So sánh hai mô hình bvà TCP/IP

Më ®Çu

Trong ba thÕ kû võa qua: mçi thÕ kû cã mét ngµnh c«ng nghÖ thèng trÞ. ThÕ kû

thø 18 lµ thÕ kû cña c¸c nghµnh c¬ khÝ h¹ng nÆng ®i kÌm víi cuéc c¸ch m¹ng

c«ng nghiÖp. ThÕ kû thø 19 lµ kû nguyªn cña c¸c ®éng c¬ h¬i níc. Trong suèt

thÕ kû 20, nghµnh c«ng nghÖ then chèt lµ thu thËp, xö lý vµ ph©n phèi th«ng

tin. Chóng ta ®· chøng kiÕn nh÷ng ph¸t triÓn nh sù thiÕt lËp m¹ng ®iÖn tho¹i

toµn cÇu, sù ph¸t minh v« tuyÕn truyÒn thanb vµ truyÒn h×nh, nhÊt lµ sù khai

sinh vµ ph¸t triÓn cña c«ng nghÖ m¸y tÝnh vµ viÖc phãng lªn c¸c vÖ tinh truyÒn

th«ng cïng viÖc sö dông chóng.

Do c«ng nghÖ tiÕn bé qu¸ nhanh, c¸c lÜnh vùc nãi trªn kÕt hîp víi nhau

nhanh chãng vµ sù kh¸c biÖt gi÷a thu thËp, truyÒn, lu tr÷ vµ xö lý thãng tin

biÕn mÊt rÊt mau. C¸c tæ chøc cã hµng tr¨m trô së trªn vïng ®Þa d réng lín

mong muèn cã thÓ kiÓm tra t×nh h×nh hiÖn thêi ë c¸c trô së xa nhÊt b»ng c¸ch

bÊm nót. Khi kh¶ n¨ng thu thËp, xö lý vµ ph©n phèi th«ng tin ph¸t triÓn, nhu

cÇu xö lý th«ng tin phøc t¹p tinh vi h¬n còng ph¸t triÓn nhanh h¬n.

MÆc dï ngµnh m¸y tÝnh non trÎ h¬n so víi c¸c ngµnh c«ng nghiÖp kh¸c

nh c«ng nghiÖp xe h¬i vµ vËn t¶i hµng kh«ng, nhng nã ®· ph¸t triÓn ngo¹n

môc trong mét thêi gian ng¾n. Trong vßng hai thËp niªn ®Çu, c¸c hÖ m¸y tÝnh

bÞ co côm, th«ng thêng chØ ho¹t ®éng trong ph¹m vi mét phßng lín. Mét c«ng ty

cã quy m« trung b×nh hay mét trêng ®¹i häc cã thÓ cã mét hay hai m¸y, c¸c c¬

së lín cã nhiÒu l¾m lµ vµi chôc m¸y. ý tëng cho r»ng trong vßng 20 n¨m cã ®îc

nh÷ng m¸y tÝnh m¹nh nh thÕ mµ l¹i nhá h¬n mét con tem th vµ cã thÓ s¶n

xuÊt sè lîng hµng triÖu chiÕc ®îc coi nh mét ¶o tëng khoa häc.

Sù s¸t nhËp gi÷a m¸y tÝnh víi truyÒn th«ng ®· ¶nh hëng s©u s¾c ®Õn

c¸ch tæ chøc c¸c hÖ thèng m¸y tÝnh. Kh¸i niÖm “trung t©m ®iÖn to¸n", lµ mét

c¨n phßng víi mét m¸y tÝnh lín mµ nh÷ng ngêi sö dông ®a c«ng viÖc vµo ®ã ®Ó

xö lý, ®Õn nay ®· l¹c hËu. M« h×nh cò víi mét m¸y ®¬n nhÊt phôc vô tÊt c¶ c¸c

nhu cÇu tÝnh to¸n cña mét tæ chøc nay ®îc thay thÕ b»ng mét m« h×nh cã nhiÒu

m¸y riªng rÏ nhng kÕt nèi víi nhau ®Ó lµm viÖc. C¸c hÖ thèng nh thÕ gäi lµ c¸c

m¹ng m¸y tÝnh. ViÖc thiÕt kÕ vµ tæ chøc c¸c m¹ng lµ chñ ®Ò cña b¸o c¸o nµy.

3

Trong s¸ch, thuËt ng÷ "M¹ng m¸y tÝnh” ®îc dïng ®Ó chØ mét nhãm m¸y

tÝnh ®éc lËp ®îc kÕt nèi víi nhau. Hai chiÕc m¸y tÝnh gäi lµ ®îc kÕt nèi nÕu

chóng cã kh¶ n¨ng chuyÓn ®æi th«ng tin cho nhau. Sù kÕt nèi ®îc thùc hiÖn

th«ng qua mét d©y dÉn b»ng kim lo¹i, qua sîi quang häc hay qua sãng vi-ba vµ

vÖ tinh truyÒn th«ng. Do yªu cÇu tù trÞ cña m¸y tÝnh, ta cÇn lo¹i trõ c¸c hÖ

thèng m¸y cã mèi liªn hÖ chñ/tí râ rÖt. NÕu mét m¸y cã thÓ khëi ®éng, dõng l¹i

hay kiÓm so¸t ®îc m¸y kh¸c, c¸c m¸y sÏ kh«ng tù trÞ. Nh thÕ mét hÖ thèng

gåm mét ®¬n vÞ ®iÒu khiÓn vµ nhiÒu m¸y tí phô thuéc sÏ kh«ng thÓ lµ mét

m¹ng ®îc: mét m¸y tÝnh lín cã c¸c m¸y in vµ thiÕt bÞ ®Çu cuèi tõ xa còng

kh«ng thÓ gäi lµ m¹ng.

Còng cã mét lÇm lÉn ®¸ng kÓ trong c¸ch nãi gi÷a mét m¹ng m¸y tÝnh vµ

mét hÖ ph©n cÊp. §iÓm kh¸c biÖt then chèt lµ trong mét hÖ ph©n cÊp, kh«ng

thÓ thÊy ®îc sù tån t¹i cña nhiÒu m¸y tÝnh tù trÞ. Ngêi sö dông cã thÓ gâ mét

lÖnh ®Ó ch¹y mét ch¬ng tr×nh. HÖ ®iÒu hµnh tuyÓn chän bé xö lý tèt nhÊt, t×m

vµ chuyÓn t¶i mäi tËp tin nhËp vµo bé xö lý ®ã råi ®Æt kÕt qu¶ vµo n¬i thÝch

øng. Nãi kh¸c ®i ngêi sö dông hÖ ph©n cÊp kh«ng biÕt nã cã nhiÒu bé xö lý, d￾êng nh nã lµ mét bé xö lý ¶o duy nhÊt mµ th«i. Mäi thao t¸c nh: ®Þnh vÞ c«ng

viÖc cho bé xö lý, ®Þnh vÞ tËp tin trªn ®Üa, chuyÓn ®éng cña c¸c tËp tin gi÷a c¸c

n¬i lu tr÷ vµ n¬i cÇn thiÕt còng nh mäi chøc n¨ng hÖ thèng kh¸c … ®Òu ph¶i tù

®éng.

§èi víi m¹ng, ngêi dïng ph¶i ®¨ng nhËp (log onto) râ rµng vµo mét

m¸y, ®¨ng ký c«ng viÖc tõ xa còng ph¶i râ rµng, tù di chuyÓn c¸c tËp tin vµ

qu¶n lý tæng qu¸t mäi viÖc qu¶n lý m¹ng cña c¸ nh©n m×nh. Cßn ®èi víi hÖ

ph©n cÊp l¹i kh«ng cã g× hiÓn hiÖn c¶, tÊt c¶ ®Òu ®îc hÖ thèng thùc hiÖn tù

®éng mµ kh«ng cÇn sù hiÓu biÕt cña ngêi dïng.

ThËt ra, mét hÖ ph©n cÊp lµ mét hÖ phÇn mÒm ®îc x©y dùng ë trªn nÒn

cña m«t m¹ng. Sù kh¸c biÖt gi÷a mét m¹ng vµ mét hÖ ph©n cÊp n»m ë phÇn

mÒm (nãi riªng lµ hÖ ®iÒu hµnh) h¬n lµ ë phÇn cøng.

Tuy nhiªn, cã sù trïng lÆp ®¸ng kÓ gi÷a hai kh¸i niÖm trªn. ThÝ dô, c¶

hÖ ph©n cÊp lÉn m¹ng m¸y tÝnh ®Òu cÇn di chuyÓn c¸c tËp tin. Sù kh¸c nhau ë

chç ai ®iÒu khiÓn sù di chuyÓn? HÖ thèng hay ngêi sö dông?

MÆc dï cuèn s¸ch nµy u tiªn cho m¹ng m¸y tÝnh, vÉn cã nhiÒu ®Ò môc

còng quan träng cho c¸c hÖ ph©n cÊp.

4

Ch¬ng 1: sö DôNG M¹NG

Tríc khi kh¶o s¸t chi tiÕt kü thuËt, chóng ta h·y dµnh chót thêi gian th¶o

luËn t¹i sao mäi ngêi quan t©m ®Õn m¹ng m¸y tÝnh vµ cã thÓ dïng m¹ng cho

môc ®Ých g×.

1. M¹ng ®èi víi c¸c c«ng ty

5

NhiÒu c«ng ty cã rÊt nhiÒu m¸y tÝnh lµm viÖc, th«ng thêng c¸c m¸y tÝnh nµy

n»m ë c¸c bé phËn c¸ch xa nhau. Ch¼ng h¹n mét c«ng ty cã nhiÒu xëng chÕ t¹o,

hä cã thÒ ®Æt ë mçi xëng mét m¸y tÝnh ®Ó theo dâi vËt t, hµng tån kho, ®iÒu

®éng s¶n xuÊt vµ tÝnh l¬ng t¹i chç. Ban ®Çu, mçi mét m¸y tÝnh lµm viÖc biÖt

lËp, nhng t¹i mét sè n¬i, nhµ qu¶n lý cã thÓ quyÕt ®Þnh nèi kÕt chóng nh»m t¹o

ra kh¶ n¨ng trÝch vµ liªn kÕt c¸c th«ng tin chung cña toµn c«ng ty.

VÊn ®Ò ë ®©y lµ sù chia sÎ nguån tµi nguyªn vµ môc tiªu lµ lµm cho tÊt

c¶ c¸c ch¬ng tr×nh, m¸y mãc thiÕt bÞ, ®Æc biÖt lµ c¸c d÷ liÖu cã hiÖu lùc cho bÊt

cø ai trªn m¹ng, bÊt chÊp t×nh tr¹ng vËt chÊt cña tµi nguyªn vµ ngêi sö dông.

Nãi kh¸c ®i, mét ngêi c¸ch xa d÷ liÖu cña m×nh ®Õn c¶ ngµn c©y sè còng cã thÓ

sö dông d÷ liÖu ®ã nh ngêi ë t¹i chç vËy.

Môc tiªu thø hai lµ cung cÊp ®é tin cËy cao b»ng c¸ch cã c¸c nguån hç

trî kh¸c nhau. ThÝ dô, mét tËp tin cã thÓ ®îc sao chÐp trªn hai hoÆc ba m¸y,

nh vËy nÕu mét trong c¸c tËp tin nµy h háng (do lçi phÇn cøng) th× c¸c b¶n sao

kh¸c sÏ ®îc dïng. H¬n n÷a, sù hiÖn diÖn cña nhiÒu CPU cã nghÜa lµ nÕu mét

trong chóng cã vÊn ®Ò, c¸c CPU kh¸c cã thÓ n¾m quvÒn kiÓm so¸t dï hiÖu suÊt

cã gi¶m sót ®i. §èi víi giíi qu©n sù, ng©n hµng, kiÓm so¸t kh«ng lu, an toµn

ph¶n øng h¹t nh©n vµ nhiÒu øng dông kh¸c n÷a, kh¶ n¨ng tiÕp tôc ho¹t ®éng

khi gÆp ph¶i c¸c sù cè phÇn cøng rÊt quan träng.

Mét môc tiªu thø ba lµ tiÕt kiÖm tiÒn b¹c. C¸c m¸y tÝnh nhá cã tû lÖ gi÷a

gi¸ c¶ víi hiÖu suÊt nhá h¬n nhiÒu so víi c¸c m¸y tÝnh lín. M¸y tÝnh lo¹i lín

(main frame) (m¸y lín cì c¶ phßng) nhanh h¬n gÊp mêi lÇn m¸y nhá, nhng

gi¸ tiÒn l¹i ®¾t gÊp ngµn lÇn. Sù mÊt c©n ®èi ®ã khiÕn cho nhiÒu nhµ thiÕt kÕ

hÖ thèng ph¶i x©y dùng c¸c hÖ thèng gåm nh÷ng m¸y tÝnh c¸ nh©n, mçi m¸y

mét ngêi sö dông, d÷ liÖu ®îc gi÷ trong mét hay nhiÒu m¸y chñ dïng chung.

