Đề tài: Thiết kế hệ thống mạng Viện Ngôn Ngữ Quốc Tế ĐH Vạn Xuân pps

Các dịch vụ trên mạng Internet đã xâmnhập vào hầu hết các lĩnh vực trong đời sống xã hội, một công ty, một xínghiệp nhỏ, trường học hay một trung tâm nhỏ đi chăng nữa đều ứng dụngcông ng

Đề tài Thiết kế hệ thống mạng Viện Ngôn Ngữ Quốc

Tế ĐH Vạn Xuân

Mục Lục

Lời nói đầu 4

PHẦN 1: TÌM HIỂU VỀ MẠNG MÁY TÍNH 6

I Tổng quan về mạng máy tính 6

1 Mục đích kết nối mạng máy tính: 6

2 Định nghĩa mạng máy tính: 6

3 Các thành phần hệ thống mạng 7

3.1 Server 7

3.2 Client 7

3.3 Hệ điều hành mạng 7

3.4 Giao thức truyền 8

3.5 Dữ liệu dùng chung 8

3.6 Các thiết bị ngoại vi dùng chung 9

4 Đặc trưng kỹ thuật của mạng máy tính: 9

4.1 Đường truyền: 9

4.2 Kỹ thuật chuyển mạch: 9

5 Kiến trúc mạng: 10

6 Phân loại mạng: 10

6.1 Phân loại mạng dựa theo phạm vi địa lý: 10

6.2 Phân loại theo kỹ thuật chuyển mạch: gồm có 3 loại: 11

6.3 Phân loại theo kiến trúc mạng sử dụng: 12

6.4 Phân loại theo hệ điều hành mạng: 12

7 Các mạng máy tính thông dụng: 12

7.1 Mạng cục bộ: 12

7.2 Mạng diện rộng: 13

7.3 Liên mạng INTERNET: 13

7.4 Mạng INTRANET: 13

8 Tìm hiểu về mạng cục bộ: 13

II Các thiết bị kết nối mạng LAN có dây (Wire LAN) 16

1 Cáp truyền: 16

2 Card mạng ( Network Interface Card – NIC) 20

3 Bộ chuyển tiếp ( Repeater) 21

4 Các bộ tập trung ( Concentrator hay Hub) 21

5 Switching Hub ( hay Switch) 22

6 Modem 23

7 Multiplexor – Demultiplexor 23

8 Router 23

III Các thiết bị kết nối mạng LAN không dây (Wireless LAN) 23

1 Thế nào là mạng mỏy tớnh khụng dõy ? 24

1.1 Giới thiệu 24

1.2 Ưu điểm của mạng mỏy tớnh khụng dõy 25

1.3 Hoạt động của mạng mỏy tớnh khụng dõy 25

2 Cụng nghệ mạng khụng dõy 26

3 Các chuẩn của mạng không dây: 27

3.1 Chuẩn kết nối 802.11a 27

3.2 Chuẩn kết nối 802.11b 28

3.3 Chuẩn kết nối 802.11g 29

3.4 Chuẩn kết nối 802.11n 30

4 Thiết bị mạng không dây 32

4.1 Wireless Router 32

4.2 Access Point 32

4.3 Wireless Adapter 33

4.4 Wireless Print Server 34

4.5.Wireless Camera 35

4.6.Wireless Bridge 36

IV Giới thiệu một số phần mềm dạy học 36

1 Phần mềm dạy học EXCLASS: 36

2 Phần mềm dạy học NetOp School: 37

PHẦN 2: XÂY DỰNG HỆ THỐNG MẠNG VIỆN NGÔN NGỮ QUỐC TẾ ĐH VẠN XUÂN 38

I GIỚI THIỆU VỀ TRƯỜNG ĐH VẠN XUÂN VÀ VIỆN NGÔN NGỮ QUỐC TẾ 38

1 Vài nét về trường ĐH Vạn Xuân: 39

2 Vài nét về Viện Ngôn Ngữ Quốc Tế ĐH Vạn Xuân: 43

II KHẢO SÁT CÁC YÊU CẦU VÀ CƠ SỚ HẠ TẦNG CỦA VIỆN NGÔN NGỮ QUỐC TẾ ĐH VẠN XUÂN 44

1 Khảo sát các yêu cầu 44

2 Khảo sát cơ sở hạ tầng của Viên Ngôn Ngữ Quốc Tế ĐH Vạn Xuân 45

III Phân tích và thiết kế hệ thống mạng 46

IV Thiêt kế giải pháp cho hệ thống mạng của Viện ngôn ngữ quốc tế ĐH Vạn Xuân 49

1 Thiết kế sơ đồ mạng ở mức luận lý: 49

2 Xây dựng chiến lược và quản lý tài nguyên mạng: 52

3 Thiết kế sơ đồ mạng ở mức vật lý: 52

3 Chọn hệ điều hành mạng và các phần mềm ứng dụng 55

IV Lắp đặt phần cứng và cài đặt phần mềm theo giải pháp thiết kế 55

Lời nói đầu

Trong giai đoạn hiện nay công nghệ thông tin đang là một trong nhữngngành mũi nhọn Nó được ứng dụng rất rộng rãi trên nhiều lĩnh vực của đờisống xã hội Đặc biệt giải quyết được rất nhiều các bài toán thực tế cũng nhưtrong các ngành công nghiệp Công nghệ thông tin là một sản phẩm thật hữuích của con người đã giúp chúng ta giảm đi được nhiều thời gian cũng nhưlưu lượng công việc

Song song với việc phát triển mạnh mẽ của công nghệ thông tin, mạngmáy tính và đặc biệt là mạng Internet ngày càng phát triển đa dạng và phongphú cả về nội dung lẫn hình thức Các dịch vụ trên mạng Internet đã xâmnhập vào hầu hết các lĩnh vực trong đời sống xã hội, một công ty, một xínghiệp nhỏ, trường học hay một trung tâm nhỏ đi chăng nữa đều ứng dụngcông nghệ thông tin vào phần việc của họ và do đó lắp đặt hệ thống mạng lànhu cầu không thể thiếu

Tuy nhiên, để có hệ thống mạng phù hợp với cơ sở hạ tầng, thích hợpvới nhu cầu công việc thì việc lựa chọn thiết bị phần cứng, các phần mềm ứngdụng và lắp đặt như thế nào là điều quan trọng Đối với những người khôngthuộc lĩnh vực công nghệ thông tin thì việc đó không hề đơn giản Chính vìvậy khi một công ty, trường học, một trung tâm nào đó muốn lắp đặt hệ thốngmạng tối ưu thì cần phải được tư vấn thiết kế cho hệ thống mạng đó

Xuất phát từ nhu cầu của người sử dụng cũng như trong quá trình thựctập được làm quen với công việc lắp đặt mạng, báo cáo tốt nghiệp này chúng

em xin trình bày cơ bản về việc tư vấn thiết kế cho một hệ thống mạng Đó là

hệ thống mạng cho Viện ngôn ngữ quốc tế đại học Vạn Xuân

Vì thời gian hạn chế và kiến thức có giới hạn nên sẽ có nhiều thiếu sóttrong bài báo cáo, chúng em mong quý bạn đọc tham khảo và đóng góp ý kiến

để đề tài ngày một tốt hơn tương lai trở thành một đề tài hoàn chỉnh

Trong thời gian tìm hiểu và hoàn thành bài báo cáo này, chúng tôi chânthành cảm ơn thầy Vũ Chí Cường, là người trực tiếp hướng dẫn và cung cấptài liệu cũng như kiến thức cho chúng em hoàn thành tốt đề tài này, đồng cảm

ơn anh Nguyễn Bá Toàn giúp đỡ chúng tôi trong quá trình khảo sát hệ thốngmạng ở Viện Ngôn Ngữ Quốc Tế Vạn Xuân và những người đóng góp ý kiến

để xây dựng cũng như trao đổi một số thông tin có liên quan đến đề tài

Lần nữa chúng tôi xin chân thành cảm ơn, và kính chúc quý Thầy Cô,quý bạn bè sức khoẻ !

PHẦN 1: TÌM HIỂU VỀ MẠNG MÁY TÍNH

I Tổng quan về mạng máy tính

1 Mục đích kết nối mạng máy tính:

* Nhu cầu của việc kết nối mạng máy tính:

- Hầu hết các công việc hiện nay bản chất là phân tán, về thông tin, về xử lýhoặc đòi hỏi có sự kết hợp truyền thông với xử lý hoạc sử dụng phương tiện từ xa

- Chia sẻ tài nguyên cho nhiều người sử dụng tại một thời điểm

- Nhu cầu liên lạc, trao đổi thông tin nhờ máy tính

- Các ứng dụng phần mềm đòi hỏi tại một thời điểm cần có nhiều người

sử dụng, truy cập vào cùng một cơ sở dữ liệu

* Mục đích kết nối mạng máy tính:

- Nhiều người có thể dùng chung một phần mềm tiện ích

- Một nhóm người cùng thực hiện một đề án nếu nối mạng họ sẽ dùngchung dữ liệu của đề án và trao đổi thông tin với nhau dễ dàng do đó giảm chiphí các thiết bị ngoại vi

- Chi phí cho hệ thống máy trạm thấp Có thể dùng chung thiết bị ngoại

Hệ thống mạng thông thường gồm có: máy tính, card giao tiếp vớiđường truyền, giao thức truyền và hệ điều hành mạng

- Là các máy tính thông thường chạy các chương trình Client kết nối với

hệ thống máy chủ qua đường cáp truyền, khai thác, trao đổi thông tin,tài nguyên dùng chung

3.3 Hệ điều hành mạng

- Là các chương trình chuyên dụng cài đặt trên các hệ mạng chophép người sử dụng: đăng nhập, quản lý, chia sẻ tài nguyên cho các client vàserver khác nhau trên mạng

Hệ điều hành mạng là một phần mềm hệ thống có các chức năng sau:

- Quản lý tài nguyên của hệ thống, các tài nguyên này gồm:

+ Tài nguyên thông tin (về phương diện lưu trữ ) hay nói một cách đơngiản là quản lý tệp Các công việc về lưu trữ tệp, tìn kiếm, xóa, copy, nhóm,đặt các thuộc tính đều thuộc nhóm công việc này

+ Tài nguyên thiết bị: Điều phối việc sử dụng CPU, các ngoại vi, để tối

ưu hóa việc sử dụng

- Quản lý người dùng và các công việc trên hệ thống

Hệ điều hành đảm bảo giao tiếp giữa người sử dụng, chương trình ứngdụng với thiết bị của hệ thống

Cung cấp các tiện ích cho việc khai thác hệ thống thuận lợi

Ví dụ: FORMAT đĩa,sao chép tệp và thư mục, in ấn chung,

* Một số hệ điều hành mạng phổ biến hiện nay:

- Hệ điều hành mạng UNIX: Đây là hệ điều hành do các nhà khoa họcxây dựng và được dùng rất phổ biến trong giới khoa học, giao dục Hệ điềuhành mạng UNIX là hệ điều hành đa nhiệm, đa người sử dụng, Phục vụ chotruyền thông tốt Nhược điểm của nó là hiện nay có nhiều Version khac nhau,không thống nhất gây khó khăn cho người sử dụng Ngoài ra hệ điều hànhnày khá phức tạp lại đòi hỏi cấu hình máy mạnh.

