báo cáo thực tập tổng quan về mạng máy tính

Lịch sử ra đời của mạng máy tínhVào giữa những năm 50, những hệ thống máy tính đầu tiên ra đời sử dụngbóng đèn điện tử nên kích thước rất cồng kềnh và tiêu tốn nhiều năng lượng.Việc nhập

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BKACAD

MỤC LỤC

TRANG

LỜI NÓI ĐẦU 3

CHƯƠNG I TỔNG QUAN VỀ MẠNG MÁY TÍNH 4

1.1 Lịch sử ra đời của mạng máy tính 4

1.2 Khái niệm cơ bản của mạng máy tính 5

1.3 Tổng quan về mạng Lan 5

1.3.1 Các khái niệm cơ bản 6

1.3.2 Các Phương pháp truy nhập đường truyền 9

CHƯƠNG II KHÁT QUÁT CHUNG VỀ MẠNG LAN VÀ GIỚI THIỆU CÔNG TY CNTT VÀ TRUYỀN THÔNG GTEL 2.1 Giới thiệu công ty 12

2.2 Khảo sát hiện trạng 12

2.3 Các kỹ thuật chuyển mạch trong mạng lan 13

CHƯƠNG III THIẾT KẾ MẠNG LAN TRONG CÔNG TY TNHH GTEL 3.1 Thiết kế mạng Lan 22

3.2 Điều kiện thi công và vật liệu thi công 22

3.3 Lựa chọn giải pháp và mô hình thiết kế 22

3.4 Thiết kế sơ đồ mạng 24

- Mô hình vật lý và mô hình logic công ty 25-26 KẾT LUẬN 28

TÀI LIỆU THAM KHẢO 29

2

LỜI MỞ ĐẦU

Có thể nói ngày nay trong khoa học máy tính không lĩnh vực nào có thể quantrọng hơn lĩnh vực nối mạng Mạng máy tính là hai hay nhiều máy tính đượckết nối với nhau theo một cách nào đó sao cho chúng có thể trao đổi thôngtin qua lại với nhau, dung chung hoặc chia sẽ dữ liệu thông qua việc in ấnhay sao chép qua đĩa mềm, CDroom…

Vì vậy hạ tầng mạng máy tính là phần không thể thiếu trong các tổ chức haycác công ty Trong điều kiện kinh tế hiện nay hầu hết đa số các tổ chức haycông ty có phạm vi sử dụng bị giới hạn bởi diện tích và mặt bằng đều triểnkhai xây dựng mạng LAN để phục vụ cho việc quản lý dữ liệu nội bộ cơquan mình được thuận lợi, đảm bảo tính an toàn dữ liệu cũng như tính bảomật dữ liệu mặt khác mạng Lan còn giúp các nhân viên trong tổ chức haycông ty truy nhập dữ liệu một cách thuận tiện với tốc độ cao

Một điểm thuận lợi nữa là mạng LAN còn giúp cho người quản trị mạng phânquyền sử dụng tài nguyên cho từng đối tượng là người dùng một cách rõ ràng

và thuận tiện giúp cho những người có trách nhiệm lãnh dậo công ty dễ dangquản lý nhân viên và điều hành công ty

3

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ MẠNG MÁY TÍNH

1.1 Lịch sử ra đời của mạng máy tính

Vào giữa những năm 50, những hệ thống máy tính đầu tiên ra đời sử dụngbóng đèn điện tử nên kích thước rất cồng kềnh và tiêu tốn nhiều năng lượng.Việc nhập dữ liệu vào máy tính được thực hiện thông qua các bia đục lỗ vàkết quả được đưa ra máy in,điều này làm mất rất nhiều thời gian và bất tiệncho người sử dụng

Đến giữa những năm 60, cùng với sự phát triển của các ứng dụng trên máytính và nhu cầu trao đổi thông tin với nhau, một số nhà sản xuất máy tính đãnghiên cứu chế tạo thành công các thiết bị truy cập từ xa tới các máy tính của

họ, và đây chính là những dạng sơ khai của hệ thống máy tính

Đến đầu những năm 70, hệ thống thiết bị đầu cuối 3270 của IBM ra đời chophép khả năng tính toán của các trung tâm máy tính đến các vùng ở xa đếngiữa những năm 70, IBM đã giới thiệu một loạt các thiết bị đầu cuối đượcthiết kế chế tạo cho lĩnh vực ngân hàng, thương mại Thông qua dây cápmạng các thiết bị đầu cuối có thể truy cập cùng một lúc đến một máy tínhdùng chung đến năm 1977, công ty Datapoint Corporation đã tung ra thịtrường hệ điều hành mạng của mình là”Attache Resource ComputerNetwork” (Arcnet) cho phép liên kết các máy tính và các thiết bị đầu cuối lạibằng dây cáp,và đó chính là hệ điều hành mạng đầu tiên

