HIỂU VỀ CÁC THIẾT BỊ KẾT NỐI MẠNG
R EPEATER
Bộ lặp, hay còn gọi là repeater, là thiết bị dùng để kéo dài mạng LAN Nó có cấu tạo gồm hai cổng: cổng vào (IN) và cổng ra (OUT).
Bộ lặp có chức năng bù suy hao tín hiệu bằng cách khuếch đại và chuyển tiếp tất cả các tín hiệu điện từ cổng vào đến cổng ra Thiết bị này được sử dụng phổ biến trong hầu hết các hệ thống viễn thông.
1.1.2 Cách hoạt động của repeater
Repeater hoạt động ở tầng thứ nhất (Physical) trong mô hình OSI, nhận tín hiệu từ nguồn phát như Router và Modem Sau đó, Repeater phát lại tín hiệu đến các thiết bị sử dụng Wi-Fi như laptop, điện thoại, máy tính và tivi Trong một ngôi nhà nhiều tầng với nhiều thiết bị, việc sử dụng Repeater giúp đảm bảo kết nối mạng ổn định và mạnh mẽ.
Repeater mang lại nhiều lợi ích, bao gồm khả năng mở rộng phạm vi sóng, tăng cường độ mạnh và ổn định của tín hiệu Thiết bị này cũng cho phép lắp đặt nhanh chóng, không cần sử dụng nhiều dây, rất phù hợp với hầu hết các tòa nhà mà không cần phải thực hiện các thay đổi hay sửa chữa phức tạp.
Repeater có nhược điểm là tốc độ bị giới hạn tùy thuộc vào vị trí nhận sóng Nếu nguồn tín hiệu kém hoặc vị trí quá xa các vật cản, hiệu suất của thiết bị thu sóng cũng sẽ bị ảnh hưởng.
H UB
Hub là thiết bị kết nối cho các thiết bị trong mạng, thường dùng để liên kết các phân đoạn mạng LAN Khi một gói dữ liệu đến cổng, nó sẽ được sao chép và gửi tới tất cả các cổng khác Hub thường có từ 4 đến 24 cổng hoặc nhiều hơn Hiện nay, có hai loại Hub chính: Active Hub và Smart Hub.
Active Hub cần được cấp nguồn để hoạt động, với chức năng khuếch tán tín hiệu đến và phát tín hiệu ra các cổng khác, đảm bảo mức tín hiệu cần thiết cho hệ thống.
Smart Hub hoạt động tương tự như Active Hub, nhưng được trang bị chip tích hợp có khả năng tự động phát hiện lỗi Tính năng này rất hữu ích trong việc dò tìm và phát hiện sự cố trong mạng.
1.2.2 Vai trò và cách hoạt động của Hub
Hub trong mạng máy tính hoạt động ở tầng thứ nhất của mô hình OSI, giúp cải thiện khả năng phát triển dữ liệu mạng đến các thiết bị khác Với nhiều cổng kết nối, Hub cho phép kết nối nhiều thiết bị mạng, tạo điều kiện thuận lợi cho người dùng Hub thực hiện hai nhiệm vụ chính: đầu tiên, nó cung cấp một điểm kết nối trung tâm cho tất cả máy tính trong mạng, cho phép các hub đa cổng được kết nối với nhau để mở rộng số lượng máy tính Thứ hai, Hub sắp xếp các cổng để đảm bảo rằng khi một máy tính truyền tải dữ liệu, dữ liệu sẽ được gửi qua dây nhận của máy tính khác.
1.2.3 Ưu, nhược điểm của Hub
Mạng có nhiều ưu điểm nổi bật, bao gồm khả năng mở rộng tổng khoảng cách một cách hiệu quả, không làm giảm hiệu suất mạng một cách nghiêm trọng, giá thành thấp và khả năng kết nối đa dạng các loại phương tiện khác nhau.
Nhược điểm của hub bao gồm việc thiếu các cơ chế phát hiện va chạm và khả năng truyền lại các gói tin, điều này làm giảm hiệu suất mạng Hơn nữa, hub không có khả năng kết nối các kiến trúc mạng khác nhau như Token Ring và Ethernet, gây hạn chế trong việc mở rộng và tích hợp mạng.
B RIDGE
Bridge là một thiết bị được dùng để ghép nối 2 mạng khác nhau để tạo thành một mạng lớn duy nhất. Ảnh 1-5: Thiết bị Bridge
1.3.2 Chức năng và cách hoạt động của bridge
Bridge hoạt động ở tầng thứ 2 (Data Link) trong mô hình OSI, giám sát các gói tin trên các mạng khác nhau Khi một gói tin được gửi từ mạng này sang mạng khác, Bridge sẽ sao chép gói tin đó và chuyển tiếp đến mạng đích.
Bridge có khả năng kết nối hai hoặc nhiều mạng Local, bao gồm cả mạng có dây và không dây, tạo thành một mạng Logic Nhờ đó, các máy tính trong từng mạng có thể giao tiếp với nhau, chia sẻ máy in, chia sẻ tệp tin và thậm chí cả kết nối Internet.
