370 Cách thứ 2 là truyền multicast. Truyền multicast đợc thực hiện khi một máy muốn gửi gói cho một mạng con, hay cho một nhóm nằm trong segment. Cách thứ 3 là truyền quảng bá. Truyền quảng bá đợc thực hiện khi một máy muốn gửi cho tất cả các máy khác trong mạng. Ví dụ nh server giử đi một thông điệp và tất cả các máy khác trong cùng segment đều nhận đợc thông điệp này. Khi một thiết bị muốn gửi một gói quảng bá lớp 2 thì địa chỉ MAC đích của frame đó sẽ là FF:FF:FF:FF:FF:FF theo số thập lục phân. Với địa chỉ đích nh vậy, mọi thiết bị đều phải nhận và xử lý gói quảng bá. Miền quảng lớp 2 còn đợc xem miền quảng bá MAC. Miền quảng bá MAC bao gồm tất cả các thiết bị trong LAN có thể nhận đợc frame quảng bá từ một host trong LAN đó. Switch là một thiết bị lớp 2. Khi switch nhận đợc gói quảng bá thì nó sẽ gửi ra tất cả các port của nó trừ port nhận gói vào. Mỗi thiết bị nhận đợc gói quảng bá 371 đều phải xử lý thông tin nằm trong đó. Điều này làm giảm hiệu quả hoạt động của mạng vì tố n băng thông cho mục đích quảng bá. Khi hai switch kết nối với nhau, kích thớc miền quảng bá đợc tăng lên. Ví dụ nh hình 4.3.9.b-c, gói quảng bá đợc gửi ra tất cả các port của Switch. 1 Switch 1 kết nối với Switch 2. Do đó gói quảng bá cũng đợc truyền cho tất cả các thiết bị kết nối vào Switch 2. Hậu quả là lợng băng thông khả dụng giảm xuống vì tất cả các thiết bị trong cùng một miền quảng bá đều phải nhận và xử lý gói quảng bá. 372 Router là thiết bị lớp 3. Router không chuyển tiếp các gói quảng bá. Do đó Router đợc sử dụng để chia mạng thành nhiều miền đụng độ và nhiều miền quảng bá. 4.3.10. Thông tin liên lạc giữa Switch và máy trạm Khi một máy trạm đợc kết nối vào một LAN, nó không cần quan tâm đến các thiết bị khác cùng kết nối vào LAN đó. Máy trạm chỉ đơn giản là sử dụng NIC để truyền dữ liệu xuống môi trờng truyền. Máy trạm có thể đợc kết nối trực tiếp với một máy trạm khác bằng cáp chéo hoặc là kết nối vào một thiết bị mạng nh hub, switch hoặc router bằng cáp thẳng. Switch là thiết bị lớp 2 thông minh, có thể học địa chỉ MAC của các thiết bị kết nối vào port của nó. Chỉ đến khi thiết bị bắt đầu truyền dữ liệu đến switch thì nó mới học đợc địa chỉ MAC của thiết bị vào bảng chuyển mạch. Còn trớc đó nếu thiết bị cha hề gửi dữ liệu gì đến switch thì switch cha nhận biết gì về thiết bị này. 373 Tổng kết Sau khi kết thúc chơng này, bạn cần nắm đợc các ý quan trọng sau: * Lịch sử và chức năng của Ethernet chia sẻ, bán song công. * Đụng độ trong mạng Ethernet * Microsegment. * CSMA/CD * Các yếu tố ảnh hởng đến hoạt động mạng * Chức năng của repeater * Thời gian truyền * Chức năng cơ bản của Fast Ethernet * Phân đoạn mạng bằ ng router, switch, và bridge * Hoạt động cơ bản của switch * Thời gian trễ của Ethernet switch * Sự khác nhau giữa chuyển mạch lớp 2 và lớp 3 * Chuyển mạch đối xứng và bất đối xứng * Bộ đệm * Chuyển mạch kiểu store and forward và kiểu cut through. * Sự khác nhau giữa hub, bridge và switch * Chức năng chính của switch * Các chế độ chuyển mạch chính của switch 374 * Tiến trình học địa chỉ của switch * Tiến trình lọc frame * Miền đụng độ va miền quảng bá. 375 CHNG 5: Switch Giới thiệu Thiết kế mạng là một công việc đầy thách thức chứ không chỉ đơn giản là kết nối các máy tính lại