Bài giảng Mạng máy tính - Chương 1: Tổng quan về mạng máy tính

Tổng quan về Mạng máy tính 1-1
Mạng máy tính
Bộ môn Kỹ thuật máy tính và Mạng
Khoa Công nghệ Thông tin
Đại học Sư phạm Hà Nội
Tổng quan về Mạng máy tính 1-2
Chương 1: Tổng quan về mạng máy tính
Mục đích:
‰ Hình dung về mạng
máy tính và một số
khái niệm trong mạng
máy tính
‰ Các vấn đề sâu và chi 
tiết hơn trong môn 
học
‰ Cách tiếp cận: sử 
dụng Internet làm ví 
dụ
‰ Khái niệm Internet
‰ Khái niệm giao thức
‰ Network edge
‰ Network core
‰ Access net, physical media
‰ Cấu trúc Internet/ISP
‰ Hiệu năng: độ mất gói, độ trễ
‰ Tầng giao thức, mô hình dịch vụ
‰ Mô hình mạng
Tổng quan về Mạng máy tính 1-3
Chương 1: Tổng quan về Mạng máy tính
1.1 Một số khái niệm cơ bản trong Internet
1.2 Network edge
1.3 Network core
1.4 Network access và physical media
1.5 Cấu trúc Internet và ISP
1.6 Độ trễ và độ mất gói trong mạng chuyển
mạch gói
1.7 Các tầng giao thức, các mô hình dịch vụ
1.8 Lịch sử
Tổng quan về Mạng máy tính 1-4
Hình dung về Internet
‰ Kết nối hàng tỷ thiết bị tính 
toán: host = hệ thống cuối
‰ Host chạy các ứng dụng
mạng
‰ Liên kết truyền thông
 Cáp quang, cáp đồng, sóng 
vô tuyến, vệ tinh
 Tốc độ truyền (transmission 
rate) = bandwidth
‰ Router: chuyển tiếp các 
gói tin (đoạn dữ liệu)
local ISP
company
network
regional ISP
router workstation
server
mobile
Tổng quan về Mạng máy tính 1-5
Hình dung về Internet
‰ Giao thức
Điều khiển việc truyền, nhận 
các bản tin
 Ví dụ: TCP, IP, HTTP, FTP, 
PPP
‰ Internet:
Mạng của các mạng
 Phân cấp lỏng lẻo
 Public Internet và private 
intranet
‰ Các chuẩn trong Internet
 RFC: Request for comments
 IETF: Internet Engineering 
Task Force
local ISP
company
network
regional ISP
router workstation
server
mobile
Tổng quan về Mạng máy tính 1-6
Sự tiêu chuẩn hóa Internet
‰ International Telecommunications Union (ITU)
 Các chuẩn truyền (ví dụ: modem - V.90)
 Các dịch vụ điện thoại, fax truyền thống
‰ Internet Engineering Task Force (IETF)
 Core: Internet Protocol, transport (TCP)
 Ứng dụng: email, HTTP, FTP, SSH, NFS, VoIP
‰ W3C
 HTML, XML, schema, SOAP, semantic web, 
‰ OASIS
 XML schema cho các ứng dụng cụ thể
‰ Nhiều các tổ chức khác
Tổng quan về Mạng máy tính 1-7
Góc nhìn dịch vụ
‰ Hạ tầng truyền thông 
Cho phép các ứng dụng phân 
tán:
 Web, email, games, thương 
mại điện tử, chia sẻ file
‰ Các dịch vụ truyền thông 
Cung cấp cho các ứng dụng:
 Truyền không tin cậy không 
hướng kết nối
 Truyền tin cậy hướng kết nối
Tổng quan về Mạng máy tính 1-8
Khái niệm giao thức
Giao thức của con 
người:
‰ “what’s the time?”
‰ “I have a question”
 Các bản tin nào đó 
gửi đi
 Hành động nào đó khi 
các bản tin nhận
Các giao thức mạng 
(network protocol):
‰ Tất cả các hoạt động 
trong Internet dựa trên 
các giao thức
Các giao thức định nghĩa 
định dạng, thứ tự của các 
bản tin gửi và nhận giữa 
các thực thể mạng và các 
hoạt động truyền nhận bản 
tin
Tổng quan về Mạng máy tính 1-9
Khái niệm giao thức
Giao thức của con người và giao thức của mạng máy tính:
Các giao thức khác của con người? 
Hi
Hi
Got the
time?
