Báo cáo thực hành viễn thông 1 nghiên cứu, thiết kế xây dựng mạng lưới acl sử dụng phần mềm pаскет tracer

Vì vậy, em quyết định chọn đề tài "Mô phỏng kết nối mạng và phân tích, nghiêncứu sự tương tác giữa các thiết bị thông qua phần mềm Cisco Packet Tracer" làmchủ đề nghiên cứu của mình.. Pa

MVT&MT 6

D1 Lớp:

Điện tử viễn thông

Chuyên ngành:

viễn thông -

Công nghệ kỹ thuật điện tử

Ngành:

1810540431 2

Mã sinh viên:

Nguyễn Ngọc Tùng

: n Sinh viên thực hiệ

Đàm Xuân Định

S

h T Giảng viên hướng dẫn:

TRACER ACL SỬ DỤNG PHẦN MỀM PACKET

NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ XÂY DỰNG MẠNG LƯỚI

1 VIỄN THÔNG ÀNH

ỰC H TH

BÁO CÁO

THÔNG VIỄN

KHOA ĐIỆN TỬ TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC

-BỘ CÔNG THƯƠNG

MỤC LỤC

MỤC LỤC i

MỞ ĐẦU 3

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ LÝ THUYẾT CƠ BẢN 4

1.1 Giới thiệu phần mềm Packet Tracer 4

1.1.1 Định nghĩa về phần mềm Packet Tracer 2

1.1.2 Những tính năng của phầm mền Packet Tracer 5

1.1.3 Những giao thức được hỗ trợ của phần mền Packet Tracer 7

1.1.4 Lợi ích của phần mềm Packet Tracer 8

1.1.5 Ứng dụng của phần mềm Packet Tracer 8

1.2 Switch 9

1.2.1 Định nghĩa về Switch 9

1.2.2 Chức năng của Switch 10

1.2.3 Đặc điểm của Switch 11

1.3 Router 13

1.3.1 Định nghĩa về router 13

1.3.2 Chức năng của Router 13

1.3.3 Đặc điểm của router 14

CHƯƠNG 2.XÂY DỰNG HỆ THỐNG MẠNG KHUNG PHÙ HỢP VỚI YÊU

CẦU ĐỀ BÀI ĐẶT RA 15

2.1Xây dựng mạng lưới kết nối 15

2.2 Xây dựng mô hình mạng cho hệ thống kết nối 16

2.2.1 Thiết kế mô hình hệ thống mạng 16

2.3 Cấu hình địa chỉ IP cho hệ thống mạng 18

2.4 Khai báo ip giữa các router ……… 21

2.4 Định tuyến OSPF là gì? 22

3 Các yêu cầu của đề bài và cách giải quyết………26

3.1ACL là gì? ……… 26

3.2 Thực hiện các yêu cầu:……… 29

Kết luận………42

Tài liẹu tham khảo ……… 43

MỞ ĐẦU

Trong bối cảnh phát triển không ngừng của khoa học công nghệ, lĩnh vực công nghệ kĩ thuật Điện tử Viễn thông đang chứng kiến những bước tiến vượt bậc Một trong những thành tựu lớn nhất là sự ra đời và phổ biến của máy tính, mở ra kỷ nguyên mới với nhiều ứng dụng quan trọng trong mọi lĩnh vực của cuộc sống Hiện nay, công nghệ kĩ thuật Điện tử Viễn thông đã và đang phát triển với tốc độ chóng mặt, không ngừng mang đến những giải pháp hiệu quả và tiên tiến Ngành công nghệ kĩ thuật Điện tử Viễn thông không chỉ đóng vai trò then chốt trong việc kết nối con người và thông tin mà còn là động lực thúc đẩy sự

Nhận thấy được những lợi ích mà lĩnh vực này mang lại, em quyết định tìm hiểusâu hơn về các phương pháp xây dựng, lắp đặt cơ sở hạ tầng mạng và cấu hìnhcác thiết bị để chúng có thể hoạt động hiệu quả trong hệ thống mạng Với mongmuốn ứng dụng những kiến thức đã học vào thực tế, em đã tiến hành nghiên cứu

và thực hiện dự án này để hiểu rõ hơn về cách thức cấu hình và quản lý các thiết

bị mạng, từ đó nâng cao kỹ năng chuyên môn và chuẩn bị tốt hơn cho tương lainghề nghiệp

Vì vậy, em quyết định chọn đề tài "Mô phỏng kết nối mạng và phân tích, nghiêncứu sự tương tác giữa các thiết bị thông qua phần mềm Cisco Packet Tracer" làmchủ đề nghiên cứu của mình Mặc dù đã nỗ lực để hoàn thành đề tài theo đúngthời gian yêu cầu, nhưng do hạn chế về kinh nghiệm tự nghiên cứu và biên soạn,bài báo cáo này không thể tránh khỏi những thiếu sót về nội dung và hình thứctrình bày Em rất mong nhận được sự đánh giá và góp ý từ quý thầy cô để em cóthể hoàn thiện hơn trong tương lai

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ LÝ THUYẾT CƠ BẢN

1.1 Giới thiệu phần mềm Packet Tracer

1.1.1 Định nghĩa về phần mềm Packet Tracer

Hiện nay có rất nhiều phần mềm tạo Lab ảo được sử dụng Packet Tracer làmột phần mềm của Cisco giúp chúng ta thiết kế một hệ thống mạng ảo với mọitình huống giống như thật Packet Tracer được dùng để vẽ và thiết kế hệ thốngmạng của mình, công cụ Packet Tracer giúp bạn hiểu được luồng dữ liệu truyềnthông trong mạng, thiết kế và xây dựng các mạng máy tính trong một môi trườnggiả lập trước khi tiếp cận môi trường thực

Hình 1 1 Giao diện của phần mềm Packet Traces

Là phần mềm rất tiện dụng cho những người bước đầu đi vào khám phá, xâydựng và cấu hình các thiết bị của Cisco, nó có giao diện rất trực quan với hình ảnhgiống như Router thật, bạn có thể nhìn thấy các port, các Module Bạn có thể thayđổi các module của chúng bằng cách drag- drop những module cần thiết để thaythế, bạn có thể chọn loại cáp nào cho những kết nối của bạn Bạn cũng có thể nhìnthấy các gói tin đi trên các thiết bị của bạn như thế nào

Là một phần mềm miễn phí, Packet Tracer được hãng Cisco phân phối miễnphí cho người sử dụng Phiên bản mới nhất hiện nay là 6.0.1 PT Với công cụ giảlập này, người học sở hữu một tập hợp khá lớn các thiết bị thực hành mạng như:Routers, Switches, Wireless Devices, End Devices (PC, Laptop, IP Phone ), vàConnections (các loại cáp)

1.1.2 Những tính năng của phầm mền Packet Tracer

Một số tính năng của phần mềm Packet Traces như:

Thiết bị không giới hạn: Tính năng này cho phép người dùng tạo và cấu hình

số lượng thiết bị mạng không giới hạn trong một mô phỏng, rất hữu ích khi thiết kế

Học trực tuyến: Packet Tracer đi kèm với nhiều tài nguyên học tập, bao gồm

mô hình, bài tập và bài giảng, giúp người dùng học về các khái niệm và thiết bịmạng khác nhau

Tùy chỉnh hoạt động người dùng: Packet Tracer cho phép tạo và tùy chỉnhcác hoạt động học tập cho cả một người hoặc nhiều người dùng, hỗ trợ giáo viên

và giảng viên tạo bài học và bài tập thực hành phù hợp với nhu cầu học sinh

Môi trường tương tác: Giao diện người dùng trực quan và tương tác củaPacket Tracer giúp dễ dàng tạo, cấu hình và theo dõi các mạng mô phỏng

Trực quan hóa mạng: Packet Tracer cung cấp nhiều công cụ trực quan giúphiểu rõ cách thức hoạt động của mạng, như xem luồng dữ liệu, thông tin bảng địnhtuyến và chuyển mạch, theo dõi hiệu suất mạng

