đồ án nhóm 4 đề tài tìm hiểu về ethernet cables utp vs stp straight vs crossover cat 5 5e 6 7 8 network cabl

Khái niệm mạng máy tính Mạng máy tính là một hệ thống gồm nhiều máy tính được kết nối với nhau thông qua các thiết bị và phương tiện truyền dẫn để chia sẻ dữ liệu, phần mềm, thiết bị và

TỔNG QUAN VỀ MẠNG MÁY TÍNH

Khái niệm mạng máy tính

Mạng máy tính là một hệ thống gồm nhiều máy tính được kết nối với nhau thông qua các thiết bị và phương tiện truyền dẫn để chia sẻ dữ liệu, phần mềm, thiết bị và các tài nguyên khác Mạng máy tính có thể được phân loại theo nhiều tiêu chí khác nhau, như quy mô, chức năng, cấu trúc, phương pháp truyền tin, giao thức và công nghệ Mạng máy tính mang lại nhiều lợi ích cho người dùng, như tăng hiệu suất làm việc, tiết kiệm chi phí, dễ dàng truy cập và trao đổi thông tin, bảo mật và sao lưu dữ liệu.

1.1.1 Phương tiện truyền dẫn trong mạng máy tính

Phương tiện truyền dẫn trong mạng máy tính là những thiết bị vật lý cho phép truyền tải dữ liệu giữa các máy tính và các thiết bị khác trong mạng

Có hai loại phương tiện truyền dẫn chính là hữu tuyến và vô tuyến Phương tiện hữu tuyến là những cáp có dây, như cáp đồng trục, cáp xoắn đôi, cáp quang, v.v Phương tiện vô tuyến là những sóng điện từ không có dây, như sóng radio, sóng vi ba, sóng hồng ngoại, v.v Mỗi loại phương tiện có những ưu và nhược điểm khác nhau về tốc độ, khoảng cách, chi phí, bảo mật và độ tin cậy

1.1.2 Kiến trúc mạng máy tính.

Kiến trúc mạng máy tính là thiết kế vật lý và logic của phần mềm, phần cứng, giao thức và phương tiện truyền dữ liệu Nó cho phép tổ chức mạng máy tính của một tổ chức. Kiến trúc mạng máy tính bao gồm các thiết bị mạng như router, switch, hub, modem, access point, firewall, các giao thức mạng như TCP/IP, DNS, DHCP, FTP, Telnet, và địa chỉ IP để xác định mỗi máy tính trong mạng Kiến trúc mạng máy tính cũng quy định cách thức các máy tính trong mạng giao tiếp và chia sẻ dữ liệu với nhau.

Kiến trúc mạng máy tính có thể được phân loại theo nhiều tiêu chí khác nhau, chẳng hạn như phạm vi (LAN, MAN, WAN), kiểu kết nối (hình sao, tuyến tính, vòng, kết hợp), phương pháp truyền tin (chuyển mạch kênh, chuyển mạch thông báo, chuyển mạch gói), mô hình ứng dụng (mạng ngang hàng, mạng khách chủ), mô hình quản lý (mạng Workgroup, mạng Domain), v.v Mỗi kiểu kiến trúc mạng có ưu và nhược điểm riêng và phù hợp với các nhu cầu và yêu cầu khác nhau của người dùng.

Cấu trúc mạng là cách bố trí các thành phần của một mạng máy tính, bao gồm các nút mạng, các liên kết và các thiết bị trung tâm

Cấu trúc mạng có thể được mô tả theo hai khía cạnh: vật lý và logic Cấu trúc vật lý chỉ ra hình dạng và vị trí của các thành phần mạng, còn cấu trúc lôgíc chỉ ra cách dữ liệu được truyền và xử lý trong mạng Có nhiều loại cấu trúc mạng khác nhau, nhưng ba loại cơ bản là: bus, vòng và sao Mỗi loại có ưu và nhược điểm riêng, phù hợp với các mục đích và yêu cầu khác nhau của người dùng.

Giao thức mạng là một tập hợp các quy tắc và thủ tục được sử dụng để cho phép các thiết bị mạng giao tiếp với nhau

Giao thức mạng xác định cách thức đóng gói, truyền tải, định tuyến và nhận dữ liệu trên mạng Các giao thức mạng thường được tổ chức theo các lớp hoặc mô hình, ví dụ như mô hình OSI hay TCP/IP Mỗi lớp giao thức có chức năng và trách nhiệm riêng biệt trong quá trình truyền thông mạng.

1.1.2 Lợi ích của mạng máy tính.

Mạng máy tính là một hệ thống gồm nhiều máy tính và các thiết bị được kết nối với nhau bằng các thiết bị nối kết mạng và phương tiện truyền thông Mạng máy tính có nhiều lợi ích cho người dùng, trong đó có:

- Cho phép lưu trữ, truy cập, sao chép, xem và chỉnh sửa dữ liệu tập trung hoặc từ xa: Dữ liệu của tổ chức hoặc cá nhân có thể được lưu trữ trong một máy chủ từ xa và có

TH MD (C S2 52 ) thể được truy cập bởi mọi người dùng trong mạng Nếu có sự cố mất dữ liệu ở một máy tính, có thể khôi phục lại từ máy chủ trung tâm.

- Cho phép dùng chung các thiết bị phần cứng như máy in, bộ nhớ, ổ đĩa: Mạng máy tính giúp tiết kiệm chi phí và tăng hiệu quả khi cho phép nhiều người dùng sử dụng cùng một thiết bị phần cứng mà không cần phải cài đặt riêng cho mỗi máy tính.

- Cho phép dùng chung các phần mềm và ứng dụng: Mạng máy tính cho phép người dùng có thể chia sẻ và sử dụng các phần mềm và ứng dụng chung như văn phòng, học tập, giải trí, mà không cần phải mua bản quyền cho mỗi máy tính.

