Bài tập lớn xây dựng hệ thống mạng phòng 201 và 203A8 Đại học công nghiệp hà nội

Bài tập lớn mạng máy tính của trường đại học công nghiệp Hà Nội, Bài tập lớn xây dựng hệ thống mạng phòng 201 và 203A8 Đại học công nghiệp hà nội HaUI, bài tập lớn mạng máy tính công nghệ thông tin, bài chuẩn làm được 8 điểm

Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội Khoa Công Nghệ Thông Tin

MỤC LỤC Lời nói đầu 2Phần A Khảo sát hệ thống mạng thực tế 3

1.Hệ thống mạng tại Net Nguyên Xá 3

1.1Sơ đồ: 4

1.2 Ưu, nhược điểm của hệ thống: 5

Phần B Xây dựng hệ thống mạng cho p201, 203/A8 5

1.Thiết kế sơ đồ mạng cho các phòng máy 201,203 nhà A8 5

1.1 Yêu cầu của mạng thiết kế 5

1.2 Khảo sát vị trí lắp đặt và các yêu cầu 6

1.2.1Cấu trúc địa lý 6

1.2.2Các yêu cầu đối với phòng máy 6

1.3 Thuận lợi và khó khăn trong khi tiến hành lắp đặt 6

1.3.1Thuận lợi 6

1.3.2Khó khăn 7

1.4 Lựa chọn giải pháp thiết kế 7

1.4.1Thiết kế mạng ở mức luận lí 7

1.4.2 Thiết kế mạng ở mức vật lí 7

1.5 Tính toán lượng dây mạng 10

1.5.1Đối với phòng máy 201 10

1.5.2 Đối với phòng phòng 203 11

1.6 Số lượng nẹp mạng cần dùng 12

1.7 Số lượng đầu bấm mạng 12

1.8 Số lượng bàn ghế, tủ đồ 12

1.8.1 Số lượng bàn 12

1.8.2 Số lượng ghế 12

1.9 Thiết bị phần cứng cần thiết cho 1 phòng 12

Cisco WS-C2960-48TT-L 48 ports 15

2.Bảng tổng chi phí lắp đặt 16

Phần C: Tài liệu tham khảo 17

Lời nói đầu

Ngày nay, thời đại của nền kinh tế thị trường, thời đại của Công nghệ thông tinđang bùng nổ trên toàn Thế giới, các Công ty, các tổ chức mọc lên ngày càng nhiều, vềtrình độ cũng như cơ sở hạ tầng, trang thiết bị hiện đại Từ hệ thống quản lý , vận hànhsản xuất, hạch toán kinh tế… Tất cả đều nhờ vào công cụ máy tính và hệ thống mạngmáy tính, mới giúp con người làm việc được nhanh chóng đồng thời lưu trữ dữ liệuđược lâu dài

Nói một cách đúng hơn là việc sử dụng hệ thống mạng máy tính là không thể thiếu

ở trong trường học hay là bất kỳ nhiều lĩnh vực khác Vậy thì làm thế nào để có thiết kế được mô hình mạng máy tính đảm bảo có tính khoa học, dễ vận hành cũng như thay sửa một khi sự cố xảy ra? Đó là một yêu cầu lớn đối với những người thiết kế mạng

Sau khi được học và tích lũy được những kiến thức cần thiết của môn Mạng máy tính

Nhóm chúng em sẽ tìm hiểu và phân tích thiết kế mô hình mạng cho p201 và 203 nhà A8 của trường Đại học Công Nghiệp Hà Nội

Bài này sẽ gồm 3 phần đó là phần Khảo sát hệ thống mạng thực tế, Thiết kế lắp đặt

mạng máy tính cho hệ thống và phần Quản lý tài khoản người dùng.

Phần A Khảo sát hệ thống mạng thực tế

1 Hệ thống mạng tại Net Nguyên Xá

Khảo sát hệ thống mạng Internet: Phòng game Net Nguyên Xá , số nhà 68, ngách 168/32 đường Cầu Diễn, Phường Minh Khai, Quận Bắc Từ Liêm, Hà Nội

Mục đích sử dụng: Cung cấp các dịch vụ phục vụ cho nhu cầu giải trí như: chơi

game, nghe nhạc, xem phim, đọc báo

1.1 Sơ đồ:

1.2 Ưu, nhược điểm của hệ thống:

-Ưu điểm: Vì phòng game sử dụng hệ thống mạng bootrom không cần ổ cứng nên:

