Tài liệu MẠNG MÁY TÍNH - LÝ THUYẾT VÀ ƯU NHƯỢC ĐIỂM TRONG CHUYỂN MẠCH | Đại học Nội vụ Hà Nội

MẠNG MÁY TÍNH
PHẦN 1: LÝ THUYẾT (Mức điểm: 5 điểm)
CHƯƠNG 1 – TỔNG QUAN VỀ MẠNG MÁY TÍNH
Câu 1. Trong phân loại mạng máy tính theo kĩ thuật chuyển mạch hãy trình bày nguyên tắc hoạt
động của mạng chuyển mạch kênh và ưu, nhược điểm của kỹ thuật chuyển mạch kênh.
Mạng chuyển mạch kênh là một trong các kỹ thuật chuyển mạch trong phân loại mạng máy tính.
Nguyên tắc hoạt động của mạng chuyển mạch kênh là khi dữ liệu được truyền từ nguồn đến đích, nó sẽ
được chia thành các gói nhỏ và mỗi gói sẽ được gán một kênh riêng để truyền. Các kênh này có thể là
đường truyền vật lý hoặc phần cứng ảo được tạo bởi phần mềm. Các gói dữ liệu trên các kênh sẽ không
giao nhau, đảm bảo tính nhất quán và độ tin cậy trong truyền thông.
Ưu điểm của mạng chuyển mạch kênh bao gồm:
1. Hiệu suất cao: Bởi vì mỗi kênh chỉ truyền một gói dữ liệu tại một thời điểm, nên không có sự cạnh
tranh giữa các gói dữ liệu, giúp tối ưu hiệu suất truyền thông.
2. Độ tin cậy cao: Do không có xung đột giữa các gói dữ liệu trên cùng một kênh, mạng chuyển mạch
kênh thường có độ tin cậy cao.
3. Khả năng điều chỉnh linh hoạt: Có thể cấp phát động tài nguyên cho các kênh tùy thuộc vào nhu cầu sử
dụng, giúp tối ưu hóa tài nguyên mạng.
Tuy nhiên, cũng có nhược điểm:
1. Đòi hỏi tài nguyên phần cứng lớn: Mỗi kênh yêu cầu một nguồn tài nguyên riêng, dẫn đến việc cần có
số lượng lớn tài nguyên phần cứng.
2. Phức tạp trong việc quản lý và triển khai: Việc cấu hình và quản lý các kênh yêu cầu kiến thức kỹ thuật
cao và công việc triển khai có thể phức tạp.
3. Chi phí cao: Do đòi hỏi nhiều tài nguyên phần cứng và công việc triển khai phức tạp, nên mạng chuyển
mạch kênh thường có chi phí cao hơn so với các kỹ thuật khác.
Câu 2. Trong phân loại mạng máy tính theo kĩ thuật chuyển mạch hãy trình bày nguyên tắc hoạt
động của mạng chuyển mạch tin báo và ưu, nhược điểm của kỹ thuật chuyển mạch tin báo.
Mạng chuyển mạch tin báo là một trong các kỹ thuật chuyển mạch trong phân loại mạng máy tính.
Nguyên tắc hoạt động của mạng chuyển mạch tin báo là khi dữ liệu được truyền từ nguồn đến đích, các
bản tin tin báo được sử dụng để xác định đường dẫn truyền dữ liệu tối ưu. Cụ thể, các thiết bị mạng sử
dụng thông tin trong các bản tin tin báo để xây dựng bảng định tuyến, từ đó xác định đường dẫn tối ưu cho dữ liệu truyền.
Ưu điểm của mạng chuyển mạch tin báo bao gồm:
1. Độ linh hoạt cao: Bằng cách sử dụng các bản tin tin báo để xây dựng bảng định tuyến, mạng chuyển
mạch tin báo có khả năng điều chỉnh và thích ứng với sự thay đổi trong mạng một cách linh hoạt.
2. Tính tự động hóa: Hệ thống tự động hóa trong mạng chuyển mạch tin báo giúp giảm thiểu sự can thiệp
của con người trong việc quản lý và điều chỉnh mạng.
3. Hiệu suất tốt trong mạng lớn: Mạng chuyển mạch tin báo có thể xử lý lượng dữ liệu lớn và tạo ra
đường dẫn truyền dữ liệu tối ưu trong các mạng lớn và phức tạp.
Tuy nhiên, cũng có nhược điểm:
1. Chi phí đầu tư ban đầu cao: Việc triển khai hệ thống mạng chuyển mạch tin báo đòi hỏi các thiết bị đặc
biệt và phần mềm phức tạp, dẫn đến chi phí đầu tư ban đầu cao.