Bridge nhận các gói tin chọn lọc và chỉ chuyển những gói tin cần thiết, giúp kết nối nhiều mạng một cách linh hoạt Mỗi đầu kết nối của Bridge có một bảng địa chỉ các trạm kết nối, cho phép nó xem xét gói tin bằng cách đọc địa chỉ gửi và nhận Dựa trên bảng địa chỉ, Bridge quyết định có gửi gói tin hay không và cập nhật bảng địa chỉ tương ứng.
Khi Bridge nhận gói tin, nó kiểm tra địa chỉ gửi trong bảng địa chỉ của mạng Nếu địa chỉ không có trong bảng, Bridge sẽ tự động bổ sung địa chỉ đó, một quá trình được gọi là tự học Nếu địa chỉ gửi đã có trong bảng, Bridge xác định gói tin là nội bộ và không chuyển tiếp nó, ngược lại, nếu không có, gói tin sẽ được chuyển sang bên kia.
Bridge hoạt động một cách hiệu quả, cho phép các máy tính từ các mạng khác nhau giao tiếp với nhau một cách đơn giản Điều này giúp giảm thiểu lưu lượng mạng so với các hệ thống như Novell hay Banyan, đồng thời cho phép sử dụng địa chỉ IP một cách đồng thời.
Nhược điểm của việc kết nối mạng là chỉ có thể liên kết những mạng cùng loại, và việc sử dụng Bridge cho các mạng hoạt động nhanh sẽ gặp khó khăn nếu chúng không nằm gần nhau về mặt vật lý.
S WITCH
1.4.1 Switch là gì? Ảnh 1-7: Thiết bị Switch
Switch là thiết bị chuyển mạch quan trọng trong mạng, có chức năng kết nối các đoạn mạng theo mô hình hình sao Trong mô hình này, switch đóng vai trò trung tâm, kết nối tất cả các thiết bị vệ tinh, bao gồm cả máy tính, từ đó định tuyến và tạo đường truyền dữ liệu hiệu quả.
1.4.2 Chức năng và cách hoạt động của switch
Switch hoạt động ở tầng thứ 2 (Data Link) trong mô hình OSI, đóng vai trò là thiết bị trung tâm trong mạng Tất cả các máy tính trong hệ thống mạng được kết nối với switch, cho phép chia mạng hiệu quả Switch có khả năng kết nối trực tiếp với các máy tính nguồn, đích và các thiết bị chuyển mạch khác, miễn là chúng sử dụng chung một giao thức hoặc kiến trúc Số lượng segment mà switch có thể kết nối phụ thuộc vào số cổng (port) có trên thiết bị.
Trong các mạng cơ bản, thiết bị thường kết nối với hub, nhưng điều này giới hạn số lượng người dùng chia sẻ băng thông Khi số lượng thiết bị tăng lên, thời gian truyền dữ liệu cũng kéo dài Switch giúp khắc phục những hạn chế này và cải thiện hiệu suất của mạng so với các mạng trung tâm.
Một Switch trong mạng LAN sử dụng công nghệ Ethernet để phân tích các gói dữ liệu TCP/IP khi chúng đi qua các cổng đầu vào Thông tin đích trong các gói dữ liệu này giúp xác định cổng đầu ra phù hợp, từ đó gửi dữ liệu đến đúng địa chỉ mong muốn.
Các switch hoạt động tương tự như các hub, nhưng với tính năng thông minh hơn Trong khi hub chỉ đơn thuần kết nối tất cả các thiết bị trên mạng và cho phép chúng giao tiếp một cách không hiệu quả, dễ dẫn đến xung đột, thì switch quản lý dữ liệu và tối ưu hóa quá trình truyền thông giữa các thiết bị, giúp cải thiện hiệu suất mạng.
Công tắc hoạt động bằng cách tạo ra một đường hầm điện tử giữa các cổng nguồn và đích trong một khoảng thời gian ngắn, cho phép giao tiếp mà không bị xung đột do không có lưu lượng truy cập khác.
Switch mang lại nhiều ưu điểm nổi bật, cho phép các host hoạt động song công, tức là có thể đọc ghi và nghe nói đồng thời mà không cần chia sẻ băng thông Các cổng của switch quyết định cách thức truyền băng thông, giúp giảm tỷ lệ lỗi trong frame nhờ công nghệ kiểm tra lỗi và lưu trữ gói tin trước khi chuyển tiếp (store-and-forward) Ngoài ra, switch còn có khả năng giới hạn lưu lượng truyền đi ở một mức nhất định, giảm khối lượng công việc cho các host PC và có thể kết nối trực tiếp với các máy trạm.
Cầu nối mạng (bridge) có chi phí thấp hơn so với switch, nhưng switch lại gặp khó khăn trong việc truy tìm các vấn đề kết nối mạng Khi thiết bị chuyển mạch ở chế độ quảng cáo, chúng dễ bị tấn công bảo mật Để xử lý các gói đa phương tiện, cần có thiết kế và cấu hình phù hợp Mặc dù switch có thể hạn chế truyền tin, nhưng hiệu suất của chúng không bằng bộ định tuyến (router).
R OUTER
Router, hay bộ định tuyến, là thiết bị mạng máy tính giúp chuyển dữ liệu qua internet đến các đầu cuối thông qua quá trình định tuyến.
