Quy trình xây dựng và quản lý mạng LAN

Cho đến nay hơn 30năm máy tính đã phát triển rất nhanh, bộ vi xử lý, các phần mềm ứng dụng, Công nghệ thongtin đã ở một bước phát triển cao, đó là số hóa tất cả các dữ liệu thong tin, hì

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

MỤC LỤC

LỜI MỞ ĐẦU 5

CHƯƠNG I 7

GIỚI THIỆU KHÁI QUÁT VỀ ĐỀ TÀI 7

1 Đặt vấn đề 7

2 Lý do chọn đề tài 7

3 Hướng giải quyết vấn đề 7

4 Dự kiến kết quả đạt được 8

CHƯƠNG II 10

TỔNG QUAN VỀ MẠNG LAN VÀ THIẾT KẾ MẠNG LAN 10

I CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN 10

1 Khái niệm mạng LAN 10

2 Các loại đường truyền và các chuẩn của mạng LAN 14

3 Hệ thống cáp mạng dùng cho mạng LAN 14

4 Các thiết bị dùng để nối mạng LAN 17

II CÁC PHƯƠNG PHÁP TRUY NHẬP ĐƯỜNG TRUYỀN 20

1 GIAO THỨC CSMA/CD (carrier Sense Multiple Access with Collision Detection) 20

2 GIAO THỨC TRUYỀN THẺ BÀI 21

3 GIAO THỨC FDDL 21

III CÁC KỸ THUẬT CHUYỂN MẠCH TRONG MẠNG LAN 22

1 PHÂN ĐOẠN MẠNG LAN 22

2 CÁC CHẾ ĐỘ CHUYỂN MẠCH TRONG LAN 29

IV MÔ HÌNH THIẾT KẾ MẠNG LAN 30

1 MÔ HÌNH PHÂN CẤP (Hierarchical models) 30

2 MÔ HÌNH AN NINH 31

Chương III 32

THIẾT KẾ MẠN VLAN 32

I: PHÂN TÍCH YÊU CẦU ĐẶT RA 32

1 Mục đích lựa chọn đề tài: 32

2 Yêu cầu đề tài: 32

3 Khảo sát vị trí lắp đặt các thiết bị trong văn phòng công ty: 33

4 Điều kiện thi công và chủng loại vật liệu thi công 33

5 Lựa chọn giải pháp và mô hình thiết kế 33

II THIẾT KẾ SƠ ĐỒ MẠNG 34

1 Thiết kế sơ đồ mạng ở tầng vật lý 34

2 Thiết kế sơ đồ mạng mức logic 35

3 Lựa chọn thiết bị 36

4 Phương pháp bấm cáp chuẩn RJ – 45 38

5 Lập kế hoạch thực hiện 41

Chương IV 46

CÀI ĐẶT KIỂM THỬ VLAN 46

1 CÀI ĐẶT HỆ ĐIỀU HÀNH CHO SERVER 46

2 CÀI ĐẶT CÁC DỊCH VỤ MẠNG VÀ CÁC GIAO THỨC 52

KẾT LUẬN ĐỀ TÀI 72

I ĐÁNH GIÁ CHUNG 72

II HƯỚNG PHÁT TRIỂN, MỞ RỘNG CỦA ĐỀ TÀI 72

LỜI KẾT 73

LỜI MỞ ĐẦU

Chúng ta đang sống trong thời đại mới, thời đại có thể nói là phát triển rực rỡ của côngnghệ thong tin, và máy vi tính và mạng máy tính cũng không nằm ngoài sự phát triển đó Từkhi ra đời, máy vi tính ngày càng giữ vai trò quan trọng trong lĩnh vực khoa học kỹ thuật vàcuộc sống hằng ngày của con người Từ sự ra đời của chiếc máy tính điện tử lớn ENIAC đầutiện năm 1945 sau đó sự ra đời của máy tính IBM vào những năm 1981 Cho đến nay hơn 30năm máy tính đã phát triển rất nhanh, bộ vi xử lý, các phần mềm ứng dụng, Công nghệ thongtin đã ở một bước phát triển cao, đó là số hóa tất cả các dữ liệu thong tin, hình ảnh, âm thanh,

…

Sự ra đời của các mạng máy tính và những dịch vụ của nó đã mang lại cho con ngườirất nhiều những lợi ích to lớn, góp phần thúc đẩy nền kinh tế phát triển mạnh mẽ, đơn giản hóanhững thủ tục lưu trữ, xử lý, trao chuyển thong tin phức tạo, liên lạc và kết nối giữa những vịtrí khoảng cách rất lớn một cách nhanh chóng, hiệu quả… và mạng máy tính trỏ thành yếu tốkhông thể thiếu với nền kinh tế, chính trị cũng như văn hóa, tư tưởng của bất kỳ quốc gia nàohay châu lục nào, có mạng con người sẽ không bị giới hạn về khoảng cách địa lý

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 việcquản lý dữ liệu nội bộ cơ quan mình được thuận lợi, đảm bảo tính an toàn dữ liệu cũng nhưtính bảo mật dữ liệu mặt khác mạng Lan còn giúp các nhân viên trong tổ chức hay công ty truynhập dữ liệu một cách thuận tiện với tốc độ cao Một điểm thuận lợi nữa là mạng LAN còngiúp cho người quản trị mạng phân quyền sử dụng tài nguyên cho từng đối tượng là ngườidùng một cách rõ ràng và thuận tiện giúp cho những người có trách nhiệm lãnh đạo công ty dễdang quản lý, theo dõi nhân viên và điều hành công ty dễ dàng hơn