2:00
TCP connection
req
TCP connection
response
Get 
Thời gian
Tổng quan về Mạng máy tính 1-10
Chương 1: Tổng quan về Mạng máy tính
1.1 Một số khái niệm cơ bản trong Internet
1.2 Network edge
1.3 Network core
1.4 Mạng truy cập và phương tiện vật lý
1.5 Cấu trúc Internet và ISP
1.6 Độ trễ và độ mất gói trong mạng chuyển
mạch gói
1.7 Các tầng giao thức, các mô hình dịch vụ
1.8 Lịch sử
Tổng quan về Mạng máy tính 1-11
Cấu trúc mạng: Nhìn cụ thể hơn
‰Network edge: các 
ứng dụng và các 
host
‰Network core:
 Các thiết bị định 
tuyến
Mạng của các mạng
‰Mạng truy cập, 
phương tiện vật lý:
các liên kết truyền
thông
Tổng quan về Mạng máy tính 1-12
Network edge:
‰Hệ thống cuối (hosts):
 Chạy các chương trình ứng 
dụng
 Ví dụ: Web, email
 tại “edge of network”
‰Mô hình client/server
 Client gửi yêu cầu và nhận dịch
vụ từ server
 Ví dụ: Web browser/server, 
email client/server
‰Mô hình peer-peer:
 Sử dụng rất ít hoặc không sử 
dụng các server dành riêng
 Ví dụ: Gnutella, KaZaA
Tổng quan về Mạng máy tính 1-13
Network edge: Dịch vụ hướng kết nối
Mục đích: truyền dữ liệu
giữa các hệ thống cuối
‰ Handshaking: thiết lập
(chuẩn bị) cho việc
truyền dữ liệu
 Giao thức của con 
người: A: Hello, B: hello 
 Thiết lập trạng thái trong
hai host truyền thông
‰ TCP - Transmission 
Control Protocol 
 Dịch vụ hướng kết nối
của Internet
Dịch vụ TCP [RFC 793]
‰ Tin cậy, truyền dữ liệu
dòng byte có thứ tự
 Mất gói: báo nhận (ACK) và
truyền lại
‰ Điều khiển luồng:
 Bên gửi không truyền vượt
quá khả năng bên nhận
‰ Điều khiển tắc ngẽn:
 Bên gửi giảm tốc độ gửi khi
mạng tắc ngẽn
Tổng quan về Mạng máy tính 1-14
Network edge: Dịch vụ không hướng kết nối
Mục đích: Truyền dữ liệu
giữa các hệ thống cuối
‰ UDP - User Datagram 
Protocol [RFC 768]: 
 Không hướng kết nối
 Truyền dữ liệu không
tin cậy
 Không điều khiển
luồng
 Không điều khiển tắc
ngẽn
Các ứng dụng sử dụng
TCP:
‰ HTTP (Web), FTP (file 
transfer), Telnet (remote 
login), SMTP (email)
Các ứng dụng sử dụng
UDP:
‰ Truyền dòng media, hội
nghị truyền hình, DNS, 
điện thoại Internet
Tổng quan về Mạng máy tính 1-15
Chương 1: Tổng quan về Mạng máy tính
1.1 Một số khái niệm cơ bản trong Internet
1.2 Network edge
1.3 Network core
1.4 Network access và physical media
1.5 Cấu trúc Internet và ISP
1.6 Độ trễ và độ mất gói trong mạng chuyển
mạch gói
1.7 Các tầng giao thức, các mô hình dịch vụ
1.8 Lịch sử
Tổng quan về Mạng máy tính 1-16
Network Core
‰ Mạng lưới của các router 
kết nối với nhau
‰ Câu hỏi: Dữ liệu truyền
qua mạng như thế nào?
 Chuyển mạch kênh:
đường dành riêng cho
mỗi cuộc gọi: mạng
điện thoại
 Chuyển mạch gói: dữ
liệu gửi qua mạng dưới
các đoạn riêng rẽ
Tổng quan về Mạng máy tính 1-17
Network Core: Chuyển mạch kênh
Tài nguyên end-end 
dành riêng cho cuộc
gọi
‰ Băng thông đường
truyền, khả năng
chuyển mạch
‰ Tài nguyên dành riêng: 
không chia sẻ khi rỗi
‰ Chuyển mạch kênh
đảm bảo hiệu năng
‰ Đòi hỏi thiết lập cuộc
gọi
Tổng quan về Mạng máy tính 1-18
Network Core: Chuyển mạch kênh
Các tài nguyên mạng
(ví dụ: bandwidth) 
được chia thành các
phần
‰ Các phần này cấp cho
các cuộc gọi
‰ Các phần tài nguyên rỗi
nếu không được sử dụng
bởi cuộc gọi mà tài
nguyên đó đã cấp phát
cho cuộc gọi này (no 
sharing)
‰ Chia các bandwidth của
đường truyền thành các
phần
 Chia theo tần số
 Chia theo thời gian
Tổng quan về Mạng máy tính 1-19
Chuyển mạch kênh: FDM và TDM
FDM
Tần số
Thời gian
TDM
Tần số
Thời gian
4 users
Ví dụ:
Tổng quan về Mạng máy tính 1-20
Câu hỏi bài tập
‰ Tính thời gian để gửi một file 640.000 bits từ
host A tới host B qua mạng chuyển mạch
kênh?
