Đề tài thiết kế hệ thống mạng trường thpt bạch đằng

ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI KHOA TOÁN - TIN ****** BÁO CÁO CUỐI KỲ HỌC PHẦN MI4374: THIẾT KẾ, CÀI ĐẶT VÀ QUẢN TRỊ MẠNG Đề tài: Thiết kế hệ thống mạng trường THPT Bạch Đằng Giảng viên hướng dẫn: PGS TS Nguyễn Đình Hân TS Ngơ Thị Hiền Sinh viên thực hiện: Nhóm Đỗ Đức Hồng – 20200236 Trần Đình Phúc – 20206256 Nguyễn Đình Khánh – 20206243 Mã lớp: 146179 Hà Nội, 12/2023 MỤC LỤC I GIỚI THIỆU CHUNG Giới thiệu môn học 2 Mục đích báo cáo .2 Giới thiệu trường THPT Bạch Đằng .2 II KHẢO SÁT VÀ ĐÁNH GIÁ Thông tin Hiện trạng hệ thống mạng Yêu cầu kỹ thuật Hạn chế hệ thống III THIẾT KẾ, CÀI ĐẶT VÀ QUẢN TRỊ MẠNG Thiết kế hệ thống mạng .8 Cài đặt hệ thống mạng .13 Quản trị hệ thống .15 LỜI MỞ ĐẦU Trong bối cảnh cách mạng công nghiệp 4.0, việc xây dựng phát triển sở hạ tầng mạng trọng tâm quan trọng lĩnh vực đời sống.Khơng đứng ngồi xu hướng ứng dụng công nghệ thông tin vào nâng cao chất lượng quản lý đào tạo, trường Trung học Phổ thông Bạch Đằng lên kế hoạch đầu tư vào hệ thống mạng với mong muốn cải thiện chất lượng dạy học thầy ttrò nhà trường, nâng cao chất lượng quy trình quản lý Báo cáo tập trung vào việc thiết kế hệ thống mạng máy tính cho Trường THPT Bạch Đằng, nhằm đáp ứng nhu cầu ngày cao công nghệ thông tin truy cập Internet Nhóm tiến hành đánh giá sở hạ tầng tại, xác định vấn đề thiếu sót, từ đề xuất giải pháp thiết kế mạng đầy đủ hiệu Qua dự án này, nhóm chúng em mong muốn đạt mục tiêu thiết kế, cài đặt lên kế hoạch quản trị hệ thống mạng cho đơn vị khách hàng, nhằm đáp ứng phục vụ mục tiêu, kế hoạch nhà trường với hệ thống mạng nâng cấp toàn diện Chúng em xin chân thành cảm ơn quan tâm hỗ trợ giáo viên hướng dẫn PGS TS Nguyễn Đình Hân TS Ngơ Thị Hiền giúp đỡ chúng em trình thực dự án Quá trình thực dự án báo cáo dự án có nhiều thiếu sót, nhóm chúng em mong nhận ý kiến đóng góp từ thầy để dự án hoàn thiện Chúng em xin chân thành cảm ơn! I GIỚI THIỆU CHUNG Giới thiệu môn học Môn học cung cấp cho sinh viên kiến thức quy trình thiết kế, cài đặt mạng máy tính, mơ hình cơng cụ thực tế để thiết kế mạng LAN/WLAN, WAN Sinh viên trang bị kiến thức liên quan đến quản trị mạng kiểm soát truy cập, quản trị người dùng, quản lý cấu hình, quản lý thay đổi, ngồi mơn học cung cấp cho sinh viên kĩ mềm cần thiết làm việc nhóm, thuyết trình, nghiên cứu, tìm hiểu tài liệu liên quan Mục đích báo cáo Bài báo cáo tập trung tìm hiểu, thiết kế hệ thống mạng cục bộ, kết nối Internet hệ thống điểm danh học sinh vân tay cho trường THPT Bạch Đằng Báo cáo tập trung vào việc đánh giá sở hạ tầng mạng trường, xác định điểm mạnh yếu, từ đề xuất kế hoạch thiết kế đáp ứng nhu cầu cụ thể nhà trường hệ thống mạng Mục tiêu chung xây dựng hệ thống mạng linh hoạt, bảo mật dễ quản lý, đồng thời tối ưu hóa hiệu suất để hỗ trợ giáo viên học sinh q trình quản lý, học tập giảng dạy Thơng qua việc đề xuất triển khai kế hoạch thiết kế mạng này, Trường THPT Bạch Đằng có tảng cơng nghệ mạnh mẽ, góp phần thúc đẩy phát triển ngày toàn diện hiệu q trình ứng dụng cơng nghệ thơng tin vào quản lý giảng dạy nhà trường Giới thiệu trường THPT Bạch Đằng Trường THPT Bạch Đằng, với truyền thống lâu dài cam kết với chất lượng giáo dục, đối mặt với thách thức hội thời đại số hóa Để đảm bảo học sinh giáo viên có trải nghiệm học tập giảng dạy tốt nhất, việc nâng cấp thiết kế lại sở hạ tầng mạng cần thiết Với số lượng ngày tăng thiết bị kết nối, từ máy tính cá nhân đến thiết bị di động, đòi hỏi đổi công tác quản lý phụ thuộc ngày cao vào nguồn tài nguyên trực tuyến, Trường THPT Bạch Đằng đối diện với áp lực ngày tăng mạng máy tính Nhu cầu sử dụng Internet cho giảng dạy, nghiên cứu, quản lý học sinh đặt yêu cầu hệ thống mạng linh hoạt, bảo mật hiệu Bên cạnh đó, việc chuẩn bị cho tương lai với phát triển không ngừng công nghệ ưu tiên hàng đầu Việc thiết kế mạng không giải pháp ngắn hạn mà đầu tư chiến lược, giúp trường dễ dàng thích ứng với thay đổi tiến ngành giáo dục cơng nghệ thơng tin Nhóm xin đề xuất kế hoạch thiết kế mạng qua tối ưu hóa sở hạ tầng để đáp ứng nhu cầu ngày phức tạp Trường THPT Bạch Đằng, mang lại môi trường học tập giảng dạy đại, sáng tạo bền vững, xây dựng sở để triền khai công nghệ sau II KHẢO SÁT VÀ ĐÁNH GIÁ Thông tin  Tên đơn vị: Trường Trung học Phổ thông Bạch Đằng  Địa chỉ: QL 10, xã Lưu Kiếm, huyện Thủy Nguyên, TP Hải Phòng  Quy mô: - Số lượng học sinh : Gồm khối lớp, 11 lớp khối lớp, khoảng 500 học sinh - Số lượng cán nhân viên nhà trường: 80-90 người Hình Trường THPT Bạch Đằng Hiện trạng hệ thống mạng Trường THPT Bạch Đằng chưa có hệ thống mạng hồn chỉnh, kế hoạch xây dựng hệ thống mạng hướng tới xây dựng hệ thống, hạn chế kế thừa hệ thống cũ Sơ lược tình trạng sở vật chất đơn vị khách hàng:  Mạng Internet triển khai chưa đồng phạm vi nhỏ phịng ban giám hiệu  Khơng đáp ứng yêu cầu quy mô hệ thống mạng, từ khơng phục vụ u cầu truy cập mạng Internet đơn vị  Hoạt động điểm danh học sinh vốn hoạt động quan trọng khâu quản lý đào tạo nhiên lại chưa đầu tư sử dụng phương pháp truyền thống điểm danh qua danh sách  Tuy hoạt động hồn thành nhiên tồn nguy tính xác, khách quan sử dụng nhiều tài nguyên sức lao động người  Các máy tính nhà trường chưa có hệ thống mạng cục để kết nối  Gây khó khăn có nhu cầu gửi tài liệu nội bộ, kết nối với thiết bị ngoại vi chung máy in  Nhà trường sở vật chất chưa sử dụng, nhiên lại chưa bố trí phịng quản lý mạng u cầu kỹ thuật  Số lượng máy tính thiết bị kết nối: - Mỗi học sinh cán nhân viên trường có thiết bị cá nhân (điện thoại, máy tính xách tay) để kết nối sử dụng, số lượng thiết bị kết nối lên tới 500-600 thiết bị - Ngồi thiết bị khác máy tính để bàn, tivi, … cần có kết nối mạng  Cần mở rộng phạm vi hệ thống để đảm bảo cho gia tăng số người sử dụng mạng  Tốc độ kết nối Internet: - Tốc độ kết nối internet đo mức thấp với khoảng 10Mbps so với nhu cầu thực tế trường cần tốc độ mạng tối thiểu phải từ 25Mbps trở lên  Nâng cấp hệ thống để đảm bảo tốc độ kết nối băng thông đủ cho hoạt động học tập quản lý  An tồn thơng tin: - Sử dụng tường lửa cấp cảng để ngăn chặn truy cập từ bên ngồi vào cổng khơng phép theo dõi lưu lượng mạng - Triển khai phần mềm antivirus antimalware tất máy tính trường  Để đảm bảo an tồn thông tin học sinh cán nhân viên trường cần phải cập nhật phần mềm antivirus, quản lý phân quyền, mã hóa liệu, … Hạn chế hệ thống  Không đồng sở hạ tầng: - Cơ sở hạ tầng mạng phát triển không đồng với tăng trưởng nhu cầu sử dụng mạng - Việc thêm thiết bị tạo phức tạp khơng hiệu chi phí  Thiếu khả mở rộng: - Các hệ thống khơng có khả mở rộng đủ nhanh để đáp ứng với gia tăng đột ngột số lượng người sử dụng, đặc biệt tình thời kỳ đăng ký học tập  Thiếu bảo dưỡng định kỳ: - Thiếu kế hoạch bảo dưỡng định kỳ dẫn đến việc giảm hiệu suất hệ thống - Các cập nhật bảo trì thường xuyên bị bỏ qua thiếu nguồn lực  Phần cứng thiết bị cũ: - Sử dụng phần cứng thiết bị cũ làm giảm hiệu suất hệ thống làm tăng nguy cố - Việc thay phần cứng thiết bị không ưu tiên chi phí  Thiếu sách an ninh rõ ràng: - Thiếu sách an ninh thơng tin rõ ràng quy trình để giáo viên học sinh tuân theo - Sự thiếu sót tăng nguy liệu cơng mạng  An tồn thơng tin: - Trường khơng có kế hoạch phịng chống cơng mạng hiệu quả, làm tăng nguy thông tin liệu quan trọng - Không thường xuyên cập nhật phần mềm Antivirus Antimalware, thiếu hệ thống giám sát quản lý phân quyền, khôi phục liệu xảy cố  Thiếu quản lý hiệu suất: - Thiếu cơng cụ quản lý hiệu suất khiến cho việc theo dõi giải cố trở nên khó khăn  Hệ thống mạng quy mơ cịn nhỏ thiếu sót, sở vật chất chưa đáp ứng đủ nhu cầu, nhiều tài nguyên chưa sử dụng hợp lý III THIẾT KẾ, CÀI ĐẶT VÀ QUẢN TRỊ MẠNG QUY TRÌNH THỰC HIỆN Thiết kế hệ thống mạng Cài đặt hệ thống mạng Quản trị hệ thống mạng Tìm hiểu yêu cầu Xác định thiết bị hệ thống Các hệ điều hành máy chủ Điều tra, thu thập thơng tin Cấu hình thiết bị mạng hệ thống Các nhiệm vụ quản trị hệ thống mạng Thiết kế sơ đồ mạng Sơ đồ Sơ đồ quy trình thiết kế, cài đặt mạng Thiết kế hệ thống mạng 1.1 Yêu cầu hệ thống Yêu cầu thiết kế, cài đặt hỗ trợ quản lý hệ thống mạng toàn trường bao gồm hệ thống sau:  Hệ thống điểm danh học sinh kết hợp sinh trắc học (vân tay)  Nâng cấp hệ thống mạng Yêu cầu hệ thống điểm danh kết hợp sinh trắc học vân tay:  Độ xác cao: Hệ thống phải có độ xác cao việc nhận diện xác minh danh tính học sinh  An tồn bảo mật: Bảo vệ liệu vân tay với biện pháp an ninh mạnh mẽ để ngăn chặn truy cập trái phép bảo vệ quyền riêng tư  Khả tương thích: Hệ thống cần có khả mở rộng điều chỉnh để đáp ứng số lượng người dùng tăng lên theo thời gian  Tích hợp với hệ thống quản lý học sinh: Kết nối với hệ thống quản lý học sinh để cập nhật thông tin tạo danh sách người dùng tự động  Giao diện dễ sử dụng: Giao diện người dùng phải thân thiện dễ sử dụng, đặc biệt nhân viên giáo viên  Hệ thống cảnh báo: Có chức cảnh báo báo cáo có cố hoạt động bất thường để giám sát phản ứng kịp thời  Thiết lập quy tắc sách rõ ràng: Xây dựng quy tắc sách rõ ràng việc sử dụng liệu vân tay, quy trình xác nhận kiểm tra danh tính  Hỗ trợ đào tạo triển khai: Cung cấp đào tạo cho người sử dụng hỗ trợ triển khai để đảm bảo hiểu biết sử dụng đắn  Tuân thủ pháp luật quy định: Tuân thủ quy định luật lệ liên quan đến việc sử dụng liệu vân tay quản lý thông tin cá nhân  Dễ dàng bảo trì nâng cấp: Cung cấp cơng cụ để bảo trì định kỳ nâng cấp hệ thống cách dễ dàng hiệu  Chi phí hiệu quả: Tính tốn chi phí triển khai trì cách hiệu tối ưu Yêu cầu hệ thống mạng:  Tốc độ băng thơng: Đảm bảo mạng có đủ tốc độ băng thông để đáp ứng nhu cầu ngày tăng từ học sinh, giáo viên nhân viên  Wifi phủ sóng: Cung cấp wifi ổn định đảm bảo phủ sóng đồng khu vực trường, bao gồm phòng học, thư viện,…  An ninh mạng: Triển khai biện pháp bảo mật mạng mạnh mẽ bao gồm tường lửa, phần mềm antivirus, giám sát an ninh để bảo vệ liệu quan trọng  Hệ thống quản lý người dùng: Quản lý người dùng hiệu quả, bao gồm phân quyền đăng nhập an tồn để bảo vệ thơng tin cá nhân quản lý người dùng  Server: Xây dựng phịng server an tồn có khả mở rộng, sử dụng lưu trữ đám mây cần thiết để tối ưu hóa quản lý liệu  Backup khôi phục liệu: Xây dựng kế hoạch backup định kỳ khôi phục liệu để đảm bảo an toàn sẵn sàng đối mặt với cố  Chính sách an ninh quản lý: Phát triển thực thi sách an ninh mạng để đảm bảo tuân thủ bảo vệ thông tin cá nhân  Khả mở rộng: Thiết kế hệ thống mạng có khả mở rộng để đáp ứng nhu cầu tăng cao học sinh giáo viên tương lai 1.2 Thiết kế kiến trúc quan Hình Sơ đồ thiết kế tầng 10 Hình Sơ đồ thiết kế tầng Hình Sơ đồ thiết kế tầng 1.3 Sơ đồ thiết kế logic 11 Hình Sơ đồ thiết kế logic 1.4 Sơ đồ thiết kế vật lý Hình Sơ đồ thiết kế vật lý tầng 12 Hình Sơ đồ thiết kế vật lý tầng Hình Sơ đồ thiết kế vật lý tầng Cài đặt hệ thống mạng 2.1 Xác định thiết bị hệ thống  Máy chủ: DELL OptiPlex 7050 13 - CPU: Core i5 6500 @ turbo 3.6 Ghz (4 CPUs Thread ) - Ram: 16Gb DDR3 - Bộ nhớ SSD 256Gb - Giá tham khảo: 5.390.000 VNĐ  Wireless Access Point / Điểm truy cập mạng không dây: Aruba Instant On AP11 - Hỗ trợ tần số 5GHz 2,4GHz - Thông lượng tối đa cao: 867Mbps/ 5GHz 300Mbps/2,4Ghz - Hỗ trợ truy cập lúc lên tới 50 thiết bị - Số lượng: - Giá tham khảo: 2.699.000 VNĐ  Switch: TP-LINK TL-SG1024D - Có nhiều cổng kết nối - Tiết kiệm lượng - Dễ sử dụng - Số lượng: - Giá tham khảo: 1.700.000 VNĐ  Máy điểm danh vân tay: Ronald Jack DG01 - Hỗ trợ điểm danh vân tay thẻ từ - Dung lượng nhớ lưu trữ phù hợp - Có hình LCD 2.4inches hiển thị - Số lượng: - Giá tham khảo: 1.799.000 VNĐ  Dây cáp mạng: Cat6 UTP AMTAKO 6100 - Sản xuất vật liệu bền bỉ - Tốc độ truyền tải đạt tiêu chuẩn - Dài 305m - Số lượng: - Giá tham khảo: 649.000 VNĐ 14 Chi phí tạm tính: STT Tên thiết bị Số lượng Giá tham khảo Thành tiền DELL OptiPlex 7050 5.390.000 5.390.000 Aruba Instant On AP11 2.699.000 16.194.000 TP-LINK TL-SG1024D 1.700.000 8.500.000 Ronald Jack DG01 1.799.000 3.598.000 Cat6 UTP AMTAKO 6100 649.000 1.298.000 Tổng 34.989.000 2.2 Mô hệ thống 2.3 Cấu hình thiết bị mạng Hình Cấu hình thiết bị Quản trị hệ thống 3.1 Hệ điều hành máy chủ 15 Hệ điều hành máy chủ Windows Server hệ điều hành phát triển Microsoft dành cho môi trường máy chủ hạ tầng mạng Dưới tổng quan khía cạnh quan trọng hệ điều hành này:  Phiên Editions: Windows Server có nhiều phiên khác nhau, chia thành editions Standard, Datacenter, Essentials, Hyper-V Mỗi edition có tính giới hạn khác  Quản lý giao diện: Windows Server cung cấp giao diện người dùng đồ họa thông qua Windows Admin Center, giúp quản trị viên dễ dàng thực nhiệm vụ quản lý mà không cần phải sử dụng dòng lệnh  Active Directory: Windows Server tảng cho Active Directory, dịch vụ quản lý người dùng, máy tính tài nguyên mạng môi trường doanh nghiệp  Dịch vụ Role: Windows Server hỗ trợ cài đặt quản lý dịch vụ role chức DNS, DHCP, File Server, Web Server (IIS), Hyper-V (cho ảo hóa), nhiều dịch vụ khác  Quản lý tài nguyên: Windows Server cung cấp công cụ quản lý tài nguyên quản lý nhớ, ổ cứng, tài nguyên mạng  Bảo mật: Có tính bảo mật BitLocker, AppLocker, cập nhật bảo mật định kỳ để giữ cho máy chủ an toàn  Remote Desktop Services (RDS): Cho phép người dùng từ xa truy cập làm việc máy chủ thông qua kết nối Remote Desktop  Quản lý kết nối mạng: Windows Server hỗ trợ quản lý kết nối mạng, cấu hình VPN, quản lý Firewalls có tính DirectAccess  Quản lý kiện: Windows Server cung cấp công cụ quản lý kiện (Event Viewer) ghi chép (Performance Monitor) để giúp theo dõi chẩn đoán vấn đề  Cơng nghệ ảo hóa: Hỗ trợ ảo hóa thông qua Hyper-V, cho phép chạy nhiều hệ điều hành máy chủ ảo máy chủ vật lý Windows Server cung cấp tảng mạnh mẽ cho doanh nghiệp với nhiều tính quản lý an ninh, làm cho trở thành lựa chọn phổ biến cho môi trường máy chủ mạng doanh nghiệp trường học 16 3.2 Hệ thống mạng Quản trị hệ thống mạng trường THPT Bạch Đằng bao gồm nhiều nhiệm vụ quan trọng để đảm bảo mạng hoạt động mượt mà an toàn Dưới số nhiệm vụ cụ thể:  Quản lý sở hạ tầng mạng: - Cài đặt trì sở hạ tầng mạng, bao gồm router, switch, thiết bị mạng khác - Kiểm soát cấu hình băng thơng để đảm bảo kết nối mạng ổn định  Bảo mật mạng: - Thiết lập trì biện pháp bảo mật để bảo vệ mạng khỏi mối đe dọa - Giám sát kiểm soát quyền truy cập vào mạng  Quản lý người dùng: - Tạo quản lý tài khoản người dùng - Xử lý yêu cầu hỗ trợ kỹ thuật từ người dùng  Hỗ trợ kỹ thuật: - Giải cố mạng cung cấp hỗ trợ kỹ thuật cho người dùng - Cài đặt cập nhật phần mềm bảo mật ứng dụng  Quản lý liệu: - Sao lưu bảo vệ liệu quan trọng - Quản lý ổ đĩa mạng tài nguyên lưu trữ  Giám sát báo cáo: - Theo dõi hiệu suất mạng phát sớm vấn đề - Tạo báo cáo tình trạng mạng biện pháp cần thực  Cập nhật nâng cấp: - Theo dõi cập nhật phần mềm firmware - Thực nâng cấp cần thiết để cải thiện hiệu suất bảo mật  Chính sách quy định: - Phát triển thực sách an tồn mạng 17 - Đảm bảo tuân thủ quy định luật lệ an tồn thơng tin 3.3 Hệ thống điểm danh vân tay Quản trị hệ thống điểm danh vân tay đòi hỏi nhiệm vụ để đảm bảo tính hiệu an tồn q trình điểm danh Dưới số nhiệm vụ quan trọng:  Quản lý người dùng: - Đăng ký dấu vân tay người dùng vào hệ thống - Quản lý thông tin người dùng cập nhật cần thiết  Bảo mật hệ thống: Xác định triển khai biện pháp bảo mật để ngăn chặn việc giả mạo vân tay truy cập trái phép  Giám sát báo cáo: Theo dõi kiện điểm danh tạo báo cáo để giám sát hoạt động  Tích hợp hệ thống: Liên kết hệ thống điểm danh vân tay với hệ thống khác hệ thống quản lý nhân dịch vụ khác  Hỗ trợ kỹ thuật: Cung cấp hỗ trợ kỹ thuật cho người dùng gặp vấn đề sử dụng hệ thống  Quản lý liệu: Sao lưu bảo vệ liệu điểm danh để đảm bảo tính tồn vẹn khả khơi phục  Chính Sách quy định: - Phát triển thực sách sử dụng bảo mật thông tin từ hệ thống điểm danh vân tay - Đảm bảo tuân thủ quy định quyền riêng tư an tồn thơng tin  Cập nhật nâng cấp: Theo dõi cập nhật phần mềm firmware để đảm bảo tính hệ thống Quản trị hệ thống điểm danh vân tay đòi hỏi ý đặc biệt đến an ninh quản lý liệu cá nhân, khả giải vấn đề hỗ trợ người dùng cách nhanh chóng 18 19