1.5.2 Chức năng và cách thức hoạt động của router
Router hoạt động ở tầng 3 (Network) trong mô hình OSI, có nhiệm vụ chuyển tiếp các gói dữ liệu giữa các mạng khác nhau Nó cho phép chia sẻ một đường mạng cho nhiều thiết bị kết nối, đảm bảo thông tin được truyền tải hiệu quả.
Để phát Wifi hoặc truyền dữ liệu internet, router cần phải được kết nối với modem Modem có thể có một hoặc nhiều cổng, thậm chí có ăng-ten phát Wifi Modem này đã được kết nối với đường truyền internet của nhà mạng cung cấp.
Có 2 loại router cơ bản: router có dây và router không dây Sự khác biệt giữa router có dây và router không dây là loại kết nối mà mỗi thiết bị sử dụng Router có dây chỉ có cổng cáp LAN trong khi router không dây (còn được gọi là router wifi) có ăng-ten và adapter không dây, cho phép thiết bị kết nối mà không cần cáp Hầu hết các router và modem ngày nay đều có cổng LAN và ăng-ten. Để cho một router wifi có thể hoạt động cũng như là thực hiện việc phát sóng wifi thì router của bạn cần phải thực hiện việc kết nối được với một modem Thành phần modem này sẽ có tác dụng kết nối với đường truyền internet từ phía nhà mạng
Kết nối giữa modem và router Wi-Fi được thực hiện thông qua cáp từ cổng mạng LAN trên modem chính, với mỗi thiết bị trong hệ thống mạng sở hữu một địa chỉ IP riêng Router đóng vai trò quan trọng trong việc xác định tuyến đường và truyền thông tin trên internet một cách chính xác.
Router là thiết bị vật lý có khả năng kết nối nhiều loại mạng khác nhau, bao gồm mạng Ethernet cục bộ tốc độ cao và đường dây điện thoại đường dài với tốc độ chậm.
Router chậm hơn Bridge do yêu cầu tính toán phức tạp hơn để định tuyến các gói tin, đặc biệt khi kết nối các mạng với tốc độ khác nhau Mạng nhanh có thể phát gói tin nhanh hơn mạng chậm, dẫn đến tình trạng nghẽn mạng Vì vậy, Router có thể yêu cầu máy tính gửi gói tin với tốc độ chậm hơn để đảm bảo hiệu suất mạng.
Các router có các đặc điểm riêng biệt theo từng giao thức, nghĩa là cách mà một máy tính kết nối với mạng và giao tiếp với router IP sẽ khác với cách giao tiếp với router Novell hoặc DECnet.
HIỂU VỀ MẠNG DẠNG SAO, DẠNG BUS,DẠNG VÒNG
Các kiểu (Topology) của mạng LAN
Khái niệm về mạng LAN không chỉ dừng lại ở việc hiểu rõ mạng là gì, mà còn bao gồm các kiểu mạng LAN hay Topology Topology thực chất là cấu trúc hình học không gian, thể hiện cách bố trí các phần tử trong mạng Qua cấu trúc này, người dùng có thể nắm bắt được cách thức kết nối giữa các mạng LAN với nhau.
Tính đến thời điểm hiện tại, Topology có sự đa dạng cao Nổi bật nhất là những mô hình mạng LAN phổ biến sau đây:
M ẠNG DẠNG HÌNH SAO (S TAR T OPOLOGY )
Star Topology, hay còn gọi là topology hình sao, là một cấu trúc mạng với một trung tâm và các nút thông tin kết nối xung quanh Trong mạng này, các nút thông tin thường là các trạm đầu cuối, có thể là hệ thống máy tính và thiết bị khác trong mạng LAN.
Khu vực trung tâm mạng hình sao có 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 như quản lý dữ liệu, xử lý thông tin và đảm bảo sự liên kết giữa các thành phần khác nhau.
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 hình sao đảm bảo hoạt động ổn định ngay cả khi một nút thông tin gặp sự cố Loại mạng này hoạt động dựa trên nguyên lý song song, giúp duy trì hiệu suất và tính khả dụng cao.
Đặc điểm cấu trúc mạng vô cùng đơn giản Điều này giúp cho thuật toán được điều khiển một cách ổn định hơn.
Tùy vào nhu cầu sử dụng của User, mạnh dạng hình sao có thể được mở rộng hoặc thu hẹp theo ý muốn.
Nhược điểm của mạng hình sao
Mặc dù mạng có khả năng mở rộng, nhưng hiệu suất của nó hoàn toàn phụ thuộc vào hoạt động của bộ phận trung tâm Khi bộ phận trung tâm gặp sự cố, toàn bộ hệ thống mạng sẽ ngừng hoạt động.
Để đảm bảo tính độc lập, mỗi thiết bị cần được kết nối riêng biệt với nút thông tin trung tâm Tuy nhiên, khoảng cách kết nối từ thiết bị đến trung tâm thường bị hạn chế, thường chỉ đạt tối đa khoảng 100m.
Mô hình mạng hình sao cho phép các máy tính kết nối với bộ tập trung (HUB) thông qua cáp xoắn, giúp kết nối trực tiếp mà không cần thiết bị trung gian.
