Bài tập lớn môn MMT

Bài tập lớn môn MMT Bài tập lớn môn MMT Bài tập lớn môn MMT Bài tập lớn môn MMT Bài tập lớn môn MMT Bài tập lớn môn MMT Bài tập lớn môn MMT Bài tập lớn môn MMT Bài tập lớn môn MMT Bài tập lớn môn MMT Bài tập lớn môn MMT Bài tập lớn môn MMT Bài tập lớn môn MMT Bài tập lớn môn MMT Bài tập lớn môn MMT Bài tập lớn môn MMT Bài tập lớn môn MMT

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NÔI

KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN

BÁO CÁO BÀI TẬP LỚN MÔN

HỌC MẠNG MÁY TÍNH

Tên đề tài: Thiết kế mạng cục bộ.

Nhóm thực hiện: Nhóm 1 – KHMT1_ K8

Thành viên trong nhóm:

Nguyễn Quyết Định

Nguyễn Đức Lợi MANTHALANGSY Thanongsinh

Giáo viên: ThS Đoàn Văn Trung

MỤC LỤC

Phần 1 Nội dung 3

1.1 Tìm hiểu về các thiết bị mạng 3

1.1.1 NIC (Network Interface Card) 3

1.1.2 Repeater 5

1.1.2.1 Cấu trúc 5

1.1.2.2 Hoạt động 5

1.1.2.3 Ví dụ minh họa 6

1.1.3 Bridge 7

1.1.3.1 Cấu trúc 7

1.1.4 Hub 8

1.1.4.1 Hoạt động 9

1.1.4.2 Ví dụ minh họa 10

10

1.1.5 Switch 11

1.1.5.1 Cấu trúc 11

1.1.5.2 Hoạt động 11

1.1.5.3 Ví dụ minh họa: 12

1.1.6 So sánh Hub và Switch 12

1.1.7 Router 13

1.1.7.1 Cấu trúc 13

1.1.7.2 Hoạt động 13

1.1.7.3 Ví dụ minh họa: 14

1.2 Tìm hiểu về Ipv6 15

1.2.1 IPv6 trong Hệ thống tên miền 18

1.2.1.1 Quy tắc đánh địa chỉ IPV6 18

1.3 So sánh giữa Ipv4 và Ipv6 19

Phần 2 Khảo sát mạng của một tổ chức, cá nhân 23

2.1 Khảo sát (Phòng máy 704) 23

2.2 Vẽ lại topo vừa khảo sát 23

Phần 3 Bài tập thực hành 24

3.1 Đề bài 243.2 Bài làm 32Phần 4 Tài liệu tham khảo 32

Phần 1 Nội dung1.1 Tìm hiểu về các thiết bị mạng

1.1.1 NIC (Network Interface Card)

Cạc mạng (network card), hay cạc giao tiếp mạng (Network Interface Card), là một bản mạch cung cấp khả năng truyền thông mạng cho một máy tính Nó còn được gọi là bộthích nghi LAN (LAN adapter), được cắm trong một khe (slot) của bản mạch chính và cung cấp một giao tiếp kết nối đến môi trường mạng Chủng loại cạc mạng phải phù hợp với môi trường truyền và giao thức được sử dụng trên mạng cục bộ

Cạc mạng là thiết bị chịu trách nhiệm: Chuyển đổi các tín hiệu máy tính ra các tín hiệu trên phương tiện truyền dẫn và ngược lại Gửi/nhận và kiểm soát luồng dữ liệu được truyền

* Boot PROM: Cho phép khởi động hệ thống và kết nối vào mạng

* MAC Address: Địa chỉ định danh duy nhất được IEEE cấp cho mỗi cạc mạng

* Đầu nối BNC: Nối cạc mạng với cáp qua đầu nối chữ T (10BASE2)

* Đầu nối RJ-45: Nối cạc mạng với cáp qua đầu nối RJ-45 T)

* Đầu nối AUI: Nối cạc mạng với cáp (10BASE5)

* Khe cắm mở rộng: nơi cho phép gắn cạc mạng vào máy tính, có nhiều chuẩn: ISA, EISA, PCI, MCA,

* IRQ (Interrupt Request): Chỉ số ngắt Mỗi thiết bị trên máy tính, kể cả cạc mạng, đều được ấn định một chỉ số ngắt duy nhất để yêu cầu CPU phục vụ

Ví dụ:

IRQ=0: system timer

IRQ=4: COM1 và COM3

IRQ=10: chưa ấn định

1.1.2 Repeater

Internet trở nên phổ biến, ngày càng nhiều người tiêu dùng có nhu cầu mở rộng phạm

vi kết nối, truyền tín hiệu Nhưng gặp phải cản trở giới hạn 100m của mạng LAN Vì vậyngười ta tìm đến Wifi Repeater

1.1.2.1 Cấu trúc

Trong một mạng LAN, giới hạn của cáp mạng là 100m (cho loại cáp mạng CAT 5 UTP – là cáp được dùng phổ biến nhất), bởi tín hiệu bị suy hao trên đường truyền nên không thể đi xa hơn

Vì vậy, để có thể kết nối các thiết bị ở xa hơn, mạng cần các thiết bị để khuếch đại và định thời lại tín hiệu, giúp tín hiệu có thể truyền dẫn đi xa hơn giới hạn này

Wifi Repeater là một thiết bị ở lớp 1 (Physical Layer) trong mô hình OSI Repeater

có vai trò khuếch đại tín hiệu vật lý ở đầu vào và cung cấp năng lượng cho tín hiệu ở đầu

ra để có thể đến được những chặng đường tiếp theo trong mạng

Điện tín, điện thoại, truyền thông tin qua sợi quang… và các nhu cầu truyền tín hiệu

đi xa đều cần sử dụng Repeater

1.1.2.2 Hoạt động

Repeater là một loại thiết bị có vai trò khuếch đại tín hiệu vật lý ở đầu vào và cung cấp năng lượng cho tín hiệu ở đầu ra để có thể đếm được những chặng đường tiếp theo trong mạng

 Làm thế nào Một WiFi Repeater làm việc?

Một Repeater WiFi hiệu quả bao gồm hai thiết bị định tuyến không dây, tương tự nhưcác router không dây, bạn đã có trong nhà hoặc văn phòng của bạn

Một trong những thiết bị định tuyến không dây chọn lên mạng lưới hiện có WiFi, và sau đó chuyển tín hiệu đến các bộ định tuyến không dây khác, để truyền tải tín hiệu thúc đẩy mạnh mẽ

B

C

D

- Khi tín hiệu điện đi vào A truyền tín hiệu tới PC B, khi đó repeater cũng nhận tín hiệu và khuếch đại tín hiệu điện ra cổng còn lại chứa PC C, D.

- Tương tự như thế , khi PC A muốn truyền dữ liệu tới PC C thì dữ liệu truyền phải qua PC B đi qua 1 cổng của repeater, khi đó repeater sẽ khuếch đại tín hiệu điện sang cổng còn lại chứa dữ liệu đi tới PC C, đồng thời PC D cũng nhận được tín hiệu

1.1.3 Bridge

1.1.3.1 Cấu trúc

Bridge là một loại thiết bị mạng thuộc lớp 2 của mô hình OSI (Data Link Layer) Bridge dung để ghép nối 2 mạng tạo thành một mạng lớn duy nhất Bridge được sử dụng phổ biến để làm cầu nối giữa 2 mạng Ethernet Bridge quan sát các gói tin (Packet) trên mọi mạng Khi thấy một gói tin từ một máy tính thuộc mạng này được chuyển tới một máy tính trên mạng khác, Bridge sẽ sao chép gói tin này và chuyển tới mạng đích

Ưu điểm: hoạt động trong suốt, các máy tính thuộc các mạng khác nhau vẫn có thể gửi các thông tin với nhau đơn giản mà không cần biết có sự “can thiệp” của Bridge Một Bridge có thể xử lý được nhiều lưu thông trên mạng như Novell, Banyan,… cũng như là nhiều địa chỉ IP cùng lúc

Nhược điểm: chỉ kết nối được những mạng cũng loại và sử dụng Bridge cho những mạng hoạt động nhanh sẽ khó khan nếu chúng nằm gần nhau về mặt vật lý

Ví dụ minh họa

Cho sơ đồ như hình vẽ: hãy miêu tả cách chuyền dữ liệu từ

a, A -> B

b, A -> C

Bài làm

a, dữ liệu được truyền trực tiếp

b, khi dữ liệu được gửi từ A đến Bridge thì Bridge sẽ sao chép dữ liệu đó và gửi thẳng đến C Khi đó dữ liệu được gửi một cách nhanh và chính xác

1.1.4 Hub

Hub được coi là một Repeater có nhiều cổng Một Hub có từ 4,8,16,24… cổng và có thể có nhiều hơn Được sử dụng để khuếch đại tín hiệu đến và cho tín hiệu ra ở những cổng còn lại, đảm bảo mức tín hiệu cần thiết

Bridge

Cơ chế phát tán khung dữ liệu tới mọi cổng đơn đảm bảo ít nhất mỗi khung đều được gửi tới các đích yêu cầu Và nó chỉ biết phát ra mà không cần nhận thông tin phản hồi xác nhận.

Thường dùng để nối các máy tính thành một mạng LAN theo topo hình sao

Khi một gói dữ liệu gửi đến Hub, nó sẽ phân phát dữ liệu đó tới tất cả các cổng của hub(trừ cổng gửi gói dữ liệu của hub).Mỗi nút mạng sẽ so sánh xem địa chỉ của gói dữ liệu có phải chuyển cho mình không, nếu phải thì nhận lấy, nếu không phải thì bỏ qua

- Khi dữ liệu muốn truyền từ A->B sẽ xảy ra 2 luồng sự kiện:

1 Dữ liệu sẽ được truyền thẳng từ A đến B và B sẽ kiểm tra IP nếu đúng thì B sẽ tiếp nhận dữ liệu và tiếp tục dữ liệu được truyền đến HUB

2 Khi dữ liệu được truyền đến HUB thì HUB sẽ khuếch đại tín hiệu đến C và D, C &

D kiểm tra IP nếu không trùng thì dừng

=> không tối ưu khi mà B đã nhận được tín hiệu rồi mà vẫn phải kiểm tra lần nữa

HUBA

B

C

D

- Tương tự PC A muốn truyền tín hiệu tới PC C thì tín hiệu phải đi qua B tới Hub được truyền tới tất cả các cổng trong đó có cổng chứa PC C, đồng thời PC D cũng nhận được tín hiệu điện

1.1.5 Switch

1.1.5.1 Cấu trúc

Switch được mô tả như một Bridge nhiều cổng Trong khi một Bridge chỉ có 2 cổng

để liên kết 2 Segment mạng với nhau thì Switch lại có khả năng liên kết nhiều Segment lại với nhau tùy thuộc vào số Port có Switch

1.1.5.2 Hoạt động

Switch hoạt động ở mức cao hơn Hub, tại tầng 2 Data Link Layer Một Switch cũng tương tự một Hub nhưng thông minh hơn và có tốc độ thực thi cao hơn nhiều so với Hub.Không giống Hub, Switch kiểm tra kỹ lưỡng từng gói dữ liệu nhận được, xác định nguồn và đích mỗi gói Sau đó chờ các gói dữ liệu chuyển đến đích một cách chính xác Switch sử dụng địa chỉ MAC (Media Access Control) của các thiết bị mạng để tìm ra thiết

bị đích Địa chỉ MAC là một mã ID 16 ký tự duy nhất là địa chỉ phần cứng cố định trong từng thiết bị

Để hoạt động hiệu quả, một switch tạo ra một link liên kết chuyên dụng tạm thời giữanơi gửi và nơi nhận, tương tự như một kệnh điện thoại chuyển mạch Với cơ chế phân phối gói dữ liệu tới đúng thiết bị đòi hỏi, switch càng hiệu quả hơn khi người sử dụng bang thông mạng

Một tính năng nâng cao ở Switch nữa là khả năng giải quyết sung đột dữ liệu Các xung đột này xuất hiện khi các máy trong mạng cùng một lúc gửi dữ liệu quảng bá tới tất

cả các cổng Chúng sẽ đột ngột làm chậm quá trình thực thi mạng Hiện nay, với các

Switch có thể loại trừ các phương thức truy nhập phương tiện dò tìm xung đột CSMA/CD(Carrier-Sến Multiple-Asscess with collision detection) làm cho thông lương được tăng lên.

Chúng hỗ trợ phương thức truyền thông full-duplex, tức truyền thông 2 chiều song song Phương thức truyền mặc định trong mạng là kiểu chậm hơn: half-duplex (một chiều) Trong đó bạn chỉ có thể gửi hoặc nhận chứ không thể vừa nhận, vừa gửi dữ liệu cùng lúc được

a , Khi dữ liệu muốn truyền từ A->B sẽ xảy ra 2 luồng sự kiện:

1 Dữ liệu sẽ được truyền thẳng từ A đến B và B sẽ kiểm tra IP nếu đúng thì B sẽ tiếp nhận dữ liệu và tiếp tục dữ liệu được truyền đến Switch

2 Khi dữ liệu được truyền đến Switch thì Switch sẽ khuếch đại tín hiệu đến C và D,

C & D kiểm tra IP nếu không trùng thì dừng

b, Không giống Hub, Switch kiểm tra kỹ lưỡng từng gói dữ liệu nhận được từ A, xácđịnh lại nguồn gửi là A và đích gửi là C Sau đó chờ các gói dữ liệu chuyển đến đích một cách chính xác Rồi sau đó gửi thẳng đến đích Ưu điểm của Switch là nhanh và chính xác, do có sự phản hồi lại từ đích

1.1.6 So sánh Hub và Switch

Switch

Về cơ bản thì switch và hub giống nhau, cả về đấu nối dây cũng như chức năng Nhưng điểm khác quan trọng là hub là thiết bị lớp vật lý, còn switch là thiết bị lớp 2(data link), vì vậy switch có cơ chế học địa chỉ và lọc địa chỉ MAC lớp 2 Vì vậy, khác với hub

là mỗi khi một máy thông tin cho một máy khác thì toàn bộ băng thông bị chiếm cho thông tin đó, các máy còn lại không gửi thông tin được, switch sẽ cấp băng thông chỉ cho thông tin giữa hai máy đó, các máy khác vẫn có thể thông tin với nhau được Vì vậy, hub rất dễ bị congestion.Hub lại chỉ hoạt động ở half-duplex

Switcher & Hub hiểu nôm na là trạm phân bổ thích hợp để nối mạng công ty, hay phòng net, cho phép nhiều máy con truy cập internet cùng một lúc, cùng đường truyền (ADSL, Tel Line Modem, Lease line )

Có nghĩa là, tất cả các máy con (Work station) phải kết nối với máy mẹ (máy chủ Sever) thông qua thiết bị này, gọi là mạng LAN (Local Ảea Network) bằng dây xoắn CAT5 hay CAT6 nhanh hơn dây này tối đa là 100m, từ máy con đến Switcher or Hub có nhiều loahi S & H đáp ứng các yêu cầu lớn, vừa và nhỏ

1.1.7 Router

1.1.7.1 Cấu trúc

- Router hay còn gọi là thiết bị định tuyến hoặc bộ định tuyến, là thiết bị mạng máy tính dùng để chuyển các gói dữ liệu qua một liên mạng và đến các đầu cuối, thông qua một tiến trình được gọi là định tuyến

- Về cấu tạo: Router là một thiết có các cổng mạng LAN (có thể có 1 hoặc rất nhiều cổng LAN), hoặc bao gồm luôn cả ang-ten (râu) phát sóng wifi

- Router muốn phát sóng WiFi hoặc chuyền các gói tín hiệu (tức là tín hiệu mạng internet) cho chúng ta sử dụng thì Router phải được gắn với modem Modem ở đây có thể

là modem 1 cổng, modem 4 cổng, modem wifi 1 cổnghay modem wifi 4 cổng đều được Modem này đã được đấu nối với đường truyền Internet của nhà mạng

* Cách lựa chọn Router wifi tốt nhất!

Nói chung, Router wifi là thiết bị phổ biến, giá cả Router hiện nay tương đối rẻ từ 200.000 - 1.000.000 đồng (tuỳ theo nhà sản xuất) Có nhiều loại router bạn có thể lựa chọn để mua như router TP-Link, Router WiFi Tenda, Router Zyxel, Router SpeedStream5100

Cách sử dụng router

- Router sử dụng rất đơn đản

- Bạn chỉ cần chuẩn bị 1 đoạn dây LAN (8 lõi), bạn cắm 1 đầu vào modem và 1 đầu vào router wifi là đã có thể phát sóng wifi, hoặc chia cổng cho nhiều bạn bè, nhiều nhà hàng xóm

- Việc đặt pass cho wifi để các nhà khác không bắt sóng được WiFi do mình phát Bạn tham khảo bài viết sau đây:

1.1.7.3 Ví dụ minh họa:

Router

Cho sơ đồ như hình vẽ: hãy miêu tả cách chuyền dữ liệu từ

Internet Protocol Version 6 (IPv6) là một phiên bản của giao thức Internet được thiết

kế để thành công giao thức Internet phiên bản 4 (IPv4) IPv4 là lần đầu tiên công khai sử dụng giao thức Internet và đã hoạt động từ năm 1981

IPv6 là một giao thức lớp Internet cho liên mạng chuyển mạch gói và cung cấp truyền tải gói dữ liệu end-to-end nhiều trên mạng IP Là một dịch vụ datagram nó không đảm bảo độ tin cậy, một chức năng được cung cấp tại các lớp thông vận tải Các động lực chính cho thiết kế lại giao thức Internet là địa chỉ IPv4 gần kiệt sức IPv6 đã được phát triển bởi Internet Engineering Task Force (IETF), và được mô tả trong tài liệu tiêu chuẩn Internet RFC 2460, được công bố vào tháng năm 1998

IPv6 sử dụng một địa chỉ 128-bit, trong khi IPv4 chỉ sử dụng 32 bit Các không gian địa chỉ mới hỗ trợ 2128 (khoảng 3,4 × 1038) địa chỉ mở rộng này cung cấp sự linh hoạt đáng kể trong việc phân bổ địa chỉ và định tuyến giao thông Nó cũng giúp loại bỏ sựcần thiết ban đầu cho dịch địa chỉ mạng (NAT), đã giành được triển khai rộng rãi như là một nỗ lực để giảm bớt kiệt địa chỉ IPv4

IPv6 cũng thực hiện nhiều tính năng mới khác Nó đơn giản hoá các khía cạnh của giao địa chỉ (địa chỉ không quốc tịch tự động cấu hình) và đánh số lại mạng (tiền tố và thông báo router) khi thay đổi nhà cung cấp kết nối Internet Kích thước subnet IPv6 đã được chuẩn hóa bằng cách sửa chữa kích thước của máy chủ nhận dạng phần của địa chỉ

một đến 64 bit để tạo thuận lợi cho một cơ chế tự động để hình thành các tổ chức nhận dạng từ Link Layer phương tiện truyền thông thông tin địa chỉ (địa chỉ MAC) an ninh mạng cũng được tích hợp vào thiết kế của kiến trúc IPv6, và các hỗ trợ đặc tả nhiệm vụ IPv6 cho IPsec như là một yêu cầu khả năng tương tác cơ bản.

Để triển khai IPv6 là phần lớn không tương thích với IPv4 ở mức gói dữ liệu, và dịch

vụ dịch thuật có những vấn đề thực tế mà làm cho họ gây tranh cãi [2] IPv6 và IPv4 do

đó đối xử như các mạng gần như hoàn toàn riêng biệt với các thiết bị có hai ngăn xếp giaothức riêng biệt nếu họ cần truy cập cả hai mạng, với đường hầm của IPv6 trên IPv4 và ngược lại Trong tháng mười hai năm 2008, mặc dù đánh dấu kỷ niệm 10 năm của nó như

là một giao thức chuẩn Theo dõi, chỉ IPv6 trong giai đoạn phôi thai về triển khai trên toànthế giới nói chung Một nghiên cứu năm 2008 của Google Inc cho thấy sự xâm nhập vẫn

ít hơn một phần trăm của Internet, máy cho phép trong bất kỳ nước nào IPv6 đã được thực hiện trên tất cả các hệ điều hành sử dụng trong kinh doanh, thương mại, và môi trường người tiêu dùng về nhà

o địa chỉ không quốc tịch tự động cấu (SLAAC)

o bắt buộc hỗ trợ cho an ninh lớp mạng

o giản thể được xử lý bởi các bộ định tuyến

Địa chỉ IPv4 cạn kiệt 1995-2010.

The Internet Engineering Task Force đã thông qua mô hình IPng trên 25 Tháng 7 năm

1994, với sự hình thành của một số nhóm IPng làm việc [5] năm 1996., Một loạt các RFC được phát hành xác định giao thức Internet phiên bản 6 (IPv6), bắt đầu với RFC 1883.Các phiên bản 6 IETF được giao cho giao thức mới như là một kế của phiên bản 4, vì phiên bản 5 trước đây đã được giao cho một giao thức thử nghiệm, mạng Internet

Protocol Stream, tương tự như IPv4, nhằm mục đích hỗ trợ video và âm thanh

Nó được nhiều người cho rằng IPv4 sẽ được hỗ trợ cùng với IPv6 trong tương lai gần cácnút chỉ IPv4 không thể liên lạc trực tiếp với các node IPv6 và cần trợ giúp từ một cổng trung gian hoặc phải sử dụng cơ chế chuyển đổi khác

IPv6 chỉ định một định dạng gói mới, được thiết kế để giảm thiểu xử lý tiêu đề gói tin củarouter Vì các tiêu đề của gói IPv4 và IPv6 gói dữ liệu có ý nghĩa khác nhau, hai giao thứckhông tương thích Tuy nhiên, trong hầu hết liên quan, IPv6 là một phần mở rộng bảo thủ của IPv4 Hầu hết các vận chuyển và giao thức tầng ứng dụng cần thay đổi ít hoặc không

có để hoạt động trên IPv6; ngoại lệ là các giao thức ứng dụng nhúng internet lớp địa chỉ, chẳng hạn như FTP và NTPv3 không gian địa chỉ lớn hơn Phân hủy của một địa chỉ IPv6vào mẫu nhị phân của nó

* Các tiêu đề gói tin trong IPv6 là đơn giản hơn là sử dụng trong IPv4, với nhiều lĩnh vực ít được sử dụng di chuyển đến các tùy chọn riêng biệt, như là kết quả, mặc dù các địa chỉ trong IPv6 là bốn lần lớn, tiêu đề tùy chọn-IPv6 không chỉ hai lần kích thước của tiêu

đề IPv4 tùy chọn-ít hơn

* IPv6 router không thực hiện phân mảnh chủ IPv6 được yêu cầu hoặc thực hiện PMTUphát hiện, thực hiện end-to-end phân mảnh, hoặc để gửi các gói tin không lớn hơn kích thước mặc định MTU IPv6 tối thiểu là 1280 octet

* Các tiêu đề IPv6 không được bảo vệ bằng cách kiểm tra một; Bảo vệ toàn vẹn được giả định là đảm bảo bởi lớp liên kết cả hai và lớp cao hơn (TCP, UDP, vv) phát hiện lỗi [lưu ý 1] Do đó, IPv6 router không cần phải recompute một tổng kiểm tra khi tiêu đề các lĩnh vực (chẳng hạn như thời gian sống (TTL) hay hop count) thay đổi

* Các trường TTL của IPv4 đã được đổi tên thành Hop Limit, phản ánh một thực tế là các bộ định tuyến không còn dự kiến sẽ tính toán thời gian một gói tin đã chi trong hàng đợi

Các gói tin IPv6 gồm có hai phần: phần đầu của gói tin và tải trọng Phần đầu bao gồm một phần cố định với chức năng tối thiểu cần thiết cho tất cả các gói dữ liệu và có thể chứa phần mở rộng tùy chọn để thực hiện các tính năng đặc biệt

Các tiêu đề cố định chiếm 40 octet đầu tiên (320 bit) của gói tin IPv6 Nó chứa các địa chỉ