mạng máy tính xây DỰNG hệ THỐNG MẠNG CHO các phòng máy nhà a1

Hệ thống mạng máy tính giúp cho chúng ta có thể thựchiện công việc hiệu quả rất nhiều lần, nó giúp cho con người có thể chia sẻ tài nguyên, dữ liệu với nhau một cách dễ dàng, nó cũng giú

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI

KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN

Mục Lục

Lời mở 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,hoạt động của các công ty ngày càng quy mô, đòi hỏi ngày càng nhiều về trình độcũng như cơ sở hạ tầng, trang thiết bị hiện đại Từ hệ thống quản lý, vận hành sảnxuất, hoạch toán kinh tế,… tất cả đều phải nhờ vào công cụ là máy tính và hệ thốngmạng máy tính, mới giúp con người có thể làm việc được nhanh chóng đồng thời giúplưu 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 mạngmáy tính cũng là một điều hết sức quan trọng Chính vì vậy mà hệ thống mạng máytính được nghiên cứu và ra đời Hệ thống mạng máy tính giúp cho chúng ta có thể thựchiện công việc hiệu quả rất nhiều lần, nó giúp cho con người có thể chia sẻ tài nguyên,

dữ liệu với nhau một cách dễ dàng, nó cũng giúp chúng ta lưu trữ một lượng lớn thôngtin mà rất hiếm khi mất mát hoặc hư hỏng như khi lưu bằng giấy, giúp tìm kiếm thôngtin nhanh chóng… và rất rất nhiều ứng dụng khác chưa kế đến việc nó giúp cho conngười trong hoạt 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: Khảo sát hệ thống mạng thực tế

1.1 Khảo sát hệ thống mạng

- Khảo sát hệ thống mạng Internet tại quán NET HC GAME: Xóm MớiNguyên

Xá, 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 lắp đặt:

3

GHI CHÚ

1.2 Ưu, nhược điểm của hệ thống:

4

- 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 hoạtđộng được thì các máy trạm sẽ không bị ảnh hưởng

- Nhược điểm:

• Tiêu tốn điện năng: công suất 1 ổ cứng là 25w với một phòng NET

25 máy hoạt động 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 phòngmáy 25 máy tính chơi game bạn sẽ phải tốn lượng điện lớn để làmmát phòng máy của bạn

• Vất vả cực nhọc: số lượng game online hiện nay rất nhiều và cácgame được cập nhật liên tục bạn phải thường xuyên mở băng, đóngbăng ổ cứng khi cập nhật game

• Chi phí mua ổ cứng rất lớn: với mỗi ổ đĩa cứng bạn tốn 1.5 triệu cho

ổ cứng 500GB, phòng net 25 máy bạn mất 37.5tr tiền mua ổ đĩa cứngtrong khi đó bạn chỉ phải bỏ ra 11.5tr là sở hữu ngay được serverbootrom chuyên nghiệp cho phòng NET cài đặt bootrom

Chương 2: Thiết kế, xây dựng hệ thống mạng

2.1 Lý do thiết kế, yêu cầu của hệ thống

- Bài tập lớn xây dựng hệ thống mạng cho các Phòng máy 1,2,6,7 A1

• Vẽ sơ đồ lắp đặp chi tiết hệ thống

• Tính toán vật tư dự trù kinh phí của hệ thống

2.2 Vẽ sơ đồ lắp đặt

Chú thích chung:

5

: Máy chiếu : Switch 48 cổng

3.5m 3.5m

14m

2m

7 m 3

2m 9m

2m

(3.10GHz/4-• Memory: 2GB PC3-10600E UDIMMs DDR3

• Hard Drives: 250GB 3G SATA 7.2K 3.5in ETY HDD

• Internal Storage: Up to 4 large form factor Hot Plug drives

8

• Network Controller: HP NC112i 1-Port Ethernet Server Adapter (x2)

• Storage Controller: HP Smart Array B110i SATA RAID Controller (RAID 0/1/1+0)

• Optical Drive: DVD-ROM

• Power Supply: Autosensing 350-Watt PFC Power Supply, CE Mark Compliant

• Form Factor: Tower

Các thiết bị vật tư tham khảo tại: http://noithattananh.com

10

Hình 3.2: Phạm vi hoạt động của Repeater

− Repeater không có xử lý tín hiệu mà nó chỉ loại bỏ các tín hiệu méo, nhiễu, khuếch đại tín hiệu đã bị suy hao (vì đãđược phát với khoảng cách xa) và khôi phục lại tín hiệu ban đầu Việc sử dụng Repeater đã làm tăng thêm chiều dài của mạng

