Giáo trình Thiết kế, xây dựng mạng Lan được biên soạn với mục tiêu nhằm giúp sinh viên trình bày được quy trình thiết kế một hệ thống mạng; Đọc được các bảng vẽ thi công; Phân biệt được các chuẩn kết nối mạng cục bộ; Có khả năng phân biệt, lựa chọn các thiết bị mạng; Mô tả được nguyên tác hoạt động của bộ chọn đường Bộ định tuyến;...Mời các bạn cùng tham khảo!
TỔNG QUAN VỀ THIẾT KẾ MẠNG
Giới thiệu về mạng máy tính
Vào giữa những năm 50, hệ thống máy tính đầu tiên ra đời với kích thước cồng kềnh và tiêu tốn nhiều năng lượng do sử dụng bóng đèn điện tử Việc nhập dữ liệu qua bìa đục lỗ và in kết quả khiến người dùng gặp nhiều bất tiện Đến giữa những năm 60, nhu cầu trao đổi thông tin gia tăng đã thúc đẩy một số nhà sản xuất phát triển thiết bị truy cập từ xa, đánh dấu sự khởi đầu của mạng máy tính Đầu những năm 70, IBM giới thiệu hệ thống thiết bị đầu cuối 3270, mở rộng khả năng tính toán đến các vùng xa Đến giữa những năm 70, IBM cho ra mắt các thiết bị đầu cuối phục vụ ngân hàng và thương mại, cho phép truy cập đồng thời vào máy tính dùng chung qua dây cáp mạng Năm 1977, Datapoint Corporation phát hành hệ điều hành mạng “Attache Resource Computer Network” (Arcnet), kết nối máy tính và thiết bị đầu cuối qua dây cáp, đánh dấu sự ra đời đầu tiên của mạng máy tính.
Mạng máy tính cơ bản là tập hợp hai hoặc nhiều máy tính được kết nối để có thể trao đổi thông tin qua lại.
Hình 1.1: Mô hình mạng cơ bản
Mạng máy tính ra đời nhằm đáp ứng nhu cầu chia sẻ và sử dụng chung dữ liệu, giúp khắc phục những bất tiện của việc truyền tải thông tin qua in ấn hoặc sao chép bằng đĩa mềm, CD ROM Việc kết nối các máy tính thành một mạng cho phép người dùng dễ dàng chia sẻ dữ liệu và tài nguyên, nâng cao hiệu quả làm việc và giao tiếp.
• Sử dụng chung các công cụ tiện ích
• Chia sẻ kho dữ liệu dùng chung
• Tăng độ tin cậy của hệ thống
• Trao đổi thông điệp, hình ảnh,
• Dùng chung các thiết bị ngoại vi (máy in, máy vẽ, Fax, modem …)
• Giảm thiểu chi phí và thời gian đi lại.
Mục đích nối mạng
Ngày nay, với sự gia tăng nhanh chóng của thông tin, nhu cầu xử lý thông tin ngày càng cao Mạng máy tính đã trở nên quen thuộc trong nhiều lĩnh vực như khoa học, quân sự, quốc phòng, thương mại, dịch vụ và giáo dục Ở nhiều nơi, mạng máy tính đã trở thành một nhu cầu thiết yếu, mang lại cho chúng ta những khả năng mới to lớn thông qua việc kết nối các máy tính lại với nhau.
Hình 1.2: Chia sẻ máy in qua mạng
Sử dụng tài nguyên chung trong mạng cho phép tất cả các thành viên truy cập vào thiết bị, chương trình và dữ liệu mà không cần biết vị trí cụ thể của chúng Điều này giúp tối ưu hóa việc chia sẻ và sử dụng tài nguyên, nâng cao hiệu quả làm việc trong môi trường mạng.
Việc bảo trì máy móc và sao lưu dữ liệu trở nên dễ dàng, giúp khôi phục nhanh chóng khi hệ thống gặp sự cố Nếu một trạm làm việc bị trục trặc, người dùng có thể dễ dàng chuyển sang sử dụng các trạm khác để đảm bảo hoạt động liên tục.
Nâng cao chất lượng và hiệu quả trong việc khai thác thông tin giúp người dùng tổ chức lại công việc một cách linh hoạt hơn, đặc biệt khi thông tin có thể được sử dụng chung.
- Đáp ứng những nhu cầu của hệ thống ứng dụng kinh doanh hiện đại
- Cung cấp sự thống nhất giữa các dữ liệu
- Tăng cường khả năng xử lý thông tin nhờ kết hợp các bộ phận phân tán
- Tăng cường truy nhập tới các dịch vụ mạng khác nhau đang được cung cấp trên thế giới
Với sự gia tăng nhu cầu của xã hội, kỹ thuật mạng trở thành mối quan tâm hàng đầu của các chuyên gia công nghệ thông tin Việc truy xuất thông tin nhanh chóng và tối ưu là rất quan trọng, tuy nhiên, lượng thông tin xử lý trên mạng quá lớn có thể dẫn đến tình trạng tắc nghẽn và mất mát dữ liệu đáng tiếc.
Hiện nay, việc xây dựng một hệ thống mạng hiệu quả, an toàn và kinh tế đang được chú trọng Có nhiều giải pháp công nghệ với nhiều yếu tố cấu thành, mỗi yếu tố lại có nhiều lựa chọn khác nhau Để tìm ra giải pháp hoàn chỉnh và phù hợp, cần trải qua quá trình chọn lọc dựa trên ưu điểm của từng yếu tố, kể cả những chi tiết nhỏ Giải quyết vấn đề phải dựa vào yêu cầu cụ thể và công nghệ hiện có Tuy nhiên, công nghệ tiên tiến nhất không nhất thiết là tốt nhất; công nghệ tốt nhất là công nghệ phù hợp nhất với nhu cầu thực tế.
Phân loại mạng
Mạng máy tính cục bộ gọi tắt là LAN Các LAN bao gồm các thành phần sau :
+ Các card giao tiếp mạng
+ Đường truyền thiết lập mạng
Mạng cục bộ LAN hỗ trợ doanh nghiệp bằng cách sử dụng kỹ thuật máy tính để chia sẻ tập tin và máy in một cách hiệu quả, đồng thời tạo điều kiện cho truyền thông nội bộ Một ví dụ tiêu biểu là e-mail, giúp kết nối dữ liệu, giao tiếp nội bộ và các phương tiện tính toán với nhau.
Vài công nghệ LAN phổ dụng là :
Hình 1.2 : Mô hình mạng cục bộ LAN
Mạng máy tính diện rộng (WAN) kết nối các mạng cục bộ (LAN) và cung cấp khả năng truy cập đến máy tính và file server ở các vị trí khác nhau Nhờ vào việc kết nối qua một phạm vi địa lý rộng lớn, WAN mang lại khả năng hoạt động thông tin cự ly xa cho doanh nghiệp, cho phép chia sẻ tài nguyên giữa các thiết bị như máy tính và máy in từ xa WAN cung cấp truyền thông tức thời qua các miền địa lý rộng lớn, giúp người dùng gửi tin nhắn ngay lập tức đến bất kỳ ai trên thế giới, tạo ra trải nghiệm giao tiếp tương tự như khi ở cùng một vị trí Phần mềm chức năng hỗ trợ truy cập thông tin và tài nguyên thời gian thực, cho phép tổ chức hội họp từ xa Việc thiết lập mạng diện rộng cũng dẫn đến sự xuất hiện của telecommuter, những người làm việc từ xa mà không cần rời khỏi nhà Các WAN được thiết kế để thực hiện nhiều nhiệm vụ quan trọng trong việc kết nối và truyền thông.
+ Hoạt động qua các vùng tách biệt về mặt địa lý rộng lớn
Cho phép người dùng trao đổi thông tin thời gian thực với nhau và cung cấp kết nối liên tục giữa các tài nguyên xa và dịch vụ cục bộ.
+ Cung cấp e-mail, www, FTP và các dịch vụ thương mại điện tử
- Vài công nghệ WAN phổ biến là:
+ Các đường truyền dẫn số theo chuẩn Bắc Mỹ và châu Âu T1, E1, T3, E3 + Mạng quang đồng bộ SONET
Hình 1.3: Mô hình mạng diện rộng WAN
Sự phát triển của NFSNET và ARPANET, đặc biệt khi giao thức TCP/IP trở thành giao thức chính thức, đã dẫn đến sự gia tăng nhanh chóng số lượng mạng và nút muốn kết nối Nhiều mạng vùng đã được liên kết với nhau và mở rộng kết nối đến các mạng ở Canada và châu Âu.
Vào giữa những năm 1980, Internet bắt đầu hình thành và phát triển với tốc độ nhanh chóng Năm 1990, có khoảng 200.000 máy tính và 3.000 mạng con, nhưng đến năm 1992, con số này đã tăng lên 1.000.000 máy tính Đến năm 1995, Internet đã có hàng trăm mạng cấp vùng, hàng chục ngàn mạng con và hàng triệu máy tính kết nối Nhiều mạng lớn như SPAN, NASA, HEPNET, BITNET, và IBM cũng đã được kết nối vào Internet thông qua các đường nối tốc độ cao.
Hiện nay, một máy tính được xem là thành viên của Internet nếu nó sử dụng giao thức TCP/IP, có địa chỉ IP trên mạng và có khả năng gửi gói tin IP đến tất cả các máy tính khác trên Internet.
Khi sử dụng dịch vụ Internet, người dùng thường kết nối máy tính của mình với máy chủ và nhận một địa chỉ IP tạm thời Địa chỉ này cho phép máy tính gửi gói tin đến các máy khác trên Internet Sau khi kết thúc phiên làm việc, địa chỉ tạm thời sẽ được trả lại cho nhà cung cấp dịch vụ.
Máy tính kết nối Internet sẽ được gán một địa chỉ IP, do đó nó được coi là một thành viên của mạng lưới Internet.
Vào năm 1992 cộng đồng Internet đã ra đời nhằm thúc đẩy sự phát triển của Internet và điều hành nó Hiện nay Internet có 5 dịch vụ chính:
Thư điện tử (Email) là dịch vụ xuất hiện từ thời kỳ đầu của mạng ARPANET, cho phép người dùng gửi và nhận thông điệp điện tử một cách dễ dàng giữa các thành viên trong mạng.
Thông tin mới hiện nay được chia sẻ qua hàng nghìn diễn đàn trên Internet, cho phép người dùng quan tâm trao đổi và thảo luận về các vấn đề thời sự Các diễn đàn này tạo ra không gian giao lưu thông tin phong phú, đáp ứng nhu cầu tìm hiểu và cập nhật tin tức của cộng đồng.