M ẠNG HÌNH TUYẾN (B US T OPOLOGY )
Bus Topology là một kiểu kết nối mạng phổ biến, cho phép máy chủ và các nút thông tin kết nối với nhau qua một dây cáp chính Mô hình này nhằm mục đích truyền tải tín hiệu thông tin hiệu quả giữa các thiết bị trong hệ thống.
Thông thường, hai đầu của dây cáp được bịt kín bằng thiết bị terminator, trong khi các tín hiệu và gói dữ liệu di chuyển qua dây cáp sẽ mang theo địa chỉ của điểm đến Mô hình mạng tuyến tính Bus có nhiều ưu điểm.
Mạng dạng vòng có ưu điểm là khả năng mở rộng linh hoạt, yêu cầu tổng chiều dài đường dây ít hơn, giúp tiết kiệm chi phí cho dây cáp Ngoài ra, tốc độ truyền dữ liệu của mạng vòng cũng nhanh hơn so với kiểu BUS.
Tốc độ vẫn bị chậm
Khi trên đường cable có sự cố thì toàn bộ mạng sẽ ngưng hoạt động
Khi có sự cố rất khó kiểm tra phát hiện lỗi
Do mạng này có nhiều nhược điểm nên trong thực tế ít được sử dụng
M ẠNH DẠNG VÒNG (R ING T OPOLOGY )
Mô hình mạng LAN dạng vòng được thiết kế theo cấu trúc vòng tròn khép kín, trong đó đường dây cáp tạo thành một vòng tròn Các tín hiệu trong mạng sẽ di chuyển theo một hướng nhất định quanh vòng tròn này.
Trong mạng dạng vòng, chỉ có một nút duy nhất có khả năng truyền tín hiệu tại mỗi thời điểm, trong khi dữ liệu được gửi đi phải kèm theo địa chỉ của từng trạm tiếp nhận Ưu điểm của hệ thống này là tính tổ chức và khả năng kiểm soát cao trong việc truyền tải thông tin.
Loại hình mạng này dùng dây cáp ít nhất, dễ lắp đặt nên tiết kiệm được chi phí lắp đặt
Tuy vậy cũng có những bất lợi đó là sẽ có sự ùn tắc giao thông khi di chuyển dữ liệu với lưu lượng lớn
Khi có sự hỏng hóc ở đoạn nào đó thì rất khó phát hiện, một sự ngừng trên đường dây để sửa chữa sẽ ngừng toàn bộ hệ thống.
XÂY DỰNG HỆ THỐNG MẠNG CHO PHÒNG 302
P HÂN TÍCH
Tại trường Đại học Công Nghiệp Hà Nội, công nghệ thông tin đã được ứng dụng hiệu quả trong giảng dạy và học tập từ lâu Các phòng máy thực hành của khoa Công nghệ thông tin tại nhà A1 và Trung tâm Công nghệ thông tin được trang bị đầy đủ, hỗ trợ tích cực cho quá trình học tập của sinh viên.
Với nhu cầu nhân lực tăng cao trong ngành Công nghệ thông tin, Khoa CNTT cần trang bị thêm phòng máy thực hành để đáp ứng yêu cầu đào tạo cho sinh viên.
Hiện tại, cần lắp đặt hệ thống mạng cho các phòng 302, 303, 304, 305 nhà A7 phục vụ nhu cầu trên.
Xây dựng hệ thống mạng phòng: A7_302, 303, 304, 305.
Vẽ sơ đồ hệ thống mạng của phòng máy.
Cho địa chỉ IP 13.0.0.0, mượn bit để chia subnet cấp phát cho hệ thống mạng, (mỗi phòng một subnet).
Xây dựng báo giá cho hệ thống mạng vừa thiết kế.
3.1.2 Khảo sát thực tế 3.1.2.1.Cấu trúc địa lý
Khảo sát, đo đạt phòng 302, 303, 304, 305 nhà A7, tìm hiểu bề các mặt:diện tích, đường điện, thiết bị phục vụ việc học, ánh sáng, …
Bốn phòng học được thiết kế với diện tích khác nhau, mỗi phòng đều có bục giảng phục vụ cho việc giảng dạy Khu vực này có thể được trang bị máy chiếu, bàn giáo viên và các thiết bị mạng hiện đại.
Khu vực gồm 4 phòng, mỗi phòng được trang bị cửa chính và cửa sổ, giúp cung cấp ánh sáng tự nhiên Để điều chỉnh ánh sáng, các phòng có rèm cửa có thể hạn chế ánh sáng hiệu quả Cửa chính thường được đóng kín để đảm bảo sự riêng tư và an toàn.
Trong mỗi phòng có một bục giảng hình chữ L rộng 1,5m dài 5,7m
Đã có các ổ cắm phích điện xung quanh phòng, nhưng vẫn cần thiết lập riêng một hệ thống cho các máy. Ảnh 3-15: Khảo sát phòng 302, 303, 304, 305 A7
3.1.2.2.Yêu cầu đối với phòng máy
Hệ thống mạng bao gồm 4 phòng máy được thiết kế để phục vụ cho việc học tập, giảng dạy và thực hành của sinh viên Mỗi phòng được yêu cầu thiết kế với số lượng máy tối đa nhằm đảm bảo hiệu quả sử dụng và trải nghiệm học tập tốt nhất cho sinh viên trong trường.