Hình 1 2 Các tính năng của phần mềm Packet Traces

Chế độ thời gian thực và mô phỏng: Packet Tracer có hai chế độ hoạt động:thời gian thực và mô phỏng Chế độ thời gian thực cho phép tương tác với mạng

mô phỏng như mạng thực, trong khi chế độ mô phỏng cho phép chạy các môphỏng mạng với tốc độ cao hơn hoặc chậm hơn thực tế

Tự học theo nhịp độ: Packet Tracer là công cụ tự học, cho phép học tập vàthực hành các kỹ năng mạng theo tốc độ cá nhân

Hỗ trợ phần lớn giao thức mạng: Packet Tracer hỗ trợ hầu hết các giao thứcmạng phổ biến như IP, TCP, UDP, ICMP, RIP, OSPF và EIGRP, giúp người dùngthực hành các kỹ năng mạng với nhiều giao thức khác nhau

Hỗ trợ đa ngôn ngữ: Packet Tracer hỗ trợ nhiều ngôn ngữ như tiếng Anh,tiếng Pháp, tiếng Đức, tiếng Trung Quốc và tiếng Nhật, làm cho nó trở thành công

cụ học tập hiệu quả cho người dùng toàn cầu

Khả năng tương thích đa nền tảng: Packet Tracer có thể chạy trên nhiều hệđiều hành khác nhau, bao gồm Windows, macOS và Linux, giúp người dùng sửdụng trên bất kỳ thiết bị nào họ có

1.1.3 Những giao thức được hỗ trợ của phần mền Packet Tracer

Lớp Application, gồm các giao thức như: FTP, SMTP, POP3, HTTP, TFTP,Telnet, SSH, DNS, DHCP, NTP, SNMP, AAA, ISR, VOIP, MQTT,

SCCP config và gọi hỗ trợ lệnh ISR, trình quản lý cuộc gọi nhanh

Lớp Transport, gồm các giao thức như: TCP và UDP, Thuật toán Nagle TCP

& Phân mảnh IP, RTP

Lớp Network, gồm các giao thức như: BGP, IPv4, ICMP, ARP, IPv6,ICMPv6, IPSec, RIPv1/v2/ng, OSPF đa vùng, OSPFv3, EIGRP, EIGRPv6, địnhtuyến tĩnh, phân phối lại tuyến, chuyển mạch đa lớp, L3 QoS, NAT,

CBAC, dựa trên vùng tường lửa chính sách và hệ thống chống xâm nhập trên ISR,GRE VPN, IPSec VPN, HSRP, CEF, SPAN/RSPAN, L2NAT, PTP, REP, LLDP

Lớp Network Access/Interface , gồm các giao thức như: Ethernet (802.3),802.11, HDLC, Frame Relay, PPP, PPPoE, STP, RSTP, VTP, DTP,

CDP, 802.1q, PAgP, QoS L2, SLARP, WEP đơn giản, WPA, EAP, VLANs,

CSMA/CD, EtherChannel, Hỗ trợ mạng DSL, 3/4G

1.1.4 Lợi ích của phần mềm Packet Tracer

Phần mềm Packet Traces giúp kiểm tra mạng và lỗi Packet Tracer cho phépbạn dễ dàng kiểm tra mạng và phát hiện các vấn đề cũng như lỗi trong mạng Điềunày giúp bạn phát triển kỹ năng sửa lỗi và tối ưu hóa mạng của mình

Packet Tracer là một công cụ miễn phí, giúp giảm chi phí đào tạo mạng cho

cá nhân và doanh nghiệp Bằng cách sử dụng Packet Tracer, bạn có thể thực hànhcác kỹ năng mạng một cách hiệu quả mà không cần phải sử dụng các thiết bị mạngthực tế, giúp tiết kiệm thời gian và tài nguyên

