LÝ THUYẾT VỀ MẠNG LAN (LOCAL AREA NETWORK)

Hình dạng của mạng cục bộ thể hiện qua cấu trúc hay hình học của các đường dây cáp mạng dùng để liên kết các máy tính thuộc mạng với nhau

PHẦN I 4

LÝ THUYẾT 4

CHƯƠNG I 5

LÝ THUYẾT VỀ MẠNG 5

LAN (LOCAL AREA NETWORK) 5

I / CÁC KIẾN TRÚC MẠNG : 5

1.1 DẠNG ĐƯỜNG THẲNG (BUS) : 6

1.2 DẠNG VÒNG TRÒN (RING) : 7

1.3 DẠNG HÌNH SAO (STAR) 8

1.4 BẢNG SO SÁNH TÍNH NĂNG GIỮA CÁC CẤU TRÚC CỦA MẠNG LAN 10

1.5 MẠNG DẠNG KẾT HỢP : 11

II / PHÂN LOẠI MẠNG : 12

2.1 MẠNG CỤC BỘ (LAN): 13

2.2 MẠNG DIỆN RỘNG (WAN): 14

2.3 MẠNG CÁ NHÂN (PAN): 15

2.4 MẠNG TOÀN CẦU (GAN): 15

III / HỆ THỐNG CÁP MẠNG : 16

3.1 CÁP XOẮN: 16

3.2 CẮP ĐỒNG TRỤC: 17

3.3 CÁP QUANG : 18

3.4 CÁC YÊU CẦU CHO MỘT HỆ THỐNG CÁP : 19

3.5 BẢNG SO SÁNH KỸ THUẬT CÁC LOẠI CÁP : 20

IV./ HỆ THỐNG MẠNG KHÔNG DÂY : 21

4.1 THIẾT BỊ KHÔNG DÂY: 22

4.2 XÂY DỰNG MẠNG KHÔNG DÂY : 24

V./ CÁC CÔNG NGHỆ MẠNG LAN : 26

5.1 CÔNG NGHỆ CHUYỂN MẠCH THÔNG MINH (Switching): 26

5.2 CÔNG NGHỆ GIGABIT ETHERNET : 26

5.3 CÔNG NGHỆ ETHERCHANNEL: 27

5.4 CÔNG NGHỆ VLAN: 28

CHƯƠNG II 34

LÝ THUYẾT VỀ MẠNG 34

WAN (WIDE AREA NETWORK) 34

I KHÁI NIỆM : 34

1.1 Địa phương hoạt động: 35

1.2 Tốc độ đường truyền và tỷ lệ lỗi trên đường truyền: 35

1.3 Chủ quan và điều hành của mạng: 36

1.4 Đường đi của thông tin trên mạng: 36

1.5 Dạng chuyền giao thông: 37

II CÁC KIỂU TRUYỀN TÍN HIỆU TRONG WAN: 37

2.1 Truyền tín hiệu tương tự: 37

2.2 Trưyền tín hiệu số: 38

III CÁC LOẠI HÌNH KẾT NỐI TRONG MẠNG WAN: 39

3.1 Kết nối dành riêng (Dedicated Connection): 39

3.2 Mạng chuyển mạch (circuit- switched network): 40

3.3 Mạng chuyển mạch gói (packet-swiched): 42

IV CÁC DỊCH VỤ MẠNG DIỆN RỘNG: 43

4.1 PSTN: 43

4.2 Đường thuê riêng (Leased Line): 43

4.3 X.25: 44

4.4 Frame Relay: 45

4.5 ISDN (Intergrated Services Digital Network): 47

4.6 CHẾ ĐỘ TRUYỀN KHÔNG ĐỒNG BỘ ATM (Asynchoronous Trangfer Mode): 48

4.7 Đường vi sòng (Microware Links): 49

4.8 Đường vệ tinh (Satellite Links): 49

CHƯƠNG III 50

CÁC THIẾT BỊ KẾT NỐI MẠNG 50

I./ REPEATER (BỘ TIẾP SỨC): 50

II./ BRIDGE (CẦU NỐI): 52

III./ ROUTER : 57

IV./ GATEWAY (CỔNG NỐI): 60

V./ HUB (BỘ TẬP TRUNG): 62

VI./ SWITCH: 63

CHƯƠNG IV 64

THIẾT KẾ HỆ THỐNG MẠNG 64

I./ THIẾT KẾ HỆ THỐNG MẠNG LAN LOGIC: 64

II./ THIẾT KẾ HỆ THỐNG CABLING: 65

2.1./ CÁC PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ: 66

CHƯƠNG V 70

AN NINH MẠNG 70

I./ TẦN QUAN TRỌNG CỦA AN NINH MẠNG: 70

II./ CÁC CƠ CHẾ CHÔNG XÂM NHẬP TRÁI PHÉP: 71

III./ FIREWALL: 72

IV./ IDS – Instruction Detection System: 83

PHẦN II 85

THIẾT KẾT THI CÔNG 85

I./ TỔNG QUÁT: 86

1.1./ Đặt vấn đề: 86

1.2./ Hiện trạng hệ thống: 86

II./ YÊU CẦU DỰ ÁN: 87

2.1./ Đối tượng sử dụng: 87

2.2./ Vị trí đặt thiết bị: 87

2.3./ Kết nối thiết bị mạng: 87

2.4./ Sơ đồ đi dây mạng (giữa các tầng) 87

2.5./ Đánh số ổ tường: 87

III./ KỸ THUẬT THI CÔNG LẮP ĐẶT CHO HỆ THỐNG MẠNG: 88

3.1./ Giải pháp hệ thống mạng tập trung: 88

3.2./ Giải pháp hệ thống mạng phân tán: 89

3.3./ Sơ đồ đi dây mạng giữa các tầng: 91

3.4./ Yêu cầu dự án: 91

3.5./ Quá trình thi công hệ thống Cable mạng được thực hiện đảm bảo theo đúng các yêu cầu kỹ thuật: 91

3.6./ Sơ đồ logic hệ thống mạng toà nhà: 92

IV./ Thiết bị sử dụng: 94

4.1./ Catalyst 3548 XL: 94

4.2./ Cisco Catalyst 5509 Switch: 95

4.3./ Cisco 2621 – RPS: 98

V./ Các biên bản và cam kết khảo sát và đo lường thông số kỹ thuật mạng: 101 5.1./ Phiếu khảo sát mặt bằng: 101

5.2./ Thông tin về phòng: 103

5.3./ Biên bản tổng kết về hệ thống cáp mạng: 105

5.4./ Biên bản về node mạng: 106

KẾT LUẬN 107

HƯỚNG PHÁP TRIỂN 107

DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO 108

PHẦN I

LÝ THUYẾT

CHƯƠNG I

LÝ THUYẾT VỀ MẠNG LAN (LOCAL AREA NETWORK)

Với phương thức ”một điểm - một điểm” các đường truyền riêng biệt đượcthiết lập để nối các cặp máy tính lại với nhau Mỗi máy tính có thể truyền và nhậntrực tiếp dữ liệu hoặc có thể làm trung gian như lưu trữ những dữ liệu mà nónhận được rồi sau đó chuyển tiếp dữ liệu đi cho một máy khác để dữ liệu đó đạttới đích

