Giải pháp tối ưu hệ thống mạng nội bộ trường đại học khánh hòa

ỦY BAN NHÂN DÂN TỈNH KHÁNH HÒA TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHÁNH HÒA GIẢI PHÁP TỐI ƯU HỆ THỐNG MẠNG NỘI BỘ TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHÁNH HÒA Mã số: KHTN-17.01 Chủ nhiệm đề tài: Phạm Minh Tuyến Khánh Hòa, tháng năm 2018 ỦY BAN NHÂN DÂN TỈNH KHÁNH HÒA TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHÁNH HÒA GIẢI PHÁP TỐI ƯU HỆ THỐNG MẠNG NỘI BỘ TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHÁNH HÒA Mã số: KHTN-17.01 Yuygtyhfghgfhgfhfhhfghfgdfgk.jgfdklg Chủ nhiệm đề tài: Phạm Minh Tuyến Khoa: Khoa học Tự nhiên & Cơng nghệ Khánh Hịa, tháng năm 2018 MỤC LỤC DANH SÁCH NHỮNG TỪ VIẾT TẮT iii DANH SÁCH HÌNH iv DANH SÁCH BẢNG v CHƯƠNG MỞ ĐẦU 1 Lý chọn đề tài Mục tiêu đề tài .1 Đối tượng phạm vi nghiên cứu Giải thuyết khoa học Nhiệm vụ nghiên cứu Cách tiếp cận phương pháp nghiên cứu 6.1 Cách tiếp cận 6.2 Phương pháp nghiên cứu .3 CHƯƠNG I THỰC TRẠNG HỆ THỐNG MẠNG TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHÁNH HOÀ .4 I.1 Cơ cấu máy tổ chức I.2 Sơ đồ thiết kế hạ tầng .5 I.3 Chức hệ thống mạng I.4 Danh mục thiết bị hệ thống mạng I.5 Mơ hình mạng I.6 Các phần mềm sử dụng hệ thống mạng 10 I.7 Thực trạng hệ thống mạng .11 I.7.1 Khảo sát ý kiến người sử dụng 11 I.7.2 Thu thập liệu qua vấn 13 I.7.3 Thu thập liệu qua quan sát thực tế .13 I.7.4 Đánh giá 18 CHƯƠNG II GIỚI THIỆU CÔNG NGHỆ MẠNG LAN 21 II.1 Khái niệm mạng LAN (Local Area Network - Mạng cục bộ) .21 II.2 Kiến trúc mạng LAN 21 II.2.1 Sơ đồ logic .21 II.2.2 Giao thức mạng 25 II.3 Công nghệ mạng Ethernet: [2] [3] 27 i II.4 Các kỹ thuật chuyển mạch LAN 30 II.5 Thiết kế LAN theo mô hình phân cấp [4] .32 CHƯƠNG III GIẢI PHÁP TỐI ƯU HÓA HỆ THỐNG MẠNG .34 III.1 Cơ sở giải pháp .34 III.2 Phân tích hệ thống 34 III.2.1 Yêu cầu hệ thống .34 III.2.2 Yêu cầu thiết bị 35 III.2.3 Thiết kế hệ thống 35 III.3 Thử nghiệm giải pháp Packet tracer .38 KẾT LUẬN 45 TÀI LIỆU THAM KHẢO 47 PHỤ LỤC 48 ii DANH SÁCH NHỮNG TỪ VIẾT TẮT CNTT: Công nghệ thông tin CSDL: Cơ sở liệu DHCP: Dynamic Host Configuration Protocol ĐH: Đại học Firewall: Tường lửa IP: Internet Protocol LAN: Local Area Network QTTB&DA: Quản trị Thiết bị & Dự án Server: Máy chủ VLAN: Virtual LAN WAN: Wide Area Network iii DANH SÁCH HÌNH Hình 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 Tựa hình Trang Sơ đồ máy tổ chức trường ĐH Khánh Hòa Sơ đồ Cơ sở trường ĐH Khánh Hịa Mơ hình mạng máy tính Peer - to - Peer 10 Biểu đồ biểu diễn tỉ lệ % số người sử dụng ứng dụng hệ thống mạng 11 Tỉ lệ phần trăm đánh giá mức độ an toàn liệu hệ thống mạng 12 Đánh giá mức độ đáp