Bài tập lớn môn mạng máy tính

thiết lập sơ đồ mạng cho một công ty nhỏ gồm 2 tầng và các phòng máy đã cho. tìm hiểu thiết bị mạng. thiết kế xây dựng hệ thống mạng. khảo sát hệ thống mạng thực tế. lên kế hoạch triển khai thực hiện và dự trù kinh phí lắp đặt

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI

BÀI TẬP LỚN MẠNG MÁY TÍNH

Đề tài: Xây dựng hệ thống mạng cho một công ty

Giảng viên hướng dẫn : Th.s Đoàn Văn Trung Sinh viên thực hiện : Trần Thị Mai Hương

: Phan Minh Tuấn

Hà nội 2016

Mục Lục

LỜI MỞ ĐẦU 1

CHƯƠNG 1: TÌM HIỂU CÁC THIẾT BỊ MẠNG 2

1 NIC(Network Interface Card) 2

1.1 Cấu trúc 2

1.2 Cách hoạt động 2

2 Repeater 3

2.1 Cấu trúc 4

2.2 Cách hoạt động 4

3 Hub 6

3.1 Cấu trúc 6

3.2 Cách hoạt động 6

4 Brigge 8

4.1 Cấu trúc 8

4.2 Hoạt động 8

5 Switch 9

5.1 Cấu trúc 10

5.2 Cách hoạt động 10

6 Router 12

6.1 Cấu trúc 12

6.2 Cách hoạt động 13

CHƯƠNG 2: KHẢO SÁT HỆ THỐNG MẠNG THỰC TẾ 15

1 Khảo sát hệ thống mạng 15

2 Ưu nhược điểm của hệ thống 16

CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ XÂY DỰNG HỆ THỐNG MẠNG 17

1 Lý do thiết kế yêu cầu của hệ thống 17

2 Mô hình dự thảo 18

3 Phân tích bản thiết kế và lắp đặt 19

4 Thiết lập sơ đồ địa chỉ cho các máy tính 21

5 Dự trù số thiết bị 22

6 Cấu hình máy tính và các thiết bị giá thành 26

6.1 Máy chủ 26

6.2 Máy trạm 28

6.3 Router 28

6.4 Dây nguồn 29

6.5 Dây mạng 30

6.5 Swich 31

6.6 Kìm bấm và đầu mạng 32

6.7 Máy in 33

6.8 Bàn để máy tính và ghế 35

7 Kế hoạch triển khai thực hiện 36

8 Tính toán giá thành của toàn bộ hệ thống 36

TÀI LIỆU THAM KHẢO 38

LỜI KẾT 39

LỜI MỞ ĐẦU

Ngày nay, thời đại của nền kinh tế thị trường, thời đại của Công nghệ thông tin đangbùng nổ trên toàn thế giới Các công ty, các tổ chức mọc lên ngày càng nhiều, hoạt độngcủa các công ty ngày càng quy mô, đòi hỏi ngày càng nhiều về trình độ cũng như cơ sở

hạ tầng, trang thiết bị hiện đại Từ hệ thống quản lý, vận hành sản xuất, hoạch toán kinhtế,… tất cả đều phải nhờ vào công cụ là máy tính và hệ thống mạng máy tính, mới giúpcon người có thể làm việc được nhanh chóng đồng thời giúp lưu trữ dữ liệu được lâu dài.Nói một cách đúng hơn là việc sử dụng máy tính và hệ thống mạng máy tính làkhông thể thiếu cho một công ty, cũng như một tổ chức phi kinh tế nào khác Khôngnhững thế đối với đời sống của chúng ta bây giờ thì việc sử dụng máy tính và mạng máytính cũng là một điều hết sức quan trọng Chính vì vậy mà hệ thống mạng máy tính đượcnghiên cứu và ra đời Hệ thống mạng máy tính giúp cho chúng ta có thể thực hiện côngviệc hiệu quả rất nhiều lần, nó giúp cho con người có thể chia sẻ tài nguyên, dữ liệu vớinhau một cách dễ dàng, nó cũng giúp chúng ta lưu trữ một lượng lớn thông tin mà rấthiếm khi mất mát hoặc hư hỏng như khi lưu bằng giấy, giúp tìm kiếm thông tin nhanhchóng… và rất rất nhiều ứng dụng khác chưa kế đến việc nó giúp cho con người tronghoạt động giải trí, thư giãn…

Trong quá trình tìm hiểu và nghiên cứu chắc chắn chúng em không thể tránh khỏinhững thiếu sót cả về mặt nội dung cũng như hình thức, vậy nên rất mong được sự góp ý

và bổ sung của thầy để chúng em có thể có một bài tập hoàn thiện nhất

Em xin chân thành cảm ơn !