- Cho phép trao đổi thông tin và hợp tác giữa các người dùng: Mạng máy tính giúp mở rộng không gian giao tiếp và hợp tác giữa các người dùng trong cùng một tổ chức hoặc ở các địa điểm khác nhau Người dùng có thể gửi nhận email, chat, video call, chia sẻ tài liệu, làm việc nhóm, thông qua mạng máy tính.

- Tăng độ tin cậy, linh hoạt, bảo mật và giảm chi phí: Mạng máy tính giúp tăng độ tin cậy của hệ thống khi có thể sao lưu và khắc phục sự cố nhanh chóng Mạng máy tính cũng tăng khả năng linh hoạt khi cho phép người dùng làm việc ở bất kỳ đâu và bất kỳ lúc nào Mạng máy tính cũng có thể bảo mật dữ liệu bằng các biện pháp như mã hóa, xác thực, phân quyền, Mạng máy tính cuối cùng cũng giúp giảm chi phí khi tiết kiệm được nhiều tài nguyên và thời gian Mạng máy tính là một công cụ hữu ích và hiện đại cho con người trong thời đại công nghệ số.

Mô hình OSI và mô hình TCP/IP

Khái niệm: Mô hình OSI là một mô hình tham chiếu kết nối các hệ thống mở, được thiết kế để giải quyết các vấn đề kỹ thuật liên quan đến truyền thông mạng Mô hình OSI chia hệ thống truyền thông thành bảy tầng, mỗi tầng có một chức năng và một giao thức riêng biệt Các tầng trong mô hình OSI là:

- Tầng vật lý (Physical Layer) là tầng đầu tiên trong mô hình OSI và chịu trách nhiệm về chuyển đổi dữ liệu từ dạng logic sang dạng điện từ hoặc quang học, quy định các thông

TH MD (C S2 52 ) số vật lý của kênh truyền như tốc độ, băng thông, mã hóa, và truyền dữ liệu qua các phương tiện truyền thông như cáp đồng trục, cáp xoắn đôi hoặc sóng vô tuyến

- Tầng liên kết dữ liệu (Data Link Layer) là tầng tiếp theo và chịu trách nhiệm về việc xác định cách truyền dữ liệu qua các phương tiện truyền thông đã được thiết lập bởi tầng vật lý đồng thời phát hiện và sửa lỗi xảy ra ở tầng vật lý.

+ Các giao thức tương ứng bao gồm: Ethernet, Token Ring.

- Tầng mạng (Network Layer) là tầng tiếp theo và chịu trách nhiệm về việc xác định địa chỉ logic và đường đi của các gói tin trong mạng, thực hiện chức năng định tuyến và chuyển tiếp

+ Các giao thức tương ứng bao gồm: IP (Internet Protocol), ICMP (Internet Control Message Protocol).

- Tầng giao vận (Transport Layer) là tầng tiếp theo và chịu trách nhiệm về vận chuyển dữ liệu từ nguồn đến đích, kiểm soát lỗi và luồng dữ liệu

+ Các giao thức tương ứng bao gồm: TCP (Transmission Control Protocol), UDP

- Tầng phiên (Session Layer) là tầng tiếp theo và chịu trách nhiệm về việc thiết lập, duy trì và kết thúc các phiên liên lạc giữa các ứng dụng khác nhau.

+ Các giao thức tương ứng bao gồm: NetBIOS, RPC.

- Tầng trình diễn (Presentation Layer) là tầng tiếp theo và chịu trách nhiệm về việc biểu diễn dữ liệu, định dạng và mã hóa dữ liệu, đảm bảo sự tương thích giữa các hệ thống khác nhau

+ Các giao thức tương ứng bao gồm: ASCII, EBCDIC, JPEG, MPEG.

- Tầng ứng dụng (Application Layer) là tầng cuối cùng trong mô hình OSI và chịu trách nhiệm về việc cung cấp các dịch vụ cho người sử dụng như email, web browsing, file transfer, …

+ Các giao thức tương ứng bao gồm: HTTP, FTP, SMTP, POP3, IMAP4.

Mô hình OSI giúp cho việc thiết kế, phát triển và kiểm tra các giao thức mạng được dễ dàng hơn, bằng cách phân chia các chức năng phức tạp thành các tầng đơn giản và rõ ràng.

Cách đóng gói và truyền dữ liệu trong mô hình OSI được thực hiện theo quy trình sau: Tầng 7 (Application Layer): Người dùng đưa thông tin cần gửi vào máy tính.

Tầng 6 (Presentation Layer): Chuyển các dữ liệu thành một dạng chung để mã hóa dữ liệu và nén dữ liệu.

Tầng 5 (Session Layer): Thiết lập phiên làm việc giữa hai máy tính.

Tầng 4 (Transport Layer): Chia các dữ liệu thành các gói tin nhỏ và đánh số thứ tự cho từng gói tin.

Tầng 3 (Network Layer): Xác định địa chỉ IP của máy tính đích và chọn đường đi tốt nhất để truyền gói tin.

Tầng 2 (Data Link Layer): Thêm các thông tin kiểm soát lỗi vào các gói tin để đảm bảo tính toàn vẹn của dữ liệu.

Tầng 1 (Physical Layer): Chuyển các gói tin thành các tín hiệu điện hoặc ánh sáng để truyền qua mạng.

Khái niệm: TCP/IP hoặc Transmission Control Protocol/Internet Protocol (Giao thức điều khiển truyền vận/giao thức mạng) là một bộ các giao thức trao đổi thông tin được sử dụng để kết nối các thiết bị mạng trên Internet TCP/IP có thể được sử dụng như là một giao thức trao đổi thông tin trong một mạng riêng (intranet hoặc extranet).