+ Tiết kiệm chi phí vì không phải mua ổ cứng cho các máy trạm

+ Updates game nhanh và đồng loạt cho tất cả các máy trạm (vì chỉ cần updates cho máy chủ)

+ Không lo vấn đề virus hay lỗi win vì máy trạm không có ổ cứng

+ Có thể thêm game cho tất cả máy trạm từ máy tính tiền

+ Tiết kiệm điện năng, giảm độ nóng khi máy hoạt động nhiều giờ vì máy không có ổ cứng

+ Dễ dàng bảo trì và nâng cấp các ứng dụng cho các máy trạm

- Nhược điểm:

+ Khi máy chủ (sever) bị lỗi và không hoạt động được thì toàn bộ máy trạm cũng sẽ không hoạt động được

-Cách khắc phục nhược điểm:

+ Các máy trạm cần có cấu hình giống nhau để đạt hiệu quả cao và tránh sự

cố khi triển khai mạng

+ Đầu tư một Sever tốt với các thiết bị mạng tối ưu để hạn chế tình trạng Sever bị lỗi ở mức thấp nhất Liên hệ ngay tới nhà cung cấp dịch vụ mạng

để được giải quyết trong những trường hợp khẩn cấp

Phần B Xây dựng hệ thống mạng cho p201, 203/A8

1.Thiết kế sơ đồ mạng cho các phòng máy 201,203 nhà A8

1.1 Yêu cầu của mạng thiết kế

Xây dựng hệ thống mạng cho phòng máy 201 và 203 nhà A8 với mục đích chosinh viên các khoa thực hành Mỗi phòng có 1 máy in Phòng máy 201 có 40 máy trạm,phòng máy 203 (1 máy chủ và 39 máy trạm), các máy đều có khả năng truy cập Internetyêu cầu:

- Vẽ sơ đồ thiết kế chi tiết hệ thống mạng

- Dự trù kinh phí lắp đặt, giá thiết bị

1.2 Khảo sát vị trí lắp đặt và các yêu cầu

1.2.1Cấu trúc địa lý

Phòng máy 201 có kích thước:

- Chiều dài: 11.7m

- Chiều rộng: 6.8mPhòng máy 203 có kích thước:

- Chiều dài: 13.5m

- Chiều rộng: 8.5m

1.2.2 Các yêu cầu đối với phòng máy

- Đảm bảo truy cập Internet phục vụ cho việc học tập

- Đảm bảo độ thẩm mỹ, tạo ra hứng thú học tập và khả năng sáng tạo của sinh viên

- Một phòng có 40 máy khách và 1 phòng có 39 máy do 1 máy chủ quản lý

- Kinh phí tiết kiệm tối đa nhưng vẫn đảm bảo yêu cầu thiết kế

- Tốc độ đường truyền: 5Mb/s

- Yêu cầu mỗi máy tính là 1 ghế gấp

- Các máy tính có đầy đủ các phần mềm tối thiểu cho việc học(Microsoft office,window media, Unikey, Turbo pascal, Turbo C, Turbo C++, SQL Server 2005, Adobe

Photoshop, AutoCAD, Visual Studio 2008, Macromedia Dreamwearer…) và các chươngtrình bảo vệ máy tính(đóng băng ổ đĩa, phần mềm diệt virus…).

1.3 Thuận lợi và khó khăn trong khi tiến hành lắp đặt.

1.3.1Thuận lợi.

- Phòng máy có hệ thống cửa sổ và các thiết bị đảm bảo ánh sáng…

- Phòng có diện tích tương đối rộng

- Một vài phần mềm muốn cài đặt đã có sẵn không phải mua bản quyền trừ cácphần mềm như Microsoft office, chương trình quét virus Bkav pro…

1.3.2Khó khăn.

- Mua bản quyền phần mềm tốn nhiều chi phí trong quá trình đầu tư vào phòngmáy

- Tối ưu hóa trong quá trình chia sẻ hệ thống và tối ưu trong chi phí

- Nhà A8 vẫn chưa có thang máy lên việc đi lại hơi khó khăn

1.4 Lựa chọn giải pháp thiết kế

1.4.1Thiết kế mạng ở mức luận lí

- Vì có mô hình tương đối nhỏ và có lắp đặt internet nên giảng viên phải quản lýsinh viên trong việc sử dụng internet vì vậy ta lắp đặt hệ thống mạng LAN theo cấutrúc hình sao giữa các phòng và trong từng phòng cho hệ thống.Trong mỗi phòng

có đặt một thiết bị trung tâm, từ đó dùng dây dẫn đến từng máy

- Ta lựa chọn mô hình mạng là Server/Client(gồm 1 server, 39 Client)

- Sơ đồ logic cho phòng máy:

SERVER

CLIEN T

Hình 1: Sơ đồ logic cho phòng internet lắp ráp giữa các máy client và máy server.