+ Đăng nhập từ xa (Remote Login): Bằng các chương trình như Telnet,
Rlogin người sử dụng có thể từ một trạm của Internet đăng nhập (logon) vào một trạm khác nếu như người đó được đăng ký trên máy tính kia
Chuyển file qua chương trình FTP cho phép người dùng sao chép các tệp từ một máy tính này sang máy tính khác trên mạng Internet Phương pháp này hỗ trợ việc truyền tải nhiều loại dữ liệu như phần mềm, cơ sở dữ liệu và bài báo một cách hiệu quả.
Dịch vụ WWW (World Wide Web) là một nền tảng quan trọng cung cấp thông tin từ xa qua Internet Các tập tin siêu văn bản được lưu trữ trên máy chủ cho phép người dùng dễ dàng truy cập vào các nội dung văn bản, đồ họa và âm thanh, tạo điều kiện thuận lợi cho việc tìm kiếm và khám phá thông tin trên mạng.
Hình 1.4: Ví dụ một trang Web cho phép dễ dàng khai thác các trang Web khác
Người dùng nhận thông tin qua các trang văn bản, mỗi trang là một đơn vị trên máy chủ Dịch vụ này thu hút mạnh mẽ trên Internet, cho phép xây dựng trang Web bằng ngôn ngữ HTML (Hypertext Markup Language) với nhiều định dạng như văn bản, hình ảnh, video và âm thanh, đồng thời có thể liên kết với các trang Web khác Khi các trang được lưu trữ trên máy chủ Web, người dùng có thể truy cập và xem nội dung của các trang Web này qua Internet, cũng như khám phá các trang khác mà chúng liên kết đến.
Commonly used software for building and browsing websites today includes Mosaic, Netscape Navigator, Microsoft Internet Explorer, and Novell Web Access.
Mô hình mạng
1.4.1 Sự cần thiết phải có mô hình truyền thông Để một mạng máy tính trở một môi trường truyền dữ liệu thì nó cần phải có những yếu tố sau:
+ Mỗi máy tính cần phải có một địa chỉ phân biệt trên mạng
+ Việc chuyển dữ liệu từ máy tính này đến máy tính khác do mạng thực hiện thông qua những quy định thống nhất gọi là giao thức của mạng
Khi các máy tính trao đổi dữ liệu, quá trình truyền dữ liệu hoàn chỉnh được thực hiện Để truyền một file giữa hai máy tính cùng mạng, cần thực hiện một số công việc nhất định.
+ Máy tính cần truyền cần biết địa chỉ của máy nhận
+ Máy tính cần truyền phải xác định đƣợc máy tính nhận đã sẵn sàng nhận thông tin
+ Chương trình gửi file trên máy truyền cần xác định được rằng chương trình nhận file trên máy nhận đã sẵn sàng tiếp nhận file
+ Nếu cấu trúc file trên hai máy không giống nhau thì một máy phải làm nhiệm vụ chuyển đổi file từ dạng này sang dạng kia
Khi truyền file giữa các máy tính, việc thông báo địa chỉ máy nhận là cần thiết để đảm bảo thông tin được gửi đến đúng đích, cho thấy sự phối hợp cao giữa hai máy tính Thay vì xem toàn bộ quá trình như một khối thống nhất, chúng ta có thể chia nhỏ thành các công đoạn độc lập Chương trình truyền nhận file được phân thành ba module: Module truyền và nhận File, Module truyền thông, và Module tiếp cận mạng Các module này sẽ thực hiện trao đổi thông tin với nhau để hoàn thành quá trình truyền file.
Module truyền và nhận file thực hiện tất cả các nhiệm vụ liên quan đến việc truyền và nhận file, bao gồm truyền nhận thông số và mẫu tin của file, cũng như thực hiện chuyển đổi file sang các định dạng khác nếu cần Quan trọng là module này không cần phải quản lý việc truyền dữ liệu trên mạng, mà nhiệm vụ đó được giao cho Module truyền thông.
Module truyền thông tập trung vào việc giám sát các máy tính đang hoạt động và sẵn sàng trao đổi thông tin, đồng thời kiểm soát dữ liệu để đảm bảo việc trao đổi diễn ra chính xác và an toàn Điều này yêu cầu việc truyền file phải tuân thủ các nguyên tắc bảo mật, với nhiều mức độ an toàn khác nhau cho từng ứng dụng Việc trao đổi dữ liệu giữa hai máy tính không phụ thuộc vào loại mạng kết nối chúng, vì các yêu cầu mạng đã được xử lý bởi module tiếp cận mạng Nếu mạng thay đổi, chỉ module tiếp cận mạng sẽ bị ảnh hưởng.
Module tiếp cận mạng được thiết kế để tương tác với các phương thức giao tiếp mạng, phụ thuộc vào đặc điểm của mạng Nó đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo dữ liệu được truyền tải từ máy tính này sang máy tính khác trong cùng một mạng.
Thay vì xem xét toàn bộ quá trình truyền file như một hệ thống phức tạp, chúng ta có thể phân tích nó thành nhiều tiến trình con dựa trên sự trao đổi giữa các Module tương ứng trong chương trình truyền file Phương pháp này giúp chúng ta hiểu rõ hơn về quá trình truyền file và đơn giản hóa việc lập trình.
Xét các module độc lập giúp giảm độ phức tạp trong thiết kế và cài đặt Phương pháp này, được gọi là phương pháp phân tầng, được áp dụng rộng rãi trong xây dựng mạng và các chương trình truyền thông.
Nguyên tắc của phương pháp phân tầng là:
Mỗi hệ thống thành phần trong mạng được thiết kế theo cấu trúc nhiều tầng, với số lượng tầng và chức năng của từng tầng đều giống nhau.
+ Các tầng nằm chồng lên nhau, dữ liệu đƣợc chỉ trao đổi trực tiếp giữa hai tầng kề nhau từ tầng trên xuống tầng dưới và ngược lại
Để đảm bảo hoạt động hiệu quả của hệ thống, ngoài việc xác định chức năng của từng tầng, chúng ta cũng cần làm rõ mối quan hệ giữa các tầng kề nhau Dữ liệu sẽ được truyền từ tầng cao nhất của hệ thống xuống tầng thấp nhất qua các đường nối vật lý dưới dạng bit, sau đó sẽ được gửi ngược lại lên tầng cao nhất của hệ thống nhận.
Chỉ có hai tầng thấp nhất trong mô hình mạng có liên kết vật lý trực tiếp với nhau, trong khi các tầng trên cùng thứ tự chỉ có liên kết logic Liên kết logic giữa các tầng được thực hiện thông qua các tầng bên dưới và phải tuân theo các quy định nghiêm ngặt, được gọi là giao thức của tầng.
Hình 1.5: Mô hình phân tầng gồm N tầng
1.4.2 Mô hình truyền thông đơn giản 3 tầng
Trong lĩnh vực truyền thông, có sự tham gia của các thành phần như chương trình ứng dụng, chương trình truyền thông, máy tính và mạng Chương trình ứng dụng là phần mềm do người dùng thực hiện trên máy tính, cho phép trao đổi thông tin giữa các máy tính Trên các hệ điều hành đa nhiệm như Windows và UNIX, nhiều ứng dụng có thể hoạt động đồng thời, bao gồm cả các ứng dụng liên quan đến mạng Các máy tính được kết nối với mạng, cho phép dữ liệu được trao đổi từ máy tính này sang máy tính khác một cách hiệu quả.
Việc gửi dữ liệu giữa hai ứng dụng trên hai máy tính khác nhau qua mạng được thực hiện thông qua một chương trình truyền thông Ứng dụng gửi sẽ chuyển dữ liệu cho chương trình truyền thông trên máy của nó, sau đó chương trình này sẽ gửi dữ liệu tới máy tính nhận Chương trình truyền thông trên máy nhận sẽ tiếp nhận và kiểm tra dữ liệu trước khi chuyển giao cho ứng dụng đang chờ nhận.
Mô hình truyền thông đơn giản được chia thành ba tầng độc lập: tầng ứng dụng, tầng chuyển vận và tầng tiếp cận mạng.
Tầng tiếp cận mạng là giai đoạn quan trọng trong việc trao đổi dữ liệu giữa máy tính và mạng kết nối Để dữ liệu được gửi đến đúng đích, máy tính cần chuyển địa chỉ của máy nhận cho mạng, từ đó mạng sẽ truyền thông tin đến nơi cần thiết Máy gửi có thể tận dụng các dịch vụ mạng như gửi ưu tiên và tốc độ cao Tại tầng này, có nhiều phần mềm khác nhau được sử dụng, tùy thuộc vào loại mạng, chẳng hạn như mạng chuyển mạch, mạng chuyển mạch gói, và mạng cục bộ.
Tiến trình xây dựng mạng
Nghiên cứu về mô hình OSI bắt đầu từ năm 1971 tại ISO, với mục tiêu kết nối các sản phẩm của các nhà sản xuất khác nhau Ưu điểm nổi bật của OSI là khả năng giải quyết vấn đề truyền thông giữa các máy tính khác nhau, cho phép hai hệ thống, dù có sự khác biệt, vẫn có thể giao tiếp hiệu quả nếu chúng tuân thủ một tập hợp các chức năng truyền thông chung.
+ Các chức năng đó đƣợc tổ chức thành cùng một tập các tầng các tầng đồng mức phải cung cấp các chức năng nhƣ nhau
+ Các tầng đồng mức khi trao đổi với nhau sử dụng chung một giao thức
Mô hình OSI phân chia các khía cạnh của mạng máy tính thành bảy tầng theo cách phân tầng Đây là một khung tiêu chuẩn giúp các quy định mạng khác nhau có thể tương thích với nhau Mô hình OSI xác định các hoạt động mạng mà các tiêu chuẩn khác nhau có thể tác động vào, do đó, nó có thể được xem như một tiêu chuẩn cho các tiêu chuẩn mạng.
1.2.1.1 Các giao thức trong mô hình OSI
Trong mô hình OSI có hai loại giao thức chính đƣợc áp dụng: giao thức có liên kết (connection - oriented) và giao thức không liên kết (connectionless)
Giao thức có liên kết yêu cầu thiết lập một liên kết logic trước khi truyền dữ liệu giữa hai tầng đồng mức Các gói tin được trao đổi qua liên kết này, giúp nâng cao độ an toàn trong quá trình truyền dữ liệu.
Giao thức không liên kết cho phép truyền dữ liệu mà không cần thiết lập liên kết logic trước, với mỗi gói tin được gửi độc lập, không phụ thuộc vào các gói tin trước hoặc sau.
Nhƣ vậy với giao thức có liên kết, quá trình truyền thông phải gồm 3 giai đoạn phân biệt:
Thiết lập liên kết logic giữa hai thực thể đồng mức trong hai hệ thống thương lượng là quá trình quan trọng, trong đó các tham số được thỏa thuận sẽ được sử dụng trong giai đoạn truyền dữ liệu tiếp theo.