 Các đường truyền là 1.536 Mbps
Mỗi đường truyền sử dụng TDM 24 slot
 Thời gian thiết lập kênh giữa hai host là 500 msec
Tổng quan về Mạng máy tính 1-21
Network Core: Chuyển mạch gói
Mỗi dòng dữ liệu end-end chia
thành các gói tin
‰ Gói tin của user A, B dùng
chung tài nguyên mạng
‰ Mỗi gói tin sử dụng toàn bộ
băng thông đường truyền
‰ Tài nguyên sử dụng theo
yêu cầu
Sự tranh giành tài nguyên:
‰ Yêu cầu tài nguyên của
tất cả user có thể vượt
quá khả năng cung cấp
‰ Tắc ngẽn: hàng đợi gói
tin, đợi để sử dụng
đường truyền
‰ Store-and-forward: Các
gói tin chuyển tới hop tại
một thời điểm
 Nút nhận đầy đủ gói tin 
trước khi chuyển tiếp đi
Sự chia băng thông thành các phần
Cấp phát riêng
Dành tài riêng tài nguyên
Tổng quan về Mạng máy tính 1-22
Chuyển mạch gói: Ghép kênh tĩnh
Chuỗi gói tin A và B không có mẫu cố địnhÎ ghép
kênh tĩnh.
Trong TDM, mỗi host nhận cùng số slot trong quy
vòng TDM frame.
A
B
10 Mb/s
Ethernet C
1.5 Mb/s
D E
Ghép kênh tĩnh
Hàng đợi gói tin
Đợi đường truyền ra
Tổng quan về Mạng máy tính 1-23
So sánh chuyển mạch gói
và chuyển mạch kênh
‰ Đường truyền 1 Mb/s
‰ Mỗi user: 
 100 kb/s khi “active”
 active 10% of time
‰ Chuyển mạch kênh: 
 10 user
‰ Chuyển mạch gói
Chuyển mạch gói cho phép nhiều user sử dụng mạng
N user
Đường truyền
1 Mbps
Tổng quan về Mạng máy tính 1-24
So sánh chuyển mạch gói
và chuyển mạch kênh
‰ Tốt cho dữ liệu truyền thay đổi
 Chia sẻ tài nguyên
 Đơn giản, không thiết lập cuộc gọi
‰ Tắc nghẽn tăng: độ trễ và độ mất gói tin
 Các giao thức cần đảm bảo truyền dữ liệu tin cậy, 
điều khiển tẵc ngẽn
‰ Cung cấp hành vi giống circuit swiching như thế nào?
 Đảm bảo băng thông cần cho ứng dụng audio/video
 Vấn đề chưa được giải quyết (chương 6)
Chuyển mạch gói là sự lựa chọn?
Tổng quan về Mạng máy tính 1-25
Chuyển mạch gói: store-and-forward
‰ L/R giây để truyền gói tin 
L bít trên ra đường
truyền R bps
‰ Toàn bộ gói tin phải đến
router trước nó được
truyền trên đường
truyền tiếp theo:: store 
and forward
‰ Độ trễ = 3L/R
Ví dụ:
‰ L = 7.5 Mbits
‰ R = 1.5 Mbps
‰ Độ trễ = 15 sec
R R R
L
Tổng quan về Mạng máy tính 1-26
Mạng chuyển mạch gói: forwarding
‰ Mục đích: Chuyển các gói tin qua các router từ nguồn
tới đích
 Nhiều thuật toán chọn đường (chương 4)
‰ Mạng datagram:
 Địa chỉ đích trong gói tin xác định next hop
 Route có thể thay đổi trong phiên
 Tương tự: lái xe, hỏi đường
‰ Mạng virtual circuit:
 Mỗi gói tin mạng giá trị tag (virtual circuit ID), tag xác định next 
hop
 Đường đi cố định xác định tại thời điểm thiết lập cuộc gọi, cố
định suốt cuộc gọi
 Router duy trì trạng thái của mỗi cuộc gọi
Tổng quan về Mạng máy tính 1-27
Phân loại mạng
Mạng viễn thông
Mạng chuyển
mạch kênh
FDM TDM
Mạng chuyển
mạch gói
Mạng
VC
Mạng
Datagram
• Mạng Datagram không là hướng kết nối hay không hướng kết nối.