Toàn bộ bộ giao thức Internet - một tập hợp các quy tắc và thủ tục - thường được gọi là TCP/IP, mặc dù trong bộ cũng có các giao thức khác.

TCP/IP chỉ định cách dữ liệu được trao đổi qua Internet bằng cách cung cấp thông tin trao đổi đầu cuối nhằm mục đích xác định cách thức nó được chia thành các gói, được gắn địa chỉ, vận chuyển, định tuyến và nhận ở điểm đến TCP/IP không yêu cầu quản lý nhiều và nó được thiết kế để khiến mạng đáng tin cậy hơn với khả năng phục hồi tự động.

Có hai giao thức mạng chính trong bộ giao thức mạng phục vụ các chức năng cụ thể. TCP xác định cách các ứng dụng tạo kênh giao tiếp trong mạng Ngoài ra, nó cũng quản lý cách các tin được phân thành các gói nhỏ trước khi được chuyển qua Internet và được tập hợp lại theo đúng thứ tự tại địa chỉ đến.

IP xác định cách gán địa chỉ và định tuyến từng gói để đảm bảo nó đến đúng nơi Mỗi gateway trên mạng kiểm tra địa chỉ IP này để xác định nơi chuyển tiếp tin nhắn.

TÌM HIỂU VỀ ETHERNET CABLES

Tổng quan về Ethernet Cables

Ethernet là một giải pháp kết nối mạng được sử dụng để kết nối các thiết bị cùng một mạng với nhau Nó được phát triển bởi Xerox Corporation vào năm 1980 và nhanh chóng trở thành công nghệ kết nối mạng chuẩn toàn cầu.Ethernet sẽ giúp cho quá trình xử lý, nhận định và truyền tải dữ liệu trong một hệ thống được mô tả chi tiết hơn cho những thiết bị Các thiết bị sẽ được liên kết thông qua cáp Ethernet Để đảm bảo tín hiệu truyền được truyền một cách chính xác và ổn định, Ethernet được xây dựng theo các tiêu chuẩn cụ thể Một trong những tiêu chuẩn quan trọng nhất của Ethernet là giao thức CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection) Giao thức này cho phép các thiết bị truyền dữ liệu mà không gây ra xung đột với các thiết bị khác trong mạng.

Cổng Ethernet là một lỗ trên thiết bị mạng máy tính mà cáp Ethernet cắm vào Mục đích của chúng là kết nối phần cứng mạng có dây trong mạng LAN Ethernet , mạng khu vực đô thị (MAN) hoặc mạng diện rộng (WAN).

1.3 Cách thức hoạt động của Ethernet.

Cách hoạt động của Ethernet là qua việc truyền dữ liệu theo mô hình CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection) Điều này cho phép nhiều thiết bị mạng trên mạng đồng thời gửi và nhận dữ liệu, tránh xung đột và xảy ra va chạm. Cách hoạt động cụ thể như sau:

Carrier Sense: Trước khi gửi dữ liệu, mỗi thiết bị sẽ kiểm tra xem tín hiệu truyền trên dây có đang được sử dụng hay không Nếu tín hiệu đang được sử dụng, thiết bị sẽ chờ cho đến khi tín hiệu trở nên trống.

Multiple Access: Nếu tín hiệu trống, thiết bị sẽ gửi dữ liệu Nếu nhiều thiết bị cùng thời điểm gửi dữ liệu, va chạm sẽ xảy ra.

Collision Detection: Nếu va chạm xảy ra, các thiết bị sẽ nhận được một tín hiệu xung đột Khi nhận được tín hiệu xung đột, các thiết bị sẽ dừng việc gửi dữ liệu và chờ một khoảng thời gian ngẫu nhiên Sau đó, thiết bị sẽ thử gửi lại dữ liệu.

Qua việc hoạt động theo mô hình CSMA/CD, Ethernet cho phép nhiều thiết bị mạng đồng thời gửi và nhận dữ liệu mà không gặp phải vấn đề xung đột hoặc gián đoạn truyền dữ liệu Điều này giúp tăng hiệu suất và tính ổn định của mạng Ethernet.Ngoài ra, Ethernet còn hỗ trợ nhiều giao thức truyền dữ liệu khác nhau như TCP/IP, UDP, FTP và HTTP, giúp cho việc truyền dữ liệu trên mạng trở nên đa dạng và linh hoạt hơn.

1.4 Ưu và nhược điểm của Ethernet. Ưu điểm:

- Tốc độ truyền dữ liệu cao: Ethernet có thể truyền dữ liệu với tốc độ rất cao, tùy thuộc vào loại Ethernet mà bạn sử dụng.

- Hiệu năng tốt: Ethernet được thiết kế để cung cấp hiệu năng tốt với tốc độ truyền dữ liệu cao và độ tin cậy cao.

- Dễ sử dụng: Ethernet rất dễ sử dụng và cấu hình, với rất nhiều thiết bị và phần mềm hỗ trợ.

- Chi phí cao: Một trong những nhược điểm của Ethernet là chi phí sản phẩm và cấu hình mạng có thể cao.

- Tốc độ truyền dữ liệu cố định: Tốc độ truyền dữ liệu của Ethernet là cố định, vì vậy nếu bạn cần tốc độ truyền dữ liệu cao hơn, bạn phải nâng cấp loại Ethernet của bạn.

1.5 So sánh Ethernet với Wi-Fi.

Mạng wifi ra đời có thể xem là cách mạng đối với thế giới số Mạng wifi kết nối không cần dùng dây Thay vào đó tất cả mọi dữ liệu đều được truyền tải qua tín hiệu không dây Dưới đây là những khác biệt lớn nhất giữa Ethernet và Wifi:

+ Dữ liệu được truyền qua cáp.