2. Độ phức tạp trong quản lý và vận hành: Mạng chuyển mạch tin báo đòi hỏi kiến thức kỹ thuật cao và
công việc quản lý, vận hành mạng có thể phức tạp và đòi hỏi sự chuyên môn cao.
3. Khả năng ảnh hưởng của các bản tin tin báo: Trong một số trường hợp, các bản tin tin báo có thể gây ra
hiện tượng cản trở hoặc làm giảm hiệu suất mạng nếu không được xử lý đúng cách.
Câu 3. Trong phân loại mạng máy tính theo kĩ thuật chuyển mạch hãy trình bày nguyên tắc hoạt
động của mạng chuyển mạch gói và ưu, nhược điểm của kỹ thuật chuyển mạch gói.
Mạng chuyển mạch gói là một trong các kỹ thuật chuyển mạch trong phân loại mạng máy tính.
Nguyên tắc hoạt động của mạng chuyển mạch gói là khi dữ liệu được truyền từ nguồn đến đích, nó sẽ
được chia thành các gói nhỏ có kích thước cố định trước khi truyền. Mỗi gói dữ liệu sẽ được gán các
thông tin địa chỉ (như địa chỉ nguồn và đích) để đảm bảo việc định tuyến và gửi đến đích cuối cùng.
Ưu điểm của mạng chuyển mạch gói bao gồm:
1. Linh hoạt trong sử dụng tài nguyên: Do dữ liệu được chia thành các gói nhỏ, mạng chuyển mạch gói có
khả năng sử dụng tài nguyên mạng một cách linh hoạt và hiệu quả.
2. Khả năng đa nhiệm: Mạng chuyển mạch gói cho phép truyền nhiều gói dữ liệu từ nhiều nguồn đến
nhiều đích cùng một lúc, tăng khả năng đa nhiệm và đa dạng hóa truyền thông.
3. Tính tin cậy: Mỗi gói dữ liệu được gửi độc lập và định tuyến riêng lẻ, giúp tăng tính tin cậy và khả
năng phục hồi khi có lỗi xảy ra trên mạng.
Tuy nhiên, cũng có nhược điểm:
1. Độ trễ có thể cao: Do dữ liệu được chia thành các gói nhỏ và phải định tuyến độc lập, nên có thể xảy ra
độ trễ trong quá trình truyền dữ liệu.
2. Overhead của tiêu đề gói: Mỗi gói dữ liệu cần mang theo thông tin địa chỉ và các thông tin điều khiển
khác, gây ra overhead trong băng thông và tài nguyên hệ thống.
3. Cần quản lý định tuyến: Mạng chuyển mạch gói đòi hỏi hệ thống định tuyến phức tạp để quản lý và xử
lý địa chỉ đích và đường dẫn của các gói dữ liệu.
Câu 4. Anh/chị hãy nêu khái niệm, đặc điểm cơ bản và phân loại mạng cục bộ (LAN).
Mạng cục bộ (LAN - Local Area Network) là một mạng máy tính mà các thiết bị trong đó được kết nối
trong một khu vực địa lý hạn chế, chẳng hạn như một tòa nhà, một văn phòng, hoặc một tòa nhà học.
Dưới đây là một số đặc điểm cơ bản và phân loại của mạng cục bộ: *Đặc điểm cơ bản:
- Kích thước địa lý hạn chế: Mạng cục bộ hoạt động trong một khu vực địa lý nhỏ, giới hạn bởi một số
thiết bị như router hoặc switch.
-Chia sẻ tài nguyên: Người dùng trên mạng LAN có thể chia sẻ tài nguyên như máy in, dữ liệu, và ứng dụng.
-Tốc độ cao: LAN thường có tốc độ truy cập cao, cho phép truyền dữ liệu nhanh chóng giữa các thiết bị trong mạng. * Phân loại:
- Dựa trên phương tiện truyền thông:
-Mạng dây: Sử dụng cáp đồng hoặc cáp quang để kết nối các thiết bị trong mạng.
-Mạng không dây (Wi-Fi): Sử dụng sóng radio để truyền dữ liệu giữa các thiết bị mà không cần dây kết nối vật lý. -Dựa trên kiến trúc:
- Peer-to-Peer (P2P): Mỗi thiết bị trong mạng có thể hoạt động như cả máy chủ và máy khách, cho phép
chia sẻ tài nguyên trực tiếp giữa các thiết bị.
-Client-Server: Mạng được tổ chức theo mô hình client-server, trong đó các máy khách (clients) kết nối
với một máy chủ (server) để truy cập tài nguyên và dịch vụ.