• Internet cung cấp cả dịch vụ hướng kết nối (TCP) và dịch vụ không
hướng kết nối (UDP) cho các ứng dụng.
Tổng quan về Mạng máy tính 1-28
Chương 1: Tổng quan về Mạng máy tính
1.1 Một số khái niệm cơ bản trong Internet
1.2 Network edge
1.3 Network core
1.4 Mạng truy cập và phương tiện vật lý
1.5 Cấu trúc Internet và ISP
1.6 Độ trễ và độ mất gói trong mạng chuyển
mạch gói
1.7 Các tầng giao thức, các mô hình dịch vụ
1.8 Lịch sử
Tổng quan về Mạng máy tính 1-29
Mạng truy cập và phương tiện vật lý
Kết nối hệ thống cuối tới
router thế nào?
‰ Mạng truy cập dân cư
‰ Mạng truy cập cơ quan
(trường học, công ty)
‰ Mạng truy cập di động
Làm quen với: 
‰ Băng thông (bits per 
second) của mạng truy
cập?
‰ Dùng chung hay dành
riêng?
Tổng quan về Mạng máy tính 1-30
Mạng truy cập dân cư: Truy cập điểm tới điểm
‰ Dialup qua modem
 56Kbps (thường nhỏ hơn), truy
cập trực tiếp tới router
 Không thể vừa sử dụng mạng
vừa sử dụng điện thoại tại một
thời điểm
‰ ADSL: asymmetric digital subscriber line
 1 Mbps đường lên (thường < 256 kbps)
 8 Mbps đường xuống (thường < 1 Mbps)
 FDM: 50 kHz - 1 MHz cho đường xuống
4 kHz - 50 kHz cho đường lên
0 kHz - 4 kHz cho điện thoại
Tổng quan về Mạng máy tính 1-31
Mạng truy cập dân cư: cable modem
‰ HFC: hybrid fiber coax
 Không đối xứng: 30Mbps đường xuống, 2 
Mbps đường lên
‰ Mạng cáp và HFC kết nối gia đình tới ISP router
 Các gia định chia sẻ truy cập tới router 
‰ Triển khai: qua các công ty truyền hình cáp
Tổng quan về Mạng máy tính 1-32
Mạng truy cập dân cư: cable modem
Tổng quan về Mạng máy tính 1-33
Kiến trúc mạng cáp: Tổng quan
Gia đình
cable headend
cable distribution
network (simplified)
Thường 500 tới 5,000 gia đình
Tổng quan về Mạng máy tính 1-34
Kiến trúc mạng cáp: Tổng quan
Gia đình
cable headend
cable distribution
network (simplified)
Tổng quan về Mạng máy tính 1-35
Kiến trúc mạng cáp: Tổng quan
Gia đình
cable headend
cable distribution
network
server(s)
Tổng quan về Mạng máy tính 1-36
Kiến trúc mạng cáp: Tổng quan
Gia đình
cable headend
cable distribution
network
Channels
V
I
D
E
O
V
I
D
E
O
V
I
D
E
O
V
I
D
E
O
V
I
D
E
O
V
I
D
E
O
D
A
T
A
D
A
T
A
C
O
N
T
R
O
L
1 2 3 4 5 6 7 8 9
FDM:
Tổng quan về Mạng máy tính 1-37
Mạng truy cập công ty: Local area network
‰ Mạng LAN của công
ty/trường học kết nối các hệ
thống cuối tới edge router
‰ Ethernet:
 Đường truyền dùng
chung hoặc dành riêng
kết nối các hệ thống cuối
và router
 10 Mbs, 100Mbps, 
Gigabit Ethernet
‰ LAN: Chương 5
Tổng quan về Mạng máy tính 1-38
Mạng truy cập không dây
‰ Mạng truy cập không dây kết
nối hệ thống cuối tới router
 Qua Base station còn gọi là Access 
Point
‰ Wireless LAN:
 802.11b (WiFi): 11 Mbps
‰ Wider-area wireless access
 Được cung cấp bởi nhà cung cấp
mạng điện thoại
 3G ~ 384 kbps
• Hiện thực??
 WAP/GPRS
Base
Station
Mobile
Host
Router
Tổng quan về Mạng máy tính 1-39
Mạng gia đình
Các thành phần mạng gia đình phổ biến: 
‰ ADSL hoặc Cable Modem
‰ Router/Firewall/NAT
‰ Ethernet
‰ Wireless Access Point
Wireless
Access 
Point
Router/
Firewall
Wireless
Laptop
Cable
Modem
Kết nối với
Cable
Headend
Ethernet
Tổng quan về Mạng máy tính 1-40
Phương tiện vật lý
‰ Bit: Lan truyền giữa
thiết bị truyền và nhận
‰ Đường truyền vật lý: kết nối
giữa thiết bị phát và thu
‰ Guided Media:
 Tín hiệu lan truyền trong
phương tiện vật lý rắn: cáp
Twisted Pair, cáp quang, cáp
đồng trục
‰ Unguided Media:
 Tín hiệu lan truyền tự do, ví
dụ như tín hiệu radio
Twisted Pair (TP)
‰ Hai dây đồng xoắn
thành từng cặp
 Category 3: dây điện
thoại truyền thống, 10 
Mbps Ethernet
 Category 5: 
100Mbps Ethernet
Tổng quan về Mạng máy tính 1-41
Phương tiện vật lý: cáp đồng trục, cáp quang
Cáp đồng trục:
‰ Hai dây dẫn bằng đồng, 
đồng trục
‰ Hai chiều
‰ Baseband:
 Một kênh trên cáp
 Kế thừa Ethernet
‰ Broadband:
 Nhiều kênh trên cáp
 HFC
Cáp quang:
‰ Mang tín hiệu ánh sáng
‰ Tốc độ cao:
 Truyền điểm tới điểm tốc độ
cao (ví dụ: 5 Gps)
‰ Tỷ lệ lỗi thấp: không ảnh
hưởng bởi nhiễu điện từ
Tổng quan về Mạng máy tính 1-42
Phương tiện vật lý: Sóng Radio
‰ Tín hiệu mang trong phổ
điện từ
‰ Không có dây dẫn vật lý
‰ Hai chiều
‰ Ảnh hưởng của môi
trường lan truyền:
 Phản xạ
 Vật cản
 Nhiễu
Kiểu đường truyền Radio:
‰ Sóng Microwave mặt đất
 Đạt tới 45 Mbps
‰ LAN (ví dụ: Wifi)
 2Mbps, 11Mbps
‰ Wide-Area (Ví dụ:e.g., 
cellular)
 3G: hàng trăm kbps
‰ Satellite
 Đạt tới 50Mbps (hoặc nhiều
kênh bandwidth nhỏ hơn)
 Độ trễ end-end: 270 msec
 Các vùng địa lý xa
Tổng quan về Mạng máy tính 1-43
Chương 1: Tổng quan về Mạng máy tính
1.1 Một số khái niệm cơ bản trong Internet
1.2 Network edge
1.3 Network core
1.4 Network access và physical media
1.5 Cấu trúc Internet và ISP
1.6 Độ trễ và độ mất gói trong mạng chuyển
mạch gói
1.7 Các tầng giao thức, các mô hình dịch vụ
1.8 Lịch sử
Tổng quan về Mạng máy tính 1-44
Cấu trúc Internet: Mạng của các mạng
‰ Phân cấp tương đối
‰ Mức trung tâm: “Tier-1” ISPs (ví dụ: UUNet, BBN/Genuity, 
Sprint, AT&T), phạm vi quốc gia/quốc tế
 Đối xử với nhau ngang hàng
Tier 1 ISP
Tier 1 ISP
Tier 1 ISP
Tier-1 cung
cấp kết nối
nội bộ NAP
Tier-1 cũng cung
cấp kết nối với
public network 
access point (NAP)
Tổng quan về Mạng máy tính 1-45
Cấu trúc Internet: Mạng của các mạng
‰ “Tier-2” ISP: các ISP nhỏ hơn (thường mức vùng)
 Kết nối tới một hoặc nhiều Tier-1 ISP và các Tier-2 ISP
Tier 1 ISP
Tier 1 ISP
Tier 1 ISP
NAP
Tier-2 ISPTier-2 ISP
Tier-2 ISP Tier-2 ISP
Tier-2 ISP
Tier-2 ISP trả cho
Tier-1 ISP chi phí
kết nối tới phần
còn lại của
Internet
‰ Tier-2 ISP là
khách hàng của
Tier-1 ISP
Tier-2 ISP cũng
là ngang hàng
với các Tier-2 
ISP khác, liên
kết NAP
Tổng quan về Mạng máy tính 1-46
Cấu trúc Internet: Mạng của các mạng
‰ “Tier-3” ISP và local ISP
 Mạng gần nhất đối với các hệ thống cuối
Tier 1 ISP
Tier 1 ISP
Tier 1 ISP
NAP
Tier-2 ISPTier-2 ISP
