chuong 3 thiet bi mang wan

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CÔNG NGHỆ MẠNG WAN Chương CÁC THIẾT BỊ VÀ CÁP SỬ DỤNG TRONG MẠNG WAN I THIẾT BỊ Hub Hub coi Repeater có nhiều cổng Một Hub có từ đến 24 cổng nhiều Trong phần lớn trường hợp, Hub sử dụng mạng 10BASE-T hay 100BASE-T Hình 3.1: Hub Khi cấu hình mạng hình (Star topology), Hub đóng vai trò trung tâm mạng Với Hub, thông tin vào từ cổng đưa đến tất cổng khác Nếu phân loại hub theo phần cứng có loại hub:  Hub đơn (stand alone hub)  Hub modem (Modular hub): loại phổ biến cho hệ thống mạng dễ dàng mở rộng có chức quản lý, modular có từ đến 14 khe cắm, lắp thêm modun Ethernet 10BASET  Hub phân tầng (stackable hub): loại lý tưởng cho quan muốn đầu tư tối thiểu ban đầu có kế hoạch phát triển LAN sau Nếu phân theo khả ta có hai loại  Active Hub loại Hub dùng phổ biến, cần cấp nguồn hoạt động, sử dụng để khuếch đại tín hiệu đến cho tín hiệu cổng lại, đảm bảo mức tín hiệu cần thiết  Smart Hub (Intelligent Hub): loại có chức tương tự Active Hub, có tích hợp thêm chip có khả tự động dò lỗi - hữu ích trường hợp dò tìm phát lỗi mạng Repeater Trong mạng LAN, giới hạn cáp mạng 100m (cho loại cáp mạng CAT UTP - cáp dùng phổ biến nhất), tín hiệu bị suy hao đường truyền nên xa Vì vậy, để kết nối thiết bị xa hơn, mạng cần thiết bị để khuếch đại định thời lại tín hiệu, giúp tín hiệu Hình 3.2: Repeater truyền dẫn xa giới hạn Repeater thiết bị lớp (Physical Layer) mô hình OSI Repeater có vai trò khuếch đại tín hiệu vật lý đầu vào cung cấp lượng cho tín hiệu đầu để GVHD: Th.S Nguyễn Văn Dũng SVTH: Nguyễn Thanh Bình - Võ Duy Nhân Trang 64 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CÔNG NGHỆ MẠNG WAN đến chặng đường mạng Điện tín, điện thoại, truyền thông tin qua sợi quang… nhu cầu truyền tín hiệu xa cần sử dụng Repeater Router Router thiết bị mạng thông minh, đóng vai trò quan trong hoạt động hệ thống mạng Router điều khiển việc truyền liệu mạng, lựa chọn hướng tốt để truyền liệu hai nhiều hệ thống mạng khác Router coi máy vi tính có đầy đủ thành phần máy tính (vd: CPU, BIOS, OS, I/O port ) Hình 3.3: Router Các lý sử dụng Router :  Router có phần mềm lọc ưu việt Bridge gói tin muốn qua Router cần phải gửi trực tiếp đến nên giảm số lượng gói tin qua Router thường sử dụng nối mạng thông qua đường dây thuê bao đắt tiền không truyền dư lên đường truyền  Router dùng liên mạng có nhiều vùng, vùng có giao thức riêng biệt  Router xác định đường an toàn tốt mạng nên độ an toàn thông tin đảm bảo Trong mạng phức hợp gói tin luân chuyển đường gây nên tình trạng tắc nghẽn mạng Router cài đặt phương thức nhằm tránh tắc nghẽn Bridge Bridge thiết bị mạng thuộc lớp mô hình OSI (Data Link Layer) Bridge sử dụng để ghép nối mạng để tạo thành mạng lớn Bridge sử dụng phổ biến để làm cầu nối hai mạng Ethernet Bridge quan sát gói tin (packet) mạng Khi thấy gói tin từ Hình 3.4: Bridge máy tính thuộc mạng chuyển tới máy tính mạng khác, Bridge chép gửi gói tin tới mạng đích GVHD: Th.S Nguyễn Văn Dũng SVTH: Nguyễn Thanh Bình - Võ Duy Nhân Trang 65 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CÔNG NGHỆ MẠNG WAN Ưu điểm Bridge hoạt động suốt, máy tính thuộc mạng khác gửi thông tin với đơn giản mà không cần biết có “can thiệp” Bridge Một Bridge xử lý nhiều lưu thông mạng Novell, Banyan… địa IP lúc Nhược điểm Bridge kết nối mạng loại sử dụng Bridge cho mạng hoạt động nhanh khó khăn chúng không nằm gần mặt vật lý Switch Switch mô tả Bridge có nhiều cổng Trong Bridge có cổng để liên kết segment mạng với nhau, Switch lại có khả kết nối nhiều segment lại với Hình 3.5: cisco 2960 switch tuỳ thuộc vào số cổng (port) Switch Cũng giống Bridge, Switch “học” thông tin mạng thông qua gói tin (packet) mà nhận từ máy mạng Switch sử dụng thông tin để xây dựng lên bảng Switch, bảng cung cấp thông tin giúp gói thông tin đến địa Ngày nay, giao tiếp liệu, Switch thường có chức chuyển khung liệu từ nguồn đến đích, xây dựng bảng Switch Switch hoạt động tốc độ cao nhiều so với Repeater cung cấp nhiều chức khả tạo mạng LAN ảo (VLAN) Modem Modem từ ghép Modulator/ DEModulator (Điều chế/ giải điều chế), chuyển tín hiệu digital từ máy tính thành tín hiệu analog để truyền qua, đường điện thoại Còn modem đầu nhận chuyển tín hiệu analog trở lại thành tín hiệu digital cho máy Hình 3.6: Cisco WAN modem tính tiếp nhận hiểu Modem truyền số liệu theo tốc độ chuẩn, biểu đơn vị bit truyền giây (bits per second - bps) đo bốt (baud rate) Về mặt kỹ thuật bps baud khác nhau, việc dùng baud thay cho bps phổ biến nên hai đơn vị thay cho Nếu xét tốc độ nhanh tốt Ví dụ truyền file 300K qua modem có tốc độ 2400 bps khoảng 22 phút, với modem 9600 bps 5,5 phút Ưu tốc độ thể rõ truyền nhận thông tin khoảng cách xa Tại Việt Nam, thành phố lớn chất lượng đường truyền tốt nên thường đạt tốc độ cao upload 33.6 Kbps, download 56 Kbps GVHD: Th.S Nguyễn Văn Dũng SVTH: Nguyễn Thanh Bình - Võ Duy Nhân Trang 66 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CÔNG NGHỆ MẠNG WAN Vào thời điểm nay, modem có nhiều thương hiệu Origo, Pine, Intel, Acorp, Vern, GVC, Creative, Prolink, Creative US Robotics, phổ biến hai chuẩn V90 V92 Modem loại gắn (Internal) vỉ dùng để cắm vào khe(slot) máy PC Loại dùng cho modem tích hợp mainboard, mạch thiết kế tích hợp PC, PC có cổng cắm line điện thoại vào Loại modem gắn (External) thông qua cổng COM USB phong phú chủng loại, thương hiệu có tiếng US Robotics (56K, V90,Voice, dùng chip 3COM), Creative (USB, V90/92), Hayes Accura 56Kbps V92 - External (Com Port) Modem loại PCMCIA (3COM, CNET, XIRCOM) dùng cho máy tính xách tay cắm qua cổng PCMCIA Hình 3.7: Các loại modem CSU/DSU CSU/DSU ( Channel Service Unit/ Data Service Unit ) thiết bị phần cứng điểm đầu cuối kênh thuê riêng Nó làm nhiệm vụ chuyển liệu đường truyền thông WAN sang liệu LAN ngược lại Thiết bị dùng để kết nối WAN dùng kênh thuê riêng CSU/DSU dùng Hình 3.8: Card network device cisco CSU/DSU giao diện chuẩn RS-232C, RS-449, hay V.xx Thông thường CSU/DSU tích hợp modem router Cũng có CSU/DSU thiết bị tách rời lắp đặt điểm thu phát tín hiệu WAN Switch: Thiết bị chuyển mạch WAN(WAN switch) thiết bị nhiều cổng liên mạng (multiport internetworking device) dùng mạng viễn thông Frame Relay, X.25, SMDS, hoạt động tầng data link Chẳng hạn chuyển mạch WAN đa dịch vụ B-STDX GVHD: Th.S Nguyễn Văn Dũng SVTH: Nguyễn Thanh Bình - Võ Duy Nhân Trang 67 Hình 3.9: WAN switch ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CÔNG NGHỆ MẠNG WAN Lucent sử dụng công nghệ Fram Relay, IP cácdịch vụ ATM Hay chuyển mạch DSLAM dùng công nghệ ADSL, G.SHDSL • Lý dùng chuyển mạch WAN Chuyển mạch WAN dùng để lúc trì nhiều cầu nối thiết bị mạng, tức thời tạo loại đường truyền xương sống (backbone) nội tốc độ cao theo yêu cầu Chuyển mạch WAN có nhiều cổng, cổng hỗ trợ tuyến thuê bao riêng với tốc độ theo yêu cầu A c c e s s Hình 3.10: Vị trí WAN switch mạng WAN Server a Khái niệm Access server điểm tập trung cho phép kết nối WAN qua mạng điện thoại công công cộng(PSTN), mạng đa dịch vụ số(ISDN), hay mạng liệu công cộng (PDN) Người dùng từ xa, hay mạng LAN xa qua modem nối vào mạng truy nhập vào mạng qua access server Access server làm nhiệm vụ chờ kết nối từ xa đến, tự quay số để kết nối với access server khác Khi người dùng từ xa, hay mạng xa kết nối vào access server , phép dùng tài Hình 3.11: Cisco AS5800 Series GVHD: Th.S Nguyễn Văn Dũng SVTH: Nguyễn Thanh Bình - Võ Duy Nhân Trang 68 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CÔNG NGHỆ MẠNG WAN nguyên mạng kết nối với access server này, hay access server trạm chuyển tiếp để kết nối tiếp b Lý phải dùng Access Server: Kết nối WAN, truy nhập từ xa dùng access server giải pháp đơn giản, tiết kiệm chi phí II Hình 3.12: Vị trí Access Sever mạng WAN CÁC CHUẨN CÁP KẾT NỐI Cáp xoắn đôi vỏ bọc chống nhiễu UTP (Unshielded Twisted- Pair):  Gồm nhiều cặp xoắn cáp STP lớp vỏ đồng chống nhiễu Cáp UTP sử dụng mạng Ethernet 10BaseT 100BaseT Do giá thành rẻ nên nhanh chóng trở thành loại cáp mạng cục ưu chuộng  Không có vỏ bọc chống nhiễu nên dễ bị nhiễu đặt gần thiết bị cáp khác thông thường dùng để Hình 3.13: Cáp UTP (4 pares) dây nhà Đầu nối dùng RJ-45 Cáp UTP phân thành loại sau :  Loại 1: có cặp dây xoắn, dùng truyền tín hiệu âm thanh, tốc độ < 4Mbps, ứng dụng mạng PSTN  Loại 2: có cặp dây xoắn, tốc độ lên đến Mbps, ứng dụng mạng Token Ring over UTP  Loại 3: có cặp dây xoắn, mắt xoắn foot, tốc độ lên đến 10 Mbps, dùng truyền tín hiệu thoại tốt  Loại 4: có cặp dây xoắn, dùng truyền liệu, tốc độ đạt 16Mbps lên đến 20Mbps, ứng dụng cho mạng Token Ring tốc độ cao GVHD: Th.S Nguyễn Văn Dũng SVTH: Nguyễn Thanh Bình - Võ Duy Nhân Trang 69 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CÔNG NGHỆ MẠNG WAN  Loại 5: có cặp dây xoắn, dùng truyền liệu, tốc độ 100 Mbps đạt 1Gbps, ứng dụng mạng Fast Ethernet  Loại 5e: có cặp dây xoắn, dùng truyền liệu, tốc độ 1Gbps, giá thành cao loại 5, ứng dụng mạng Giga Ethernet  Loại 6: có cặp dây xoắn, dùng truyền liệu, tốc độ từ 1Gbps đến 10Gbps, địng thay cho loại 5e, ứng dụng mạng Super Ethernet Đặc điểm cáp UTP:  Khoảng cách tối đa cho phép truyền tín hiệu : 100m  Lắp đặt : dễ dàng  Khắc phục lỗi: tốt  Quản lý: dễ dàng  Chi phí : thấp  Ứng dụng : mạng LAN Ngoài cáp STP UTP có cáp xoắn có vỏ bọc ScTP-FTP ( Screened Twisted-Pair): FTP loại cáp lai tạo cáp UTP STP, hỗ trợ chiều dài tối đa 100m Cáp UTP STP sử dụng đầu nối RJ-11, RJ-45 Hình 3.14: Cấu tạo cáp ScTp-FTP Và đầu nối RJ11, RJ45 Các kỹ thuật bấm cáp mạng: Chuẩn kết nối cáp đầu nối RJ-45 chia thành chuẩn: T-568A T-568B, phân chia theo mã màu cáp UTP cáp STP GVHD: Th.S Nguyễn Văn Dũng SVTH: Nguyễn Thanh Bình - Võ Duy Nhân Trang 70 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CÔNG NGHỆ MẠNG WAN Hình 3.15: Chuẩn cáp T-568A T-568B a Cáp thẳng (Straight- Through cable): Là cáp dùng để nối PC thiêt bị mạng Hub, Switch… Cáp thẳng theo chuẩn 10/100 Base-T dùng cặp cáp xoắn dùng chân 1,2,3,6 đầu RJ-45 Cặp dây xoắn thứ nối vào chân 1,2, cặp dây xoắn thứ hai nối vào chân 3,6 Đầu cáp lại dựa vào màu nối vào chân đầu RJ-45 ban đầu nối tương tự Hình 3.16: Đấu cáp thẳng sơ đồ chân b Cáp chéo (Crossover cable): Là cáp dùng nối trực tiếp hai thiết bi giống PC-PC, Hub - Hub, Switch Switch Cáp chéo trật tự dây giống cáp thẳng đầu dây lại phải chéo cặp dây xoắn sử dụng Hình 3.17: Đấu cáp chéo sơ đồ chân c Cáp Console: Dùng để nối PC vào thiết bị mạng chủ yếu dùng để cấu hình thiết bị Thông thường khoảng cách dây Console ngắn nên không cần chọn cặp dây xoắn, mà chọn theo màu từ 1- cho dễ nhớ đầu bên theo thứ tự ngược lại từ 8-1 Cáp quang (Fiber-Optic cable): Cáp quang có cấu tạo gồm day dẫn trung tâm sợi thuỷ tinh plastic tinh chế nhằm cho phép truyền tối đa tín hiệu ánh sáng Sợi quang tráng lớp nhằm phản chiếu tín hiệu Cáp quang truyền sóng ánh sáng (không truyền tín hiệu GVHD: Th.S Nguyễn Văn Dũng SVTH: Nguyễn Thanh Bình - Võ Duy Nhân Trang 71 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CÔNG NGHỆ MẠNG WAN điện) với băng thông cực cao nên không gặp cố nhiễu hay bị nghe trộm Cáp dùng nguồn ánh sáng lasers, diode phát xạ ánh sáng Cáp bền độ suy tần tín hiệu thấp nên đoạn cáp dài đến vài km Băng thông cho phép đến 2Gbps Nhưng cáp quang có khuyết điểm giá thành cao khó lắp đặt Các loại cáp quang :  Loại lõi 8.3 micron, lớp lót 125 micron, chế độ đơn  Loại lõi 50 micron, lớp lót 125 micron, đa chế độ  Loại lõi 62.5 micron, lớp lót 125 micron, đa chế độ  Loại lõi 100 micron, lớp lót 140 micron, đa chế độ Hộp đấu nối cáp quang: cáp quang bẻ cong nên nối cáp quang vào thiết bị khác phải thông qua hộp đấu nối Đầu nối cáp quang : đầu nối cáp quang đa dạng thông thường thị trường có đầu nối sau : FT , ST , FC … Hình 3.18: Đầi nối cáp quang Cáp serial Cáp serial DTE DCE Cáp Serial: cáp thông tin (data cable) có đầu nối với giao tiếp DB-60 Một đầu cáp dùng để nối với thiết bị DCE; đầu lại nối với thiết bị DTE Trong Serial Cable DTE: cáp đầu đực ( male ) Serial Cable DCE: cáp đầu ( female ) Cáp dùng để nối hai cổng Serial hai thiết bị định tuyến Router Tình dùng nhiều môi trường lab Cable Serial dùng để nối thiết bị định tuyến router với modem Hình 3.19: Cáp serial DTE - DCE tổng đài số, Các chuẩn V.35, RS-232 (EIA-232), RS-449 (EIA-449) kiểu "đầu nối" thiết bị DCE đến DTE, họ "chuẩn hóa" chúng rồi, tức kiểu đầu nối đáp ứng với tốc độ nào, phù hợp với loại mạng nào? VD: RS-232 chuẩn kết nối serial tốc độ thấp, kiểu đầu nối DB-25 or DB-9, phù hợp cho DCE modem dialup chẳng hạn :D, hay giả sử bác kết nối lease line, T1, E1 tốc độ cao đòi hỏi DCE phải chơi cổng HSSI nối tới cổng V.35 router v v GVHD: Th.S Nguyễn Văn Dũng SVTH: Nguyễn Thanh Bình - Võ Duy Nhân Trang 72 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CÔNG NGHỆ MẠNG WAN Sơ đồ chân cáp DTE DCE III CÁCH THỨC ĐẤU NỐIHình CÁC3.20: THIẾT Sơ đồBỊ chân DTE DCE Cáp thẳng UTP Cáp chéo UTP Hình minh họa cách sử dụng cáp Trong đấu thiếtkếtbịnối củagiữa mạng Hình 3.21: Sơnối đồ cáp cácEthernet thiết bị sử dụng cáp UTP Cáp thẳng dùng trường hợp sau: • Switch nối router • Switch nối PC server • Hub nối PC server Cáp chéo dùng trường hợp sau: • Switch nối switch hub • Hub nối hub • Router nối router GVHD: Th.S Nguyễn Văn Dũng SVTH: Nguyễn Thanh Bình - Võ Duy Nhân Trang 73 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CÔNG NGHỆ MẠNG WAN • Nối cổng Ethernet PC • PC nối PC Ngoài sử dụng cáp thẳng ta sử dụng cáp Serial DTE/DCE để kết nối thiết bị mạng WAN Hình 3.22: Kết nối router mạng : WAN cáp serial TÓM TẮT CHƯƠNG Thiết bị • Hub, switch, bridge thiết bị sử dụng nhiều mạng LAN GVHD: Th.S Nguyễn Văn Dũng SVTH: Nguyễn Thanh Bình - Võ Duy Nhân Trang 74 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CÔNG NGHỆ MẠNG WAN • Router, Switch WAN, Access server, CSU/DSU thiết bị thường sử dụng kết nối WAN Cáp kết nối • Để đấu nối thiết bị lại với mạng ta thường dùng UTP, STP FTP Và để kết nối thiết bị liên mạng thông qua router ta thường sử dụng cáp serial DTE/DCE • Các chuẩn bao gồm: V.35, RS-232 (EIA-232), RS-449 (EIA-449) Các thức đấu nối Các thiết bị mạng chia làm hai nhóm: Nhóm 1: Hub, Switch Nhóm 2: Các thiết bị lại ( Router, Computer, ) Khi đấu nối thiết bị nhóm > dùng cáp chéo Khi đấu nối thiết bị khác nhóm > dùng cáp thẳng Ta có số trường hợp sử dụng: • NIC ( pc) - NIC (pc) : dùng Cáp chéo • NIC ( pc) - Hub/ Switch : dùng Cáp thẳng • NIC ( pc) - Router (Ethernet/ Fast Ethernet): Dùng Cáp chéo • COM1 (pc)- Switch (console) : Dùng Cáp Console • COM1 (pc)- Router (console) : Dùng Cáp console • Modem External - Router (AUX): Dùng Cáp console • Hub/ switch - Hub/ switch: Dùng Cáp chéo • Hub/ switch - Router ( Ethernet/ Fast Ethernet): Dùng Cáp thẳng • Router ( Ethernet/ Fast Ethernet) - Router ( Ethernet/ Fast Ethernet): Dùng Cáp chéo GVHD: Th.S Nguyễn Văn Dũng SVTH: Nguyễn Thanh Bình - Võ Duy Nhân Trang 75 ... lại thành tín hiệu digital cho máy Hình 3. 6: Cisco WAN modem tính tiếp nhận hiểu Modem truyền số liệu theo tốc độ chuẩn, bi u đơn vị bit truyền giây (bits per second - bps) đo bốt (baud rate)... 73 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CÔNG NGHỆ MẠNG WAN • Nối cổng Ethernet PC • PC nối PC Ngoài sử dụng cáp thẳng ta sử dụng cáp Serial DTE/DCE để kết nối thiết bị mạng WAN Hình 3. 22: Kết nối router mạng : WAN. .. Chẳng hạn chuyển mạch WAN đa dịch vụ B-STDX GVHD: Th.S Nguyễn Văn Dũng SVTH: Nguyễn Thanh Bình - Võ Duy Nhân Trang 67 Hình 3. 9: WAN switch ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CÔNG NGHỆ MẠNG WAN Lucent sử dụng công