- Hệ điều hành mạng Windows NT: Đây là hệ điều hành của hãngMicrosoft, cũng là hệ điều hành đa nhiệm, đa người sử dụng Đặc điểm của

nó là tương đối dễ sử dụng, hỗ trợ mạnh cho phần mềm WINDOWS

- Hệ điều hành mạng Windows for Workgroup: Đây là hệ điều hànhmạng ngang hàng nhỏ, cho phép một nhóm người làm việc (khonagr 3-4người) dùng chung ổ đĩa trên máy của nhau, dùng chung máy in nhưng khôngcho phép chạy chung một ứng dụng Dễ cài đặt và khá phổ biến

- Hệ điều hành mạng NetWare của Novell: Đây là hệ điều hành phổ biếnnhất hiện nay, nó có thể dùng cho các mạng nhỏ( khoảng từ 5-25 máy tính) vàcũng có thể dùng cho các mạng lớn gồm hàng trăm máy tính Các phiên bảncủa Netware gồm: 2.2,3.11,4.0,4.1 Netware là một hệ điều hành mạng cục bộdùng cho các máy vi tính theo tiêu chuẩn của IBM hay các máy tính AppleMacintosh, chạy hệ điều hành MS-DOS hoặc OS/2 Hệ điều hành này tươngđối gọn nhẹ, dễ cài đặt máy chủ

3.4 Giao thức truyền

+ Trên nhiều hệ điều hành mạng khác nhau nhưng có thể giao tiếp vớinhau, trao đổi thông tin cho nhau được là nhờ hệ thống mạng có nhữngphương thức truyền chuẩn và bất kỳ hệ thống nào đều dùng đến

+ Giao thức truyền (protocol): thường được sử dụng trên các hệ thốngmạng là: TCP/IP, IPX/SPX, NETBUI,

3.6 Các thiết bị ngoại vi dùng chung

Đây cũng là các ưu điểm của hệ thống mạng, cho phép user dùng chungcác thiết bị phần cứng trên các máy khác nhau của hệ thống mạng

4 Đặc trưng kỹ thuật của mạng máy tính:

4.1 Đường truyền:

Là phương tiện dùng để truyền các tín hiệu điện tử giữa các máy tính vớinhau Các tín hiệu điện tử đó chính là các thông tin, dữ liệu được biểu thịdưới dạng các xung nhị phân(ON_OFF), mọi tín hiệu truyền giữa các máytính với nhau đều thuộc sóng điện tử, tùy theo tần số mà ta có thể dùng cácđường truyền vật lý khác nhau

Đặc trưng cơ bản của đường truyền là giải thông biểu thị khả năng truyềntải tín hiệu của đường truyền

Thông thường phân loại đường truyền theo 2 loại:

- Đường truyền hữu tuyến( các máy tính được nối với nhau bằng các dâydẫn tín hiệu)

- Đường truyền vô tuyến: các máy tính truyền tín hiệu với nhau thôngqua các sóng vô tuyến với các thiết bị điều chế/ giải điều chế ở các đầu mút

4.2 Kỹ thuật chuyển mạch:

Là đặc trưng kỹ thuật chuyển tín hiệu giữa các nút trong mạng, các nútmạng có chức năng hướng thông tin tới đích nào đó trong mạng, hiện tại cócác kỹ thuật chuyển mạch như sau:

- Kỹ thuật chuyển mạch kênh: Khi có 2 thực thể cần truyền thông vớinhau thì giữa chúng sẽ thiết lập một kênh cố định và duy trì kết nối đó cho tớikhi 2 bên ngắt liên lạc Các dữ liệu chỉ truyền đi theo con đường cố định đó

- Kỹ thuật chuyển mạch thông báo: thông báo là một đơn vị dữ liệu củangười sử dụng có khuôn dạng được quy định trước Mỗi thông báo có chứacác thông tin điều khiển trong đó chỉ rõ đích cần truyền tới của thông báo.Căn cứ vào thông tin điều khiển này mà mỗi nút trung gian có thể chuyểnthông báo tới nút kế tiếp trên con đường dẫn tới đích của thông báo

- Kỹ thuật chuyển mạch gói: ở đây mỗi thông báo được chia ra thànhnhiều gói nhỏ hơn được gọi là các gói tin( packet) có khuôn dạng quy địnhtrước Mỗi gói tin cũng chứa các thông tin điều khiển, trong đó có địa chỉnguồn ( người gửi ) và địa chỉ đích (người nhận ) của gói tin Các gói tin củacùng một thông báo có thẻ được gửi đi qua mạng tới đích theo nhiều conđường khác nhau.

5 Kiến trúc mạng:

Kiến trúc mạng máy tính thể hiện cách nối các máy tính với nhau và tậphợp các quy tắc, quy ước mà tất cả các thực thể tham gia truyền thông trênmạng phải tuân theo để đảm bảo cho mạng hoạt động tốt

Nói đến kiến trúc mạng người ta thường nói tới hai vấn đề đó là hìnhtrạng mạng( Network topology) và giao thức mạng( Network protocol)

- Network topology: Là cách kết nối các máy tính với nhau về mặt hìnhhọc gọi là tô pô của mạng

Các hình trạng mạng cơ bản: hình sao, hình bus, hình vòng

- Network protocol: Tập hợp các quy ước truyền thông giữa các thựcthể truyền thông mà ta gọi là giao thức ( hay nghi thức ) của mạng

Các giao thức thường hay gặp: TCP/IP, NETBIOS, IPX/SPX,

6.1 Phân loại mạng dựa theo phạm vi địa lý:

Dựa vào phạm vi phân bố của mạng thì có 4 loại mạng sau:

GAN (Global Area Network) kết nối máy tính từ các châu lục khác nhau.Thông thường kết nối này được thực hiên thông qua mạng viễn thông và vệtinh.

WAN (Wide Area Network) là mạng diện rộng, kết nối máy tính trongnội bộ các quốc gia hay giữa các quốc gia trong cùng một châu lục Thôngthường kết nối này được thực hiện thông qua mạng viễn thông

MAN (Metropolitan Area Network) kết nối các máy tính trong phạm vimột thành phố Kết nối này được thực hiện thông qua các môi trường truyềnthông tốc độ cao (50-100Mbit/s) Dùng giao thức truyền chính là TCP/IP Vídụ: Mạng của một Trường Đại Học, Quốc Gia, Tỉnh thành…thường gọi làIntranet

LAN (Local Area Network) Mạng cục bộ, kết nối các máy tính trong mộtkhu vực bán kính hẹp thông thường khoảng vài trăm mét Kết nối được thựchiện thông qua các môi trường truyền thông tốc độ cao ví dụ cáp đồng trụcthay cáp quang Thường dùng các giao thức truyền IPX/SPX, NETBUI và các

hệ điều hành Windows 9x, Novell Netware (phòng máy tính) Windows NT

Hình 1: Sơ đồ mạng LAN

LAN thường được sử dụng trong nội bộ cơ quan/ tổ chức Các LANđược kết nối với nhau thành WAN

