(NB) Giáo trình Thiết kế và xây dựng mạng LAN cung cấp cho người học các kiến thức: Tổng quan về thiết kế cài đặt mạng; Các chuẩn mạng cục bộ; Cơ sở về cầu nối (Bridge); Cơ sở về bộ chuyển mạch; Cơ sở về bộ định tuyến; Mạng cục bộ ảo (Virtual LAN),...Mời các bạn cùng tham khảo
TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI Tác giả: Lê Văn Hùng (chủ biên) Phạm Chu Quốc GIÁO TRÌNH THIẾT KẾ, XÂY DỰNG MẠNG LAN (Lưu hành nội bộ) Hà Nội năm 2012 Thiết kế xây dựng mạng LAN Mạng Tuyên bố quyền Giáo trình sử dụng làm tài liệu giảng dạy nội trường cao đẳng nghề Công nghiệp Hà Nội Trường Cao đẳng nghề Công nghiệp Hà Nội không sử dụng không cho phép cá nhân hay tổ chức sử dụng giáo trình với mục đích kinh doanh Mọi trích dẫn, sử dụng giáo trình với mục đích khác hay nơi khác phải đồng ý văn trường Cao đẳng nghề Công nghiệp Hà Nội Thiết kế xây dựng mạng LAN Mạng MỤC LỤC: Chương 1: Tổng quan thiết kế & cài đặt mạng 1.1 Tiến trình xây dựng mạng 1.2 Nội dung giáo trình 1.3 Mơ hình OSI Chương 2: Các chuẩn mạng cục 12 2.1 Phân loại mạng 12 2.2 Mạng cục giao thức điều khiển truy cập đường truyền 12 2.3 Các sơ đồ nối kết mạng LAN (LAN Topologies) 13 2.4 Các loại thiết bị sử dụng mạng LAN 14 2.5 Các tổ chức chuẩn hóa mạng 14 2.6 Mạng Ethernet 15 Chương 3: Cơ sở cầu nối (Bridge) 27 3.1 Giới thiệu liên mạng 27 3.2 Giới thiệu cầu nối 28 Chương 4:Cơ sở chuyển mạch 36 4.1 Chức đặc tính switch 36 4.2 Kiến trúc switch 37 4.3 Các giải thuật hoán chuyển 38 4.4 Thông lượng tổng (Aggregate throughput) 39 4.5 Phân biệt loại Switch 39 Chương 5: Cơ sở định tuyến 43 5.1 Mô tả 43 5.2 Chức chọn đường 44 5.3 Nguyên tắc hoạt động chọn đường 45 5.4 Giải thuật chọn đường 48 5.5 Thiết kế liên mạng với giao thức IP 51 Thiết kế xây dựng mạng LAN Mạng Chương 6: Mạng cục ảo (Virtual LAN) 70 6.1 Giới thiệu 70 6.2 Vai trò Switch VLAN 70 6.3 Thêm mới, xóa, thay đổi vị trí người sử dụng mạng 72 6.4 Hạn chế truyền quảng bá 72 6.5 Thắt chặt vấn đề an ninh mạng 73 6.6 Vượt qua rào cản vật lý 74 6.7 Các mơ hình cài đặt VLAN 75 Chương 7: Thiết kế mạng cục LAN 78 7.1 Giới thiệu tiến trình thiết kế mạng LAN 78 7.2 Lập sơ đồ thiết kế mạng 79 Chương 1: Tổng quan thiết kế & cài đặt mạng Mục đích: • Chương nhằm giới thiệu cho người đọc vấn đề sau : • Các bước cần phải thực để xây dựng mạng máy tính vấn đề liên quan • Nhắc lại mơ hình OSI 1.1 Tiến trình xây dựng mạng Ngày nay, mạng máy tính trở thành hạ tầng sở quan trọng tất quan xí nghiệp Nó trở thành kênh trao đổi thơng tin thiếu thời đại công nghệ thông tin Với xu giá thành ngày hạ thiết bị điện tử, kinh phí đầu tư cho việc xây dựng hệ thống mạng không vượt ngồi khả cơng ty xí nghiệp Tuy nhiên, việc khai thác hệ thống mạng cách hiệu để hỗ trợ cho công tác nghiệp vụ quan xí nghiệp nhiều vấn đề cần bàn luận Hầu hết người ta trọng đến việc mua phần cứng mạng mà không quan tâm đến yêu cầu khai thác sử dụng mạng sau Điều dẫn đến hai trường hợp: lãng phí đầu tư mạng khơng đáp ứng đủ cho nhu cầu sử dụng Có thể tránh điều ta có kế hoạch xây