thiet_ke_mang_lan_cong_ty_tin_hoc

ĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH: THIẾT KẾ MẠNG LAN CHO MỘT CÔNG TY TIN HỌC KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN     Đề Tài: XÂY DỰNG MÔ HÌNH THIẾT KẾ MẠNG CHO CÔNG TY TIN HỌC ****************************** ***** Trang 01 ***** ********** ĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH: THIẾT KẾ MẠNG LAN CHO MỘT CÔNG TY TIN HỌC GVHD : SVTH : LỚP : MSSV : LỜI MỞ ĐẦU ****************************** ***** Trang 02 ***** ********** Tháng …/20… ĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH: THIẾT KẾ MẠNG LAN CHO MỘT CÔNG TY TIN HỌC Có thể nói ngày nay trong khoa học máy tính không lĩnh vực nào có thể quan trọng hơn lĩnh vực nối mạng. Mạng máy tính là hai hay nhiều máy tính được kết nối với nhau theo một cách nào đó sao cho chúng có thể trao đổi thông tin qua lại với nhau, dung chung hoặc chia sẽ dữ liệu thông qua việc in ấn hay sao chép qua đĩa mềm, CDroom…. Vì vậy hạ tầng mạng máy tính là phần không thể thiếu trong các tổ chức hay các công ty. Trong điều kiện kinh tế hiện nay hầu hết đa số các tổ chức hay công ty có phạm vi sử dụng bị giới hạn bởi diện tích và mặt bằng đều triển khai xây dựng mạng LAN để phục vụ cho việc quản lý dữ liệu nội bộ cơ quan mình được thuận lợi, đảm bảo tính an toàn dữ liệu cũng như tính bảo mật dữ liệu mặt khác mạng Lan còn giúp các nhân viên trong tổ chức hay công 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 phân quyền 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 dang quản lý nhân viên và điều hành công ty. ****************************** ***** Trang 03 ***** ********** ĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH: THIẾT KẾ MẠNG LAN CHO MỘT CÔNG TY TIN HỌC Chương I TỔNG QUAN VỀ MẠNG MÁY TÍNH I. LỊCH SỬ RA ĐỜI MẠNG MÁY TÍNH Vào giữa những năm 50, những hệ thống máy tính đầu tiên ra đời sử dụng bóng 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 và kết quả được đưa ra máy in,điều này làm mất rất nhiều thời gian và bất tiện cho người sử dụng. Đến giữa những năm 60, cùng với sự phát triển của các ứng dụng trên máy tính và nhu cầu trao đổi thông tin với nhau , một số nhà sản xuất máy tính đã nghiên 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 cho phép khả năng tính toán của các trung tâm máy tính đến các vùng ở xa. Đến giữa những năm 70, IBM đã giới thiệu một loạt các thiết bị đầu cuối được thiết kế chế tạo cho lĩnh vực ngân hàng, thương mại. Thông qua dây cáp mạng các thiết bị đầu cuối có thể truy cập cùng một lúc đến một máy tính dùng chung. Đến năm 1977, công ty Datapoint Corporation đã tung ra thị trường hệ điều hành mạng của mình là”Attache Resource Computer Network” (Arcnet) cho phép liên kết các máy tính và các thiết bị đầu cuối lại bằng dây cáp,và đó chính là hệ điều hành mạng đầu tiên. II. KHÁI NIỆM CƠ BẢN CỦA MẠNG MÁY TÍNH Nói một cách cơ bản, mạng máy tính là hai hay nhiều máy tính được kết nối với nhau theo một cách nào đó sao cho chúng có thể trao đổi thông tin qua lại với nhau. Mạng máy tính ra đời xuất phát từ nhu cầu muốn chia sẻ và dùng chung dữ liệu .Không co hệ thống mạng thì dữ liệu trên các máy tính độc lập muốn chia sẻ với nhau ****************************** ***** Trang 04 ***** ********** ĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH: THIẾT KẾ MẠNG LAN CHO MỘT CÔNG TY TIN HỌC phải thông qua việc in ấn sao chép qua đĩa mềm, CD ROM gây rất nhiều bất tiện cho người dùng. Các máy tính được kết nối thành mạng cho phép 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 III. KIẾN THỨC CƠ BẢN CỦA MẠNG LAN Mạng cục