Theo phương thức ”một điểm - nhiều điểm” tất cả các trạm phân chia chúngmột đường truyền vật lý Dữ liệu được gửi đi từ một máy tình sẽ có thể được tiếpnhận bởi tất cả các máy tính còn lại, bởi vậy cần chỉ ra đích của dữ liệu để mỗimáy tính căn cứ vào đó kiêm tra xem dữ liệu có phải dành cho mình không nếuđúng thì nhận còn nếu không thì bỏ qua

một điểm - một điểm một điểm - nhiều điểm

Hình 1.1: Các phương thức liên kết mạng

Tuỳ theo cấu trúc của mỗi mạng chúng sẽ thuộc vào một trong hai phươngthức nối mạng và mỗi phương thức nối mạng sẽ có những yêu cầu khác nhau vềphàn cứng và phần mềm.

một thiết bị gọi là terminator Khi một trạm truyền dữ liệu, tín hiệu được truyền

trên cả hai chiều của đường truyền theo từng gói một, mỗi gói đều phải mangđiak chỉ trạm đích Các trạm khi thấy dữ liệu đi qua nhận lấy, kiểm tra, nếu đúngvới địa chỉ của mình thì nó nhận lấy còn nếu không thì bỏ qua

Sau đây là một vài thông số kỹ thuật của topology bus Theo chuẩn IEEE802.3 (cho mạng cục bộ) với cách đặt tên qui ước theo thông số: Tốc độ truyềntin hiệu (1,10 hoặc 100 Mb/s), BASE ( nếu là Baseband ) hoặc BORAD (nếu làBroadband)

* 10 BASE 5:Dùng cáp đồng trục đường kính (10mm) với trở kháng 50 ohm,tốc độ 10 Mb/s, phạm vi tín hiệu 500m/sêgmnt, tối đa 100 trạm, khoảng cách

Hình 1.2: Dạng Bus dùng chung

giữa 2 tranceiver tối thiểu 2,5m (phương án này còn gọi là Thick Ethernet hayThicknet).

* 10 BASE 2: Tương tự như Thicknet nhưng dùng cáp đồng trục nhỏ (RG 58A), có thể chạy với khoảng cách 185m,số trạm tối đa trong 1 segment là 30,khoảng cách giữa hai máy tối thiểu là 0,5 m

Loại hình mạng này có ưu điểm dùng dây cáp ít nhất, dễ lắp đặt, tốc độ truyền

dữ liệu cao Tuy vậy cũng có những bất lợi đó là sẽ có sự ùn tắc giao thông khi dichuyển dữ liệu với lưu lượng lớn và khi có sự hỏng hóc ở đoạn nào đó thì rất khóphát hiện, một sự ngừng trên đường dây để sửa chữa sẽ ngừng toàn bộ hệ thống

1.2 DẠNG VÒNG TRÒN (RING) :

Mạng dạng này, bố trí theo dạng xoay vòng, đường dây cáp được thiết kế làmthành một vòng khép kín theo phương thức “một điểm - một điểm”, tín hiệu chạyquanh theo một chiều nào đó Các nút truyền tín hiệu cho nhau mỗi thời điểm chỉđược một nút mà thôi Dữ liệu truyền đi phải có kèm theo địa chỉ cụ thể của mỗitrạm tiếp nhận Mạng dạng vòng có thuận lợi là có thể nới rộng ra xa, tổng đườngdây cần thiết ít hơn so với hai kiểu trên Nhược điểm là đường dây phải khép kín,nếu bị ngắt ở một nơi nào đó thì toàn bộ hệ thống cũng bị ngừng

Hiện nay các mạng sử dụng hình dạng vòng tròn mạng Tocken ring của IBM

Hình 1.3: Dạng vòng (Ring)

1.3 DẠNG HÌNH SAO (STAR)

Mạng dạng hình sao bao gồm một trung tâm và các nút thông tin Các nútthông tin là các trạm đầu cuối, các máy tính và các thiết bị khác của mạng.Phương thức kết nối là “một điêm - nhiều điểm ” Trung tâm của mạng điều phốimọi hoạt động trong mạng với các chức nǎng cơ bản là:

* Xác định cặp địa chỉ gửi và nhận được phép chiếm tuyến thông tin và liên lạcvới nhau

* Cho phép theo dõi và sử lý sai trong quá trình trao đổi thông tin

* Thông báo các trạng thái của mạng

Tuỳ theo yêu cầu truyền thống trong mạng, thiết bị trung tâm có thể là một bộchuyển mạch (Switch), một bộ chọn đường (Router) hoặc đơn giản là một bộphân kênh (Hub).Có nhiều cổng ra và mỗi cổng nối với một máy Theo chuẩnIEEE 802.3 mô hình dạng Star thường dùng:

* 10 BASE – T: Dùng cáp UTP, tốc độ 10 Mb/s, khoang cách từ thiết bị trungtâm tới trạm tối đa là 100m

* 100 BASE – T: Tương tự như 10 BASE – T nhưng tốc độ cao hơn 100 Mb/s

Các ưu điểm của mạng hình sao:

* Hoạt động theo nguyên lý nối song song nên nếu có một thiết bị nào đó ởmột nút thông tin 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 mở rộng hoặc thu hẹp tuỳ theo yêu cầu của người sử dụng

Nhược điểm của mạng hình sao:

* Khả nǎng mở rộng mạng hoàn toàn phụ thuộc vào khả nǎng của trungtâm Khi trung tâm có sự cố thì toàn mạng ngừng hoạt động.

* Mạng yêu cầu nối độc lập riêng rẽ từng thiết bị ở các nút thông tin đếntrung tâm Khoảng cách từ máy đến trung tâm rất hạn chế (100 m)

Nhìn chung, mạng dạng hình sao cho phép nối các máy tính vào một bộtập trung (HUB) bằng cáp xoắn, giải pháp này cho phép nối trực tiếp máy tínhvới HUB không cần thông qua trục BUS, tránh được các yếu tố gây ngưng trệ

mạng Gần đây, cùng với sự phát triển switching hub, mô hình này ngày càng trở

nên phổ biến và chiếm đa số các mạng mới lắp

Hình 1.4: Mô hình dạng Star

1.4 BẢNG SO SÁNH TÍNH NĂNG GIỮA CÁC CẤU TRÚC CỦA MẠNG LAN

Dạng Đường thẳng (BUS) Dạng Vòng Tròn (RING) Dạng Hình sao (STAR)

Hiên nay mạng sao là cách tốt nhất cho trường hợp phải tích hợp dữ liệu và tín hiệu tiếng.Các mạng điện thoại công cộng có cấu trúc này

Độ

phức

tạp

Tương đối không phức tạp Đòi hỏi thiết bị tương đối phức

tạp Mặt khác việc đưa thông điệp đi trên tuyến là đơn giản,

vì chỉ có 1 con đường, trạm phát chỉ cần biết địa chỉ của trạm nhận , các thông tin để dẫn đường khác thì không cần thiết

Mạng sao được xem là khá phức tạp Các trạm được nối với thiết bị trung tâm và lần lượt hoạt động như thiết bị trung tâm hoặc nối được tới các dây dẫn truyền từ xa

Tốt cho trường hợp tải vừa tuy nhiên kích thước và khả năng , suy

ra hiệu suất của mạng phụ thuộc trực tiếp vào sức mạnh của thiết bị trung tâm.

Tổng

phí

Tương đối thấp đặc biệt do

nhiều thiết bị đã phát triển

hòa chỉnh và bán sảm

phẩm ở thị trường Sự dư

thừa kênh truyền được

khuyến để giảm bớt nguy

cơ xuất hiện sự cố trên

mạng

Phải dự trù gấp đôi nguồn lực hoặc phải có 1 phương thức thay thế khi 1 nút không hoạt động nếu vẫn muốn mạng hoạt động bình thường

Tổng phí rất cao khi làm nhiêm vụ của thiết bị trung tâm, thiết bị trung tâm không được dùng vào việc khác .Số lượng dây riêng cũng nhiều.

Nguy

cơ

Một trạm bị hỏng không ảnh

hưởng đến cả mạng Tuy

nhiên mạng sẽ có nguy cơ

bị tổn hại khi sự cố trên

đường dây dẫn chính hoặc

có vấn đề với tuyến Vấn đề

trên rất khó xác định được

Một trạm bị hỏng có thể ảnh hưởng đến cả hệ thống vì các trạm phục thuộc vào nhau.

Tìm 1 repeater hỏng rất khó ,vả lại việc sửa chữa thẳng hay dùng mưu mẹo xác định điểm hỏng trên mạng có

Độ tin cậy của hệ thống phụ thuộc vào thiết bị trung tâm, nếu bị hỏng thì mạng ngưng hoạt động Sự ngưng hoạt động tại thiết bị trung tâm thường không ảnh hươdng đến toàn bộ hệ thống

lại rất dễ sửa chữa địa bàn rộng rất khó

Khả

năng

mở

rộng

Việc thêm và định hình lại

mạng này rất dễ.Tuy nhiên

việc kết nối giữa các máy

Khả năng mở rộng hạn chế, đa số các thiết bị trung tâm chỉ chịu đựng nổi 1 số nhất định liên kết Sự hạn chế về tốc độ truyền dữ liệu và băng tần thường được đòi hỏi ở mỗi người sử dụng Các hạn chế này giúp cho các chức năng xử lý trung tâm không bị quá tải bởi tốc

độ thu nạp tại tại cổng truyền và giá thành mỗi cổng truyền của thiết

bị trung tâm thấp

1.5 MẠNG DẠNG KẾT HỢP :

1.5.1 Kết hợp hình sao và tuyến (Star/Bus Topology)

Cấu hình mạng dạng này có bộ phận tách tín hiệu (spitter) giữ vai trò thiết bị trung tâm, hệ thống dây cáp mạng có thể chọn hoặc Ring Topology hoặc Linear

Bus Topology Lợi điểm của cấu hình này là mạng có thể gồm nhiều nhóm làm

Hình 1.5: Mô hình mạng kết hợp

hình dạng này đưa lại sự uyển chuyển trong việc bố trí đường dây tương thích dễdàng đối với bất cứ toà nhà nào.

1.5.2 Kết hợp hình sao và vòng (Star/Ring Topology)

Cấu hình dạng kết hợp Star/Ring Topology, 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 để tǎng

khoảng cách cần thiết

II / PHÂN LOẠI MẠNG :

Có rất nhiều kiểu mạng máy tính khác nhau Việc phân loại chúng thường dựatrên các tiêu chuẩn khác nhau Ví dụ, mạng máy tính thường được phân loại:

* Theo vùng địa lý: Mạng cục bộ, mạng diện rộng ,

* Theo topo ghép nối mạng: điểm - điểm( point - to - point ) hay

broadcast

* Hoặc theo kiểu đường truyền thông ma mạng sử dụng và cách truyền

dữ liệu đi, ví dụ mạng chuyển mạch gói,

Nếu phân loại theo diện hoạt động, mạng máy tính có thể được phân

chia thành:

 Mạng cục bộ ( Local Area Network - LAN )

 Mạng diện rộng (Wide Area Network - WAN)

 Mạng thành phố ( Metropolita Area Network - MAN)

 Mạng toàn cầu ( Global Area Network - GAN)

 Mạng cá nhân ( Personal Area Network - PAN)

 Mạng Lưu trữ ( Storage Area Network - SAN)

dạng HUB cho

mạng không dây Hình 1.6: Một mạng LAN tổng hợp

Liên kết các tài nguyên máy tính trong một vùng địa lý có kích thước hạn chế.

Đó có thể là một phòng, vài phòng trong một toà nhà, hoặc vài toà nhà trong mộtkhu nhà.Cụm từ ”kích thước hạn chế” không được xác định cụ thể nên một sốngười xác định phạm vi của mạng LAN bằng cách xác định bán kính của nó nằmtrong khoảng vài chục mét đến vài km Viện Institute of Electrical andElectronics Engineers (IEEE) xác định bán kính của mạng LAN nhỏ hơn 10 km

Vi dụ về một số mạng LAN như: Ethermet/802.3, token ring, mạng FDDI ( FiberDistributed Data Interface)

Mặt sau của thiết bị HUB hoặc SWITCH

Hình 1.7: Mạng LAN đơn giản

Miền Bắc

Một số người phân biệt kỹ hơn giữa mạng LAN và WAN Do vậy xuất hiện

phân loại Mạng thành phố (MAN) Mạng này liên kết các tài nguyên máy tính

trong thành phố Giả sử có một công ty kinh doanh có nhiều toà nhà trong tỉnh/thành phố Mỗi tào nhà có một mạng LAN riêng của nó, những mạng LAN này được kết nối với nhau, kết quả ta có một mạng MAN vì tất cả các toà nhà là

ở trong cùng một tình/thành phố Nhìn chung, mạng MAN được dùng để chỉ các

mạng có diện hoạt động lơn hơn mạng LAN nhưng nhỏ hơn mang WAN

2.3 MẠNG CÁ NHÂN (PAN):

Bộ định tuyện ( Router)

Miền Nam Miền Trung

Hình 1.8: Mạng WAN - kểt hợp của nhiều mạng LAN qua các router

Chỉ một mạng máy tính nhỏ sử dụng trong gia đình Giá máy tính ngày càng

rẻ làm cho số gia đình có nhiều mày tính ngày càng tăng nhanh, dẫn đến nhu cầuxuất hiện mạng PAN vì người dùng mày tính trong gia đình bắt đầu nhận ra tínhtiện lợi khi kết nối các máy tính lại với nhau Vi dụ, có thể nối các máy tính trongnhàu đên cùng một máy in, không cần phải mua máy in cho mỗi mày tính PANcũng cho phép người dúng mày tính ở nhà sử dụng một máy làm file server chứatất cả phần mềm ứng dụng và dữ liệu người dùng Có thể truy cập đến Server này

tư bất cứ máy nào nối với mạng máy tinh gia đình PAN cũng giúp các thành viêntrong gia đình truy cập đến bất cứ tài nguyên nào được dùng chung trong gia đìnhngay từ phong riêng của ho

2.4 MẠNG TOÀN CẦU (GAN):

Mạng này là mạng của các mạng WAN trải rộng trên phạm vi toàn cầu Ví dụ,nhiều công ty như Mc Donald Restaurants hoạt động ở nhiều nước trên thế giới.Việc kểt nối những mạng của các công ty con lại với nhau tạo thành mạng GAN.Mạng toàn cầu Internet cũng là một mạng GAN

III / HỆ THỐNG CÁP MẠNG :

Đường cáp truyền mạng là cơ sở hạ tầng của một hệ thống mạng, nên nó rấtquan trọng và ảnh hưởng rất nhiều đến khả năng hoạt động của mạng Hiện nayngười ta dùng 3 loại dây cáp chính là cáp xoán cặp, cáp đồng trục và cáp quang

3.1 CÁP XOẮN:

Đây là loại cáp gồm hai đường dây dẫn đồng được xoắn vào nhau nhằm làmgiảm nhiễu điện từ gây ra bởi môi trường xung quanh và giữa chúng với nhau

Hiện nay có hai loại cáp xoắn là cáp có bọc kim loại ( STP - Shield Twisted Pair)

và cáp không bọc kim loại (UTP -Unshield Twisted Pair)