dựng khai thác mạng cách rõ ràng Thực tế, tiến trình xây dựng mạng trải qua giai đoạn Thiết kế xây dựng mạng LAN Mạng việc xây dựng phát triển phần mềm Nó gồm giai đoạn như: Thu thập yêu cầu khách hàng (cơng ty, xí nghiệp có u cầu xây dựng mạng), Phân tích yêu cầu, Thiết kế giải pháp mạng, Cài đặt mạng, Kiểm thử cuối Bảo trì mạng Phần giới thiệu sơ lược nhiệm vụ giai đoạn để ta hình dung tất vấn đề có liên quan tiến trình xây dựng mạng 1.1.1 Thu thập yêu cầu khách hàng Mục đích giai đoạn nhằm xác định mong muốn khách hàng mạng mà xây dựng Những câu hỏi cần trả lời giai đoạn là: Bạn thiết lập mạng để làm gì? sử dụng cho mục đích gì? Các máy tính nối mạng? Những người sử dụng mạng, mức độ khai thác sử dụng mạng người / nhóm người sao? Trong vòng 3-5 năm tới bạn có nối thêm máy tính vào mạng khơng, có đâu, số lượng ? Phương pháp thực giai đoạn bạn phải vấn khách hàng, nhân viên phòng mạng có máy tính nối mạng Thông thường đối tượng mà bạn vấn khơng có chun mơn sâu khơng có chun mơn mạng Cho nên bạn nên tránh sử dụng thuật ngữ chuyên môn để trao đổi với họ Chẳng hạn nên hỏi khách hàng “ Bạn có muốn người quan bạn gởi mail cho không?”, hỏi “ Bạn có muốn cài đặt Mail server cho mạng không? ” Những câu trả lời khách hàng thường khơng có cấu trúc, lộn xộn, xuất phát từ góc nhìn người sử dụng, khơng phải góc nhìn kỹ sư mạng Người thực vấn phải có kỹ kinh nghiệm lĩnh vực Phải biết cách đặt câu hỏi tổng hợp thông tin Một công việc quan trọng giai đoạn “Quan sát thực địa” để xác định nơi mạng qua, khoảng cách xa hai máy tính mạng, dự kiến đường dây mạng, quan sát trạng cơng trình kiến trúc nơi mạng qua Thực địa đóng vai trò quan trọng việc chọn công nghệ ảnh hưởng lớn đến chi phí mạng Chú ý đến ràng buộc mặt thẩm mỹ cho cơng trình kiến trúc triển khai đường dây mạng bên Giải pháp để nối kết mạng cho tòa nhà tách rời khoảng đặc biệt lưu ý Sau khảo sát thực địa, cần vẽ lại thực địa yêu cầu khách hàng cung cấp cho sơ đồ thiết kế cơng trình kiến trúc mà mạng qua Trong trình vấn khảo sát thực địa, đồng thời ta cần tìm hiểu Thiết kế xây dựng mạng LAN Mạng u cầu trao đổi thơng tin phòng ban, phận quan khách hàng, mức độ thường xuyên lượng thông tin trao đổi Điều giúp ích ta việc chọn băng thông cần thiết cho nhánh mạng sau 1.1.2 Phân tích yêu cầu Khi có yêu cầu khách hàng, bước ta phân tích yêu cầu để xây dựng bảng “Đặc tả yêu cầu hệ thống mạng”, xác định rõ vấn đề sau: Những dịch vụ mạng cần phải có mạng ? (Dịch vụ chia sẻ tập tin, chia sẻ máy in, Dịch vụ web, Dịch vụ thư điện tử, Truy cập Internet hay khơng?, ) Mơ hình mạng gì? (Workgoup hay Client / Server? ) Mức độ yêu cầu an toàn mạng Ràng buộc băng thông tối thiểu mạng 1.1.3 Thiết kế giải pháp Bước tiến trình xây dựng mạng thiết kế giải pháp để thỏa mãn yêu cầu đặt bảng Đặc tả yêu cầu hệ thống mạng Việc chọn lựa giải pháp cho hệ thống mạng phụ thuộc vào nhiều yếu tố, liệt kê sau: Kinh phí dành cho hệ thống mạng Công nghệ phổ biến thị trường Thói quen cơng nghệ khách hàng u cầu tính ổn định băng thơng