MÔ HÌNH MẠNG LAN CHO tòa NHÀ 3 TẦNG (có code bên dưới)

MÔ HÌNH MẠNG LAN CHO tòa NHÀ 3 TẦNG (có code bên dưới) ............. MÔ HÌNH MẠNG LAN CHO tòa NHÀ 3 TẦNG (có code bên dưới) ............. MÔ HÌNH MẠNG LAN CHO tòa NHÀ 3 TẦNG (có code bên dưới) ............. MÔ HÌNH MẠNG LAN CHO tòa NHÀ 3 TẦNG (có code bên dưới) ............. MÔ HÌNH MẠNG LAN CHO tòa NHÀ 3 TẦNG (có code bên dưới) ............. MÔ HÌNH MẠNG LAN CHO tòa NHÀ 3 TẦNG (có code bên dưới) .............

ĐỒ ÁN MƠ HÌNH MẠNG LAN CHO TỊA NHÀ TẦNG MỤC LỤC DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT BPDU Bridge Protocol Data Unit CSMA/CD Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection DHCP Dynamic Host Configuration Protocol IEEE The Institute of Electrical and Electronics Engineers IP Internet Protocol ISL Inter Switch Link LACP Link Aggregation Control Protocol LAN Local Area Network MAC Media Access Control NAT Network Address Translation NIC Network Interface Card OSI Open System Interconnection Model PAgP Port Aggregation Protocol PVST+ Per VLAN Spanning Tree Plus STP Spanning Tree Protocol STP Shield Twisted Pair SVI Switched Virtual Interface TCP Transmission Control Protocol UTP Unshield Twisted Pair VLAN Virtual LAN VTP VLAN Trunking Protocol ĐỒ ÁN Trang 6/40 CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ MẠNG, MẠNG LAN VÀ CÔNG NGHỆ ETHERNET LAN 1.1 Giới thiệu 1.1.1 Tổng quan mạng Mạng tập hợp thiết bị truyền liệu hệ thống đầu cuối (máy tính, server…) kết nối với để truyền thơng với Một mạng truyền tải qua nhiều loại liệu khác từ nhiều ứng dụng khác đối tượng khác Các thành phần mạng: - Các PC đầu cuối Các kết nối Switch Router Các đặt tính kỹ thuật mạng: - Speed (tốc độ): cho biết mạng nhanh đến đâu hoạt động truyền liệu - Tốc độ đo đơn vị bps (bits per second) Cost (chi phí): chi phí để xây dựng vận hành hệ thống mạng; bao gồm chi phí mua lắp đặt thiết bị, chi phí nâng cấp, bảo trì, chi phí quản trị, - vận hành… Security (tính bảo mật) Availability (độ sẵn sàng): thể tính liên tục việc đảm bảo truy - nhập truyền liệu qua mạng Reiability (độ tin cậy): thể khả truyền liệu lỗi có thể, - đảm bảo tin cậy chất lượng liệu truyền qua mạng Topology (sơ đồ mạng) Ngày nay, host thực truyền liệu theo mơ hình có tính chuẩn hóa cao Và có hai mơ hình phân lớp tiếng sử dụng mơ hình OSI mơ hình TCP/IP Mơ Hình Mạng LAN Cho Tòa Nhà Tầng ĐỒ ÁN Trang 7/40 Hình 1-1: So sánh TCP/IP OSI [2] 1.1.2 Mạng LAN Mạng cục LAN (Local Area Network) hệ thống thông tin liệu, truyền thông với tốc độ cao, cho phép số thiết bị độc lập thông tin với vùng địa lý giới hạn văn phòng hay tòa nhà Hệ thống mạng doanh nghiệp thường có nhiều chi nhánh (site) Các thiết bị đầu cuối (host) nội site PC, laptop… kết nối với qua hệ thống mạng LAN Tiếp theo LAN lại kết nối vào đường truyền WAN (Wide Area Network) thuê từ nhà cung cấp dịch vụ Internet (ISP – Internet Service Provider) qua thiết bị định tuyến router Với hệ thống mạng kết nối hoàn chỉnh, tất thiết bị trao đổi liệu với truy nhập vào Internet 1.2 Công nghệ Ethernet LAN Trước công nghệ LAN phát