− Repeater hoạt động ở tầng 1 (tầng Physical)

− Repeater điện quang liên kết với một đầu cáp quang và một đầu là cáp điện, nóchuyển 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 dàicủa mạng

− Tuy có cùng chức năng với Brigde là mở rộng phạm vi kết nối mạng, nhưngđơn thuần chỉ là tăng cường dữ liệu và chuyển tiếp tín hiệu mà thôi So với

11

Brigde thì khả năng xử lý của Repeater nhanh hơn bù lại nó không có các chế

độ ưu hiệu năng cho hệ thống mạng

− Việc sử dụng Repeater là tăng thêm chiều dài của mạng

Hình 2.3.Thiết bị Repeater

3.1.4 Nguyên tắc hoạt động

− Repeater là một thiết bị ở lớp một (physical layer) trong mô hình OSI.Repeater có vai trò khuếch đại tín hiệu vật lý ở đầu vào và cung cấpnăng lượng cho tín hiệu ở đầu ra để có thể đến được các chặng đườngtiếp theo trong mạng Điện tín, điện thoại, truyền thông tin qua sợiquang và các nhu cầu truyền tín hiệu đi xa đều cần sử dụng Repeater

− Thiết bị cho phép mở rộng vượt qua chiều dài giới hạn của 1 đườngtruyền

3.2 Hub (Bộ tập trung )

a.Khái niệm

• Hub được coi là một Repeater có nhiều cổng Nó thực hiện việc chuyển tiếp tất

cả các tín hiệu vật lí đến từ 1 cổng tới tất cả các cổng còn lại sau khi đã khuếchđại

b Cấu tạo

• Một Hub có từ 4 đến 24 cổng và có thể còn nhiều hơn Trong phần lớn cáctrường hợp, Hub được sử dụng trong các mạng 10BASE- T hay 100BASE- T.Khi cấu hình mạng là hình sao (Star topology), Hub đóng vai trò là trung tâm

12

của mạng Với một Hub, khi thông tin vào từ một cổng và sẽ được đưa đến tất

cả các cổng khác, tạo ra điểm kết nối tập trung để nối mạng hình sao

c Nguyên tắc hoạt động

• Mỗi cổng hỗ trợ một bộ kết nối dùng cặp dây xoắn 10BASET từ mỗi trạm củamạng Khi tín hiệu được truyền từ một trạm tới Hub, nó được lặp lại trên khắpcác cổng khác của Hub

• Tất cả các Lan lien kết với nhau qua Hub sẽ trở thành một Lan Hub không cókhả năng lien kết các Lan khác nhau về giao thức truyền thông ở tầng lien kết

dữ liệu

d Phân loại Hub

• Phân loại theo phần cứng:

 Hub đơn (stand alone Hub)

 Hub modun (Modular Hub) rất phổ biến cho các hệ thống mạng vì nó cóthể dễ dàng mở rộng và luôn có chức nǎng quản lý, modular có từ 4 đến

14 khe cắm, có thể lắp thêm các modun Ethernet 10BASET

 Hub phân tầng (Stackable Hub) là lý tưởng cho những cơ quan muốnđầu tư tối thiểu ban đầu nhưng lại có kế hoạch phát triển LAN sau này

• Phân loại theo khả năng thực thi:

 Thụ động( Passive Hub): Đảm bảo chức năng kết nối, không xử lý lại tínhiệu

Không chứa các linh kiện khuếch đại tín hiệu

 Chủ động (Active Hub): Có khả năng khuếch đại tín hiệu để chống suyhao Chứa thêm các linh kiện có khả năng xử lý các tín hiệu dữ liệu giữacác thiết bị mạng

 Thông minh( Intelligent Hub): Là Hub chủ động nhưng có thêm khảnăng tạo ra các gói tin thông báo hoạt động của mình giúp cho việc quảntrị mạng dễ dàng hơn

13

 Hub chuyển mạch(switching Hub): Nó bao gồm các mạch cho phépchon nhanh giữa các tín hiệu trên các cổng Hub Thay vì chuyển tiếp 1gói tin tới tất cả các cổng Hub thì nó chỉ chuyển tiếp các gói tin tới trạmđích, khả năng định hướng của thiết bị này là rất nhanh.

3.3 Bridge (Cầu nối)

a Khái niệm

• Là thiết bị mạng thuộc lớp 2 của mô hình OSI (Data Link Layer) Bridge được

sử dụng để ghép nối nhiều mạng để tạo thành một mạng lớn duy nhất Bridgeđược sử dụng phổ biến để làm cầu nối giữa hai mạng Ethernet

b Cấu trúc và hoạt động

• Bridge có hai cổng: sau khi nhận tín hiệu vật lí và chuyển đổi về dạng dữ liệu từ

1 cổng, Bridge kiểm tra địa chỉ đích, nếu địa chỉ này là của một node liên kếtvới chính cổng nhận tín hiệu, nó bỏ qua việc xử lí Trong trường hợp còn lại dữliệu được chuyển tới cổng còn lại, tại cổng này dữ liệu được chuyển đổi thànhtín hiệu vật lí và gửi đi Để kiểm tra một node liên kết với cổng nào của nó,Bridge dùng một bảng địa chỉ cập nhật động Do đó, tốc độ đường truyền chậmhơn so với repeater

14

• Bridge liên kết các LAN có cùng giao thức tầng liên kết dữ liệu, có thể khácnhau về môi trương truyền dẫn vật lí Nó cũng có thể chia một LAN thànhnhiều LAN con.

d Ưu, Nhược điểm

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

• Nhược điểm: chỉ kết nối những mạng cùng loại và sử dụngBridge cho nhữngmạng hoạt động nhanh sẽ khó khăn nếu chúng không nằm gần nhau về mặt vậtlý

3.4 Switch (Chuyển mạch)

a Khái niệm

• Switch được mô tả như là mộtBridge có nhiều cổng Trong khi mộtBridge chỉ

có 2 cổng để liên kết được 2 segment mạng với nhau, thì Switch lại có khả năng

15

kết nối được nhiều segment lại với nhau tuỳ thuộc vào số cổng (Port) trênSwitch

b Nguyên tắc hoạt động

• Switch được mô tả cơ bản là hoạt động ở tầng liên kết dữ liệu, các loại cao cấphơn hoạt động ở tầng mạng Switch giữa bảng địa chỉ MAC của mỗi cổng vàthực hiện giao thức Spanning- Tree Switch cũng hoạt động ở tầng data link vớicác giao thức ở tầng trên

• Khác với Hub nhận tín hiệu từ một cổng rồi chuyển tiếp tới các cổng còn lại,switch nhận tín hiệu vật lí, chuyển đổi thành dữ liệu từ một cổng, kiểm tra địachỉ đích rồi gửi tới một cổng tương ứng

• Nhiều node mạng có thể gửi thông tin đến cùn một node khác tại cùng mộtthời điểm Do đó, mở rộng dải thông của Lan Switch được thiết kế để liên kếtcác cổng của nó với dải thông rất lớn ( vài trăm Mbps đến Gbps)

• Swicth là thiết bị lí tưởng để chia một LAN thành nhiều LAN con làm giảmdung lượng thông tin truyền trên toàn LAN Nó hỗ trợ công nghệ Full Duplexdùng để mở rộng băng thông của đường truyền mà không repeater hoặc Hubnào dùng được

3.5 Router (Định tuyến)

a Khái niệm

• Bộ định tuyến là thiết bị được sử dụng trên mạng để thực thi các hoạt động xử

lý truyền tải thông tin trên mạng Router là thiết bị mạng lớp 3 của mô hình OSI(Network Layer)

16

• Vai trò: đảm bảo các kết nối liên thông giữa các mạng với nhau, tính toán và

trao đổi các thông tin liên mạng làm căn cứ cho các bộ định tuyến ra các quyếtđịnh truyền tải thông tin phù hợp với cấu hình thực tế của mạng

• Chức năng

 Định tuyến (Routing): Là chức năng đảm bảo gói tin được chuyển chínhxác tới địa chỉ cần đến

 Chuyển mạch các gói tin (Packet Switching): Là chức năng chuyển mạch

số liệu, truyền tải các gói tin theo hướng đã định trên cơ sở các địnhtuyến được đặt ra

b Phân loại bộ định tuyến

• Router có phụ thuộc giao thức: Chỉ thực hiện việc tìm đường và truyền gói tin

từ mạng này sang mạng khác chứ không chuyển đổi phương cách đóng gói củagói tin cho nên cả hai mạng phải dùng chung một giao thức truyền thông

• Router không phụ thuộc vào giao thức: có thể liên kết các mạng dùng giao thứctruyền thông khác nhau và có thể chuyển đổi gói tin của giao thức này sang góitin của giao thức kia, Router cũng chấp nhận kích thước các gói tin khác nhau(Router có thể chia nhỏ một gói tin lớn thành nhiều gói tin nhỏ trước truyềntrên mạng)

c Cấu hình cơ bản của bộ định tuyến

• CPU: điều khiển mọi hoạt động của bộ định tuyến trên cơ sở các hệ thốngchương trình thực thi của hệ điều hành

• ROM: chứa các chương trình tự động kiểm tra và có thể có thành phần cơ bảnnhất sao cho bộ định tuyến có thể thực thi được một số hoạt động tối thiểu ngay

cả khi không có hệ điều hành hay hệ điều hành bị hỏng

• RAM: giữ các bảng định tuyến, các vùng đệm, tập tin cấu hình khi chạy, cácthông số đảm bảo hoạt động của bộ định tuyến khác

• Flash: là thiết bị nhớ có khả năng ghi và xoá được, không mất dữ liệu khi cắtnguồn

• Hệ điều hành: đảm đương hoạt động của bộ định tuyến

d Các giao tiếp sử dụng

Bộ định tuyến có nhiều các giao tiếp trong đó chủ yếu bao gồm:

17

 Giao tiếp WAN: Đảm bảo cho các kết nối diện rộng thông qua các phương thứctruyền thông khác nhau như leased- line, Frame Relay, X 25, ISDN, ATM,xDSL Các giao tiếp WAN cho phép bộ định tuyến kết nối theo nhiều các giaodiện và tốc độ khác nhau: V 35, X 21, G 703, E1, E3, cáp quang

 Giao tiếp LAN: Đảm bảo cho các kết nối mạng cục bộ, kết nối đến các vùngcung cấp dịch vụ trên mạng Các giao tiếp LAN thông dụng: Ethernet,FastEthernet, GigaEthernet, cáp quang

 Console/AUX: Là những cổng tuần tự được sử dụng chủ yếu cho việc khởi tạocấu hình ban đầu của router

e Các phương thức hoạt động

• Phương thức véc tơ khoảng cách: Mỗi Router luôn luôn truyền đi thông tin vềbảng chỉ đường của mình trên mạng, thông qua đó các Router khác sẽ cập nhậtlên bảng chỉ đường của mình

• Phương thức trạng thái tĩnh: Router chỉ truyền các thông báo khi có phát hiện

có sự thay đổi trong mạng vàchỉ khi đó các Routerkhác ù cập nhật lại bảng chỉđường, thông tin truyền đi khi đó thường là thông tin về đường truyền

→ Từ các phương thức hoạt động của bộ định tuyến sẽ có các giao thức hoạtđộng tương ứng:

 RIP (Routing Information Protocol) được phát triển bởi Xerox Networksystem và sử dụng SPX/IPX và TCP/IP RIP hoạt động theo phươngthức véc tơ khoảng cách

 NLSP (Netware Link Service Protocol) được phát triển bởi Novell dùng

để thay thế RIP hoạt động theo phương thức véctơ khoảng cách, mỗiRouter được biết cấu trúc của mạng và việc truyền các bảng chỉ đườnggiảm đi

 OSPF (Open Shortest Path First) là một phần của TCP/IP với phươngthức trạng thái tĩnh, trong đó có xét tới ưu tiên, giá đường truyền, mật độtruyền thông

 IS- IS (Open System Interconnection Intermediate System toIntermediate System) là một phần của TCP/IP với phương thức trạng

18

thái tĩnh, trong đó có xét tới ưu tiên, giá đường truyền, mật độ truyềnthông

• Router có thể xác định được đường đi an toàn và tốt nhất trong mạng nên độ antoàn của thông tin được đảm bảo hơn

• Trong một mạng phức hợp khi các gói tin luân chuyển các đường có thể gâynên tình trạng tắc nghẽn của mạng thì các Router có thể được cài đặt cácphương thức nhằm tránh được tắc nghẽn

g Nhược điểm

• Router chậm hơnBridge vì chúng đòi hỏi nhiều tính toán hơn để tìm ra cách dẫnđường cho các gói tin, đặc biệt khi các mạng kết nối với nhau không cùng tốc

độ Router có thể yêu cầu máy tính gửi các gói tin đến chậm hơn

• Các Router có đặc điểm chuyên biệt theo giao thức - tức là, cách một máy tínhkết nối mạng giao tiếp với một Router IP thì sẽ khác biệt với cách nó giao tiếpvới một Router Novell hay DECnet

19

Chương 4: Hãy thiết lập địa chỉ IP v4 cho các máy tính sao cho mỗi phòng thuộc 1 subnet

4.1 Thiết lập địa chỉ IPv4 cho các máy tính

− Vì mỗi phòng thuộc 1 subnet nên cần 4 subnet

− Giả sử địa chỉ IP cho là: 192.168.1.0 /24

− Số bit cần mượn từ host ID: 2 bit để có được 4 subnet subnet)

− Số bit host là 6 bit

Chương 5: Tìm hiểu về địa chỉ IPv6

5.1 Tìm hiểu về địa chỉ IPv6

a.Giao thức IP

IP (tiếng Anh: Internet Protocol - Giao thức Liên mạng) là một giao thức

hướng dữ liệu được sử dụng bởi các máy chủ nguồn và đích để truyền dữ liệu trong một liên mạng chuyển mạch gói thông qua các địa chỉ IP

Dữ liệu trong một liên mạng IP được gửi theo các khối được gọi là các gói(

packet hoặcdatagram) Cụ thể, IP không cần thiết lập các đường truyền trước khi một

máy chủ gửi các gói tin cho một máy khác mà trước đó nó chưa từng liên lạc với

Giao thức IP cung cấp một dịch vụ gửi dữ liệu không đảm bảo(còn gọi là cố

gắng cao nhất ),nghĩa là nó hầu như không đảm bảo gì về gói dữ liệu Gói dữ liệu có

thể đến nơi mà không cònnguyên vẹn, nó có thể đến không theo thứ tự (so với các góikhác được gửi giữa hai máy nguồnvà đích đó), nó có thể bị trùng lặp hoặc bị mất hoàntoàn Nếu một phần mềm ứng dụng cần được bảo đảm, nó có thể được cung cấp từ nơikhác, thường từ các giao thức giao vận nằm phía trên IP.Các thiết bị định tuyến liênmạng chuyển tiếp các gói tin IP qua các mạng tầng liên kết dữ liệu được kết nối vớinhau Việc không có đảm bảo về gửi dữ liệu có nghĩa rằng các chuyển mạch góicóthiết kế đơn giản hơn (Lưu ý rằng nếu mạng bỏ gói tin, làm đổi thứ tự hoặc làm hỏngnhiềugói tin, người dùng sẽ thấy hoạt động mạng trở nên kém đi Hầu hết các thànhphần của mạng đềucố gắng tránh để xảy ra tình trạng đó Đó là lý do giao thức này cònđược gọi là cố gắng cao nhất Tuy nhiên, khi lỗi xảy ra không thường xuyên sẽ không

có hiệu quả đủ xấu đến mức người dùng nhận thấy được.) Giao thức IP rất thông dụngtrong mạng Internet công cộng ngày nay Giao thức tầng mạng thông dụng nhất ngàynay là IPv4, phiên bản từ 0 đến 3 hoặc bị hạn chế, hoặc không được sử dụng Phiênbản 5 được dùng làm giao thức dòng (stream) thử nghiệm Còn có các phiên bảnkhác,nhưng chúng thường dành là các giao thức thử nghiệm và không được sử dụngrộng rãi

b Ra đời và phát hiện phiên bản IPv6

Như chúng ta đã biết, hệ thống địa chỉ IPv4 hiện nay không có sự thay đổi về

cơ bản kể từ khi được cấp phát vào năm 1981 Qua thời gian sử dụng đến nay , dưới sựphát triển không ngừng của khoa học kĩ thuật, sự bùng nổ về công nghệ thông tin,mạng máy tính và internet cũng phát triển mạnh mẽ đã dẫn đến sự cạn kiệt của địa chỉIPv4 Điều này dẫn đến tất yếu phải ra đời một thế hệ địa chỉ mới để giải quyết đượcnhững nhược điểm của IPv4, đó chính là IPv6 Thế hệ địa chỉ IPv6 không những giảiquyết được những vấn đề IPv4 mà còn cung cấp thêm một số ưu điểm như:

 Không gian địa chỉ khổng lồ

 Khả năng mở rộng về định tuyến dễ dàng

 Hỗ trợ tốt hơn truyền thông nhóm

 Hỗ trợ kết nối đầu cuối dễ dàng hơn

 Không cần phải phân mảnh, không cần trường kiểm tra header

21