Cũng chính vì vậy, nếu không có mạng máy tính, hoặc mạng máy tính không thể hoạtđộng như ý muốn thì hậu quả sẽ rất nghiêm trọng Và vấn đề an toàn cho mạng máy tính cũngphải được đặt lên hàng đầu khi thiết kế, lắp đặt và đưa vào sử dụng một hệ thống mạng máytính dù là đơn giản nhất

Bên cạnh đó, thong tin giữ một vai trò hết sức quan trọng bởi vì nếu như thiếu thôngtin, con người sẽ trở nên lạc hậu Vì lý do đó, việc lưu giữ, trao đổi và quản lý tốt nguồn tài

nguyên thông tin để sử dụng đúng mục đích, không bị thất thoát đã là mục tiêu hướng tớikhông chỉ một ngành, một quốc gia mà còn của cả thế giới.

Trong quá trình thực tập và làm đề tài tốt nghiệp, được sự đồng ý và hướng dẫn, chỉ bảotận tình của thầy cô hướng dẫn cùng sự giúp đỡ của các bạn và công ty nơi thực tập, em đã cóthem nhiều điềm kiện để tìm hiểu về quy trình xây dựng và quản lý mạng LAN, về cách thiết

kế, xây dựng và quản lý mô hình mạng theo dạng Server – Clien Đó cũng là đề tài mà emmuốn nghiêm cứu và trình bày trong đề tài tốt nghiệp của em

CHƯƠNG I GIỚI THIỆU KHÁI QUÁT VỀ ĐỀ TÀI

1 Đặt vấn đề

- Xây dựng hệ thống máy chủ, hệ thống lưu trữ, hệ thống an ninh mạng của công ty

- Tổng hợp dữ liệu các phòng ban trong công ty( cung cấp dịch vụ cấp phát cácphòng)

Trên thế giới, việc ứng dụng việc ứng dụng công nghệ thông tin và lĩnh vực kinh tế

-xã hội đang được hầu hết quốc gia đặc biệt quan tâm Ở Việt Nam công nghệ thông tin đã vàđang đóng góp một phần đáng kể vào việc chuyển đổi cơ cấu kinh tế xã hội, yêu cầu ở đây đặt

ra là làm sao để cho hệ thống có sự kiểm soát chặt chẽ, tiết kiệm thời gian, dữ liệu mang tínhtrọn vẹn đem lại hiệu quả cao Mạng máy tính còn là một phương tiên phân tíc thông tin mạnh

mẽ và hữu hiệu giũa các cộng sự trong công ty

Từ những yếu tố trên, cùng với sự phân tích công nghệ (phần cứng, phần mềm), kỹnăng vận hành hệ thống của người sử dụng Em nghiêm cứu và thực hiện đề tài “ Xây dựng

và quản lý hệ thống mạng LAN” cho công ty tin học Nhật Minh nhằm đem lại hiệu quả caotrong công việc

3 Hướng giải quyết vấn đề.

Từ những lý thuyết đã được học và áp dụng thực tế tại công ty thực tập với các yêu cầucần có để lắp đặt hệ thống mạng cho công ty Nhật Minh, có nhiều phương án lựa chọn, cụ thểnhư sau

Thực hiện xây dựng hệ thống mạng LAN theo hai mô hình mạng: Workgroup, Domain

 Mô hình Workgroup: Là mô hình mạng ngang hành và không có các máy tínhchuyên dụng làm nhiệm vụ cấp dịch vụ hay quản lý ứng dụng Các máy tính tự bảo mật vàquản lý các tài nguyên riêng mình Đồng thời, mỗi máy có chức năng vừa là Server vừa làClien.

+ Không yêu cầu Windows NT Server Domain Controller

+ Thiết kế và cài đặt đơn giản

+ Tiện lợi cho số lượng máy hạn chế trong quy mô nhỏ

- Nhược điểm:

+ Không sử dụng với mạng có trên 15 máy

+ Những tài khoản không được quản lý tập trung

 Mô hình Domain: Ngược lại với mô hình Workgroup, trong mô hình Domainthì việc quản lý và chứng thực người dung mạng tập trung tại máy tính Primary DomainController Các tài nguyên mạng cũng được quản lý tập trung và cấp quyền hạn cho từngngười dung Lúc đó trong hệ thống có các máy tính chuyên dụng làm nhiêm vụ cung cấp cácdịch vụ và quản lý các máy trạm

- Ưu điểm:

+ Lấy tài khoản ngưởi sử dụng có giá trị cừ cơ sở dữ liệu

+ Cho phép truy cập đến những tài nguyên được định nghĩa trong cơ sở dữ liệu

+ Có chức năng quản lý nhóm một cách tập trung

+ Quản lý bảo mật các tài nguyên chia sẻ

- Khuyết điểm:

+ Chi phí lắp đặt cao

+ Đòi hỏi người quản trị có kiến thức sâu về Domain Controller

Từ những nhược điểm trên, em phân tích và chọn mô hình mạng quản lý dạngDomain để nâng cao việc quản trị hệ thống mạng nội bộ của Công ty Cùng với đó, phần mềmtường lửa ISA server 2006 cũng cài đặt vào trong hệ thống nhằm kiểm soát việc truy cậpinternet của nhân viên công ty, đồng thời đảm bảo vấn đề an ninh ngăn ngừa các cuộc tấn công

từ ngoài vào trong hệ thống mạng nội bộ

4 Dự kiến kết quả đạt được

- Hoàn chỉnh hệ thống mạng LAN cho công ty

- Quản trị tập trung tài khoản người dung

- Bảo mật các tài nguyên chia sẻ

- Tối ưu hóa băng thông cho từng người dùng

- Kiểm soát người dùng truy cập mạng Internet

- Ngăn chặn các cuộc tấn công từ bên ngoài vào trong hệ thống mạng

CHƯƠNG II

TỔNG QUAN VỀ MẠNG LAN VÀ THIẾT KẾ MẠNG

LAN

I CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN

1 Khái niệm mạng LAN

Mạng cục bộ ( Local Area Networks – LAN) là hệ truyền thông 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 trongmột khu vực địa lý nhỏ như ở một tầng tòa nhà, hoặc trong một khu nhà… Một số mạng LAN

có thể kết nối lại nhau trong một khu làm việc

Các mạng LAN trở nên thông dụng vì nó cho phép những người sử dụng dùng chungnhững tài nguyên quan trọng như máy in, ổ đĩa CD/DVD, các phần mềm ứng dụng và cácthông tin cần thiết khác Trước khi phát triển công nghệ LAN, các máy tính độc lập với nhau,

bị hạn chế bởi số lượng các chương trình tiện ích, sau khi kết nối mạng rõ ràng hiệu quả củachúng tăng lên gấp bội

1.1 Cấu trúc topo của mạng

Cấu trúc topo (network topology) của mạng LAN là kiến trúc hình học thể hiện cách bốtrí các đường dây cáp, sắp xếp các máy tính để kết nối thành mạng hoàn chỉnh Hầu hết cácmạng 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

1.2 Mạng hình sao (Star topology)

Mạng hình sao bao gồm một bộ kết nối trung tâm và các nút Các nút này là các trạmđầu và cuối, các máy tính và các thiết bị khác của mạng Bộ nối trung tâm của mạng điều phốimọi hoạt động trong mạng

Mạng hình sao cho phép kết nối các máy tính và một bộ trung tâm (Hub) bằng cáp, giảipháp này cho phép nối trực tiếp máy tính với Hub không cần thông qua trục Bus, tránh đượccác yếu tố gây ngưng trệ mạng

Hình 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 dụngcác bộ tập trung hoặc chuyển mạch, cấu trúc mạng hình sao có thể được mở rộng mạng bằngcách tổ chức nhiều mức phân cấp, do vậy dễ dàng trong việc quản lý và vận hành

* Những ưu điểm của mạng hình sao

- Hoạt động theo nguyên lý nối song song nên có một thiết bị nào đó ở một nút thôngtin 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)

1.3 Mạng hình tuyến Bus (Bus topology)

Thực hiện theo cách bố trí hành lang, các máy tính và các thiết bị khác – các nút

mạng đều 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 liệukhi truyền đi dây cáp đều mang theo địa chỉ của nơi đến

Hình 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

- 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 nàyngày nay ít được sử dụng

1.4 Mạng dạng vòng (Ring topology)

Mạng dạng này, được bố trí theo dạng xoay vòng, đường dây cáp được thiểt kế làmthành một vòng khéo kín, tín hiệu được chạy theo một chiều nào đó Các nút truyền tín hiệucho nhau mỗi thời điểm chỉ có một nút mà thôi Dữ liệu truyền đi phải kèm theo một địa chỉ cụthể 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 dâycần 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 3: Mô hình mạng dạng vòng

1.5 Mạng dạng kết hợp

Kết hợp hình sao và tuyến (Star/ Bus topology) Cấu hình mạng dạng này có bộ phậntách tín hiệu (Spiter) giữ vai trò thiết bị trung tâm, hệt giống dây cáp mạng có thể chọn hoặcRing topology hoặc Linear Bus topology Lợi điểm của cấu hình này là mạng có thể gồmnhiều nhóm làm việc ở cách xa nhau, ARCNE là mạng dạng kết hợp Star/ Bus Topology Cấuhình dạng này đưa lại sự uyển chuyển trong việc bố trí các đường dây tương thích dễ dàng vớibất cứ toà nhà nào.

Kết hợp hình sao và vòng (Star/ Ring topology) Cấu hình dạng kết hợp Star/ Ringtopology), 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 đểtăng khoảng cách cần thiết

2 Các loại đường truyền và các chuẩn của mạng LAN

a Chuẩn Viện Công Nghệ Điện và Điện Tử (IEEE)

- Tiêu chuẩn IEEE LAN được phát triển dựa vào ủy ban IEEE 802

- Tiêu chuẩn IEEE 802.3 liên quan tới mạng CSMA/CD bao gồm cả hai phiên bản băngtần cơ bản và băng tần mở rộng

- Tiêu chuẩn IEEE 802.4 liên quan tới phương thức truyền thẻ bài trên mạng hình tuyến( Token Bus)

- Tiêu chuẩn IEEE 802.5 liên quan tới phương thức truyền thẻ bài trên mạng hình vòng ( Token Ring)

b Chuẩn ủy ban tư vấn quốc tế về điện báo và điện thoại ( CCITC)

- Đây là những kiến nghị về tiêu chuẩn hóa hoạt động và mẫu mã modem ( Truyền quamạng điện thoại)

- Một số chuẩn: V22, V28, V35,…

- X series bao gồm các chuẩn OSI

- Chuẩn cáp và chuẩn giao tiếp quốc tế EIA

- Các tiêu chuẩn EIA giành cho giao diện nối tiếp giữa modem và máy tính

+ RS – 232

+ RS – 449

+ RS – 422

3 Hệ thống cáp mạng dùng cho mạng LAN

a Cáp xoắn

- Đây là loại cáp gồm hai sợi dây bằng đồng được xoắn vào nhau làm giảm nhiễu điện

từ gây ra bởi môi trường xung quanh và giữa chúng với nhau Hiện nay có hai loại cáp xoắn làcáp có bọc kim loại ( STP – Shield Twisted Pair) và cáp không bọc kim loại ( UTP - unshieldTwisted Pair)

- Cáp có bọc kim loại (STP): Lớp bọc bên ngoài có tác dụng chống nhiễu điện từ, cóloại có một đôi dây xoắn nhau và có loại có nhiều đôi xoắn vào nhau

- Cáp không bọc kim loại ( UTP): Tính tương tự như STP nhưng kém hơn về khả năngchống nhiễu điện từ và suy hao vì không có vỏ bọc

Hình 4 Cáp

STP và UTP

có các loại ( Category

– Cat) thường dùng sau:

- Loại 1 và 2( Cat 1& Cat 2): Thường dùng cho truyền thoại và những đường truyền tốc

độ thấp ( Nhỏ hơn 4 Mb/s)

- Loại 3 ( Cat 3): Tốc độ truyền dữ liệu khoảng 16Mb/s, nó là chuẩn hầu hết cho cácmạng điện thoại

- Loại 4 ( Cat 4): Thích hợp cho đường truyền 20 Mb/s

- Loại 5 ( Cat 5): Thích hợp cho đường truyền 100 Mb/s

- Loại 6 ( Cat 6): Thích hợp cho đường truyền 300 Mb/s

Đây là loại cáp rẻ, dễ lắp đặt tuy nhiên nó dễ bị ảnh hưởng của môi trường

b Cáp đồng trục

Cáp đồng trục có hai đường dây dẫn và chúng có cùng một trục chung, một dây dẫntrung tâm ( thường là đồng cứng), đường dây còn lại tạo thành đường ống bao xung quang dâydẫn trung tâm Giữa hai dây dẫn trên có một lớp cách ly và bên ngoài cùng là lớp có Plastic đểbảo vệ cáp

Cáp đồng trục có độ suy hao ít hơn so với các loại cáp đồng khác do ít bị ảnh hưởngcủa môi trường Các mạng cục bộ sử dụng cáp đồng trục có thẻ có kích thước trong phạm vivài ngàn mét, cáp đồng trục được sử dụng nhiều trong các mạng dạng thẳng.

Hiện nay có các loại cáp đồng trục sau:

- RG – 58, 50 Ôm: Dùng cho mạng Ethernet

- RG – 59, 75 ôm: Dùng cho truyền hình cáp

Hình 5 Cáp đồngCác mạng cục bộ

sử dụng cáp đồng trục códải thông từ 2,5- 10Mb/s,cáp đồng trục có độ suyhao ít hơn so với các loại cáp đồng khác vì nó có lớp vỏ bọc bên ngoài, độ dài thông thườngcủa một đoạn cáp nối trong mạng là 200m, thường sử dụng cho dạng Bus

C Cáp sợi quang

Cáp sợi quang bao gồm dây dẫn trung tâm được bọc một lớp vỏ bọc có tác dụng phản

xạ các tín hiệu trở lại để giảm sự mất mát tín hiệu Ngoài cùng là lớp vỏ Plastic để bảo vệ cáp.Cáp sợi quang không truyền dẫn được các tín hiệu điện mà chỉ truyền các tín hiệu quang vàkhi nhận chúng sẽ chuyển đổi trở lại thành các tín hiệu điện Cáp quang có đường kính từ 8.3 –

100 micron, do đường kính lõi thủy tinh có kích thước rất nhỏ nên rất khó khăn cho việc đấunối, nó cần công nghệ đặc biệt với kỹ thuật cao và chi phí cao

Hình 6 Cáp sợiDải thông củacáp quang có thể lêntới hàng Gbps và chophép khoảng cách khá

xa do độ suy hao tín hiệu cáp rất thấp Ngoài ra vì cáp sợi quang khong dùng tín hiệu điện từ

để truyền dữ liệu nên nó hoàn toàn không bị ảnh hưởng của nhiễu điện từ và tín hiệu truyềnthông không bị phát hiện và thu trộm bằng các thiết bị điện tử người khác.

Nhược điểm của cáp quang là khó lắp đặt và giá thành cao, nhưng nhìn chung cápquang thích hợp cho mọi mạng hiện nay và sau này

4 Các thiết bị dùng để nối mạng LAN

a Hub – Bộ tập trung

Hub là một trong những yếu tố quan trọng nhất của LAN, nhưng được coi là mộtRepeater có nhiều cổng, đây là điểm kết nối dây trung tâm của mạng Một Hub có từ 4 – 24cổng và có thể nhiều hơn

Trong phần lớn các trường hợp, Hub được sử dụng trong các mạng 10 BATE-T hay100BATE-T

Hub thường được dùng để nối mạng, thông qua những đầu cắm của nó người ta liên kếtvới các máy tính dạng hình sao

Hình 7 Hub

b Bridge – CầuBridge là thiết bịmạng thuộc lớp 2 của mô hình OSI ( Data Link Layer) Bridge là một thiết bị xó xử lý dùng đểnối hai mạng giống nhau hoặc khác nhau, nó có thể dùng được với các mạng có giao thức khácnhau Bridge được sử dụng phổ biến để làm cầu nối giữa hai mạng Ethernet Khi nhận đượccác gói tin Bridge chọn lọc và chỉ chuyển những gói tin mà nó thấy cần thiết Điều này chophép Bridge trở nên có ích khi nối một vài mạng với nhau và cho phép nó hoạt động một cáchmềm dẻo

Hiện nay, có hai loại Bridge đang được sử dụng là Bridge vận chuyển và Bridge biêndịch Bridge vận chuyển dùng để nói hai mạng cục bộ cùng sử dụng một giao thức truyềnthông của tầng liên kết dữ liệu, tuy nhiên mỗi mạng có thể sử dụng loại dây nối khác nhau.Bridge vận chuyển không có khả năng thay đổi cấu trúc các gói tin mà có nhận được, có chỉquan tâm tới việc xem xét và vận chuyển gói tin đó đi Bridge biên dịch dùng để nối hai mạngcục bộ có giao thức khác nhau có khả năng chuyển gói tin thuộc mạng này sang mạng kháctrước khi chuyển qua

c Switch – Bộ chuyển mạch.

Switch đôi khi được mô tả như một Bridge có nhiều cổng Trong khi một Bridge chỉ cóhai cổng để liên kết được hai segment mạng với nhau, thì Switch lại có khả năng kết nối đượcnhiều segment lai với nhau tùy thuộc vào số cổng( Port) trên Switch Cũng giống như Bridge,Switch cũng “ lọc” thông tin của mạng thông qua các gói tin (packet) mà nó nhận được từ cácmáy trong mạng

Hình 9 Router

Người ta phân chiarouter thành 2 loại: router cóphụ thuộc giao thức ( The Protocol Dêpndent Router) và router không phụ thuộc giaothức( The protocol Independent Router)

e Card mạng – NIC

Cảd mạng đóng vai trò nối kết vật lý giữa các máy tính và cáp mạng nhưng card mạngđược lắp vào khe mở rộng bên trong máy tính và máy phục vụ trên mạng, sau khi lắp cardmạng , card mạng được nối với cổng card để tạo nối kết vật lý thật sự giữa máy tính đó vớinhững máy tính còn lại trong mạng

* Card mạng có vai trò như sau:

- Chuẩn bị dữ liệu cho cáp mạng

- Gửi dữ liệu đến máy tính khác

- Kiểm soát luồng dữ liệu giữa máy tính và hệ thống cáp.

Card mạng cũng nhận dữ liệu của cáp và chuyển dịch thành Byte để CPU máy tính cóthể hiểu được Card chứa phần cứng và phần sụn( tức các thủ tục phần mềm ngắn được lưu trữtrong bộ nhớ chỉ đọc)thực hiện các chức năng Loical Link Control và Media Access Control

II CÁC PHƯƠNG PHÁP TRUY NHẬP ĐƯỜNG TRUYỀN

Khi được cài đặt vào trong mạng, các máy trạm phải tuân thủ theo những quy tắc địnhtrước để có thể sử dụng đường truyền, đó là phương thức truy nhập Phương thức truy nhậpđược định nghĩa là các thủ tục điều hướng trạm làm việc làm thế nào và lúc nào có thể thâmnhập vào đường dây cáp gửi hay nhận các gói thông tin Có 3 phương thức cơ bản:

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 cùngchia sẻ một kênh truyền 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 khitruyền dữ liệu, mỗi trạm phải lắng nghe đường truyền để chắc chắn rằng đường truyền rỗi(carrier Sense)

Trong trường hợp hai trạm thực hiện việc truyền dữ liệu đồng thời, xung đột dữ liệu sẽxẩy ra 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, chờ đợi lần sautrong khoảng thời gian ngẫu nhiên nào đó rồi mới tiếp tục truyền

Khi lưu lượng các gói dữ liệu cần di chuyển trên mạng quá cao, thì việc xung đột có thểxẩy ra với số lượng lớn dẫn đến làm chậm tốc độ truyền thông tin của hệ thống Giao thức nàycòn được trình bày chi tiết trong phần công Ethernet

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 đị

Thẻ bài ở đây là một đơn vị dữ liệu đặc biệt, có kích thước và nội dung (gồm các thôngtin điều khiển ) được quy định riêng cho mỗi giao thức Trong đường dây cáp liên tục có mộtthẻ 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 sựtruyền 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 đótrạm sẽ đổi bít trạng thái của thẻ bài thành bận, nén gói dữ liệu có kèm theo địa chỉ nơi nhậnvào 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 truyềnkhung 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 liệukhông thể xẩy ra Do vậy hiệu suất truyền dữ liệu của mạng không thay đổi, trong các giaothức này cần giải quyết hai vấn đề có thể dấn đến phá vỡ hệ thống Một là việc mất thẻ bài làmcho trên vòng không còn thẻ bài lưu chuyển nữa Hai là một thẻ bài tuân thủ đung sự phân chiacủa môi trường mạng, hoạt động dựa vào sự xoay vòng tới các trạm Việc truyền thẻ bài sẽkhông thực hiện được nếu việc xoay vòng bị đứt đoạn Giao thức phải chữa các thủ tục kiểmtra thẻ bài để cho phép khôi phục lại thẻ bài bị mất hoặc thay thế trạng thái của thẻ bài và cungcấp các phương tiện để sửa đổi logic (thêm vào, bớt đi hoặc định lại trật tự của các trạm)

Hình 10: Cấu trúc mạng dạng vòng của FDDL

III CÁC KỸ THUẬT CHUYỂN MẠCH TRONG MẠNG LAN

1 PHÂN ĐOẠN MẠNG LAN

1.1 Mục đích của phân đoạn mạng LAN

Mục đích của phân chia băng thông hợp lý đáp ứng nhu cầu của các ứng dụng trongmạng Đồng thời tận dụng hiệu quả nhất băng thông đang có Để thực hiện tốt điều này cầnhiểu rõ khái niệm : Miền xung đột(Collition domain) và miền quảng bá (Broadcast domain)

* Miền xung đột (còn gọi là miền băng thông – Bandwith domain)

Như đã miêu tả trong hoạt động của Ethernet, hiện tượng xung đột xảy ra khi hai trạmtrong cùng một phân đoạn mạng đồng thời truyền khung, Miền xung đột được định nghĩa làvùng mạng mà trong đó các khung phát ra có thể gây xung đột với nhau Càng nhiều trạmtrong cùng một miền cung đột thì sẽ làm tăng sự xung đột và làm giảm tốc độ truyền Vì thế

mà miền xung đột còn có thể gọi là miền băng thông (các trạm trong cùng miền này sẽ chia sẻbăng thông của miền)

Khi sử dụng các thiết bị kết nối khác nhau, ta sẽ phân chia mạng thành các miền xungđột và miền quảng bá khác nhau

1.2 PHÂN ĐOẠN MẠNG BẰNG REPEATER

Thực chất repeater không phân đoạn mạng mà chỉ mở rộng đoạn mạng về mặt vật lý.Nói chính xác thì repeater cho phép mở rộng miền xung đột

Hình 11: Kết nối mạng Ethernet 10 Base T sử dụng Hub

Hệ thống mạng 10 Base T sử dụng Hub như là một bộ repeater nhiều cổng Các máytrạm cùng nối một Hub sẽ thuộc cùng một miền xung đột

Giả sử 8 trạm nối cùng một Hub 10 Base T tốc độ 10Mb/s, vì tại một thời điểm chỉ cómột trạm được truyền khung nên băng thông trung bình mỗi trạm có được là :

10 Mb/s : 8 trạm=1,25 Mbps /1 trạm

Hình sau minh hoạ miền xung đột và miền quảng bá khi sử dụng repeater:

Hình 12: Miền xung đột và miền quảng bá khi phân đoạn mạng bằng RepeaterMột điều cần chú ý khi sử dụng repeater để mở rộng mạng thì khoảng cách xa nhấtgiữa 2 trạm sẽ bị hạn chế Trong hoạt động của Ethernet trong cùng một miền xung đột, giá trịslotTime sẽ quy định việc kết nối các thiết bị, việc sử dụng nhiều repeater làm tăng giá trị trễtruyền khung vượt quá giá trị cho phép gây ra hoạt động không đúng trong mạng.

Hình 13: Quy định việc sử dụng Repeater để liên kết mạng1.3 PHÂN ĐOẠN MẠNG BẰNG CẦU NỐI

Cầu nối hoạt động ở tầng 2 trong mô hình OSI, nó có khả năng kiểm tra phần địa chỉMAC trong khung và dựa vào địa chỉ nguồn, địa chỉ đích nó sẽ ra quyết định đẩy khung nàytới đâu Quan trọng là qua đó ta có thể liên kết các miền xung đột với nhau trong cùng mộtmiền quảng bá mà các miền xung đột này vẫn độc lập với nhau

Hình 14: Việc truyền tin diễn ra bên A không diễn ra bên BKhác với trường hợp sử dụng repeater ở trên, băng thông lúc này chỉ bị chia sẻ trongtừng miền xung đột, mỗi máy tính trạm được sử dụng nhiều băng thông hơn, lợi ích khác củaviệc sử dụng cầu nối là ta có hai miền xung đột riêng biệt nên mỗi miền có riêng giá trịslottime do vậy có thể mở rộng tối đa cho từng miền

Hình 15: Miền xung đột và miền quảng bá với việc sử dụng BridgeTuy nhiên việc sử dụng cầu nối bị giới hạn bởi quy tắc 80/20, theo quy tắc này thì cầunối chỉ hoạt động hiệu quả khi chỉ có 20 % tải của phân đoạn đi qua cầu, 80% là tải trọng nội

bộ phânđoạn

Hình 16: Quy tắc 80/20 đối với việc sử dụng Bridge1.4 PHÂN ĐOẠN MẠNG BẰNG ROUTER

Router hoạt động ở tầng 3 trong mô hình OSI, nó có khả năng kiểm tra header của gói

IP nên đưa ra quyết định, đơn vị dữ liệu mà các bộ định tuyến thao tác là các bộ định tuyếnđồng thời tạo ra các miền xung đột và miền quảng bá riêng biệt

Hình 17: Phân đoạn mạng bằng Router1.5 PHÂN ĐOẠN MẠNG BẰNG BỘ CHUYỂN MẠCH

Bộ chuyển mạch là thiết bị phức tạp nhiều cổng cho phép cấu hình theo nhiều cáchkhác nhau Có thể cấu hình để cho nó trở thành nhiều cầu ảo như sau:

Hình 18: Có thể cấu hình bộ chuyển mạch thành nhiều cấu hình ảoBảng tổng kết thực hiện phân đoạn mạng bằng các thiết bị kết nối khác nhau

2 CÁC CHẾ ĐỘ CHUYỂN MẠCH TRONG LAN

Như phần trên đã trình bày, bộ chuyển mạch cung cấp khả năng tương tự như cầu nối,nhưng có khả năng thích ứng tốt hơn trong trường hợp phải mở rộng quy mô, cũng như trongtrường hợp phải cải thiện hiệu suất vận hành của toàn mạng Bộ chuyển kết nối nhiều đoạnmạng hoặc thiết bị thực hiện chức năng của nó bằng cách xây dựng và duy trì một cơ sở dữliệu danh sách các cổng và các phân đoạn mạng kết nối tới Khi một khung tin gửi tới, bộchuyển mạch sẽ kiểm tra địa chỉ đích có trong khung tin Sau đó tìm số cổng tương ứng trong

cơ sở dữ liệu để gửi khung tin đến đúng cổng, cách thức vận chuyển khung tin cho hai chế độchuyển mạch:

- Chuyển mạch lưu – và - chuyển (store- and- forward switching)

- Chuyển mạch ngay (cut – through switch)

2.1 CHUYỂN MẠCH LƯU VÀ CHUYỂN

Các bộ chuyển mạch lưu và chuyển hoạt động như cầu nối Trước hết, khi có khung tingửi tới, bộ chuyển mạch sẽ nhân toàn bộ khung tin, kiểm tra tính toàn vẹn của dữ liệu củakhung tin, sau đó mới chuyển tiếp khung tin tới cổng cần chuyển

Khung tin trước hết phải được lưu lại để kiểm tra tính toàn vẹn do đó sẽ có một độ trễnhất định từ khi dữ liệu được nhận tới khi dữ liệu được chuyển đi, với chế độ chuyển mạchnày các khung tin đảm bảo tính toàn vẹn mới được chuyển mạch Các khung tin lỗi sẽ khôngđược chuyển từ phân đoạn mạng này đến phần đoạn mạng khác

2.2 CHUYỂN MẠCH NGAY

Các bộ chuyển mạch ngay hoạt động nhanh hơn so với các bộ chuyển mạch lưu vàchuyển, bộ chuyển mạch đọc địa chỉ đích ở phần đầu khung tin rồi chuyển ngay khung tin tớicổng tương ứng mà không cần kiểm tra tính toàn vẹn Khung tin được chuyển ngay thậm chítrước khi bộ chuyển mạch nhận đủ dòng bít dữ liệu Khung tin đi ra khỏi bộ chuyển mạchtrước khi nó được nhận đủ các bộ chuyển mạch đời mới có khả năng giám sát các cổng của nó

và quyết định sẽ sử dụng phương pháp chuyển ngay sang phương pháp lưu và chuyển nếu sốlỗi trên cổng vượt quá một ngưỡng xác định

IV MÔ HÌNH THIẾT KẾ MẠNG LAN

1 MÔ HÌNH PHÂN CẤP (Hierarchical models)

Hình 19:

Mô hìnhmạngphân cấp

*Cấu trúc :

Lớp lõi

-(Core Layer) đây là trục xương sống của mạng (Backbone), thường được dùng các bộ chuyểnmạch có tốc độ cáo (high – speed switching), thường có các đặc tính như độ tín cậy cao, cócông suất dư thừa, có khả năng tự khắc phục lỗi, có khả năng lọc gói, hay lọc các tiến trìnhđang chuyển trong mạng

- Lớp phân tán (Distribution Layer) Lớp phân tán là ranh giới giữa lớp truy nhập và lớplõi của mạn Lớp phân tán thực hiện các chức năng như đảm bảo gửỉ dữ liệu đến từng phânđoạn mạng, đảm bảo an ninh – an toàn phân đoạn mạng theo nhóm công tác Chia miềnBroadcast/ Multicast, định tuyến giữa các LAN ảo (VLAN), chuyển môi trường truyền dẫn,định tuyến giữa các miền, tạo biên giới giữa các miền trong tuyến định tuyến tĩnh và động,thực hiện các bộ lọc gói (theo địa chỉ, theo số hiệu cổng…… ) Thực hiện các cơ chế đảm bảochất lượng dịch vụ QOS

- Lớp truy nhập (Access Layer) lớp truy nhập cung cấp các khả năng truy nhập chongười dùng cục bộ hay từ xa truy nhập vào mạng Thường được thực hiện bằng các bộ tuyểnmạch (Switch) Trong môi trường campus, hay các công nghệ WAN

Hình 20: Mô hình tường lửa 3 phần

- LAN cô lập làm vùngđệm giữa mạng công tác với bên ngoài (LAN cô lập được gọi làkhu phi quân sự hay vùng DMZ)

- Thiết bị định tuyến trong có cài đặt bộ lọc gói được đặt giữa DMZ và mạng công tác

- Thiết bị định tuyến ngoài có cài đặt bộ lọc gói được đặt giữa DMZ và mạng ngoài

Chương III THIẾT KẾ MẠN VLANI: PHÂN TÍCH YÊU CẦU ĐẶT RA

1 Mục đích lựa chọn đề tài:

Trong thời đại công nghệ thông tin đang phát triển như vũ bão này thì càng ngày

Nhu cầu con người càng đỏi hỏi cao hơn nữa, Từ khi có máy tính ra đời thì nó đã có thểthay thế dần con người những công việc tính toán thậm chí cả làm công việc gì đó nữa, vàtrong cuộc sống con người chúng ta cũng có những nhu cầu trao đổi thông tin, mua bán Ngàytrước kia thì chúng ta mua bán hàng hoá vật chất thông qua trao tay, nhưng ngày nay thì côngviệc đó còn thực hiện được trên cả máy tính tuỳ theo nhu cầu của người mua, có thể một người

ở nơi xa nhưng vẫn có thể mua được những mặt hàng mà không cần phải đến tận nơi mua

Mục đích mà em chọn đề tài này là giúp cho các nhân viên trong công ty hoặc doanhnghiệp có thể trao đổi thông tin, chia sẻ thêm dữ liệu giúp cho công việc của các nhân viênthêm thuận tiện và năng suất lao động sẽ đạt hiệu quả rất cao và làm được điều này thì cácdoanh nghiệp sẽ rất có lợi cho việc cơ cấu tổ chức các phòng ban, và hơn nữa là sẽ giảm chiphí cho các doanh nghiệp một khoản chi phí rất lớn Việc xây dựng đề tài thiết kế mạng LANcho công ty cũng giúp cho chúng em rất nhiều cho công việc sau này: Củng cố thêm kiếnthức , kinh nghiệm thiết kế các mô hình cách quản lý, hơn thế nữa là thông qua đề tài này nó

sẽ cung cấp cho chúng em có thêm cái nhìn, có ứng dụng vào sau khi chúng em đã hoàn thànhxong bộ m

2 Yêu cầu đề tài:

Do nhu cầu trao đổi thông tin, chia sẻ tài nguyên mạng nên càng thúc đẩy nhanh quátrình phát triển mạng máy tính, Ngày nay trong các phòng ban của công ty nào hầu như mạngmáy tính cũng đã thâm nhập vào Nhằm góp phần thêm vào quá trình phát triển của nghàngcông nghệ thông tin nói chung cũng như giải quyết được nhu cầu trao đổi thông tin, tài nguyêntrong một công ty, doanh nghiệp nói riêng nên em đã lựa chọn đề tài này Việc thiết kế mạngLAN trong công ty hoặc cho doanh nghiệp đem lại cho doanh nghiệp có được sự tiết kiệm vềkinh phí cho các thiết bị như : Máy in , chia sẻ tài nguyên thông tin giữa các nhân viên giữa

các phòng ban Điều này đem lại sự thuận tiện cho các nhân viên, đẩy nhanh tốc độ làm việc

và tăng hiệu quả làm việc của công ty

3 Khảo sát vị trí lắp đặt các thiết bị trong văn phòng công ty:

Do công ty có 3 Khu vực được chia làm A, B, C :

- Khu A dành riêng cho phòng giám đốc, phó giám đốc, phòng hội đồng quản trị công

ty, 2 phòng họp, và phòng IT

- Khu B : Là nơi giao dịch với khách hàng và cũng là nơi trưng bày các trang thiết bịmáy móc Phòng này được lắp đặt : 5 máy tính được dùng cho nhân viên nơi giao dịch cùngkhách hàng cũng như tìm kiếm trao đổi thêm thông tin trên Internet

4 Điều kiện thi công và chủng loại vật liệu thi công

Do công ty có 3 tầng nên hệ thống cáp cũng được tổ chức cao Cáp dùng cho hệ thống

là loại cáp UTP CAT5, do nhu cầu truyền dẫn tín hiệu tốt và tính thẩm mỹ cho công ty nênchúng ta dùng thêm các ống nẹp dây cho gọn gàng và chống nhiễu từ giữa các dây với nhau

5 Lựa chọn giải pháp và mô hình thiết kế

5.1 Lựa chọn hệ điều hành mạng

Nhằm quản lý tốt và tăng cường hệ thống bảo mật dữ liệu cho công ty thì em lựa chọn

hệ điều hành : WindowServer hoặc Server 2003 Nếu dùng hệ điều hành này thì ngoài nhữngtính năng của Window XP có nó còn có thêm tính năng bảo mật và phân chia quền cho cácmáy con khác tốt hơn XP

5.2 Lựa chọn kiến trúc mạng

Công ty là một doanh nghiệp thuộc loại vừa và nhỏ nên em chọn giải pháp là mạngLAN dây dẫn và mô hình là Star Nghĩa là có một phòng đặt các thiết bị trung tâm từ đó dẫn