Truyền dữ liệu là quá trình mà trong đó dữ liệu được chuyển giao kèm theo các cơ chế kiểm soát và quản lý như kiểm soát lỗi, kiểm soát luồng dữ liệu, và cắt/hợp dữ liệu Những cơ chế này nhằm nâng cao độ tin cậy và hiệu quả trong việc truyền tải thông tin.
Hủy bỏ liên kết trong hệ thống giúp giải phóng tài nguyên đã được cấp phát cho liên kết, cho phép sử dụng lại cho các liên kết khác Đối với các giao thức không liên kết, chỉ tồn tại một giai đoạn truyền dữ liệu duy nhất.
Gói tin trong giao thức mạng là đơn vị thông tin quan trọng dùng để liên lạc và chuyển giao dữ liệu giữa các máy tính Khi một thông điệp được gửi từ máy nguồn, nó sẽ được chia thành các gói tin, và sau đó, những gói tin này sẽ được kết hợp lại để tái tạo thông điệp ban đầu Mỗi gói tin không chỉ chứa dữ liệu mà còn bao gồm các yêu cầu phục vụ và thông tin điều khiển cần thiết cho quá trình truyền tải.
Hình 1.11: Phương thức xác lập các gói tin trong mô hình OSI
Trong mô hình mạng phân tầng, mỗi tầng chỉ thực hiện chức năng nhận dữ liệu từ tầng trên và chuyển giao xuống tầng dưới, và ngược lại Chức năng này liên quan đến việc thêm và gỡ bỏ phần đầu (header) của các gói tin trước khi chúng được truyền đi Mỗi gói tin bao gồm phần đầu và phần dữ liệu; khi đến một tầng mới, gói tin sẽ được gắn thêm một phần đầu khác, và được coi là gói tin của tầng đó Quá trình này tiếp tục cho đến khi gói tin được truyền qua mạng đến bên nhận.
Tại bên nhận, các gói tin sẽ được xử lý bằng cách loại bỏ phần đầu ở từng tầng tương ứng, điều này phản ánh nguyên lý cơ bản của mọi mô hình phân tầng.
Chú ý: Trong mô hình OSI phần kiểm lỗi của gói tin tầng liên kết dữ liệu đặt ở cuối gói tin
1.2.1.2 Các chức năng chủ yếu của các tầng trong mô hình OSI
Tầng vật lý (Physical layer) là tầng đầu tiên trong mô hình OSI, chịu trách nhiệm mô tả các đặc trưng vật lý của mạng, bao gồm loại cáp kết nối thiết bị, các loại đầu nối sử dụng và chiều dài tối đa của dây cáp Ngoài ra, tầng này còn cung cấp thông tin về các đặc trưng điện của tín hiệu, kỹ thuật nối mạch điện và tốc độ truyền dữ liệu giữa các máy trong mạng.
Ví dụ: Tiêu chuẩn Ethernet cho cáp truyền dẫn
Tầng vật lý trong mô hình OSI chỉ quy định các tín hiệu dưới dạng giá trị nhị phân 0 và 1, mà không cung cấp ý nghĩa cụ thể cho chúng Ý nghĩa của các bit này sẽ được xác định ở các tầng cao hơn trong mô hình OSI.
Tầng vật lý khác biệt với các tầng khác ở chỗ không có gói tin riêng và không có phần đầu chứa thông tin điều khiển; dữ liệu được truyền dưới dạng dòng bit Giao thức tầng vật lý quy định phương thức truyền, bao gồm đồng bộ và phi đồng bộ, cũng như tốc độ truyền giữa các tầng vật lý.
Các giao thức cho tầng vật lý được chia thành hai loại chính: giao thức sử dụng phương thức truyền thông dị bộ (asynchronous) và giao thức sử dụng phương thức truyền thông đồng bộ (synchronous).
Phương thức truyền dị bộ cho phép gửi dữ liệu mà không cần tín hiệu đồng bộ giữa máy gửi và máy nhận Trong quá trình truyền, máy gửi sử dụng các bit đặc biệt START và STOP để tách các xâu bit biểu diễn ký tự Điều này cho phép các ký tự được truyền đi bất kỳ lúc nào mà không cần quan tâm đến tín hiệu đồng bộ trước đó.
MẠNG LAN VÀ THIẾT BỊ MẠNG LAN
Các chuẩn mạng cục bộ
2.1.1 Tổ chức chuẩn quốc tế OSI Ở thời kỳ đầu của công nghệ nối mạng, việc gửi và nhận dữ liệu ngang qua mạng thường gây nhầm lẫn do các công ty lớn như IBM, HoneyWell và Digital Equipment Corporation tự đề ra tiêu chuẩn riêng cho hoạt động kết nối máy tính
In 1984, the International Organization for Standardization (ISO) officially introduced the Open Systems Interconnection (OSI) model, which is a set of technical specifications that outlines a network architecture for connecting dissimilar devices.
Mô hình OSI đƣợc chia thành 7 tầng, mỗi tầng bao gồm các hoạt động thiết bị và giao thức mạng khác nhau
Hình 2.1: Mô hình OSI bảy tầng
2.1.2 Mục đích và ý nghĩa của mô hình OSI
Mô hình OSI (Open System Interconnection) là một khuôn mẫu được tổ chức ISO đề xuất vào năm 1977 và công bố vào năm 1984, nhằm tạo điều kiện cho các hệ thống mở giao tiếp với nhau Để các máy tính và thiết bị mạng có thể truyền thông hiệu quả, cần có những quy tắc giao tiếp được các bên chấp nhận Mô hình OSI giúp chúng ta hiểu rõ các chức năng mạng diễn ra tại mỗi lớp.
Trong mô hình OSI có bảy lớp, mỗi lớp mô tả một phần chức năng độc lập
Sự tách rời của mô hình này mang lại lợi ích sau:
Chia hoạt động thông tin mạng thành những phần nhỏ hơn, đơn giản hơn giúp chúng ta dễ khảo sát và tìm hiểu hơn
Chuẩn hoá các thành phần mạng để cho phép phát triển mạng từ nhiều nhà cung cấp sản phẩm
Ngăn chặn sự thay đổi của một lớp ảnh hưởng đến các lớp khác giúp mỗi lớp phát triển độc lập và nhanh chóng hơn.
Mô hình tham chiếu OSI định nghĩa các quy tắc cho các nội dung sau:
Cách thức các thiết bị giao tiếp và chuyền thông đƣợc với nhau
+ Các phương pháp để các thiết bị trên mạng khi nào thì đựơc truyền dữ liệu, khi nào thì không đƣợc
+ Các phương pháp để đảm bảo truyền đúng bên nhận
+ Cách thức vận tải, truyền, sắp xếp và kết nối với nhau
+ Cách thức đảm bảo các thiết bị mạng duy trì tốc độ truyền dữ liệu thích hợp
+ Cách biểu diễn một bit thiết bị truyền dẫn
Mô hình tham chiếu OSI đƣợc chia thành 7 lớp với các chức năng sau: + Application Layer (lớp ứng dụng): giao diện giữa ứng dụng và mạng
+ Presentation Layer (lớp trình bày): thoả thuận khuôn dạng trao đổi dƣc liệu
+ Session Layer (lớp phiên): cho phép người dùng thiết lập các kết nối
+ Transport Layer (lớp vận chuyển): đảm bảo truyền thông giữa hai hệ thống
+ Network Layer (lớp mạng): định hướng dữ liệu truyền trong môi trường liên mạng
Lớp liên kết dữ liệu (Data Link Layer) chịu trách nhiệm xác định cách truy xuất đến các thiết bị trong mạng, trong khi lớp vật lý (Physical Layer) thực hiện việc chuyển đổi dữ liệu thành các bit và tiến hành truyền tải chúng.
Cơ sở về bộ chuyển mạch
2.2.1 Chức năng của bộ chuyển mạch
LAN Switch là một thiết bị hoạt động ở tầng 2, có đầy đủ tất cả các tính năng của một cầu nối trong suốt nhƣ:
Hình 2.3: Nối mạng bằng switch Học vị trí các máy tính trên mạng
Chuyển tiếp khung từ nhánh mạng này sang nhánh mạng khác một cách có chọn lọc
Ngoài ra Switch còn hỗ trợ thêm nhiều tính năng mới nhƣ:
Hỗ trợ đa giao tiếp đồng thời: Cho phép nhiều cặp giao tiếp diễn ra một cách đồng thời nhờ đó tăng đƣợc băng thông trên toàn mạng
Hình 2.4: Switch hỗ trợ đa giao tiếp đồng thời
Giao tiếp song công (Full-duplex communication) cho phép quá trình gửi và nhận khung dữ liệu diễn ra đồng thời trên cùng một cổng, từ đó gia tăng gấp đôi băng thông tổng của cổng.
Điều hòa tốc độ kênh truyền giúp các kênh truyền có tốc độ khác nhau có thể giao tiếp hiệu quả với nhau, chẳng hạn như việc chuyển đổi dữ liệu giữa kênh truyền 10 Mbps và kênh truyền 100 Mbps.
Hình 2.5: Switch hỗ trợ chế độ giao tiếp song công
+ Switch đƣợc cấu tạo gồm hai thành phần cơ bản là:
Bộ nhớ làm Vùng đệm tính toán và Bảng địa chỉ (BAT-Buffer and Address Table)
Giàn hoán chuyển (Switching Fabric) để tạo nối kết chéo đồng thời giữa các cổng
Hình 2.6: Cấu trúc bên trong của switch
2.2.2 Các giải thuật hoán chuyển của bộ chuyển mạch
Việc chuyển tiếp khung từ nhánh mạng này sang nhánh mạng kia của switch có thể đƣợc thực hiện theo một trong 3 giải thuật hoán chuyển sau:
Giải thuật hoán chuyển lưu và chuyển tiếp (Store and Forward Switching)
Khi một khung đến cổng của switch, nó sẽ được đọc vào bộ nhớ đệm và kiểm tra lỗi Nếu có lỗi, khung sẽ bị loại bỏ; nếu không, switch sẽ xác định địa chỉ máy nhận và tìm kiếm trong bảng địa chỉ để xác định cổng phù hợp Sau đó, khung sẽ được chuyển tiếp ra cổng tương ứng Mặc dù quy trình này có thời gian trì hoãn lớn do kiểm tra khung, nhưng nó cho phép giao tiếp giữa hai kênh truyền với tốc độ khác nhau.
Giải thuật xuyên cắt (Cut-through)
Khi một khung dữ liệu đến cổng của switch, thiết bị chỉ đọc 6 byte đầu tiên, tức là địa chỉ MAC của máy nhận, và lưu vào bộ nhớ đệm Sau đó, switch sẽ tra cứu trong bảng địa chỉ để xác định cổng ra tương ứng với địa chỉ máy nhận và chuyển khung dữ liệu về hướng cổng đó.