6.2 Phân loại theo kỹ thuật chuyển mạch: gồm có 3 loại:

Mạng chuyển mạch kênh (circuit switched network): hai thực thể thiếtlập một kênh cố định và duy trì kết nối đó cho tới khi hai bên ngắt liên lạc.Mạng chuyển mạch thông báo (message switched network): Thông báo

là một đơn vị dữ liệu quy ước được gửi qua mạng đến điểm đích mà không

thiết lập kênh truyền cố định Căn cứ vào thông tin tiêu đề mà các nút mạng

có thể sử lý được việc gửi thông báo đến đích

Mạng chuyển mạch gói (packet switched network): ở đây mỗi thông báođược chia thành nhiều gói nhỏ hơn được gọi là các gói tin (packet) có khuôndạng quy định trước Mỗi gói tin cũng chứa các thông tin điều khiển, trong đó

có địa chỉ nguồn (người gửi) và địa chỉ đích (người nhận) của gói tin Các góitin của cùng một thông báo cá thể được gửi đi qua mạng tới đích theo nhiềucon đường khác nhau

6.3 Phân loại theo kiến trúc mạng sử dụng:

Kiến trúc mạng gồm có hai vấn đề: hình trạng mạng (Network topology)

và giao thức mạng (Network protocol)

- Hình trạng mạng: Cách kết nối các máy tính với nhau về mặt hình học

mà ta gọi là tô pô của mạng Phân loại theo topo mạng ta có các loại mạng:mạng hình sao, mạng hình tròn, mạng tuyến tính

- Giao thức mạng: Tập hợp các quy ước truyền thông giữa các thực thểtruyền thông mà ta gọi là giao thức (hay nghi thức) của mạng Phân loại theogiao thức mà mạng sử dụng gồm có: TCP/IP, mạng NETBIOS

6.4 Phân loại theo hệ điều hành mạng:

Phân loại theo hệ điều hành mạng có thể chia ra theo mô hình mạng:mạng ngang hàng, mạng khách/ chủ hoặc theo tên hệ điều hành mà mạng sửdụng: Windows NT, Unix, Novell,

7 Các mạng máy tính thông dụng:

7.1 Mạng cục bộ:

Mạng cục bộ là sự kết nối một nhóm máy tính và các thiết bị kết nốimạng được lắp đặt trên một phạm vi địa lý giới hạn, thường trong một tòa nhàhoặc một khu công sở nào đó Mạng có tốc độ cao

8 Tìm hiểu về mạng cục bộ:

* Đặc điểm của mạng cục bộ:

- Mạng cục bộ có quy mô nhỏ, thường bán kính dưới vài km

- Mạng cục bộ thường là sở hữu của một tổ chức

- Mạng cục bộ có tốc độ cao và ít lỗi

* Kiến trúc mạng cục bộ: Đồ hình mạng (Network Topology)

* Topo mạng: Là cách kết nối các máy tính với nhau về mặt hình học

Có hai kiểu kết nối mạng chủ yếu là:

Điểm - điểm (point - to - point): các đường truyền nối từng cặp nút vớinhau, mỗi nút lưu và chuyển tiếp dữ liệu

Điểm - nhiều điểm ( point - to – multipoint ): tất cả các nút phân chianhau một đường truyền vật lý, gửi dữ liệu đến nhiều nút một lúc và kiểm tragói tin theo địa chỉ

Hình 2: Kết nối mạng hình sao

- Mạng trục tuyến tính (Bus): Trong mạng tất cả các trạm phân chia mộtđường truyền chung (bus) Đường truyền chính được giới hạn hai đầu bằnghai đầu nối đặc biệt gọi là terminator Mỗi trạm được nối với trục chính quamột đầu nối chữ T hoặc một thiết bị thu phát

Hình 3: Kết nối mạng trục tuyến tính

- Mạng hình vòng: Trên mạng hình vòng tín hiệu được truyền đi trên vòng

theo một chiều duy nhất Mỗi trạm của mạng được nối với vòng qua một bộchuyển tiếp do đó cần có giao thức điều khiển việc cấp phát quyền đượctruyền dữ liệu trên vòng mạng cho trạm có nhu cầu

Hình 4: Kết nối mạng kiểu vòng

- Mạng hỗn hợp: kết hợp nhiều kiểu kết nối khác nhau

Hình 5: Kết nối mạng hỗn hợp

II Các thiết bị kết nối mạng LAN có dây (Wire LAN)

1 Cáp truyền:

Mục đích lắp đặt cáp là đảm bảo dung lượng (tốc độ) cần thiết cho cácnhu cầu truyền thông trong mạng PC có thể thay đổi, thủ tục LAN có thểthay đổi, nhưng vì hệ thống cáp là rất đắt do vậy mà không được thay đổithường xuyên và tốt nhất là không thay đổi Để đạt được mục tiêu này, ngườiquản trị mạng phải cân đối bốn yếu tố sau:

Tốc độ truyền lớn nhất của hệ thống cáp hiện hành, khả năng nâng cấpcủa nó

Nhu cầu về tốc độ truyền thông trong vòng 5-10 năm tới là bao nhiêu Chọn trong số những loại cáp đang có trên thị trường

a Cáp xoắn (Twisted pair cable)

Loại cáp này gồm hai dây đồng xoắn để tránh gây nhiễu cho các đôi dâykhác, có thể kéo dài tới vài km mà không cần khuếch đại Dải tần trên cáp dâyxoắn đạt khoảng 300-4000Hz, tốc độ truyền đạt vài kbps đến vài Mbps Cápxoắn có 2 loại:

- Loại có bọc kim loại để tăng cường chống nhiễu gọi là STP (ShieldTwisted Pair) Loại này trong vỏ bọc kim có thể có nhiều đôi dây Về lýthuyết thì tốc độ truyền 500 Mb/s nhưng thực tế thấp hơn rất nhiều (chỉ đạt

155 Mbps với cáp dài 100m)

- Loại không bọc kim gọi là UTP (UnShield Twisted Pair), chất lượngkém hơn STP nhưng rẻ Cáp UTP được chia làm 5 hạng tùy theo tốc độtruyền Cáp hay dùng trong các mạng cục bộ là cáp loại 5 Cáp này có 4 đôidây xoắn nằm trong cùng một vỏ bọc

