XViệc thiết kế, lắp đặt mạng máy tính là một công đoạn hết sức khó khăn, để có thể thiết kế nên một hệ thống mạng hoàn chỉnh đồng thời có khoa học, đòi hỏi người thiết kế phải có tư duy cũng như kiến thức về nó. Hệ thống mạng chạy tốt hay không, duy trì được lâu hay không, thường xuyên gặp trục trặc hay là ít gặp, điều đó phần lớn đều bắt nguồn từ việc thiết kế hệ thống mạng có khoa học hay không. Việc lắp đặt các thiết bị cũng đòi hỏi sự khoa học, hệ thống mạng có thể chạy được đều nhờ vào các thiết bị kết nối (Repeater, Router, Switch, Hub…), và như thế việc đặt các thiết bị ở chỗ nào cho hợp lý để có thể phân phát tín hiệu mạng đều cho tất cả các thiết bị sử dụng, đó cũng là một yêu cầu không nhỏ. Ngoài ra thì việc lắp đặt hệ thống dây cáp, đường đi dây cũng là một yêu cầu đặt ra cho người thiết kế, lắp đặt cách đi dây mạng, nẹp mạng phải gọn gàng, không bị vướng víu trong khi di chuyển, đi lại và dễ thay thế, sửa chữa khi có sự cố xảy ra. Lắp đặt hệ thống mạng làm sao để cho dễ quản lý, dễ nâng cấp và hạn chế sự cố tới mức thấp nhất, đồng thời đảm bảo tính bảo mật cao, đó là cả một vấn đề đòi hỏi người thiết kế phải hết sức chú ý.
LỜI MỞ ĐẦU Phần 1: Tìm hiểu thiết bị kết nối mạng I.Repeater .6 1.Phân loại Hub III.Switch 1.Cơ chế hoạt động IV.Router 10 1.Phân loại Router 10 2.Cơ chế hoạt động 11 V.Bridge 12 Phần 2: Các kiểu kết nối mạng Lan 13 1.Thiết kế kiểu BUS 13 Với kiểu BUS máy tính nối với thơng qua trục cáp, hai đầu trục cáp có Terminador đánh dấu điểm kết thúc đường trục, máy tính nối với đường trục thơng qua Transceptor 13 13 2.Thiết kế kiểu vòng (Ring) .13 Các máy tính kết nối với thành hình vịng, máy tính nối với đường trục thơng qua Transceptor .13 Mạng dạng này, bố trí theo dạng xoay vịng, đường dây cáp thiết kế làm thành vịng khép kín, tín hiệu chạy quanh theo chiều Các nút truyền tín hiệu cho thời điểm nút mà Dữ liệu truyền phải có kèm theo địa cụ thể trạm tiếp nhận 13 Mạng dạng vịng có thuận lợi nới rộng xa, tổng đường dây cần thiết so với hai kiểu Nhược điểm đường dây phải khép kín, bị ngắt nơi tồn hệ thống bị ngừng 14 14 3.Mạng hình (Star) 14 Kết nối tất cáp tới điểm trung tâm Nếu sử dụng star mở rộng kết nối star lại với thông qua HUB SWITCH Dạng mở rộng phạm vi mức độ bao phủ mạng .14 14 Mạng đơn giản 14 .15 Mạng mở rộng 15 Phần 3: Xây dựng hệ thống mạng 16 IV.Dự kiến phương hướng lắp đặt 18 V.Thiết kế mạng mức vật lý 19 VI.Cấp phát địa mạng cho hệ thống .23 VII.Dự trù kinh phí .25 Dell Vostro 3668MT 25 Dell Vostro 3669 .26 KHOA CÔNG NGHỆ THƠNG TIN BÀI TẬP LỚN Mơn: Mạng Máy Tính ĐỀ TÀI: Xây dựng hệ thống mạng cho phòng 805, 806, 807, 808 nhà A10 Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội Giáo viên hướng dẫn: Nhóm thực hiện: Lớp: Thành viên nhóm: Hà Nội, tháng năm 2018 LỜI MỞ ĐẦU Hiện mạng máy tính có kết nối Internet phổ biển ngày tối ưu hóa việc thiết kế mạng máy tính cho khoa học việc