Bài giảng thiết kế hệ thống mạng bài 1 ths nguyễn văn thành

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NGUYỄN TẤT THÀNH KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN Bài giảng môn học: THIẾT KẾ HỆ THỐNG MẠNG Số tín chỉ: Tổng số tiết: 60 tiết (30 LT + 30 TH) Biên soạn: ThS Nguyễn Văn Thành Email : nvanthanh@ntt.edu.vn Phone : 09 1819 3131 MH – Thiết kế hệ thống mạng Bài 1: Tổng quan thiết kế mạng Bài 2: Tiêu chuẩn thiết kế mạng cục Bài 3: Cấu hình thiết bị mạng Bài 4: Các kỹ thuật Layer-2 TKM Bài 5: Các kỹ thuật Layer-3 TKM Bài 6: Các kỹ thuật TKM TrungLayer-4 tâm đào tạo SmartPro Bài 7: Ứng dụng Access-List TKM Bài 1: Tổng quan thiết kế mạng Một số kiến thức • Phân lớp mạng • Thiết bị mạng • Mơi trường truyền dẫn • Mơ hình OSI • Mơ hình TCP/IP Quy trình phân tích thiết kế mạng • Thu thập nhu cầu từ khách hàng • Phân tích nhu cầu khách hàng • Thiết kế giải pháp logic vật lý • Kiểm thử, trình bày lập tài liệu • Triển khai nghiệm thu • Vận hành, giám sát tối ưu Một số kiến thức • Phân cấp mạng máy tính: • Cấp độ hạ tầng mạng (Network Infrastructure): • Máy tính / thiết bị đầu cuối • Mơi trường truyền dẫn • Thiết bị trung gian: Switch (chuyển mạch), Router (dẫn đường)… • Cấp độ hệ thống (Network Operating System) • Hệ thống điều hành, quản trị mạng • Mạng ngang hàng / Mạng quản trị tập trung • Cấp độ dịch vụ (Network Service): • Cung cấp dịch vụ, ứng dụng cho người dùng / máy tính / thiết bị • Cấp độ bảo mật (Network Security) • Bảo vệ hoạt động hệ thống mạng gồm: bảo mật hạ tầng, bảo mật hệ thống, bảo mật dịch vụ Một số kiến thức • Thiết bị mạng máy tính: • Thiết bị giao tiếp mạng (Network Interface): • Network Interface card (NIC) • Network Module (NM) • WAN Interface Connector (WIC) • Mơi trường truyền dẫn (Media access): • Có dây (Wired): dây đồng (cooper) cáp quang (fiber optical) • Khơng dây (Wireless): WiFi, WiMax… • Thiết bị hỗ trợ truyền dẫn: Repeater, Converter, Transceiver, Hub • Các thiết bị chuyển mạch (Switch) • Các thiết bị định tuyến (Router) • Các thiết bị bảo mật mạng (Firewall) Một số kiến thức • Hai loại mơi trường truyền dẫn bản: • Có dây (Wired): sử dụng dây cáp để truyền thơng tin mạng • Khơng dây (Wireless): sử dụng sóng cao tần để truyền thơng tin mạng • Có loại dây mạng: • Dây đồng (Copper wire): truyền tín hiệu số dạng điện • Cáp quang (Fiber Optic): truyền tín hiệu số dạng ánh sáng • Wireless: • Wi-Fi: mơi trường truyền khơng dây dùng cho mạng nội EDGE (2G), x-CDMA (3G), HSDPA/HSUPA (3.5G), WiMax/LTE (4G)… -7- Một số kiến thức • Coaxial cable: • Dây đồng trục – dùng nối mạng Bus Ring Topology • Twist Pair: • Cáp xoắn đơi – dùng nối mạng Star Topology • Fiber Optical: • Cáp quang - dùng nối mạng Point-to-Point Star Topology -8- Một số kiến thức • Wi-Fi: • Dùng sóng cao tần để truyền liệu mạng nội • Wi-Fi cịn gọi WLAN (Wireless LAN) SSID: Cty_ABC SSID: Café XYZ SSID: DEF hotel -9- Một số kiến thức • Mơi trường truyền dẫn “Đa truy cập” (Multi-Access) • Mơi trường cho phép nhiều thiết bị truy cập vào đường truyền như: Bus, Ring, Star • Xảy tranh chấp đường truyền • MAC address (Media Access Control Address) địa dùng truy cập đường truyền) • Mỗi node mạng có MAC address riêng • Cơ chế tránh xung đột truy cập: • CSMA/CD: Carrier Sense Multiple Access with Collision Detect • Dùng mơi trường Multi-Access có dây • CSMA/CA: Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance • Dùng mơi trường Multi-Access khơng dây - 10 Một số kiến thức • Mơ hình lớp thiết kế mạng: • Access: lớp mạng thiết bị đầu cuối truy cập vào • Số lượng thiết bị nhiều Thiết bị chịu tải • Distribution: lớp mạng phân phối truy cập cho lớp Access • Số lượng thiết bị Thiết bị chịu tải tương đối • Core: lớp mạng lõi, nơi tập trung lớp Distribution • Số lượng thiết bị Thiết bị chịu tải nhiều 13 Quy trình phân tích thiết kế mạng • Quy trình phân tích thiết kế mạng: Thu thập nhu cầu từ khách hàng Phân tích nhu cầu khách hàng Thiết kế giải pháp logic vật lý Kiểm thử, trình bày lập tài liệu Triển khai nghiệm thu Vận hành, giám sát tối ưu 14 Thu thập nhu cầu khách hàng • Các nội dung cần thu thập: • Hiện trạng hệ thống mạng người dùng mạng • Số lượng máy / thiết bị có nhu cầu kết nối mạng Vị trí (địa lý) máy / thiết bị • Số lượng nhà xưởng, văn phòng, chi nhánh… cần nối mạng Vị trí (địa lý) nơi • Số lượng người dùng mạng Phân bố đơn vị hành chánh, quyền hạn, mối quan hệ người dùng mạng • Thu thập nhu cầu kết nối mạng như: • Mơi trường truyền dẫn • Tốc độ, băng thơng mạng • Tính sẵn sàng, khả dự phịng • Tính bảo mật 15 Thu thập nhu cầu khách hàng • Các nội dung cần thu thập: • Thu thập nhu cầu quản trị mạng: • Có IT chuyên trách hay kiêm nhiệm • Tần suất thay đổi yêu cầu quản lý ứng dụng, tài nguyên • Mức độ am hiểu mạng người dùng • Mức độ mong muốn quản trị người dùng lãnh đạo • Thu thập nhu cầu hệ thống, dịch vụ, bảo mật mạng: • Loại Hệ điều hành dùng • Các dịch vụ mạng mong muốn • Tầm quan trọng việc bảo vệ liêu, thơng tin mạng • Mức độ hiểu biết người dùng an toàn mạng 16 Thu thập nhu cầu khách hàng • Phương pháp thu thập nhu cầu: • Khảo sát trực tiếp • Phỏng vấn khách hàng • Trao đổi qua văn bản, email… • Các lưu ý: • Khách hàng người khơng chun mạng • Khơng dùng thuật ngữ chuyên ngành trao đổi với khách hàng • Ghi nhận nhu cầu dạng ngôn ngữ giao tiếp thông dụng 17 Phân tích nhu cầu khách hàng • Các nội dung cần thực hiện: • Chuyển dịch nhu cầu sang thuật ngữ chuyên ngành • Lựa chọn cơng nghệ, kỹ thuật đáp ứng nhu cầu • Phân tích, đánh giá mức độ đáp ứng nhu cầu cơng nghệ Từ đó, lựa chọn cơng nghệ tối ưu • Lựa chọn linh kiện, thiết bị… tương ứng cho cơng nghệ lựa chọn • Đánh giá khả sử dụng lại linh kiện, thiết bị hệ thống mạng có • Vấn đề lựa chọn cơng nghệ, kỹ thuật: • Đánh giá mức độ đáp ứng nhu cầu cơng nghệ • Kết hợp nhiều cơng nghệ nhằm đáp ứng tồn nhu cầu • Lựa chọn cơng nghệ gần với thói quen khách hàng 18 Thiết kế giải pháp logic vật lý • Cơng đoạn bao gồm: • Lập giải pháp để đàm phán với khách hàng • Thiết kế sơ đồ mức Logic gói giải pháp • Thiết kế sơ đồ Vật lý gói giải pháp • Lập bảng danh mục thiết bị gói giải pháp • Lập giải pháp để đàm phán với khách hàng: • Đưa nhiều gói giải pháp thỏa mãn nhu cầu khách hàng • Đánh giá ưu, nhược điểm gói giải pháp • Các gói giải pháp phải bổ sung cho • Đánh giá tính khả thi giải pháp 19 Thiết kế giải pháp logic vật lý • Thiết kế sơ đồ mức Logic: • Lập sơ đồ Logic cho giải pháp • Quy chuẩn cho: nhãn (ký hiệu) thiết bị, nhãn cáp • Hoạch định IP address cho sơ đồ 20 Thiết kế giải pháp logic vật lý • Thiết kế sơ đồ mức Vật lý: • Sơ đồ vật lý cịn gọi Sơ đồ phân bố thiết bị hay Sơ đồ thi cơng • Dựa vào vẽ tịa nhà, phịng, xưởng… • Dựa vào sơ đồ Logic giải pháp • Chuyển dịch Nhãn thiết bị, nhãn cáp…từ sơ đồ Logic 21 Thiết kế giải pháp logic vật lý • Lập bảng danh mục thiết bị: • Danh mục thiết bị lập từ sơ đồ Luận lý Vật lý • Các lựa chọn thiết bị: • Tính đáp ứng nhu cầu bảng thiết kế • Khả chịu tải theo nhu cầu thiết kế • Độ tin cậy, thương hiệu, giá, tính sẵn có thiết bị • Bảng danh mục thiết bị tối thiểu cần có trường sau: • Nhãn (ký hiệu) thiết bị • Tên thiết bị: Hãng sản xuất – Loại thiết bị - Model thiết bị • Các thơng số đặc tính thiết bị 22 Kiểm thử, trình bày lập tài liệu Cơng đoạn sở quan trọng cho trình đàm phán với Khách hàng • Triển khai giải pháp mơ phỏng: • Mơ thiết bị thật phần mềm mơ thích hợp • Triển khai mơ sơ đồ mạng giải pháp • Cấu hình thiết bị phần mềm • Kiểm thử, đánh giá hiệu chỉnh: • Kiểm tra khả đáp ứng nhu cầu giải pháp • Đánh giá mức độ đáp ứng • Hiệu chỉnh lại chức năng, cấu hình chưa đáp ứng • Lựa chọn lại sơ đồ, cơng nghệ, cấu hình… tối ưu 23 Kiểm thử, trình bày lập tài liệu • Lập tài liệu: • Tài liệu thiết kế, cấu hình triển khai giải pháp • Tài liệu thuyết trình giải pháp • Bảng dự trù kinh phí giải pháp • Tài liệu thiết kế, cấu hình triển khai giải pháp • Tài liệu bí mật Cơng ty giải pháp mạng • Ghi lại chi tiết Sơ đồ, trình triển khai, cấu hình thiết bị, hệ thống, dịch vụ bảo mật mạng • Tài liệu thuyết trình giải pháp: • Đánh giá ưu, nhược điểm gói giải pháp • Đánh giá tính khả thi giải pháp • Mơ tả vai trị, chức năng, mục đích thiết bị mạng, hệ điều hành mạng, dịch vụ mạng… 24 Kiểm thử, trình bày lập tài liệu • Bảng dự trù kinh phí giải pháp: • Xây dựng từ Bảng danh mục thiết bị giải pháp có thêm giá thành thiết bị • Bổ sung Danh mục phần mềm giá thành • Bổ sung chi phí khác: phí thi cơng, phí cài đặt, cấu hình, phí bảo hành, kho bãi, vận chuyển, thuế… 25 Triển khai nghiệm thu • Triển khai: • Thi cơng mạng dựa Sơ đồ Vật lý • Kết nối mạng dựa Sơ đồ Luận lý • Đặt thông số IP dựa bảng Hoạch định IP address • Cài đặt, cấu hình thiết bị mạng • Cài đặt, cấu hình máy Server máy Clients • Nghiệm thu: • Vận hành thử • Thử nghiệm kết nối mạng, dịch vụ… • Đo đạc số - chứng minh chất lượng đáp ứng nhu cầu • Ký biên nghiệm thu bên 26 Vận hành, giám sát tối ưu • Vận hành giám sát: • Cho hệ thống mạng vận hành thực tế • Đo đạc, giám sát, đánh giá chất lượng vận hành • Thường xuyên lưu dự phòng liệu – phòng ngừa cố giai đoạn vận hành ban đầu • Tối ưu: • Từ liệu vân hành thực tế -> tối ưu lại hệ thống mạng • Điều chỉnh, thay đổi cấu hình cần thiết • Cập nhật điều chỉnh vào tài liệu thiết kế 27