hệ thống mạng Ràng buộc pháp lý Tùy thuộc vào khách hàng cụ thể mà thứ tự ưu tiên, chi phối yếu tố khác dẫn đến giải pháp thiết kế khác Tuy nhiên công việc mà giai đoạn thiết kế phải làm giống Chúng mơ tả sau: 1.1.3.1 Thiết kế sơ đồ mạng mức luận lý Thiết kế sơ đồ mạng mức luận lý liên quan đến việc chọn lựa mơ hình mạng, giao thức mạng thiết đặt cấu hình cho thành phần nhận dạng mạng Mơ hình mạng chọn phải hỗ trợ tất dịch vụ mô tả bảng Đặc tả yêu cầu hệ thống mạng Mơ hình mạng chọn Workgroup hay Domain (Client / Server) kèm với giao thức TCP/IP, NETBEUI hay IPX/SPX Ví dụ: o Một hệ thống mạng cần có dịch vụ chia sẻ máy in thư mục người dùng mạng cục khơng đặt nặng vấn đề an tồn mạng ta chọn Mơ hình Workgroup Thiết kế xây dựng mạng LAN Mạng Một hệ thống mạng cần có dịch vụ chia sẻ máy in thư mục người dùng mạng cục có yêu cầu quản lý người dùng mạng phải chọn Mơ hình Domain Nếu hai mạng cần có dịch vụ mail kích thước mạng mở rộng,số lượng máy tính mạng lớn cần lưu ý thêm giao thức sử dụng cho mạng phải TCP/IP Mỗi mơ hình mạng có u cầu thiết đặt cấu hình riêng Những vấn đề chung thiết đặt cấu hình cho mơ hình mạng là: Định vị thành phần nhận dạng mạng, bao gồm việc đặt tên cho Domain, Workgroup, máy tính, định địa IP cho máy, định cổng cho dịch vụ Phân chia mạng con, thực vạch đường cho thông tin mạng 1.1.3.2 Xây dựng chiến lược khai thác quản lý tài nguyên mạng Chiến lược nhằm xác định quyền làm hệ thống mạng Thơng thường, người dùng mạng nhóm lại thành nhóm việc phân quyền thực nhóm người dùng 1.1.3.3 Thiết kế sơ đồ mạng vật lý Căn vào sơ đồ thiết kế mạng mức luận lý, kết hợp với kết khảo sát thực địa bước ta tiến hành thiết kế mạng mức vật lý Sơ đồ mạng mức vật lý mơ tả chi tiết vị trí dây mạng thực địa, vị trí thiết bị nối kết mạng Hub, Switch, Router, vị trí máy chủ máy trạm Từ đưa bảng dự trù thiết bị mạng cần mua Trong thiết bị cần nêu rõ: Tên thiết bị, thơng số kỹ thuật, đơn vị tính, đơn giá,… 1.1.3.4 Chọn hệ điều hành mạng phần mềm ứng dụng Một mơ hình mạng cài đặt nhiều hệ điều hành khác Chẳng hạn với mơ hình Domain, ta có nhiều lựa chọn như: Windows NT, Windows 2000, Netware, Unix, Linux, Tương tự, giao thức thông dụng TCP/IP, NETBEUI, IPX/SPX hỗ trợ hầu hết hệ điều hành Chính ta có phạm vi chọn lựa lớn Quyết định chọn lựa hệ điều hành mạng thông thường dựa vào yếu tố như: Giá thành phần mềm giải pháp Sự quen thuộc khách hàng phần mềm Sự quen thuộc người xây dựng mạng phần mềm Hệ điều hành tảng phần mềm sau vận hành Giá thành phần mềm giải pháp khơng phải có giá thành hệ điều hành chọn mà bao gồm giá thành phầm mềm ứng dụng chạy Hiện Thiết kế xây dựng mạng LAN Mạng có xu hướng chọn lựa hệ điều hành mạng: hệ điều hành mạng Microsoft Windows phiên Linux Sau chọn hệ điều hành mạng, bước tiến hành chọn phần mềm ứng dụng cho dịch vụ Các phần mềm phải tương thích với hệ điều hành chọn 1.1.4 Cài đặt mạng Khi thiết kế thẩm định, bước tiến hành lắp đặt phần cứng cài đặt phần mềm mạng theo thiết kế 1.1.4.1 Lắp đặt phần cứng Cài đặt phần