1.4.2 Thiết kế mạng ở mức vật lí

Thiết bị trung tâm và máy chủ của mỗi phòng sẽ được đặt cùng với các máy thànhphần khác để đảm bảo độ thẩm mĩ và tiết kiệm nguyên liệu, trong các phòng học được kếtnối với máy chủ và thiết bị trung tâm bằng dây mạng

Trong các phòng dây mạng sẽ được bố trí dưới mặt đất dể đảm bảo tính an toàncho người sử dụng và tính thẩm mĩ của không gian.Còn đường dây mạng nối các phòngvới nhau sẽ được lắp đặt theo dọc trần nhà chạy từ thiết bị trung tâm đến máy chủ củatừng phòng học

+ Lắp đặt hệ thống mạng trong một phòng theo cấu trúc hình sao 1 phòng máygồm 1 máy chủ và 39 máy khách liên kết với 1 phòng có 40 máy khách

+ Thiết bị trung tâm được đặt cùng với các máy con nhưng ở đầu tiên của mỗiphòng học Các máy con được kết nối với thiết bị trung tâm và máy chủ bằng switch và

hệ thống dây mạng chạy quanh phòng

* Đối với phòng máy 201 ta bố trí 40 máy tính thành 2 dãy kép theo chiều dài củaphòng Mỗi hàng dọc gồm 10 máy tính, 2 dãy cách nhau 1,2 m Khoảng cách giữa 2 máyđối diện là 1 m, 2 máy liền kề nhau là 7 cm

* Tương tự đối với phòng 203 ta bố trí thành 3 dãy Dãy 1 gồm 12 máy, chia làm

2 hàng ngang đối diện nhau Dãy thứ 2 cách dãy thứ nhất là 2 m, gồm 14 máy , bố trí

thành 2 hàng ngang Dãy thứ 3 cách dãy thứ 2 là 2 m, cách bố trí tương tự với dãy 2

nhưng hàng ngang cuối cùng có 6 máy Khoảng cách giữa 2 máy đối diện nhau là 1 m,

khoảng cách giữa 2 máy liền kề là 1.05cm

- Sơ đồ vật lý riêng cho mỗi phòng máy

1 Phòng máy 201

2.Phòng máy 203

Phòng máy 203

Sơ đồ liên kết giữa 2 phòng máy 201 và 203

1.5 Tính toán lượng dây mạng

1.5.1 Đối với phòng máy 201

Số mét dây mạng cần dùng từ vị trí máy đầu đến vị trí máy cuối theo 1 hàng dọc như sau là:

0,5+(0,5+0,8) +(0,5+0,8*2) +(0,5+0,8*3) +(0,5+0,8*4) +(0,5+0,8*5) +(0,5+0,8*6) +(0,5+0,8*7) +(0,5+0,8*8) +(0,5+0,8*9)=41 m

-Dãy hàng dọc thứ nhất(thẳng máy in xuống theo sơ đồ):

- Dãy hàng dọc thứ 4 ,số mét dây mạng cần dùng bằng dãy thứ 3, do đường đi dây

Tổng số dây mạng tại phòng máy 201 và 203 là: 410+506,15=916,15 m

Dây ADSL sẽ được đi viền theo mép trần nhà.Để dễ cho việc quản lý và bảo trì, thiết

bị modem sẽ được treo trên tường cách mặt sàn 3m tại cửa phòng máy 203

- Dây ADSL tính từ modem vào switch phòng máy 201 là: 25 m

- Dây ADSL tính từ modem vào switch phòng máy 203 là: 10 m.

1.8 Số lượng bàn ghế, tủ đồ

1.8.1 Số lượng bàn

Ở mỗi phòng, 2 máy ta sẽ dùng 1 bàn hình chữ nhật có chiều dài 1.5 mét, có ngăn kéo

để bàn phím và chuột, bên dưới có tủ khóa để cây máy tính Riêng máy chủ bàn có chiềudài 1.5 mét do cần đặt 1 máy in

 Số lượng bàn 1.5 mét cần dùng là: 80 cái

1.8.2 Số lượng ghế

Với mỗi bàn máy tính ta sẽ cần 1 ghế đệm Xuân Hòa có thể gấp để xếp gọn tiếtkiệm diện tích Vậy số lượng ghế cần dùng là: 80 cái

1.9 Thiết bị phần cứng cần thiết cho 1 phòng

Để đáp ứng được sự phát triển của công nghệ thông tin ngày nay và nhu cầu thực hànhcao của sinh viên các khoa, với tần số thực hành cao, dùng các phần mềm tốn nhiều tàinguyên của máy như SQL Server 2005, Adobe Photoshop, AutoCAD, Visual Studio

2008… và đảm bảo máy chạy ổn định nhưng vẫn tiết kiệm được chi phí tốt nhất Ta chọnmáy cấu hình như sau:

- Chất liệu: Vỏ kim loại xám, thân thép, lòng sơn đen

- Khay ổ đĩa: (x2) 5.25", (x2) 3.5" / (x4) 2.5" Drive

- Cổng mặt trước: (x2) USB 3.0, Headphone, Mic

- Số khe mở rộng cắm card đồ họa: 7 khe mở rộng

- Quạt làm mát: Trước (x1) 140mm có sẵn, max 3fan 140mm Trên (x2) 120/140mm fan tùy chọn

Sau (x1) 140mm có sẵn

- Tản nhiệt nước: + Trước lắp rad 240/280mm x40mm (chưa fan) + Sau lắp rad 120/140mm

- Hỗ trợ Card đồ họa dài 412mm

- Hỗ trợ CPU Cooler cao 190mm

M3302 80 110,000 8,800,000

Bàn phím Ensoho E103K 80 148,000 11,920,000

Máy In 2 4,400,000 9,000,000Đầu nối mạng 2 hộp 49,900 99,800Bàn hình chữ nhật 1.5 mét 82 519,900 42,631,800Ghế gấp Xuân Hòa 82 279,900 22,951,800Công lắp đặt 10,000,000 10,000,000

Phát sinh 10,880,000 10,000,000

3.Thiết lập sơ đồ địa chỉ IP

Sơ đồ tên máy:

+ Số host trên mỗi subnet là: 2 (8-3) -2=64

-Địa chỉ subnet mask: 11000000.10101000.00000001.00000000

+ Network ID : 11000000.10101000.00000001

+ Host ID : 00000000

 Ở dạng thập phân là: 255.255.255.224

Bước nhảy = n 8-n (Với n là số bit mượn) => Bước nhảy =64

Xác định các subnet khi mượn 2 bit là

3 => Subnet : 11000000

Khoảng địa chỉ host ID

No Sub_network Subnet Địa chỉ IP có thể đánh cho host

1 64 192.168.1.64 192.168.1.65 =>192.168.1.126

2 128 192.168.1.128 192.168.1.129 => 192.168.1.190

Sử dụng các subnet No.1 và No.2

-Mạng con thứ nhất: Dùng No.1 để cấp phát địa chỉ IP cho phòng máy 5

Là thiết bị để kết nối giữa máy tính và cáp mạng để phát hoặc nhận dữ liệu với các máy tính khác thông qua mạng Thiết bị này được cắm trực tiếp vào máy tính thông qua khe cắm ISA (hiện nay đã được loại bỏ ) hoặc PIC tích hợp trên bo mạch chủ

* Thông tin bổ xung

- ISA (Industry Standard Architecture, kiến trúc tiêu chuẩn công nghiệp) là một kiến

trúc bus tương kết tiêu chuẩn nguyên thủy có mặt trong máy tính IBM đầu tiên những năm 1981, có chức năng nối liền việc trao đổi dữ liệu giữa bộ vi xử lý và các thiết bị gắn thêm Với chuẩn 16- bit, nó cho phép 16 bit dữ liệu cùng một lúc truyền tải giữa mạch BMC với card mở rộng và các thiết bị được gắn theo Các card ISA Bus có hai dạng XT (8- bit) và AT (16- bit) Khi đó, máy tính rất nặng nề nguyên nhân một phần do những card ISA thường rất to và dài

- PCI (Peripheral Component Interconnect - tương kết thành phần ngoại vi) là bus tương

kết thế hệ mới, ra đời năm 1992 như một sự thay thế cho ISA và các công nghệ bus khácthời đó Nó có giao diện với kích thước ngắn hơn và đạt tốc độ truyền tải cao hơn DùngPCI, máy tính có thể hỗ trợ cả các card PCI mới trong khi vẫn tiếp tục hỗ trợ các cardISA