1.2 Khái niệm cơ bản của mạng máy tính

Nói một cách cơ bản, mạng máy tính là hai hay nhiều máy tính đượckết nối với nhau theo một cách nào đó sao cho chúng có thể trao đổi thông tinqua lại với nhau

Mạng máy tính ra đời xuất phát từ nhu cầu muốn chia sẻ và dùng chung dữliệu Không có hệ thống mạng thì dữ liệu trên các máy tính độc lập muốn chia

sẻ với nhau phải thông qua việc in ấn sao chép qua đĩa mềm, CD ROM gâyrất nhiều bất tiện cho người dùng Các máy tính được kết nối thành mạng chophép các khả năng:

+ Sử dụng chung các công cụ tiện ích

+ Chia sẻ kho dữ liệu dùng chung

+ Tăng độ tin cậy của hệ thống

+ Trao đổi thông điệp, hình ảnh

+ Dùng chung các thiết bị ngoại vi(máy in, máy vẽ, Fax, modem )

+ Giảm thiểu chi phí và thời gian đi lại

1.3 Tổng quan về mạng Lan

Mạng cục bộ (Lan) là hệ thống tốc độ cao được thiết kế để kết nối các máytính và các thiết bị xử lý dữ liệu khác cùng hoạt động với nhau trong một khuvực địa lý nhỏ như một tầng của tòa nhà, hoặc trong một tòa nhà Một sốmạng Lan có thể kết nối lại với nhau trong một khu vực làm việc

Các mạng Lan trở nên thông dụng vì nó cho phép những người sử dụng dùngchung những tìa nguyên quan trọng như máy in màu, ổ đĩa CD ROM ,cácphần mềm ứng dụng và những thông tin cần thiết khác Trước khi phát triểncông nghệ Lan các máy tính là độc lập với nhau, bị hạn chế bởi số lượng cácchương trình tiện ích, sau khi kết nối mạng rõ ràng hiệu quả của chúng tănglên gấp bội

4

1.3.1 Các khái niệm cơ bản

Cấu trúc topo (network topology) của mạng LAN là kiến trúc hình học thểhiện cách bố trí các đường dây cáp, sắp xếp các máy tính để kết nối thànhmạng hoàn chỉnh Hầu hết các mạng LAN ngày nay đều được thiết kế để hoạtđộng dựa trên một cấu trúc mạng định tuyến, dạng vòng cùng với những cấutrúc kết hợp của chúng

1.3.1.1 Mạng hình sao (Star topology)

Mạng hình sao bao gồm một bộ kết nối trung tâm và các nút Các nút này làcác trạm đầu và cuối, các máy tính và các thiết bị khác của mạng Bộ nốitrung tâm của mạng điều phối mọi hoạt động trong mạng

Mạng hình sao cho phép kết nối các máy tính và một bộ trung tâm (Hub)bằng cáp, giải pháp này cho phép nối trực tiếp máy tính với Hub không cầnthông qua trục Bus, tránh được các yếu tố gây ngưng trệ mạng

Hình 1.1: Cấu trúc mạng hình sao

Mô hình kết nối mạng hình sao ngày nay đã trở nên hết sức phổ biến Vớiviệc sử dụng các bộ tập trung hoặc chuyển mạch, cấu trúc mạng hình sao cóthể được mở rộng mạng bằng cách tổ chức nhiều mức phân cấp, do vậy dễdàng trong việc quản lý và vận hành

* Những ưu điểm của mạng hình sao

- Hoạt động theo nguyên lý nối song song nên có một thiết bị nào đó ở mộtnút thông tin bị hỏng thì mạng vẫn hoạt động bình thường

5

- Cấu trúc mạng đơn giản và các thuật toán điều khiển ổn định

- Mạng có thể dễ dàng mở rộng hoặc thu hẹp

* Những nhược điểm của mạng hình sao

- Khả năng mở rộng mạng hoàn toàn phụ thuộc vào khả năng của thiết bị

- Trung tâm có sự cố thì toàn mạng ngưng hoạt động

- Mạng yêu cầu nối độc lập riêng rẽ từng thiết bị ở các nút thông tin đến trungtâm , khoảng cách từ máy trung tâm rất hạn chế (100 m)

1.3.1.2 Mạng hình tuyến Bus (Bus topology)

Thực hiện theo cách bố trí hành lang, các máy tính và các thiết bị khác – cácnút mạngđều được nối với nhau trên một trục đường dây cáp chính để chuyểntải tín hiệu

Tất cả các nút đều sử dụng chung đường dây cáp chính này

Phía hai đầu dây cáp được bịt bởi một thiết bị gọi là terminator Các tín hiệu

và dữ liệu khi truyền đi dây cáp đều mang theo địa chỉ của nơi đến

Hình 1.2: Mô hình mạng hình tuyến

*Những ưu điểm của mạng hình tuyến

6

- Loại hình mạng này dùng dây ít nhất, dễ lắp đặt, giá rẻ.

- Sự ùn tắc giao thông khi di chuyển dữ liệu với dung lượng lớn.

- Khi có sự hỏng hóc ở một bộ phận nào đó thì rất khó phát hiện

- Ngừng trên đường dây để sửa chữa thì phải ngưng toàn bộ hệ thống nên cấutrúc này ngày nay ít được sử dụng

1.3.1.3 Mạng dạng vòng (Ring topology)

Mạng dạng này, được bố trí theo dạng xoay vòng, đường dây cáp được thiểt

kế làm thành một vòng khéo kín, tín hiệu được chạy theo một chiều nào đó.Các nút truyền tín hiệu cho nhau mỗi thời điểm chỉ có một nút mà thôi

* Ưu điểm của mạng dạng vòng

- Mạng dạng vòng có thuận lợi là nó có thể mở rộng mạng ra xa hơn, tổngđường dây cần thiết ít hơn so với hai kiểu trên

- Mỗi trạm có thể đạt được tốc độ tối đa khi truy nhập

*Nhược điểm của mạng dạng vòng

- Đường dây phải khép kín, nếu bị ngắt ở một thời điểm nào dó thì toàn hệthống cũng bị ngưng

Hình 1.3: Mô hình mạng dạng vòng1.3.1.4 Mạng dạng kết hợp

7

Kết hợp hình sao và tuyến (Star/ Bus topology ) Cấu hình mạng dạng này có

bộ phận tách tín hiệu (Spiter) giữ vai trò thiết bị trung tâm, hệt hống dây cápmạng có thể chọn hoặc Ring topology hoặc Linear Bus topology Lợi điểmcủa cấu hình này là mạng có thể gồm nhiều nhóm làm việc ở cách xa nhau,ARCNE là mạng dạng kết hợp Star/ Bus Topology Cấu hình dạng này đưalại sự uyển chuyển trong việc bố trí các đường dây tương thích dễ dàng vớibất cứ toà nhà nào

Kết hợp hình sao và vòng (Star/ Ring topology) Cấu hình dạng kết hợp Star/Ring topology), có một thẻ bài liên lạc (Token) được chuyển vòng quanh mộtcái Hub trung tâm Mỗi trạm làm việc (Workstation) được nối với Hub – làcầu nối giữa các trạm làm việc và để tăng khoảng cách cần thiết

1.3.2 Các phương pháp truy nhập đường truyền

Khi được cài đặt vào trong mạng máy tính thì các máy trạm phải tuânthủ theo những quy tắc định trước để có thể sử dụng đường truyền, đó làphương thức truy nhập đường truyền Phương thức truy nhập đường truyền và

nó được định nghĩa là các thủ tục điều hướng trạm làm việc làm thế nào vàlúc nào có thể thâm nhập vào đường dây cáp gửi hay nhận các gói thông tin

Có 3 phương thức cơ bản như sau:

1.3.2.1 GIAO THỨC CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access withCollision Detection)

Giao thức này thường được dùng cho mạng có cấu trúc hình tuyến, các máytrạm cùng chia sẻ một kênh truyền thông chung, các trạm đều có cơ hội thâmnhập đường truyền như nhau (Multiple Access)

Tuy nhiên tại một thời điểm thì chỉ có một trạm được truyền dữ liệu mà thôi,trước khi truyền dữ liệu, mỗi trạm phải lắng nghe đường truyền để chắc chắnrằng đường truyền đang rỗi (carrier Sense) Nếu gặp đường truyền rỗi mớiđược truyền

Trong trường hợp hai trạm thực hiện việc truyền dữ liệu đồng thời, lúc nàykhả năng xảy ra xung đột dữ liệu sẽ là rất cao Các trạm tham gia phải pháthiện được sự xung đột và thông báo tới các trạm khác gây ra xung đột(Collision Dection), đồng thời các trạm phải ngừng thâm nhập truyền dữ liệungay, chờ đợi lần sau trong khoảng thời gian ngẫu nhiên nào đó rồi mới tiếp

8

9

tục truyền tiếp.Khi lưu lượng các gói dữ liệu cần di chuyển trên mạng quácao, thì việc xung đột có thể xẩy ra với số lượng lớn dẫn đến làm chậm tốc

độ truyền thông tin của hệ thống

1.3.2.2 Giao thức truyền thẻ bài

Giao thức này thường được dùng trong các mạng LAN có cấu trúc dạng vòng

sử dụng kỹ thuật chuyển thẻ bài (token) để cấp phát quyền truy nhập đườngtruyền dữ liệu đi

Thẻ bài ở đây là một đơn vị dữ liệu đặc biệt, có kích thước và nội dung (gồmcác thông tin điều khiển ) được quy định riêng cho mỗi giao thức Trongđường dây cáp liên tục có một thẻ bài chạy quanh trong mạng

Phần dữ liệu của thẻ bài có một bít biểu diễn trạng thái sử dụng của nó (Bậnhoặc rỗi) Trong thẻ bài có chữa một địa chỉ đích và mạng dạng xoay vòng thìtrật tự của sự truyền thẻ bài tương đương với trật tự vật lý của trạm xungquanh vòng Một trạm muốn truyền dữ liệu thì phải đợi đến khi nhận đượcmột thẻ bài rỗi, khi đó trạm sẽ đổi bít trạng thái của thẻ bài thành bận, nén gói

dữ liệu có kèm theo địa chỉ nơi nhận vào thẻ bài và truyền đi theo chiều củavòng thẻ bài lúc này trở thành khung mang dữ liệu Trạm đích sau khi nhậnkhung mang dữ liệu này sẽ copy dữ liệu vào bộ đệm rồi tiếp tục truyền khungtheo vòng nhưng thêm một thông tin xác nhận Trạm nguồn nhận lại khungcủa mình (theo vòng) đã nhận đúng, rồi bít bận thành bít rỗi và truyền thẻ bàiđi

Vì thẻ bài chạy vòng quanh trong mạng kín và có một thẻ nên việc đụng độ

dữ liệu không thể xẩy ra Do vậy hiệu suất truyền dữ liệu của mạng khôngthay đổi, trong các giao thức này cần giải quyết hai vấn đề có thể dấn đến phá

vỡ hệ thống Một là việc mất thẻ bài làm cho trên vòng không còn thẻ bài lưuchuyển nữa Hai là một thẻ bài tuân thủ đúng sự phân chia của môi trườngmạng, hoạt động dựa vào sự xoay vòng tới các trạm Việc truyền thẻ bài sẽkhông thực hiện được nếu việc xoay vòng bị đứt đoạn Giao thức phải chữacác thủ tục kiểm tra thẻ bài để cho phép khôi phục lại thẻ bài bị mất hoặcthay thế trạng thái của thẻ bài và cung cấp các phương tiện để sửa đổi logic(thêm vào, bớt đi hoặc định lại trật tự của các trạm)

1.3.2.2 Giao thức FĐL

FDDL là kỹ thuật dùng các mạng có cấu trúc vòng, chuyển thẻ bài tốc độ cao

bằng phương tiện cáp sợi quang

FDDL sử dụng cơ chế chuyển thẻ bài trong vòng tròn khép kín Lưu thông

trên mạng FDDL bao gồm 2 luồng giống nhau theo hai hướng ngược nhau.FDDL thường được sử dụng với hai mạng trục trên đó những mạng LAN

công suất thấp có thể nối vào Các mạng LAN đòi hỏi tốc độ truyền dữ liệucao và dài băng thông lớn cũng có thể sử dụng FDDL

Hình 1.4: Cấu trúc mạng dạng vòng của F

10

11

CHƯƠNG II: KHÁI QUÁT CHUNG VỀ MẠNG LAN VÀ GIỚI THIỆU CÔNG TY TNHH CNTT VÀ TRUYỀN THÔNG GTEL 2.1 Giới Thiệu Công Ty:

Công ty TNHH CNTT và truyền thông GTEL địa chỉ đặt tại 103 NguyễnTuân,

Q.Thanh Xuân,Hà Nội, mang trong mình sứ mệnh là đơn vị tiên phong, điđầu trong xây dựng giải pháp ứng dụng công nghệ thông tin, truyền thônghiện đại vào sản xuất kinh doanh, tạo ra chuỗi sản phẩm, giải pháp có giá trịvượt trội về sức cạnh tranh trên thị trường; và đáp ứng các yêu cầu chuyênmôn, nghiệp vụ chuyên biệt của lực lượng CAND góp phần vào công cuộcphát triển kinh tế xã hội và bảo vệ vững chắc an ninh quốc gia, an ninh trật tựtrong tình hình mới của đất nước

2.2 Khảo sát hiện trạng :

Mô hình công ty TNHH GTEL-ICT bao gồm3 tầng

➢ Tầng 1: Gồm 2 phòng :phòng kinh doanh(10 pc+ 1 máy fax) ,phòng kếtoán-

tàivụ(5 pc +1 máy in)

➢ Tầng 2 : Gồm 3 phòng : phòng server(1 pc),phòng kĩ thuật(15pc), phònglắp ráp-bảo hành( 10pc + 1 máy in)

➢ Tầng 3 : Gồm 3 phòng: phòng giám đốc(1pc), phòng phó giám đốc(1pc), phòng kế hoạch(4pc)

Chức năng từng bộ phận:

Ban giám đốc: chỉ đạo và quyết định mọi hoạt động của công ty

Phòng kinh doanh:Mua bán thiết bị tin hoc cho công ty

Phòng kế toán tài vụ :Thực hiện việc thu, chi tài chính phục vụ các hoạt độngcủa

công ty đúng với chế độ tài chính và kế hoạch được cấp phát, thực hiện việcchi trả

lương cho CBCNV trongcông ty.

Phòng server: Điều khiển mọi hoạt động truy nhập mạng trong công ty

Phòng kĩ thuật: Chuyên sửa chữa và thi công lắp đặt các công trình thiết kế

mà công ty hợp đồng

2.3 Các kỹ thuật chuyển mạch trong mạng lan

2.3.1 Phân đoạn mạng Lan

Mục đích của phân chia băng thông hợp lý đáp ứng nhu cầu của các ứng dụngtrong mạng đồng thời tận dụng hiệu quả nhất băng thông đang có để thựchiện tốt điều này cần hiểu rõ khái niệm : Miền xung đột(Collition domain) vàmiền quảng bá (Broadcast domain)

* Miền xung đột (còn gọi là miền băng thông – Bandwith domain)

Như đã miêu tả trong hoạt động của Ethernet, hiện tượng xung đột xảy ra khihai trạm trong cùng một phân đoạn mạng đồng thời truyền khung, Miền xungđột được định nghĩa là vùng mạng mà trong đó các khung phát ra có thểgây xung đột với nhau Càng nhiều trạm trong cùng một miền cung đột thì

sẽ làm tăng sự xung đột và làm giảm tốc độ đường truyền Vì thế mà miềnxung đột còn có thể gọi là miền băng thông (các trạm trong cùng miền này sẽchia sẻ băng thông của miền)

Khi sử dụng các thiết bị kết nối khác nhau, ta sẽ phân chia mạng thành cácmiền xung đột và miền quảng bá khác nhau

2.3.2 Phân đoạn mạng bằng repeater

Thực chất repeater không phân đoạn mạng mà chỉ mở rộng đoạn mạng vềmặt vật lý.Nói chính xác thì repeater cho phép mở rộng miền xung đột

12

13

Hình 2.1: Kết nối mạng Ethernet 10 Base T sử dụng Hub

Hệ thống mạng 10 Base T sử dụng Hub như là một bộ repeater nhiều cổng.Các máy trạm cùng nối một Hub sẽ thuộc cùng một miền xung đột

Giả sử 8 trạm nối cùng một Hub 10 Base T tốc độ 10Mb/s, vì tại một thờiđiểm chỉ có một trạm được truyền khung nên băng thông trung bình mỗi trạm

có được là :

10 Mb/s : 8 trạm=1,25 Mbps /1 trạm

Hình sau minh hoạ miền xung đột và miền quảng bá khi sử dụng repeater:

Hình 2.2: Miền xung đột và miền quảng bá khi phân đoạn mạng bằngRepeater