Đồ án thiết kế mạng lan cho 2 phòng học kết nối

MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ MẠNG MÁY TÍNH 1.1- KHÁI NIỆM MẠNG MÁY TÍNH .3 1.2- PHÂN LOẠI MẠNG MÁY TÍNH .4 1.2.1- Phân loại theo phạm vi địa lý .4 1.2.2- Phân loại theo topo .5 1.2.3- Phân loại theo chức .7 CHƯƠNG 2: MƠ HÌNH OSI VÀ BỘ GIAO THỨC TCP/IP 2.1- MƠ HÌNH OSI (Open Systems Interconnect) 2.1.1- Mục đích ý nghĩa mơ hình OSI 2.1.2- Các chức chủ yếu tầng mơ hình OSI .10 2.2- BỘ GIAO THỨC TCP/IP 14 2.2.1- Tổng quan giao thức TCP/IP: 14 2.2.2- So sánh mơ hình TCP/IP với mơ hình OSI .16 2.2.3- Một số giao thức giao thức TCP/IP 17 CHƯƠNG 3: MẠNG LAN VÀ THIẾT KẾ MẠNG LAN 18 3.1- KHÁI NIỆM LAN CƠ BẢN .18 3.1.1- Các thiết bị nối LAN 18 3.1.2- Giải pháp kết nối 22 3.1.3- Hệ thống cáp dùng cho LAN 24 3.2- THIẾT KẾ MẠNG LAN 26 3.2.1 Mơ hình phân cấp (Hierarchical models) 26 3.2.2- Mơ hình an ninh – an toàn 27 3.2.3- Các bước thiết kế 28 3.2.4- Xây dựng mạng LAN quy mơ tồ nhà 29 CHƯƠNG 4: KHẢO SÁT HIỆN TRẠNG - THIẾT KẾ KỸ THUẬT 32 4.1- KHẢO SÁT, XÂY DỰNG MẠNG LAN SỞ Y TẾ TỈNH HẢI DƯƠNG .32 4.1.1- KHẢO SÁT HỆ THỐNG MẠNG LAN 32 4.1.2- GIẢI PHÁP THIẾT KẾ VÀ XÂY DỰNG HỆ THỐNG 34 4.1.3- THIẾT KẾ KỸ THUẬT .34 4.1.4- BẢN VẼ SƠ ĐỒ THIẾT KẾ MẠNG ( Có vẽ chi tiết kèm theo) .43 4.2- KHẢO SÁT, XÂY DỰNG MẠNG LAN BỆNH VIỆN ĐA KHOA 49 4.2.1- KHẢO SÁT HỆ THỐNG MẠNG LAN 49 4.2.2- GIẢI PHÁP THIẾT KẾ VÀ XÂY DỰNG HỆ THỐNG 50 4.2.3- THIẾT KẾ KỸ THUẬT .51 4.2.4- BẢN VẼ - SƠ ĐỒ THIẾT KẾ MẠNG (Có vẽ chi tiết kèm theo) 60 4.3- KẾT NỐI MẠNG LAN SỞ Y TẾ VÀ MẠNG LAN BỆNH VIỆN ĐA KHOA TỈNH HẢI DƯƠNG 78 4.3.1- MỤC ĐÍCH – YÊU CẦU 78 4.3.2- LỰA CHỌN GIẢI PHÁP 78 4.3.3- MÔ TẢ GIẢI PHÁP 78 4.3.4- THỰC HIỆN CẤU HÌNH TRÊN ROUTER 85 4.3.5- KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC .88 CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN 90 5.1- THUẬN LỢI .90 5.2- KHÓ KHĂN .90 5.3- NHỮNG MẶT ĐẠT ĐƯỢC VÀ CHƯA ĐẠT ĐƯỢC 90 5.4- HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA LUẬN VĂN .91 TÀI LIỆU THAM KHẢO 92 CÁC TỪ VIẾT TẮT TRONG LUẬN VĂN DNS FTP GAN HTTP ICMP IGMP ISO LAN MAC MAN NIC OSI OSPF RIP SMTP TCP/IP UDP UTP WAN GRE MPLS IPSEC IKE DES AES ESP AH Pre-Share DH SEAL HMAC MD5 SHA ISAKMP - Domain Name System - File Transfer Protocol - Global Area Network - Hypertext Transfer Protocol - Internet Control Message Protocol - Internet Group Messages Protocol - International Standard Oranization - Local Area Network - Media Access Control - Metropolitan Area Network - Network Information Center - Open Systems Interconnect - Open Shortest Path First - Routing Information Protocol - Simple Mail Transfer Protocol - Transmission Control Protocol/ Internet Protocol - User Datagram Protocol - Unshield Twisted Pair - Wide Area Network - Generic Routing Encapsulation - MultiProtocol Label Switching - IP Security - Internet Key Exchange - Data Encrytion Standard - Advanced Encrytion Standard - Encapsulating Security Payload - Authentication Header - Pre share keys - Deffie-Hellman - Software-Optimized Encryption Algorithm - Hashed Message Authentication Codes - Message Digest - Secure Hash Algorithm - Internet Security Association and Key Management Protocol LỜI NÓI ĐẦU Những năm gần công nghệ thông tin (CNTT) ứng dụng vào nhiều ngành nghề, nhiều lĩnh vực khác góp phần to lớn vào việc thúc đẩy phát triển tăng trưởng kinh tế cho đất nước CNTT tác động làm tăng suất, hiệu hoạt động quản lý, sản xuất kinh doanh Trong ngành y tế, CNTT ứng dụng vào nhiều lĩnh vực như: Khám chuẩn đốn bệnh, phương tiện thiết bị máy móc ứng dụng CNTT, phương pháp điều trị đại, quản lý chuyển ngành, thông tin để hợp tác với ngành khác hợp tác quốc tế,… Kết ứng dụng tạo nên biến đổi lớn chất lượng nhờ ứng dụng công nghệ kỹ thuật tin học, qua cho thấy thơng tin mơ hình hóa để đưa vào phân tích, xử lý, lưu trữ ứng dụng cách có hiệu Công tác quản lý đặt yêu cầu cấp bách người tham gia hoạt động lĩnh vực nhu cầu trao đổi thông tin yêu cầu hệ thống thông tin phải luôn thay đổi tổ chức, người, tư phương tiện kỹ thuật để đáp ứng kịp thời công tác lãnh đạo quản lý Với yêu cầu ngày tăng khối lượng chất lượng thông tin nên kỹ thuật thu thập, lưu trữ, xử lý, phân tích thơng tin phương pháp, phương tiện trước cần đại hóa dần bước để tiếp thêm tăng cường cho khả cung cấp thông tin truyền tin nhanh chóng, kịp thời đảm bảo chất lượng, khối lượng đáp ứng cho công tác tổ chức, quản lý điều hành có hiệu Nhận thấy tầm quan trọng lợi ích việc đại hóa hệ thống thơng tin y tế hiệu việc ứng dụng công nghệ thông tin vào công tác quản lý, điều hành hoạt động ngành y tế Bộ y tế có định hướng bản: Tổ chức xây dựng mạng lưới truyền tin, thống kê tin học ngành y tế từ trung ương đến sở Dần dần thống chuẩn hóa hệ thống thơng tin, hệ thống số thống kê y tế bản, hệ thống phần mềm ứng dụng Hướng dẫn đạo phát triển hệ thống thống kê tin học, đại hóa dần bước, tổ chức cung cấp thông tin tiến tới xử lý, quản lý điều hành mạng cho tỉnh Sở Y tế Bệnh viện Đa khoa tỉnh Hải Dương xây dựng nâng cấp, hệ thống mạng LAN nội trước cũ, thời dỡ bỏ Để đảm bảo yêu cấu ứng dụng CNTT ngành cần thiết phải xây dựng hệ thống mạng LAN đảm bảo tính đại, hiệu mang tính lâu dài phục vụ đắc lực hoạt động quản lý, điều hành cho tương lai Trung tâm Công nghệ thông tin truyền thông đơn vị trực tiếp nghiên cứu, khảo sát, thiết kế xây dựng mạng LAN Sở Y tế Bệnh viện Đa khoa tỉnh đồng thời đưa giải pháp kết nối LAN để thuận tiện cho việc quản lý, trao đổi liệu phục vụ công tác chuyên môn ngành Y tế Trong thời thực luận văn, bảo thầy giáo Khoa Công nghệ thông tin với phân công lãnh đạo quan, em chọn đề tài “Thiết kế hệ thống mạng kết nối Sở Y tế Bệnh viện Đa khoa tỉnh Hải Dương” để làm luận văn tốt nghiệp Nội dung luận văn em trình bày với bố cục sau: - Chương : Tổng quan mạng máy tính - Chương : Mơ hình OSI giao thức TCP/IP - Chương : Mạng LAN thiết kế mạng LAN - Chương : Khảo sát trạng - thiết kế kỹ thuật - Chương : Kết luận Với khả kiến thức cịn hạn chế, báo cáo em khơng tránh khỏi thiếu sót, em mong nhận góp ý thầy đồng nghiệp Em xin trân trọng cảm ơn! Sinh viên thực đề tài Nguyễn Thế Hiển CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ MẠNG MÁY TÍNH 1.1- KHÁI NIỆM MẠNG MÁY TÍNH Nói cách bản, mạng máy tính hai hay nhiều máy tính kết nối với theo cách Khác với trạm truyền hình gửi thơng tin đi, mạng máy tính ln hai chiều, cho máy tính A gửi thơng tin tới máy tính B B trả lời lại A Nói cách khác, số máy tính kết nối với trao đổi thơng tin cho gọi mạng máy tính PC1 PC2 Hình I: Mơ hình mạng Mạng máy tính đời xuất phát từ nhu cầu muốn chia sẻ dùng chung liệu Khơng có hệ thống mạng liệu máy tính độc lập muốn chia sẻ vời phải thông qua việc in ấn hay chép USB, CD Rom…điều gây nhiều bất tiện cho người dùng Từ máy tính riêng rẽ, độc lập với nhau, ta kết nối chúng lại thành mạng máy tính chúng có thêm ưu điểm sau: - Nhiều người dùng chung phần mềm tiện ích - Một nhóm người thực đề án nối mạng họ dùng chung liệu đề án, dùng chung tệp tin (master file ) đề án, họ trao đổi thông tin với dễ dàng - Dữ liệu quản lý tập trung nên an toàn hơn, trao đổi người sử dụng thuận lợi hơn, nhanh chóng - Có thể dùng chung thiết bị ngoại vi hiếm, đắt tiền (máy in, máy vẽ…) - Người sử dụng trao đổi với thư tín dễ dàng (Email ) sử dụng mạng công cụ để phổ biến tin tức, thông báo sách mới, nội dung buổi họp, thông tin kinh tế khác giá thị trường, tin rao vặt (muốn bán muốn mua đó), xếp thời khố biểu chen lẫn với thời khố biểu người khác … - Mạng máy tính cho phép người lập trình trung tâm máy tính sử dụng chương trình tiện ích trung tâm máy tính khác cịn rỗi, làm tăng hiệu kinh tế hệ thống - Rất an tồn cho liệu phần mềm phần mềm mạng khố tệp (files) có người không đủ quyền truy xuất tệp tin thư mục 1.2- PHÂN LOẠI MẠNG MÁY TÍNH 1.2.1- Phân loại theo phạm vi địa lý Mạng máy tính phân bổ vùng lãnh thổ định phân bổ phạm vi quốc gia hay quốc tế Dựa vào phạm vi phân bổ mạng người ta phân loại mạng sau: * Mạng cục LAN ( Local Area Network ): mạng lắp đặt phạm vi hẹp, khoảng cách nút mạng nhỏ 10 Km Kết nối thực thông qua mơi trường truyền thơng tốc độ cao ví dụ cáp đồng trục thay cáp quang LAN thường sử dụng nội quan, xí nghiệp… Các LAN kết nối với thành WAN * Mạng đô thị MAN ( Metropolitan Area Network): Là mạng cài đặt phạm vi đô thị trung tâm kinh tế - xã hội có bán kính khoảng 100 Km trở lại Các kết nối thực thông qua môi trường truyền thông tốc độ cao (50- 100 Mbit/s … ) * Mạng diện rộng WAN ( Wide Area Network ): Phạm vi mạng vượt qua biên giới quốc gia chí châu lục Thơng thường kết nối thực thông qua mạng viễn thông Các WAN kết nối với thành GAN hay tự GAN * Mạng tồn cầu GAN (Global Area Network ): Là mạng thiết lập phạm vi trải rộng khắp châu lục trái đất Thông thường kết nối thông qua mạng viễn thông vệ tinh Trong khái niệm trên, WAN LAN hai khái niệm sử dụng nhiều 1.2.2- Phân loại theo topo Topology mạng cấu trúc hình học khơng gian, mà thực chất cách bố trí phần tử mạng cách nối chúng với Thông thường mạng có ba dạng cấu trúc là: Mạng dạng hình (Star topology), mạng dạng vòng (Ring Topology) mạng dạng tuyến (Linear Bus Topology) Ngồi ba dạng cấu hình kể cịn có số dạng khác biến thể từ ba dạng mạng dạng cây, mạng dạng hình - vịng, mạng hình hỗn hợp… 1.2.2.1- Mạng hình (Star topology) Mạng hình bao gồm kết nối trung tâm nút Các nút trạm đầu cuối, máy tính thiết bị khác mạng Bộ kết nối trung tâm mạng điều phối hoạt động mạng ( hình 1-2) Ưu điểm: - Thiết lập mạng đơn giản, dễ dàng cấu hình lại mạng, dễ dàng kiểm sốt khắc phục cố, tận dụng tối đa tốc độ đường truyền vật lý Nhược điểm: - Độ dài đường truyền nối trạm với thiết bị trung tâm bị hạn chế (trong vịng 100m, với cơng nghệ nay) Hình 2.1: Cấu trúc mạng 1.2.2.2- Mạng dạng vịng (Ring topology) Mạng dạng bố trí theo dạng xoay vòng, đường dây cáp thiết kế làm thành vịng trịn khép kín, tín hiệu chạy quanh theo vịng Các nút truyền tín hiệu cho thời điểm nút mà Dữ liệu truyền phải có kèm theo địa cụ thể trạm tiếp nhận Ưu điểm:  Mạng dạng vịng có thuận lợi mở rộng xa, tổng đường dây cần thiết so với hai kiểu  Mỗi trạm đạt tốc độ tối đa truy nhập Nhược điểm: Đường dây phải khép kín, bị ngắt nơi tồn hệ thống bị ngừng Hình 2.2- Cấu trúc mạng vịng 1.2.2.3- Mạng dạng Bus (Bus topology) Thực theo cách bố trí ngang hàng, máy tính thiết bị khác Các nút nối với trục đường dây cáp để chuyển tải tín hiệu Tất nút sử dụng chung đường dây cáp Ở hai đầu dây cáp bịt thiết bị gọi terminator Các tín hiệu liệu truyền mang theo địa nơi đến Ưu điểm: - Loại cấu trúc mạng dùng dây cáp - Lắp đặt đơn giản giá thành rẻ Nhược điểm : - Sự ùn tắc giao thông di chuyển liệu với lưu lượng lớn - Khi có cố, hỏng hóc đoạn khó phát hiện, lỗi đường dây làm cho toàn hệ thống ngừng hoạt động Cấu trúc ngày sử dụng 1.2.2.4- Mạng dạng kết hợp Là mạng kết hợp dạng tuyến (star/bus topology): Cấu hình mạng dạng có phận tách tín hiệu (spitter) giữ vai trò thiết bị trung tâm, hệ thống dây cáp mạng chọn Ring Topology Linear Bus Topology Ưu điểm cấu hình mạng gồm nhiều nhóm làm việc cách xa nhau, ARCNET mạng dạng kết hợp Star/Bus Topology Cấu hình dạng đưa lại uyển chuyển việc bố trí đường dây tương thích dễ dàng tồ nhà Kết hợp cấu hình vịng (Star/Ring Topology) Cấu hình dạng kết hợp Star/Ring Topology, có thẻ liên lạc chuyển vịng quanh tập trung 1.2.3- Phân loại theo chức 1.2.3.1- Mạng theo mơ hình Client- Server Một hay số máy tính thiết lập để cung cấp dịch vụ file server, mail server, web server, printer server….Các máy tính thiết lập để cung cấp dịch vụ gọi server, máy tính truy cập sử dụng dịch vụ gọi Client Ưu điểm: Do liệu lưu trữ tập trung nên dễ bảo mật, backup đồng với Tài nguyên dịch vụ tập trung nên dễ chia sẻ quản lý, phục vụ cho nhiều người dùng Nhược điểm: Các server chuyên dụng đắt tiền, phải có nhân viên quản trị cho hệ thống 1.2.3.2- Mạng ngang hàng (Peer- to- Peer) Mạng ngang hàng (tiếng Anh: peer-to-peer network), mạng máy tính hoạt động mạng chủ yếu dựa vào khả tính tốn băng thông máy tham gia không tập trung vào số máy chủ trung tâm mạng thông thường ... mạng dạng cây, mạng dạng hình - vịng, mạng hình hỗn hợp… 1 .2. 2.1- Mạng hình (Star topology) Mạng hình bao gồm kết nối trung tâm nút Các nút trạm đầu cuối, máy tính thiết bị khác mạng Bộ kết nối. ..4 .2- KHẢO SÁT, XÂY DỰNG MẠNG LAN BỆNH VIỆN ĐA KHOA 49 4 .2. 1- KHẢO SÁT HỆ THỐNG MẠNG LAN 49 4 .2. 2- GIẢI PHÁP THIẾT KẾ VÀ XÂY DỰNG HỆ THỐNG 50 4 .2. 3- THIẾT KẾ KỸ THUẬT ... : Mạng LAN thiết kế mạng LAN - Chương : Khảo sát trạng - thiết kế kỹ thuật - Chương : Kết luận Với khả kiến thức hạn chế, báo cáo em không tránh khỏi thiếu sót, em mong nhận góp ý thầy cô đồng