Đồ án tốt nghiệp đai học xây dựng mạng dựa trên công nghệ VLAN

HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG KHOA VIỄN THÔNG _ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC CHUYÊN NGÀNH: ĐIỆN TỬ - VIỄN THÔNG HỆ LIÊN THÔNG NIÊN KHÓA: 2009-2011 Đề tài: CÁC CÔNG NGHỆ SỬ DỤNG TRONG HẠ TẦNG MẠNG CHUYỂN MẠCH CỦA DOANH NGHIỆP Mã số đề tài: Sinh viên thực hiện: MSSV: Lớp: Giáo viên hướng dẫn: Hà Nội, Tháng 3 năm 2014 HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG NỘI DUNG: - CHƯƠNG I: Tổng quan về kiến trúc hạ tầng mạng chuyển mạch của doanh nghiệp CHƯƠNG II: Các công nghệ sử dụng trong hạ tầng mạng chuyển mạch của doanh nghiệp CHƯƠNG III: Xây dựng mô hình mạng chuyển mạch của doanh nghiệp trên thiết bị Cisco MỤC LỤC CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ KIẾN TRÚC HẠ TẦNG MẠNG CHUYỂN MẠCH CỦA DOANH NGHIỆP 2 1.1Giới thiệu tổng quan 2 1.2Phân tích thiết kế hệ thống mạng Cisco .2 CHƯƠNG II: CÁC CÔNG NGHỆ SỬ DỤNG TRONG HẠ TẦNG MẠNG CHUYỂN MẠCH CỦA DOANH NGHIỆP 13 2.1 Công nghệ VLAN .13 2.2 Trunking 17 2.3 Giao thức trung kế VLAN (VLAN trunking protocol – VTP) 20 2.4 Inter VLAN Routing 25 2.5 Giao thức cây mở rộng ( Spanning tree protocol – STP ) 28 2.6Công nghệ Ether channel 42 CHƯƠNG III: XÂY DỰNG MÔ HÌNH MẠNG CHUYỂN MẠCH CỦA DOANH NGHIỆP TRÊN THIẾT BỊ CỦA CISCO .45 3.1 Mô hình LAP theo mô hình mạng phân lớp 45 3.2 Yêu cầu 45 3.3 Quy hoạch IP .46 3.4 Một số command cấu hình cơ bản 46 3.5 Kết quả 51 MỤC LỤC HÌNH CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ KIẾN TRÚC HẠ TẦNG MẠNG CHUYỂN MẠCH CỦA DOANH NGHIỆP Hình 1.1: Kiến trúc SONA 2 Hình 1.2: Lớp cơ sở hạ tầng mạng 4 Hình 1.3: Lớp tích hợp dịch vụ 4 Hình 1.4: Lớp ứng dụng 5 Hình 1.5: Mô hình phân lớp 6 Hình 1.6: Enrterprise Campus 7 Hình 1.7: Chức năng các lớp .7 Hình 1.8: Kiến trúc theo kiểu modular 9 Hình 1.9: Quy trình thiết kế PPDIOO 12 CHƯƠNG II: CÁC CÔNG NGHỆ SỬ DỤNG TRONG HẠ TẦNG MẠNG CHUYỂN MẠCH CỦA DOANH NGHIỆP Hình 2.1 Mô hình VLAN 13 Hình 2.2: Static VLAN (VLAN tĩnh) 14 Hình 2.3: Dynamic VLAN .15 Hình 2.4: VLAN thoại 15 Hình 2.5: Hoạt động của trunking 18 Hình 2.6: Chuẩn trung kế ISL 19 Hình 2.7: Chuẩn trung kế Dot 1q 19 Hình 2.8: Quá trình hoạt động của VTP 22 Hình 2.9: Routing VLAN dùng nhiều liên kết vật lý 26 Hình 2.10: Routing VLAN dùng Router – on a Stick 27 Hình 2.11: So sánh việc sử dụng interface và subinterface 28 Hình 2.12: Bridging loop trong mạng 29 Hình 2.13: Không có STP, broadcast tạo Feedback loop .29 Hình 2.14: Định dạng của một DIXv2 Ethernet frame 30 Hình 2.15: Frame unicast cũng có thể gây ra Bridging Loop và làm sai lệnh bảng bridge .31 Hình 2.16 : Hai trường của BID 31 Hình 2.17: Bầu chọn Root Bridge 34 Hình 2.18 : Bầu chọn Root Port 34 Hình 2.19: Bầu chọn Designated Port 36 Hình 2.20: Sự thay đổi cây spanning tree 39 Hình 2.21: Mô tả hoạt động của MST 43 MỤC LỤC BẢNG Bảng 2.1: Bảng tóm tắt một số tính năng ở các mode của VTP Error: Reference source not found Bảng 2.2: Bảng thông báo tổng kết broadcast VTP .Error: Reference source not found Bảng 2.3: Thông báo tập hợp con VTP Error: Reference source not found Bảng 2.4: Error: Reference source not found Bảng 2.5:Danh sách chi phí mới .32 Bảng 2.6:Bảng giá trị path cost 35 Bảng 2.7:Các trạng thái của STP 37 Bảng 2.8:Mô tả các mô hình kết nối của RSTP 41 Bảng 2.9:So sánh trạng thái của 802.1D và 802.1w 42 Bảng 2.10:Vai trò các cổng trong RSTP 42 LỜI MỞ ĐẦU Cùng với sự phát triển của đất nước, những năm gần đây các ngành kinh tế quốc dân đều phát triển mạnh mẽ, và ngành công nghiệp viễn thông cũng không là ngoại lệ Số người sử dụng các dịch vụ mạng tăng đáng kế, theo dự đoán con số này đang tăng theo hàm mũ Ngày càng có nhiều các dịch vụ mới và chất lượng dịch vụ cũng được yêu cầu cao hơn Nhiều công nghệ mạng đã được ra đời và phát triển trong đó có “CÔNG NGHỆ VLAN” Với những ưu thế vượt trội của mình về tính kinh tế, hiện nay công nghệ VLAN được sử dụng rất phổ biến ở hầu hết các doanh nghiệp vừa và nhỏ tại Việt Nam Để hiểu rõ hơn về công nghệ VLAN và ứng dụng của VLAN trong các doanh nghiệp hiện nay Do đó, em chọn đề tài thực tập tốt nghiệp với đề tài “CÔNG NGHỆ VLAN” Sau đây là bài báo cáo với cấu trúc như sau: Chương 1: Tổng quan về kiến trúc hạ tầng mạng chuyển mạch của doanh nghiệp Chương 2: Các công nghệ sử dụng trong hạ tầng mạng chuyển của doanh nghiệp Chương 3: Xây dựng mô hình mạng chuyển mạch của doanh nghiệp trên thiết bị Cisco Trên cơ sở những kiến thức được tích luỹ được trong thời gian học tập chuyên ngành Điện Tử – Viễn Thông tại trường Học Viện Công Nghệ Bưu Chính Viễn Thông và gần một tháng thực tập tại Trung Tâm Tin Học Vnpro - Công ty TNHH Tư Vấn và Dịch Vụ Chuyên Việt Vnpro, em đã hoàn thành bản báo cáo thực tập tốt nghiệp này Hoàn thành bản báo cáo thực tập này em xin chân thành cảm ơn thầy í đã tận tình hướng dẫn em trong suốt quá trình thực tập tốt nghiệp Em xin chân thành cảm ơn các cán bộ tại Trung Tâm đã tạo điều kiện và giúp đỡ em trong suốt quá trình thực tập tại Trung Tâm Do kiến thức còn hạn chế nên trong quá trình thực tập và hoàn thành bài báo cáo không tránh khỏi những mặt hạn chế Rất mong Thầy bỏ qua và góp ý để báo cáo này được hoàn thiện hơn Một lần nữa em xin chân thành cảm ơn! Chương I: Tổng quan về kiến trúc hạ tầng mạng chuyển mạch của doanh nghiệp CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ KIẾN TRÚC HẠ TẦNG MẠNG CHUYỂN MẠCH CỦA DOANH NGHIỆP 1.1 Giới thiệu tổng quan Hiện nay, hầu hết các ứng dụng mới đều yêu cầu rất nhiều tài nguyên của hệ thống và băng thông mạng, cũng như các yêu cầu về điều khiển, giám sát mạng Để một doanh nghiệp vừa và nhỏ, với một số vốn đầu tư ban đầu hạn chế, có thể tiếp cận được với các công nghệ hiện đại, bắt kịp sự phát triển của thế giới thì cần các giải pháp mang tính đột phá Hệ thống mạng mới phải đạt được các yếu tố: Chi phí đầu tư hợp lý bao gồm các thiết bị trong hệ thống, có thể tái sử dụng các thiết bị đã có đồng thời đảm bảo giá trị sử dụng của các thiết bị trong mộtthời gian dài, tối ưu hóa chi phí đầu tư ban đầu • Hệ thống phải đạt được các tiêu chuẩn mở, khả năng nâng cấp hệ thống dễ dàng theo sự phát triển của công ty và khả năng bảo toàn vốn • Hệ thống sử dụng phù hợp với các quy chuẩn quốc tế tránh sử dụng những công nghệ mang tính cục bộ • Hệ thống sử dụng những công nghệ phổ biến có nhiều công ty hổ trợ kỹ thuật tránh phụ thuộc vào sự hổ trợ của một công ty duy nhất • Hệ thống phải có tính linh hoạt và tính sẵn sàng cao, sử dụng vật tư thiết bị của các nhà sản xuất có uy tín và có đối tác tại thị trường Việt Nam • • Đáp ứng được nhu cầu phục vụ người dùng, đối tác và khách hàng khác nhau 1.2 Phân tích thiết kế hệ thống mạng Cisco Trong suốt 50 năm qua, công việc kinh doanh doanh tiến một bước dài về năng suất và có lợi thế trong việc cạnh tranh thông qua việc sử dụng truyền thông và công nghệ thông tin Mạng Campus phát triển trong 20 năm qua đã trở thành chìa khóa trong lĩnh vực tin học và cơ sở hạ tầng thông tin Mối tương quan về sự phát triển của doanh nghiệp và truyền thông ngày càng đi lên, và môi trường mạng cũng đang trải qua một giai đoạn khác của sự phát triển Sự phức tạp của mạng lưới kinh doanh ngày càng tăng, vì vậy đòi hỏi phải tạo ra môi trường mà trong đó phải hoàn thiện hơn mô hình cũ bao gồm các tính năng và dịch vụ để tạo thành mạng Campus ngày nay 1.2.1 Kiến trúc mạng Cisco Enterprise 1.2.1.1 SONA a Khái niệm Kiến trúc mạng định hướng dịch vụ (SONA-Service Oriented Network Architecture) của Cisco đã đưa ra nền tảng định hướng cho các doanh nghiệp nhằm phát triển một hệ thống mạng thông tin thông minh(IIN – Intelligent Information Network), cho phép tối ưu hóa các ứng dụng, các nguồn lực và các quy trình kinh doanh Kiến trúc mạng định hướng dịch vụ của Cisco dựa trên một nguyên tắc cơ bản đó là việc đầu tư một cách đúng đắn vào hệ thống mạng, một hệ thống mạng có thể tăng năng suất, SV: Phạm Hoài Khánh Lớp: Đ09VTH2 Trang 2 Chương I: Tổng quan về kiến trúc hạ tầng mạng chuyển mạch của doanh nghiệp hiệu quả hoạt động, đảm bảo sự vững vàng ổn định trong kinh doanh, giảm thiểu chi phí và cải thiện mối liên kết, hiệu chỉnh giữa hệ thống công nghệ thông tin với mức độ ưu tiên của công việc kinh doanh b Ứng dụng SONA vào thiết kế Trong SONA, các ứng dụng ở tầng Application được tích hợp trong hạ tầng mạng và được đưa vào phần cứng chạy trực tiếp trên cơ sở hạ tầng mạng Các ứng dụng được đẩy xuống hạ tầng tạo thành tầng dịch vụ nằm trên hệ thống mạng, phục vụ trực tiếp cho các ứng dụng mới trên tầng Application như chặn thư rác, CSDL, thư di động, nhận dạng bằng tần số vô tuyến…Những ứng dụng này được chia thành ứng dụng nghiệp vụ chuyên ngành và ứng dụng làm việc tương tác Hình 1.1: Kiến trúc SONA Có rất nhiều ứng dụng được đưa xuống tầng dịch vụ ví dụ: dịch vụ bảo mật, dịch vụ về hệ thống mạng di động, lưu trữ, truyền thông hợp nhất, xác thực, tính toán tốc độ cao…Cơ sở hạ tầng mạng do đó thông minh hơn vì không đơn thuần chỉ lưu chuyển thông tin mà còn cung cấp rất nhiều dịch vụ Khi các ứng dụng mới trên tầng Application cần thì chỉ việc gọi các dịch vụ này Thông thường, triển khai giải pháp, dịch vụ mới cần có ứng dụng kèm theo Với SONA, các ứng dụng nền đã được tích hợp trong hệ thống mạng nên không phải mất công triển khai nữa Nói cách khác là doanh nghiệp khi cần phát triển dịch vụ nào đó thì hạ tần cho dịch vụ đã được phát triển tương ứng c Mô hình kiến trúc SONA SONA gồm có 3 lớp: Lớp cơ sở hạ tầng mạng: Lớp này chứa các thành phần chuyển mạch, định tuyến và các yếu tố để nâng cao hiệu suất bao gồm khả năng bảo mật và độ tin cậy Lớp này có nhiệm vụ liên kết các khối chức năng theo kiến trúc phân tầng có trật tự Bao gồm nền tảng thiết kế mạng (foudational network designs) và các dịch vụ liên quan (related essential services) mà từ đó tạo nên các khối cấu trúc trong cơ sở hạ tầng mạng Mục đích của tầng này là cung cấp những công nghệ cho việc thiết kế các module mạng hoặc xây dựng theo từng khối cấu trúc để có thể để có thể chuyển giao nhau linh động, bảo mật, chất lượng vận hành, có khả năng mở rộng và có khả năng chịu đựng rủi ro SV: Phạm Hoài Khánh Lớp: Đ09VTH2 Trang 3 Chương I: Tổng quan về kiến trúc hạ tầng mạng chuyển mạch của doanh nghiệp SV: Phạm Hoài Khánh Lớp: Đ09VTH2 Trang 79 Chương I: Tổng quan về kiến trúc hạ tầng mạng chuyển mạch của doanh nghiệp 3.5.7 Show ping SV: Phạm Hoài Khánh Lớp: Đ09VTH2 Trang 80 Chương I: Tổng quan về kiến trúc hạ tầng mạng chuyển mạch của doanh nghiệp SV: Phạm Hoài Khánh Lớp: Đ09VTH2 Trang 81 Chương I: Tổng quan về kiến trúc hạ tầng mạng chuyển mạch của doanh nghiệp SV: Phạm Hoài Khánh Lớp: Đ09VTH2 Trang 82 Chương I: Tổng quan về kiến trúc hạ tầng mạng chuyển mạch của doanh nghiệp SV: Phạm Hoài Khánh Lớp: Đ09VTH2 Trang 83 Chương I: Tổng quan về kiến trúc hạ tầng mạng chuyển mạch của doanh nghiệp 3.5.8 Show CDP SV: Phạm Hoài Khánh Lớp: Đ09VTH2 Trang 84 Chương I: Tổng quan về kiến trúc hạ tầng mạng chuyển mạch của doanh nghiệp SV: Phạm Hoài Khánh Lớp: Đ09VTH2 Trang 85 Chương I: Tổng quan về kiến trúc hạ tầng mạng chuyển mạch của doanh nghiệp SV: Phạm Hoài Khánh Lớp: Đ09VTH2 Trang 86 Chương I: Tổng quan về kiến trúc hạ tầng mạng chuyển mạch của doanh nghiệp DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT SV: Phạm Hoài Khánh Lớp: Đ09VTH2 Trang 87 Chương I: Tổng quan về kiến trúc hạ tầng mạng chuyển mạch của doanh nghiệp SV: Phạm Hoài Khánh Lớp: Đ09VTH2 Trang 88 TÀI LIỆU THAM KHẢO ... cơng nghệ VLAN sử dụng phổ biến hầu hết doanh nghiệp vừa nhỏ Việt Nam Để hiểu rõ công nghệ VLAN ứng dụng VLAN doanh nghiệp Do đó, em chọn đề tài thực tập tốt nghiệp với đề tài “CÔNG NGHỆ VLAN? ??... trúc hạ tầng mạng chuyển mạch doanh nghiệp Chương 2: Các công nghệ sử dụng hạ tầng mạng chuyển doanh nghiệp Chương 3: Xây dựng mơ hình mạng chuyển mạch doanh nghiệp thiết bị Cisco Trên sở kiến... II: CÁC CÔNG NGHỆ SỬ DỤNG TRONG HẠ TẦNG MẠNG CHUYỂN MẠCH CỦA DOANH NGHIỆP 2.1 Công nghệ VLAN 2.1.1 Khái niệm VLAN (Virtual area network) mạng chuyển mạch phân chia theo chức năng, nhóm dự án văn