PCI gốc tương tự với bus cục bộ VESA Local Bus Tuy nhiên, phiên bản PCI 2 0 khôngcòn có bus cục bộ (local bus) nữa và nó được thiết kế để độc lập với kiến trúc vi xử lý.PCI được thiết kế để đồng bộ hóa với tốc độ xung của CPU

Các đặc tả PCI xác định hai chiều dài card khác nhau PCI nguyên thủy có kích thướcdài khoảng 312 mm và PCI ngắn có kích thước dài khoảng 119- 167 mm

* Các yếu tố kĩ thuật của card mạng

- Các giao thức hỗ trợ: Ethernet, Token Ring hay FDDI (mạng vòng chuyển thẻ bài tốc

độ cao, sử ụng cáp quang)

- Các loại cáp liên kết: Cáp xoắn đôi, cáp đồng trục, không dây hay cáp quang

- Các loại khe cắm: PCI hay ISA

- Card ISA 8 bit hoặc 16 bit, PCI 32 bit và 64 bit

- Tốc độ bus mặc định của ISA là 8,33MHz( băng thông 16MB/s) của PCI là

33,33MHz(băng thông 133,33MB/s)

- Mỗi card có 1 mã duy nhất gọi là địa chỉ MAC (Media Access Control) Địa chỉ MAC

có 6 byte, 3 byte dầu là mã số nhà sản xuất, 3 byte sau là số serial của card

* Thành phần cấu tạo

 I/O Address: Địa chỉ bộ nhớ chính của máy tính, được dùng để trao đổi dữ liệu

giữa máy tính với thiết bị (card mạng)

 Memory Address: Địa chỉ bộ nhớ chính của máy tính, là nơi bắt đầu vùng đệm

dành cho các xử lí của card mạng

 DMA Channel: Cho phép thiết bị (card mạng) làm việc trực tiếp với bộ nhớ máy

tính mà không cần thông qua CPU

 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 card mạng

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

 Đầu nối RJ- 45: Nối card mạng với cáp qua đầu nối RJ- 45 (10BASE- T/

100BASE- T)

 Đầu nối AUI: Nối card mạng với cáp (10BASE5)

 Khe cắm mở rộng: nơi cho phép gắn card 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 card 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

2 Modem

Là thiết bị điều chế tín hiệu số sang tín hiệu tương tự để gửi theo đường điện thoại và ngược lại

Có hai loại Modem là loại gắn trong (Internal) và gắn ngoài (External)

* Các yếu tố kĩ thuật của modem

Hiện nay modem cơ bản như định nghĩa hay còn gọi là modem quay số(diaup) ít được sản xuất và sử dụng do tốc độ cung cấp rất thấp (cỡ vài chục đến trăm kb)

Các modem ADSL hoặc modem cáp hiện nay thực chất là sự tích hợp của các chuyển đổi thoại-số, 1 bộ định tuyến và Swicth

Thiết bị cho phép mở rộng mạng vượt xa chiều dài giới hạn của 1 đường truyền

* Các yếu tố kĩ thuật

- Hoạt động ở lớp vật lý (Phisical)

- Chỉ sử dụng để nối hai mạng có cùng giao thức truyền thông

Hiện nay có hai loại Repeater đang được sử dụng là Repeater điện và Repeater điện quang

- Repeater điện nối với đường dây điện ở cả hai phía của nó, nó nhận tín hiệu điện từ một phía và phát lại về phía kia Khi một mạng sử dụng Repeater điện để nối các phần của mạng lại thì có thể làm tăng khoảng cách của mạng, nhưng khoảng cách đó luôn bị hạn chế bởi một khoảng cách tối đa do độ trễ của tín hiệu Ví dụ với mạng sử dụng cáp đồng trục 50 thì khoảng cách tối đa là 2.8 km, khoảng cách đó không thể kéo thêm cho dù

sử dụng thêm Repeater

- Repeater điện quang liên kết với một đầu cáp quang và một đầu là cáp điện, nó chuyển một tín hiệu điện từ cáp điện ra tín hiệu quang để phát trên cáp quang và ngược lại Việc

sử dụng Repeater điện quang cũng làm tăng thêm chiều dài của mạng

* !* Việc sử dụng Repeater không thay đổi nội dung các tín hiện đi qua nên nó chỉ được dùng để nối hai mạng có cùng giao thức truyền thông (như hai mạng Ethernet hay hai mạng Token ring) và không thể nối hai mạng có giao thức truyền thông khác nhau

Tạo ra điểm kết nối tập trung để nối mạng hình sao

* Các yếu tố kĩ thuật