Thuận tiện cho việc giảng dạy và học tập.
Lắp đặt gọn gàng ngăn nắp, hình thức hợp lý.
Hệ thống dễ sửa chữa, bảo trì và nâng cấp.
Dễ dàng mở rộng hệ thống.
Đảm bảo kết nối các máy với nhau và phòng máy với hệ thống mạng.
Yêu cầu switch để kết nối hệ thống trong phòng và một thiết bị mạng (router) để kết nối các phòng.
Các phầm mềm cho máy tính phục vụ việc học.
Chúng tôi có 4 phòng máy với kích thước khác nhau Do mô hình mạng tương đối nhỏ, chỉ cần lắp đặt mạng cục bộ để phục vụ nhu cầu kết nối và chia sẻ dữ liệu giữa các máy, nên chúng tôi đã chọn sơ đồ mạng hình sao để liên kết các máy trong mỗi phòng Các phòng cũng sẽ được kết nối theo mạng hình sao thông qua một thiết bị mạng, nhằm kết nối với hệ thống mạng của trường.
Lắp đặt mạng hình sao rất đơn giản, chi phí thấp và nhanh chóng nhờ vào cáp linh động và khớp nối dễ lắp ráp Số lượng thiết bị kết nối phụ thuộc vào loại Hub hoặc switch; trong sơ đồ này, chúng ta sử dụng switch để kết nối các máy trong cùng một phòng và giữa các phòng khác nhau Bố trí mạng hình sao tạo điều kiện cho việc hình thành nhóm làm việc (workgroup), cho phép các nhóm này hoạt động độc lập hoặc kết nối với nhau Những ưu điểm của mạng hình sao bao gồm tính linh hoạt, dễ bảo trì và khả năng mở rộng.
Chi phí nối cable thấp.
Các nhóm làm việc thông tin với nhau dễ dàng.
Mở rộng mạng dễ dàng, bằng cách thêm vào nhóm làm việc mới.
Mở rộng bằng cách sử dụng Switch hay cầu nối (bridge) sẽ nâng cao hiệu
suất làm việc qua mạng.
Sự hỏng hóc của các thiết bị nối không làm ảnh hưởng đến toàn bộ mạng.
Cable 10BASE-T sẽ thông tin về tình trạng của Hub, đơn giản hóa các sự cố hỏng hóc.
Hạn chế của mạng hình sao:
Khoảng cách giữa thiết bị nối và Switch bị giới hạn ở 100m.
Do không thể đặt trung tâm ở giữa phòng, khoảng cách giữa các trạm và trung tâm có thể khác nhau, nhưng điều này không ảnh hưởng nhiều đến chất lượng đường truyền mạng.
Về thông số kỹ thuật chung: mỗi máy được thiết kế với diện tích 0.7m x
+ Switch kết nối các máy trong 1 phòng: dùng switch 48 cổng hoặc switch 16 cổng
+ Thiết bị mạng (router) để kết nối giữa các phòng Ảnh 3-17: Ảnh sơ đồ kết nối mạng trong một phòng và giữa các phòng với nhau
Các thiết bị cần dùng cho mạng:
Đặt thiết bị Router ở góc mỗi phòng với vị trí hợp lý sẽ giúp kết nối các thiết bị trung tâm Switch trong các phòng trở nên thuận lợi hơn.
Dây mạng sẽ được lắp đặt dưới đất để đảm bảo an toàn và tính thẩm mỹ, trong khi đường mạng kết nối các thiết bị Switch giữa các phòng học sẽ được đi theo trần nhà Tất cả các cáp kết nối sử dụng cáp UTP 2 đầu chuẩn A.
Về việc quản lý và bảo mật, cần có một phần mềm quản lý các máy,phục vụ cho việc quản lý sinh viên.
3.1.4 Đánh giá lắp đặt 3.1.4.1.Thuận lợi
Các phòng đều đã được trang bị các thiết bị chiếu sáng, quạt, máy chiếu.
Phòng có diện tích tương đối, đảm bảo không gian không quá chật.
Hệ thống điện đầy đủ nhưng vẫn cần thiết lập một đường điện đi tới các máy.
Nhiều phần mềm trang bị cho máy không yêu cầu bản quyền giúp tiết kiệm chi phí.
Chi phí chi trả cho bản quyền phần mềm khá tốn kém.
Việc tối ưu hóa chi phí khó khăn khi dự trù trang thiết bị lắp đặt.
T HIẾT KẾ
3.2.1 Sơ đồ thiết kế phòng máy
3.2.1.1.Thiết kế phòng máy ở mức vật lý
Diện tích và cấu trúc các phòng 302, 303, 304, 305 tòa A7 có sự khác biệt, nhưng chúng tôi sẽ thiết kế 4 phòng cơ bản với cấu trúc tương tự Một số điều chỉnh nhỏ sẽ được thực hiện ở vị trí lắp đặt thiết bị mạng và đi dây mạng để đảm bảo hợp lý.