Tier-2 ISP Tier-2 ISP
Tier-2 ISP
local
ISPlocal
ISP
local
ISP
local
ISP
local
ISP Tier 3
ISP
local
ISP
local
ISP
local
ISP
Local ISP và
Tier- 3 ISP là
khách hàng của
các Tier ISP 
mức cao hơn, 
các tier mức
cao hơn kết nối
tier là khách
hàng của nó
với phần còn lại
của Internet
Tổng quan về Mạng máy tính 1-47
Cấu trúc Internet: Mạng của các mạng
‰ Một gói tin chuyển qua nhiều mạng
Tier 1 ISP
Tier 1 ISP
Tier 1 ISP
NAP
Tier-2 ISPTier-2 ISP
Tier-2 ISP Tier-2 ISP
Tier-2 ISP
local
ISPlocalISP
local
ISP
local
ISP
local
ISP Tier 3
ISP
local
ISP
local
ISP
local
ISP
Tổng quan về Mạng máy tính 1-48
Chương 1: Tổng quan về Mạng máy tính
1.1 Một số khái niệm cơ bản trong Internet
1.2 Network edge
1.3 Network core
1.4 Network access và physical media
1.5 Cấu trúc Internet và ISP
1.6 Độ trễ và độ mất gói trong mạng chuyển
mạch gói
1.7 Các tầng giao thức, các mô hình dịch vụ
1.8 Lịch sử
Tổng quan về Mạng máy tính 1-49
Mất gói và trễ
 Các gói tin được xếp hàng trong hàng đợi của 
thiết bị định tuyến
‰ Tốc độ gói tin đến tới liên kết vượt quá khả năng của 
output link
‰ Hàng đợi gói tin, gói tin đợi để chuyển đi
A
B
Gói tin đang được truyền (trễ)
Các gói tin xếp hàng (trễ)
Vùng đệm còn rỗi: các gói tin đến bị loại bỏ (mất gói - loss) 
nếu vùng đệm đầy
Tổng quan về Mạng máy tính 1-50
Bốn nguồn gây độ trễ của gói tin
‰ 1. Xử lý của nút:
 Kiểm tra lỗi bít
 Xác định output link
A
B
Lan truyền tín hiệu
Truyền
Xử lý của nút
Xếp hàng
‰ 2. Xếp hàng
 Thời gian đợi tại output 
link để truyền đi
 Phụ thuộc vào mức độ 
đụng độ của thiết bị định 
tuyến
Tổng quan về Mạng máy tính 1-51
Bốn nguồn gây độ trễ của gói tin
3. Trễ truyền:
‰ R= băng thông của liên 
kết (bps)
‰ L= độ dài gói tin (bits)
‰ Thời gian để gửi bít vào 
liên kết = L/R
4. Trễ lan truyền:
‰ d = chiều dài của liên kết 
vật lý
‰ s = tốc độ lan truyền trong 
phương tiện truyền 
(~2x108 m/sec)
‰ Trễ lan truyền = d/s
A
B
Lan truyền tín hiệu
Truyền
Xử lý của nút
Xếp hàng
Chú ý: s và R có giá trị rất 
khác nhau
Tổng quan về Mạng máy tính 1-52
Trễ của nút
‰ dproc = Trễ xử lý
 Thường một vài microsecs hoặc nhỏ hơn
‰ dqueue = Trễ xếp hàng
 Phụ thuộc vào sự tắc ngẽn
‰ dtrans = Trễ truyền
 = L/R, có giá trị đáng kể với các liên kết tốc độ thấp
‰ dprop = Trễ lan truyền
 Một vài microsecs tới hàng trăm msecs
proptransqueueprocnodal ddddd +++=
Tổng quan về Mạng máy tính 1-53
Độ trễ hàng đợi
‰ R= băng thông đường truyền
(bps)
‰ L= độ dài gói tin (bit)
‰ a= tốc độ đến của gói tin
Độ đo mức độ lưu lượng = La/R
‰ La/R ~ 0: Độ trễ hàng đợi trung bình nhỏ
‰ La/R -> 1: Độ trễ lớn hơn
‰ La/R > 1: Yêu cầu phục vụ vượt quá khả năng, 
độ trễ tiến tới vô cùng
Tổng quan về Mạng máy tính 1-54
Đo độ trễ thực tế trong Internet
‰ Chương trình Traceroute: cung cấp chức năng đo độ
trễ từ nguồn tới router theo đường tới đích. Đối với
mỗi router i:
 Gửi 3 gói tin sẽ tới router i trên đường tới đích
 Router i sẽ trả về các gói tin cho bên gửi
 Bên gửi sẽ tính thời gian giữa truyền và nhận.
