Tìm hiểu về cách thức xây dựng mạng vlan trên thiết bị switch

Trờng đại học vinh Khoa CÔNG NGHệ THÔNG TIN ------------- ` Tìm hiểu về cách thức xây dựng mạng vlan trên thiết bị switch Giáo viên hớng dẫn : Ts. Lê Ngọc Xuân Sinh viên thực hiện : Nguyễn Hồng Nhã Lớp : 45K - CNTT Vinh, năm 2009 1 Lời Nói Đầu Trong những năm lại đây mạng Internet nói chung và cơ sở hạ tầng mạng VLAN nói riêng ở Việt Nam phát triển nh vũ bão, vì thế một tình trạng cấp thiết đợc đặt ra cho các kỹ s mạng là phải làm sao, thiết kế cài đặt sơ đồ mạng sao cho tối u nhất về các mặt phơng tiên. Trong quá trình học tập tại trờng Đại Học Vinh cũng nh thực tập tại công ty VNPT viễn thông Hà Tĩnh, em đã đợc tiếp xúc, đợc đọc, tham khảo về công nghệ này. Một công nghệ cho thấy đợc tính v- ợt trội so với các công nghệ đi trớc nó. Vì vậy em quyết định thực hiện đề tài Tìm hiểu về cách thức xây dựng mạng VLAN trên thiết bị Switch. Do thời gian có hạn, công nghệ VLAN là một công nghệ mới, phức tạp hơn nữa kiến thức của bản thân vẫn còn nhiều hạn chế, thiếu sót nên chắc chắn rằng đề tài không thể tránh khỏi những sai sót. Mong các thầy cô, các bạn góp ý cho em để em có thể hiểu sâu hơn, rộng hơn về công nghệ này. Đây là đề tài đợc thực hiện trong một thời gian dài và là thành quả lớn nhất của em trong quá trình học tập dới mái Trờng Đại Học Vinh. Ngoài sự cố gắng, nỗ lực của bản thân, em còn đợc sự động viên giúp đỡ của rất nhiều ngời để hoàn thành đề tài. Em xin cảm ơn các thầy cô giáo Khoa Công nghệ Thông tin, các Thầy cô giáo trờng Đại Học Vinh đã truyền đạt cho em rất nhiều kiến thức, kinh nghiệm quý báu trong quá trình học tập và nghiên cứu. Em xin cảm ơn thầy T.S Lê Ngọc Xuân đã tận tình hớng dẫn, định hớng góp ý cho em nhiều điều vô cùng quý báu trớc và trong quá trình em thực hiện đề tài này. Vinh, ngày 01 tháng 05 năm 2009. Nguyễn Hồng Nhã 2 MụC LụC Lời Nói Đầu 2 MụC LụC .3 Danh mục các từ viết tắt 7 Chơng 1 giới thiệu .9 1.1 Tổng quan về đề tài .9 1.2 Phạm vi đề tài 9 Chơng 2 công nghệ vlan .10 2.1 Giới thiệu chung về VLAN .10 2.2 Lợi ích của VLAN 11 2.3 Thay đổi sự quản lý .11 2.4 Vấn đề bảo mật .12 2.6 Bảng 2-1 Giới thiệu một số thiết bị chuyển mạch hỗ trợ tính năng VLAN có bán tại thị trờng Việt Nam .14 2.7 Các loại cáp và kết nối 15 2.7.1 cáp xoắn đôi .15 2.7.2 Kết nối Switch sử dụng cáp Rollover 16 2.7.3 Các kết nối VLAN .17 2.7.4 Các loại cáp Serial .17 2.7.5 Phơng pháp sử dụng các loại cáp Serial .19 Chơng 3 cấu trúc, hoạt động của vlan trên họ Switch .22 3.1 Tìm hiểu về họ Switch và cách xây dựng mạng vlan trên nó .22 3.1.1 Giới thiệu sơ qua về Switch 22 3.1.2 Phân đoạn mạng bằng Switch 23 3.1.3 Hoạt động cơ bản của Switch 23 3.1.4 Thời gian trễ của Ethernet Switch .24 3.1.5 Mô hình OSI và chuyển mạch Lớp 2 và Lớp 3 .25 3.1.5.1 Giới thiệu qua về mô hình 7 lớp OSI 25 3.1.5.2 Chuyển mạch Lớp 2 và Lớp 3 27 3.1.6 Chuyển mạch đối xứng và bất đối xứng 28 3.1.7 Bộ đệm .29 3.1.8 Hai phơng pháp chuyển mạch .30 3.1.9 Hoạt động của Switch 30 3.1.9.1 Chức năng của Ethernet Switch 30 3.1.9.2 Các chế độ chuyển mạch frame 32 3.1.9.3 Switch học địa chỉ 33 3.1.9.4 Các lệnh cấu hình cơ bản trên dòng Switch 1900, 2900, 2950. .34 3.1.9.4.1 Một số quy tắc về trình bày câu lệnh 34 3.1.9.4.2 Một số câu lệnh cơ bản 35 3.2 Cấu trúc và hoạt động của VLAN 40 3.2.1 Cấu trúc 40 3.2.2 Cách thức tạo lập VLAN .40 3 3.2.2.1 Static VLAN .41 3.2.2.1.1 Hiện thị thông tin VLAN 41 3.2.2.1.4 Gán các cổng sử dụng câu lệnh range (chỉ với dòng Switch 2950 ) 43 3.2.2.1.5 Lu cấu hình VLAN 43 3.2.2.1.6 Xóa cấu hình VLAN .43 3.2.2.1.7 Xử lý sự cố VLAN .45 3.2.2.1.8 Ví dụ cấu hình VLAN trên Switch 2900 45 3.2.2.2 Dynamic VLAN .49 3.2.3 Chia mạng VLAN 50 3.2.3.1 Các End-to-End VLAN (VLAN đầu cuối) 50 3.2.3.2 Geographic VLANs (Các VLAN cục bộ) 51 3.2.4 Các kiểu VLAN 51 3.2.5 Nhận dạng VLAN Frame 52 3.3 Phân biệt các VLAN .53 3.3.1 VLAN 1 .53 3.3.2 Default VLAN .53 3.3.3 User VLAN 53 3.3.4 Native VLAN 54 3.3.5 Management VLAN 54 3.4 Xử lý sự cố VLAN 54 3.4.1 Lý do 54 3.4.2 Tiến trình xử lý sự cố VLAN .55 3.4.3 Ngăn chặn cơn bão quảng bá .56 chơng 4 Giao thức mạch nối các VLAN .58 4.1 Sự ra đời của thuật ngữ Trunking 58 4.1.1 Khái niệm 58 4.1.2 Hoạt động của Trunking 58 4.1.3 Cấu hình một cổng là Trunk trên Switch .59 4.1.3.1 Cấu hình ISL trunk 59 4.1.3.2 Cấu hình Dot1Q trunk 59 4.1.3.3 kiểm tra trunking 60 4.2 Giao thức mạch nối VTP 60 4.2.1 Nguồn gốc VTP .60 4.2.2 Khái niệm VTP 61 4.2.3 Lợi ích của VTP .61 4.2.4 VTP domain .62 4.2.5 Các chế độ VTP .63 4.2.5.1 VTP Server (Chế độ mặc định) .63 4.2.5.2 VTP Client 63 4.2.5.3 Chế độ VTP trong suốt (Transparent) 63 4.2.6 Cấu hình VTP 64 4.2.6.1 Cấu hình VTP .64 4 4.2.6.2 KiÓm tra cÊu h×nh VTP .65 4.3 VÝ dô tham kh¶o thªm vÒ ®Þnh tuyÕn VLAN .66 Tµi liÖu tham kh¶o 74 5 6 Danh mục các từ viết tắt Kí hiệu Từ viết tắt Tiếng việt ARP Address Resolution Protocol Giao thức phân giải địa chỉ ATM Asynchronous Transfes Mode Chế độ truyền tải bất đồng bộ CAM Content Addressable Memory Bộ nhớ địa chỉ CLI Command Line Interface Giao diện dòng lệnh DCE Data Communication Equipment Thiết bị truyền thông dữ liệu DNS Domain Name System Hệ thống tên miền DRAM Dynamic Random Access Memory Ram động DTE Data Terminal Equipment Thiết bị đầu cuối dữ liệu HTTP Hypertext Transfer Protocol Giao thức truyền tải siêu văn bản IEEE Instituse Of Electrical And Electronic Engineers Viện các kỹ thuật điện và điện tử IP Internet Protocol Giao thức mạng ISL Inter-Switch-Link Chuyển đổi giao diện liên kết LAN Local Area Network Mạng cục bộ LANE Local Area Network Emulation Mô phỏng mạng LAN NIC Network Interface Card Cạc giao tiếp mạng OSI Open Systems Interconnection Liên kết các hệ thống mở PC Personal Computer Máy tính