Hình 8: Cáp UTP Cat.5

b Cáp đồng trục (Coaxial cable) băng tần cơ sở:

Là cáp mà hai dây của nó có lõi lồng nhau, lõi ngoài là lưới kim loại.Khả năng chống nhiễu tốt nên có thể sử dụng với chiều dài từ vài trăm métđến vái km Dải thông của cáp này phụ thuộc vào chiều dài của cáp

Với khoảng cách 1km có thể đạt tốc độ truyền từ 1-2 Gbps Cáp đồngtrục băng tần cơ sở thường dùng cho các mạng cục bộ

Hình 9: Cáp đồng trục

* Cáp đồng trục băng rộng (Broadband Coaxial Cable):

Đây là loại cáp theo tiêu chuẩn truyền hình ( thường dùng trong truyềnhình cáp) có dải thông từ 4-300 Khz trên chiều dài 100km

Các hệ thống dựa trên cáp đồng trục băng rộng có thể truyền song songnhiều kênh

c Cáp quang:

Hình 10: Cáp quang

Dùng để truyền các xung ánh sáng trong lòng một sợi thủy tinh phản xạtoàn phần

+ Ưu điểm: Môi trường cáp quang rất lý tưởng

- Xung ánh sáng có thể đi hàng trăm km mà không giảm cường độ ánhsáng

- Dải thông cao

- An toàn và bí mật, không bị nhiễu điện từ

+ Nhược điểm: Khó nối dây, giá thành cao

* Có hai loại cáp quang:

- Loại đa mode (multimode fiber): Khi góc tới thành dây dẫn lớn đến mộtmức nào đó thì có hiện tượng phản xạ toàn phần Loại cáp đa mode có đườngkính khoảng 50u

- Loại đơn mode ( singlemode fiber): Khi dường kính dây dẫn bằng bướcsóng thì cáp quang giống như một ống dẫn sóng, không có hiện tượng phản

xạ nhưng chỉ cho một tia đi Loại này có đường kính khoảng 8mu và phaidùng diode laser Cáp quang đa mode có thể cho phép truyền xa tới hàng trăm

km mà không cần phải khuếch đại

1.2 Các yêu cầu cho một hệ thống cáp

An toàn, thẩm mỹ: tất cả các dây mạng phải được bao bọc cẩn thận, cách

xa các nguồn điện, các máy có khả năng phát sóng để tránh trường hợp

bị nhiễu Các đầu nối phải đảm bảo chất lượng, tránh tình trạng hệ thốngmạng bị chập chờn

Đúng chuẩn: hệ thống cáp phải thực hiện đúng chuẩn, đảm bảo cho khảnăng nâng cấp sau này cũng như dễ dàng cho việc kết nối các thiết bị khácnhau của các nhà sản xuất khác nhau Tiêu chuẩn quốc tế dùng cho các hệthống mạng hiện nay là EIA/TIA 568B

Tiết kiệm và "linh hoạt" (flexible): hệ thống cáp phải được thiết kế saocho kinh tế nhất, dễ dàng trong việc di chuyển các trạm làm việc và có khảnăng mở rộng sau này

1.3 Phương pháp bấm dây nối mạng

Cáp mạng gồm có một lớp nhựa trắng bao bọc ở bên ngoài, bên tronggồm có 8 sợi: cáp nhỏ xoắn đôi với nhau thành 4 cặp:

Cặp thứ nhất: Xanh lá + trắng xanh lá

Cặp thứ hai: Xanh dương + trắng xanh dương

Cặp thứ ba: Cam + trắng cam

Cặp thứ tư: Nâu + trắng nâu

Để dễ thuận tiện trong việc bấm cáp, người ta chia chúng thành hai chuẩnsau:

- Chuẩn A theo thứ tự sau: Trắng cam, cam, trắng xanh lá, xanh dương,trắng xanh dương, xanh lá, trắng nâu, nâu

- Chuẩn B theo thứ tự sau: Trắng xanh lá, xanh lá, trắng cam, xanhdương, trắng xanh dương, cam, trắng nâu, nâu

Hình 11: Các chuẩn bấm cáp

- Nếu nối giữa Hub với Hub hoặc giữa PC với PC Một đầu của đầu cáp

ta sử dụng chuẩn A để nối, đầu còn lại ta dùng chuẩn B

- Nếu nối PC với Hub, ta sử dụng chuẩn B cho mỗi đầu cáp

Hình 12: Trước khi bấm cáp và sau khi bấm cáp

2 Card mạng ( Network Interface Card – NIC)

Là card được cắm trực tiếp vào máy tính trên khe cắm mở rộng ISAhoặc PCI hoặc tích hợp vào bo mạch chủ PC Trên đó các mạch điện giúp choviệc tiếp nhận ( receiver) hoặc / và phát ( transmitter) tín hiệu lên mạng.Người ta thường dùng từ tranceiver để chỉ thiết bị có cả hai chức năng thu vàphát Có 2 loại chuẩn khe cắm: chuẩn PCI thường dùng cho máy tính cá nhânhiện đại thông thường và chuẩn ISA dùng cho các máy tính đời cũ

Hình 13: Card mạng theo chuẩn PCI

Hình 14: Card mạng theo chuẩn ISA

3 Bộ chuyển tiếp ( Repeater)

Nhiệm vụ của các repeaterlaf phục hồi tín hiệu để có thể truyền tiếp chocác trạm khac nhau bao gồm cả công tác khuếch đại tín hiệu, điều chỉnh tínhiệu

4 Các bộ tập trung ( Concentrator hay Hub)

Hub là một loại thiết bị có nhiều đầu cắm các đầu cáp mạng Người ta sửdụng hub để nói mạng theo kiểu hình sao Kiểu nối này có ưu điểm là tăng độđộc lập của các máy khi một máy bị sự cố dây dẫn

Hub thụ động ( passive hub) là hub chỉ đảm bảo chức năng kết nối hoàntoàn không xử lý lại tín hiệu Đây là loại hub có chức năng khuếch đại tínhiệu để chống suy hao