Mạng cục bộ thường được sử dụng trong các tổ chức và doanh nghiệp để cung cấp kết nối mạng nội bộ,
chia sẻ tài nguyên và dễ dàng quản lý.
Câu 5. Hãy trình bày cấu tạo và đánh giá ưu, nhược điểm của cấu trúc liên kết mạng dạng tuyến (Linear Bus Topology).
Cấu trúc liên kết mạng dạng tuyến (Linear Bus Topology) là một trong những cấu trúc đơn giản nhất
trong các mô hình mạng. Trong cấu trúc này, các thiết bị mạng được kết nối với nhau thông qua một
đường truyền mạng duy nhất, có thể là dây cáp đồng hoặc cáp quang. Dưới đây là cấu tạo và đánh giá ưu,
nhược điểm của cấu trúc liên kết mạng dạng tuyến: *Cấu tạo:
-Đường truyền mạng (Bus): Đây là đường truyền mạng duy nhất mà tất cả các thiết bị mạng kết nối vào.
-Kết nối trực tiếp: Mỗi thiết bị mạng được kết nối trực tiếp vào đường truyền mạng, không cần thiết bị trung gian nào khác.
-Terminator: Hai đầu của đường truyền mạng cần được kết nối với terminator để đảm bảo việc phản xạ
tín hiệu và tránh hiện tượng tín hiệu phản chiếu. *Ưu điểm:
-Dễ triển khai: Cấu trúc đơn giản, dễ dàng triển khai và cấu hình.
-Chi phí thấp: Không đòi hỏi nhiều thiết bị mạng và có chi phí triển khai thấp.
-Dễ dàng mở rộng: Có thể dễ dàng mở rộng bằng cách thêm thiết bị mới vào đường truyền mạng. *Nhược điểm:
- Single point of failure: Nếu đường truyền mạng gặp sự cố, toàn bộ mạng có thể bị gián đoạn.
- Hạn chế về tốc độ và khoảng cách: Tốc độ truyền dữ liệu trên đường truyền mạng có thể bị giảm khi
thêm nhiều thiết bị vào mạng. Khoảng cách giữa các thiết bị cũng hạn chế do tín hiệu sẽ suy giảm qua khoảng cách.
-Khả năng mở rộng có hạn: Khó khăn trong việc mở rộng mạng khi số lượng thiết bị tăng lên, do giới
hạn về tốc độ và hiệu suất của đường truyền mạng.
Trong tổ chức nhỏ hoặc khi cần triển khai mạng nhanh chóng và chi phí thấp, cấu trúc liên kết mạng dạng
tuyến có thể là lựa chọn phù hợp. Tuy nhiên, nó không phù hợp cho các mạng có yêu cầu cao về độ tin cậy và hiệu suất.
Câu 6. Hãy trình bày cấu tạo và đánh giá ưu, nhược điểm của cấu trúc liên kết mạng hình sao (Star Topology).
Cấu trúc liên kết mạng hình sao (Star Topology) là một trong những cấu trúc phổ biến nhất trong các
mạng LAN và WAN hiện đại. Trong mạng hình sao, tất cả các thiết bị mạng được kết nối trực tiếp với
một trung tâm, thường là một switch hoặc hub. Dưới đây là cấu tạo và đánh giá ưu, nhược điểm của cấu
trúc liên kết mạng hình sao: *Cấu tạo:
-Trung tâm (Hub hoặc Switch): Đây là trung tâm của mạng hình sao, nơi mà tất cả các thiết bị mạng được kết nối.
-Cáp kết nối: Mỗi thiết bị mạng được kết nối với trung tâm thông qua một đường cáp riêng biệt. *Ưu điểm:
-Dễ quản lý: Cấu trúc đơn giản, dễ quản lý và dễ cấu hình.
-Dễ dàng cải tiến và mở rộng: Dễ dàng thêm hoặc loại bỏ thiết bị mạng mà không ảnh hưởng đến toàn bộ mạng.
-Độ tin cậy cao: Nếu một thiết bị mạng gặp sự cố, chỉ ảnh hưởng đến thiết bị đó mà không ảnh hưởng đến toàn bộ mạng.
-Hiệu suất cao: Khả năng truyền dữ liệu cao và độ tin cậy cao khi mỗi thiết bị có đường kết nối riêng biệt với trung tâm. *Nhược điểm:
-Single point of failure: Nếu trung tâm (hub hoặc switch) gặp sự cố, toàn bộ mạng có thể bị gián đoạn.