cá nhân STP Shielded Twisted Pair Cáp xoắn có vỏ bảo vệ VLAN Vitual Local Area Network Mạng LAN ảo VMPS VLAN Management Policy Server Chính sách quản lý VLAN VTP VLAN Trunking Protocol Giao thức mạch nối các VLAN WAN Wide Area Network Mạng diện rộng 7 8 Chơng 1 giới thiệu 1.1 Tổng quan về đề tài Xã hội ngày càng phát triển, nhu cầu trao đổi thông tin ngày càng tăng. Trớc đây, khi nhu cầu ít, thông tin đợc trao đổi rất đơn giản, có khi chỉ là kí hiệu, những chữ thông thờng rồi dần đến văn bản, email, tệp tin nhỏ, nh hiện nay, và cả trong tơng lai, ngời ta không chỉ muốn trao đổi các loại hình thông tin đơn giản cũ nữa mà ngời ta muốn trao đổi cả những thông tin có kích thớc lớn hơn, đa dạng nh âm thanh hình ảnh, video Trớc thực tế đó, ngoài việc đa ra các chính sách, các qui định, còn cần phải có các công nghệ mới để hỗ trợ cho việc xây dựng và triển khai dịch vụ. Ngời ta cần phải cải tạo hệ thống mạng để đáp ứng đợc nhu cầu đó, từ mạng lõi mạng phân tán cũng đã đợc cải thiện một cách đáng kể. Riêng cơ sở hạ tầng mạng gặp khó khăn hơn, về con ngời cũng nh thiết bị mới. Vấn đề đợc đặt ra ở đây là ngời quản trị phải làm gì để duy trì mạng của họ làm việc một cách tốt nhất và an toàn nhất. Nh chúng ta đã biết Tập đoàn Cisco là một tập đoàn lớn về các thiết bị phần cứng, họ đã không ngừng cải thiện và đa ra các dòng thiết bị để giúp chúng ta xây dựng một hạ tầng làm việc tốt nhất, thiết bị Switch cũng vậy nó đ- ợc ứng dụng rất rộng rãi trên hạ tầng mạng, ngày nay có rất nhiều ứng dụng đợc xây dựng trên thiết bị đó, VLAN trong đề tài này là một ứng dụng rất thực tiễn. Đề tài Tìm hiểu về cách thức xây dựng mạng VLAN trên thiết bị Switch dới đây nhằm mục đích nghiên cứu kĩ thuật về công nghệ VLAN trên thiết bị Switch và ứng dụng của nó. 1.2 Phạm vi đề tài Công nghệ VLAN là công nghệ mới và có nhiều vấn đề cần nghiên cứu. Đề tài Tìm hiểu về cách thức xây dựng mạng VLAN trên thiết bị Switch không tập trung vào nghiên cứu chuyên sâu một vấn đề mà chỉ nghiên cứu 9 VLAN với vai trò là một kỹ thuật trên các dòng họ Switch 1900, 2900, 2950, làm nổi bật lên công nghệ VLAN, các u điểm cũng nh khả năng ứng dụng của công nghệ. Đề tài đợc chia làm 4 chơng: - chơng 1 Giới thiệu - Chơng 2 công nghệ vlan - Chơng 3 cấu trúc, hoạt động của vlan trên họ Switch (1900, 2900, 2950) - chơng 4 Giao thức mạch nối các VLAN Chơng 2 công nghệ vlan 2.1 Giới thiệu chung về VLAN Một chức năng lớn của công nghệ chuyển mạch Ethernet đó là VLAN. Công nghệ VLAN đợc sử dụng để nhóm các workstation và server vào trong 10 . tài Tìm hiểu về cách thức xây dựng mạng VLAN trên thiết bị Switch dới đây nhằm mục đích nghiên cứu kĩ thuật về công nghệ VLAN trên thiết bị Switch và ứng. đề tài Công nghệ VLAN là công nghệ mới và có nhiều vấn đề cần nghiên cứu. Đề tài Tìm hiểu về cách thức xây dựng mạng VLAN trên thiết bị Switch không tập