Hub chủ động( active hub): Loại hub này có các linh kiện điện tử có thểkhuếch đại và xử lý tín hiệu điện tử truyền qua giữa các thiết bị mạng Quátrình xử lý tín hiệu được gọi là tái sinh tín hiệu, nó làm cho mạng hoạt độngtốt hơn, ít nhạy cảm với lỗi và khoảng cách giữa các thiết bị có thể tăng lên.Tuy nhiên những ưu điểm đó cũng có thể kéo theo giá thành của hub chủđộng cao hơn đáng kể so với hub bị động

Hub thông minh là hub chủ động nhưng có khả năng tạo ra các gói tinmang tin tức về hoạt động của mình và gửi lên mạng để người quản trị mạng

có thể thực hiện quản trị tự động

HUB chuyển mạch: Đây là loại hub mới nhất bao gồm các mạch chophép chọn đường rất nhanh cho các tín hiệu giữa các cổng trên hub Thay vìchuyển tiếp một gói tin tới tất cả các cổng của hub, một hub chuyển mạch chỉchuyển tiếp các gói tin tới cổng nối với trạm đích của gói tin Nhiều hubchuyển mạch có khả năng chuyển mạch các gói tin theo con đường nhanhnhất Do tính ưu việt nhiều mạng của hub chuyển mạch nên nó đang dần dầnthay thế cầu nối và bộ định tuyến trên nhiều mạng

5 Switching Hub ( hay Switch)

Hình 15: Switch 8Port

Là các bộ chuyển mạch thực sự Khác với hub thông thường là nó chỉchuyển tín hiệu đến cổng có trạm đích Do vậy switch là một thiết bị quantrọng trong các mạng cục bộ lớn dùng để phân đoạn mạng, do đó đụng độ trênmạng giảm hẳn Ngày nay switch là các thiết bị mạng quan trọng cho phéptùy biến trên mạng

Để nối trực tiếp các máy tính lại với nhau hình thành một mạng nganghang ta dùng loại Workgroup Switch, tương ứng với một cổng của switch cómột địa chỉ máy tính trong bảng địa chỉ vì vậy dùng loại này không cần thiếtphải có bộ nhớ lớn và tốc độ xử lý cao mà giá thành lại thấp hơn các loại cònlại

Hình 16: Nối mạng dùng Switch

Hình 17: Workgroup Switch

6 Modem

Là thiết bị cho phép điều chế để biến đổi tín hiệu số sang tín hiệu tương

tự để có thể gửi theo đường thoại và khi nhận tín hiệu từ đường thoại có thểbiến đổi ngược lại thành tín hiệu số

III Các thiết bị kết nối mạng LAN không dây (Wireless LAN)

Hình 21: Mô hình mạng máy tính không dây

1 Thế nào là mạng mỏy tớnh khụng dõy ?

1.1 Giới thiệu

Thuật ngữ “mạng mỏy tính không dây” nói đến công nghệ cho phép haihay nhiều máy tính giao tiếp với nhau dùng những giao thức mạng chuẩnnhưng không cần dây cáp mạng Nó là một hệ thống mạng dữ liệu linh hoạtđược thực hiện như một sự mở rộng hoặc một sự lựa chọn mới cho mạng mỏytớnh hữu tuyến ( hay cũn gọi là mạng cú dõy ) Cỏc mạng mỏy tớnh khụngdõy sử dụng cỏc súng điện từ không gian (sóng vô tuyến hoặc sóng ánh sáng)thu, phát dữ liệu qua không khí, giảm thiểu nhu cầu về kết nối bằng dây Vỡvậy, cỏc mạng mỏy tớnh khụng dây kết hợp liên kết dữ liệu với tính di độngcủa người sử dụng

Công nghệ này bắt nguồn từ một số chuẩn công nghiệp như là IEEE802.11 đó tạo ra một số cỏc giải phỏp khụng dõy cú tớnh khả thi trong kinhdoanh, cụng nghệ chế tạo, cỏc trường đại học… khi mà ở đó mạng hữu tuyến

là không thể thực hiện được Ngày nay, các mạng máy tính không dây càngtrở nên quen thuộc hơn, được công nhận như một sự lựa chọn kết nối đa năngcho một phạm vi lớn các khách hàng kinh doanh

1.2 Ưu điểm của mạng mỏy tớnh khụng dõy

Mạng máy tính không dây đang nhanh chóng trở thành một mạng cốtlừi trong cỏc mạng mỏy tớnh và đang phát triển vượt trội Với công nghệ này,những người sử dụng có thể truy cập thông tin dùng chung mà không phảitỡm kiếm chỗ để nối dây mạng, chúng ta có thể mở rộng phạm vi mạng màkhông cần lắp đặt hoặc di chuyển dây Các mạng máy tính không dây có ưuđiểm về hiệu suất, sự thuận lợi, cụ thể như sau:

- Tính di động : những người sử dụng mạng máy tính không dây có thể

truy nhập nguồn thông tin ở bất kỳ nơi nào Tính di động này sẽ tăng năngsuất và tính kịp thời thỏa món nhu cầu về thụng tin mà cỏc mạng hữu tuyếnkhụng thể cú được

- Tính đơn giản : lắp đặt, thiết lập, kết nối một mạng máy tính không dây

là rất dễ dàng, đơn giản và có thể tránh được việc kéo cáp qua các bức tường

và trần nhà

- Tớnh linh hoạt : có thể triển khai ở những nơi mà mạng hữu tuyến

không thể triển khai được

- Tiết kiệm chi phớ lõu dài : Trong khi đầu tư cần thiết ban đầu đối với

phần cứng của một mạng máy tính không dây có thể cao hơn chi phí phầncứng của một mạng hữu tuyến nhưng toàn bộ phí tổn lắp đặt và các chi phí

về thời gian tồn tại có thể thấp hơn đáng kể Chi phí dài hạn có lợi nhất trongcác môi trường động cần phải di chuyển và thay đổi thường xuyên

- Khả năng vô hướng : các mạng máy tính không dây có thể được cấu

hỡnh theo cỏc topo khỏc nhau để đáp ứng các nhu cầu ứng dụng và lắp đặt cụthể Các cấu hỡnh dễ dàng thay đổi từ các mạng ngang hàng thích hợp chomột số lượng nhỏ người sử dụng đến các mạng có cơ sở hạ tầng đầy đủ dànhcho hàng nghỡn người sử dụng mà có khả năng di chuyển trên một vùngrộng

1.3 Hoạt động của mạng mỏy tớnh khụng dõy

Các mạng máy tính không dây sử dụng các sóng điện từ không gian(vô tuyến hoặc ánh sáng) để truyền thông tin từ một điểm tới điểm khác Cácsóng vô tuyến thường được xem như các sóng mang vô tuyến do chúng chỉthực hiện chức năng cung cấp năng lượng cho một máy thu ở xa Dữ liệu

đang được phát được điều chế trên sóng mang vô tuyến (thường được gọi làđiều chế sóng mang nhờ thông tin đang được phát) sao cho có thể được khôiphục chính xác tại máy thu.