làm cần thiết Việc thiết kế, lắp đặt mạng máy tính cơng đoạn khó khăn, để thiết kế nên hệ thống mạng hồn chỉnh đồng thời có khoa học, địi hỏi người thiết kế phải có tư kiến thức Hệ thống mạng chạy tốt hay khơng, trì lâu hay không, thường xuyên gặp trục trặc gặp, điều phần lớn bắt nguồn từ việc thiết kế hệ thống mạng có khoa học hay khơng Việc lắp đặt thiết bị địi hỏi khoa học, hệ thống mạng chạy nhờ vào thiết bị kết nối (Repeater, Router, Switch, Hub…), việc đặt thiết bị chỗ cho hợp lý để phân phát tín hiệu mạng cho tất thiết bị sử dụng, yêu cầu khơng nhỏ Ngồi việc lắp đặt hệ thống dây cáp, đường dây yêu cầu đặt cho người thiết kế, lắp đặt cách dây mạng, nẹp mạng phải gọn gàng, không bị vướng víu di chuyển, lại dễ thay thế, sửa chữa có cố xảy Lắp đặt hệ thống mạng dễ quản lý, dễ nâng cấp hạn chế cố tới mức thấp nhất, đồng thời đảm bảo tính bảo mật cao, vấn đề địi hỏi người thiết kế phải ý Chúng em làm tập lớn nhằm xây dựng hệ thống mạng cho phòng học , 805, 806, 807, 808 nhà A10 với mục đích cho sinh viên khoa trường thực hành Trong q trình hồn thành tập lớn chúng em khơng tránh khỏi sai sót, mong thơng cảm đóng góp ý kiến bổ sung thầy giáo tất bạn lớp Chúng em chân thành tiếp thu cảm ơn ! Nhóm sinh viên Phần 1: Tìm hiểu thiết bị kết nối mạng I Repeater Repeater thiết bị làm nhiệm vụ khuếch đại, phục hồi tín hiệu suy thối tổn thất lượng truyền Cơ chế hoạt động • Repeater thiết bị lớp (Physical Layer) mơ hình OSI Repeater có vai trị khuếch đại tín hiệu vật lí đầu vào cung cấp lượng cho tín hiệu đầu để đến chặng đường mạng Các nhu cầu truyền tín hiệu xa cần sử dụng Repeater • Hoạt động lớp vật lý • Repeater dùng để nối hai mạng có giáo thức (như mạng Ethernet,…) nối mạng có giao thức khác Ví dụ: Khi máy A phát thông tin lên đường truyền, thông tin theo đường truyền để đến C Repeater Khi thông tin truyền đến máy C tín hiệu bị yếu đường dây dài, máy C không hiểu hết thông tin mà máy A truyền tải Nhưng đường truyền đến Repeater, tín hiệu truyền vào cổng Repeater, tín hiệu lặp lại nhiều lần khuếch đại hồi phục lại tín hiệu truyền tín hiệu qua đầu tới máy B Với cách chiều dài mạng tăng Phân loại Hiện có loại Repeater sử dụng Repeater điện Repeater điện quang • Repeater điện nối với đường dây điện hai phía nó, nhận tín hiệu điện từ phía phát lại phía bên Sử dụng Repeater điện để nối phần mạng lại làm tăng khoảng cách mạng, bị hạn chế với khoảng cách tối đa độ trễ tín hiệu Ví dụ với mạng sử dụng cáp đồng trục 50 khoảng cách tối đa 2,8km • Repeater điện quang liên kết với đầu cáp quang đầu cáp điện Nó chuyển tín hiệu điện từ cáp quang để phát tín hiệu cáp quang ngược lại Việc sử dụng Repeater điện quang làm tăng thêm chiều dài mạng II Hub Hub sở hữu nhiều cổng từ lên tới 24 cổng, coi Repeater nhiều cổng Khi thông tin truyền tín hiệu vào cổng Hub, cổng khác nhận thông tin Phân loại Hub • Phân loại theo phần cứng: Hub đơn (Stand