cứng liên quan đến việc dây mạng lắp đặt thiết bị nối kết mạng (Hub, Switch, Router) vào vị trí thiết kế mạng mức vật lý mơ tả 1.1.4.2 Cài đặt cấu hình phần mềm Tiến trình cài đặt phần mềm bao gồm: Cài đặt hệ điều hành mạng cho server, máy trạm Cài đặt cấu hình dịch vụ mạng Tạo người dùng, phân quyền sử dụng mạng cho người dùng Tiến trình cài đặt cấu hình phần mềm phải tuân thủ theo sơ đồ thiết kế mạng mức luận lý mô tả Việc phân quyền cho người dùng pheo theo chiến lược khai thác quản lý tài nguyên mạng Nếu mạng có sử dụng router hay phân nhánh mạng cần thiết phải thực bước xây dựng bảng chọn đường router máy tính 1.1.5 Kiểm thử mạng Sau cài đặt xong phần cứng máy tính nối vào mạng Bước kiểm tra vận hành mạng Trước tiên, kiểm tra nối kết máy tính với Sau đó, kiểm tra hoạt động dịch vụ, khả truy cập người dùng vào dịch vụ mức độ an toàn hệ thống Nội dung kiểm thử dựa vào bảng đặc tả yêu cầu mạng xác định lúc đầu 1.1.6 Bảo trì hệ thống Mạng sau cài đặt xong cần bảo trì khoảng thời gian định để khắc phục vấn đề phát sinh xảy tiến trình thiết kế cài đặt mạng Thiết kế xây dựng mạng LAN Mạng 1.2 Nội dung giáo trình Trong sáu giai đoạn cần thực tiến trình xây dựng mạng trên, giáo trình chủ yếu giới thiệu vấn đề liên quan đến giai đoạn thiết kế mạng mức luận lý vật lý Đây hai nội dung quan trọng tiến trình xây dựng mạng Các vấn đề khác tìm hiểu mơn học Mạng máy tính, Thực tập mạng máy tính 1.3 Mơ hình OSI Để dễ dàng cho việc nối kết trao đổi thông tin máy tính với nhau, vào năm 1983, Tổ chức tiêu chuẩn giới ISO phát triển mơ hình cho phép hai máy tính gởi nhận liệu cho Mơ hình dựa tiếp cận phân tầng (lớp), với tầng đảm nhiệm số chức Để hai máy tính trao đổi thơng tin với cần có nhiều vấn đề liên quan Ví dụ cần có Card mạng, dây cáp mạng, điện tín hiệu cáp mạng, cách thức đóng gói liệu, điều khiển lỗi đường truyền vv Bằng cách phân chia chức vào tầng riêng biệt nhau, việc viết phần mềm để thực chúng trở nên dễ dàng Mơ hình OSI giúp đồng hệ thống máy tính khác biệt chúng trao đổi thơng tin Mơ hình gồm có tầng: Tầng 1: Tầng vật ký (Physical Layer) Điều khiển việc truyền tải thật bit đường truyền vật lý Nó định nghĩa thuộc tính cơ, điện, qui định loại đầu nối, ý nghĩa pin đầu nối, qui định mức điện cho bit 0,1,… Tầng 2: Tầng liên kết liệu (Data-Link Layer) Tầng đảm bảo truyền tải khung liệu (Frame) hai máy tính có đường truyền vật lý nối trực tiếp với Nó cài đặt chế phát xử lý lỗi liệu nhận Tầng 3: Tầng mạng (Network Layer) Tầng đảm bảo gói tin liệu (Packet) truyền từ máy tính đến máy tính cho dù khơng có đường truyền vật lý trực tiếp chúng Nó nhận nhiệm vụ tìm đường cho liệu đến đích khác mạng Tầng 4: Tầng vận chuyển (Transport Layer) Tầng đảm bảo truyền tải liệu trình Dữ liệu gởi đảm bảo khơng có lỗi, theo trình tự, khơng bị mát, trùng lắp Đối với gói tin có kích thước lớn, tầng phân chia chúng thành phần nhỏ trước gởi đi, tập hợp lại chúng nhận Tầng 5: Tầng giao dịch (Session Layer) Thiết kế xây dựng mạng LAN Mạng Tầng cho phép ứng dụng thiết lập, sử dụng xóa kênh giao tiếp chúng (được gọi giao dịch) Nó cung cấp chế cho việc nhận biết tên chức bảo mật thông tin truyền qua mạng Tầng 6: Tầng trình bày (Presentation Layer) Tầng đảm bảo máy tính có kiểu định dạng liệu khác trao đổi thông tin cho Thông thường máy tính thống với kiểu định dạng liệu trung gian để trao đổi thông tin máy tính Một liệu cần gởi tầng trình bày chuyển sang định dạng trung gian trước truyền lên mạng Ngược lại, nhận liệu từ mạng, tầng trình bày chuyển liệu sang định dạng riêng Tầng 7: Tầng ứng dụng (Application Layer) Đây tầng cùng, cung cấp ứng dụng truy xuất đến dịch vụ mạng Nó bao gồm ứng dụng người dùng, ví dụ Web Browser (Netscape Navigator, Internet Explorer), Mail User Agent (Outlook Express, Netscape Messenger, ) hay chương trình làm server cung cấp dịch vụ mạng Web Server (Netscape Enterprise, Internet Information Service, Apache, ), Các FTP Server, Mail server (Send mail, MDeamon) Người dùng mạng giao tiếp trực tiếp với tầng Về nguyên tắc, tầng n hệ thống giao tiếp, trao đổi thông tin với tầng n hệ thống khác Mỗi tầng có đơn vị truyền liệu riêng: Tầng vật lý: bit Tầng liên kết liệu: Khung (Frame) Tầng Mạng: Gói tin (Packet) Tầng vận chuyển: Đoạn (Segment) Trong thực tế, liệu gởi từ tầng xuống tầng tầng thấp máy tính gởi Ở đó, liệu truyền đường truyền vật lý Mỗi liệu truyền xuống tầng phía bị "gói" lại đơn vị liệu tầng Tại bên nhận, liệu truyền ngược lên tầng cao dần Mỗi lần qua tầng, đơn vị liệu tương ứng tháo Đơn vị liệu tầng có tiêu đề (header) riêng OSI mơ hình tham khảo, nhà sản xuất phát minh hệ thống mạng thực chức tầng theo cách thức riêng Các cách thức thường mô tả dạng chuẩn mạng hay giao thức mạng Như dẫn đến trường hợp chức hai hệ thống mạng khác không tương tác với Hình so sánh kiến trúc hệ điều hành mạng thơng dụng với mơ hình OSI 10 Thiết kế xây dựng mạng LAN Mạng hình VLAN chúng cung cấp chế giao tiếp nhóm mạng định nghĩa Giao tiếp tầng cài vào switch cung cấp bên ngồi phận tích hợp kiến trúc switch hiệu suất cao 6.7 Các mơ hình cài đặt VLAN 6.7.1 Mơ hình cài đặt VLAN dựa cổng Trong sơ đồ này, nút nối cổng switch thuộc VLAN Mơ hình tăng cường tối đa hiệu suất chuyển tải thơng tin vì: Người sử dụng gán dựa cổng VLANs quản lý cách dễ dàng Tăng cường tối đa tính an tồn VLAN Các gói tin khơng rò rỉ sang vùng khác VLANs thành phần điều khiển cách dễ dàng toàn mạng 75 Thiết kế xây dựng mạng LAN Mạng Hình 6.5 – Cài đặt VLAN dựa cổng 6.7.2 Mơ hình cài đặt VLAN tĩnh VLAN tĩnh nhóm cổng switch mà nhà quản trị mạng gán vào VLAN Các cổng thuộc VLAN mà gán nhà quản trị thay đổi Mặc dù VLAN tĩnh đòi hỏi thay đổi nhà quản trị, chúng an tồn, dễ cấu hình dễ dàng để theo dõi Kiểu VLAN thường hoạt động tốt mạng mà di dời điều khiển quản lý Hình 6.6 – Cài đặt VLAN tĩnh 6.7.3 Mơ hình cài đặt VLAN động VLAN động nhóm cổng switch mà chúng xác định tự động việc gán VLAN cho chúng Hầu hết nhà sản xuất switch sử dụng 76 Thiết kế xây dựng mạng LAN Mạng phần mềm quản lý thông minh Sự vận hành VLAN động dựa địa