Nhiễu sóng mang vô tuyến có thể tồn tại trong cùng không gian, tạicùng thời điểm mà không can nhiễu lẫn nhau nếu các sóng vô tuyến đượcphát trên các tần số vô tuyến khác nhau Để nhận lại dữ liệu, máy thu vôtuyến sẽ thu trên tần số vô tuyến của máy phát tương ứng

Trong một cấu hỡnh mạng mỏy tớnh khụng dõy tiờu chuẩn, một thiết

bị thu/phỏt (bộ thu/phỏt) được gọi là một điểm truy cập, nối với mạng hữutuyến từ một vị trí cố định sử dụng cáp tiêu chuẩn Chức năng tối thiểu củađiểm truy cập là thu, làm đệm, và phát dữ liệu giữa mạng máy tính không dây

và cơ sở hạ tầng mạng hữu tuyến Một điểm truy cập đơn có thể hỗ trợ mộtnhóm nhỏ người sử dụng và có thể thực hiện chức năng trong một phạm vi từmột trăm đến vài trăm feet Điểm truy cập (hoặc anten được gắn vào điểmtruy cập) thường được đặt cao nhưng về cơ bản có thể được đặt ở bất kỳ chỗnào miễn là đạt được vùng phủ sóng mong muốn

Những người sử dụng truy cập vào mạng máy tính không dây thôngqua các bộ thích ứng máy tính không dây như các Card mạng không dâytrong các vi máy tính, các máy Palm, PDA Các bộ thích ứng máy tính khôngdây cung cấp một giao diện giữa hệ thống điều hành mạng (NOS – NetworkOperation System) của máy khách và các sóng không gian qua một anten.Bản chất của kết nối không dây là trong suốt đối với hệ điều hành mạng

2 Cụng nghệ mạng khụng dõy

Có 2 loại mạng không dây cơ bản:

- Kiểu Ad-hoc: Mỗi máy tính trong mạng giao tiếp trực tiếp với nhauthông qua các thiết bị Card mạng không dây mà không dùng đến các thiết bịđịnh tuyến (Wireless Router) hay thu phát không dây (Wireless AccessPoint)

- Kiểu Infrastructure: Các máy tính trong hệ thống mạng sử dụng mộthoặc nhiều các thiết bị định tuyến hay thiết bị thu phát để thực hiện các hoạtđộng trao đổi dữ liệu với nhau và các hoạt động khác Khó khăn trong việclắp đặt cáp là yếu tố thúc đẩy sử dụng giải pháp Wireless và xu hướng nàyngày càng được sử dụng rộng rãi do đáp ứng được nhiều lợi ích của người sửdụng Môi trường Wireless đặc biệt hữu ích để thiết lập mạng cho các trườnghợp:

Những khu vực nhộn nhịp như tiền sảnh hay phòng tiếp tân

Những người liên tục di chuyển như y tá, bác sĩ trong bệnh viện

Khu vực và toà nhà biệt lập

Những phòng ban thường xuyên bị thay đổi kiểu bố trí vật lý

Những chướng ngại vật cản trở việc đi cáp nhà cửa, đường sá, cầu cống.Những cầu trúc lịch sử lâu đời, nơi sẽ khó đi cáp

3 Các chuẩn của mạng không dây:

3.1 Chuẩn kết nối 802.11a

Chuẩn 802.11a có tốc độ truyền là 54Mbps, tuy có cùng tốc độ truyềndẫn như chuẩn 802.11g nhưng tần số hoạt động cao nhất là 5GHz, băng thônglớn nên chứa được nhiều kênh thông tin hơn so với hai chuẩn 802.11b và802.11g Và cũng do có tần số hoạt động cao hơn tần số hoạt động của cácthiết bị viễn thông dân dụng như điện thoại 'mẹ bồng con', Bluetooth nên hệthống mạng không dây sử dụng chuẩn 802.11a ít bị ảnh hưởng do nhiễu sóng

Vì vậy, chuẩn 802.11a hoạt động tốt trong những khu vực đông đúc Các thiết

bị theo chuẩn 802.11a có phạm vi phát huy hiệu lực trong nhà từ 25-75feet(1feet = 0,3408m) Với một số lượng các kênh không gối lên nhau tăng lêntrong dải 5GHz, bạn có thể triển khai nhiều điểm truy nhập hơn để cung cấpthêm năng lực tổng cộng trong cùng diện bao phủ Chuẩn 802.11a có tần sốhoạt động cao hơn giúp cho việc truyền nhiều luồng hình ảnh và truyền nhữngtập tin lớn trở nên lý tưởng Nhưng đây cũng chính là nguyên nhân làm cho

hệ thống dùng chuẩn này không tương thích với các hệ thống sử dụng 2 chuẩnkhông dây 802.11b và 802.11g

Ưu điểm của 802.11a: Tốc độ cao, tần số 5Ghz tránh được sự xuyên

- Chuẩn kết nối 802.11b FHSS:

Chuẩn kết nối này chia dãy tần số hoạt động thành nhiều kênh có tần sốcách biệt nhau và phát các kênh này theo quy tắc ngẫu nhiên từ kênh có tần sốthấp cho đến kênh có tần số cao nhất sau đó lặp lại từ kênh có tần số thấpnhất, Chuẩn 802.11b FHSS được thực hiện trên cả hai tần số 900 HZ hoặc2,4 Ghz