ứng công việc hệ thống mạng 12 Đánh giá mức độ hài lòng người dùng 13 Sơ đồ kết nối thiết bị phòng máy chủ 14 Vị trí phịng máy chủ sơ đồ xuất phát đường hệ thống mạng (tầng khu A) 15 Sơ đồ mạng tầng khu A 15 Sơ đồ mạng tầng khu A 16 Sơ đồ mạng tầng khu A 16 Sơ đồ mạng tầng khu A 17 Sơ đồ mạng tầng khu B 17 Sơ đồ mạng tầng khu B 18 Sơ đồ mạng khu nhà C 18 Sơ đồ mạng nội trường ĐH Khánh Hòa 19 Sơ đồ địa mạng hệ thống 20 Sơ đồ mạng dạng BUS 22 Sơ đồ mạng dạng hình vịng 23 Sơ đồ mạng dạng hình 23 Mơ hình mạng dạng star - bus 24 Mơ hình mạng dạng star - ring 25 Mơ hình OSI 26 Mơ hình OSI TCP/IP 26 Bộ giao thức TCP/IP 27 Phân đoạn Router 31 Dùng Bộ chuyển mạch cấu hình thành nhiều cầu ảo 31 Ví dụ cách thiết kế VLAN cho phịng ban 32 Mơ hình thiết kế LAN campus 32 Sơ đồ mạng trường ĐH Khánh Hòa theo giải pháp 38 Mơ hình mạng giả lập phần mềm Packet tracer 39 Kết lệnh Ping từ PC0 đến IP PC hệ thống 44 iv DANH SÁCH BẢNG Bảng Tựa bảng Trang Danh mục thiết bị hệ thống mạng Bảng thông số số loại cáp 30 Các bước thực lệnh cấu hình thiết bị hệ thống 44 v CHƯƠNG MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Có thể nói việc ứng dụng công nghệ thông tin (CNTT) quản lý đào tạo sở giáo dục lĩnh vực ưu tiên hàng đầu Một ứng dụng quan trọng lĩnh vực CNTT mạng máy tính: với xu hội nhập việc kết nối mạng vấn đề tiên quyết, có vai trị định đến thành bại đơn vị Một lượng lớn thông tin thường xuyên lưu trữ, trao đổi, cập nhật,…thì cần phải có hệ thống mạng ổn định, đầy đủ tính nghiệp vụ, đảm bảo an tồn bảo mật điều cấp thiết Tuy nhiên, Cơ sở trường ĐH Khánh Hòa (sau gọi trường ĐH Khánh Hòa) tồn hệ thống mạng chưa thật tối ưu việc quản lý liệu an tồn thơng tin Các thiết bị mạng kết nối với đường truyền Internet nên chưa thể tận dụng hết ưu điểm mạng LAN như: tốc độ, tính ổn định độ an tồn bảo mật thông tin Với hệ thống mạng có nhiều điểm khơng đáp ứng u cầu xử lý liệu, cụ thể: chưa quản lý việc kết nối tất thiết bị vào hệ thống mạng; chưa quản lý quyền người dùng truy cập mạng; chưa thể tận dụng hết tài nguyên (cả phần cứng phần mềm); việc cập nhật liệu điểm lên server (máy chủ) quản lý điểm phịng đào tạo khơng an tồn; chưa sử dụng hệ thống tường lửa (firewall) để đảm bảo an toàn thông tin từ máy chủ (thư viện, đào tạo, E-learning),… Với vấn đề nêu việc nghiên cứu đưa giải pháp tối ưu nhằm cải tạo lại hệ thống mạng trường ĐH Khánh Hịa, cho sử dụng hết tất ưu điểm vốn có mạng LAN điều cấp thiết Mục tiêu đề tài Dựa hạ tầng mạng có, đề tài nghiên cứu đưa giải pháp tối ưu nhằm cải tạo hệ thống mạng đảm bảo tính kỹ thuật, an tồn thơng tin:  Các máy tính xử lý nghiệp vụ đơn vị kết nối vào hệ thống mạng nội bộ, đảm bảo việc kết nối liên tục không phụ thuộc vào đường truyền Internet;  Tận dụng lại tối đa hạ tầng thiết bị mạng sẵn có nhằm giảm chi phí đảm bảo tính nghiệp vụ truyền liệu tốc độ cao, ổn định với độ an tồn thơng tin;  Trong tương lai mở rộng hệ thống cách dễ dàng có nhu cầu Đối tượng phạm vi nghiên cứu Khảo sát thực trạng mơ hình mạng sử dụng trường ĐH Khánh Hòa nhằm đánh giá ưu – nhược điểm hệ thống; Tìm hiểu mơ hình cơng nghệ mạng LAN ứng dụng thành cơng thực tế Từ nghiên cứu để đề xuất giải pháp tối ưu để cải tạo nhược điểm tồn Phối hợp với đơn vị trường để tìm hiểu hệ thống mạng LAN, thiết bị phần mềm mạng sử dụng trường ĐH Khánh Hòa Giải thuyết khoa học Giải pháp tối ưu hóa hệ thống mạng LAN trường ĐH Khánh Hòa đảm bảo xây dựng hệ thống mạng nội có đầy đủ tính nghiệp vụ, bảo mật an tồn thơng tin; góp phần nâng cao khả quản lý, truy cập liệu khả mở rộng tương lai Nhiệm vụ nghiên cứu  Tìm hiểu, phân tích đánh giá ưu – nhược điểm hệ thống mạng sử dụng trường ĐH Khánh Hịa;  Tìm hiểu cơng nghệ hệ thống mạng ứng dụng thành công thực tế thời điểm hướng phát triển tương lai;  Nghiên cứu, đề xuất giải pháp cải tạo hệ thống mạng tại sở đảm bảo yêu cầu chức năng, đặc tính kỹ thuật hệ thống mạng LAN  Tiến hành triển khai vận hành thử nghiệm đánh giá hệ thống Cách tiếp cận phương pháp nghiên cứu 6.1 Cách tiếp cận  Trao đổi, tìm hiểu thơng tin từ phận quản trị mạng phịng QTTB&DA mơ hình hệ thống thiết bị mạng; ý kiến phận trực tiếp sử dụng hệ thống mạng khoa, phòng ban trung tâm  Tiếp cận tài liệu thống, khoa học (đã kiểm chứng) cơng nghệ mơ hình mạng áp dụng thành công 6.2 Phương pháp nghiên cứu  Phương pháp điều tra viết: tiến hành khảo sát phiếu hỏi đóng mở để lấy ý kiến 35 người trực tiếp sử dụng máy tính kết nối vào hệ thống mạng Phòng ban, khoa trung tâm Cơ sở trường ĐH Khánh Hòa Từ kết thu thập được, tác giả dùng cơng cụ Microsoft Excel để phân tích mức độ hài lịng người dùng từ làm sở để đánh giá thực trạng hệ thống mạng  Phương pháp vấn: tiến hành vấn trực tiếp nhân viên đảm trách phận quản trị mạng (phòng QTTB&DA) để biết sơ đồ hệ thống mạng dùng, thiết bị có, cách thức quản trị mạng,… tiêu chí để cải tiến hệ thống Từ thông tin nhân viên quản trị mạng cung cấp làm luận thực tiễn việc đề giải pháp nhằm tối ưu hệ thống  Phương pháp quan sát thực tế: qua quan sát cách bố trí thiết bị mạng, phần mềm sử dụng hệ thống mạng trường ĐH Khánh Hòa Từ nghiên cứu đưa sơ đồ LAN, làm sở để so sánh với sơ đồ mạng giải pháp mà đề tài đề xuất Từ phương pháp hỗ trợ tác giả tìm nhược điểm hệ thống cũ ưu điểm công nghệ để đưa vào ứng dụng cải tiến lại mạng LAN trường, đáp ứng mục tiêu mà đề tài đề