vật lý MAC, địa luận lý hay kiểu giao thức gói tin Khi trạm nối kết lần vào cổng switch, switch tương ứng kiểm tra mục từ chứa địa MAC sở liệu quản trị VLAN tự động cấu hình cổng vào VLAN tương ứng Lợi ích lớn tiếp cận quản lý với việc nối dây người sử dụng nối vào di dời việc cảnh báo tập trung máy tính khơng nhận biết đưa vào mạng Thông thường, cần nhiều quản trị trước để thiết lập sở liệu phần mềm quản trị VLAN trì sở liệu xác tất máy tính tồn mạng Hình 6.7 –Cài đặt VLAN động 6.8 Mơ hình thiết kế VLAN với mạng đường trục Điều quan trọng kiến trúc VLAN khả truyền tải thông tin VLAN switch nối lại với với router nằm mạng đường trục Đó chế truyền tải VLAN cho phép giao tiếp VLAN toàn mạng Các chế truyền tải xóa bỏ rào cản mặt vật lý người sử dụng tăng cường tính mềm dẽo cho giải pháp sử dụngVLAN người sử dụng di dời cung cấp chế cho khả phối hợp thành phần hệ thống đường trục Hình 6.8 - Thiết kế VLAN xuyên qua Backbone 77 Thiết kế xây dựng mạng LAN Mạng Đường trục thông thường hoạt động điểm tập hợp nhiều lượng thông tin lớn Nó mang thơng tin người dùng cuối VLAN nhận dạng switch, router server nối trực tiếp Với đường trục, băng thơng lớn, đường nối kết có khả lớn thường chọn để chuyển tải thông tin xun qua tồn cơng ty Chương 7: Thiết kế mạng cục LAN Mục đích: Chương nhằm giới thiệu cho người đọc vấn đề sau : Tiến trình thiết kế mạng LAN Lập sơ đồ thiết kế mạng LAN Sơ đồ mạng tầng vật lý Nối kết tầng switch Thiết kế mạng tầng Xác định vị trí đặt Server Cách làm tài liệu, hồ sơ mạng 7.1 Giới thiệu tiến trình thiết kế mạng LAN Một bước quan trọng để đảm bảo hệ thống mạng nhanh ổn định khâu thiết kế mạng Nếu mạng không thiết kế kỹ lưỡng, nhiều vấn đề không lường trước phát sinh mở rộng mạng bị ổn định Thiết kế mạng bao gồm tiến trình sau: 78 Thiết kế xây dựng mạng LAN Mạng Thu thập thông tin yêu cầu mong muốn người sử dụng mạng Xác định luồng liệu tương có hướng đến khả phát triển tương lai vị trí đặt server Xác định tất thiết bị thuộc lớp 1,2 cần thiết sơ đồ mạng LAN WAN Làm tài liệu cài đặt mạng mức vật lý mức luận lý Sẽ có nhiều giải pháp thiết kế cho mạng Việc thiết kế mạng cần hướng đến mục tiêu sau: Khả vận hành: Tiêu chí mạng phải hoạt động Mạng phải đáp ứng yêu cầu công việc người sử dụng, phải cung cấp khả kết nối người dùng với nhau, người dùng với ứng dụng với tốc độ độ tin cậy chấp nhận Khả mở rộng: Mạng phải mở rộng Thiết kế ban đầu phải mở rộng mà không gây thay đổi lớn thiết kế tổng thể Khả tương thích: Mạng phải thiết kế với cặp mặt hướng công nghệ phải đảm bảo không ngăn cản việc đưa vào cơng nghệ tương lai Có thể quản lý được: Mạng phải thiết kế cho dễ dàng việc theo dõi quản trị để đảm bảo vận hành sn sẻ tính Chương chủ yếu tập trung vào tiến trình thiết kế mạng vấn đề làm tài liệu 7.2 Lập sơ đồ thiết kế mạng Sau yêu cầu cho mạng tổng thể thu thập, bước xây dựng sơ đồ mạng (topology) hay mơ hình mạng cần thiết lập Việc thiết kế sơ đồ mạng chia thành bước: o Thiết kế sơ đồ mạng tầng vật lý o Thiết kế sơ đồ mạng tầng liên