* Cáp có bọc kim loại (STP): Lớp bọc bên ngoài có tác dụng chống nhiễu điện

từ, có loại có một đôi giây xoắn vào nhau và có loại có nhiều đôi giây xoắn vớinhau

* Cáp không bọc kim loại (UTP): Tính tương tự như STP nhưng kém hơn về khảnăng chống nhiễu và suy hao vì không có vỏ bọc

STP và UTP có các loại (Category - Cat) thường dùng:

* Loại 1 & 2 (Cat 1 & Cat 2): Thường dùng cho truyền thoại và

những đường truyền tốc độ thấp ( nhỏ hơn 4Mb/s )

* Loại 3 (Cat 3): tốc độ truyền dữ liệu khoảng 16 Mb/s , nó là chuẩn

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

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

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

Hình 1.9: Cáp xoắn

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

3.2 CẮP ĐỒNG TRỤC:

Cáp đồng trục có hai đường dây dẫn và chúng có cùng một trục chung, mộtdây dẫn trung tâm (thường là dây đồng cứng) đường dây còn lại tạo thành đườngống bao xung quanh dây dẫn trung tâm (dây dẫn này có thể là dây bện kim loại

và vì nó có chức năng chống nhiễu nên còn gọi là lớp bọc kim) Giữa hai dây dẫntrên có một lớp cách ly, và bên ngoài cùng là lớp vỏ plastic để bảo vệ cáp

Cáp đồng trục có độ suy hao ít hơn so với các loại cáp đồng khác (ví dụ nhưcáp xoắn đôi) do ít bị ảnh hưởng của môi trường Các mạng cục bộ sử dụng cápđồng trục có thể có kích thước trong phạm vi vài ngàn mét, cáp đồng trục được

sử dụng nhiều trong các mạng dạng đường thẳng Hai loại cáp thường được sửdụng là cáp đồng trục mỏng và cáp đồng trục dày trong đường kính cáp đồng trụcmỏng là 0,25 inch, cáp đồng trục dày là 0,5 inch Cả hai loại cáp đều làm việc ởcùng tốc độ nhưng cáp đồng trục mỏng có độ hao suy tín hiệu lớn hơn

Hiện nay có cáp đồng trục sau:

 RG -58,50 ohm: dùng cho mạng Thin Ethernet

 RG -59,75 ohm: dùng cho truyền hình cáp

 RG -62,93 ohm: dùng cho mạng ARCnet

Hình 1.10: Cáp Đồng Trục

Các mạng cục bộ thường sử dụng cáp đồng trục có dải thông từ 2,5 - 10Mb/s, cáp đồng trục có độ suy hao ít hơn so với các loại cáp đồng khác vì nó cólớp vỏ bọc bên ngoài, độ dài thông thưòng của một đoạn cáp nối trong mạng là200m, thường sử dụng cho dạng Bus.

3.3 CÁP QUANG :

Cáp sợi quang bao gồm một dây dẫn trung tâm (là một hoặc một bó sợithủy tinh có thể truyền dẫn tín hiệu quang) được bọc một lớp vỏ bọc có tác dụngphản xạ các tín hiệu trở lại để giảm sự mất mát tín hiệu Bên ngoài cùng là lớp vỏplastic để bảo vệ cáp Như vậy cáp sợi quang không truyền dẫn các tín hiệu điện

mà chỉ truyền các tín hiệu quang (các tín hiệu dữ liệu phải được chuyển đổi thànhcác tín hiệu quang và khi nhận chúng sẽ lại được chuyển đổi trở lại thành tín hiệuđiện)

Cáp quang có đường kính từ 8.3 - 100 micron, Do đường kính lõi sợi thuỷtinh có kích thước rất nhỏ nên rất khó khăn cho việc đấu nối, nó cần công nghệđặc biệt với kỹ thuật cao đòi hỏi chi phí cao

Dải thông của cáp quang có thể lên tới hàng Gbps và cho phép khoảng cách đicáp khá xa do độ suy hao tín hiệu trên cáp rất thấp Ngoài ra, vì cáp sợi quangkhông dùng tín hiệu điện từ để truyền dữ liệu nên nó hoàn toàn không bị ảnh

Hình 1.11: Cấu Trúc Cáp Sợi Quang

hưởng của nhiễu điện từ và tín hiệu truyền không thể bị phát hiện và thu trộm bởicác thiết bị điện tử của người khác.

Chỉ trừ nhược điểm khó lắp đặt và giá thành còn cao , nhìn chung cáp quangthích hợp cho mọi mạng hiện nay và sau này

3.4 CÁC YÊU CẦU CHO MỘT HỆ THỐNG CÁP :

An toàn, thẩm mỹ: tất cả các dây mạng phải được bao bọc cẩn thận, cách xacác nguồn điện, các máy có khả năng phat song để tránh trường hợp bị nhiễu.Các đầu nối phải đảm bảo chất lượng, tránh tình trạng hệ thống mạng bị chậpchờn

Đúng chuẩn: hệ thống cáp phải thực hiện đúng chuẩn, đảm bảo cho khả năngnâng cấp sau này cung như dễ dàng cho việc kết nối các thiết bị khác nhau củacác nhà sản xuất khác nhau Tiêu chuẩn quốc tế dùng cho các hệ thống mạng hiệnnay là EIA/TIA 568 B

Tiếc kiệm và “linh hoạt ” (Flexeble): hệ thống cáp phải được thiết kế sao chokinh tế nhất, dễ dàng trong việc chuyển các trạm làm việc và có khả năng mởrộng sau này

3, 4, 5)

Bằng đồng, 2 dây, đường kính 5mm

Bằng đồng, 2 dây, đường kính 10mm

Thủy tinh, 2 sợi

Chiều dài đoạn tối đa 100m 185m 500m 1000m

Số đầu nối tối đa trên 1

Ưng dụng tốt nhất HệWorkgroupthống Đường backbone

Đường backbone trong tủ mạng

Đường backbone dài trong tủ mạng hoặc các tòa nhà

IV./ HỆ THỐNG MẠNG KHÔNG DÂY :

Công nghệ mạng không dây do tổ chức IEEE xây dựng và được tổ chức Wi –

Fi Alliance chính thức đưa vào sử dụng thổng nhất trên toàn thế giới Có 3 tiêuchuẩn: Chuẩn 802.11a, Chuẩn 802.11b, Chuẩn 802.11g (xem thêm bảng chỉ tiêu

kỹ thuật kèm theo) Đặc tính chung của từng công nghệ như sau:

 Chuẩn 802.11b có tốc độ truyền dẫn thất (11 Mbps) nhưng lại đượcdùng thông dụng trong các môi trường sản xuất, kinh doanh, dịchvụ: do chi phi mua sắm thiết bị thấp, tốc độ truyền dẫn đủ đáp ứngcác nhu cầu trao đổi thông tin trên Internet như duyệt web, e-mail,chat, nhắn tin

 Chuẩn 802.11g có tốc độ truyền dẫn cao (54 Mbps), thích hợp cho

hệ thống mạng có lưu lượng trao đổi dữ liệu cao, dữ liệu luânchuyển trong hệ thống là những tập tin đồ hoạ, âm thanh, phim anh

có dung lượng lơn.Tần số phát sóng vô tuyến của chuẩn 802.11gcùng tần số với chuẩn 802.11b (2,4Ghz) nên hệ thống mạng chuẩn802.11g giao tiếp tốt với các mạng máy tính đang sử dụng chuẩn802.11b Tuy nhiên theo thời gian giá hiện nay, chi phí trang bị một

hệ thống kết nối không dây thao chuẩn 802.11g cao hơn 30% so vớichi phí cho một hệ thống không dây theo chuẩn 802.11b

 Chuẩn 802.11a tuy có cùng tốc đọ truyền dẫn như chuẩn 802.11gnhưng tần số hoạt động cao nhất, 5Ghz, băng thông lớn nên chứađược nhiều kênh thông tin hơn so với hai chuẩn trên là 802.11b và802.11g Và cúng do có tần số hoạt động cao hơn tần số hoạt độngcủa các thiết bị viễn thông dân dụng như điện thoại ”máy mẹ máy

con”, Bluetooth nên hệ thống mạng không dây sử dụng chuẩn802.11a it ảnh hưởng do nhiễu sóng Nhưng đây cúng chính lànguyên nhân làm cho hệ thống dùng chuẩn này không tương thíchvới các hệ thống sử dụng 2 chuẩn không dây còn lại

4.1 THIẾT BỊ KHÔNG DÂY:

Thiết bị cho mạng không dây gồm có 2 loại: card mạng không dây và bộtiếp sóng/ điểm truy cập (Access Point - AP)

Card mạng không dây có các loại như: loại lắp ngoài (USB), loại lắp trong(PCI) và còn loại dùng cho điện thoại di động hay máy tính xách tay đời cũ(Không tích hợp Wi - Fi) Chọn mua loại nào tuỳ thuộc vào cấu hình phần cứng(Khe cắm, công giao tiếp) của PC Loại lắp trong giao tiếp với máy tính qua khecắm PCI trên bo mạch chủ nên thủ tục lắp ráp, cài đặt phần mềm cũng tương tựnhư khi chúng ta lắp card âm thanh, card mạng, card điều khiển đĩa cứng, haycard hinh, Loại lắp ngoài nối với máy vi tính thông qua cổng USB nên tháoráp rât thuận tiện, thích hợp với nhiều loại mày tính khác nhau tư máy tính để bànđến máy tính xách tay, lại tránh được hiện tượng nhiễu điẹn tử do các thiết bịlắp trong máy tính gây ra Cần lưu ý nếu PC dùng cổng USB 1.0 (tốc độ truyền

dữ liệu 12 Mbps) thì chỉ thích hợp với chuẩn 802.11b, nếu dùng với 2 chuẩn cònlại thì sẽ làm chậm tốc độ truyền dữ liệu

Thủ tục để xây dựng một mạng ngang hàng (Peer – to – peer ) không dây rấtđơn giản Chỉ cần trang bị cho mỗi máy tính một card mạng không dây, bổ sungphần mềm điều kiển của thiết bị là các máy tính trong mạng đã có thể trao đổi dữliệu với nhau Nhưng nếu muốn truy xuất được vào hệ thống mạng LAN/WANsẵn có háy truy xuất Internet thì phải trang bị thểm thiết bị tiếp sóng như AccessPoint.

Chức năng chính của thiết bị này gồm tiếp nhận, trung chuyển tín hiệu giữacác card mạng trong vùng phủ sóng và là thiết bị chuyển tiếp trung gian giúp cardmạng không dây giao tiếp với hệ thống mạng LAN/WAN (Cũng có khi làmodem) và Internet.Tuy nhiên tuỳ theo quan điểm của nhà sản xuất, yêu cầu sửdụng và tạo thuận tiện cho người quản trị mạng, một thiết bị Access Point có

Hình 1.12: Các Thiêt Bị Dùng Cho Mạng Không Dây

Hình 1.13: Một Access Point Dùng Cho Mạng Không Dây

them một vài chức năng khac như: Cổng truy nhập (Gateway), bộ dẫnđường TGVT A số tháng 4/2003, 5/2003, 8/2003 và 11/2003, có bài viết giớithiệu một số loại Access Point cùng các tính năng cuat thiết bị.

4.2 XÂY DỰNG MẠNG KHÔNG DÂY :

Thiết lập một mạng không dây không tôn kem thơi gian, công sức và phức tạpnhư các hệ thống mạng truyền thống khác, đôi khi không qua một giờ đồng hồlao động là có thể hình thành một hệ thống mạng không dây Thực tế cho thấy, đa

số các sự cố, trục trặc xảy ra trong hệ thống mạng không dây là do phần mềmđiều kiển thiết bị có lỗi nên cần ưu tiên sử dụng các trình điều khiển thiết bị mớinhất do nhà sản xuất thiết bị cung cấp, cập nhật hay tải về từ Internet Nếu hệthống đang sử dụng hệ điều hành Windows XP thì cũng nên cài đặt bản ServicePack mới nhất do Microsoft phát hành

Khi lắp đặt thiết bị, nên bố trí các bộ tiếp sóng (AP) ở những vị tri trên cao,tránh bị che khất bởi các vật cản càng nhiều càng tốt Các loại vật liệu xây dựng,trang trí nội thất như: giấy dán tường phủ kim loại, hệ thống dây dẫn điện chiếusáng, cây cảnh cũng có thể làm suy giảm tín hiệu của AP Nhớ dựng các cầnanten của AP thẳng góc 900 Nếu sử dụng chuẩn không dây 802.11b và 802.11gthì cần chú ý bố trí các AP nằm xa các thiết bị phát sóng điện tử có khoảng tần sốtrung với tần số của AP (2,4 GHz) như lò vi ba, điện thoại “máy mẹ máy con”,đầu thu Bluetooth Khi thi công mạng nên di chuyển, bố trí AP tại nhiều vị trílắp đặt khác nhằm tìm ra vị trí lắp đặt thiết bị sẽ cho chất lượng tín hiệu tốt nhất

Khoảng cách giữa cảd mạng không dây với AP cũng ảnh hưởng rất nhiều đếntốc độ truyền dẫn, càng xa AP thì tốc độ truyền dẫn càng giảm dần Ví dụ đối vớicác mạng không dây chuẩn 802.11b thì tốc độ suy giảm dần từng mức, mức saubằng 1/2 so với mức trước (11Mbps xuống 5,5Mbps rồi xuống 2Mbps ) Đa sốcác phần mềm tiện ích đi kèm card mạng không dây và AP có chức năng hiển thịtốc độ truyền dẫn của mạng.

Nếu không gian làm việc vượt quá bán kính phủ sóng của AP hiện có thìchúng ta phải mua thêm bộ khuyếch đại (Repeatea) để nâng công suất phát sóngcũng như bán kính vùng phủ sóng của AP

Hình 1.14: Mô Hình Mạng Không Dây

V./ CÁC CÔNG NGHỆ MẠNG LAN :

5.1 CÔNG NGHỆ CHUYỂN MẠCH THÔNG MINH (Switching):

Switching là công nghệ mạng tiên tiến cung cấp đường chuyền riêng biệtchứ không phải đường truyền chia sẻ Công nghệ Switching co những ưu điểmsau:

 Nâng cao hiệu năng an toàn mạng

 Tăng cường và ôn định giải thông cho từng đường truyền, từng trạmlàm việc trên mạng

 Cung cấp các đường truyền có tốc dộ giành riêng cho từng người sủdụng mạng khác nhau

 Có khả năng phân bố các tốc độ mạng trên các phân đoạn mạngkhác nhau tuỳ theo mức độ yêu cầu về tốc độ các bộ phận và ngườidung khác nhau

 Cho phép thiết lập các chính sách ưu tiên lưu lượng trên mạng Dữliệu có mức độ ưu tiên cao hơn sẽ được cấp nhiều băng thông hơn đểđảm bảo giảm độ trễ tới mức tối đa

5.2 CÔNG NGHỆ GIGABIT ETHERNET :

Gigabit Ethernet là chuẩn Ethernet cung cấp tốc độ 1000Mbps Nó sử dụngkhuôn dạng khung Ethernet và dùng công nghệ Media Access Control như tất cảcác công nghệ Ethernet 802.3 khác.Nó sử dụng cung công nghệ Ethernet Full-Duplex 802.3 và điều kiển luồng 802.3

Gigabit Ethernet được dung để xây dựng Backbone Gigabit tốc độ cao chomạng LAN, Campus hoặc các kết nối với máy chủ.

Hiện nay, chuẩn Gigabit Ethernet đã được áp dụng cho cả máy trạm để phục

vụ các ứng dụng dữ liệu luồng như: Voice, Video, Media Streaming

5.3 CÔNG NGHỆ ETHERCHANNEL:

EtherChannel là công nghệ cho phép nhiều tuyến Ethernet (Fast Ethenet hoặcGigabit Ethernet) vật lý được kết hợp với nhau thành một kênh logic.Nên tải giữacác tuyến được cân Bằng trên một kênh và nó cũng cho phép dự phòng nếutuyến trong kênh đó bị hỏng EtherChannel có thể được sử dụng để liên kết cácLAN Switch, Router, Server và Client thông qua cáp UTP hoặc cáp quang.EtherChannel Bundles có thể cấu hình thành các đường Trunking

Ứng dụng EtherChannel đặc biệt hữu ích khi ta cần tăng thêm băng thông chomạng mà không phải thay thế hoặc nâng cấp thiết bị Ví dụ như một hệ thốngmạng có kết nối tốc độ 1000Mbps từ Access Switch của người sử dụng tới CoreSwitch, khi nhu cầu tăng lên thì chúng ta có thể tăng thêm số lượng kết nối vật lýgiữa 2 Switch (tối đa 4 kế nối) để nâng cấp tốc độ lên 4000Mbps theo một chiều

và 8000Mbps theo 2 chiều Các kết nối vật lý này được cấu hình để gộp thànhmột kết nối logic duy nhất được nhận dạng bởi thiết bị hai đầu

Hình 1.15: EtherChannel liên kết 2 LAN Switch

5.4 CÔNG NGHỆ VLAN:

VLAN là viết tắt của Virtual Local Area Network hay còn gọi là mạng LAN

ảo Một VLAN được định nghĩa là một nhóm logic các thiết bị mạng và đượcthiết lập dựa trên các yếu tố như chức năng, bộ phận, ứng dụng… của công ty.VLAN là kỹ thuật cho phép chia một mạng lớn thành nhiều mạng nhỏ một cáchLogic Khi thông tin cần trao đổi giữa các điểm trong một VLAN thì thông tin đóchỉ được gửi đến những điểm trong VLAN đó, do đó hạn chế rất nhiều các thôngtin thừa trên đường truyền

5.4.1 Lợi ích của VLAN:

- Tiết kiệm băng thông của hệ thống mạng:

VLAN chia mạng LAN thành nhiều đoạn (segment) nhỏ, mỗi đoạn đó là mộtvùng quảng bá (broadcast domain) Khi có gói tin quảng bá (broadcast), nó sẽđược truyền duy nhất trong VLAN tương ứng Do đó việc chia VLAN giúp tiếtkiệm băng thông của hệ thống mạng

- Tăng khả năng bảo mật:

Do các thiết bị ở các VLAN khác nhau không thể truy nhập vào nhau (trừ khi

ta sử dụng router nối giữa các VLAN) Như trong ví dụ trên, các máy tính trongVLAN kế toán (Accounting) chỉ có thể liên lạc được với nhau Máy ở VLAN kếtoán không thể kết nối được với máy tính ở VLAN kỹ sư (Engineering)

- Dễ dàng thêm hay bớt máy tính vào VLAN:

Việc thêm một máy tính vào VLAN rất đơn giản, chỉ cần cấu hình cổng cho máy

đó vào VLAN mong muốn

- Giúp mạng có tính linh động cao:

VLAN có thể dễ dàng di chuyển các thiết bị Giả sử trong ví dụ trên, sau mộtthời gian sử dụng công ty quyết định để mỗi bộ phận ở một tầng riêng biệt VớiVLAN, ta chỉ cần cấu hình lại các cổng switch rồi đặt chúng vào các VLAN theo

VLAN có thể được cấu hình tĩnh hay động Trong cấu hình tĩnh, người quản trịmạng phải cấu hình cho từng cổng của mỗi switch Sau đó, gán cho nó vào mộtVLAN nào đó Trong cấu hình động mỗi cổng của switch có thể tự cấu hìnhVLAN cho mình dựa vào địa chỉ MAC của thiết bị được kết nối vào

Hiện nay, VLAN đóng một vai trò rất quan trọng trong công nghệ mạng LAN

Để thấy rõ được lợi ích của VLAN, chúng ta hãy xét trường hợp sau :

Giả sử một công ty có 3 bộ phận là: Engineering, Marketing, Accounting, mỗi

bộ phận trên lại trải ra trên 3 tầng Để kết nối các máy tính trong một bộ phận vớinhau thì ta có thể lắp cho mỗi tầng một switch Điều đó có nghĩa là mỗi tầng phảidùng 3 switch cho 3 bộ phận, nên để kết nối 3 tầng trong công ty cần phải dùngtới 9 switch Rõ ràng cách làm trên là rất tốn kém mà lại không thể tận dụng đượchết số cổng (port) vốn có của một switch Chính vì lẽ đó, giải pháp VLAN ra đờinhằm giải quyết vấn đề trên một cách đơn giản mà vẫn tiết kiệm được tài nguyên

Hình 1.16: Mô hình VLAN dùng cho Engineering,

Marketing, Accounting

Như hình vẽ trên ta thấy mỗi tầng của công ty chỉ cần dùng một switch, vàswitch này được chia VLAN Các máy tính ở bộ phận kỹ sư (Engineering) thì sẽđược gán vào VLAN Engineering, các PC ở các bộ phận khác cũng được gán vàocác VLAN tương ứng là Marketing và kế toán (Accounting) Cách làm trên giúp

ta có thể tiết kiệm tối đa số switch phải sử dụng đồng thời tận dụng được hết sốcổng (port) sẵn có của switch

5.4.2 Các loại VLAN:

Có nhiều kiểu VLAN khác nhau : VLAN 1 / Default VLAN / UserVLAN / Native VLAN / Management VLAN Mặc định, tất cả các giao diệnEthernet của Cisco switch nằm trong VLAN 1 Chính vì thế, việc phân biệt cáckiểu VLAN trở lên khó khăn hơn Sau đây là các kiểu VLAN khác nhau

- VLAN 1:

Mặc định, các thiết bị lớp 2 sẽ sử dụng một VLAN mặc định để đưa tất cảcác cổng của thiết bị đó vào Thêm vào nữa là có rất nhiều giao thức lớp 2 nhưCDP, PAgP, và VTP cần phải được gửi tới một VLAN xác định trên các đườngtrunk Chính vì các mục đích đó mà VLAN mặc định được chọn là VLAN 1.CDP, PagP, VTP, và DTP luôn luôn được truyền qua VLAN 1 và mặc định nàykhông thể thay đổi được Các khuyến cáo của Cisco chỉ ra rằng VLAN 1 chỉ nêndành cho các giao thức kể trên

- Default VLAN:

VLAN 1 còn được gọi là default VLAN Chính vì vậy, mặc định, nativeVLAN, management VLAN và user VLAN sẽ là thành viên của VLAN 1 Tất cảcác giao diện Ethernet trên switch Catalyst mặc định thuộc VLAN 1 Các thiết bịgắn với các giao diện đó sẽ là thành viên của VLAN 1, trừ khi các giao diện đóđược cấu hình sang các VLAN khác

- User VLANs

Hiểu đơn giản User VLAN là một VLAN được tạo ra nhằm tạo ra mộtnhóm người sử dụng mà không phụ thuộc vào vị trí địa lý hay logic và tách biệtvới phần còn lại của mạng ban đầu Câu lệnh switchport access vlan được dùng

để chỉ định các giao diện vào các VLAN khác nhau

- Native VLAN

Một chủ đề hay gây nhầm lẫn là Native VLAN Native VLAN là một VLAN có các cổng được cấu hình trunk Khi một cổng của switch được cấu hìnhtrunk, trong phần tag của frame đi qua cổng đó sẽ được thêm một số hiệu VLANthích hợp Tất cả các frames thuộc các VLAN khi đi qua đường trunk sẽ đượcgắn thêm các tag của giao thức 802.1q và ISL, ngoại trừ các frame của VLAN 1.Như vậy, theo mặc định các frames của VLAN 1 khi đi qua đường trunk sẽkhông được gắn tag

- Native VLAN:

Một chủ đề hay gây nhầm lẫn là Native VLAN Native VLAN là một VLAN có các cổng được cấu hình trunk Khi một cổng của switch được cấu hình trunk, trong phần tag của frame đi qua cổng đó sẽ được thêm một số hiệu VLAN

Hình 1.16: Mô hình VLAN

thích hợp Tất cả các frames thuộc các VLAN khi đi qua đường trunk sẽ được gắn thêm các tag của giao thức 802.1q và ISL, ngoại trừ các frame của VLAN 1 Như vậy, theo mặc định các frames của VLAN 1 khi đi qua đường trunk sẽ không được gắn tag Khả năng này cho phép các cổng hiểu 802.1Q giao tiếp được với các cổng cũ không hiểu 802.1Q bằng cách gửi và nhận trực tiếp các luồng dữ liệu không được gắn tag Tuy nhiên, trong tất cả các trường hợp khác, điều này lại gây bất lợi, bởi vì các gói tin liên quan đến native VLAN sẽ bị mất tag.

Native VLAN được chuyển thành VLAN khác bằng câu lệnh :

Switch(config-if)#switchport trunk native vlan vlan-id

Chú ý : native VLAN không nên sử dụng như là user VLAN hay

management VLAN

- Management VLAN:

Hiện nay, đa số các thiết bị như router, switch có thể truy cập từ xa bằng cách telnet đến địa chỉ IP của thiết bị Đối với các thiết bị mà cho phép truy cập

từ xa thì chúng ta nên đặt vào trong một VLAN, được gọi là Management

VLAN VLAN này độc lập với các VLAN khác như user VLAN, native VLAN

Do đó khi mạng có vấn đề như : hội tụ với STP, broadcast storms, thì một

Management VLAN cho phép nhà quản trị vẫn có thể truy cập được vào các thiết

bị và giải quyết các vấn đề đó Một yếu tố khác để tạo ra một Management

VLAN độc lập với user VLAN là việc tách các thiết bị đáng tin cậy với các thiết

bị không tin cậy Do đó làm giảm đi khả năng các user khác đạt được quyền truy cập vào các thiết bị đó

- Configuring the router :

Khi một giao diện của router được cấu hình ở mode trunk link, thì các frame nhận được từ native VLAN trên giao diện đó sẽ không được gắn tag Và đối với các frame từ các VLAN khác sẽ có tag là ISL hoặc 802.1Q

Để cấu hình một giao diện của router ở mode trunk link thì ta phải sử dụng subinterface Mỗi một subinterface sẽ được cấu hình ứng với giao thức trunking trên mỗi switch là ISL hay 802.1Q Chúng ta dùng câu lệnh sau :

encapsulation [ dot1q | isl ] vlan.

Khi subinterface muốn nhận cả các frame của native VLAN thì phải được cấu hình thêm :

encapsulation [ dot1q | isl ] vlan native Chú ý : trong các phiên bản IOS trước 12.1(3)T, để cấu hình native VLAN thì

phải cấu hình ở giao diện vật lý

Hình 1.16: Mô hình Configuring the router

CHƯƠNG II

LÝ THUYẾT VỀ MẠNG WAN (WIDE AREA NETWORK)

I KHÁI NIỆM :

Là mạng được thiết lập để liên kết các máy tính của hai hay nhiều khu vựckhác nhau giữa các thành phố hay các tỉnh Thông qua kết nối này được thựchiện thông qua mạng viễn thông Mạng WAN điều khiển lớp vật lý và lớp liênkết dữ liệu của mô hình tham chiếu OSI Nó liên kết các LAN cách xa nhau bởinhững vùng địa lý rộng lớn Các WAN tạo điều kiện cho hoạt động trao đổi cácgói /frame dữ liêu giữa các router/brigde với các LAN mà chúng hỗ trợ

Khi mạng máy tính sử dụng những kết nối viễn thộng ở những phạm vi lớn, nócho phép các máy tính có thể được đặt ở những vị trí rất xa nhau, ví dụ nhưnhững quốc gia khác nhau, thì khi đó ta có mạng diện rộng WAN(Wide AreaNetwork)

Mạng cục bộ và mạng diện rộng có thể được phân biệt bởi: địa phương hoạtđộng, tốc độ đường truyền và tỷ lệ lỗi trên đường truyền, chủ quản của mạng,đường đi của thông tin trên mạng, dạng chuyển giao thông tin

Hình 2.1: Mô hình WAN điển hình

1.1 Địa phương hoạt động:

Liên quan đển khu vực địa lý thì mạng cục bộ sẽ là mạng liên kết các máytính nằm trong một khu vực nhỏ Khu vực có thể bao gồm một tào nhà hay là mộtkhu nhà Điều đó hạn chế bởi khoảng cách đường dây cáp được dùng để liênkết các máy tính của mạng cục bộ (Hạn chế đó còn là hạn chế của khả năng kỹthuật của đường truyền dữ liệu) Ngược lại mạng diện rộng là mạng có khả năngliên kết các máy tính trong một vùng rộng lớn như là một thành phố, một miền,một đất nước, mạng diện rộng được xây dựng để nối hai họăc nhiều khu vực địa

lý riêng biệt

1.2 Tốc độ đường truyền và tỷ lệ lỗi trên đường truyền:

Do các đường cáp của mạng cục bộ được xây dựng trong một khu vực nhỏcho nên nó ít bị ảnh hưởng bởi tác động của thiên nhiên như là sấm chớp, ánhsáng Điều đó cho phép mạng cục bộ có thể truyền dữ liệu với tốc độ cao màchỉ chịu một tỷ lệ lỗi nhỏ Ngược lại với mạng diện rộng do phải truyền ở nhữngkhoảng cách khá xa với những đường truyền dẫn dài có khi lên đến hàng ngàn

Km Do vậy mạng diện rộng không thể truyền với tốc độ quá cao vì khi đó tỉ lệlỗi sẽ trở nên khó chấp nhận được

Mạng cục bộ thường có tốc đọ truyền dữ liệu từ 4 đến 16 Mbps và đạt tới

100 Mbps nếu dùng cáp quang Còn phần lớn các mạng diện rộng cung cấpđường truyền có tốc độ thấp hơn nhiều như T1 với 1.554 Mbps hay E1 với 2.048Mbps

Ở đây BPS (Bit Per Second) là một đơn vị trong truyền thông tương đươngvới 1 bit được truyền trong một giây, ví dụ như tốc đọ đường truyền là 1 Mbpstức có thể truyền tối đa 1 Megabit trong 1 giây trên đường truyền đó

Thông thường trong mạng cục bộ tỷ lệ lỗi trong truyền dữ liệu vào khoảng1/107 – 108 còn trong mạng diện rộng thì tỷ lệ vào khoang 1/106 – 107.

1.3 Chủ quan và điều hành của mạng:

Do sự phức tạp trong việc xây dựng, quản lý, duy trì các đường truyền dẫnnên khi xây dựng mạng diện rộng người ta thường sử dụng các đường truyềnđược thuê từ các công ty viễn thông hay các nhà cung cấp dịc vụ truyền số liệu.Tuy theo cấu trúc của mạng những đường truyền đó thuộc cơ quan quản lý khácnhau như các nhà cung cấp đường truyền nội hạt, liên tỉnh, liên quốc gia Cácđường truyền đó phải tuân thủ các quy định của chính phủ các khu vực có đườngdây đi qua như: tốc độ, việ mã hoá

Còn đối với mạng cục bộ thì công việc đơn giản hơn nhiều, khi một cơquan cài đặt mạng cục bộ thì toàn bộ mạng sẽ thuộc mạng sẽ thuộc quyền quản lýcủa cơ quan đó

1.4 Đường đi của thông tin trên mạng:

Trong mạng cục bộ thông tin được đi theo con đường xác định bởi cấu trúccủa mạng Khi người ta xác định cấu trúc của mạng thò thông tin sẽ luôn luôn đitheo cấu trúc đã xác định đó Còn với mạng diện rộng dữ liệu cấu trúc có thểphức tạp hơn nhiều do việc thay đổi đường đi của các thông tin khi phát hiện ra

có trục trặc trên đường truyền hay khi phát hiện có quá nhiều thông tin cần truyềngiữa hai nút nào đó Trên mạng diện rộng thông tin có thể có các con đường đikhác nhau, điều đó cho phép có thể sử dụng tối đa các năng lực của đường truyềnhay nâng cao điều kiện an toàn trong truyền dư liệu

1.5 Dạng chuyền giao thông:

Phần lớn các mạng diện rộng hiện nay được phát triển cho việc truyềnđồng thời trên đường truyền nhiều dạng thông tin khác nhau như: video, tiếngnói, dữ liệu Trong khi đó các mạng cục bộ chủ yếu phát triển trong việc truyền

dữ liệu thông thường Điều này có thể giải thích do việc truyền các dạng thôngtin như: video, tiêng nói trong một khu vực nhỏ ít được quan tâm hơn khi truyềnqua những khoảng cách lớn

Các hệ thống mạng hiện nay ngày càng phức tạp về chất lượng, đa dạng vềchủng loại và phát triểu rất nhanh về chất Trong sự phát triển đó số lượng nhữngnhà sản xuất từ phần mêm, phần cứng máy tính, các sản phẩm viễn thông cũngtăng nhanh với nhiều sản phẩm đa dạng Chính vì vậy vai tro chuẩn hoá cũngmang nhưng ý nghĩa quan trọng Tại các nước, các cơ quan chuẩn quốc gia đa đưa

ra những chuẩn về phần cứng và các quy định về giao tiếp nhằm giúp cho các nhàsản xuất có thể làm ra các sản phẩm có thể kết nối với các sản phẩm do hãngkhác sản xuất

II CÁC KIỂU TRUYỀN TÍN HIỆU TRONG WAN:

2.1 Truyền tín hiệu tương tự:

Các tín hiệu tương tự thường được thể hiện dưới dạng sóng Cường độ và tần

số của tín hiệu tương tự thay đổi liên tục nên nó có thể thể hiện một cách chínhxác sự chuyển động liên tục hay âm thanh hay những chuyển động đa trạng thái.Cường độ và tần số của tín hiệu tăng lên và giảm xuống tương ứng với cao độ vàcường độ của âm thanh Các tín hiệu tương tự thường dùng để biểu diễn các dữliệu thời gian thực Truyền thanh, điện thoại và các phương tiện truyền thôngthường sử dụng tín hiệu tương tự

2.2 Trưyền tín hiệu số:

Thay vì dòng thay đổi liên tục, các tín hiệu số chỉ sử dụng 2 trạng thái, 0 và 1,

để biểu diễn các bit dữ liệu Đây là phương pháp truyền tín hiệu lý tưởng cho cácmạng máy tính Các máy tính sẽ cần tới modem, thiết bị chuyển đổi tín hiệu sốcủa máy tính thành tín hiệu tương tự để truyền dữ liệu qua đường dây điện thoạitương tự

Lưu ý: Trước đây, mạng điện thoại PSTN là mạng tương tự hoàn toàn Các tín

hiệu tương tự từ máy điện thoại tới công ty viễn thông và sẽ tiếp tục được chuyểnqua các hệ thống sử dụng tín hiệu tương tự để tới đích Ngày nay, các hệ thốngđiện thoại hiện nay sử dụng kết hợp hai phương pháp Phần lớn các mạng chuyểnmạch (swithced network) kết nối mạng của các công ty viễn thông đều đã được

số hoá, riêng chặng cuối nối phần lớn hộ gia đình và một số doanh nghiệp vẫn sửdụng tín hiệu tương tự Sơ đồ dưới đây cho ta thấy hai máy tính số có thể đượckết nối qua mạng WAN có cả các thành phần số và thành phần tương tự Khi mộtmáy tính gửi tín hiệu qua mạng WAN, modem sẽ chuyển tín hiệu số thành tínhiệu tương tự để chuyển tín hiệu tới công ty điện thoại Modem của công ty điệnthoại sẽ lại chuyển dữ liệu thành dạng số để truyền qua mạng chuyển mạch Tínhiệu lại được chuyển ngược trở lại thành tín hiệu tương tự tại phía đầu đích của

Hình 2.2: Mô hình truyền tín hiệu tương tự

Hình 2.3: Mô hình truyền tín hiệu số

công ty viễn thông để chuyển tới modem của máy tính nhận dữ liệu Cuối cùng,modem này sẽ chuyển tín hiệu tương tự thành dạng số cho máy tính.

Hình 2.4: Mô hình mạng PSTN kết hợp giữa truyền tín hiệu tương tự và số

III CÁC LOẠI HÌNH KẾT NỐI TRONG MẠNG WAN:

Khi một thông điệp di chuyển qua đám mây mạng WAN, cách thức nó dichuyển từ điểm này tới điểm khác trên đường đi của nó sẽ khác nhau phụ thuộcvào kết nối vật lý và giao thức sử dụng Các kết nối mạng WAN thường đượcphân thành những dạng sau:

3.1 Kết nối dành riêng (Dedicated Connection):

Đây là kết nối mang tính thường trực, kết nối trực tiếp một thiết bị với mộtthiết bị khác Kết nối dành riêng có tính ổn định và nhanh nhưng có thể rất đắt.Thuê một đường dây từ nhà cung cấp dịch vụ mạng WAN có nghĩa là bạn phảitrả tiền kết nối ngay cả khi bạn không sử dụng nó Hơn nữa, bởi vì các đường dâydành riêng thiết lập kết nối trực tiếp chỉ giữa 2 điểm, nên số đường dây cần thiết

sẽ tăng theo hàm số mũ các vị trí cần kết nối Ví dụ, nếu bạn muốn kết nối 2 vịtrí, bạn cần một đường dây nhưng muốn kết nối 4 vị trí bạn sẽ cần tới 6 đườngdây