với nhau. Một hệ thống mạng phải có nhiều đặc điểm nh độ tin cậy cao, dễ dàng quản lý và có khả năng mở rộng. Để thiết kế một hệ thống mạng với đầy đủ những đặc điểm nh vậy thì ngời thiết kế mạng cần phải biết đợc rằng mỗi thành phần chính trong mạng có một yêu cầu thiết kế riêng biệt. Sự cải tiến hoạt động của các thiết bị mạng và khả năng của môi trờng mạng đã làm cho công việc thiết kế mạng ngày càng trở nên khó khăn hơn. Việc sử dụng nhiều loại môi trờng truyền khác nhau và kết nối LAN với nhiều mạng bên ngoài đã làm cho môi trờng mạng trở nên phức tạp. Một mạng đợc thiết kế tốt là mạng đó phải tăng hiệu quả hoạt động hơn và ít có trở ngại khi mạng phát triển lớn hơn. Một mạng LAN có thể trải rộng trong một phòng, trong một toà nhà hay trên nhiều toà nhà. Một nhóm các toà nhà thuộc về một tc, một đơn vị thì đợc xem nh là một trờng đại học vậy. Việc thiết kế các mạng LAN lớn cần xác định các tầng nh sau: * Tầng truy cập: kết nối ngời dùng đầu cuối vào LAN * Tầng phân phối: cung cấp các chính sách kết nối giữa các ngời dùng đầu cuối LAN * Tầng trục chính: cung cấp kết nối nhanh nhất giữa các điểm phân phối. Mỗi một tầng trên khi thiết kế cần phải chọn lựa switch phù hợp nhất để có thể thực hiện những nhiệm vụ đặc biệt của tầng đó. Các đặc điểm, chức năng và yêu 376 cầu kỹ thuật của mỗi switch tuỳ thuộc vào thiết kế của mỗi tầng trong LAN. Do đó bạn cần nắm đợc vai trò của mỗi tầng và chọn lựa switch nh thế nào cho phù hợp với từng tầng để bảo đảm hoạt động tối u cho ngời dùng trong LAN. Sau khi hoàn tất chơng trình này, các bạn có thể thực hiện đợc những việc sau: * Mô tả 4 mục tiêu chính trong thiết kế LAN. * Liệt kê các điểm quan trọng cần lu ý khi thiết kế LAN. * Hiểu đợc các bớc thiết kế hệ thống LAN * Hiểu đợc các vấn đề nảy sinh trong thiết kế cấu trúc 1,2 và 3. * Mô tả mô hình thiết kế 3 tầng. * Xác định chức năng của từng tầng trong mô hình 3 tầng này. * Liệt kê các Cisco switch sử dụng cho tầng truy cập và các đặc điểm của chúng. * Liệt kê các Cisco switch sử dụng cho tầng phân phối và các đặc điểm của chúng. * Liệt kê các Cisco switch sử dụng cho tầng trục chính và các đặc điểm của chúng. 5.1. Thiết kế LAN 5.1.1. Các mục tiêu khi thiết kế LAN Bớc đầu tiên trong thiết kế LAN là thiết lập và ghi lại các mục tiêu của việc thiết kế. Mỗi một trờng hợp hay mỗi một tổ chức sẽ có những mục tiêu riêng. Còn những yêu cầu sau là những yêu cầu thờng gặp trong hầu hết các thiết kế mạng: 377 * Khả năng hoạt động đợc: đơng nhiên yêu cầu trớc nhất là mạng phải hoạt động đợc. Mạng phải đáp ứng đợc những yêu cầu công việc của ngời dùng, cung cấp kết nối giữa user và user, giữa user với các ứng dụng * Khả năng mở rộng: mạng phải có khả năng lớn hơn nữa. Thiết kế ban đầu có thể phát triển lớn hơn nữa mà không cần những thay đổi cơ bản của toàn bộ thiết kế. * Khả năng thích ứng: mạng phải đợc thiết kế với một cái nhìn về những kỹ thuật phát triển trong tơng lai. Mạng không nên có những thành phần làm giới hạn việc triển khai các công nghệ kỹ thuật mới về sau này. * Khả năng quản lý: mạng phải đợc thiết kế để dễ dàng quản lý và theo dõi nhằm đảm bảo hoạt động ổn định của hệ thống. 