một ví dụ của 10BASE-5 (DIX Ethernet). Nhiều nhất 1024 nút có thể kết nối vào mạng cục bộ được mở rộng bằng việc sử dụng các bộ lặp. Luật 5-4-3 Số bộ lặp