Tổng quan về Mạng máy tính 1-55
Ví dụ về độ trễ trong Internet
1 <1 ms <1 ms <1 ms 10.0.0.2
2 9 ms 9 ms 8 ms 125.235.79.254
3 8 ms 7 ms 7 ms 203.113.131.252
4 7 ms 7 ms 7 ms 203.113.159.28
5 27 ms 27 ms 28 ms pos9-3.br01.hkg04.pccwbtn.net [63.218.115.25]
6 48 ms 48 ms 48 ms 72.14.196.57
7 79 ms 81 ms 80 ms 64.233.174.43
8 81 ms 79 ms 79 ms 216.239.47.233
9 82 ms 86 ms 92 ms 216.239.47.54
10 80 ms 81 ms 80 ms jp-in-f104.google.com [66.249.89.104]
Ba giá trị đo độ trễ
traceroute tới www.google.com.vn
United States
VN
Google Inc, US
Tổng quan về Mạng máy tính 1-56
Độ mất gói
‰Hàng đợi (hay bộ đệm) có khả năng giới hạn
‰ Khi gói tin đến hàng đợi đầy, gói tin bị loại bỏ 
(mất gói)
‰Mất gói tin có thể được truyền lại bởi nút kề 
trước, bởi hệ thống cuối nguồn hoặc không 
truyền lại
Tổng quan về Mạng máy tính 1-57
Chương 1: Tổng quan về Mạng máy tính
1.1 Một số khái niệm cơ bản trong Internet
1.2 Network edge
1.3 Network core
1.4 Network access và physical media
1.5 Cấu trúc Internet và ISP
1.6 Độ trễ và độ mất gói trong mạng chuyển
mạch gói
1.7 Các tầng giao thức, các mô hình dịch vụ
1.8 Lịch sử
Tổng quan về Mạng máy tính 1-58
Các tầng giao thức
Mạng là phức tạp! 
‰ Nhiều thành phần:
 Host
 Router
 Liên kết của các phương tiện truyền khác nhau
Ứng dụng
Giao thức
 Phần cứng, phần mềm
Tổng quan về Mạng máy tính 1-59
Tổ chức của chuyến bay
‰Một chuỗi các bước
ticket (purchase)
baggage (check)
gates (load)
runway takeoff
airplane routing
ticket (complain)
baggage (claim)
gates (unload)
runway landing
airplane routing
airplane routing
Tổng quan về Mạng máy tính 1-60
ticket (purchase)
baggage (check)
gates (load)
runway (takeoff)
airplane routing
departure
airport
arrival
airport
intermediate air-traffic
control centers
airplane routing airplane routing
ticket (complain)
baggage (claim
gates (unload)
runway (land)
airplane routing
ticket
baggage
gate
takeoff/landing
airplane routing
Phân tầng chức năng
của chuyến bay
Layers: Mỗi lớp thực hiện một dịch vụ
 Hoạt động xử lý qua chính lớp nội bộ của nó
 Phụ thuộc vào các dịch vụ mà lớp dưới cung cấp
Tổng quan về Mạng máy tính 1-61
Tại sao lại phân tầng?
Giải quyết với các hệ thống phức tạp:
‰ Cấu trúc rõ ràng cho phép định danh, quan hệ của
các phần hệ thống phức tạp
‰ Mô đun hóa để dễ bảo trì, nâng cấp hệ thống
 Sự thay đổi trong việc thực hiện dịch vụ của mỗi
tầng là trong suốt với phần còn lại của hệ thống
 Ví dụ: Sự thay đổi trong thủ tục “in gate” không
ảnh hưởng tới phần còn lại của hệ thống
‰ Có hạn chế của sự phân tầng ?