Giải thuật cut-through nổi bật với thời gian trì hoãn ngắn, vì nó thực hiện hoán chuyển khung ngay sau khi xác định cổng đến máy nhận Tuy nhiên, một nhược điểm của nó là vẫn chuyển tiếp cả các khung bị lỗi đến máy nhận.
Hoán chuyển tương thích (Adaptive - Switching)
Giải thuật hoán chuyển tương thích kết hợp ưu điểm của hai giải thuật hoán chuyển Lưu và chuyển tiếp cùng với giải thuật Xuyên cắt Trong giải thuật này, một ngưỡng lỗi cho phép được định nghĩa Ban đầu, switch hoạt động theo giải thuật Xuyên cắt; khi tỷ lệ khung lỗi vượt quá ngưỡng cho phép, switch sẽ chuyển sang chế độ Lưu và chuyển tiếp Ngược lại, khi tỷ lệ khung lỗi giảm xuống dưới ngưỡng, switch sẽ trở lại hoạt động theo giải thuật Xuyên cắt.
Thông lượng tổng (Agregate throughput)
Thông lượng tổng (Aggregate throughput) là chỉ số quan trọng để đánh giá hiệu suất của switch, được xác định bằng lượng dữ liệu truyền qua switch mỗi giây Để tính toán thông lượng tổng, ta nhân số kết nối tối đa đồng thời trong một giây với băng thông của từng kết nối Cụ thể, thông lượng tổng của một switch có N cổng, mỗi cổng có băng thông B, được tính theo công thức: Thông lượng tổng = N x B.
Trong một mạng gồm 10 máy tính kết nối qua một switch với các cổng 10 Base-T, số lượng kết nối tối đa đồng thời là 10/2 Mỗi cặp kết nối có khả năng gửi và nhận dữ liệu với lưu lượng 10Mbps ở chế độ Full duplex Do đó, thông lượng tổng của mạng sẽ đạt 100 Mbps, tính theo công thức 10/2 * 10 * 2.
Cơ sở về bộ định tuyến
Bridge và switch là các thiết bị quan trọng trong mạng tầng hai, giúp kết nối nhiều mạng cục bộ thành một liên mạng hiệu quả hơn Switch thực hiện nhiệm vụ chuyển tiếp các khung dữ liệu giữa các nhánh mạng dựa trên địa chỉ MAC của máy tính, và để làm điều này, nó duy trì một bảng địa chỉ cục bộ chứa thông tin vị trí của tất cả máy tính trong mạng Tuy nhiên, mỗi switch có dung lượng bộ nhớ giới hạn, xác định khả năng phục vụ tối đa của nó, do đó không thể kết nối quá nhiều mạng cùng lúc Các mạng hình thành từ switch chỉ có phạm vi nhỏ, và để tạo ra các mạng diện rộng, cần sử dụng thiết bị ở tầng ba, đó là bộ chọn đường (Router).
Hình 2.7: Xây dựng liên mạng bằng router
Trong mô hình mạng, các mạng LAN 1, LAN 2, LAN 3 và Internet được kết nối thông qua ba router R1, R2 và R3 Router, thiết bị hoạt động ở tầng 3, có chức năng kết nối nhiều nhánh mạng để hình thành một liên mạng, đồng thời chuyển tiếp các gói tin giữa các mạng để đến được máy nhận Mỗi router thường kết nối ít nhất hai mạng và có thể là thiết bị chuyên dụng giống như Hub hay switch, hoặc là máy tính với nhiều card mạng và phần mềm quản lý đường đi Các cổng kết nối của router được gọi là giao diện (Interface).
Các máy tính trong mạng diện rộng được gọi là Hệ thống cuối, vì chúng là nơi khởi nguồn và điểm dừng của thông tin lưu thông trên mạng.
Về kiến trúc mạng, router chỉ cài đặt các thành phần thực hiện chức năng từ tầng 1 đến tầng 3 trong mô hình OSI, trong khi các hệ thống cuối (End System) cài đặt đầy đủ chức năng của cả bảy tầng.
Chức năng của bộ định tuyến
Trong mạng diện rộng, gói tin từ A đến C có thể đi qua nhiều router khác nhau Khi gói tin đến router R1, nó sẽ được lưu vào hàng đợi chờ xử lý Router R1 xác định đích đến và chọn đường đi, có thể là đến router R2 hoặc R3 Sau khi chọn đường, gói tin sẽ được chuyển đi và quá trình tương tự diễn ra tại các router tiếp theo cho đến khi gói tin đến mạng chứa máy tính nhận và được tiếp nhận bởi máy tính đó.
Như vậy, hai chức năng chính mà một bộ chọn đường phải thực hiện là:
- Chọn đường đi đến đích với „chi phí‟ (metric) thấp nhất cho một gói tin
- Lưu và chuyển tiếp các gói tin từ nhánh mạng này sang nhánh mạng khác
Nguyên tắc hoạt động của bộ chọn đường
Bảng chọn đường (Routing table) là công cụ quan trọng giúp các router xác định đường đi đến đích cho các gói tin trong mạng Bảng này chứa thông tin về các điểm khác nhau trên toàn mạng, với hai trường chính là Đích đến (Destination) và Bước kế tiếp (Next Hop) Hai trường này cho phép router chuyển gói tin một cách chính xác để đến được Đích đến mong muốn.
Hình 2.8: Nhiều đường đi cho một đích đến
Trong bảng chọn đường, đích đến thường là địa chỉ của các mạng, trong khi Next Hop là router láng giềng của router đang xem xét Hai router được coi là láng giềng nếu có một kết nối vật lý giữa chúng, cho phép thông tin được truyền tải qua tầng hai Trong mô hình mạng, router R1 có hai láng giềng là R2 và R3.
Cho hệ thống mạng như hình dưới đây:
Hình 2.9: Đường đi của một gói tin qua liên mạng
Giả sử máy tính X gởi cho máy tính Y một gói tin Con đường đi của gói tin đƣợc mô tả nhƣ sau:
+ Vì Y nằm trên một mạng khác với X cho nên gói tin sẽ đƣợc chuyển đến router A
Tầng mạng đọc địa chỉ máy nhận để xác định địa chỉ mạng đích, sau đó tìm trong bảng chọn đường để xác định next hop cần gửi dữ liệu, trong trường hợp này là Router B.
Gói tin được chuyển xuống tầng 2 để được đóng vào khung và đưa vào hàng đợi của giao diện hoặc cổng hướng đến next hop, sau đó chờ để được truyền đi qua đường truyền vật lý.
Tiến trình tương tự diễn ra tại router B và C
Tại Router C, khung của tầng 2 sẽ chuyển gói tin đến máy tính Y
Vấn đề cập nhật bảng chọn đường
Router quyết định chọn đường đi dựa trên thông tin từ bảng chọn đường Vấn đề là làm thế nào router có được thông tin này và ai sẽ cập nhật bảng chọn đường khi mạng thay đổi.
Có ba hình thức cập nhật bảng chọn đường:
Cập nhật thủ công là phương pháp mà nhà quản trị mạng sử dụng để cập nhật thông tin trong bảng chọn đường, phù hợp với các mạng nhỏ và đơn giản Tuy nhiên, nhược điểm lớn của phương pháp này là khả năng không kịp thời cập nhật khi có sự cố về đường truyền, dẫn đến việc bảng chọn đường không phản ánh chính xác trạng thái mạng.
Cập nhật tự động trong router là một chương trình giúp tìm kiếm đường đi đến các điểm khác nhau trên mạng, rất phù hợp cho các mạng lớn và phức tạp Chương trình này có khả năng ứng phó kịp thời với những thay đổi trong cấu trúc mạng Tuy nhiên, một thách thức lớn là lựa chọn giải thuật phù hợp để xác định đường đi, được gọi là giải thuật chọn đường (Routing Algorithm).
Cập nhật hỗn hợp là phương pháp kết hợp giữa cập nhật bảng chọn đường thủ công và tự động Ban đầu, quản trị viên cung cấp cho router một số đường đi cơ bản, sau đó thuật toán chọn đường sẽ hỗ trợ router tìm kiếm các đường đi mới đến các điểm khác trong mạng.
Chức năng của giải thuật vạch đường
Giải thuật chọn đường có chức năng xác định lộ trình đến các điểm khác nhau trong mạng Nó chỉ cập nhật bảng chọn đường khi tìm thấy một lộ trình mới đến đích hoặc một lộ trình tốt hơn so với những gì đã có Đại lượng đo lường (Metric) được sử dụng để đánh giá hiệu quả của các lộ trình này.
Một lộ trình tốt là một lộ trình ngắn nhất, không chỉ đơn thuần dựa vào khoảng cách địa lý mà còn dựa trên các thước đo cụ thể Các thước đo này có thể được sử dụng để xác định độ dài của lộ trình cho các thuật toán tìm đường hiệu quả.
+ Chiều dài đường đi (length path): Là số lượng router phải đi qua trên đường đi
+ Độ tin cậy (reliable) của đường truyền
+ Độ trì hoãn (delay) của đường truyền
+ Băng thông (bandwidth) kênh truyền
+ Tải (load) của các router
+ Cước phí (cost) kênh truyền
Cùng một đích đến nhƣng đo với hai tiêu chuẩn khác nhau có thể sẽ chọn được hai đường đi khác nhau
THIẾT KẾ MẠNG LAN
Các yêu cầu thiết kế
Các yêu cầu thiết kế của LAN về mặt cấu trúc cũng tương tự như thiết kế WAN, dưới đây bao gồm các yêu cầu sau:
- Yêu cầu về hiệu năng
- Yêu cầu về ứng dụng
- Yêu cầu về quản lý mạng
- Yêu cầu về an ninh-an toàn mạng
Dự án cần phải tuân thủ các yêu cầu ràng buộc về tài chính, thời gian thực hiện và các yếu tố chính trị Đồng thời, việc xác định nguồn nhân lực và các tài nguyên hiện có, cũng như khả năng tái sử dụng chúng, là rất quan trọng để đảm bảo sự thành công của dự án.
Số lượng nút mạng có thể được phân loại thành ba loại: lớn (trên 1000 nút), vừa (trên 100 nút) và nhỏ (dưới 10 nút) Dựa trên số lượng nút mạng, chúng ta có thể áp dụng phương thức phân cấp, lựa chọn kỹ thuật chuyển mạch phù hợp và xác định thiết bị chuyển mạch cần thiết.