- Chuẩn 802.11b FHSS tần số 2,4 Ghz với các đặc tính sau:

Dãy tần số hoạt động từ 2,4Ghz đến 2.4835 Ghz

Được chia thành 79 kênh cách biệt nhau

Mỗi kênh có độ rộng tần số là 1Mhz

Khoảng thời gian giữa hai lần phát sóng là 0,4 giây

Tương thích với chuẩn 802.11 trước đây

Tốc độ truyền tin tối đa là 2Mbps

- Chuẩn kết nối 802.11b DSSS:

Theo như tên gọi DSSS, chuẩn kết nối này phát sóng liên tục theo đúngdãy phổ tương ứng từ 2,4Ghz đến 2,4835Ghz, trên dãy phổ này được chiathành các kênh khác nhau với tần số liên tiếp nhau Số lượng kênh tần số tuỳthuộc vào quy định của các tổ chức thuộc 3 vùng địa lý khác nhau bao gồm:Châu Mỹ (FCC:11 kênh), châu Âu (ETSI:13 kênh) và Nhật (14 kênh)

- Đặc tính của chuẩn kết nối 802.11b DSSS này bao gồm:

+ Dãy tần số hoạt động từ 2.4 Ghz đến 2.4835 Ghz

+ Được chia thành 11 kênh tần số khác nhau (Theo Châu Mỹ)

+ Được chia thành 13 kênh tần số khác nhau (theo chuẩn Châu Âu).+ Được chia thành 14 kênh tần số khác nhau (theo chuẩn Nhật Bản).+ Độ rộng của mỗi kênh là 22Mhz.

Bao gồm 3 kênh với tần số không chồng lên nhau (Non-Overlap)

Mức năng lượng phát được quy định như sau: 36dBm (FCC) và 20dBm

Sử dụng phương thức điều biến tần số CCK

Tốc độ truyền tin trên một kênh là 1Mbps, 2Mbps, 5,5Mbps và tối đa là11Mbps

Với 3 kênh Non-Overlap, cho phép nâng băng thông hệ thống lên33Mbps

Đây là chuẩn kết nối không dây được tổ chức Wi-Fi Quốc tế kiểm định

và dùng làm chuẩn kết nối không dây chung cho toàn thế giới Wi-Fi

Ưu điểm của 802.11b: Giá thành thấp nhất, phạm vi tín hiệu tốt và

có dung lượng lớn Các thiết bị theo chuẩn 802.11g có phạm vi phát huy hiệulực trong nhà từ 100-150feet 802.11g thiết kế để tương thích ngược với802.11b và chúng chia sẻ cùng phổ 2,4GHz Việc này làm cho các sản phẩmcủa hai chuẩn 802.11b và 802.11g có thể hoạt động tương thích với nhau Tuynhiên các sản phẩm 802.11g khi có sự hiện diện của các sản phẩm 802.11b sẽ

bị giảm xuống tốc độ 802.11b trong khi các mạng 802.11a không tương thíchvới các mạng 802.11b hay 802.11g Hiện nay, công nghệ 802.11g đã pháttriển ổn định Vì vậy, các nhà cung cấp những sản phẩm WLAN dùng chodoanh nghiệp đã thay thế các thiết bị truy cập không dây chỉ dùng 802.11bbằng các thiết bị 802.11g

Ưu điểm của 802.11g – tốc độ cao; phạm vi tín hiệu tốt và ít bị che

khuất

Nhược điểm của 802.11g – giá thành đắt hơn 802.11b; các thiết bị có thể

bị xuyên nhiễu từ nhiều thiết bị khác sử dụng cùng băng tần

3.4 Chuẩn kết nối 802.11n

Mặc dù các sản phẩm 802.11g hiện tại có tốc độ khá nhanh, nhưng cónhiều tác vụ như tải đồng thời nhiều luồng tín hiệu hình ảnh trên cùng một kếtnối không dây đòi hỏi băng thông phải lớn hơn so với khả năng của các sảnphẩm hiện nay có thể đáp ứng Chuẩn 802.11n có thể mở rộng băng thông vàtăng tầm phủ sóng cho mạng không dây Chuẩn này có một phiên bản sẽ cungcấp băng thông trên 250Mbps tức là cao hơn băng thông của các sản phẩmchuẩn 802.11g hiện tại đến hơn 4 lần Chuẩn 802.11n tăng băng thông bằngcách nén dữ liệu hiệu quả hơn và sử dụng anten cho phép phát nhiều tín hiệucùng một lúc (kỹ thuật này được gọi là MIMO - Multi In, Multi Out, tạm dịch

là 'đa nhập, đa xuất').Ngoài ra, còn có hai chuẩn khác là 802.11e và 802.11i,chúng được thiết kế để cải tiến các mạng chuẩn 802.11g hiện tại Chuẩn802.11e cho phép phân các mức độ ưu tiên lưu thông để các dữ liệu cần thờigian thực (như các luồng tín hiệu hình hay cuộc gọi VoIP) sẽ được truyềntrước các dữ liệu kém quan trọng hơn (như E-Mail hoặc trang web) Một sốsản phẩm sử dụng một phần của chuẩn này (gọi là WMM - Wi-FiMultimedia) Chuẩn 802.11i tăng khả năng bảo mật của mạng bằng cách thêm

mã hóa và các điều khiển truy cập, các sản phẩm sử dụng một phần của chuẩnnày (gọi là WPA2 - Wireless Protected Access 2) Hầu hết các Router hiện tại

sẽ nâng cấp được lên chuẩn mới, nhiều hãng cho biết đang có kế hoạch cungcấp phiên bản nâng cấp lên WPA2 cho các sản phẩm chuẩn 802.11g cũ củahọ

Ưu điểm của 802.11n – tốc độ nhanh và phạm vi tín hiệu tốt nhất; khả

năng chịu đựng tốt hơn từ việc xuyên nhiễu từ các nguồn bên ngoài

Nhược điểm của 802.11n – giá thành đắt hơn 802.11g; sử dụng nhiều tín

hiệu có thể gây nhiễu với các mạng 802.11b/g ở gần

Bảng các sản phẩm: