Có thể nói công nghệ thông tin là công nghệ chế tạo, truyền dẫn lu trữ, xử lý và sửdụng các luồng tin tức ở nhiều hình thức, thể dạng khác nhau, trong đó mạng máy tính là mộttrong những
đồ án tốt nghiệp gvhd: phạm minh hà Lời nói đầu Những thập niên gần bùng nổ công nghệ thông tin đà đem lại cho tin học 3nói chung nớc ta nói riêng có thay đổi lớn, có tác dụng ngày thúc đẩy mạnh 4sự phát triển kinh tế trở thành nghành mũi nhọn, nghành hạ tầng cho phát triển kinh tế 5quốc dân Có thể nói công nghệ thông tin công nghệ chế tạo, truyền dẫn lu trữ, xử lý sử 6dụng luồng tin tức nhiều hình thức, thể dạng khác nhau, mạng máy tính 7trong môn học có vai trò quan trọng công nghệ thông tin Qua trình đợc đào tạo với hớng dẫn bảo tận tình cô giáo Phạm Minh 9Hà đà giúp em hoàn thành đồ án tốt nghiệp Tuy nhiên, lực kiến thức nh thời gian hạn chế tránh 1những sai sót, kính mong cô bạn góp ý cho đồ án tốt nghiệp em đợc hoàn thiện Một lần em xin chân thành biết ơn cô Phạm Minh Hà thầy cô khoa đà 3tạo điều kiện cho em hoàn thành tốt đồ án tốt nghiệp Hà nội, Ngày tháng năm 2005 9ch¬ng I tổng quan mạng máy tính 01.1 khái niệm mạng máy tính Mạng máy tính: Mạng máy tính tập hợp máy tính đợc kết nối với 2cácđờng truyền vật lý theo kiến trúc nhằm mục đích trao đổi thông tin máy 3tính Mạng máy tính sử dụng số nguyên tắc để truyền: + Đảm bảo không mát truyền + Thông tin phải đợc truyền nhanh chóng, kịp thời, xác + Các máy tính mạng phải nhận biết đợc đề tài mạng máy tính cục đồ án tốt nghiệp gvhd: phạm minh hà + Cách đặt tên mạng, nh cách thức xác định đờng truyền mạng phải tuân theo chuẩn định 01.2 Lịch sử phát triển Ngay từ đầu đời, máy tính không hoạt động cách riêng lẻ mà 2chúng đợc ghép nối lại để tạo thành nhóm máy tính Và tập hợp máy tính đợc nối 3với đờng truyền vật lý, theo kiến trúc đợc gọi mạng máy tính Trong năm 60, đà xuất mạng xử lý Trong thiết bị đầu cuối hay 5gọi trạm cuối đợc nối cách thụ động vào máy xử lý trung tâm Máy làm tất 6cả việc nh quản lý thủ tục truyền liệu đồng bộ, xử lý ngắt từ trạm cuối Chính mà nhiệm vụ máy xử lý trung tâm nặng nề Để giảm nhẹ công việc 8cho máy trung tâm, ngời ta thêm vào tiền xử lý, để nối thành mạng truyền tin, 9đó thiết bị tập trung dồn kênh dùng để tập trung đờng truyền tín hiệu 0gửi tới từ trạm cuối Bộ dồn kênh có khả chuyển song song tín hiệu trạm cuối gửi tới Bộ tập trung khả nên có thêm nhớ đệm để lu trữ tạm thời 3thông tin 41.3 Ưu điểm mạng máy tính: 5Việc sử dụng mạng máy tính đà mang lại nhiều lợi ích cho ngời: 6Lợi ích mặt dịch vụ: Là khả chia sẻ tài nguyên dùng chung: nh file liệu, kết nối 7Internet, thiết bị ngoại vi Chia sẻ file: Các máy tính mạng chia sẻ ®Üa cøng, CD Rom trªn cïng mét server 9chđ nÕu mô hình mạng có máy chủ chia sẻ đĩa cứng cho mạng mạng ngang 0hàng Trong liệu đợc tạo cách độc lập máy tính mạng lu trữ vào th 1mục dùng chung để đợc phép truy nhập xem đợc thông tin Điều giúp 2cho việc quản lý hệ thống sử dụng liệu hiệu quả, mặt khác tính bảo mật lại cao Chia sẻ kết nối Internet: Chỉ cần đăng nhập máy chủ vào Internet giúp cho máy 4trạm truy nhập mạng lúc, máy trạm sử dụng dịch vụ 5Internet nh: Email, Web giảm nhẹ nhiều khâu kết nối cài đặt thiết bị máy tính Chia sẻ thiết bị ngoại vi: Thay trang bị máy in cho máy tính để phục vụ cho 7nhu cầu in ấn mạng máy tính cần dựa vào nhu cầu in ấn mà lựa chọn loại máy in 8và số lợng máy cho phù hợp, sau lựa chọn vị trí thuận tiện đặt máy in kết nối chúng 9vào mạng dùng chung Nếu có nhu cầu việc lựa chọn máy in thích hợp Đối với tr0ờng hợp máy Fax Nh giúp ngời khai thác triệt để khả làm việc 1thiết bị Không có giới hạn mặt địa lý: Dù bạn đâu muốn trao đổi thông tin tới vị trí 3các loại mạng máy tính đáp ứng đợc cho bạn Nó không mang lại dịch vụ cách đề tài mạng máy tính cục đồ án tốt nghiệp gvhd: phạm minh hà 4nhanh chóng mà tin cậy giúp ngời phối hợp công việc kịp thời, nâng cao 5hiệu suất lao động 6Lợi ích mặt kinh tế: Sử dụng thiết bị có sẵn thị trờng mà không công chế tạo chúng Khi lắp đặt 8bất kỳ mạng máy tính nào, ngời thiết kế việc chọn lựa loại thiết bị phù hợp với nhu 9cầu khả họ sau phải lắp đặt xong Các thiết bị là: máy tính, chuyển 0mạch, máy in, máy Fax Các phần cứng, phần mềm ứng dụng mạng đa dạng sẵn dàng trang bị Nâng 2cao tính xử lý công việc máy tính nh hỗ trợ lĩnh vực đời sống xà 3hội nh: Giải trí, văn hoá Hạn chế đợc nhiều khoản chi phí không cần thiết, tiết kiệm thời gian Tất lợi ích cho ta thấy đợc: mạng máy tính có nhiều u điểm Những u 6điểm lí để tiến hành thiết lập mạng máy tính 71.4 phân loại mạng máy tính 81.4.1 Mạng ngang hàng hệ thống mạng ngang hàng không tồn máy phục vụ chuyên dụng cấu 0trúc phân cấp giửa máy tính, mạng máy tính bình đẳng cóvai trò nh Thông th1ờng máy tính hoạt động với hai vai trò máy khách máy phục vụ, máy 2nào đợc định chịu chách nhiệm quản lý toàn mạng ngời dùng máy tự định 3liệu máy họ đợc dùng chung mạng thông thờng mạng ngang hàng có 4khoang 10 máy tính trơ lại mạng tơng đối đơn giản, máy kiêm hai chức máy khách 5và máy phục vụ, nhng không cần phải có máy trung tâm thật mạnh, không bắt buộc 6phải có phận cần thiết cho mạng máy tính công suất cao Mạng ngang hàng rẻ 7tiền mạng dựa máy phục vụ Hệ điều hành mạng ngang hàng mạng ngang hàng, phần mềm điều hạnh mạng không thiết phải có khả thi 0hành tính bảo mật tơng xứng với phần mềm điều hành thiết kế cho máy phục vụ chuyên dụng hệ điều hành nh Microsoft Windows NT Workstation, Microsoft Windows for 2Workgroups hoạt động mạng ngang hàng đ hoạt động mạng ngang hàng đợc tích hợp hệ điều hành, không cần phải thêm 3phần mềm khác để thiết lập mạng ngang hàng Mặc dù mạng ngang hàng đáp ứng nhu cầu tổ chức nho nhng vài môi 5trờng định không đợc thích hợp lắm, phải lên kế hoạch lắp đặt để chọn loại mạng 6nào cho thích hợp 71.4.2 Mạng dựa máy phục vụ Nếu môi trờng có nhiều 10 ngời dùng, mạng ngang hàng chắn không thoả 9đáng, hầu hết mạng có máy phục vụ chuyên dụng, máy hoạt động nh máy 0phục vụ không kiêm vai trò cuả máy khách Máy phục chuyên dụng có tính đề tài mạng máy tính cục đồ án tốt nghiệp gvhd: phạm minh hà 1chuyên dụng đợc tối u hoá để phục vụ nhanh yêu cầu khách hàng mạng, 2cung nh để đảm bảo an toàn cho tập tin nh th mục Mạng dựa máy phục vụ ssà trở 3thành mô hình chuẩn cho hoạt động mạng đợc sử dụng dộng rải Vì mạng phát triển nhanh quy mô lu lợng nên phải cần đến nhiều máy phục 5vụ Phân phối tác vụ nhiều máy phục vụ bat đảm tác vụ đợc thi hành theo cách 6thức hiệu có Những tác vụ đa dạng mà máy phục vụ phải thi hành thực tế phức tạp hay thay 8đổi Máy phục vụ dành cho mạng lớn dà đợc chuyên môn hoá nhằm đáp ứng trọn vẹn nhu 9cầu ngày tăng ngời tiêu dùng, nên có nhiều máy phục vụ khác 01.5 Tổng quan thiết kế mạng 11.5.1 Thiết kế cấu hình mạng 2thuật ngữ cấu hình (topology), xác cấu hình mạng (network topology),ám chØ c¸ch 3sap xÕp, bè chÝ vËt lý cđa may tính, dây cáp thành phần khác mạng theo phơng 4diện vật lý Topology thuật ngữ chuẩn mà hầu hết giới chuyên nghiệp mạng họ muốn 5nói đến thiết kế mạng từ topology có thuật ngữ tơng đơng nh lµ: 6Physicallayout (kiĨu bè trÝ vËt lý ) 7Design (kiĨu thiết kế) 8Diagram(sơ đồ) 9Map (bản đồ) Cấu hình mạng ảnh hởng đến khả mạng chọn cấu hình tác động đến: Loại thiết bị mạng cần Các khả thiết bị Sự phát triển mạng Cách thức quản lý mạng Phát triển khả xết đoán cách thức sử dụng sơ đồ mạng khác bí 6quyết giúp hiểu biết lực loại mạng khác 7Máy tính phải đợc nối với nhăm chia tài nguyên hoăc thi hành tác vụ truyền 8thông khác Tuy nhiên không đơn giản việc căm phích máy tính vào dây cáp nối với máy tính khác 0là xong Các loại cáp khác card, hệ điều hành mạng thành phần khác 1sẽ cần kiểu xếp khác Cấu hình mạng bao hàm nhiều trạng thái Chẳng hạn cấu hình cụ thể không 3định loại cáp sử dụng mà định cáp qua san nhà, trần nhà tờng nhu Cấu hình mạng định cách thức giao tiếp máy tính với 5mạng cấu hình khác đòi hỏi phơng pháp giao tiếp khác phơng pháp 6này ảnh hỡng lớn đến mạng 71.5.2 Các cấu hình chuẩn đề tài mạng máy tính cục gvhd: phạm minh hà đồ án tốt nghiệp Mọi kiểu thiết kế mạng bắt nguồn từ cấu hình đơn giản sau: 9+ Bus (trục cáp thẳng) 0+Star (hình sao) 1+Ring (vòng khép kín) Nếu máy tính đợc nối đờng (đoạn) cáp đơn lẻ, cấu hình đợc xem cấu hình 3bus Nếu máy tính nối với nhiều phân đoạ cáp rẽ nhánh từ trung tâm điểm (Hub) cấu 5hình gọi cấu hình star Nếu máy tính nối với đoạn cáp tạo thành vòng tròn khép kín cấu hình gọi ring Mặc dù thân dạng cấu hình đơn giản nhng thực tế chúng thờng kết hợp đặc 8tính từ nhiều cấu hình phức tạp 31.5.2.1 Bus (trục cáp thẳng) Máy in dây mạng Hình 1.5: Cấu trúc Bus Cấu hình mạng bus phơng pháp nối vi tính đơn giản phổ biến Cấu hình 9mạng bus bao gồm dây cáp đơn lẻ nối tất máy tính mạng theo hàng Máy tính 0trong mạng bus giao tiếp cách gởi liệu đến máy tính xác định đa liệu lên 1cáp dới dạng tín hiệu điện tử đợc gửi tới máy tính mạng, nhiên thông tin đợc 2máy tính có địa khớp với địa mà hoá tín hiệu gốc chấp nhận Mỗi lần có 3máy gửi thông điệp, nên hiệu suất thi hành mạng bị giảm bị ảnh h ởng số lợng 4của máy tính nối vào đờng cáp Số lợng máy tính bus nhiều số máy tính chờ 5đa liệu lên bus tăng mạng thi hành chậm Bus cấu hình mạng thụ động, 6một máy tính mạng bị trục trặc ảnh hởng đến phần lại mạng Teminal thiết 7bị ngăn không cho tín hiệu dội ngợc trở lại, đợc gắn vào đầu cáp để hấp thụ tín hiệu tự do, 8sẽ làm thông cáp, máy tính khác gởi liệu 9Ưu điểm: Cáp phần cứng không đắt, cài đặt nhanh, dễ dàng Có thể mở rộng mạng 1Nhợc điểm: đề tài mạng máy tính cục gvhd: phạm minh hà đồ án tốt nghiệp Khó xử lý điểm ngắt mạng làm cho mạng ngừng hoạt động Tổng chiều 3dài vật lý Bus bị giới hạn Loại Topo có hai cách truyền: Truyền liệu theo hai chiều truyền liệu theo 5một chiều, trờng hợp Terminator phải đợc thiết kế để tín hiệu phải đợc "dội vang" 6trên bus đến trạm lại phía bên 91.5.2.2.Star (h×nh sao): H×nh 1.6: Cấu trúc hình Cấu hình mạng Star máy tính đợc nối cáp vào phận gọi hub Tín hiệu đợc 4truyền từ máy tính gữi liệu qua hub để đến tất máy tính mạng Mạng Star cung cấp tài 5nguyên chế độ quản lí tập trung, nhiên máy tính nối vào trung tâm điểm, cấu 6hình cần nhiều cáp để cài đặt qui mô lớn, trung tâm điểm bị hỏng toàn mạng 7bị tê liệt Trờng hợp máy tính đoạn cáp nối máy tính với hub bị h hỏng mạng 8Star máy tính không gữi hay nhận liệu mạng, máy tính lại 9hoạt động bình thờng 0Ưu điểm: - Việc ngng hoạt động máy tính không làm ảnh hởng tới mạng - Xư lý sù cè dƠ dµng - DƠ bỉ sung máy tính vào mạng xếp lại kết nối 4Nhợc điểm: - Cáp đắt nhu cầu cáp riêng biệt Hub máy tính - Việc ngng hoạt động Hub trung tâm toàn mạng ngừng hoạt động - Khoảng cách có giới hạn phải đảm bảo tiêu di cáp 21.5.2.3 Ring (vòng khép kín) đề tài mạng máy tính cục gvhd: phạm minh hà đồ án tốt nghiệp H×nh 1.7: CÊu tróc Tokenring Cấu hình mạng Ring nối máy tính vòng cáp đầu bị hở,tín hiệu 7truyền theo chiều qua máy tính, máy tính đóng vai trò nh chuyển tiếp, 8khoách đại tín hiệu gữi đến máy tính tiếp theo,do hỏng hóc máy tính 9ảnh hởng đến toàn mạng Một phơng pháp truyền qua mạng truyền thẻ bài, thẻ đợc truyền từ máy tính 1sang máy tính tới đợc máy tính muốn gữi liệu ,máy tính đầu gữi chỉnh sữa 2thẻ đa địa điện tử lên liệu gữi qua mạng,dữ liệu truyền qua máy tính cho 3đến tìm đợc máy tính có địa khớp với địa liệu Máy tính đầu nhận gữi trả 4một thông điệp cho máy tính đầu gữi cho biết liệu đà nhận đợc Sau xá minh máy tính 5đầu gữi tạo thẻ thả mạng Thẻ đợc truyền nhanh gần vận tốc ánh 6sáng 7Ưu điểm: - Truy cập hợp lý cung cấp hội tơng đơng cho trạm để liên lạc - Tín hiệu không bị suy giảm đợc tạo lại trạm - Cài đặt đơn giản 1Nhợc điểm: Việc ngng kết nối giảm hoạt động mạng Cấu hình lại mạng khó khăn Khoảng cách giới hạn giới hạn phơng tiện truyền, mà kết nối phải có 5khoảng cách phù hợp vòng tròn lớn Trong loại Topo loại Topo Star hay sử dụng nhất, nhiều có kết hợp 7giữa hai loại Star Bus Ngoài loại Topo nói có Topo mạng lới nhng tính 8phức tạp mà loại mạng dùng 91.5.2.4 Những biến thể cấu hình Ngày nhiều cấu hình mạng đợc kết hợp từ cấu hình chuẩn là: Bus, Star, Ring Star Bus: kết hợp cấu hình Bus cấu hình Star Trong cấu hình Star Bus, vài 2mạng có cấu hình Star đợc nối víi c¸c trơc c¸p chÝnh (Bus) NÕu mét m¸y tÝnh bị hỏng 3không ảnh hởng đến phần lại mạng.Các máy tính khác tiếp tục giao tiếp.Nếu đề tài mạng máy tính cục đồ án tốt nghiệp gvhd: phạm minh hà 4một hub bị hỏng, toàn máy tính hub giao tiếp đợc Nếu hub kại 5nối với nhiều hub khác nối kết đợc phá vỡ Star Ring: cấu hình tơng tự cấu hình Star Bus, hai cấu hình biến thể đợc tập 7trung vào hub có chứa trục cáp thẳng (Bus) đờng cáp khép kín (Ring) đích thực Các 8Hub cấu hình Star Bus đợc nối với trục cáp thẳng (Bus), Hub 9trong cấu hình Star Ring đợc nối theo dạng hình với Hub 1Chơng II kiến trúc mạng máy tính Hệ điều hành mạng tuân theo tập hợp thủ tục thực tác vụ cách nghiêm ngặt, 3những thủ tục gọi giao thức Các giao thức dẫn dắt hoạt động đến hoàn tất, 4dần dần nẩy sinh nhu cầu cần có giao thức chuẩn cho phép phần mềm phần cứng giao tiếp 5đợc với 62.1 Mô hình OSI Tổ chức tiêu chuẩn hoá quốc tế ISO ban hành tập hợp đặc điểm kỷ thuật mô tả kiến trúc 8mạng dành cho việc kết nối thiết bị không chủng loại Vào năm 1984 ISO phát hành 9bản sửa đổi mô hình vàdc gọi mô hình tham chiếu mạng hệ mở OSI, trở thành tiêu 0chuẩn quốc tế dùng nh hớng dẫn mạng Mô hình hớng dẫn thông dụng nỗi tiếng 1nhất việc mô tả môi trờng mạng Mô hình OSI mô tả phơng thức hoạt động phần mềm 2và phần cứng mạng kiến trúc phân tàng cung cấp khung tham chiếu mô tả thành 3phần mạng hoạt động đề tài mạng máy tính cục gvhd: phạm minh hà đồ án tốt nghiệp 52.1.1 Kiến trúc phân tầng Mô hình OSI kiến trúc chia truyền thông mạng thành tầng tầng bao gồm 7hoạt động thiết bị giao thức mạng khác Mỗi tầng OSI có chức mạng định rõ 8và chức tầng giao tiếp với chức tầng bên bên dới 9nó Tầng thấp định nghĩa phơng tiện vật lý mạng tác vụ liên quan, nh đa bit 0liệu lên card mạng cáp Tầng cao định nghĩa cách thức chơng trình ứng dụng truy cập 1các dịch vụ truyền thông, tầng cao nhiệm vụ tầng trở nên phức tạp Mỗi tầng 2cung cấp dịch vụ hoạt động chuẩn bị liệu để chuyển giao qua mạng đến máy tính 3khác, tầng đợc phân chia danh giới đợc gọi giao diện, yêu cầu đợc chuyển từ 4tầng qua giao diện tới tầng tầng đợc xây dựng dựa tiêu chuẩn 5hoạt động tầng bên dới 6Mô hình kiến trúc phân tầng nh sau: Tầng N TÇng N – Giao thøc tÇng N TÇng N TÇng N – TÇng i +1 TÇng i TÇng i – Giao thøc tÇng i TÇng i +1 TÇng i TÇng i – TÇng TÇng Giao thøc tÇng TÇng TÇng Đờng truyền vật lý Hình 5.1 Kiến trúc phân tần đề tài mạng máy tính cục đồ án tốt nghiệp gvhd: phạm minh hà 12.1.2 Mối quan hệ tầng mô hình OSI Mục đích tầng cung cấp dịch vụ cho tầng bên bảo vệ tầng 3tránh khỏi chi tiết dịch vụ thực đợc thi hành nh Trớc liệu đợc chuyển từ tầng qua tầng khác nódc chia thành nhiều ngói (đơn vị 5thông tin) Mạng chuyển gói từ tầng phần mềm sang tầng phần mềm khác theo thứ tự tầng, 6mỗi tầng phần mềm bổ sung thông tin định dạng hay địa cho gói, điều làm cho gói đợc 7chuyển giao nơi mạng đầu nhận gói qua tầng theo thứ tự nhận lại, phần 8mềm tiện ích tầng đọc thông tin gói, tớc bỏ thông tin chuyển gói lên 9tầng Khi gói đợc chuyển đến tầng Application, thông tin địa bị tớc bỏ gói 0đợc trở lại dạng thức ban đầu mà máy nhận đọc đợc Ngoại trừ tầng thấp mô hình mạng, tầng chuyển trực tiếp 2thông tin sang tầng đối tác máy tính khác Thông tin máy tính đầu gửi phải 3đợc chuyển qua tầng thấp hơn, thông tin sau truyền qua cáp mạng đến máy tính nhận 4rồi đợc chuyển lên tầng mạng máy tính đến đợc tầng đà gửi thông 5tin máy tính đầu gửi Tơng tác tầng kế cận diễn qua giao diện Giao diện định rõ tầng mạng dới 7sẽ cung cấp dịch vụ cho tầng định rõ dịch vụ đợc truy cập nh 8nào Ngoài tầng máy tính hoạt động nh thể chúng giao tiếp trực tiếp với tầng t9ơng ứng máy tính khác 02.1.3 Vai trò chức tầng mô hình OSI nh sau: Tầng Vai trò chức Chịu trách nhiệm giao tiếp với phần mêm ứng dụng vốn Tầng ứng sử dụng mạng, tầng cung cấp phơng tiện ®Ĩ ngêi sư dơng dơng cã thĨ truy cËp ®ỵc vào môi trờng OSI đồng thời cung cấp dịch vụ thông tin phân tán Tiếp nhận yêu cầu tập tin từ tầng ứng dụng trình yêu cầu cho tầng phiên công việc chuyển đổi cú pháp liệu Tầng trình nh tái định dạng, nén, mở nén mà hoá liệu thực diễn thông tin tầng tầng ứng dụng tầng hội truyền thông với Chịu trách nhiệm thiết lập, trì, đồng hoá huỷ bỏ Tầng hội phiên truyền thông hai trạm hai nút mạng Tầng bảo đảm cho liệu đến đích thành công Nó thực việc truyền liệu hai nút thực việc kiểm soát Tầng giao vận lỗi, kiểm soát luồng liệu hai nút Ngoài thực việc ghép kênh hay phân kênh Tầng mạng Có nhiệm vụ tìm lộ trình tốt để gửi khung liệu qua đề tài mạng máy tÝnh côc bé