Alone Hub) Hub modun (Modular Hub) phổ biến cho hệ thống mạng dễ dàng mở rộng ln có chức nǎng quản lý, modular có từ đến 14 khe cắm, lắp thêm modun Ethernet 10BASET Hub phân tầng (Stackable Hub) lý tưởng cho quan muốn đầu tư tối thiểu ban đầu lại có kế hoạch phát triển LAN sau • Phân loại theo khả thực thi: Hub thuuj động (Passive Hub) Đảm bảo chức kết nối, khơng xử lí lại tín hiệu Khơng chứa linh kiện khuếch đại tín hiệu Khoảng cách máy tính Hub khơng lớn ½ khoảng cách tối đa cho phép máy tính mạng (giữa máy tính mạng 200m khoảng cách tối đa máy tính Hub 100m) Hub chủ động (Active Hub) Có khả khuếch đại tín hiệu để chống suy hao Chứa linh kiện có khả xử lí tín hiệu liệu thiết bị Q trình xử lý tín hiệu gọi tái sinh tín hiệu, giúp mạng khỏe hơn, nhạy cảm với lỗi, tang khoảng cách máy tính Hub thông minh (Intelligent Hub) Là Hub chủ động có thêm chức quản trị Hub giúp cho việc quản trị mạng dễ dàng Hub chuyên mạch (Switching Hub) Nó bao gồm mạch cho phép chọn đường nhanh cho tín hiệu cổng Hub Thay chuyển tiếp gói tin tới tất cổng Hub chuyển tiếp gói tin tới trạm đích gói tin Khả định hướng thiết bị nhanh III Switch Là thiết bị dùng để kết nối đoạn mạng với theo hình (Star) Theo mơ hình này, Switch đóng vai trị thiết bị trung tâm Switch có khả kết nối nhiều máy tính lại với tùy thuộc vào số cổng( port) Switch Cơ chế hoạt động • Trong mơ hình tham chiếu OSI, Switch hoạt động tầng liên kết liệu, ngồi có số loại Switch cao cấp hoạt động tầng mạng • Nhiệm vụ Switch chuyển tiếp khung từ nhánh mạng sang nhánh mạng khác cách có chọn lọc dựa vào địa MAC máy tính Để làm điều Switch cần phải trì nhớ bảng địa cục chứa vị trí tất máy tính mạng Mỗi máy tính chiếm mục bảng địa Mỗi Switch có dung lượng nhớ giới hạn điều xác định khả phục vụ tối đa Switch • Switch "học" thơng tin mạng thơng 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 thơng tin đến địa • Switch ghi nhớ địa MAC tất thiêt bị kết nối tới (A,B,C,D,…) Khi máy A phát tín hiệu lên Switch, Switch xác nhận cổng cần gửi tới phát tín hiệu qua cổng tới máy nhận • Ngày nay, giao tiếp liệu, Switch thường có chức chuyển khung liệu từ nguồn đến đích xây dựng bảng Switch IV Router Router thiết bị mạng máy tính dùng để chuyển gói liệu qua liên mạng đến đầu cuối, thơng qua tiến trình gọi định tuyến Định tuyến xảy tầng tầng mạng mơ hình OSI Router nối nhiều mạng với cho phép gói tin theo nhiều đường khác để tới đích Phân loại Router • Router có phụ thuộc giao thức: Chỉ thực việc tìm đường truyền gói tin từ mạng sang mạng khác không chuyển đổi Sơ đồ phòng máy Các yêu cầu phòng máy Đảm bảo độ thẩm mỹ, tạo hứng thú học tập khả sáng III tạo Kinh phí tiết kiệm tối đa đảm bảo yêu cầu thiết kế Thuận lợi khó khăn tiến hành lắp đặt Thuận lợi - Phịng máy có sẵn thiết bị chiếu sáng quạt… - Phịng có diện tích tương đối rộng - Nhà A10 có thang máy nên việc vận chuyển linh kiện thuận lợi, dễ dàng