Giao thức định tuyến theo vector khoảng cách ppt

Mặc dù LAN switch có thể thu nhỏ kích thước miền đụng độ nhưng tất cả các host kết nối vào switch vẫn nằm trong cùng một miền quảng bá.. Ví dụ: nếu ta kết nối máy vào một port của một sw

KHOẢNG CÁCH

Bridge có khả năng lọc frame dựa trên bất kỳ thông tin Lớp 2 nào trong frame

Ví dụ: bridge có thể được cấu hình để từ chối không chuyển tất cả các frame có

địa chỉ nguồn từ một mạng nào đó Các thông tin lớp 2 thường có phản ánh giao thức lớp trên nên bridge có thể lọc frame dựa vào đặc điểm này Hơn nữa việc lọc frame cũng rất có ích đối với các gói quảng bá và multicast không cần thiết

Một khi bridge đã xây dựng xong bảng địa chỉ của nó thì có nghĩa là nó đã sẵn sàng hoạt động Khi nó nhận vào frame, nó kiểm tra địa chỉ đích Nếu địa chỉ

đích nằm cùng phía với port nhận frame thì bridge sẽ huỷ frame đi Động tác này

được gọi là lọc frame Nếu điạ chỉ đích nằm trên segment khác thì bridge sẽ chuyển frame ra segment đó

Về cơ bản, bridge chỉ lọc bỏ những frame được gửi trong nội bộ một

segment và chỉ chuyển các frame gửi sang segment khác

Còn lọc frame đặc biệt theo địa chỉ nguồn và đích thì có các dạng sau:

* Không cho một máy nào đó được gửi frame ra ngoài segment của máy đó

* Không cho tất cả các frame từ bên ngoài gửi frame đến một máy nào đó Nhờ vậy có thể ngăn không cho các máy khác có thể thông tin liên lạc với một máy nào đó

Cả hai loại lọc frame trên đều giúp kiểm soát giao thông mạng và tăng khả năng bảo mật

Hầu hết Ethernet bridge đều có khả năng lọc gói quảng bá và multicast Đôi khi có một thiết bị nào đó hoạt động không bình thường và liên tục phát ra các gói quảng bá đi khắp mạng Một cơn bão quảng bá có thể làm cho hoạt động mạng trở thành con số 0 Do đó nếu bridge không thể lọc bỏ các gói quảng bá thì cơn bão quảng bá sẽ có khả năng xảy ra

Ngày nay, bridge còn có thể lọc frame tuỳ theo giao thức lớp mạng ở trên

Điều này làm giảm đi ranh giới giữa bridge và router Router hoạt động ở lớp

mạng, sử dụng giao thức định tuyến để phân luồng giao thông trên mạng Còn

bridge sử dụng kỹ thuật lọc cải tiến dựa trên thông tin lớp mạng được gọi là

brouter Brouter khác với router ở chỗ là không sử dụng giao thức định tuyến

4.3.5 Phân đoạn mạng LAN bằng bridge

Mạng Ethernet LAN được phân đoạn bằng bridge làm giảm số lượng user

trên mỗi segment, do đó sẽ tăng được lượng băng thông dành cho mỗi user

Bridge chia mạng ra bằng cách xây dựng bảng điạ chỉ trong đó cho biết địa

chỉ của từng thiết bị mạng nằm trong segment nào Khi đó, dựa vào địa chỉ MAC

của frame bridge sẽ có thể quyết định chuyển frame hay không Ngoài ra, bridge

còn được xem là trong suốt đối với các thiết bị khác trong mạng

Bridge làm tăng thời gian trễ trong mạng lên khoảng 10% đến 30%, thời gian

trễ này là thời gian để bridge quyết định và thực hiện chuyển mạch dữ liệu Bridge

chuyển mạch theo dạng nhận – rồi chuyển nên nó phải nhận hết toàn bộ frame,

kiểm tra địa chỉ nguồn và đích, tính toán CRC để kiểm tra lỗi frame rồi mới chuyển