bộ (Lan) là hệ thống tốc độ cao được thiết kế để kết nối các máy tính và các thiết bị xử lý dữ liệu khác cùng hoạt động với nhau trong một khu vực địa lý nhỏ như một tầng của tòa nhà, hoặc trong một tòa nhà . Một số mạng 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 dùng chung những tìa nguyên quan trọng như máy in màu, ổ đĩa CD ROM ,các phần mềm ứng dụng và những thông tin cần thiết khác. Trước khi phát triển công nghệ Lan các máy tính là độc lập với nhau, bị hạn chế bởi số lượng các chương trình tiện ích, sau khi kết nối mạng rõ ràng hiệu quả của chúng tăng lên gấp bội. ****************************** ***** Trang 05 ***** ********** ĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH: THIẾT KẾ MẠNG LAN CHO MỘT CÔNG TY TIN HỌC Chương II TỔNG QUAN VỀ MẠNG LAN VÀ THIẾT KẾ MẠNG LAN I. CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN 1. Cấu trúc topo của mạng Cấu trúc topo (network topology) của mạng LAN là kiến trúc hình học thể hiện cách bố trí các đường dây cáp, sắp xếp các máy tính để kết nối thành mạng hoàn chỉnh. Hầu hết các mạng LAN ngày nay đều được thiết kế để hoạt động dựa trên một cấu trúc mạng định tuyến, dạng vòng cùng với những cấu trúc kết hợp của chúng. 2. Mạng hình sao (Star topology) Mạng hình sao bao gồm một bộ kết nối trung tâm và các nút. Các nút này là các trạm đầu và cuối, các máy tính và các thiết bị khác của mạng. Bộ nối trung 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 cần thông qua trục Bus, tránh được các yếu tố gây ngưng trệ mạng. Hình II.1: Cấu trúc mạng hình sao Mô hình kết nối mạng hình sao ngày nay đã trở nên hết sức phổ biến. Với việc sử dụng các bộ tập trung hoặc chuyển mạch, cấu trúc mạng hình sao có thể được mở rộng mạng bằng cách tổ chức nhiều mức phân cấp, do vậy dễ dàng trong việc quản lý và vận hành. * Những ưu điểm của mạng hình sao ****************************** ***** Trang 06 ***** ********** ĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH: THIẾT KẾ MẠNG LAN CHO MỘT CÔNG TY TIN HỌC - Hoạt động theo nguyên lý nối song song nên có một thiết bị nào đó ở một nút thông tin bị hỏng thì mạng vẫn hoạt động bình thường. - 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 trung tâm , khoảng cách từ máy trung tâm rất hạn chế (100 m) 3. Mạng hình tuyến Bus (Bus topology) Thực hiện theo cách bố trí hành lang, các máy tính và các thiết bị khác – các nút mạngđều được nối với nhau trên một trục đường dây cáp chính để chuyển tải 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 II. 2: Mô hình mạng hình tuyến * Những ưu điểm của mạng hình tuyến - Loại hình mạng này dùng dây ít nhất, dễ lắp đặt, giá rẻ. * Những nhược điểm của mạng hình tuyến - Sự ùn tắc giao thông khi di chuyển dữ liệu với dung lượng lớn. ****************************** ***** Trang 07 ***** ********** ĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH: THIẾT KẾ MẠNG LAN CHO MỘT CÔNG TY TIN HỌC - 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 cấu trúc này ngày nay ít được sử dụng. 4. 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. Dữ liệu truyền đi phải kèm theo một địa chỉ cụ thể của mỗi trạm tiếp nhận. * Ưu điểm của mạng dạng vòng - Mạng dạng vòng có thuận lợi là nó có thể mở rộng mạng ra xa hơn, tổng đường 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 hệ thống cũng bị ngưng. Hình II. 3: Mô hình mạng dạng vòng 5. Mạng dạng kết hợp 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 cáp mạng có thể chọn hoặc Ring topology hoặc Linear Bus topology. Lợi điểm của 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 . ****************************** ***** Trang 