+ Tính di động hạn chế bởi các thiết bị phải kết nối với nhau bằng cáp vật lý.

+ Tốc độ truyền dữ liệu, độ tin cậy và bảo mật cao hơn wifi.

+ Tín hiệu ổn định và dữ liệu không cần phải mã hóa.

+ Độ trễ thấp tuy nhiên quá trình cài đặt lại phức tạp hơn wifi.

+ Thay vì cáp thì dữ liệu được truyền qua tín hiệu không dây.

+ Tính di động tốt hơn và khoảng cách truyền tải xa hơn.

+ Tốc độ truyền chậm hơn Ethernet đồng thời mức độ tin cậy, bảo mật cũng thấp hơn. + Thuận tiện với người dùng bởi Internet có mặt khắp mọi nơi.

+ Tốc độ truyền tín hiệu không ổn định, dễ bị nhiễu.

+ Độ trễ cao hơn Ethernet và dữ liệu phải được mã hóa.

+ So với Ethernet thì wifi cài đặt đơn giản hơn.

1.6 Các loại cáp phổ biến hiện nay.

Hiện nay, có 3 loại cáp Ethernet được sử dụng phổ biến bởi người dùng:

- CAT5E là loại cáp có thể truyền tải dữ liệu vô cùng tối ưu lên đến 1000 Mbps, điều này giúp quá trình sử dụng của bạn trở nên thoải mái hơn Ngoài ra, nó còn có đặc tính ưu việt là ít nhiễm chéo giúp quá trình mượt mà và luôn ổn định.

- Về CAT6 có nhiều điểm tương tụ với cáp CAT5E nhưng cáp CAT6 lại có băng thông lên đến 250 MHZ gấp 2,5 lần so với CAT5E giúp bạn có thể trải nghiệm toàn bộ quá trình luân chuyển dữ liệu tối ưu hơn.

- CAT6A là loại cáp Ethernet hiện đại bậc nhất ngày nay với đặc tính tránh nhiễu sóng hiệu quả nhờ vỏ ngoài khá dày Băng thông có thể lên đến 500 MHZ và hỗ trợ truyền tải dữ liệu lên đến 1000 Mbps trong khoảng cách 100m.

Tìm hiểu về các loại cáp

Ethernet Cable là một loại cáp được sử dụng trong mạng máy tính để truyền dữ liệu giữa các thiết bị mạng, như máy tính, máy chủ, thiết bị mạng và các thiết bị kết nối khác.

Nó được sử dụng rộng rãi trong hệ thống mạng LAN (Local Area Network) và WAN (Wide Area Network) để kết nối các thiết bị với nhau và cung cấp kết nối mạng ổn định và đáng tin cậy.

+ Vai trò chính của Ethernet Cable trong mạng máy tính là truyền tải dữ liệu giữa các thiết bị mạng.

Cấu trúc của Ethernet Cable bao gồm các thành phần sau:

+ Đôi xoắn: Cáp Cat5/Cat5e sử dụng bốn đôi xoắn, tức là tám sợi dây dẫn đồng được xoắn với nhau.

+ Đôi dây dẫn: Mỗi đôi xoắn gồm một dây dẫn màu xanh/đen và một dây dẫn màu trắng/đen.

+ Đầu cắm: Sử dụng đầu cắm RJ-45, có 8 chân, tuân theo tiêu chuẩn pinout T568A hoặc T568B.

2.2.1 UTP (Unshielded Twisted Pair) Đặc điểm và cấu tạo của UTP: Đặc điểm: UTP là loại cáp Ethernet không có lớp bảo vệ chống nhiễu, được sử dụng rộng rãi trong các mạng LAN và mạng gia đình.

Cấu tạo: UTP bao gồm bốn đôi dây đồng xoắn chặt lại với nhau Mỗi đôi xoắn gồm một dây dẫn màu xanh/đen và một dây dẫn màu trắng/đen Đầu cắm RJ-45 được sử dụng để kết nối cáp với các thiết bị mạng. Ưu điểm và hạn chế của UTP: Ưu điểm:

+ Giá thành thấp: UTP có chi phí thấp hơn so với các loại cáp khác, làm cho nó phổ biến và phù hợp trong nhiều ứng dụng mạng.

+ Dễ cài đặt: UTP dễ dàng cắm và rút đầu cắm RJ-45, không yêu cầu kỹ thuật chống nhiễu phức tạp.

+ Phổ biến và sẵn có: UTP là loại cáp Ethernet phổ biến nhất và được sử dụng rộng rãi trong mạng LAN và mạng gia đình.

+ Độ linh hoạt: UTP hỗ trợ nhiều tiêu chuẩn Ethernet, từ 10 Mbps đến 10 Gbps, đáp ứng các nhu cầu truyền dẫn dữ liệu khác nhau.

+ Nhạy cảm với nhiễu: Do không có lớp bảo vệ chống nhiễu, UTP có độ nhạy cao hơn đối với nhiễu điện từ và nhiễu từ bên ngoài Điều này có thể ảnh hưởng đến hiệu suất truyền dẫn và khoảng cách truyền tín hiệu.

+ Khoảng cách hạn chế: So với các loại cáp chống nhiễu, UTP có khoảng cách truyền tải dữ liệu hạn chế hơn

+ Hiệu suất tín hiệu: UTP có hiệu suất tín hiệu thấp hơn so với các loại cáp chống nhiễu như STP (Shielded Twisted Pair) hoặc cáp quang Ứng dụng phù hợp của UTP trong mạng máy tính.

- Mạng LAN (Local Area Network): UTP là lựa chọn chính cho mạng LAN trong các văn phòng, công ty, trường học, khách sạn và các tổ chức nhỏ Nó được sử dụng để kết nối các thiết bị mạng như máy tính, máy chủ, switch, router và điểm truy cập không dây.