frame đi Nếu port đích đang bận thì bridge sẽ tạm thời lưu frame lại cho đến khi

port đích được giải phóng Chính những khoảng thời gian này làm tăng thời gian trễ

và làm chậm quá trình truyền trên mạng

* Chia nhỏ mạng làm giảm số l−ợng user trên một segment

* Bridge nhận rồi chuyển frame dựa trên địa chỉ lớp 2

* §éc lËp víi giao thøc líp 3

* Lµm t¨ng thêi gian trÔ trong m¹ng

4.3.6 Tại sao phải phân đoạn mạng LAN

Có hai nguyên nhân chính để chúng ta phân đoạn mạng LAN, thứ nhất là để

phân luồng giao thông giữa các segment Thứ hai là để tăng l−ợng băng thông cho

mỗi user bằng cách tạo miền đụng độ nhỏ hơn

Nếu không phân đoạn mạng LAN, mạng LAN lớn nhanh chóng bị nghẽn

mạch vì mật độ giao thông và đụng độ quá nhiều

Bạn có thể sử dụng bridge, switch và router để chia nhỏ mạng LAN thành

nhiều segment Mỗi segment là một miền đụng độ riêng biệt

Bridge và switch có nhiều −u điểm khi sử dụng để chia một mạng lớn thành

nhiều đơn vị độc lập Bridge và switch sẽ giảm bớt l−ợng giao thông trên tất cả các

segment vì chúng chỉ chuyển một tỉ lệ giao thông nhất định ra ngoài một segment

chứ không phải toàn bộ Tuy bridge và switch có thể thu hẹp miền đụng độ nh−ng

lại không thu hẹp đ−ợc miền quảng bá

Mỗi một cổng trên router kết nối vào một mạng riêng Do đó, router sẽ chia

một mạng LAN thành nhiều miền đụng độ nhỏ hơn và đồng thời thành nhiều miền

quảng bá nhỏ hơn vì router không chuyển gói quảng bá trừ phi nó đ−ợc cấu hình để

làm nh− vậy

Switch chia mạng LAN thành các miền cực nhỏ gọi là microsegment Mỗi

segment nh− vậy là một kết nối điểm - đến - điểm riêng biệt Khi có hai máy cần

liên lạc với nhau, switch sẽ thiết lập một mạch ảo giữa hai port của hai máy đó và

mạch ảo này chỉ tồn tại trong khoảng thời gian cần thiết cho hai máy liên lạc với

nhau thôi

4.3.7 Thực hiện phân đoạn cực nhỏ (microsegment)

LAN switch được xem là bridge đa port không có miền đụng độ vì nó có thể

phân đoạn cực nhỏ Bằng cách đọc địa chỉ MAC đích, switch có thể chuyển mạch

frame với tốc độ cao như bridge Tuy nhiên switch có thể chuyển mạch frame ra

port đích trước khi nhận hết toàn bộ frame giúp giảm thời gian trễ và tăng tốc độ

chuyển frame

Ethernet switch chia mạng LAN thành nhiều segment, mỗi segment là một

kết nối điểm - đến - điểm và switch kết nối các segment này bằng mạch ảo Mạch

ảo chỉ được thiết lập bên trong switch và tồn tại khi hai máy cần liên lạc với nhau

thôi Nhờ vậy chuyển mạch Ethernet có thể làm tăng băng thông khả dụng trên

mạng

Mặc dù LAN switch có thể thu nhỏ kích thước miền đụng độ nhưng tất cả

các host kết nối vào switch vẫn nằm trong cùng một miền quảng bá Do đó, một gói

quảng bá từ một máy vẫn được gửi đến tất cả các máy khác thông qua switch

Switch là một thiết bị lớn liên kết dữ liệu giống như brige, cho phép kết nối

nhiều segment LAN vật lý với nhau thành một mạng lớn Tương tự như bridge,

switch cũng chuyển gói dựa trên địa chỉ MAC Nhưng switch chuyển mạch phần

cứng chứ không chuyển mạch bằng phần mềm nên nó có tốc độ nhanh hơn Mỗi

một port của switch có thể được xem là một brige riêng biệt với trọn băng thông

dành cho mỗi port đó

4.3.8 Switch và miền đụng độ

Nhược điểm lớn nhất của mạng Ethernet 802.3 là đụng độ Đụng độ xảy ra

khi có hai máy truyền dữ liệu đồng thời Khi đụng độ xảy ra, mọi frame đang được

truyền đều bị phá huỷ Các máy đang truyền sẽ ngưng việc truyền dữ liệu lại và chờ