CHƯƠNG 1: TÌM HIỂU CÁC THIẾT BỊ MẠNG

1 NIC(Network Interface Card)

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

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 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

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

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 vàđịnh 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

2.2 Cách 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?

REPEATER A

Ví dụ minh họa

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

Bài làmKhi 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

3 Hub

3.1 Cấu trúc

Hub được coi là một Repeater có nhiều cổng Một Hub có từ 4,8,16,24… cổng và cóthể 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

Phân chia dữ liệu mạng từ 1 cổng mạng thành nhiều cổng khác nhau Dữ liệu đi từ 1

cổng khi qua hub được chia sẻ ngang hàng cho tất cả các cổng còn lại ở đầu ra của hub (đơn giản, không cần cài đặt gì cho hub cả nhưng dễ xảy ra tình trạng xung đột trong mạng)

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

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

HUB 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 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

- 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

4 Brigge

4.1 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

4.2 Hoạt động

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 gửicác 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

Bridge A

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

5 Switch

5.1 Cấu trúc

Switch được mô tả như một Bridge nhiều cổng Trong khi một Bridge chỉ có 2 cổng đểliên kết 2 Segment mạng với nhau thì Switch lại có khả năng liên kết nhiều Segment lạivới nhau tùy thuộc vào số Port có Switch

5.2 Cách hoạt động

Switch hoạt động ở mức cao hơn Hub, tại tầng 2 Data Link Layer Một Switch cũngtương 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 địnhnguồn 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 rathiết bị đích Địa chỉ MAC là một mã ID 16 ký tự duy nhất là địa chỉ phần cứng cố địnhtrong 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 phânphối gói dữ liệu tới đúng thiết bị đòi hỏi, switch càng hiệu quả hơn khi người sử dụngbang thông mạng

Một tính năng nâng cao ở Switch nữa là khả năng giải quyết sung đột dữ liệu Cácxung 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 cácSwitch 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 tănglên

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

Switch A

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 tiếpnhận 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 mộtcách chính xác Rồi sau đó gửi thẳng đến đích Ưu điểm của Switch là nhanh và chínhxác, do có sự phản hồi lại

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 chothông tin đó, các máy còn lại không gửi thông tin được, switch sẽ cấp băng thông chỉ chothông tin giữa hai máy đó, các máy khác vẫn có thể thông tin với nhau được Vì vậy, hubrất 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, hayphòng 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 chủSever) thông qua thiết bị này, gọi là mạng LAN (Local Ảea Network) bằng dây xoắnCAT5 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

6.1 Cấu trúc

- Router hay còn gọi là thiết bị định tuyến hoặc bộ định tuyến, là thiết bị mạng máy tínhdùng để chuyển các gói dữ liệu qua một liên mạng và đến các đầu cuối, thông qua mộttiến 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 cổngLAN), hoặc bao gồm luôn cả ang-ten (râu) phát sóng wifi

6.2 Cách hoạt động

- Router có chức năng gửi các gói dữ liệu mạng giữa 2 hoặc nhiều mạng, từ một tới nhiềuđiểm đích đến cuối cùng từ router

- Nói một cách dễ hiểu là từ Router bạn có thể cắm trực tiếp dây Lan đến máy tính, hoặc

sử dụng sóng WiFi do Router phát ra

- 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 cổng hay 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 A

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

CHƯƠNG 2: KHẢO SÁT HỆ THỐNG MẠNG THỰC TẾ

1 Khảo sát hệ thống mạng.

Khảo sát hệ thống mạng Internet tại quán NET Đèn Lồng Đỏ: Xóm 1 Tu Hoàng, 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

Sơ đồ topo

2 Ưu nhược điểm của hệ thống.