kết liệu o Thiết kế sơ đồ mạng tầng mạng 7.2.1 Phát triển sơ đồ mạng tầng vật lý Sơ đồ dây vấn đề cần phải xem xét thiết kế mạng Các vấn đề thiết kế mức liên quan đến việc chọn lựa loại cáp sử dụng, sơ đồ dây cáp phải thỏa mãn ràng buộc băng thông khoảng cách địa lý mạng Sơ đồ mạng hình sử dụng cáp xoắn đôi CAT thường dùng Đối với mạng nhỏ, cần điểm tập trung nối kết cho tất máy tính với điều kiện khoảng cách từ máy tính đến điểm tập trung nối kết không 100 mét 79 Thiết kế xây dựng mạng LAN Mạng Thông thường, tòa nhà người ta chọn phòng đặc biệt để lắp đặt thiết bị mạng Hub, switch, router hay bảng cấm dây (patch panels) Người ta gọi phòng Nơi phân phối MDF (Main distribution facility) Hình 7.1 – Sử dụng MDF cho mạng có đường kính nhỏ 200 mét Đối với mạng nhỏ với điểm tập trung nối kết, MDF bao gồm hay nhiều bảng cấm dây nối kết chéo nằm ngang (HCC – Horizontal Cross Connect patch panel) Hình 7.2 – Sử dụng HCC patch panel MDF Số lượng cáp chiều ngang (Hirizontal Cable) kích thước HCC patch panel (số lượng cổng) phụ thuộc vào số máy tính nối kết vào mạng Khi chiều dài từ máy tính đến điểm tập trung nối kết lớn 100 mét, ta phải cần thêm nhiều điểm tập trung nối kết khác Điểm tập trung nối kết mức thứ hai gọi Nơi phân phối trung gian (IDF –Intermediate Distribution Facility) Dây cáp để nối IDF MDF gọi cáp đứng (Vertical cabling) 80 Thiết kế xây dựng mạng LAN Mạng Hình 7.3 – Sử dụng thêm IDF cho mạng có đường kính lớn 200 mét Để nối IDF MDF cần sử dụng thêm patch panel nối kết chéo chiều đứng (VCC – Vertical Cross Connect Patch Panel) Dây cáp nối hai VCC patch panel gọi cáp chiều đứng (Vertical Cabling) Chúng cáp xoắn đôi khoảng cách MDF IDF không lớn 100 mét Ngược lại phải dùng cáp quang hi khoản cách lớn 100 mét Tốc độ cáp chiều đứng thường 100 Mbps 1000 Mbps Hình 7.4 – Sử dụng VCC patch panel để nối IDF với MDF Sản phẩm giai đoạn tài liệu đặc tả thông tin sau: 81 Thiết kế xây dựng mạng LAN Mạng Vị trí xác điểm tập trung nối kết MDF IDFs Kiểu số lượng cáp sử dụng để nối IDF MDF Hình 7.5 – Tài liệu vị trí MDF IDF Các đầu dây cáp phải đánh số ghi nhận nối kết cổng HCC VCC patch panel Ví dụ ghi nhận thông tin sợi cáp sử dụng IDF số Hình 7.6 – Tài liệu dây nối IDF 7.2.2 Nối kết tầng switch Sự đụng độ kích thước vùng đụng độ hai yếu tố ảnh hưởng đến hiệu mạng Bằng cách sử dụng switch phân nhỏ nhánh mạng nhờ giảm bớt tuần suất đụng độ máy tính giảm kích thước vùng đụng độ mạng 82 Thiết kế xây dựng mạng LAN Mạng Hình 7.7 – Sử dụng Switch để mở rộng băng thông mạng Một ưu switch bất đối xứng có hỗ trợ số cổng có thơng lượng lớn dành cho server cáp chiều dứng để nối lên switch / router mức cao Hình 7.8 – Sử dụng cổng tốc độ cao switch Để xác định kích thước vùng đụng độ bạn cần phải xác định máy tính nối kết vật lý cổng switch Trường hợp lý tưởng cổng switch có máy tính nối vào, kích thước vùng đụng độ có máy gởi máy nhận tham gia vào giao tiếp 83 Thiết kế xây dựng mạng LAN Mạng Hình 7.9 – Nối trực tiếp máy tính vào switch Trong thực tế ta thường