triển máy tính độc lập với nên việc chia sẻ tài nguyên bị hạn chế Theo nhu cầu phát triển, việc xuất mạng LAN điều tất yếu trải qua thời kỳ, có nhiều kiến trúc LAN tồn Token, FDDI, Ethernet… tương ứng với phương thức truy nhập đường truyền Mơ Hình Mạng LAN Cho Tòa Nhà Tầng ĐỒ ÁN Trang 8/40 riêng Nhưng cuối kiến trúc LAN tồn sử dụng rộng rãi đến ngày Ethernet LAN Hình 1-2: Các phương thức truyền liệu LAN Kiến trúc Ethernet ban đầu đưa kết hợp công ty: DEC, Intel Xerox nên có tên gọi ban đầu “Ethernet DIX” Sau đó, vào đầu thập niên 1980, tổ chức IEEE thực chuẩn hóa kiến trúc Ethernet, đưa định nghĩa chuẩn cho phần thuộc lớp loại mạng LAN tiếng Với layer (physical), có nhiều chuẩn khác quy định loại cáp tốc độ tầng vật lý truyền dẫn Ethernet với tên gọi chuẩn bắt đầu IEEE 802.3 Với layer (data - link), IEEE định nghĩa hai chuẩn cho hai chức khác layer này: - IEEE 802.3 Media Acess Control (MAC) IEEE 802.2 Logical Link Control (LLC) 1.1.3 Ethernet frame Sau thay đổi trường liệu đưa thêm cách đóng frame DIX version vào chuẩn 802.3 năm 1997 IEEE dẫn đến có tổng cộng cách đóng frame Ethernet mạng LAN ngày Mơ Hình Mạng LAN Cho Tòa Nhà Tầng ĐỒ ÁN Trang 9/40 Hình 1-3: Cấu trúc Ethernet frame Trong cấu trúc Ethernet fram có cấu trúc Ethernet II sử dụng phổ biến cho mạng IP ngày nay, trường cấu trúc bao gồm: - Preamble – byte: dùng cho việc đồng frame hoạt động truyền - liệu Ethernet Dest Address (Destination MAC) – byte: cho biết địa MAC thiết bị - mà frame gửi đến Source Address (Source MAC) – byte: cho biết địa MAC thiết bị - gửi frame Type/Length – byte: cho biết chiều dài phần data cung cấp giá trị - dùng để xác định phần data chứa liệu giao thức Data – 46 đến 1500 byte: phần liệu chuyển tải Ethernet frame FCS – byte: trường kiểm tra lỗi cho Ethernet frame 1.1.4 MAC Địa sửa dụng Ethernet LAN, thường gọi địa phần cứng (hardware) hay địa vật lý (physical) Mơ Hình Mạng LAN Cho Tòa Nhà Tầng ĐỒ ÁN Trang 10/40 Địa MAC thiết bị không trùng lặp với địa MAC thiết bị toàn giới Địa MAC bao gồm byte (tương đương 48 bit nhị phân) thường hiển thị dạng Hexa Cấu trúc địa MAC bao gồm phần hình: Hình 1-4: Cấu trúc địa MAC Trong bao gồm: - OUI – Organizationally Unique Identifier: gồm byte đầu tiên, dùng để định - danh cho nhà cung cấp thiết bị (vendor) Vendor – Assigned: nhà sản xuất gán cho thiết bị 1.1.5 CSMA/CD Hình 1-5: Phân loại giao thức đa truy nhập [5] CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Acess with Collision Detection) – đa truy cập nhận biết sóng mang phát xung đột, phương thức truy nhập dùng công nghệ Ethernet, phương thức truy cập ngẫu nhiên (random access) Mơ Hình Mạng LAN Cho Tòa Nhà Tầng ĐỒ ÁN Trang 27/40 - Các cổng phải thống trunking mode, cấu hình VLAN, thiết lập STP… - Phân phối tải tùy theo thông số 1.12 STP STP (Spanning Tree Protocol), theo chuẩn IEEE 802.1D, giao thức xây dựng để khóa tất vòng loop xuất mạng chuyển mạch, nhiên đảm bảo tính dự phòng cho sơ đồ mạng Khi STP bật switch, chúng tự động trao đổi thơng tin, tính tốn khóa vòng loop Đến xảy số, đường truyền dự phòng mở tự động giúp đảm bảo tính liên tục cho hoạt động truyền liệu Tiến trình STP hoạt động thơng qua bước: 1.1.20 Bầu chọn Root – switch Khi switch bật STP, switch gửi gói tin BPDU (Bridge Protocol Data Unit) khỏi cổng BPDU chứa thơng tin quan trọng STP Bridge – ID dài byte Bridge ID gồm thành phần byte priority byte địa MAC Quy tắc bầu chọn Root switch: - Switch có priority nhỏ làm Root switch, priority hiệu chỉnh (mặc định 32768, nhận giá trị từ đến 65335) - Nếu tồn nhiều switch có priority nhau, switch có địa MAC nhỏ làm Root switch Sau khoảng thời gian định kỳ, Root switch gửi BPDU khỏi cổng Bộ định thời có tên Hello timer, mặc định 2s Các switch dựa vào dòng BPDU để tính tốn hội tụ trì tính định cho STP BPDU vào Root port blocking port, khỏi Designated port 1.1.21 Bầu chọn Root – port Root port port cung cấp đường Root switch cho switch xét mà có tổng cost tích lũy nhỏ Mơ Hình Mạng LAN Cho Tòa Nhà Tầng ĐỒ ÁN Trang 28/40 Chỉ tiến hành bầu chọn Root port non – root switch sau chọn Root switch Sau xem xét cost tích lũy mà nhau, các nhân tố xem xét sender – Bridge ID, port – ID Bảng 2-1: giá trị cost vài cổng Ethernet 1.1.22 Bầu chọn Designated port Designated port port cung cấp đường root switch cho phân đoạn mạng xét mà có tổng cost tích lũy nhỏ Một phân đoạn mạng đoạn link đấu nối switch (khơng có hub) Một link quyền có Designated port Các quy tắc bầu chọn Designated port: - Tất cổng cùa Root switch Designated port - Trên link point – to – point, đầu Root port đầu Designated port - Sau xem xét cost tích lũy nhau, xem xét đến sender – Bridge ID port – ID 1.1.23 Khóa port lại Đến bước này, port switch chưa phân vai trò cụ thể Root Designated port bị khóa gọi Alternated port 1.13 Cisco Per – VLAN STP (pVST+) STP theo chuẩn IEEE 802.1D không xem xét đến vấn đề chia VLAN Kỹ thuật truyền thống thực chạy tiến trính STP cho tất VLAN, điều gây lảng phí việc sử dụng đường truyền Mơ Hình Mạng LAN Cho Tòa Nhà Tầng ĐỒ ÁN Trang 29/40 Kỹ thuật pVST+ Cisco đưa ra, VLAN chạy tiến trình STP riêng Nếu có hiệu chỉnh thích hợp, thực cân tải VLAN từ tối ưu hóa việc sử dụng đường truyền CHƯƠNG KẾT QUẢ MƠ PHỎNG 1.14 Mơ hình mơ Hình 3-1: Mơ hình mạng LAN cho tòa nhà tầng 1.15 Kết mơ Mơ Hình Mạng LAN Cho Tòa Nhà Tầng ĐỒ ÁN Trang 30/40 Hình 3-2: VTP Mơ Hình Mạng LAN Cho Tòa Nhà Tầng ĐỒ ÁN Trang 31/40 Hình 3-3: VLAN Mơ Hình Mạng LAN Cho Tòa Nhà Tầng ĐỒ ÁN Trang 32/40 Hình 3-4: Trunking Mơ Hình Mạng LAN Cho Tòa Nhà Tầng ĐỒ ÁN Trang 33/40 Hình 3-5: Inter VLAN routing Mơ Hình Mạng LAN Cho Tòa Nhà Tầng ĐỒ ÁN Trang 34/40 Hình 3-6: Etherchannel Mơ Hình Mạng LAN Cho Tòa Nhà Tầng ĐỒ ÁN Trang 35/40 Hình 3-7: STP Mơ Hình Mạng LAN Cho Tòa Nhà Tầng ĐỒ ÁN Trang 36/40 Hình 3-8: ping Thực ping thay đổi kích thước gói tin, số lượng gói = Bảng 3-1: Số liệu Kích thước gói tin (byte) Thời gian trung bình (ms) 32 22.5134 64 21.6172 128 19.3566 256 15.9224 Thực ping thay đổi số lượng gói tin, kích thước = 84 bytes Bảng 3-2: Số liệu Mơ Hình Mạng LAN Cho Tòa Nhà Tầng ĐỒ ÁN Trang 37/40 Số lượng gói tin Số lượng gói Tỷ lệ gói (%) 0 10 0 15 13.33 20 10 CHƯƠNG NHẬN XÉT 1.16 Ưu điểm Mô hình có số lượng thiết bị phù hợp đáp ứng tốt đặc tính chi phí Có cấu hình VTP giúp giảm nhẹ gánh nặng quản trị cấu hình VLAN Có cấu hình VLAN giúp giảm thiểu xung đột tạo thuận lợi cho việc quản lý Có cấu hình pVST+ giúp tối ưu hóa việc sử dụng đường truyền Có cấu hình Etherchannel giúp tăng băng thơng đấu nối thiết bị khả dự phòng 1.17 Nhược điểm Chưa có kết hợp nhiều với giao thức lớp cao Đôi xảy tượng gói tin CHƯƠNG Mơ Hình Mạng LAN Cho Tòa Nhà Tầng KẾT LUẬN ĐỒ ÁN Trang 38/40 1.18 Kết luận Mơ hình hoạt động ổn định, tất thiết bị đầu cuối nhìn thấy Mơ hình phù hợp cho doanh nghiệp vừa nhỏ, dễ dàng thực triển khai 1.19 Hướng phát triển Để phát triển mơ hình phù hợp với mơi trường thực tế, cần cấu hình thêm vài giao thức DHCP, NAT Có thể mở rộng mơ hình việc lắp đặt thêm thiết bị thực cấu hình khác, giúp tăng tính dự phòng độ tin cậy cho hệ thống TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt: Mô Hình Mạng LAN Cho Tòa Nhà Tầng ĐỒ ÁN Trang 39/40 [1] Trần Văn Sư (2011), Truyền số liệu mạng thông tin số, Nhà xuất Đại Học Quốc Gia TP Hồ Chí Minh [2] Trung tâm tin học Vnpro, Hướng dẫn học CCNA Routing & Switching, Nhà xuất Thông tin truyền thông [3] www.vnpro.vn [4] https://vi.wikipedia.org/ Tiếng Anh: [5] Behrouz A Forouzan, Data communications and networking, Mc Graw Hill, Fourth Edition Mơ Hình Mạng LAN Cho Tòa Nhà Tầng ĐỒ ÁN Trang 40/40 PHỤ LỤC A Cấu hình router Router>enable Router#configure terminal Router(config)#interface [ ] Router(config-if)#ip address [ ] [ ] Router(config-if)#no shutdown Router(config-if)#exit Router(config-subif)#encapsulation dot1Q [ ] Router(config-subif)#ip address [ ] [ ] Router(config-subif)#exit Cấu hình switch Switch>enable Switch#configure terminal Switch(config)#interface [ ] Switch(config)#vlan [ ] Switch(config-vlan)#name [ ] Switch(config-vlan)#exit Switch(config)#spanning-tree vlan [ ] root {primary | secondary} Switch(config)#interface range [ ] Switch(config-if-range)#switchport access vlan [ ] Switch(config-if-range)#channel-group [ ] mode on Switch(config-if-range)#channel-protocol lacp Switch(config)#channel-group [ ] mode {active | passive} Mơ Hình Mạng LAN Cho Tòa Nhà Tầng ĐỒ ÁN Trang 41/40 Switch(config-if-range)#exit Switch(config)#vtp domain [ ] Switch(config)#vtp mode {server | client | transparent} Switch(config-if)#switchport trunk encapsulation dot1Q Switch(config if)#switchport mode trunk Mơ Hình Mạng LAN Cho Tòa Nhà Tầng ... tòa nhà tầng 1.15 Kết mơ Mơ Hình Mạng LAN Cho Tòa Nhà Tầng ĐỒ ÁN Trang 30 /40 Hình 3- 2: VTP Mơ Hình Mạng LAN Cho Tòa Nhà Tầng ĐỒ ÁN Trang 31 /40 Hình 3- 3: VLAN Mơ Hình Mạng LAN Cho Tòa Nhà Tầng. .. Mơ Hình Mạng LAN Cho Tòa Nhà Tầng ĐỒ ÁN Trang 12/40 Hình 1-6: CSMA/CD [2] 1 .3 Các chuẩn hóa Ethernet LAN 1.1.6 Standard Ethernet Hình 1-7: Standard Ethernet [5] 10Base5: Mơ Hình Mạng LAN Cho Tòa. .. cao Và có hai mơ hình phân lớp tiếng sử dụng mơ hình OSI mơ hình TCP/IP Mơ Hình Mạng LAN Cho Tòa Nhà Tầng ĐỒ ÁN Trang 7/40 Hình 1-1: So sánh TCP/IP OSI [2] 1.1.2 Mạng LAN Mạng cục LAN (Local Area