- Dựa vào mô hình phòng ban để phân đoạn vật lý đảm bảo hai yêu cầu an ninh và đảm bảo chất lƣợng dịch vụ
- Dựa vào mô hình topo lựa chọn công nghệ đi cáp
- Dự báo các yêu cầu mở rộng
Để đáp ứng tốt nhất nhu cầu của doanh nghiệp, chúng ta cần nắm rõ các yêu cầu liên quan đến vị trí thi công, số lượng máy tính, số lượng phòng ban, chất lượng dịch vụ và thời gian bảo hành.
Yêu cầu về thi công
Yêu cầu về dịch vụ
+ Hoàn thành đúng thời hạn
+ Cam kết về tốc độ truyền tải
+ Thời gian bảo hành hệ thống
Ngoài ra trong quá trình thiết kế mạng LAN chúng ta cũng cần tuân thủ những yêu cầu về kỹ thuật, cấu trúc đặt ra nhƣ:
Yêu cầu về kỹ thuật
+ Yêu cầu về hiệu năng
+ Yêu cầu về ứng dụng
+ Yêu cầu về quản lý mạng
+ Yêu cầu về an ninh-an toàn mạng
+ Yêu cầu về ràng buộc về tài chính, thời gian thực hiện
+ Yêu cầu về chính trị của dự án, xác định nguồn nhân lực xác định các tài nguyên đã có và có thể tái sử dụng.
Qui trình thiết kế mạng
3.2 1 Khảo sát địa điểm thi công
Trước khi thi công, cần khảo sát kỹ lưỡng khu vực hoặc tòa nhà để đánh giá vị trí địa lý, cơ sở hạ tầng và cấu trúc Việc này giúp lựa chọn giải pháp và thiết bị thi công phù hợp, đồng thời đảm bảo môi trường truyền thông hiệu quả Ngoài ra, cần lập bản vẽ kỹ thuật để thuận lợi cho quá trình thi công.
+ Vị trí khu vục thi công
+ Vị trí đặt thiết bị
+ Kích thước cụ thể từng phòng ban
Ví dụ: Mô hình công ty tin học bao gồm 3 tầng
Tầng một là khu vực giao dịch chính với khách hàng, đồng thời cũng là nơi trưng bày các trang thiết bị và máy móc Tại đây, có 5 máy tính được lắp đặt phục vụ cho nhân viên giao dịch, giúp họ tương tác với khách hàng và tìm kiếm thông tin trên Internet một cách hiệu quả.
Tầng 2: Là phòng bảo trì hệ thống, phòng gồm 2 phòng nhỏ : 1phòng lớn
+ 1 phòng là nơi nhận bảo trì các thiết bị cho khách hàng
Phòng kiểm tra là nơi tiếp nhận và xử lý các lỗi thường gặp mà khách hàng gặp phải trong quá trình sử dụng sản phẩm Nếu không thể khắc phục lỗi ngay tại đây, sản phẩm sẽ được chuyển đến phòng bảo trì để đảm bảo khách hàng nhận được dịch vụ tốt nhất.
Phòng lớn đóng vai trò quan trọng trong việc cài đặt máy và thiết bị cho khách hàng, đồng thời là nơi bảo trì hệ thống và khắc phục các lỗi Ngoài ra, đây cũng là địa điểm thực hiện giao nhận máy cho khách hàng, đảm bảo sự hài lòng và phục vụ tốt nhất.
Tầng trên cùng là tầng dành riêng cho phòng giám đốc, phó giám đốc, và phòng hội đồng quản trị công ty
3.2.2 Vẽ sơ đồ thi công
Sơ đồ vật lý tổng thể
Sơ đồ vật lý tổng thể trong mỗi tầng
3.2 3 Lập bảng dự trù kinh phí
Trước khi thi công hệ thống mạng hoặc công trình, việc dự toán các yếu tố liên quan là cần thiết để đảm bảo quá trình thi công diễn ra thuận lợi và hiệu quả.
Ví dụ nhƣ mẫu dự toán sau:
3.2 4 Lập kế hoạch thi công
Sau khi hoàn tất danh sách thiết bị cần sử dụng, việc lập kế hoạch triển khai lắp đặt là rất quan trọng Cần sắp xếp công việc một cách hợp lý để tối ưu hóa chi phí và đạt hiệu quả cao Kế hoạch thực hiện tốt giúp chúng ta tránh được những khó khăn phát sinh và kiểm soát tiến độ cũng như chất lượng công việc.
Khi nhận thi công một hệ thống mạng chúng ta phải có một kế hoạch thi công rõ ràng, cụ thể nhƣ ngày bắt đầu, ngày kết thúc, …
Một kế hoạch thi công cần có các yếu tố chính sau:
+ Thời gian bắt đầu thực hiện
+ Thời gian hoàn thành từng hạng mục
+ Thời gian hoàn thành công trình
+ Thời gian nghiệm thu và bàn giao
Hồ sơ thiết kế mạng
3.3 1 Lập hồ sơ tổng quát hệ thống mạng
Khi thiết kế mạng LAN cho một công ty, doanh nghiệp, tòa nhà hay trường học ta cần có các bước thực hiện sau:
1 Lấy yêu cầu khách hàng
2 Phân tích yêu cầu sử dụng
3 Lựa chọn các thiết bị phần cứng
3.3 2 Lập hồ sơ chi tiết hệ thống mạng
Thực hiện xây dựng một hệ thống mạng nội bộ trong phạm vi một toà nhà
1 tầng có 100 nốt mạng đƣợc bố trí các thiết bị (Các tủ phân phối, các thiết bị mạng, các máy tính và máy chủ…) nhƣ trong bản thiết kế
Hệ thống mạng được thiết kế theo cấu trúc hình sao hai mức, với các switch 100/1000 Mbps tại trung tâm mạng (mức 1) và các switch 10/100 Mbps được bố trí tại các phân khu làm việc ở các tầng (mức 2).
Hệ thống máy chủ được đặt tại trung tâm mạng bao gồm một máy chủ email để gửi và nhận thư điện tử, cùng với các máy chủ như Gateway, Proxy và DHCP Ngoài ra, còn có máy chủ phục vụ như một trung tâm dữ liệu, cung cấp các công cụ cần thiết cho việc quản trị hệ thống hiệu quả.
Hệ thống cáp truyền dẫn cần đảm bảo kết nối tốc độ cao và khả năng dự phòng, nhằm giảm thiểu sự cố trong quá trình vận hành Đồng thời, hệ thống cũng phải đáp ứng khả năng mở rộng mạng trong tương lai.
3.3.2.2 Phân tích yêu cầu sử dụng:
Để xác định mục tiêu sử dụng LAN, cần làm rõ ai là người sử dụng, yêu cầu về dung lượng trao đổi dữ liệu, loại hình dịch vụ và thời gian đáp ứng Đồng thời, cần xem xét yêu cầu phát triển của LAN trong tương lai, xác định chủ sở hữu và quản trị mạng LAN để đảm bảo hiệu quả hoạt động.
Để xác định số lượng nút mạng hiện tại và tương lai, chúng ta phân loại thành ba nhóm: rất lớn (trên 1000 nút), lớn (trên 100 nút) và nhỏ (dưới 10 nút) Dựa vào số lượng nút mạng, chúng ta có thể áp dụng phương thức phân cấp phù hợp, lựa chọn kỹ thuật chuyển mạch và xác định các phương pháp chuyển mạch hiệu quả.
Dựa vào mô hình phòng ban để phân đoạn vật lý để đảm bảo hai yêu cầu an ninh và đảm bảo chât lƣợng dịch vụ
Dựa vào mô hình TOPO lựa chọn công nghệ đi cáp
Dự báo các yêu cầu mở rộng
3.3.2.3 Lựa chọn các thiết bị phần cứng:
Dựa trên phân tích yêu cầu và ngân sách dự kiến, chúng ta sẽ chọn nhà cung cấp thiết bị hàng đầu như Cisco, Nortel, 3COM và Intel Các công nghệ tiên tiến nhất, phù hợp với điều kiện kinh tế và kỹ thuật tại Việt Nam, hiện đã có sẵn trên thị trường và sẽ tiếp tục phát triển trong tương lai gần Đặc biệt, các công nghệ này có khả năng mở rộng, đáp ứng nhu cầu phát triển lâu dài.
Phần cứng chia làm 3 phần: hạ tầng kết nối (hệ thống cáp), các thiết bị nối
(hub, switch, bridge, router), các thiết bị xử lý (các loại server, các loại máy in, các thiết bị lưu trữ…)
Khi lựa chọn hệ điều hành cho hệ thống, cần xem xét các yếu tố như yêu cầu về xử lý số lượng giao dịch, khả năng đáp ứng giao dịch, yêu cầu về thời gian thực, ngân sách và mức độ an ninh an toàn Các hệ điều hành phổ biến như Unix (AIX, OSP, HP, Solaris), Linux và Windows đều có những ưu điểm riêng, phù hợp với từng nhu cầu cụ thể.
When selecting software development tools, it is essential to consider database management systems such as Oracle, Informix, SQL, and Lotus Notes, as well as portal software like WebSphere.
Lựa chọn các phần mềm mạng nhƣ thƣ điện tử (Sendmail, PostOffice, Netscape, …), Webserver (Apache, IIS, …)
Lựa chọn các phần mềm đảm bảo an ninh an toàn mạng nhƣ phần mềm tường lửa (PIX, Checkpoint, Netfilter, …), phần mềm chống virut (VirutWall,
NAV, …) phần mềm chống đột nhập và phần mềm quét lỗ hổng an ninh trên mạng
Lựa chọn các phần mềm quản lý và quản trị mạng
Các công cụ quản trị có thể đƣợc cài đặt trên máy chủ hoặc cài đặt trên máy trạm (Cài đặt Administrative Tools)
Các công cụ quản trị có thể không xuất hiện trong các nhóm công cụ quản trị
Chúng bao gồm những công cụ thường dùng và những công cụ nâng cao sau:
Active Directory User And Computer
Active Directory Sites And Services
CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP
Câu 1: Phân tích yêu cầu của dự án thi công mạng LAN?
Câu 2: Khảo sát và vẽ sơ đồ thi công vật lý và luận lý?
Câu 3: Lập kế hoạch thi công?
Câu 4: Cho sơ đồ mạng nhƣ hình sau:
Hãy tính số lƣợng cáp kết nối các máy tính trong phòng?
- Dựa vào số máy tính đƣợc sử dụng trong phòng máy
- Dựa vào vị trí đặt các thiết bị mạng
- Dựa vào phần mềm quản lý các máy trong phòng
Câu 5: Phân loại và nêu đặc điểm, cấu tạo các loại cáp mạng (cáp xoắn cặp, cáp đồng trục, cáp quang)?
Cáp xoắn cặp là loại cáp gồm hai dây dẫn đồng được xoắn chặt vào nhau, giúp giảm thiểu nhiễu điện từ từ môi trường xung quanh cũng như giữa các dây dẫn.