dùng switch để nối Hub lại với Khi Hub tạo vùng đụng độ máy tính Hub chia sử băng thơng Hub Hình 7.10 – Nối HUB vào switch Thông thường người ta sử dụng Hub để tăng số lượng điểm nối kết vào mạng cho máy tính Tuy nhiên cần phải đảm bảo số lượng máy tính vùng đụng độ phải nhỏ đảm bảo băng thông cho máy tính Đa số Hub có hỗ trợ cổng tốc độ cao cổng lại (gọi up-link port) dùng để nối kết với switch để tăng băng thơng chung cho tồn mạng 84 Thiết kế xây dựng mạng LAN Mạng Hình 7.11 – Sử dụng cổng tốc độ cao HUB để nối với Switch 85 Băng thông cần thiết cho ứng dụng mơ tả hình đây: Hình 7.12 – Nhu cầu băng thơng ứng dụng Sau thiết kế xong sơ đồ mạng tầng hai, cần thiết phải ghi nhận lai thông tinvề tốc độ cổng nối kết cáp hình đây: Hình 7.13 – Tài liệu tốc độ cổng 7.2.3 Thiết kế mạng tầng Sử dụng thiết bị nối kết mạng tầng router, cho phép phân nhánh mạng thành mođun tách rời mặt vật lý luận lý Router cho phép nối kết mạng với mạng diện rộng mạng Internet chẳng hạn 86 Hình 7.14 – Sử dụng router mạng Router cho phép hạn chế truyền quảng bá xuất phát từ vùng đụng độ lan truyền sang vùng đụng độ khác Nhờ tăng băng thơng tồn mạng Đối với switch, gói tin gởi cho máy tính mà chưa biết truyền tất cổng để đến tất nhánh mạng khác Ngồi ra, router sử dụng để giải vấn đề như: số giao thức khơng thích hợp mạng có kích thước lớn, vấn đề anh ninh mạng vấn đề đánh địa mạng Tuy nhiên sử dụng router đắt tiền khó khăn việc cấu hình so với switch Trong ví dụ sau, mạng có nhiều nhánh mạng vật lý, tất thông tin trao đổi mạng Network mạng Network phải qua router Router chia mạng thành hai vùng đụng độ riêng rời Mỗi vùng đụng độ có địa mạng mặt nạ mạng riêng 87 Hình 7.15 – Sử dụng router để phân chia vùng đụng độ mạng 7.2.4 Xác định vị trí đặt Server Các server chia thành loại: Server cho tồn cơng ty (Enterprise Server) server cho nhóm làm việc (Workgroup server) Enterprise server phục vụ cho tất người sử dụng cơng ty, ví dụ Mail server, DNS server Chúng thường đặt MDF Workgroup server phục vụ cho số người dùng thường đặt IDF nơi gần nhóm người sử dụng server Hình 7.16 – Tài liệu vị trí đặt server 7.2.5 Lập tài liệu cho tầng Sau xây dựng sơ đồ cấp phát địa chỉ, bạn cần ghi nhận lại chiến lược cấp phát địa Một số tài liệu cần tạp bao gồm: Bảng đồ phân bố địa 88 Hình 7.17 – Bảng đồ phân bố địa IP Bảng tóm tắt mạng phân bố, địa giao diện router bảng chọn đường router Hình 7.18 – Bảng tóm tắt địa phân bố 89 .. .Thiết kế xây dựng mạng LAN Mạng Tuyên bố quyền Giáo trình sử dụng làm tài liệu giảng dạy nội trường cao đẳng nghề Công nghiệp Hà Nội Trường Cao đẳng nghề Công nghiệp Hà Nội không sử... trì 15 Thiết kế xây dựng mạng LAN Mạng Cho phép chi phí xây dựng mạng thấp Cung cấp nhiều sơ đồ nối kết mềm dẽo cài đặt Đảm bảo thành công việc liên nối kết mạng vận hành mạng cho dù thiết. .. dụng giáo trình với mục đích kinh doanh Mọi trích dẫn, sử dụng giáo trình với mục đích khác hay nơi khác phải đồng ý văn trường Cao đẳng nghề Công nghiệp Hà Nội Thiết kế xây dựng mạng LAN Mạng