-Chi phí cao hơn: So với một số cấu trúc khác như mạng dạng tuyến, việc triển khai mạng hình sao có
thể đòi hỏi chi phí cao hơn do cần một trung tâm và nhiều đường cáp kết nối.
-Giới hạn về khoảng cách: Khoảng cách giữa các thiết bị mạng và trung tâm có giới hạn do sự suy giảm
tín hiệu qua cáp kết nối.
Mạng hình sao thường được ưa chuộng trong môi trường doanh nghiệp và văn phòng vì tính dễ quản lý,
độ tin cậy cao và khả năng mở rộng linh hoạt. Tuy nhiên, cần lưu ý đến nguy cơ single point of failure và chi phí triển khai.
Câu 7. Hãy trình bày cấu tạo và đánh giá ưu, nhược điểm của cấu trúc liên kết mạng vòng xuyến (Ring Topology).
Cấu trúc liên kết mạng vòng xuyến (Ring Topology) là một cấu trúc mạng mà các thiết bị được kết nối
với nhau thành một vòng đóng. Trong mạng vòng xuyến, mỗi thiết bị mạng được kết nối với hai thiết bị
khác trên hai bên của nó, tạo thành một vòng kín. Dưới đây là cấu tạo và đánh giá ưu, nhược điểm của
cấu trúc liên kết mạng vòng xuyến: *Cấu tạo:
-Thiết bị mạng: Mỗi thiết bị mạng (như máy tính, máy chủ, hoặc thiết bị kết nối mạng) được kết nối với
hai thiết bị khác trên hai bên của nó.
-Cáp kết nối: Các thiết bị mạng được kết nối với nhau thông qua các đoạn cáp, tạo thành một vòng đóng. *Ưu điểm:
-Khả năng truyền dữ liệu đối xứng: Mỗi thiết bị mạng trong mạng vòng xuyến có thể truyền và nhận dữ
liệu, tạo điều kiện cho việc truyền dữ liệu đối xứng.
-Khả năng mở rộng dễ dàng: Dễ dàng thêm hoặc loại bỏ thiết bị mạng mà không ảnh hưởng đến toàn bộ mạng.
-Khả năng chịu lỗi cao: Nếu một đoạn cáp hoặc thiết bị gặp sự cố, dữ liệu vẫn có thể đi tiếp theo hướng khác của vòng. *Nhược điểm:
-Single point of failure: Mặc dù mạng vòng xuyến có khả năng chịu lỗi, nhưng nếu một thiết bị mạng
gặp sự cố, toàn bộ mạng có thể bị gián đoạn.
-Khó khăn trong việc cấu hình và quản lý: Cấu hình và quản lý mạng vòng xuyến có thể phức tạp hơn
so với các cấu trúc mạng khác, đặc biệt khi cần phải xác định và sửa chữa các vấn đề liên quan đến đường
truyền mạng và địa chỉ.
Mạng vòng xuyến thường được sử dụng trong các ứng dụng như mạng LAN hoặc trong các môi trường
mà yêu cầu sự linh hoạt và độ tin cậy cao. Tuy nhiên, cần lưu ý đến nguy cơ single point of failure và đòi
hỏi kỹ năng quản lý mạng cao.
Câu 8. Anh/chị hãy trình bày tổng quan về mạng diện rộng (WAN). So sánh điểm giống và khác
nhau giữa hai mạng LAN và WAN.
Mạng diện rộng (WAN - Wide Area Network) là một loại mạng máy tính mà các thiết bị mạng được kết
nối với nhau qua một khu vực địa lý rộng, thường là qua các kết nối điều khiển của các nhà cung cấp dịch
vụ mạng hoặc qua Internet. Dưới đây là một tổng quan về mạng diện rộng cùng với so sánh điểm giống
và khác nhau giữa mạng LAN và WAN:
Tổng quan về mạng diện rộng (WAN):
*Phạm vi: Mạng diện rộng bao gồm các kết nối mạng vượt ra khỏi phạm vi một khu vực địa lý hẹp,
thường là qua các quốc gia hoặc lục địa khác nhau.
*Các phương tiện truyền thông: WAN có thể sử dụng nhiều loại phương tiện truyền thông như cáp
quang, cáp đồng, sóng vô tuyến (wireless), và kết nối qua Internet.
*Dịch vụ cung cấp: Các dịch vụ WAN thường được cung cấp bởi các nhà mạng và nhà cung cấp dịch vụ Internet (ISP).
*Tốc độ truyền dữ liệu: Tốc độ truyền dữ liệu trong WAN có thể thấp hơn so với LAN do sự cách xa và
sự ảnh hưởng của các yếu tố như độ trễ và băng thông.