Có hai loại cáp xoắn:
Cáp có bọc kim loại (STP) được thiết kế với lớp bọc bên ngoài nhằm chống nhiễu điện từ, giúp cải thiện chất lượng tín hiệu Loại cáp này bao gồm hai dạng chính: cáp với một đôi dây xoắn và cáp với nhiều đôi dây xoắn, mang lại sự linh hoạt trong việc sử dụng cho các ứng dụng khác nhau.
- Cáp không bọc kim loại (UTP): Tính tương tự như STP nhưng kém hơn về khả năng chống nhiễu và suy hao vì không có vỏ bọc
Loại 1 & 2 (Cat 1 & Cat 2): thường dùng cho truyền thoại và những đường truyền tốc độ thấp (nhỏ hơn 4Mb/s)
Loại 3 (Cat 3): tốc độ truyền dữ liệu khoảng 16 Mb/s , nó là chuẩn cho hầu hết các mạng điện thoại
Loại 4 (Cat 4): thích hợp cho đường truyền 20Mb/s
Loại 5 (Cat 5): thích hợp cho đường truyền 100Mb/s
Loại 6 (Cat 6): thích hợp cho đường truyền 300Mb/s Đây là loại cáp rẻ, dễ cài đặt tuy nhiên nó dễ bị ảnh hưởng của môi trường
Cáp dẫn điện bao gồm hai dây dẫn với một trục chung, trong đó có một dây dẫn trung tâm thường làm bằng đồng cứng Dây dẫn còn lại tạo thành một ống bao quanh dây trung tâm nhằm chức năng chống nhiễu Giữa hai dây dẫn này có lớp cách ly, và bên ngoài được bảo vệ bởi lớp vỏ plastic.
Cáp đồng trục có độ suy hao thấp hơn so với các loại cáp đồng khác, như cáp xoắn đôi, nhờ vào khả năng chống lại tác động của môi trường Trong các mạng cục bộ, cáp đồng trục thường được sử dụng trong khoảng cách vài ngàn mét và phổ biến trong các mạng dạng đường thẳng Hai loại cáp đồng trục chính là cáp mỏng (đường kính 0.25 inch) và cáp dày (đường kính 0.5 inch), cả hai đều hoạt động với tốc độ tương đương, tuy nhiên cáp mỏng có độ suy hao tín hiệu cao hơn.
Cáp quang (Fiber - Optic Cable)
Cáp sợi quang bao gồm một dây dẫn trung tâm là sợi thủy tinh có khả năng truyền dẫn tín hiệu quang, được bọc bởi lớp vỏ phản xạ nhằm giảm thiểu sự mất mát tín hiệu Lớp vỏ ngoài cùng làm bằng plastic có chức năng bảo vệ cáp Đặc biệt, cáp sợi quang chỉ truyền dẫn tín hiệu quang, do đó, các tín hiệu dữ liệu cần được chuyển đổi thành tín hiệu quang trước khi truyền và lại được chuyển đổi về tín hiệu điện khi nhận.
THI CÔNG CÔNG TRÌNH MẠNG
Sử dụng phần mềm Microsoft Visio để thiết kế mạng
Visio là một phần mềm vẽ sơ đồ thông minh thuộc bộ Microsoft Office, cho phép người dùng tạo ra các bản vẽ trực quan và linh hoạt Chương trình này cung cấp nhiều tính năng giúp sơ đồ trở nên ý nghĩa và phù hợp với nhu cầu của người dùng Ngoài ra, người dùng có thể dễ dàng sao chép các bản vẽ sang các ứng dụng khác như MS Word và MS Excel để phục vụ cho công việc hiệu quả hơn.
Microsoft Visio có nhiều phiên bản khác nhau để đáp ứng nhu cầu sử dụng Trong bài viết này, chúng ta sẽ tập trung vào phiên bản Microsoft Visio Enterprise Edition, cho phép người dùng tạo ra nhiều loại sơ đồ phục vụ cho công việc, bao gồm biểu đồ dòng, sơ đồ tổ chức và lịch trình dự án Bên cạnh đó, phiên bản này cũng hỗ trợ việc thiết kế các sơ đồ kỹ thuật như bản vẽ xây dựng, thiết kế nhà, sơ đồ mạng, sơ đồ phần mềm, sơ đồ trang web, sơ đồ máy móc và các sơ đồ kỹ thuật khác.
Sơ đồ tổ chức là một công cụ quan trọng trong kinh doanh, có mặt trong cả hai phiên bản Khi sử dụng Visio để vẽ sơ đồ tổ chức, người dùng có thể kết nối dữ liệu với các hình ảnh trong sơ đồ thông qua các thuộc tính tùy chỉnh (custom properties) Đặc biệt, đối với sơ đồ tổ chức, người dùng có thể chọn khung nhân viên và liên kết với các thông tin quan trọng như địa điểm, số điện thoại, và phòng ban, giúp các dữ liệu này trở thành một phần không thể thiếu trong biểu đồ.
Một trong những lợi ích của việc tạo sơ đồ tổ chức trong Visio là khả năng tự động hóa quá trình này bằng cách sử dụng thông tin từ các nguồn dữ liệu khác nhau Chúng ta có thể lấy dữ liệu từ cơ sở dữ liệu, bảng tính Excel hoặc thậm chí từ hệ thống thư điện tử của công ty Chỉ với vài cú nhấp chuột, sơ đồ tổ chức sẽ được tạo ra một cách nhanh chóng mà không cần phải nhập liệu thủ công.
4.1.2 Làm việc với Ms Visio
4.1.2.1 Mở và thoát khỏi Visio
Mở: Start/ Program/ Microsoft Visio
Thoát: Gọi lệnh File/ Exit, hoặc nhấp vào 7 ở góc trên bên phải
Giao diện đầu tiên MS Visio 2010
4.1.2.2 Tạo mới, lưu, đóng và mở lại bản vẽ
Tạo mới: Gọi lệnh File/ New -> chọn kiểu sơ đồ
Giới thiệu cửa sổ Shapes
Cửa sổ Shapes bao gồm các thẻ thành phần như More Shapes, Quick Shapes, và thư viện mô hình tương ứng với mẫu Mỗi sơ đồ có thể chứa một hoặc nhiều stencil liên quan đến mô hình Stencil là tập hợp các mô hình theo một chủ đề nhất định Chẳng hạn, với mẫu sơ đồ Network Basic Network Diagram, sẽ có hai stencil là Computers and Monitors và Network and Peripherals, bao gồm các mô hình và biểu tượng máy tính như Server, Router, Firewall, và Switch.
Stencil của mẫu chủ đề Network
4.1.2.3 Thay đổ i cửa sổ màn hình và các thanh công cụ
- Thay đổi tỉ lệ phóng màn hình: View / Zoom => chọn tỉ lệ % phóng
- Xem với kích thước thật : View / Actual Size (100%)
- Xem toàn thể trang : View / Whole Page (29%)
- Xem toàn màn hình : View / FullScreen
Bật tắt các thanh công cụ: View/ Toolbars => chọn thanh công cụ
- Bật tắt thanh trạng thái: View / Status Bar
- Bật tắt cửa sổ Drawing: View / Window / Drawing Explorer
Bật tắt cửa sổ Pan&Zoom: View / Window / Pan&Zoom
Bật tắt cửa sổ thuộc tính: View / Window / Custom Properties
Bật tắt cửa sổ kích thước: View / Size&Position Window
- Bật tắt thước kẻ: View / Rulers
- Bật tắt ô kẻ lưới: View / Grids
- Bật tắt ô chỉ dẫn: View / Guides
- Bật tắt điểm kết nối: View / Connection Points
- Bật tắt phân cách trang: View / Page Breaks
- Thêm tiêu đề đầu & chân: View / Header & Footer
4.1.2.4 Các thao tác cơ bản
Chọn 1 hình: Chọ n công cụ Pointer rồi nhấp vào hình vẽ đó
Để chọn nhiều hình, bạn hãy sử dụng công cụ Pointer để vẽ một hình chữ nhật bao quanh các hình cần chọn Ngoài ra, bạn cũng có thể nhấp chọn hình đầu tiên, sau đó giữ phím Ctrl và nhấp chọn các hình khác.
Để dời chỗ một hình hoặc nhóm hình đã chọn, bạn cần di chuyển chuột đến giữa hình (hoặc nhóm hình) cho đến khi xuất hiện dấu hiệu, sau đó thực hiện thao tác nắm kéo để chuyển hình (hoặc nhóm hình) đến vị trí mới.
Sao chép: Thực hiện tương tự thao tác dời chỗ, nhưng nhấn giữ phím Ctrl trong lúc nắm kéo
Để phóng to hoặc thu nhỏ hình ảnh (hoặc nhóm hình), bạn cần chọn hình cần chỉnh sửa, sau đó di chuyển chuột đến cạnh hoặc góc của hình cho đến khi xuất hiện dấu mũi tên Tiếp theo, bạn chỉ cần nhấn và kéo chuột để điều chỉnh kích thước hình ảnh theo ý muốn.
Xóa hình: Chọn hình cần xóa, nhấn phím Delete trên bàn phím
Để xoay hình tự do, bạn chỉ cần chọn hình ảnh cần xoay, sau đó nhấp vào chấm tròn màu xanh ở phía trên hình Giữ và kéo chuột để thực hiện việc xoay Bạn cũng có thể di chuyển tâm của hình đến vị trí khác, và hình sẽ xoay quanh vị trí tâm mới đó.
Xoay hình 90 độ: chọn hình cần xoay, nhấp phải vào hình, chọn Shape -> Rotate Left (xoay trái) hoặc Rotate Right (xoay phải)
Lật hình: chọn hình cần lật, nhấp phải vào hình, chọn Shape ->chọn Flip Vertical (lật dọc) hoặc Flip Horizontal (lật ngang)
4.1.3.1 Sơ đồ tổ chức trong doanh nghiệp
Với phần này, chúng ta sẽ được hướng dẫn cụ thể tạo một sơ đồ tổ chức trong doanh nghiệp
Sơ đồ tổ chức trong doanh nghiệp là một biểu đồ phân nhánh thể hiện cấu trúc các phòng ban và tổ chức trực thuộc công ty Để tạo ra sơ đồ này, trước tiên cần liệt kê tất cả các phòng ban trong doanh nghiệp, và chúng sẽ được hiển thị rõ ràng trên sơ đồ Đối với một công ty cổ phần, các thành phần hiển thị trên sơ đồ bao gồm các phòng ban và đơn vị chức năng khác nhau.
Phó tổng giám đốc kinh doanh
Phó tổng giám đốc kĩ thuật
Trưởng phòng Kế hoạch kinh doanh
Trưởng phòng Kỹ thuật – An toàn
Trưởng phòng quản lý chất lượng
Giám đốc quản lý nhân sự
Mỗi phòng ban trong công ty đảm nhận những công việc khác nhau Chẳng hạn, phòng tài chính kế toán bao gồm các bộ phận như kế toán, kiểm toán, khai thuế và thủ quỹ Trong khi đó, phòng nhân sự có các bộ phận như nhân sự và quản lý hành chính.
Tiếp theo, cần thiết kế bản vẽ (nền, tiêu đề ) sao cho các mô hình đƣợc nổi bật trên nền bản vẽ
Để tạo sơ đồ tổ chức doanh nghiệp, bạn có thể sử dụng mẫu chủ đề cơ bản General, nhưng nên tận dụng các tính năng hỗ trợ của mẫu chủ đề Business Đầu tiên, mở File và chọn mẫu chủ đề Business, sử dụng đơn vị đo lường là mét Tiếp theo, chọn chủ đề con là Organization Chart và nhấn Create để bắt đầu.
Hình 8.1- chọn chủ đề con Organization với đơn vị đo lường là mét
Khi tạo sơ đồ tổ chức doanh nghiệp, nên chọn kích thước bản vẽ A4 nằm ngang để tối ưu hóa không gian cho các nhánh Nếu cần thiết, có thể sử dụng khổ A3 để có thêm diện tích Để thực hiện, truy cập vào thẻ Design, chọn mục Page Setup, nhấn vào Size và chọn khổ A4.
In the Page Setup section under the Design tab, click on Orientation and select Landscape mode This allows for a more comfortable use of the drawing's width.
Hình 8.3- chọn kiểu nằm ngang Landscape
Lưu ý: nếu chúng ta muốn tự thiết lập kích thước cho bản vẽ, click vào Size và More
Page Sizes Tại bảng Page Setup, click qua thẻ Page Size Đánh dấu chọn Custom size và nhập kicch thước lần lượt chiều dài, chiều rộng
Để chỉnh kích thước bản vẽ một cách logic, nên đưa các mô hình lên bản vẽ trước khi tạo tiêu đề và nền Bản vẽ mặc định có các ô vuông nhỏ giúp canh vị trí mô hình dễ dàng Khi làm việc với mô hình, hãy bật chế độ hiển thị đường canh vị trí và khoảng cách (Dynamic Grid) cùng với kết nối tự động (AutoConnect) bằng cách vào thẻ View và đánh dấu chọn tại mục Visual Aids.
Hình 8.5- bật các chế độ trước khi làm việc với mô hình
Đọc bản vẽ
Theo sơ đồ thiết kế, đây là mô hình sao mở rộng hai mức:
Mức 1: Hệ thống cáp xoắn UTP CAT 5 đƣợc nối đến phòng mạng Trung tâm gồm có các Switch 100/ 1000 Mbps,các máy chủ
Mức 2: Hệ thống cáp xoắn UTP CAT 5 đƣợc nối từ các đầu cuối Backbond đến các máy tính của người dùng
Phòng mạng Trung tâm (P.104): Gồm có Switch 100/1000 Mbps, các máy chủ phục vụ chạy hệ điều hành Windows 2003 Server
Phòng Kinh doanh (P.105): Đặt thiết bị Switch 10/100 Mbps 24 port cung cấp các cổng truy cập cho các máy trạm của các phòng: P.106, P.107, P.105
Phòng Dự án (P.102): Đặt thiết bị Switch 10/100 Mbps 24 port cung cấp các cổng truy cập cho các máy trạm của các phòng: P.101, P.102
Phòng Kỹ thuật (P.103): Đặt thiết bị Switch 10/100 Mbps 24 port cung cấp các cổng truy cập cho các máy trạm của phòng P.103.
Các kỹ thuật thi công công trình mạng
4.3.1 Một số nguyên tắc thi công mạng
Khi lắp đặt hệ thống cáp mạng, việc tuân thủ các nguyên tắc an toàn điện và an toàn lắp đặt cáp là vô cùng quan trọng Điều này đảm bảo không chỉ hiệu quả hoạt động của hệ thống mà còn bảo vệ an toàn cho người thực hiện công việc.
+ Đường ống cáp không được lắp đặt chung với đường ống cáp mạng + 2 đường ống này phải đặt cách xa nhau một khoảng cách nhất định
An toàn lắp đặt cáp và thiết bị mạng:
+ Trang bị đủ đồ bảo hộ lao động: quần áo, kính, găng, giày…
+ Xác định các đường cáp có sẵn, bảo đảm trong tình trạng không hoạt động
+ Đặt bảng chú ý tại khu vực làm việc, tránh gây hại cho khách hàng hoặc công nhân
4.3.2 Thi công hệ thống cáp
Tiêu chuẩn lắp đặt cáp:
- Lực kéo tối đa khi thi công cáp 100/120 Ω UTP không vƣợt quá 25 lbs/ft
- Không kéo cáp trong ống một lúc qua hơn 2 góc 90°
- Không kéo cáp trong ống qua chiều dài hơn 30 m
- Tránh các vật hoặc góc nhọn, bén
- Dùng ròng rọc hoặc người đỡ tại các góc,cửa
- Không cố kéo khi cáp bị kẹt
- Kéo cáp đi vòng tránh các vật cản
Tiêu chuẩn lắp đặt cáp:
Tiêu chuẩn lắp đặt cáp: Sức ép lên cáp:
Tránh dẫm/đạp lên cáp
Không đi cáp giữa các tường giả
Tránh bó cáp quá chặt
Các dây cáp cần được bó thẳng và đều nhau, với khoảng cách nhất định, không quá chặt Việc bó dây cáp đúng tiêu chuẩn sẽ đảm bảo tính an toàn và hiệu quả trong sử dụng.
Các dây cáp đƣợc bó bị cong, gẫy, và không đều nhau nhƣ hình vẽ trên
Chú ý trọng lƣợng của bó cáp trong máng
Tiêu chuẩn lắp đặt cáp: EMI/RFI:
Tránh đặt cáp gần các nguồn nhiễu nhƣ dây điện, motor điện, đèn huỳnh quang…
Đi cáp trong ống -máng kim loại có thể giúp giảm ảnh hưởng của EMI
Nếu đi cáp trần hoặc trong ống phi kim, phải giữ khoảng cách tối thiểu
120 mm khỏi nguồn nhiễu Các yêu cầu về khoảng cách tối thiểu có thể tìm trong:
NEC (National Electrical Code) Phần 800-52
Lắp đặt phụ kiện bảo vệ và hỗ trợ hạ tầng cáp mạng:
Lắp đặt: Cáp ngang, trục chính, Patchpanel
Lắp đặt: Cáp ngang, trục chính, Patchpanel:
Lắp đặt: Cáp ngang, trục chính, Patchpanel:
Kỹ thuật bấm cáp UTP
4.3.3 Lắp đặt thiết bị mạng
Lắp đặt các phụ kiện bảo vệ thiết bị:
- Phụ kiện bảo vệ và quản lý cáp
Lắp đặt các phụ kiện bảo vệ thiết bị:
Kỹ thuật lắp đặt hub/swich:
4.3.4 Thiết lập hệ thống quản trị
Đặt nhãn cáp và thiết bị mạng:
Tất cả các lớp quản trị dùng cùng 1 mẫu định danh cho cáp ngang
Sử dụng chữ viết tắt cho các tầng, nơi đặt thiết bị, patch panel, vị trí trên patch panel…
+ Vị trí (port) 2 Đặt nhãn cáp và thiết bị mạng:
Giám sát thi công mạng
Khi thiết kế mô hình mạng cho doanh nghiệp, hệ thống mạng được bố trí trong một tòa nhà với cáp đồng xoắn UTP CAT5 được lắp đặt cách chân tường 30 cm từ các Switch truy cập đến máy tính Công nghệ mạng cục bộ LAN sử dụng là Ethernet/Fast Ethernet với tốc độ 10/100 Mbps Hệ thống cáp bao gồm cáp backbond kết nối các Switch truy cập đến Switch trung tâm và cáp UTP từ các Packpanel đến các outlet ở đầu cuối backbond.
Tủ phân phối và các Outlet
Hệ thống nguồn cung cấp và các thiết bị dự phòng
Hệ điều hành mạng và các phần mềm liên quan
Phong thái và uy tín của nhà thi công cáp ảnh hưởng đến cách mà chủ đầu tư và đồng nghiệp hiểu và đánh giá họ Việc lựa chọn nhà thi công cáp thường dựa trên quảng cáo Do đó, các nhà tác nghiệp kỹ thuật cần duy trì phong cách và thái độ chuyên nghiệp để tạo dựng niềm tin và sự tín nhiệm từ khách hàng.
Các nguyên tắc khi thực hiện một công việc:
Luôn lưu tâm về mặt công việc Phải cẩn thận tránh các nguyên nhân gây hƣ hại
Dọn dẹp ngay lập tức toàn bộ các đống lộn xộn nếu nó ảnh hưởng đến công việc của người khác hoặc dọn dẹp chúng vào cuối ngày
Mặc quần áo bảo hộ lao động phù hợp với nơi làm việc
Đến làm việc đúng giờ quy định
Đối xử kính trọng với chủ đầu tƣ, dân cƣ trong tòa nhà, đồng nghiệp
4.4.2 Giám sát lắp đặt thiết bị
Kiểm tra xem nơi lắp đặt có bao nhiều máy server, máy trạm?
Dây điện và cáp đã đi đúng chƣa?
Kiểm tra xem lắp đặt switch, Hub, router, đã đúng ví trí theo yêu cầu của bản vẽ chƣa?
Kiểm tra việc đấu nối cáp giữa các thiết bị đã đúng với yêu cầu chƣa?
Nếu trong quá trình lắp đặt xuất hiện sai sót, cần yêu cầu nhà thầu sửa chữa và thực hiện lắp đặt lại theo đúng yêu cầu của nhà đầu tư.
Ví dụ lắp đặt các thiết bị theo sơ đồ của một tòa nhà:
STT Port/ Patchpanel Ký hiệu Outlet Số Phòng
Theo sơ đồ thiết kế Đây là mô hình sao mở rộng hai mức:
Mức 1: Hệ thống cáp xoắn UTP CAT 5 đƣợc nối đến Phòng mạng trung tâm gồm có các Switch 100/1000 Mbps, các máy chủ
Mức 2: Hệ thống cáp xoắn UTP CAT5 đƣợc nối từ các đầu cuối backbond đến các máy tính của người dùng
Cáp xoắn UTP CAT5 hiện nay rất phổ biến và được ưa chuộng trong các mô hình mạng nhờ vào chi phí lắp đặt thấp, dễ dàng trong việc đi dây và quản lý.