08 ***** ********** ĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH: THIẾT KẾ MẠNG LAN CHO MỘT CÔNG TY TIN HỌC Cấu hình dạng này đưa lại sự uyển chuyển trong việc bố trí các đường dây tương thích dễ dàng với bất 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 một cái Hub trung tâm. Mỗi trạm làm việc (Workstation) được nối với Hub – là cầu nối giữa các trạm làm việc và để tăng khoảng cách cần thiết. II. CÁC PHƯƠNG PHÁP TRUY NHẬP ĐƯỜNG TRUYỀN Khi được cài đặt vào trong mạng máy tính thì các máy trạm phải tuân thủ theo những quy tắc định trước để có thể sử dụng đường truyền, đó là phương 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 và lúc nào có thể thâm nhập vào đường dây cáp gửi hay nhận các gói thông tin. Có 3 phương thức cơ bản như sau: II.1 GIAO THỨC CSMA/CD (carrier Sense Multiple Access with Collision Detection) Giao thức này thường được dùng cho mạng có cấu trúc hình tuyến, các máy trạm cùng chia sẻ một kênh truyền thông chung, các trạm đều có cơ hội thâm nhập 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 chắn rằng đường truyền đang rỗi (carrier Sense). Nếu gặp đường truyền rỗi mới được truyền. Trong trường hợp hai trạm thực hiện việc truyền dữ liệu đồng thời, lúc này khả năng xẩy ra xung đột dữ liệu sẽ là rất cao. Các trạm tham gia phải phát hiện 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 liệu ngay, chờ đợi lần sau trong khoảng thời gian ngẫu nhiên nào đó rồi mới tiếp tục truyền tiếp. ****************************** ***** Trang 09 ***** ********** ĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH: THIẾT KẾ MẠNG LAN CHO MỘT CÔNG TY TIN HỌC Khi lưu lượng các gói dữ liệu cần di chuyển trên mạng quá cao, thì việc xung đột có thể xẩy ra với số lượng lớn dẫn đến làm chậm tốc độ truyền thông tin của hệ thống. II.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 đường truyền dữ liệu đi. Thẻ bài ở đây là một đơn vị dữ liệu đặc biệt, có kích thước và nội dung (gồm các thông tin điều khiển ) được quy định riêng cho mỗi giao thức. Trong đường 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 (Bận hoặc rỗi). Trong thẻ bài có chữa một địa chỉ đích và mạng dạng xoay vòng thì trật tự của sự truyền thẻ bài tương đương với trật tự vật lý của trạm xung quanh vòng. Một trạm muốn truyền dữ liệu thì phải đợi đến khi nhận được một 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 của vòng. thẻ bài lúc này trở thành khung mang dữ liệu. Trạm đích sau khi nhận khung mang dữ liệu này sẽ copy dữ liệu vào bộ đệm rồi tiếp tục truyền khung theo vòng nhưng thêm một thông tin xác nhận. Trạm nguồn nhận lại khung của mình (theo vòng) đã nhận đúng, rồi bít bận thành bít rỗi và truyền thẻ bài đi. 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 không thay 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 lưu chuyển nữa. Hai là một thẻ bài tuân thủ đúng sự phân chia của môi trường mạng, hoạt động dựa vào sự xoay vòng tới các trạm. Việc truyền thẻ bài sẽ không thực hiện được nếu việc xoay vòng bị đứt đoạn. Giao thức phải chữa các thủ tục kiểm tra thẻ bài để cho phép khôi phục lại thẻ bài bị mất hoặc thay 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). ****************************** ***** Trang 010 ***** ********** . KẾ MẠNG LAN CHO MỘT CÔNG TY TIN HỌC KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN     Đề Tài: XÂY DỰNG MÔ HÌNH THIẾT KẾ MẠNG CHO CÔNG TY TIN HỌC . CHUYÊN NGÀNH: THIẾT KẾ MẠNG LAN CHO MỘT CÔNG TY TIN HỌC Chương II TỔNG QUAN VỀ MẠNG LAN VÀ THIẾT KẾ MẠNG LAN I. CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN