Bài này gồm hai phần chính đó là phần Thiết kế lắp đặt mạng máy tính cho hệ thống và phần Chia địa chỉ mạng cho các máy tính cũng như các thiết bị cần dùng, cuối bài là bảng phụ lục chi
Trang 1TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI
KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN
٭٭٭٭٭٭٭٭٭٭٭ ٭٭٭٭٭٭٭٭٭ ٭٭٭٭٭٭٭٭٭٭٭٭ ٭٭٭٭٭٭٭٭٭٭٭٭٭٭
BÀI TẬP LỚN MÔN:
Mạng máy tính
Đề tài: Xây dựng hệ thống mạng phòng: A2- tầng 3 Cho địa chỉ IP 111.100.222.8, chia thành 5 subnet để cấp phát cho hệ thống mạng.
.
•Giáo viên hướng dẫn:
Thầy Phạm Văn Hiệp
•Nhóm thực hiện:
Nhóm 3
•Thành viên thực hiện:
1.Bùi Minh Đức 2.Vũ tuấn Long 3.Nguyễn Mậu Luật
Trang 2LỜI NÓI ĐẦU
Ngày nay, thời đại của nền kinh tế thị trường, thời đại của Công nghệ thông
tin đang bùng nổ trên toàn Thế giới, các công ty, các tổ chức mọc lên ngày càng nhiều, hoạt động của các công ty ngày càng quy mô, đòi hỏi ngày càng nhiều về trình độ cũng như cơ sở hạ tầng, trang thiết bị hiện đại Từ hệ thống quản lý, vận hành sản xuất, hoạch toán kinh tế,… tất cả đều phải nhờ vào công cụ là máy tính
và hệ thống mạng máy tính, mới giúp con người có thể làm việc được nhanh chóng đồng thời giúp lưu trữ dữ liệu được lâu dài
Nói một cách đúng hơn là việc sử dụng máy tính và hệ thống mạng máy tính là không thể thiếu cho một công ty, cũng như một tổ chức phi kinh tế nào khác Không những thế đối với đời sống của chúng ta bây giờ thì việc sử dụng máy tính và mạng máy tính cũng là một điều hết sức quan trọng Chính vì vậy
mà hệ thống mạng máy tính được nghiên cứu và ra đời Hệ thống mạng máy tính giúp cho chúng ta có thể thực hiện công việc hiệu quả rất nhiều lần, nó giúp cho con người có thể chia sẻ tài nguyên, dữ liệu với nhau một cách dễ dàng, nó cũng giúp chúng ta lưu trữ một lượng lớn thông tin mà rất hiếm khi mất mát hoặc hư hỏng như khi lưu bằng giấy, giúp tìm kiếm thông tin nhanh chóng… và rất rất nhiều ứng dụng khác chưa kế đến việc nó giúp cho con người trong hoạt động giải trí, thư giãn…
Vậy thì làm thế nào để thiết kế một mô hình mạng máy tính đảm báo có khoa học, dễ vận hành cũng như dễ thay sửa một khi có sự cố xảy ra? Đó là một yêu cầu lớn đối với những người thiết kế mô hình mạng Trong bài này, chúng ta
sẽ đi tìm hiểu và phân tích, thiết kế một mô hình mạng của một tầng toà nhà, qua
đó để trau dồi kiến thức cũng như kinh nghiệm cho sau này!
Bài này gồm hai phần chính đó là phần Thiết kế lắp đặt mạng máy tính cho
hệ thống và phần Chia địa chỉ mạng cho các máy tính cũng như các thiết bị cần dùng, cuối bài là bảng phụ lục chi tiết chia địa chỉ cho các thiết bị sử dụng.
Trang 3MỤC LỤC
Trang
I: Giả thiết ……… 4
II: Các thiết bị cần dùng cho việc thiết kế hệ thống mạng ……… 5
III: Xây dựng, thiết kế mô hình mạng, vị trí lắp, tính toán số máy tính và thiết bị cần sử dụng ……… 5
A/ Số máy, dây mạng và nẹp mạng trong phòng ……… 5
B/ Thiết kế hệ thống mạng cho tầng 3 nhà A2 8
C/ Tính toán chi phí cho các thiết bị, dây mạng và nẹp mạng 13
IV: Chia địa chỉ mạng ……… 14
KẾT LUẬN ……… 16
Trang 4I: Giả thiết.