Chúng tôi sẽ lắp đặt 5 dãy máy thực hành, mỗi dãy gồm các máy được sắp xếp liên tiếp Mỗi máy sẽ được đặt trên bàn có kích thước 0.7m x 0.5m, với khoảng cách giữa các màn hình là 0.3m Thiết kế sẽ bao gồm 5 hàng máy, trong đó có hai dãy đối diện nhau và một dãy sát tường.
Từ hướng cửa chính lắp đặt 2 dãy máy đối diện nhau, cách tường 1.2m.
Cách 1.6m so với 2 dãy phía ngoài là hai dãy giữa
Dãy trong thiết kế sát tường, cách tường 0.3m (vì vướng cột tòa nhà)
Đầu mỗi dãy cách tường bục giảng 1.5m + 1m = 2.5m
Máy ở các dãy sẽ được kết nối với Switch 48 Port hoặc Switch 16 Port, và 2 Switch này sẽ được nối với nhau.
Các thiết bị mạng sẽ được thiết kế theo từng phòng, đảm bảo độ dài đường dây nối giữa các thiết bị là hợp lý nhất.
Phòng máy 302 sẽ được trang bị một Router để kết nối giữa các phòng Trong phòng này, sẽ có 80 máy tính được chia đều thành 5 dãy, mỗi dãy có 16 máy Hai dãy ngoài sẽ kết nối với Switch 48 Port, trong khi ba dãy còn lại sẽ được bố trí hợp lý để đảm bảo hiệu suất hoạt động.
Mỗi dãy phòng có chiều dài từ máy cuối tới đầu phòng là 13.7m Độ dài từ điểm đầu dãy bàn đến Switch là 1.3m, do đó tổng chiều dài từ máy đầu tiên đến Switch là 15m Khoảng cách giữa các màn hình máy là 0.3m, vì vậy ta cần trừ đi khoảng 0.5m dây cho mỗi máy từ máy tiếp theo đến máy cuối dãy, dẫn đến tổng chiều dài dây cần thiết cho mỗi dãy máy là khoảng 196m Đối với kết nối giữa Switch 48 Port và Switch 48 Port, chiều dài dây là 2.6m, và từ Switch 48 Port đến Router cũng là 2.6m.
Phòng máy 302 A7 yêu cầu khoảng 985m dây mạng, được tính từ 5 dãy máy với kích thước 196m, cộng thêm 2.6m hai lần Ngoài ra, cần khoảng 50m nẹp dây mạng, bao gồm 15m cho 3 dãy (2 dãy đôi và 1 dãy đơn) và 5m dự phòng.
Switch 16 Port của phòng 303 sẽ được kết nối với Router tại phòng 302A7 Phòng này ta xẽ bố trí 25 máy chia đều cho 5 dãy nên mỗi dãy có 5 máy.Hai dãy ngoài kết nối với Switch 16 Port, ba dãy trong kết nối với 1 Switch
Mỗi dãy phòng có chiều dài khoảng 6m từ máy cuối đến đầu phòng Độ dài từ điểm đầu dãy bàn đến Switch là 1.3m, do đó tổng chiều dài từ máy cuối nối tới Switch là 7.3m Các màn hình máy cách nhau 0.3m, vì vậy ta cần trừ đi 0.5m dây cho mỗi máy từ máy tiếp theo đến máy cuối dãy Tính toán cho thấy tổng chiều dài dây cần thiết cho mỗi dãy máy khoảng 35m, bao gồm 31.5m và 1m x 5 (để lấy dư tiếp đất) Đối với kết nối giữa Switch 16 Port và Switch 16 Port, chiều dài dây là 2.6m, trong khi từ Switch 48 Port đến Router cũng là 2.6m.
Như vậy, phòng máy 302 A7 có 5 dãy máy cần: 35m x 5dãy + 2.6m +2.6m ≈ 180m dây mạng, thêm 3m(hành lang) + 2m(dư) kết nối với phòng
Phòng 302 sử dụng 185m dây mạng, cần thêm 24m nẹp dây mạng cho 6.05m x 3 (gồm 2 dãy đôi và 1 dãy đơn) cộng với 5m dự phòng Ngoài ra, cần thêm 29m nẹp dây mạng cho 3m hành lang và 2m dư Hình 3-6 minh họa mô hình kết nối mạng của phòng 303 A7.
Phòng 304 A7 có thiết kế và diện tích giống như phòng 302, nhưng đã được điều chỉnh vị trí của các thiết bị mạng để đảm bảo khoảng cách kết nối với Router ở phòng 403 không quá xa Tổng khoảng cách cần thiết là 985m cộng với 21.65m.
≈ 1007m dây mạng; và 50m + 21.65 ≈ 72 m nẹp dây mạng. Ảnh 3-7: Mô hình kết nối mạng phòng 304 A7
Switch 48 Port của phòng 305 sẽ được kết nối với Router tại phòng 302 A7 Phòng này ta xẽ bố trí 50 máy chia đều cho 5 dãy nên mỗi dãy có 10 máy Bốn dãy ngoài kết nối với Switch 48 Port, một dãy trong kết nối với 1 Switch
16 Port, rồi kết nối Switch 16 Port với Switch 48 Port.
Trong phòng này, khoảng cách từ máy đầu tiên đến cuối dãy là 7.95m, và độ dài từ điểm cuối dãy bàn đến Switch là 1.3m Tổng chiều dài cần thiết từ máy đầu tiên đến Switch là 9.25m Các màn hình máy cách nhau 0.3m, vì vậy ta cần trừ đi khoảng 0.5m dây cho mỗi máy từ máy tiếp theo đến máy cuối dãy Tính toán cho thấy chiều dài dây từ Switch 16 Port đến Switch 48 Port là 2.6m, và từ Switch 48 Port đến Router cũng là 2.6m.