*Bảo mật: Vì mạng diện rộng thường trải dài qua nhiều khu vực địa lý và sử dụng các phương tiện truyền
thông công cộng, nên việc bảo mật trong WAN thường cần được chú trọng đặc biệt.
So sánh giữa mạng LAN và WAN: *Điểm giống nhau:
-Mục tiêu chính: Cả mạng LAN và WAN đều nhằm mục tiêu kết nối các thiết bị mạng để chia sẻ tài nguyên và dữ liệu.
-Cấu trúc: Cả LAN và WAN có thể sử dụng nhiều cấu trúc kết nối khác nhau như hình sao, hình vòng hoặc hỗn hợp.
-Công nghệ: Cả hai đều sử dụng các công nghệ và tiêu chuẩn như Ethernet, TCP/IP, và Wi-Fi để kết nối và truyền dữ liệu. *Điểm khác nhau:
-Phạm vi: LAN thường có phạm vi hạn chế đến một khu vực địa lý nhỏ, trong khi WAN trải dài ra các
khu vực địa lý lớn hơn.
-Quản lý và bảo mật: Quản lý và bảo mật trong WAN thường phức tạp hơn so với LAN do quy mô lớn và sự trải rộng địa lý.
-Tốc độ và hiệu suất: LAN thường có tốc độ truyền dữ liệu cao và hiệu suất tốt hơn so với WAN do yếu
tố địa lý và các yếu tố khác.
-Chi phí triển khai: Triển khai mạng WAN thường đắt đỏ hơn so với mạng LAN do sử dụng các dịch vụ
của các nhà mạng và ISP.
Tóm lại, mạng LAN và WAN đều đóng vai trò quan trọng trong việc kết nối và truyền dữ liệu trong môi
trường mạng, nhưng chúng có các đặc điểm riêng biệt phù hợp với các yêu cầu và mục đích sử dụng khác nhau.
CHƯƠNG 2 – KIẾN TRÚC PHÂN TẦNG VÀ CÁC MÔ HÌNH TRUYỀN THÔNG
Câu 9. Anh/chị hãy trình bày tổng quát mô hình tham chiếu OSI. Nêu vai trò, chức năng cơ bản và
các giao thức sử dụng ở tầng vật lý (Physical)
Mô hình tham chiếu OSI (Open Systems Interconnection) là một mô hình chuẩn hóa được sử dụng để mô
tả cách một hệ thống mạng hoạt động. Mô hình này chia mạng thành 7 tầng, từ tầng vật lý ở đáy đến tầng
ứng dụng ở đỉnh, mỗi tầng đều có vai trò và chức năng riêng biệt.
Tổng quan về mô hình tham chiếu OSI:
-Tầng Vật lý (Physical Layer): Tầng này đảm nhiệm chuyển đổi tín hiệu giữa các thiết bị vật lý và
các đường truyền mạng.
-Tầng Datalink (Data Link Layer): Tầng này quản lý truy cập vào đường truyền vật lý, kiểm soát
lỗi truyền dẫn và thiết lập kết nối giữa các thiết bị.
-Tầng Mạng (Network Layer): Tầng này quản lý địa chỉ logic của thiết bị và định tuyến dữ liệu qua mạng.
-Tầng Giao vận (Transport Layer): Tầng này cung cấp các dịch vụ truyền dữ liệu đáng tin cậy giữa
các điểm cuối của mạng.
-Tầng Phiên (Session Layer): Tầng này quản lý và duy trì các phiên liên lạc giữa các ứng dụng.
-Tầng Trình diễn (Presentation Layer): Tầng này đảm nhiệm chuyển đổi dữ liệu thành định dạng
phù hợp cho việc truyền và hiển thị.
-Tầng Ứng dụng (Application Layer): Tầng này cung cấp các dịch vụ mạng cụ thể cho người dùng,
như email, truyền tệp và truy cập Web.
Vai trò và chức năng cơ bản của Tầng Vật lý:
-Vai trò: Tầng Vật lý đại diện cho các thiết bị vật lý trong mạng và chịu trách nhiệm chuyển đổi dữ
liệu thành tín hiệu vật lý để truyền qua các đường truyền mạng.
-Chức năng cơ bản:
+ Chuyển đổi tín hiệu: Chuyển đổi dữ liệu từ dạng logic thành dạng tín hiệu vật lý để truyền
qua các đường truyền mạng.
+ Định dạng tín hiệu: Xác định cách biểu diễn dữ liệu thành các dạng tín hiệu điện tử, quang
học hoặc sóng vô tuyến để truyền đi.