Ưu điểm: Do Sử dụng hệ thống máy trạm với thiết bị lưu trữ riêng biệt (máy trạm

có ổ cứng) nên khi máy chủ (Server) bị lỗi và không hoạt động được thì các máytrạm sẽ không bị ảnh hưởng

Nhược điểm:

Tiêu tốn điện năng: công suất 1 ổ cứng là 25w với một phòng NET 25 máy hoạtđộng liên tục 12 tiếng bạn sẽ mất 7500w điện 1 ngày

Vẫn là tiêu tốn điện năng từ ổ cứng nhưng ở khía cạnh khác, nhiệt độ Lượng nhiệt

mà 1 ổ cứng sản sinh ra là tương đối, cũng với phòng máy 25 máy tính chơigame bạn sẽ phải tốn lượng điện lớn để làm mát phòng máy của bạn

Vất vả cực nhọc: số lượng game online hiện nay rất nhiều và các game được cậpnhật liên tục bạn phải thường xuyên mở băng, đóng băng ổ cứng khi cập nhậtgame

Chi phí mua ổ cứng rất lớn: với mỗi ổ đĩa cứng bạn tốn 1.5 triệu cho ổ cứng 1Tb,phòng net 25 máy bạn mất 37.5tr tiền mua ổ đĩa cứng trong khi đó bạn chỉ phải bỏ

ra 11.5tr là sở hữu ngay được server bootrom chuyên nghiệp cho phòng NET cài đặt bootrom

CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ XÂY DỰNG HỆ THỐNG MẠNG

1 Lý do thiết kế yêu cầu của hệ thống.

Bài toán đặt ra:

Một công ty A muốn thi công mạng cho các phòng có mặt bằng như sau:

Ngoài các thông số về kích thước còn có một số các thông số sau:

Tầng trên :

P_01 (phòng số 01) : là phòng máy chủ, đặt mail server, database server, web server vàrouter kết nối ra mạng Internet

P-02 : 06 PC và 01 máy inP_03: 22 PC

Mô hình chung:

Chú thích:

3 Phân tích bản thiết kế và lắp đặt

Sơ đồ mạng là mạng được lắp đặt theo sơ đồ hình sao (Topo start) từ router tại phòng

số 1được nối ra các switch ở 1 số phòng khác

Sơ đồ các máy được sắp xếp theo các hình vẽ trên

Sơ đồ mạng hình sao có dạng như hình sau:

+ Mạng hình sao được bố trí như một ngôi sao Ở giữa ngôi sao là Switch Các máy tính được kết nối với Switch

+ Lắp đặt mạng hình sao rất đơn giản, chi phí thấp, nhanh chóng nhờ cable linhđộng và khớp nối dễ lắp ráp Số thiết bị nối mạng được quyết định bởi loại Switch trong

sơ đồ này ta dùng loại 32 cổng

+ Ưu điểm của mạng hình sao

 Chi phí nối cable thấp

 Dễ thiết kế

 Tối ưu đường truyền

 Lắp đặt nhanh chóng

 Mở rộng mạng dễ dàng, bằng cách thêm vào nhóm làm việc mới

 Mở rộng bằng cách sử dụng Switch hay cầu nối (bridge) sẽ nâng cao hiệu suất làmviệc qua mạng

 Sự hỏng hóc của các thiết bị nối không làm ảnh hưởng đến toàn bộ mạng

+ Hạn chế của mạng hình sao

 Khoảng cách giữa thiết bị nối và Switch bị giới hạn ở 100m dây cable

 Đều lấy thông tin qua thiết bị trung tâm, nếu thiết bị trung tâm bị hỏng thì ảnhhưởng đến cả hệ thống sau Switch đó

4 Thiết lập sơ đồ địa chỉ cho các máy tính

Yêu cầu:

Cho địa chỉ lớp B, thiết lập sơ đồ địa chỉ cho các máy tính với yêu cầu P_03 trongsubnet 1; P_04 trong subnet 2; (P_01, P_02,P_05,P_06,P_08) trong subnet 3,(P_07,P_09,P10) trong subnet 4, các máy tính còn lại trong subnet 5

Thực hiện:

Cho địa chỉ lớp B và giả sử có địa chỉ như sau: 172.16.0.0

Sử dụng 3 bít đầu của host để chia địa chỉ Ta được:

Subnet 1: 172.16.0.32Subnet 2: 172.16.0.64Subnet 3: 172.16.0.96Subnet 4: 172.16.0.128