Trong m« h×nh nµy, ngêi sö dông gäi lµ kh¸ch (client) vµ toµn bé hÖ thèng ®îc

gäi lµ m« h×nh client/server (kh¸ch/chñ). Xem h×nh 1.1.

Trong m« h×nh client/server, viÖc truyÒn th«ng thêng cã d¹ng mét

th«ng ®iÖp yªu cÇu tõ client ®Õn server ®Ó ®ßi hái lµm mét sè viÖc. M¸y

server sÏ thùc hiÖn c«ng viÖc vµ göi l¹i th«ng tin ph©n phèi. Th«ng thêng cã

rÊt nhiÒu m¸y client, mét sè Ýt m¸y server.

6

Client machine Server machine

Server

process

Network Request

Reply

Client

process

H×nh 1.1. M« h×nh client - server (kh¸ch - chñ)

Mét môc tiªu kh¸c n÷a ®Ó lËp m¹ng lµ kh¶ n¨ng n©ng cÊp b»ng c¸ch

thªm nhiÒu bé xö lý h¬n. ë m¸y tÝnh mainframe, khi hÖ thèng bÞ trµn ph¶i

thay thÕ b»ng mét hÖ thèng lín h¬n, chi phÝ thêng cao vµ c«ng viÖc cña ngêi sö

dông bÞ d¸n ®o¹n. Cßn trong m« h×nh client/server, cã thÓ thªm client vµ

server míi khi cÇn.

Mét môc tiªu n÷a cña viÖc thiÕt lËp m¹ng m¸y tÝnh ®ã lµ cung cÊp ph-

¬ng tiÖn truyÒn th«ng m¹nh gi÷a c¸c nh©n viªn ë c¸ch xa nhau. B»ng c¸ch

dïng m¹ng, hai hay nhiÒu ngêi sèng xa nhau dÔ dµng viÕt b¸o c¸o cho nhau.

Khi mét c«ng nh©n thay ®æi chi tiÕt trªn mét tµi liÖu trùc tuyÕn, ngêi kh¸c cã

thÓ thÊy ngay sù thay ®æi ®ã thay v× ph¶i chê th trong vµi ngµy. Nh thÕ viÖc

®«n ®èc ®iÒu phèi gi÷a nh÷ng nhãm lµm viÖc xa nhau trë nªn dÔ dµng. §iÒu

nµy tríc ®©y kh«ng thÓ thùc hiÖn ®îc.

Trong t¬ng lai, viÖc sö dông m¹ng ®Ó c¶i tiÕn viÖc truyÒn th«ng gi÷a con

ngêi víi nhau cã thÓ sÏ quan träng h¬n c¸c môc tiªu kü thuËt.

2. M¹ng ®èi víi ®êi sèng con ngêi

§éng c¬ ®Ó cÊu t¹o c¸c m¹ng m¸y tÝnh trªn ®©y vÒ c¬ b¶n vÉn lµ yÕu tè kinh tÕ

vµ c«ng nghÖ. NÕu c¸c m¸y lín (mainframe) cã c«ng suÊt m¹nh vµ gi¸ c¶ hîp

lý th× hÇu hÕt c¸c c«ng ty ®Òu chän ®Ó ®a d÷ liÖu cña hä vµo ®ã vµ cung cÊp

thiÕt bÞ ®Çu cuèi ®Ó c¸c nh©n viªn nèi kÕt vµo. Vµo thËp niªn 1970 vµ nh÷ng

n¨m ®Çu tiªn cña thËp niªn 1980, hÇu hÕt c¸c c«ng ty ®Òu ho¹t ®éng theo c¸ch

nµy. M¹ng m¸y tÝnh chØ trë nªn phæ biÕn lóc chóng ®a ra ®îc u ®iÓm khæng lå

vÒ gi¸ c¶/ho¹t ®éng vît tréi c¸c m¹ng m¸y tÝnh lín.

Tõ c¸c n¨m 1990, m¹ng m¸y tÝnh b¾t ®Çu phôc vô cho t nh©n t¹i nhµ

riªng. C¸c dÞch vô nµy vµ ®éng c¬ sö dông chóng hoµn toµn kh¸c víi m« h×nh

"hiÖu qu¶ c«ng ty" ®· ®îc tr×nh bµy ë phÇn tríc.

Sau ®©y lµ ba dÞch vô næi tiÕng ®· ®îc t¹o ra:

7