Trong thiết kế mạng nhằm tiết kiệm chi phí thiết bị, các phòng như kinh doanh, giám đốc và hành chính tổng hợp được kết nối vào một Switch 10/100 Mbps tại phòng 105 Phòng kế toán và phòng dự án sử dụng một Switch tại phòng 102, trong khi phòng kỹ thuật có một Switch 10/100 Mbps riêng tại phòng 103 Tại trung tâm mạng (phòng 104), một Switch 100/1000 Mbps được lắp đặt, kết nối với ba Switch 10/100 Mbps ở các phòng khác.
Each department in the company is equipped with a Samsung Laser Printer 1740, which features A4 printing at 600 dpi, a speed of 17 pages per minute, and 8MB of memory Additionally, an Epson Perfection 1270 Scanner is installed, offering A4 scanning at 1200 dpi, 48-bit color, and capabilities for scanning and copying via a USB port.
Outlet được gắn trên tường cách sàn nhà 30 cm, trên các outlet chúng ta đánh dấu ký hiệu: a.b.c
Trong đó: a: phòng đặt thiết bị Switch, b: vị trí máy đƣợc đặt trên backbond số b; c: số cổng trên backbond
Hệ thống switch truy cập đóng vai trò quan trọng trong việc kết nối máy tính với mạng dữ liệu Với băng thông phổ biến hiện nay là 10/100Mbps cho các máy tính và server, các switch truy cập sử dụng công nghệ 10/100 Base TX FastEthernet Điều này giúp cung cấp số lượng cổng truy nhập lớn, đáp ứng nhu cầu mở rộng số lượng người dùng truy cập mạng trong tương lai.
Trong quá trình lắp đặt mô hình mạng hai mức, chúng ta cần để trống ba cổng trên Switch trung tâm để đảm bảo khả năng mở rộng mạng trong tương lai.
Để đảm bảo độ ổn định cao cho mạng và khả năng truy cập các ứng dụng dữ liệu quan trọng, cần sử dụng hệ thống cáp mạng với khả năng dự phòng 1:1 cho các kết nối switch-switch Điều này giúp dễ dàng quản lý, sửa chữa và cách ly sự cố khi cần thiết.
4.4.3 Lập hồ sơ thi công mạng
Điểm khởi đầu cho việc triển khai kế hoạch là bước quan trọng trước khi định giá dự án Bước này giúp nhà thiết kế nhận diện các vấn đề có thể ảnh hưởng đến quá trình thi công.
Một số câu hỏi chính đƣợc đặt ra trong việc khảo sát:
Đó (nơi thi công) có phải là khoảng trống trần?
Có kho hay nơi nào để chứa vật liệu không?
Có yêu cầu thực hiện công việc đặc biệt hay không?
Có yêu cầu an toàn đặc biệt nào không? Đây là một phần liên quan đến môi trường làm việc
+ Các tài liệu yêu cầu
+ Các biểu tƣợng và ký hiệu thi công
Xét duyệt và ký hợp đồng
Xây dựng mạng LAN
Mạng phải có khả năng mở rộng trong tương lai: ví dụ có thể nối tới các phòng máy khác và có thể nối mạng toàn trường và Internet
Hệ thống mạng phải có tốc độ làm việc cao, cung cấp đƣợc các dịch vụ kịp thời cho người dùng
Quản trị mạng hiệu quả thông qua phần mềm sử dụng giao thức chuẩn giúp người quản lý theo dõi toàn bộ hoạt động của mạng, bao gồm các thiết bị và người dùng.
Mạng cần đảm bảo tính bảo mật cao và áp dụng nhiều biện pháp bảo vệ thông tin Điều này giúp ngăn chặn các hành vi trộm cắp và thay đổi dữ liệu, từ đó bảo vệ an toàn thông tin trên mạng.
An toàn dữ liệu là yếu tố thiết yếu trong một mạng, đảm bảo rằng thông tin được bảo vệ khỏi mất mát và hư hỏng.
Giá thành là yếu tố quan trọng cần được xem xét kỹ lưỡng trong quá trình xây dựng hệ thống thông tin Chi phí của một mạng lưới được xác định dựa trên nhiều khía cạnh khác nhau.
Giá thành ban đầu bao gồm chi phí cho việc cài đặt, chi phí đầu tƣ thiết bị, phần mềm hệ thống, phần mềm ứng dụng
Chi phí định kỳ: Chi phí duy trì hệ thống thông tin
Chi phí thay mới thiết bị: Khi một s ố thiết bị đã quá cũ mà chi phí cho việc sửa chữa cao hơn việc thay mới
Chi phí bảo dƣỡng: Chi phí cho các dị ch vụ, cho việc sắp xếp lại thông tin, chi phí cho việc sửa chữa, bảo dƣỡng thiết bị
4.5.1.7 Bảo vệ đầu tư Đảm bảo khi nâng cấp và mở rộng mạng cần dùng đƣợc những thiết bị đã và đang có như máy tính, máy chủ, switch/hub, chương trình điều khiển mạng
Mạng cần có tính tương thích cao để hỗ trợ chạy tất cả các phần mềm thông dụng, đồng thời cho phép kết nối các mạng khác nhau trong hệ thống và kết nối ra quốc tế.
Cho phép linh hoạt trong việc thay đổi kiến trúc và vị trí lắp đặt thiết bị mạng, đồng thời hỗ trợ thay đổi cả phần mềm ứng dụng lẫn phần mềm hệ thống cho mạng và từng máy trạm.
Ta chọn loại mô hình mạng nào trong các Sơ đồ kết nối mạng:
4.5.2.1 Sơ đồ BUS tuyến tính
Bus Topology là một kiểu kết nối mạng phổ biến, cho phép máy chủ và các nút thông tin kết nối qua một dây cáp chính Mô hình này giúp truyền tải tín hiệu thông tin hiệu quả giữa các thiết bị trong hệ thống.
Cáp mạng thường được bịt kín ở hai đầu bằng thiết bị terminator, trong khi các tín hiệu và gói dữ liệu mang theo địa chỉ của điểm đến Mô hình mạng này nổi bật với ưu điểm tiết kiệm chiều dài dây cáp và dễ lắp đặt Tuy nhiên, nó cũng có những nhược điểm như dễ gây ùn tắc khi di chuyển dữ liệu lớn và khó phát hiện sự cố hỏng hóc ở đoạn cáp Khi xảy ra sự cố, người dùng phải tạm ngừng hoạt động toàn bộ hệ thống để sửa chữa.
4.5.2.2 Sơ đồ mạng hình sao
Mô hình mạng hình sao tập trung
Star Topology là một cấu trúc mạng hình sao với một nút trung tâm và các nút thông tin xung quanh Trong mạng này, các nút thông tin thường là các trạm đầu cuối, có thể bao gồm hệ thống máy tính và các thiết bị khác trong mạng LAN.
Khu vực trung tâm mạng hình sao đóng vai trò quan trọng trong việc điều phối tất cả các hoạt động trong hệ thống Bộ phận này thực hiện các chức năng cơ bản cần thiết để đảm bảo sự hoạt động hiệu quả của toàn bộ mạng lưới.
Nhận dạng những cặp địa chỉ gửi và nhận có quyền chiếm tuyến thông tin và tiến hành quá trình liên lạc với nhau
Phê duyệt quá trình theo dõi và xử lý khi các thiết bị trao đổi thông tin với nhau
Gửi đi các thông báo về trạng thái của mạng LAN Ưu điểm của mạng hình sao
Mô hình mạng LAN dạng hình sao đảm bảo hoạt động ổn định ngay cả khi một nút thông tin bị hư hỏng, nhờ vào nguyên lý hoạt động song song.
Đặc điểm cấu trúc mạng vô cùng đơn giản Điều này giúp cho thuật toán đƣợc điều khiển một cách ổn định hơn
Tùy vào nhu cầu sử dụng của User, mạnh dạng hình sao có thể đƣợc mở rộng hoặc thu hẹp theo ý muốn
Nhƣợc điểm của mạng hình sao
Mặc dù mạng có khả năng mở rộng, nhưng sự hoạt động hiệu quả của bộ phận trung tâm là yếu tố quyết định Khi bộ phận trung tâm gặp sự cố, toàn bộ hệ thống mạng sẽ ngừng hoạt động.
Để đảm bảo kết nối hiệu quả, các thiết bị cần được kết nối độc lập với từng nút thông tin đến trung tâm Tuy nhiên, khoảng cách kết nối từ thiết bị đến trung tâm thường bị giới hạn, chỉ đạt khoảng 100m.
Mô hình mạng hình sao cho phép các máy tính kết nối trực tiếp với bộ tập trung (HUB) thông qua cáp xoắn, không cần sử dụng trục BUS Cách kết nối này giúp giảm thiểu tối đa các yếu tố gây ngừng trệ mạng, nâng cao hiệu suất hoạt động của hệ thống mạng.
Là sự phối hợp các kiểu kết nối khác nhau hub
4.5.3 Phương án thiết kế mạng LAN
4.5.3.1 Mục đích và yêu cầu thiết kế
Xây dựng hạ tầng mạng
Đảm bảo cho bao nhiêu người làm việc
Hệ thống làm việc ổn định, an toàn và hiệu năng cao
Đảm bảo kỹ thuật và mỹ thuật
Đảm bảo kết nối tốt với các phòng máy khác, trong Trường và ngược lại
Có thể kết nối Intemet
4.5.3.2 Cơ sở thiết kế mạng
Cơ cấu tổ chức và bố trí
Giải pháp mạng tiên tiến
Chuẩn 10/100BaseTX cho Server và trạm làm việc
Tận dụng các thiết bị sẵn có
4.5.3.3 Lựa chọn các giải pháp
4.5.3.3.1 Các giải pháp đặt thiết bị máy chủ
Giải pháp các thiết bị đặt tập trung tại phòng máy chủ
Dễ vận hành và quản lý
Không phù hợp với các phòng ban
Giải pháp các thiết bị đặt phân tán
Phù hợp với các phòng ban
Dễ mở rộng hệ thống cáp mạng
An toàn, giải thông cao, chống nhiễu tốt, đi đƣợc xa
Không đi đƣợc xa, không chống đƣợc nhiễu, giải thông thấp hơn cáp quang
Đi chìm trong tường, trần và sàn hay đi nổi
Tủ trung tâm đặt tại đâu
4.5.3.5 Lựa chọn thiế t bị mạng
Mạng LAN gồm các thiết bị sau:
Máy chủ cung cấp công tác bình thường: lưu File, dữ liệu, in ấn Máy chủ Database (tuỳ thuộc vào đặc thù từng đơn vị)
Các máy in Laser mạng
Các thiết bị n ối mạng tương ứng
4.5.4 Tổ chức người sử dụng