Tổng quan về Mạng máy tính 1-62
Ngăn xếp giao thức Internet
‰ Application: hỗ trợ các ứng dụng
mạng
 FTP, SMTP, 
‰ Transport: truyền dữ liệu host-host 
 TCP, UDP
‰ Network: dẫn đường các datagram từ
nguồn tới đích
 IP, các giao thức dẫn đường
‰ Link: truyền dữ liệu giữa các thành
phần mạng láng giềng
 PPP, Ethernet
‰ Physical
application
transport
network
link
physical
Tổng quan về Mạng máy tính 1-63
message
segment
datagram
frame
source
application
transport
network
link
physical
HtHnHl M
HtHn M
Ht M
M
destination
application
transport
network
link
physical
HtHnHl M
HtHn M
Ht M
M
network
link
physical
link
physical
HtHnHl M
HtHn M
HtHnHl M
HtHn M
HtHnHl M HtHnHl M
router
switch
Đóng gói
Tổng quan về Mạng máy tính 1-64
Chương 1: Tổng quan về Mạng máy tính
1.1 Một số khái niệm cơ bản trong Internet
1.2 Network edge
1.3 Network core
1.4 Network access và physical media
1.5 Cấu trúc Internet và ISP
1.6 Độ trễ và độ mất gói trong mạng chuyển
mạch gói
1.7 Các tầng giao thức, các mô hình dịch vụ
1.8 Lịch sử
Tổng quan về Mạng máy tính 1-65
Lịch sử Internet
‰ 1961: Kleinrock – Lý thuyết
hàng đợi chứng minh hiệu
quả của chuyển mạch gói
‰ 1964: Baran – chuyển
mạch gói trong mạng dùng
trong quân sự
‰ 1967: ARPAnet xây dựng
bởi Advanced Research 
Projects Agency
‰ 1969: Nút ARPAnet đầu
tiên hoạt động
‰ 1972:
 ARPAnet công bố rộng rãi
 NCP (Network Control 
Protocol) là giao thức host-
host đầu tiên
 Chương trình e-mail đầu
tiên
 ARPAnet có 15 nút
1961-1972: Nguồn gốc của mạng chuyển mạch gói
Tổng quan về Mạng máy tính 1-66
Lịch sử Internet
‰ 1970: Mạng vệ tinh ALOHAnet
satellite tại Hawaii
‰ 1973: Luận văn tiến sỹ của
Metcalfe đề xuất mạng Ethernet
‰ 1974: Cerf và Kahn – kiến trúc
cho kết nối các mạng
‰ Cuối những năm 70: kiến trúc
mới: DECnet, SNA, XNA
‰ Cuối những năm 70: chuyển
mạch các gói tin chiều dài cố
định (tiền thân của ATM)
‰ 1979: ARPAnet có 200 nút
Quy tắc làm việc liên mạng của
Cerf và Kahn:
 Tối thiểu, tự trị – không đòi
hỏi có sự thay đổi bên trong
để kết nối các mạng
 Mô hình dịch vụ best effort
 Stateless router
 Điều khiển không tập
chung
Định nghĩa kiến trúc của Internet 
ngày nay
1972-1980: Làm việc liên mạng, các mạng mới
Tổng quan về Mạng máy tính 1-67
Lịch sử Internet
‰ Đầu những năm 90: ARPAnet 
dừng làm việc
‰ 1991: NSF hạn chế sử dụng
thương mại NSFnet (dừng làm
việc 1995)
‰ Đầu những năm 1990: Web
 Siêu văn bản [Bush 1945, 
Nelson 1960]
 HTML, HTTP: Berners-Lee
 1994: Mosaic sau đó là
Netscape
 Cuối những năm 90: thương
mại hóa Web
Cuối 90 cho đến những
năm 2000:
‰ Instant messaging, chia sẻ file 
P2P
‰ An toàn bảo mật mạng đặt lên
hàng đầu
‰ Khoảng 50 triệu host, hơn 100 
triệu người sử dụng
‰ Đường truyền backbone đạt
tốc độ Gbps
1990, 2000’s: thương mại hóa, Web, các ứng dụng mới
Tổng quan về Mạng máy tính 1-68
Tổng kết chương 1
Các vấn đề đã học:
‰ Tổng quan Internet
‰ Khái niệm giao thức
‰ Network edge, core, access 
network
 packet-switching và
circuit-switching
‰ Cấu trúc Internet/ISP
‰ Hiệu năng: độ mất gói, độ
trễ
‰ Mô hình phân lớp, dịch vụ
‰ Lịch sử Internet
Vị trí các vấn đề đã học:
‰ Hiểu tổng quan và có
một hình dung về
mạng máy tính
‰ Các vấn đề sâu, chi tiết
giới thiệu các phần sau