Như vậy, phòng máy 302 A7 có 5 dãy máy cần: 80m x 5dãy + 2.6m +2.6m ≈ 405m dây mạng.và thêm 3m(hành lang) +2 m dư = 510m dây mạng.
Cần khoảng 33m nẹp dây mạng cho 2 dãy đôi và 1 dãy đơn, cộng với 5m dư Thêm vào đó, cần 38m nẹp dây mạng bao gồm 3m cho hành lang và 2m dư.
Như vậy cần 2687m dây mạng và 189m nẹp dây mạng
3.2.2 Cấu hình máy và các thiết bị khác
DELL OPTIPLEX 7010 (Intel i5, Ram 4Gb, SSD 240Gb)
Nhà sản xuất DELL inc
Chipset bo mạch chủ Intel Q77 Express Chipset
Bộ vi xử lý - CPU Intel Core i5 3470t
( Upto 3.6Ghz, Bộ đệm 6Mb L2, 64 Bits)
Dung lượng bộ nhớ RAM 4Gb DDR3 Dual Chanel
Dung lượng ổ cứng HDD Ổ THỂ RẮN SSD 240 Gb chuẩn SATA 3 -
Thông số đồ họa VGA Integrated Intel HD Graphics 2500
Giao tiếp mạng LAN Integrated Intel 82579LM Ethernet LAN
10/100/1000 Ổ Quang DVD hoặc DVD Combo Điều khiển âm thanh Intel HD Audio
Các kết nối hỗ trợ 4 cổng USB 3.0 ( 2 trước - 2 sau ), 6 cổng
USB 2.0, 1 RJ45, 1 cổng Serial ( COM), 1 cổng VGA, 2 cổng DisplayPort, 2 cổng PS2,
Màn hình Dell U2412M 24Inch UltraSharp IPS
Kiểu màn hình Màn hình rộng
24Inch LED Độ sáng 300cd/m2
Tỷ lệ tương phản 2.000.000 : 1 Độ phân giải 1920x1200Dpi
Thời gian đáp ứng 8ms
Cổng giao tiếp D-Sub / DVI / USB / Display port Phụ kiện đi kèm: 1 cáp nguồn, 1 cáp VGA, 1 cáp DVI, cáp USB, chân đế, HDSD
Giá Màn hình Dell U2412M 24Inch UltraSharp IPS: 2.250.000 VNĐ
Chuột Có Dây Genius DX-120 Giá 64.000 VNĐ
Xuất xứ Trung Quốc Độ phân giải quang học 1200 dpi
Bàn Phím Văn Phòng Keyboard bosston K830 Giá 77.000 VNĐ
Switch TP-Link TL-SG1048 48 port 10/100/1000Mbps Giá Switch TP-Link TL-SG1048 48 port 10/100/1000Mbps : 5.250.000 VNĐ
TÍNH NĂNG PHẦN CỨNG Giao Diện 48 cổng 10/100Mbps RJ45
AUTO Negotiation/AUTO MDI/MDIX
Cấp Nguồn Bên Ngoài 100-240VAC, 50/60Hz
TÍNH NĂNG PHẦN MỀM Phương Thức
Truyền Lưu trữ và Chuyển Tiếp
Các Chức Năng Nâng Cao
Chế độ kiểm soát luồng 802.3X, Áp suất ngược Auto-Uplink mỗi cổng
OTHERS Certification FCC, CE, RoHS
TL-SF1048 Dây nguồn Hướng dẫn sử dụng
Microsoft® Windows® 98SE, NT, 2000, XP, Vista™ or Windows 7, MAC® OS, NetWare®, UNIX® or Linux.
Nhiệt độ hoạt động: 0°C ~40°C (32°F~104°F) Nhiệt độ lưu trữ: -40°C ~70°C (-40°F~158°F) Độ ẩm hoạt động: 10%~90% không tụ hơi Độ ẩm lưu trữ: 5%~90% không tụ hơi
Switch TP-Link TL-SG1016D 16 port gigabit Giá Switch TP-Link TL-SG1016D 16 port gigabit: 1.390.000 VNĐ
Giao Diện 16 cổng RJ45 10/100/1000Mbps, tự động đàm phán
10Base-T: UTP category 3, 4, 5 cable (maximum 100m)
EIA/TIA-568 100Ù STP (maximum 100m) 100Base-Tx: UTP category 5, 5e cable (maximum 100m)
EIA/TIA-568 100Ù STP (maximum 100m) 1000Base-T: UTP category 5, 5e cable (maximum 100m)
Cấp Nguồn Bên Ngoài 100-240VAC, 50/60Hz
TÍNH NĂNG PHẦN MỀM Phương Thức
Truyền Lưu trữ và chuyển tiếp
Nâng Cao OTHERS Certification FCC, CE, RoHs
Bộ chia tín hiệu 16 cổng Gigabit Dây nguồn
Microsoft® Windows® 98SE, NT, 2000, XP, Vista™ hoặc Windows 7, MAC® OS, NetWare®, UNIX® hoặc Linux.