một khoảng thời gian ngẫu nhiên theo quy luật của CSMA/CD Nếu đụng độ nhiều

quá mức sẽ làm cho mạng không hoạt động được

Miền đụng độ là khu vực mà frame được phát ra có thể bị đụng độ Tất cả

các môi trường mạng chia sẻ với nhau là các miền đụng độ Khi kết nối một máy

vào một port của switch, switch sẽ tạo một kết nối riêng biệt băng thông 10Mb/s

cho máy đó Kết nối này là một miền đụng độ riêng Ví dụ: nếu ta kết nối máy vào

một port của một switch 12 port thì ta sẽ tạo ra 12 miền đụng độ riêng biệt

Switch xây dựng bảng chuyển mạch bằng cách địa chỉ MAC của các host kết

nối trên mỗi port của switch Khi hai host kết nối vào switch muốn liên lạc với

nhau, switch sẽ tìm trong bảng chuyển mạch của nó và thiết lập kết nối ảo giữa hai

port của hai host đó Kết nối ảo này đ−ợc duy trì cho đến khi phiên giao dịch kết

thúc

Trong ví dụ hình 4.3.8 c, Host B và Host C muốn liên lạc với nhau switch sẽ

thiết lập một kết nối ảo giữa hai port của Host B và Host C tạo thành một

microsegment Microsegment hoạt động nh− một mạng chỉ có hai host duy nhất,

một host gửi và một host nhận, do đó nó sử dụng đ−ợc toàn bộ băng thông khả

dụng trong mạng

Switch giảm đụng độ và tăng băng thông mạng vì nó cung cấp băng thông

dành riêng cho mỗi segment

4.3.9 Switch và miền quảng bá

Thông tin liên lạc trong mạng đ−ợc thực hiện theo 3 cách Cách thông dụng

nhất là gửi trực tiếp từ một máy phát đến một máy thu

Cách thứ 2 là truyền multicast Truyền multicast đ−ợc thực hiện khi một máy

muốn gửi gói cho một mạng con, hay cho một nhóm nằm trong segment

Cách thứ 3 là truyền quảng bá Truyền quảng bá đ−ợc thực hiện khi một máy

muốn gửi cho tất cả các máy khác trong mạng Ví dụ nh− server giử đi một thông

điệp và tất cả các máy khác trong cùng segment đều nhận đ−ợc thông điệp này

Khi một thiết bị muốn gửi một gói quảng bá lớp 2 thì địa chỉ MAC đích của

frame đó sẽ là FF:FF:FF:FF:FF:FF theo số thập lục phân Với địa chỉ đích nh−

vậy, mọi thiết bị đều phải nhận và xử lý gói quảng bá

Miền quảng lớp 2 còn đ−ợc xem miền quảng bá MAC Miền quảng bá MAC

bao gồm tất cả các thiết bị trong LAN có thể nhận đ−ợc frame quảng bá từ một host

trong LAN đó

Switch là một thiết bị lớp 2 Khi switch nhận đ−ợc gói quảng bá thì nó sẽ gửi

ra tất cả các port của nó trừ port nhận gói vào Mỗi thiết bị nhận đ−ợc gói quảng bá

đều phải xử lý thông tin nằm trong đó Điều này làm giảm hiệu quả hoạt động của

mạng vì tốn băng thông cho mục đích quảng bá

Khi hai switch kết nối với nhau, kích thước miền quảng bá được tăng lên Ví

dụ như hình 4.3.9.b-c, gói quảng bá được gửi ra tất cả các port của Switch 1 Switch

