Mục lục bài họcĐang ở d02-b2
← A-Level Computer Science
0/30 bài đã học xong
Chương 2 · Communication · Bài 2/3 của chương · bài 5/30 của A-Level Computer Science

Networks: topologies, hardware and the client-server model

Mạng máy tính: tô-pô, thiết bị và mô hình khách–chủ
← Mục lục bài học
Lý thuyết · English

LAN and WAN

A LAN covers one site and the organisation owns the cabling; a WAN spans sites and uses third-party infrastructure. The ownership difference is what drives the cost and security differences.

Topologies

Bus: one backbone, cheap, but a break kills the whole network and collisions rise with traffic. Star: every node to a central switch — one failed cable affects one node, but the switch is a single point of failure. Mesh: many paths, extremely resilient, expensive to cable. Hybrid mixes them, which is what real buildings use.

Hardware, precisely

A hub broadcasts to every port; a switch learns MAC addresses and forwards only to the destination port — less traffic and harder to eavesdrop. A router connects different networks and forwards by IP address. A NIC holds the MAC address. A gateway joins networks that use different protocols.

Client-server and peer-to-peer

Client-server centralises data, backup, access control and updates, at the cost of a server and of failing all at once. Peer-to-peer needs no server and scales cheaply, but backup and security are each user's problem. Choose by asking who must control the data.

Wireless

Wi-Fi trades speed and security for mobility; interference, walls and shared bandwidth all cut real throughput. Bluetooth suits short-range, low-power pairing. Encryption (WPA) matters more on wireless precisely because the signal leaves the building.

Giải thích tiếng Việt

LAN và WAN

LAN phủ một địa điểm và tổ chức sở hữu hệ thống cáp; WAN nối nhiều địa điểm và dùng hạ tầng của bên thứ ba. Chính sự khác nhau về quyền sở hữu đó kéo theo khác nhau về chi phí và bảo mật.

Các tô-pô

Bus: một đường trục, rẻ, nhưng đứt một chỗ là chết cả mạng và xung đột tăng theo lưu lượng. Star: mỗi máy nối vào switch trung tâm — hỏng một dây chỉ mất một máy, nhưng switch là điểm chết đơn. Mesh: nhiều đường đi, chịu lỗi rất tốt, nhưng đi dây tốn kém. Hybrid pha trộn, và đây mới là thứ các toà nhà thật dùng.

Thiết bị, gọi cho đúng tên

Hub phát ra mọi cổng; switch học địa chỉ MAC và chỉ chuyển tới đúng cổng đích — ít lưu lượng thừa hơn và khó nghe lén hơn. Router nối các mạng khác nhau và chuyển tiếp theo địa chỉ IP. NIC chứa địa chỉ MAC. Gateway nối các mạng dùng giao thức khác nhau.

Khách–chủ và ngang hàng

Mô hình khách–chủ tập trung dữ liệu, sao lưu, phân quyền và cập nhật, đổi lại phải có máy chủ và khi chết thì chết cả hệ thống. Ngang hàng không cần máy chủ và mở rộng rẻ, nhưng sao lưu và bảo mật là việc của từng người dùng. Chọn bằng cách hỏi: ai bắt buộc phải kiểm soát dữ liệu?

Không dây

Wi-Fi đánh đổi tốc độ và bảo mật lấy tính di động; nhiễu, tường và băng thông dùng chung đều làm giảm thông lượng thực. Bluetooth hợp với ghép nối tầm ngắn, điện năng thấp. Mã hoá (WPA) quan trọng với mạng không dây hơn hẳn, đúng vì tín hiệu đi ra khỏi toà nhà.

Bon tang TCP/IP — moi tang them mot lop baoApplicationHTTP · FTP · SMTPTransportTCP chia goi, danh so, gui laiInternetIP dinh tuyen theo dia chiLinkEthernet · Wi-Fi, tin hieu thatgui diBen nhan boc nguoc lai tu duoi len
Bốn tầng TCP/IP. Câu hỏi hay gặp là ‘tầng nào làm việc gì’: chia gói và gửi lại là Transport, định tuyến là Internet, còn HTTP nằm ở Application.
Ví dụ — chọn tô-pô và thiết bị cho một phòng máy

Một trường học nối $40$ máy trong ba phòng, dùng chung một máy in mạng và một máy chủ lưu bài làm của học sinh. Ngân sách hạn chế nhưng yêu cầu: một máy hỏng không được làm gián đoạn các máy khác, và giáo viên phải kiểm soát được quyền truy cập file.

Đề xuất tô-pô, thiết bị và mô hình mạng, giải thích theo đúng yêu cầu đã nêu.

Giải.

Tô-pô: star trong mỗi phòng, ba switch nối lên một switch trung tâm (hybrid). Yêu cầu "một máy hỏng không làm gián đoạn máy khác" loại bus ngay lập tức, vì bus dùng chung đường trục. Mesh đáp ứng được nhưng $40$ máy nối chéo nhau thì chi phí cáp vượt xa ngân sách của trường.

Thiết bị: switch chứ không phải hub. Hub phát gói tới mọi cổng, nên trong phòng máy $40$ người cùng nộp bài thì lưu lượng thừa rất lớn, và bất kỳ máy nào cũng nghe được dữ liệu của máy khác. Switch học địa chỉ MAC và chỉ chuyển tới cổng đích. Cần thêm một router để ra Internet.

Mô hình: khách–chủ. Yêu cầu "giáo viên kiểm soát quyền truy cập file" quyết định điều này. Ngang hàng không có nơi tập trung để đặt phân quyền, và bài làm sẽ nằm rải rác trên $40$ máy nên không sao lưu nổi. Máy chủ cho phép đặt tài khoản, phân quyền theo lớp và sao lưu một chỗ.

Điểm yếu phải nêu. Máy chủ và switch trung tâm là điểm chết đơn: hỏng thì cả ba phòng dừng. Nếu ngân sách cho phép, nên có một switch trung tâm dự phòng và lịch sao lưu máy chủ hằng ngày — nêu được nhược điểm kèm cách giảm nhẹ là chỗ ăn điểm đánh giá.

Bẫy hay mất điểm — Dùng lẫn ‘hub’ và ‘switch’, hoặc nói router chuyển tiếp theo địa chỉ MAC. Switch làm việc với MAC trong cùng một mạng; router làm việc với IP giữa các mạng. Giám khảo trừ điểm thẳng khi gọi sai thiết bị.
Phải nhớ — Chọn tô-pô theo yêu cầu chịu lỗi và ngân sách, chọn thiết bị theo địa chỉ mà nó xử lý (MAC hay IP), chọn khách–chủ hay ngang hàng theo câu hỏi ai phải kiểm soát dữ liệu — và luôn nêu điểm chết đơn của phương án mình chọn.

Đọc xong rồi — làm thử ngay

Bài tập của chương Communication gồm 14 câu trắc nghiệm và 3 đề tự luận. Đáp án hiện ngay khi chọn, miễn phí.

Làm bài tập chương →