5.1.2. Những điều cần quan tâm khi thiết kế LAN Có nhiều tổ chức muốn nâng cấp mạng LAN đã có của mình hoặc lập kế hoạch thiế t kế và triển khai mạng LAN mới. Sự mở rộng trong thiết kế LAN là do sự phát triển với một tốc độ nhanh chóng của các công nghệ mới nh Asynchoronous. Transfer Mode (ATM) chẳng hạn, sự mở rộng này còn là do cấu trúc phức tạp của LAN khi sử dụng chuyển mạch LAN và mạng LAN ảo (VLAN). Để tối đa hiệu quả hoạt động và lợng băng thông khả dụng, bàn cần quan tâm những vấn đề sau khi thiết kế LAN: * Chức năng và vị trí đặt server * Vấn đề phát hiện đụng độ * Phân đoạn mạng * Miền quảng bá 378 Server cung cấp dịch vụ chia sẻ tập tin, máy in, thông tin liên lạc và nhiều dịch vụ ứng dụng khác, server không thực hiện chức năng nh một máy trạm thông thờng. Server chạy các hệ điều hành đặc biệt nh NetWare, Windows NT, UNIX, và Linux. Mỗi server thờng giành cho một chức năng riêng nh Emai hoặc chia sẻ tập tin. Server có thể đợc phân thành hai loại: Server toàn hệ thống và server nhóm. Server toàn hệ thống cung cấp dịch vụ của nó để dùng cho mọi ngời dùng trong hệ thống mạng. Ví dụ nh Email hay DNS là những dịch vụ mà mọi ngời trong tổ chức đều cần sử dụng vì tính chất tập trung của những dịch vụ này. Còn server nhóm thì chỉ cung cấp dịch vụ để phục vụ cho một nhóm ngời dùng cụ thể. Ví dụ nh những dịch vụ xử lý và chia sẻ tập tin có thể chỉ phục vụ cho một nhóm ngời dùng nào đó thôi. Server toàn hệ thống nên đặt ở trạm phân phối chính (MDF Main distribution facility). Giao thông hớng đến server toàn hệ thống chỉ đi qua MDF thôi chứ không đi qua các mạng khác. Nơi đặt lý tởng cho các server nhóm là ở trạm phân phối trung gian gần nhóm ngời dùng mà nó phục vụ nhất. Nh vậy giao thông đến các server này chỉ đi trong mạng riêng của IDF đó mà không ảnh hởng đến các mạng khác. LAN switch lớp 2 đặt trong MDF và các IDF nên có đờng 100 Mb/s hoặc hơn dành cho các server. 379 Ethernet node sử dụng CSMA/CD. Mỗi node đều phải chú ý đến tất cả các node khác khi truy cập vào môi trờng chia sẻ hay còn gọi là miền đụng độ. Nếu hai node truyền dữ liệu cùng một lúc thì đụng độ sẽ xảy ra. Khi đụng độ xảy ra, những dữ liệu đang trên đờng truyền sẽ bị huỷ bỏ và một tín hiệu báo nghẽn đợc phát ra trong mọi máy trong miền đụng độ. Sau đó các node phải chờ trong một khoảng thời gian ngẫu nhiên rồi mới truyền lại dữ liệu của mình. Đụng độ xảy ra nhiều quá có thể giảm lợng băng thông khả dung trong mạng xuống khoảng 35 40%. Do đó chúng ta cần chia nhỏ một miền đụng độ thành nhiều miền đụng độ nhỏ hơn, giúp giảm miền đụng độ trên mỗi miền và tăng lợng băng thông khả dụng cho mỗi user. Bạn có thể sử dụng các thiết bị lớp 2 nh brigde và switch để chia 1 LAN thành nhiều miền đụng độ nhỏ, còn router đợc sử dụng để chia nhỏ mạng ở lớp 3. . thể đợc phân thành hai loại: Server toàn hệ thống và server nhóm. Server toàn hệ thống cung cấp dịch vụ của nó để dùng cho mọi ngời dùng trong hệ thống mạng. Ví dụ nh Email hay DNS là những. một hệ thống mạng với đầy đủ những đặc điểm nh vậy thì ngời thiết kế mạng cần phải biết đợc rằng mỗi thành phần chính trong mạng có một yêu cầu thiết kế riêng biệt. Sự cải tiến hoạt động của. thiết bị mạng và khả năng của môi trờng mạng đã làm cho công việc thiết kế mạng ngày càng trở nên khó khăn hơn. Việc sử dụng nhiều loại môi trờng truyền khác nhau và kết nối LAN với nhiều mạng