- Mạng gia đình: UTP được sử dụng trong mạng gia đình để kết nối các thiết bị như máy tính, máy in, đầu phát media, smart TV và các thiết bị thông minh khác Nó cho phép chia sẻ tập tin, in ấn, truy cập internet và chơi game đa người.

- VoIP (Voice over IP): UTP được sử dụng để truyền dẫn âm thanh và tín hiệu thoại trong các hệ thống VoIP Điều này cho phép truyền thoại qua mạng internet sử dụng giao thức

IP, thay thế cho việc sử dụng mạng điện thoại truyền thống.

- Camera IP và giám sát mạng: UTP được sử dụng để kết nối camera IP và các thiết bị giám sát mạng trong hệ thống an ninh và giám sát Nó cho phép truyền dữ liệu video và tín hiệu điều khiển từ camera đến máy chủ giám sát hoặc thiết bị lưu trữ.

2.2.2 STP (Shielded Twisted Pair). Đặc điểm và cấu tạo của STP. Đặc điểm: STP là loại cáp Ethernet có lớp bảo vệ chống nhiễu Lớp bảo vệ này giúp giảm hiệu ứng của nhiễu điện từ và nhiễu từ bên ngoài, cung cấp một mức độ bảo vệ cao hơn so với UTP (Unshielded Twisted Pair).

Cấu tạo: STP cũng được làm từ bốn đôi dây đồng xoắn, tương tự như UTP Tuy nhiên, STP có thêm một lớp chống nhiễu bọc xung quanh các đôi dây xoắn Lớp bảo vệ này thường được làm từ vật liệu kim loại như nhôm hoặc đồng tấm. Ưu điểm và hạn chế của STP. Ưu điểm:

+ Chống nhiễu tốt hơn: Với lớp bảo vệ chống nhiễu, STP giảm được hiệu ứng của nhiễu điện từ và nhiễu từ bên ngoài, giúp tăng hiệu suất truyền dẫn dữ liệu và giảm các vấn đề liên quan đến nhiễu sóng.

+ Khoảng cách truyền dẫn xa hơn: Do khả năng chống nhiễu tốt hơn, STP có thể truyền dẫn tín hiệu qua khoảng cách xa hơn so với UTP, đặc biệt là ở các tốc độ truyền dẫn cao.

+ An toàn và bảo vệ cao: Lớp bảo vệ chống nhiễu của STP giúp bảo vệ cáp khỏi tác động từ bên ngoài, giảm khả năng bị nhiễu và tác động xấu từ các nguồn nhiễu điện từ. Hạn chế:

Ứng dụng và tầm quan trọng

3.1 Ứng dụng và sử dụng thích hợp của Straight và Crossover cables.

+ Ứng dụng: Straight Cable được sử dụng khi kết nối các thiết bị mạng khác loại với nhau, tức là kết nối một thiết bị truyền với một thiết bị nhận.

Các ví dụ ứng dụng bao gồm:

+ Kết nối máy tính với switch: Để kết nối máy tính với cổng truyền dẫn (port) của switch. + Kết nối máy tính với router: Để kết nối máy tính với cổng truyền dẫn (port) của router.

+ Kết nối switch với router: Để kết nối cổng truyền dẫn (port) của switch với cổng truyền dẫn (port) của router.

+ Ứng dụng: Crossover Cable được sử dụng khi kết nối các thiết bị cùng loại với nhau, tức là kết nối một thiết bị truyền với một thiết bị truyền khác

Các ví dụ ứng dụng bao gồm:

+ Kết nối máy tính với máy tính: Để kết nối hai máy tính trực tiếp với nhau mà không cần thông qua switch hoặc hub.

+ Kết nối switch với switch: Để kết nối hai switch trực tiếp với nhau mà không cần thông qua router hoặc hub.

+ Kết nối router với router: Để kết nối hai router trực tiếp với nhau mà không cần thông qua switch hoặc hub.

3.2 Tầm quan trọng của việc chọn đúng loại cáp Ethernet cho các ứng dụng mạng.

- Tốc độ truyền dẫn: Các loại cáp Ethernet khác nhau có khả năng truyền dẫn dữ liệu ở tốc độ khác nhau.

- Khoảng cách truyền dẫn: Các loại cáp Ethernet có giới hạn về khoảng cách truyền dẫn dữ liệu mà chúng có thể hỗ trợ mà không gặp vấn đề về mất dữ liệu hay giảm hiệu suất.

- Khả năng chống nhiễu: Các loại cáp Ethernet có khả năng chống nhiễu khác nhau, tức là khả năng chống ảnh hưởng từ tạp âm và nhiễu điện từ.

- Chi phí: Việc chọn loại cáp Ethernet phù hợp với ngân sách của mạng sẽ giúp tiết kiệm chi phí và đảm bảo hiệu suất mạng.

TRIỂN KHAI CÀI ĐẶT VÀ CẤU HÌNH

Kịch bản triển khai khi cài đặt

Trong kịch bản này nhóm sẽ thực hiện triển khai một hệ thống mạng đơn giản và cấu hình cho các thiết bị trong mạng (cụ thể: các PC và Router)

Mô tả hệ thống mạng: LAB 3.1.1 Topology

Layer 1: Phisycal Layer o Dây dẫn: Cáp UTP và Serial DCE o Router2811 - Laptop0: Cáp chéo (UDP) o Router2811 Router2811: Cáp Serial DCE o Router vs Switch, Switch vs PC, các thiết bị khác: Cáp thẳng (UTP)

Layer 2: Datalink Layer o RouterCampus A (Se0/0/0) vs RouterCampus B (Se0/0/1) o RouterCampus A (Fa0/0) vs Switch (Fa0/24) o RouterCampus A (Fa0/0) vs Laptop0 (Fa0/0) o Các thiết bị khác (Fa0/0) vs Switch (Fa0/1 … Fa0/23)

Sử dụng địa chỉ Private lớp A, gồm:

(Host) Interface Địa chỉ IP Subnet mask

Default gateway Địa chỉ Mạng Router

Server Fa0/0 10.79.0.100 255.255.0.0 10.79.0.1 10.79.0.0/16 Printer0 Fa0/0 10.79.0.101 255.255.0.0 10.79.0.1 10.79.0.0/16 Laptop0 Fa0/0 10.28.0.2 255.255.0.0 10.28.0.1 10.28.0.0/16 Các PC Fa0/0 Cấu hình DHCP 10.28.0.1 10.28.0.0/16

Thực hiện triển khai cài đặt và cấu hình (trên phần mềm mô phỏng mạng Packet Tracer)

Sơ đồ mạng LAB 3.1.1 Topology

Thực hiện cấu hình cho các thiết bị (CLI):

1 Cấu hình Hostname cho 2 Router như trong sơ đồ:

2 Bỏ phân giải tên miền trên các router.

Router(config)#no ip-domain lookup

3 Cấu hình IP cho Router CampusA

Cấu hình IP cho interface Fa0/0 và Se0/0/0.

CampusA(config-if)#ip address 10.79.0.1 255.255.0.0

CampusA(config-if)#no shutdown

Cấu hình DHCP Sever cho Router CampusA để cấp IP động cho các PC trong mạng. Ngoại trừ, dãy địa chỉ IP: 10.79.0.100 đến 10.79.0.200 sẽ được cấu hình DHCP pool.

CampusA(config)#ip dhcp excluded-address 10.79.0.100 10.79.0.200

CampusA(config)#ip dhcp pool LAN_POOL

CampusA(dhcp-config)#default-router 10.79.0.1

CampusA(dhcp-config)#dns-server 8.8.8.8

CampusA#copy running-config startup-config

4 Cấu hình IP cho interface Fa0/0 và Se0/0/0 trên Router CampusB

CampusB(config-if)#ip address 10.28.0.1 255.255.0.0

CampusB(config-if)#no shutdown

5 Cấu hình IP (Static) cho các thiết bị khác trong mạng, riêng các PC ở Campus A sẽ chọn DHCP (khi cấu hình IP).

6 Cấu hình bảo vệ các cổng Management của Router CampusA

Cấu hình bảo vệ cổng line vty (cho phép telnet).

CampusA(config-line)#password dtu123

Cấu hình bảo vệ cổng line console.

CampusA(config-line)#password dtu123

7 Cấu hình định tuyến tĩnh (Static Route) cho sơ đồ này.

Lưu cấu hình router campus A:

Lưu cấu hình router campus B

9 Xem cấu hình đã cài đặt.

Trong kịch bản này nhóm sẽ thực hiện những nội dung sau: Địa chỉ mạng 172.4.0.0/16 chia subnet theo phương pháp VLSM cho:

Ban đầu Sắp xếp lại theo VLSM

Campus_D: 1500 host Campus_C: 400 host Campus_A: 200 host Campus_B: 100 host Router vs Router: 2 host

Trường hợp: Chia subnet cho vùng mạng 1500 host

Dãy địa chỉ mạng sử dụng chia subnet: 172.4.0.0 /16

Số bít còn lại chưa dùng

{Bits 0 là chưa dùng} Octet3 còn 8 bits và Octet4 còn 8 bits

Tìm số bít của host: 2 -2≥ 1500 m= m 11

Tìm số host trong một subnet (2 m -2): =2 11 -2= 2046

2octet (có bits mượn)-n tại octet 3 còn: 8 bits

Số mạng con hoặc subnet 2 ): ( n

Subnet 1: 172.4.0.0/21 Cấp cho CampusD có

Subnet 2: 172.4.8.0/21 Tiếp tục chia Subnet cho các vùng còn lại

Các subnet dư chưa sử

Trường hợp: Chia subnet cho vùng mạng 400 host

Số bít còn lại chưa dùng

{Bits 0 là chưa dùng} Octet3 còn 3 bits và Octet4 còn 8 bits

Tìm số bít của host: 2 -2≥ 400 m= 9 m

Tìm số host trong một subnet =2 m -2= 510

Tìm số bít mượn: n=2 (Vì: 32-21-

Tìm bước nhảy: tại octet 3 còn: 3 bits

Subnet 1: 172.4.8.0/23 Cấp cho CampusC có 400 host

Các subnet dư chưa sử dụng Subnet 4: 172.4.14.0/23

Trường hợp: Chia subnet cho 200 host

Số bít còn lại chưa dùng 32-23=9 ( ) /23 là: x.x.{octet3:11111110} {octet4: 00000000}

{Bits 0 là chưa dùng} Trong đó: Octet3 còn 1 bits và Octet4 còn 8 bits Thực hiện:

Tìm số host trong một subnet: =2 m -2= 254

Tìm số bít mượn: n=1 (Vì: 32-23-8) x.x.11111110.00000000

Subnet 1: 172.4.10.0/24 Cấp cho CampusA có 200 host

Số bít còn lại chưa dùng 32-24=8 ( ) /24 là: x.x.x.{octet4:00000000}

{Bits 0 là chưa dùng} Trong đó: Octet4 còn 8 bits

Tìm số host trong 1 subnet: =2 m -2= 126

Tìm số bít mượn: n=1 (Vì: 32-24-7) x.x.x.00000000

Subnet 1: 172.4.11.0/25 Cấp cho CampusB có 100 host

Số bít còn lại chưa dùng 32-25=7 ( ) /25 là: x.x.x.{octet4:10000000}

{Bits 0 là chưa dùng} Trong đó: Octet4 còn 7 bits

Tìm số host trong một subnet: =2 m -2= 2

Tìm số bít mượn: n=5 (Vì: 32-25-2) x.x.x.10000000

Subnet 3: 172.4.11.136/30 Net_R2 (2 host) Subnet 4: 172.4.11.140/30 Net_R4 (2 host)

… … Các subnet dư chưa sử

Router Network Subnet mask IP Start IP Last Broadcast

Mô tả hệ thống: LAB 3.1.2 Topology.

+ Dây dẫn: Cáp UTP và Serial DCE

+ Router2811 Router2811: Cáp Serial DCE

+ Router vs Switch, Switch vs PC, các thiết bị khác: Cáp thẳng (UTP)

Layer 2: Datalink Layer o Router03QT (Se0/0/0) vs Router209PT (Se0/0/0) o Router03QT (Se0/0/1) vs Router254NVL (Se0/0/0) o Router03QT (Se0/1/0) vs Router137NVL (Se0/0/0) o Router03QT (Se0/1/1) vs Router120HMT (Se0/0/0) o Router03QT (Fa0/0) vs Switch (Fa0/3) o Router209PT (Fa0/0) vs Switch (Fa0/3) o Router254NVL (Fa0/0) vs Switch (Fa0/1) o Router137NVL (Fa0/0) vs Switch (Fa0/1) o Router120HMT (Fa0/0) vs Switch (Fa0/1) o Các thiết bị khác (Fa0/0) vs Switch (Fa0/1 … Fa0/23)

(Host) Interface Địa chỉ IP Subnet mask Default gateway Địa chỉ Mạng

Se0/0/0 172.4.11.129 255.255.255.252 No 172.4.11.128/30 Se0/0/1 172.4.11.133 255.255.255.252 No 172.4.11.132/30 Se0/1/0 172.4.11.137 255.255.255.252 No 172.4.11.136/30 Se0/1/1 172.4.11.141 255.255.255.252 No 172.4.11.140/30 Fa0/0 172.4.11.146 255.255.255.252 No 172.4.11.140/30

Các PC Fa0/0 Được cấu hình DHCP

Thực hiện triển khai cài đặt và cấu hình (trên phần mềm mô phỏng mạng Packet Tracer)

Sơ đồ mạng LAB 3.1.2 Topology

Thực hiện cấu hình cho các thiết bị (CLI):

1 Cấu hình Hostname cho 5 Router như trong sơ đồ

2 Cấu hình IP cho các Router

Cấu hình IP cho interface Fa0/0 và Se0/0/0

03QT(config-if)#ip address 172.4.11.129 255.255.255.252

03QT(config-if)#no shutdown

120HMT(config-if)#ip address 172.4.11.142 255.255.255.252

120HMT(config-if)#no shutdown

120HMT(config-if)#interface fa0/0

209PT(config-if)#ip address 172.4.10.2 255.255.254.0

209PT(config-if)#no shutdown

254NVL(config-if)#ip address 172.4.11.3 255.255.255.128

254NVL(config-if)#no shutdown

+ Cấu hình DHCP Sever cho các Router để cấp IP động cho các PC trong mạng Ngoại trừ, dãy địa chỉ IP: 172.10.0.1 đến 172.10.0.200 sẽ không được cấu hình DHCP Router {03 QT} không thực hiện cấu hình DHCP.

03QT (config)# ip dhcp excluded-address 172.10.0.1 172.10.0.200

03QT (config)# ip dhcp pool LAN_POOL

03QT (dhcp-config)#default-router 10.79.0.1

03QT (dhcp-config)#dns-server 8.8.8.8

03QT (config-if)#ip address 172.10.0.1 255.255.255.0

03QT (config-if)#no shutdown

03QT#copy running-config startup-config

3 Cấu hình IP (Static) cho các host Web sever.

4 Cấu hình bảo vệ các cổng Management của Router.

Cấu hình bảo vệ cổng line vty (cho phép telnet)

209PT(config-line)#password dtu123

Cấu hình bảo vệ cổng line console

209PT(config-line)#password dtu123

6 Cấu hình NAT trên Router

7 Cấu hình IP & modify lại trang index.html trên các WebServer

8 Cấu hình IP & modify lại trang sơ sở dữ liệu DNS trên DNS Server

10 Show cầu hình đã cài đặt.

Router Network Subnet mask IP Start IP Last Broadcast

IP address range for Technology 10.0.0.0/12 255.240.0.0 10.0.0.1 10.15.255.254 10.15.255.255

IP address range for Science 10.16.0.0/12 255.240.0.0 10.16.0.1 10.31.255.254 10.32.255.255

IP address range for Art& Drama 10.32.0.0/12 255.240.0.0 10.32.0.1 10.47.255.254 10.47.255.255

IP address range for Administration 10.48.0.0/12 255.240.0.0 10.48.0.1 10.63.255.254 10.63.255.255

IP address range for Router A to

IP address range for Router B to

Mô tả hệ thống: LAB 3.1.2 Topology

Dây dẫn: Cáp UTP và Serial DCE

Router2811 Router2811: Cáp Serial DCE

Router vs Switch, Switch vs PC, các thiết bị khác: Cáp thẳng (UTP)

RouterA (Se0/0/0) vs Router (Se0/0/0)C

RouterA (Se0/0/1) vs Router (Se0/0/0)B

RouterB (Se0/0/1) vs Router (Se0/0/1)C

RouterA(Fa0/0) vs Switch (Fa0/2)

RouterB (Fa0/0) vs Switch (Fa0/10)

RouterC (Fa0/0) vs Switch (Fa0/1)

RouterC (Fa0/1) vs Switch (Fa0/1)

Các thiết bị khác (Fa0/0) vs Switch (Fa0/1 … Fa0/23)

(host) interface Địa chỉ Subnetmask Default gateway Địa chỉ mạng Router A Fa0/0 10.16.0.0 255.240.0.0 No 10.16.0.0/12

1 Cấu hình Hostname cho 3 Router như trong sơ đồ.

2 Cấu hình IP cho Router A

Cấu hình IP cho interface Fa0/0 và Se0/0/0 và Se0/0/1

RouterA(config-if)#ip address 10.16.0.0 255.240.0.0

RouterA (config-if)#no shutdown

3 Cấu hình IP cho Router B

Cấu hình IP cho interface Fa0/0 và Se0/0/0 và Se0/0/1

RouterB(config-if)#ip address 10.0.0.1 255.240.0.0

RouterB (config-if)#no shutdown

4 Cấu hình IP cho Router B

Cấu hình IP cho interface Fa0/0 và fa0/1và Se0/0/0 và Se0/0/1

RouterC(config-if)#ip address 10.32.0.1 255.240.0.0

RouterC (config-if)#no shutdown

5 Cấu hình bảo vệ các cổng Management của Router.

Cấu hình bảo vệ cổng line vty (cho phép telnet)

RouterC (config-line)#password dtu123

Cấu hình bảo vệ cổng line console

RouterC (config-line)#password dtu123

8 Show cấu hình cài đặt.

Nhận xét và đánh giá

Triển khai cài đặt và cấu hình trên phần mềm mô phỏng mạng Cisco Packet Tracer là một công cụ hữu ích cho việc học tập và nghiên cứu về các thiết bị mạng Phần mềm cho phép người dùng tạo ra các mô hình mạng ảo với nhiều loại thiết bị khác nhau, từ máy tính đến router và switch Qua đó giúp ta có thể thực hiện các thao tác cài đặt và cấu hình trên các thiết bị ảo, kiểm tra kết nối và giao tiếp giữa chúng, và xem các thông tin chi tiết về các gói tin được truyền đi Phần mềm cũng cung cấp các bài lab có sẵn để người dùng thực hành các kỹ năng cơ bản và nâng cao về mạng Triển khai cài đặt và cấu hình trên phần mềm mô phỏng mạng Cisco Packet Tracer là một phương pháp hiệu quả để nắm bắt và áp dụng các kiến thức lý thuyết về mạng trong thực tế Kiến thức lý thuyết kết hợp với các bài LAB của môn học giúp sinh viên hiểu biết về các phương thức hoạt động, các kiến thức liên quan đến mô hình mạng

KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC

- Cài đặt và cấu hình các mô hình mạng.

- Chia IP, thực hiện các câu lệnh để tạo và chạy được các hệ thống mạng.

- Tìm hiểu, biết được cách hoạt động của Ethernet Cables.

- Biết được nên sử dụng loại cáp nào để nối các loại thiết bị khác nhau.

- Nắm bắt được kiến thức lý thuyết của các kiểu nối chéo và thẳng.

- Đạt được mục đích ban đầu, có thêm nền tảng kiến thức cơ bản về các loại Ethernet Cables.

- Biết cấu hình và nguyên lí hoạt động của các Router, Switch trong mô hình mạng.

HẠN CHẾ CỦA ĐỀ TÀI

Đề tài Tìm hiểu về Ethernet Cables, UTP vs STP, Straight vs Crossover, CAT

5,5e,6,7,8 Network Cables có một số hạn chế sau: Đề tài chỉ tập trung vào loại cáp mạng Ethernet dạng unshielded twisted pair (UTP) và shielded twisted pair (STP), không đề cập đến các loại cáp khác như fiber optic hay coaxial. Đề tài không đánh giá hiệu năng của các loại cáp CAT 5,5e,6,7,8 trong thực tế, chỉ trình bày về các thông số kỹ thuật như băng thông, độ dài tối đa và chuẩn kết nối.

HƯỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI

Đề tài Tìm hiểu về Ethernet Cables, UTP vs STP, Straight vs Crossover, CAT 5,5e,6,7,8 Network Cables là một đề tài có nhiều hướng phát triển trong lĩnh vực mạng máy tính Một số hướng phát triển có thể được nêu ra như sau:

- So sánh các loại cáp Ethernet khác nhau về đặc tính kỹ thuật, ưu và nhược điểm, giá cả và ứng dụng thực tế.

- Nghiên cứu về cách lắp đặt, bảo trì và sửa chữa các loại cáp Ethernet trong các môi trường khác nhau, như văn phòng, nhà ở, công trình công cộng

- Phân tích về các tiêu chuẩn và quy định liên quan đến việc sử dụng các loại cáp Ethernet trong các quốc gia và khu vực khác nhau.

- Đánh giá về xu hướng và tương lai của các loại cáp Ethernet trong bối cảnh công nghệ mạng ngày càng phát triển và đa dạng.

- Cáp Ethernet đã phát triển từ những năm 1980 và vẫn đang được sử dụng rộng rãi ngày nay Các hãng sản xuất cáp Ethernet đang phát triển các loại cáp Ethernet mới nhằm đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của người dùng về tốc độ truyền dữ liệu và khoảng cách truyền tín hiệu.

Tiêu đề	Tìm Hiểu Về Ethernet Cables, UTP Vs STP, Straight Vs Crossover, CAT 5,5E,6,7,8 Network Cables
Tác giả	Nguyễn Đức Hưng, Lê Minh Dũng
Người hướng dẫn	ThS. Trần Hữu Minh Đăng
Trường học	Đại học Duy Tân
Chuyên ngành	Mạng Máy Tính
Thể loại	Đồ án
Năm xuất bản	2023
Thành phố	Đà Nẵng

Định dạng
Số trang	72
Dung lượng	3,31 MB