Packet Tracer cung cấp một môi trường an toàn và ảo để bạn thực hành vàthử nghiệm các kỹ thuật mạng Bạn có thể xây dựng và kiểm tra các mạng phức tạp

mà không cần sử dụng các thiết bị vật lý thực sự, giảm thiểu rủi ro và chi phí

Packet Tracer là một công cụ quan trọng trong việc chuẩn bị cho các chứngchỉ Cisco như CCNA (Cisco Certified Network Associate) và CCNP (CiscoCertified Network Professional) Việc thực hành và kiểm tra kiến thức trong môitrường thực tế giúp bạn chuẩn bị tốt cho các kỳ thi chứng chỉ này

1.1.5 Ứng dụng của phần mềm Packet Tracer

Phần mềm Packet Traces có rất nhiều ứng dụng trong ngành công nghệ kĩ thuật điện tử viễn thông cũng như trong các ngành công nghệ khác Một số ứng dụng của phần mềm Packet Traces như :

Mô hình hóa mạng: Packet Tracer là công cụ lý tưởng để thiết kế và mô hìnhhóa các mạng trước khi triển khai thực tế, giúp đảm bảo rằng mạng được thiết kế sẽhoạt động như dự kiến

Tìm hiểu và thử nghiệm các giao thức: Packet Tracer hỗ trợ một loạt cácgiao thức mạng, cho phép bạn thử nghiệm và hiểu rõ cách chúng hoạt động, đặcbiệt hữu ích khi bạn muốn nghiên cứu về các giao thức mạng cụ thể

Nghiên cứu và phát triển dự án: Công cụ này là lựa chọn hàng đầu để thựchiện nghiên cứu và phát triển các dự án mạng Bạn có thể tạo các mô hình mạngphức tạp để thử nghiệm các ý tưởng và giải pháp mạng

Hỗ trợ giảng dạy từ xa: Trong bối cảnh học tập từ xa, Packet Tracer là công

cụ không thể thiếu để tạo bài giảng và hoạt động học trực tuyến trong môi trườnggiảng dạy từ xa

Tạo môi trường thử nghiệm IoT: Packet Tracer cung cấp khả năng tích hợpcác thiết bị IoT, giúp bạn tạo và thử nghiệm các ứng dụng và kịch bản IoT mộtcách dễ dàng

Tích hợp phát triển ứng dụng: Bạn có thể sử dụng Packet Tracer để tích hợp

mã Python và tự động hóa mạng, từ đó phát triển các ứng dụng và kịch bản tùychỉnh một cách hiệu quả

Hình 1 3 Nghiên cứu và phát triển dự án trên Packet Tracer

1.2 Switch

1.2.1 Định nghĩa về Switch

Switch là thiết bị chuyển mạch trong hệ thống mạng Chúng được sử dụng

để kết nối các đoạn mạng vào với nhau theo kiểu hình sao (Star) Theo đó, Switch

chuyển dữ liệu Bên cạnh đó, các thiết bị Switch hiện đại hơn có hỗ trợ công nghệFull Duplex còn được sử dụng để mở rộng băng thông của đường truyền

Hình 1 4 Switch

1.2.2 Chức năng của Switch

Chuyển các khung dữ liệu

Chức năng của Switch đầu tiên mà chúng ta cần phải nhắc đến đó là chúngđược sử dụng để chuyển các khung dữ liệu giữa các thiết bị được kết nối với nhau.Switch sẽ đóng vai trò giống như một người cảnh sát giao thông phân luồng dữliệu trong mạng cục bộ Từ đó, giúp các loại dữ liệu sẽ được chuyển đến đúng nơi

mà chúng phải đến, không làm tắc nghẽn hay gián đoạn

Chia nhỏ hệ thống mạng

Switch có tác dụng là chia nhỏ hệ thống mạng LAN thành các segment nhỏhơn Thông qua các cổng kết nối của Switch, nhiều segment được nối lại với nhaumột cách dễ dàng hơn Chức năng ngày của Switch sẽ giúp tạo ra các miền đụng

độ nhỏ hơn về cung cấp băng thông lớn cho người dùng

Hình 1 5 Switch giúp chia nhỏ hệ thống mạng

Kết nối được nhiều segment

Khi hai máy tính liên kết với nhau, công dụng của Switch đó chính là nhậnbiết xem máy nào đang kết nối vào cổng của nó Sau đấy, chúng sẽ thực hiện thiếtlập mạng ảo giữa 2 cổng với nhau một cách tương thích nhất mà không làm ảnhhưởng đến việc lưu thông của các cổng khác

Xây dựng bảng và cung cấp thông tin

Thêm một câu trả lời cho câu hỏi chức năng của Switch là gì nữa đó chính làthực hiện xây dựng các bảng thông tin có liên quan đến các gói và gửi chúng đếnđúng địa chỉ theo yêu cầu Tức là Switch sẽ nhận dữ liệu từ các máy tính trong hệthống và phân tích, tạo bảng sau đó gửi đi

1.2.3 Đặc điểm của Switch

Switch là một thiết bị mạng quan trọng trong hạ tầng mạng LAN (Local AreaNetwork), đóng vai trò kết nối các thiết bị như máy tính, máy in, server, và cácthiết bị mạng khác lại với nhau Đặc điểm của Switch được thể hiện rõ qua bảngdưới đây:

Bảng 1 1 Đặc điểm của Switch

Lớp Lớp liên kết dữ liệu

Chức năng Cho phép kết nối với nhiều thiết bị với nhau, tiến

hành quản lý cổng, quản lý bảo mật cài đặt Vlan

Hoạt động Lớp Data Link (Layer 2) và Lớp Mạng (Layer 3) Biểu mẫu truyền dữ liệu Khung và gói

Kiểu truyền tải Unicast hoặc multicast hoặc Broatcat

Lưu trữ địa chỉ Lưu trữ địa chỉ IP và địa chỉ MAC của các nút

Hình 1 6 Router

1.3.2 Chức năng của Router

Router (bộ định tuyến) là một thiết bị mạng quan trọng, đóng vai trò trunggian trong việc truyền tải dữ liệu giữa các mạng khác nhau Dưới đây là các chứcnăng chính của router:

Chuyển giao gói tin (Packet Forwarding): Router nhận dữ liệu dưới dạng cácgói tin từ một mạng và chuyển tiếp chúng đến mạng đích thông qua các cổng kếtnối phù hợp Quá trình này dựa trên bảng định tuyến (routing table) mà router duytrì để xác định đường đi tối ưu nhất cho dữ liệu

Định tuyến (Routing): Router quyết định đường đi của dữ liệu dựa trên cácthuật toán định tuyến và thông tin từ các giao thức định tuyến như OSPF, BGP,RIP Điều này giúp tối ưu hóa hiệu suất mạng và đảm bảo dữ liệu đến đúng đích

Quản lý giao thức mạng: Router hỗ trợ nhiều giao thức mạng khác nhau, chophép nó giao tiếp với các thiết bị và mạng có cấu trúc khác nhau Điều này giúp kếtnối các mạng LAN, WAN và Internet một cách hiệu quả

Chuyển đổi địa chỉ mạng (NAT - Network Address Translation): NAT chophép nhiều thiết bị trong mạng nội bộ chia sẻ một địa chỉ IP công cộng duy nhất

Điều này không chỉ tiết kiệm địa chỉ IP mà còn tăng cường bảo mật bằng cách ẩnđịa chỉ IP nội bộ

Chức năng tường lửa (Firewall): Nhiều router tích hợp tính năng tường lửa,giúp bảo vệ mạng nội bộ khỏi các mối đe dọa từ bên ngoài bằng cách kiểm soát lưulượng dữ liệu dựa trên các quy tắc bảo mật đã thiết lập

Quản lý băng thông (Bandwidth Management): Router có thể ưu tiên lưulượng dữ liệu cho các ứng dụng hoặc dịch vụ quan trọng, đảm bảo hiệu suất mạng

ổn định và tránh tình trạng tắc nghẽn

Hỗ trợ DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol): Router có thể hoạtđộng như một máy chủ DHCP, tự động cấp phát địa chỉ IP cho các thiết bị trongmạng, đơn giản hóa quá trình kết nối và quản lý mạng

VPN (Virtual Private Network) support: Nhiều router hỗ trợ kết nối VPN, cho phép người dùng thiết lập các kết nối mạng riêng ảo an toàn từ xa, bảo

vệ dữ liệu khi truy cập qua Internet công cộng

1.3.3 Đặc điểm của router

Bảng dưới đây tổng hợp các đặc điểm chính của router, giúp hiểu rõ hơn vềvai trò và các tính năng mà một thiết bị router có thể cung cấp

Bảng 1 2 Đặc điểm của router

Tương thích với các giao thức như RIP, OSPF, BGP để

tối ưu hóa việc định tuyến dữ liệu

Bảo mật WPA3, tường lửa, VPN, và kiểm soát truy cập

Hỗ trợ VLAN Cho phép phân chia mạng thành các VLAN để quản lý

và bảo mật tốt hơn

2.XÂY DỰNG HỆ THỐNG MẠNG KHUNG PHÙ HỢP VỚI YÊU CẦU

ĐỀ BÀI ĐẶT RA

2.1Xây dựng mạng lưới kết nối có:

4 Router Router1, Router2, Router3, Router4

- 3 Switch

• Switch 1 kết nối với Router 1, Switch2 kết nối với Router2,

• Switch 3 kết nối với Router 3

7 Computer

- May 1-1 kết nối với Switch 1

May2-1, May2-2, May2-3, May2-4 Kết nối với Switch2,

- May 3-1 kết nối với Switch3, - May4-1 kết nối với Router 4

Router 1 và Router 2 được cấp phát địa chỉ mang 11.1.1.0/24

Router 3 và Router 4 được cấp phát địa chỉ mạng 21.1.1.0/24

Câu 3 May2-2 Chỉ kết nỗi và gửi dữ liệu đền các máy trong cùng Switch và May

3-1, May4-3-1, không kết

nổi được đến May1-1 Câu 4 May 2-3 Chỉ kết nối và gửi dữ liệu đến các máy trong cùng Switch và May 3-1, không kết nổi

được đền May 1-1, May4-1

Câu 5 May2-4 Chỉ kết nói và gửi dữ liệu đến các máy trong cùng Switch, không kết nối được đền May1-1, May3-1, May4-1

Câu 6: May 3-1 Chỉ kết nối và gửi dữ liệu đến các May 1-1, May2-2 May2-3, các máy khác không kết nối được

2.2 Xây dựng mô hình mạng cho hệ thống kết nối.

Hệ thống mạng gồm có:

+ Router : 4 (thiết bị) – (IRS 4331)

Trang bị Module Nim2T để có thể kết nối các router bằng cổng serial (Tắtmáy để lắp module sau đó bật lại)

Hình 2.1 Hình ảnh đằng sau bộ router 4300 series

Switch : 3 (thiết bị) – (S1,S2,S3)

PC : 7 (thiết bị) – 3),PC4(máy2-4),PC5(máy3-1),PC6(máy4-1)

+ PC với switch: nối thẳng

+ Router với switch: nối chéo

+ Router với Router: nối định tuyến OSPF dậy cổng serial

Để cấu hình địa chỉ IP trên các cổng của Router được thì ta có thể làm bằng

2 cách Cấu hình IP trực tiếp lên các cổng của Router thông qua cửa sổ

“Config” hoặc có thể cấu hình thủ công bằng những câu lệnh qua “CLI”

Hình 2.2 Hệ thống mạng kết nối với nhau

2.3 Cấu hình địa chỉ IP cho hệ thống mạng

Bước 1 Cấu hình địa chỉ ipv4 cho các máy

Hình 2.10

2.4 KHAI BÁO IP GIỮA CÁC ROUTER

+ROUTER 0 và ROUTER 1 sử dụng địa chỉ mạng 11.1.1.0/24 Mặt nạ 255.0.0.0