Tầng 3 của nhà A2: có thiết kế như hình dưới ,kích thước của một phòng là: dài
6 mét, rộng 6 mét Hệ thống mạng liên kết với Internet thông qua ADSL
Hình 1: Sơ đồ minh họa tầng 3 nhà A2
Yêu cầu:
+ Thiết kế một hệ thống mạng
+ Tính toán chi phí cho các thiết bị và dây mạng
Trang 5+ Cho dải địa chỉ: 111.100.222.8, Chia địa chỉ cho các máy và các thiết
bị
II: Các thiết bị cần dùng cho việc thiết kế hệ thống mạng
- : Máy tính để bàn
- : Switch 48 cổng
- : Switch 16 cổng
-III: Thiết kế lắp đặt mạng máy tính cho hệ thống
A/ Số máy, dây mạng và nẹp mạng trong phòng.
Trước khi thực hiện thiết kế mạng, chia địa chỉ mạng, ta phải biết được số lượng máy tính và số thiết bị cần sử dụng cho cả hệ thống mạng, cũng như
lượng dây mạng cần dùng cho cả tầng
Tầng 3 của nhà A2 có 6 phòng máy Diện tích trong một phòng như nhau: dài 6m, rộng 6m, cao 4m Vì vậy ta chỉ cần tính số máy cho một phòng sau đó sẽ tính tổng số máy và số thiết bị cần dùng cho cả hệ thống mạng
Hình 2 là sơ đồ minh họa cách lắp đặt máy cho một phòng, với diện tích của
phòng là 36 m2 (dài 6 mét, rộng 6 mét) thì có thể lắp đặt được số máy tính là 20 máy tính
Dự tính mỗi máy tính sẽ chiếm khoảng 1 m chiều dài và 90cm chiều rộng, lắp đặt máy theo cách từng cặp một đối diện nhau chia thành hai hàng, mỗi hàng
có 5 cặp máy tính, tức là có 10 máy, cách lắp đặt này vừa đảm bảo tính thẩm mỹ vừa tiết kiệm không gian của phòng, vẫn đảm bảo được lối đi lại và một khoảng trống phía cửa rộng khoảng 1,5 m đủ để chứa một số thiết bị khác khi cần thiết
Trang 6Do cơ sở hạ tầng quá phức tạp nên hệ thống cáp cũng được tổ chức cao Do nhu cầu truyền dẫn tín hiệu cáp dùng cho hệ thống là loại cáp UTP CAT6, là loại cáp có độ truyền dẫn cao tới 5Mb/s.Ngoài ra, nhằm đảm bảo cho tính thẩm mỹ, gọn gàng của căn phòng, chúng ta sẽ sử dụng các nẹp mạng để bó các dây mạng lại với nhau khi đi dây và đồng thời chống nhiễu từ giữa các dây với nhau
Cặp máy tính gần với Switch nhất (ở hàng đầu tiên, gần với Switch) mỗi máy cần 3m dây mạng, cả hai máy cần 6 m dây, khoảng cách giữa các cặp máy trong một hàng là 90 cm, nhưng để thuận tiện cho việc di chuyển, xê dịch máy, thì bắt đầu từ cặp máy thứ hai ta cộng thêm 1,5 m dây mạng cho một máy, tức là 3m dây cho một cặp Ở hàng thứ hai cũng tương tự, cặp máy đầu tiên cần 6 m dây cho một máy, hai máy sẽ là 12 m, và từ cặp thứ hai đến cặp thứ 5 mỗi cặp lại cộng thêm 3 m dây mạng
Trang 71.5 m
4.5 m
6 m
6 m
2 m
Hình 2: Sơ đồ minh họa lắp đặt máy cho một phòng
Suy ra lượng dây mạng cần dùng cho một phòng là:
• Hàng thứ nhất: 6 + 9 + 12 + 15 + 18 = 60 (mét)
• Hàng thứ hai : 12 + 15 +18 +21 +24 = 90 (mét)
→ Cả phòng là : 60 + 90+6 = 150 (mét)
+ Như vậy, lượng dây mạng cần dùng :
150 x 6 = 900 (mét)
Cửa vào
Chú thích: : Dây mạng đơn
: Bó dây và nẹp dây mạng
: Switch 48 cổng
Trang 8Số mét dây mạng ở trên mới chỉ là lượng dây mạng ở trong phòng , còn lượng dây mạng liên kết giữa các Switch chúng ta sẽ tính tiếp ở các phần sau Bây giờ chúng ta sẽ tính đến số nẹp mạng sử dụng trong phòng Như trong hình, khoảng cách giữa Switch với tâm của hàng đầu tiên (so với Switch) là 1.5 mét(khoảng màu xanh in đậm), ở khoảng này phải chứa đến 20 dây mạng, vì vậy ta sẽ sử dụng nẹp mạng loại to để có thể bó được 20 dây mạng trong một nẹp Các khoảng còn lại thì chỉ chứa 10 dây mạng trong một nẹp, nên ta dùng loại nẹp nhỏ hơn Khoảng cách giữa hai hàng máy tính là 3m, chiều dài nẹp trong một hàng là 4.5 m, ta có hai hàng
Số nẹp cần dùng cho một phòng là:
Nẹp to : 1.5 mét
Nẹp nhỏ : 3 + 4.5 x 2 = 12 (mét) Số nẹp mạng cần dùng trong các phòng của cả hệ thống ( có 6 phòng) là:
o Nẹp to : 1.5 x 6 = 9 (mét)
o Nẹp nhỏ : 12 x 6 =72(mét)
B/ Thiết kế hệ thống mạng cho tầng 3 nhà A2
• 1 Sơ đồ logic cho phòng máy
Trang 9Sơ đồ logic cho phòng internet lắp ráp giữa các máy client và máy server.
2 Các yêu cầu đối với phòng máy
- Đảm bảo truy cập internet phục vụ cho việc học tập
- Đảm bảo độ thẩm mỹ, tạo ra hứng thú học tập và khả năng sáng tạo của sinh viên
- Kinh phí tiết kiệm tối đa nhưng vẫn đảm bảo yêu cầu thiết kế
- Tốc độ đường truyền: 5Mb/s
- Yêu cầu mua 3 switch 48 port
- Yêu cầu mỗi máy tính là 1 ghế xoay
- Không cần mua bản quyền chương trình NESCAFE vì được cung cấp sẵn bởi nhà phân phối mạng
- Trang bị các thiết bị headphone cho máy tính
- Các máy tính có đầy đủ các phần mềm tối thiểu cho việc học(Microsoft office, window media, Unikey, Turbo pascal, Turbo C, Turbo C++, SQL Server
2005, Adobe Photoshop, Macromedia Dreamwearer…) và các chương trình bảo
vệ máy tính(đóng băng ổ đĩa, phần mềm diệt virus…)
SERVER RR
SERVER RR
SWITCH
48 PORT
SWITCH
Trang 10Hình 3: Sơ đồ minh họa đặt Switch cho 2 phòng kề nhau trong một tầng
Để tiện cho việc lắp đặt và theo dõi sửa chữa, thay thế dây mạng, cũng như chi phí, ta sẽ sử dụng 4 Switch, bao gồm 3 Switch 48 cổng Phòng 1, phòng 2 dùng chung một Switch 48 cổng; phòng 3 phòng 4 dùng chung một Switch 48 cổng, phòng 5, phòng 6 một Switch 48 cổng, và 1 Switch 16 cổng để kết nối từ máy chủ đến các phòng
Hình 3 minh hoạ cách lắp đặt Switch 48 cổng cho các phòng 1 và 2, 3 và 4, 5
và 6 trong một tầng Như vậy chúng ta sử dụng 3 Switch 48 cổng và 1 Switch 24
Cửa
Cửa
Ghi chú: : Dây mạng
: Bó dây và nẹp mạng : Cửa
: Điểm đục lỗ trên tường : Switch
Trang 11Đối với dây mạng và nẹp dây mạng, ta sẽ cho đi men theo bên ngoài tường, cách đi như vậy để đảm bảo tính thẩm mỹ Với kiểu đi dây như vậy, ta phải dùng khoan để đục các lỗ trên tường
Để có thể chia sẻ tài nguyên được thuận tiện và dễ dàng chúng ta sẽ dùng dây mạng để liên kết giữa các Switch với nhau, tạo thành một Mạng LAN, ta sẽ sử dụng Router.Cụ thể là 3 dây mạng, 3 dây này chúng ta sẽ nẹp chúng đi chung
với các dây bên ngoài ( xem sơ đồ Hình 4).
Tính toán số mét dây mạng và nẹp mạng cần dùng để nối các Switch trong một tầng
Như đã phân tích, đường đi của dây mạng và nẹp nối các Switch trong một
tầng là men theo bên ngoài tường, Nhìn vào sơ đồ Hình 4 ta thấy Switch đặt ở
phòng số 1 cần khoảng 20 mét dây cũng như nẹp mạng, Switch đặt ở phòng số 3 cần khoảng 10 mét dây, Switch ở phòng số 5 cần khoảng 80 mét dây cũng như nẹp mạng, Switch ở phòng 1 liên kết với Switch ở phòng 3 cần khoảng 6x2=12 mét dây mạng, Switch ở phòng 1 liên kết với Switch ở phòng 5 cần khoảng 64 mét dây, Switch ở phòng 3 liên kết với Switch ở phòng 5 cần khoảng 76 mét dây
cần sử dụng để nối các Switch cho một tầng là:
20 + 10 +
mạng(loại nhỏ) tương ứng : 80 (mét)
Trang 12Ghi chú:
: Switch 48 cổng : Router : Máy chủ(server) : Modem : Switch 16 cổng : : Nẹp mạng
: Minh họa các switch kết nối với nhau
Trang 13Hình 4 là sơ đồ lắp đặt thiết bị và dây mạng cho tầng3 của tòa nhà A3 Sử
dụng một Modem để kết nối hệ thống mạng với Internet, vì hệ thống mạng phức tạp, có nhiều máy, nhiều Switch, nên ta sử dụng thêm một Router để định tuyến đường mạng cho tầng Modem, router và máy chủ ta đặt riêng tại 1 phòng như hình
C/ Tính toán chi phí cho các thiết bị, dây mạng và nẹp mạng
Bây giờ ta sẽ tính toán chi phí cho các thiết bị cũng như dây mạng và nẹp mạng cần sử dụng cho cả hệ thống
+ Số thiết bị cần dùng :
Modem : 1 cái
Router : 1 cái
Switch 48 cổng : 3 cái
Switch 16 cổng : 1 cái
+ Lượng dây mạng và nẹp mạng cần dùng :
Dây mạng : 900 + 262 = 1162(mét)
Nẹp mạng (Loại to) : khoảng 20 (mét)
Nẹp mạng (Loại nhỏ) : 72 + 80 =152(mét)
Ngoài ra, ta còn phải dùng đầu bấm mạng để có thể kết nối được giữa dây mạng với các thiết bị cũng như các máy tính, loại đầu bấm mạng mà ta có thể dùng là loại đầu mạng RJ 45, loại này bán theo hộp, số lượng 100 cái/1 hộp Giá của một hộp đầu mạng RJ 45 hiện nay là: 35000đ/ 1 hộp Ta có 120 máy tính, suy ra cần: 120 x 2 = 240 đầu mạng, giữa cá thiết bị kết nối khác cần dùng khoảng 50 đầu mạng Như vậy tổng số đầu mạng ta cần sử dụng là:
240 + 50 = 290 (đầu mạng) Tương đương với 3 hộp đầu mạng cần phải mua
Đối với hệ thống mạng của tầng này, nên sử dụng các thiết bị tiêu chuẩn mới có thể duy trì được hệ thống mạng, vì hệ thống này quá lớn, số lượng máy tương đối nhiều, cụ thể giá của các thiết bị sẽ được cập nhật ở bảng dưới đây:
STT Tên thiết
Số lượng
Đơn vị tính Đơn giá Thành tiền
1 Máy tính
Máy trạm 120 Cái 6,000,000 720,000,000 Máy chủ 1 Cái 10,000,000 10,000,000
2 Màn hình Asus 120 Cái 1,500,000 180,000,000
3 Bàn phím 120 Cái 100,000 12,000,000
4 Chuột Mitsumi 120 Cái 100,000 12,000,000
5 Modem Draytek 1 Cái 3.531.000 3,531,000
6 Router Huawei 1 Cái 2,000,000 2,000,000
Trang 147 Switch 48 Cổng 3 Cái 1,500,000 4,500,000
16 cổng 1 Cái 2,050,000 2,050,000
8 Dây mạng utp CAT6 1500 Mét 4,000 6,000,000
9 Nẹp mạng NhỏTo 15220 MétMét 7,0004,000 140,000608,000
10 Đầu mạng RJ-45 3 Hộp 35,000 105,000
Tổng tiền: 950,884,000
Bảng thống kê chi phí cho các thiết bị kết nối cũng như dây mạng, nẹp mạng và đầu mạng
cần sử dụng cho hệ thống.
Như vậy, tổng chi phí cho các thiết bị cần sử dụng cho cả hệ thống là
950,884,000, VND
IV: Chia địa chỉ mạng
Ta có dải địa chỉ: 111.100.222.8
Dải địa chỉ này chia cho hệ thống cả tầng với số máy tương ứng là 120 máy, Bây giờ ta sẽ tiến hành chia địa chỉ :
Ta có dải địa chỉ trên ở dạng nhị phân :
Adress : 01101111.01100100.11011110.00001000 → 111.100.222.8 Net Mask : 11111111.00000000.00000000.00000000 → 255.0.0.0
=> Network: 01101111.00000000.00000000.00000000 → 111.0.0.0/8
Ta cần chia làm 5 mạng con (5 subnet) nên ta cần sử dụng 3 bit ở phần Host ID
để thêm vào Network ID Làm sao để biết được số bit cần mượn thêm? Ta có
công thức : 2^n>=m (với m là số subnet cần chia, n là số bit cần mượn) Ở đây
2^3>=5
Sau khi mượn 3 bit, ta có cấu trúc mới ở dạng nhị phân là (bit mượn ta set giá trị bằng 1 ):
+ Địa chỉ NetMask: 11111111.111 00000.00000000.00000000
+ Network ID: 11111111.111
+ Host ID: 00000.00000000.00000000
=> Ở dạng thập phân là: 255.224.0.0
Địa chỉ IP mới lúc này là: 111.0.0.0/11 (con số 11 là 8 + 3 bits mượn)
Ta xác định "bước nhảy" cho các subnet:
Bước nhảy k=256-224=32
Trang 15Sub Net 1 : 01101111.000 00000.00000000.00000000 → 111.0.0.0/11
Sub Net 2 : 01101111.001 00000.00000000.00000000 → 111.32.0.0/11
Sub Net 3 : 01101111.010 00000.00000000.00000000 → 111.64.0.0/11
Sub Net 4 : 01101111.011 00000.00000000.00000000 → 111.96.0.0/11
Sub Net 5 : 01101111.100 00000.00000000.00000000 → 111.128.0.0/11
Sub Net 6 : 01101111.101 00000.00000000.00000000 → 111.160.0.0/11
Sub Net 7 : 01101111.110 00000.00000000.00000000 → 111.192.0.0/11
Sub Net 8 : 01101111.111 00000.00000000.00000000 → 111.224.0.0/11
Ta sẽ dùng 5 Sub Net đầu tiên cấp phát cho cả hệ thống
Chi tiết từng SubNet:
-SubNet 1:
Network: 111.0.0.0/11 01101111.000 00000.00000000.00000000
Broadcast: 111.31.255.255 01101111.000 11111.11111111.11111111
HostMin: 111.0.0.1 01101111.000 00000.00000000.00000001
HostMax: 111.31.255.254 01101111.000 11111.11111111.11111110
Hosts/Net: 2097150
-SubNet 2:
Network : 111.32.0.0/11 01101111.001 00000.00000000.00000000
Broadcast : 111.63.255.255 01101111.001 11111.11111111.11111111
HostMin : 111.32.0.1 01101111.001 00000.00000000.00000001
HostMax : 111.63.255.254 01101111.001 11111.11111111.11111110
Hosts/Net : 2097150
-SubNet 3:
Network: 111.64.0.0/11 01101111.010 00000.00000000.00000000
Broadcast: 111.95.255.255 01101111.010 11111.11111111.11111111
HostMin: 111.64.0.1 01101111.010 00000.00000000.00000001
HostMax: 111.95.255.254 01101111.010 11111.11111111.11111110
Hosts/Net: 2097150
-SubNet 4:
Network: 111.96.0.0/11 01101111.011 00000.00000000.00000000
Broadcast: 111.127.255.255 01101111.011 11111.11111111.11111111
HostMin: 111.96.0.1 01101111.011 00000.00000000.00000001
HostMax: 111.127.255.254 01101111.011 11111.11111111.11111110
Hosts/Net: 2097150
-SubNet 5:
Network: 111.128.0.0/11 01101111.100 00000.00000000.00000000
Broadcast: 111.159.255.255 01101111.100 11111.11111111.11111111
HostMin: 111.128.0.1 01101111.100 00000.00000000.00000001
HostMax: 111.159.255.254 01101111.100 11111.11111111.11111110
Hosts/Net: 2097150