1 kết nối với Switch 2 Do đó gói quảng bá cũng được truyền cho tất cả các thiết bị

kết nối vào Switch 2

Hậu quả là lượng băng thông khả dụng giảm xuống vì tất cả các thiết bị

trong cùng một miền quảng bá đều phải nhận và xử lý gói quảng bá

Router là thiết bị lớp 3 Router không chuyển tiếp các gói quảng bá Do đó

Router được sử dụng để chia mạng thành nhiều miền đụng độ và nhiều miền quảng

bá

4.3.10 Thông tin liên lạc giữa Switch và máy trạm

Khi một máy trạm được kết nối vào một LAN, nó không cần quan tâm đến

các thiết bị khác cùng kết nối vào LAN đó Máy trạm chỉ đơn giản là sử dụng NIC

để truyền dữ liệu xuống môi trường truyền

Máy trạm có thể được kết nối trực tiếp với một máy trạm khác bằng cáp chéo

hoặc là kết nối vào một thiết bị mạng như hub, switch hoặc router bằng cáp thẳng

Switch là thiết bị lớp 2 thông minh, có thể học địa chỉ MAC của các thiết bị

kết nối vào port của nó Chỉ đến khi thiết bị bắt đầu truyền dữ liệu đến switch thì nó

mới học được địa chỉ MAC của thiết bị vào bảng chuyển mạch Còn trước đó nếu

thiết bị chưa hề gửi dữ liệu gì đến switch thì switch chưa nhận biết gì về thiết bị

này

Tổng kết

Sau khi kết thúc chương này, bạn cần nắm được các ý quan trọng sau:

* Lịch sử và chức năng của Ethernet chia sẻ, bán song công

* Đụng độ trong mạng Ethernet

* Microsegment

* CSMA/CD

* Các yếu tố ảnh hưởng đến hoạt động mạng

* Chức năng của repeater

* Thời gian truyền

* Chức năng cơ bản của Fast Ethernet

* Phân đoạn mạng bằng router, switch, và bridge

* Hoạt động cơ bản của switch

* Thời gian trễ của Ethernet switch

* Sự khác nhau giữa chuyển mạch lớp 2 và lớp 3

* Chuyển mạch đối xứng và bất đối xứng

* Bộ đệm

* Chuyển mạch kiểu store – and – forward và kiểu cut – through

* Sự khác nhau giữa hub, bridge và switch

* Chức năng chính của switch

* Các chế độ chuyển mạch chính của switch

* Tiến trình học địa chỉ của switch

* Tiến trình lọc frame

* Miền đụng độ va miền quảng bá

CHƯƠNG 5: Switch

Giới thiệu

Thiết kế mạng là một công việc đầy thách thức chứ không chỉ đơn giản là kết

nối các máy tính lại với nhau Một hệ thống mạng phải có nhiều đặc điểm như độ

tin cậy cao, dễ dàng quản lý và có khả năng mở rộng Để thiết kế một hệ thống

mạng với đầy đủ những đặc điểm như vậy thì người thiết kế mạng cần phải biết

được rằng mỗi thành phần chính trong mạng có một yêu cầu thiết kế riêng biệt

Sự cải tiến hoạt động của các thiết bị mạng và khả năng của môi trường

mạng đã làm cho công việc thiết kế mạng ngày càng trở nên khó khăn hơn Việc sử

dụng nhiều loại môi trường truyền khác nhau và kết nối LAN với nhiều mạng bên

ngoài đã làm cho môi trường mạng trở nên phức tạp Một mạng được thiết kế tốt là

mạng đó phải tăng hiệu quả hoạt động hơn và ít có trở ngại khi mạng phát triển lớn

hơn

Một mạng LAN có thể trải rộng trong một phòng, trong một toà nhà hay trên

nhiều toà nhà Một nhóm các toà nhà thuộc về một tc, một đơn vị thì được xem như

là một trường đại học vậy Việc thiết kế các mạng LAN lớn cần xác định các tầng

như sau:

* Tầng truy cập: kết nối người dùng đầu cuối vào LAN

* Tầng phân phối: cung cấp các chính sách kết nối giữa các người dùng đầu

cuối LAN

* Tầng trục chính: cung cấp kết nối nhanh nhất giữa các điểm phân phối

Mỗi một tầng trên khi thiết kế cần phải chọn lựa switch phù hợp nhất để có thể

thực hiện những nhiệm vụ đặc biệt của tầng đó Các đặc điểm, chức năng và yêu

cầu kỹ thuật của mỗi switch tuỳ thuộc vào thiết kế của mỗi tầng trong LAN Do

đó bạn cần nắm được vai trò của mỗi tầng và chọn lựa switch như thế nào cho

phù hợp với từng tầng để bảo đảm hoạt động tối ưu cho người dùng trong LAN

Sau khi hoàn tất chương trình này, các bạn có thể thực hiện được những

việc sau:

* Mô tả 4 mục tiêu chính trong thiết kế LAN

* Liệt kê các điểm quan trọng cần lưu ý khi thiết kế LAN

* Hiểu được các bước thiết kế hệ thống LAN

* Hiểu được các vấn đề nảy sinh trong thiết kế cấu trúc 1,2 và 3

* Mô tả mô hình thiết kế 3 tầng

* Xác định chức năng của từng tầng trong mô hình 3 tầng này

* Liệt kê các Cisco switch sử dụng cho tầng truy cập và các đặc điểm của

5.1.1 Các mục tiêu khi thiết kế LAN

Bước đầu tiên trong thiết kế LAN là thiết lập và ghi lại các mục tiêu của việc

thiết kế Mỗi một trường hợp hay mỗi một tổ chức sẽ có những mục tiêu riêng Còn

những yêu cầu sau là những yêu cầu thường gặp trong hầu hết các thiết kế mạng:

* Khả năng hoạt động được: đương nhiên yêu cầu trước nhất là mạng phải

hoạt động được Mạng phải đáp ứng được những yêu cầu công việc của người dùng,

cung cấp kết nối giữa user và user, giữa user với các ứng dụng

* Khả năng mở rộng: mạng phải có khả năng lớn hơn nữa Thiết kế ban đầu

có thể phát triển lớn hơn nữa mà không cần những thay đổi cơ bản của toàn bộ thiết

kế

* Khả năng thích ứng: mạng phải được thiết kế với một cái nhìn về những

kỹ thuật phát triển trong tương lai Mạng không nên có những thành phần làm giới

hạn việc triển khai các công nghệ kỹ thuật mới về sau này

* Khả năng quản lý: mạng phải được thiết kế để dễ dàng quản lý và theo

dõi nhằm đảm bảo hoạt động ổn định của hệ thống

5.1.2 Những điều cần quan tâm khi thiết kế LAN

Có nhiều tổ chức muốn nâng cấp mạng LAN đã có của mình hoặc lập kế

hoạch thiết kế và triển khai mạng LAN mới Sự mở rộng trong thiết kế LAN là do

sự phát triển với một tốc độ nhanh chóng của các công nghệ mới như

Asynchoronous Transfer Mode (ATM) chẳng hạn, sự mở rộng này còn là do cấu

trúc phức tạp của LAN khi sử dụng chuyển mạch LAN và mạng LAN ảo (VLAN)

Để tối đa hiệu quả hoạt động và lượng băng thông khả dụng, bàn cần quan

tâm những vấn đề sau khi thiết kế LAN:

* Chức năng và vị trí đặt server

* Vấn đề phát hiện đụng độ

* Phân đoạn mạng

* Miền quảng bá

Server cung cấp dịch vụ chia sẻ tập tin, máy in, thông tin liên lạc và nhiều

dịch vụ ứng dụng khác, server không thực hiện chức năng như một máy trạm thông

thường Server chạy các hệ điều hành đặc biệt như NetWare, Windows NT, UNIX,

và Linux Mỗi server thường giành cho một chức năng riêng như Emai hoặc chia sẻ

tập tin

Server có thể được phân thành hai loại: Server toàn hệ thống và server nhóm

Server toàn hệ thống cung cấp dịch vụ của nó để dùng cho mọi người dùng trong hệ

thống mạng Ví dụ như Email hay DNS là những dịch vụ mà mọi người trong tổ

chức đều cần sử dụng vì tính chất tập trung của những dịch vụ này Còn server

nhóm thì chỉ cung cấp dịch vụ để phục vụ cho một nhóm người dùng cụ thể Ví dụ

như những dịch vụ xử lý và chia sẻ tập tin có thể chỉ phục vụ cho một nhóm người

dùng nào đó thôi

Server toàn hệ thống nên đặt ở trạm phân phối chính (MDF – Main

distribution facility) Giao thông hướng đến server toàn hệ thống chỉ đi qua MDF

thôi chứ không đi qua các mạng khác Nơi đặt lý tưởng cho các server nhóm là ở

trạm phân phối trung gian gần nhóm người dùng mà nó phục vụ nhất Như vậy giao

thông đến các server này chỉ đi trong mạng riêng của IDF đó mà không ảnh hưởng

đến các mạng khác LAN switch lớp 2 đặt trong MDF và các IDF nên có đường

100 Mb/s hoặc hơn dành cho các server

Ethernet node sử dụng CSMA/CD Mỗi node đều phải chú ý đến tất cả các

node khác khi truy cập vào môi trường chia sẻ hay còn gọi là miền đụng độ Nếu

hai node truyền dữ liệu cùng một lúc thì đụng độ sẽ xảy ra Khi đụng độ xảy ra,

những dữ liệu đang trên đường truyền sẽ bị huỷ bỏ và một tín hiệu báo nghẽn được

phát ra trong mọi máy trong miền đụng độ Sau đó các node phải chờ trong một

khoảng thời gian ngẫu nhiên rồi mới truyền lại dữ liệu của mình Đụng độ xảy ra

nhiều quá có thể giảm lượng băng thông khả dung trong mạng xuống khoảng 35 –

40%

Do đó chúng ta cần chia nhỏ một miền đụng độ thành nhiều miền đụng độ

nhỏ hơn, giúp giảm miền đụng độ trên mỗi miền và tăng lượng băng thông khả

dụng cho mỗi user Bạn có thể sử dụng các thiết bị lớp 2 như brigde và switch để

chia 1 LAN thành nhiều miền đụng độ nhỏ, còn router được sử dụng để chia nhỏ

mạng ở lớp 3

Gói quảng bá là gói dữ liệu có địa chỉ MAC đích là: FF: FF: FF:FF:FF:FF

Miền quảng bá là tập hợp các thiết bị có thể nhận được gói quảng bá xuất phát từ

bất kỳ thiết bị nào trong tập hợp đó Tất cả các thiết bị nhận được đều phải xử lý

thông tin trong đó, việc xử lý gói quảng bá này làm giảm lượng băng thông của mỗi

host

Thiết bị lớp 2 có thể thu nhỏ kích thước miền đụng độ nhưng khôngthể thu

nhỏ kích thước của miền quảng bá Chỉ có router mới có thể vừa thu nhỏ kích thước

miền đụng độ vừa thu nhỏ kích thước miền quảng bá ở lớp 3

5.1.3 Phương pháp thiết kế LAN

Để có 1 mạng LAN hoạt động hiệu quả và đáp ứng được nhu cầu của người

sử dụng, LAN cần được thiết kế và triển khai theo 1 kế hoạch với đầy đủ hệ thống

các bước sau:

* Thu thập các yêu cầu và mong đợi của người sử dụng mạng

* Phân tích các dữ liệu và các yêu cầu thu thập được

* Thiết kế cấu trúc LAN lớp 1, 2 và 3

* Ghi nhận lại các bước triển khai mạng vật lý và logic

Quá trình thu thập thông tin sẽ giúp cho bạn xác định và làm sáng tỏ những

vấn đề hiện tại của hệ thống mạng Những thông tin này có thể bao gồm lịch sử

phát triển tổ chức, tình trạng hiện tại, dự án phát triển, chính sách hoạt động và

quản lý, hệ thống văn phòng và phương thức làm việc, quan điểm của những người

sẽ sử dụng mạng LAN Sau đây là những câu bạn nên hỏi khi thu thập thông tin:

* Những người nào sẽ sử dụng hệ thống mạng

* Kỹ năng của họ ở mức nào?

* Quan điểm của họ về máy tính và các ứng dụng máy tính là gì?

* Các văn bản chính sách về tổ chức được phát triển như thế nào?

* Có dữ liệu nào cần công bố trong phạm vi giới hạn không?

* Có hoạt động nào cần giới hạn không?

* Những giao thức nào được phép chạy trên mạng?

* Cần hỗ trợc các máy tính để bàn không?

* Ai là người chịu trách nhiệm về địa chỉ LAN? Đặt tên, thiết kế cấu trúc và

cấu hình?

* Tài nguyên về nhân lực, phần cứng và phần mềm của tổ chức là những gì?

Những nguồn tài nguyên này hiện đang được liên kết và chia sẻ như thế nào?

Nguồn tài chính mà tổ chức có thể dành cho mạng là bao nhiêu?

Ghi nhận lại toàn bộ các yêu cầu trên cho phép chúng ta ước lượng được chi

phí và khoảng thời gian để triển khai dự án thiết kế LAN Một điểm rất quan trọng

mà bạn cần nắm được là những vấn đề hoạt động đang tồn tại trong hệ thống mạng

đã có

Tính khả dụng đo lường mức độ hữu ích của hệ thống mạng, có nhiều yếu tố

ảnh hưởng đến tính khả dụng, bao gồm những yếu tố sau:

* Thông lượng

* Thời gian đáp ứng

* Khả năng truy cập vào tài nguyên mạng

Mỗi khách hàng đều có định nghĩa khác nhau về tính khả dụng của mạng Ví

dụ: khách hàng cần truyền thoại và video trên mạng Những dịch vụ này đòi hỏi

nhiều băng thông hơn lượng băng thông đang có trên mạng Để tăng lượng băng

thông khả dụng, cần phải thêm nhiều tài nguyên vào mạng nhưng như vậy thì chi

phí sẽ tăng theo Do đó thiết kế mạng phải làm sao cung cấp được khả năng sử

dụng lớn nhất với chi phí thấp nhất

Sau khi phân tích về tính khả dụng, bước tiếp theo là phân tích các yêu cầu

của hệ thống mạng và người sử dụng mạng đó Ví dụ khi càng có nhiều ứng dụng

mạng về thoại và video thì nhu cầu về băng thông mạng càng tăng lên nhiều hơn

Một thành phần nữa trong bước phân tích này là đánh giá yêu cầu của người

dùng Một mạng LAN mà không thể cung cấp thông tin nhanh chóng và chính xác

cho người sử dụng là một mạng LAN vô dụng Do đó yêu cầu của tổ chức và yêu

cầu của các nhân viên trong tổ chức đó phải gặp nhau

Bước kế tiếp là quyết định cấu trúc tổng thể của LAN thể thoả mãn mọi yêu

cầu của người sử dụng Trong giáo trình này, chúng ta chỉ tập trung vào cấu trúc

hình Sao và hình sao mở rộng Cấu trúc hình Sao và hình sao mở rộng sử dụng kỹ

thuật Ethernet 802,3 CSMA/CD Cấu trúc hình Sao CSMA/CD đang là cấu hình

Bước cuối cùng trong thiết kế LAN là ghi nhận lại các cấu trúc vật lý và luận

lý của hệ thống mạng Cấu trúc vật lý của mạng là sơ đồ kết nối vật lý của các

thành phần trong mạng LAN Còn thiết kế luận lý là cách phân dòng dữ liệu trong

mạng Nó cũng bao gồm cả sơ đồ tên và địa chỉ đ−ợc sử dụng trong thiết kế LAN

Sơ đồ thiết kế LAN

Hồ sơ thiết kế LAN bao gồm những thành phần quan trọng sau:

• Sơ đồ cấu trúc theo lớp OSI

• Sơ đồ LAN luận lý

• Sơ đồ LAN vật lý

• Bảng ánh xạ vị trí, địa chỉ và tình trạng sử dụng của từng thiết bị trong

LAN (cut - sheet)

• Sơ đồ VLAN luận lý

• Sơ đồ luận lý lớp 3

• Sơ đồ địa chỉ

Một trong những phần quan trọng nhất mà bạn cần quan tâm khi thiết kế

mạng là cáp vật lý Hiện nay, hầu hết cáp sử dụng cho LAN đều dựa trên công nghệ

Fast Ethernet Fast Ethernet là Ethernet được nâng cấp từ 10Mb/s lên 100 Mb/s và

có khả năng hoạt động song công Fast Ethernet vẫn sử dụng cấu trúc luận lý hình

bus hướng quảng bá chuẩn Ethernet của 10BASE – T và phương pháp CSMA/CD

cho địa chỉ MAC

Những vấn đề trong thiết kế lớp 1 bao gồm loại cáp sử dụng, thường là cáp

đồng hay cáp quang và cấu trúc tổng thể của hệ thống cáp Mỗi trường cáp lớp 1

có nhiều loại như 10/100 BASE – TX CAT5, 5e hoặc 6 UTP, STP, 100 BASE –

FX cáp quang và chuẩn TIA/EIA – 568 – A về cách bố trí và kết nối dây

Bạn nên đánh giá cẩn thận điểm mạnh điểm mạnh và yếu của cấu trúc mạng

vì một hệ thống mạng tồn tại với chính hệ thống cáp bên dưới của nó Hầu hết các

sự cố mạng đều xảy ra ở lớp 1 Do đó khi có bất kỳ dự định thay đổi quan trọng nào

thì bạn cần kiểm tra toàn bộ hệ thống cáp để xác định khu vực cần nâng cấp hoặc đi

dây lại

Bạn nên sử dụng cáp quang cho các đường trục chính trong thiết kế cáp UTP

CAT 5e nên sử dụng cho đường cáp horizotal, là những đường cáp nối từ hộp cắm

dây của mỗi host kéo về trạm tập trung dây Việc nâng cấp cáp cần phải được thực

hiện ưu tiên so với các thay đổi cần thiết khác Ngoài ra bạn cần đảm bảo là toàn bộ

hệ thống cáp tương thích với chuẩn công nghiệp như chuẩn TIA/EIA – 568 – A

chẳng hạn

Chuẩn TIA/EIA – 568 – A quy định rằng mọi thiết bị trong mạng cần

được kết nối vào một vị trí trung tâm bằng cáp horizontal Khoảng cách giới hạn

của cáp CAT 5e là UTP là 100m

Trong cấu trúc hình sao đơn chỉ có một tủ nối dây là MDF Từ hộp cắm dây

của mỗi host (Outlet) ta kép cáp horizaontal về MDF rồi kết nối vào các bộ tập

trung dây HCC (Horizontal Cross Connect patch panel) đặt trong MDF Patch cord

là những sợi cáp ngắn được sử dụng để kết nối cáp horizontal vào por của switch

lớp 2 Tuỳ theo phiên bản switch, đường uplink sẽ kết nối từ switch vào cổng

Ethernet của router lớp 3 bằng cáp patch cord Như vậy là host đầu cuối đã có kết

nối vật lý hoàn chỉnh vào cổng của router

Khi hệ thống mạng lớn, có nhiều host nằm ngoài giới hạn 100m của cáp

CAT 5e UTP thì bạn cần có nhiều hơn một tủ nối dây Bằng cách thiết lập nhiều tủ

nối dây bạn sẽ tạo ra nhiều vùng bao phủ Tủ nối dây thứ hai được gọi là trạm phân

phối trung gian IDF (Intermediate distribution facilities) Chuẩn TIA/EIA – 568

– A quy định rằng IDF được kết nối vào MDF bằng cáp vertical hay còn gọi là cáp

trục chính (backbone) Cáp vertical được kéo từ IDF đến MDF và được kết nối vào

bộ tập trung cáp VCC (Vertical Cros Connect patch panel) đặt trong MDF Chúng

ta thường sử dụng cáp quang cho đường cáp vertical vì đường cáp này thường dài

hơn giới hạn 10 m của cáp CAT 5e UTP