Nhiệt độ hoạt động: 0°C ~40°C (32°F~104°F) Nhiệt độ lưu trữ: -40°C ~70°C (-40°F~158°F) Độ ẩm hoạt động: 10%~90% không tụ hơi Độ ẩm lưu trữ: 5%~90% không tụ hơi 3.2.2.5.Router
Router và cân bằng tải Ubiquiti EdgeRouter X SFP Giá 2.250.000 VNĐ
CPU Dual-Core 880 MHz, MIPS1004Kc
Layer 3 Forwarding (64 bytes) 130.000 packets per second (pps) Data/PoE Output 5 ports Gigabit Ethernet
Data Port SFP 1 port Gigabit Ethernet
Tính năng Routing Protocols Static Routes, OSPF, RIP, BGP
T HIẾT LẬP MẠNG LAN CÁC PHÒNG
3.3.1 Mượn bit để chia Subnet
IP mạng của hệ thống: 13.0.0.0
Đổi sang hệ nhị phân: 00001101.00000000.00000000.00000000
Địa chỉ thuộc Class A có 1 byte NetworkID và 3 bytes HostID.
Class A Network Host Host Host
Subnet Chia yêu cầu 4 phòng, với số địa chỉ IP trong mỗi subnet gần bằng số máy trong một phòng Do đó, cần mượn 17 bit từ hostID để thực hiện việc chia subnet hiệu quả.
Số Subnet dùng được: 2 7 – 2 = 131070(subnet)
Số địa chỉ IP có thể đánh cho Host mỗi Subnet: 2 7 – 2 = 126
Khoảng các giữa các subnet: 2 7 = 128
Xác định subnet khi mượn 17 bit:
STT Subnet dạng nhị phân Địa chỉ Subnet
STT Địa chỉ Subnet Các IP có thể đánh địa chỉ cho Host / Subnet Broadcast address Subnet 0 13.0.0.0
Subnet 1 13.0.0.128 13.0.0.129 13.0.0.254 13.0.0.255Subnet 2 13.0.1.0 13.0.1.113.0.1.127 13.0.1.128Subnet 3 13.0.1.128 13.0.1.12913.0.1.254 13.0.1.255Subnet 4 13.0.2.0 13.0.2.113.0.1.127 13.0.2.128Subnet 5 13.0.2.128 13.0.2.12913.0.2.254 13.0.1.255Subnet 6 13.0.3.0 13.0.3.113.0.3.254 13.0.3.128Subnet 7 13.0.3.128 13.0.3.12913.0.3.254 13.0.1.255
Theo yêu cầu, chúng ta cần cấp phát 4 subnet cho hệ thống mạng, với mỗi phòng sử dụng một subnet riêng biệt Do đó, chúng ta sẽ chọn subnet 1, subnet 2, subnet 3 và subnet 4 để phân bổ cho hệ thống mạng.
Phòng Số máy Subnet Địa chỉ IP
3.3.2 Số hiệu máy và cổng kết nối
Mỗi phòng sẽ được đánh số thứ tự cho từng máy từ 1 đến n, với n là số máy lớn nhất trong các phòng, theo thứ tự từ đầu dãy đến cuối dãy và từ ngoài vào trong Tên của các máy sẽ được cấu trúc theo định dạng Tòa+Tên phòng_May+Số máy, ví dụ: A7302_May1.
Switch của mỗi phòng sẽ được nối với Router có các cổng tương ứng theo số như sau: Ảnh 3-9: Mô hình cổng kết nối các phòng
3.3.3 Hướng dẫn cấu hình kết nối vào mạng LAN cho từng máy: Để kết nối và quản lý các máy, ta cần thiết lập địa chỉ IP tĩnh cho từng máy với các Subnet đã được cấp phát Mở hộp thoại Ethernet Properties > Internet Protocol TCP/IPv4 Properties
Địa chỉ IP là một mã số duy nhất được cấp cho từng máy tính hoặc phòng máy cụ thể Chẳng hạn, máy số 1 trong Subnet 1 đã được phân bổ cho phòng 302A7.
Subnet mask để xác định địa chỉ IP trên là thuộc mạng con nào.
Tương tự làm như vầy cho từng phòng máy với số thứ tự và địa chỉ IP được cung cấp trong tài liệu này.
Tên Sản Phẩm Đơn vị tính
Số Lượng Đơn giá Thành tiền
7010 (Intel i5, Ram 4Gb, SSD 240Gb)
2 Màn hình Dell U2412M 24Inch UltraSharp IPS
3 Switch TP-Link TL- SG1048 48 port 10/100/1000Mbps
4 Switch TP-Link TL- SG1016D 16 port gigabit
5 Router và cân bằng tải Ubiquiti EdgeRouter X SFP
11 Tiền công và chi phí khác
B ÁO GIÁ CHO HỆ THỐNG MẠNG
VIDEO
https://drive.google.com/file/d/1zN7iO4s9uR7I5E7q2mxecTeC0mmoHSHA/view? usp=sharing