Khó khăn - Tối ưu hóa q trình chia sẻ hệ thống tối ưu chi phí - Các thiết bị điện tử đòi hỏi việc vận chuyển nhẹ nhàng tránh va đập để không làm ảnh hưởng đến linh kiện IV Dự kiến phương hướng lắp đặt - Do mạng thiết kế hai phịng, mơ hình tương đối rộng, ta lắp đặt hệ thống mạng LAN (Local Area Network) theo cấu trúc hình phịng phịng hợp lý vì: - Mạng LAN mạng cục cục kết nối máy tính bán kính hẹp, thơng thường vài trăm mét vài km Mạng LAN thường sử dụng nội quan tổ chức Kết nối thông qua môi trường truyền tốc độ cao cáp đồng trục, cáp quang - Trong cấu trúc dạng hình (Star) tất trạm nối vào thiết bị trung tâm có nhiệm vụ nhận tín hiệu từ trạm chuyển tín hiệu đến trạm đích a) Ưu điểm: - Khơng đụng độ hay ách tắc đường truyền, tận dụng tối đa đường truyền vật lý - Lắp đặt đơn giản dễ cấu hình lại mạng, có trục trặc trạm khơng gây ảnh hưởng đến tồn mạng nên dễ kiểm sốt, khắc phục cố b) Nhược điểm: - Độ dài đường truyền nối trạm với trung tâm bị hạn chế,tốn đường dây cáp nhiều Vì ta lựa chọn mơ hình mạng Server/Client (gồm 1server 29 client phịng) Hình 3.Sơ đồ logic cho phịng internet lắp ráp máy client máy server V Thiết kế mạng mức vật lý Qua khảo sát ta thấy phịng 805, 806, 807 808 ta có: - Cùng diện tích: độ dài 14m, độ rộng 7m ta lắp đặt sơ đồ hệ thống phòng máy cho phòng - Lắp đặt phòng 30( gồm máy chủ 29 máy trạm) - Mỗi phịng máy lắp thành dãy Trong đó: dãy máy (dãy áp sát vào cửa vào) dãy dãy máy quay lưng lại với nhau, dãy máy bao gồm máy chủ bàn giáo viên - Khoảng cách máy theo chiều dọc 1m(tính từ trung tâm máy liền kề nhau), dãy quay lưng lại với cách 0.5m - Cách lắp đặt vừa đảm bảo tính thẩm mỹ vừa tiết kiệm khơng gian phịng, đảm bảo lối lại mở rộng mơ hình mạng cần thiết Ngồi ra, nhằm đảm bảo cho tính thẩm mỹ, gọn gàng phòng, sử dụng nẹp mạng để bó dây mạng lại với dây đồng thời chống nhiễu từ dây với Sơ đồ minh họa hệ thống mạng phòng Sơ đồ vật lý riêng cho phịng máy Chú thích VI Cấp phát địa mạng cho hệ thống - Ta có địa IP cấp: 96.0.0.0 - Vì địa IP cấp thuộc Class A subnet mark: 255.0.0.0 - Ta có 24 bit để chia subnet host - Do cần chia địa mạng cho phòng, phòng 41 máy, nên ta dùng bit để chia host, thuận lợi cho việc mở rộng phòng máy sau này: Số host subnet là: 26 – = 62 (host) - Vì dùng bit cuối để chia host nên ta mượn 24 – = 18 bit đ ể chia subnet, phòng phòng subnet số subnet là: 218 – = 262142 (subnet) - Bước nhảy: 28 – = 64 Liệt kê subnet ID cần dùng phịng: (Khơng dùng 96.0.0.0) 96.0.0.64 (01100000.00000000.00000000.01000000) 96.0.0.128 (.10000000) 96.0.0.192 (.00000000.11000000) 96.0.1.0 (.00000001.00000000) Phịng 805: Subnet 96.0.0.64 - Có 41 máy nên ta dùng 41 địa chỉ: 96.0.0.65 96.0.0.105 - Địa quảng bá : 96.0.0.127 Phòng 806: Subnet 96.0.0.128 - Có 41 máy nên ta dùng 41 địa chỉ: 96.0.0.129 96.0.0.169 - Địa quảng bá : 96.0.0.191 Phịng 807: Subnet 96.0.0.192 - Có 41 máy nên ta dùng 41 địa chỉ: 96.0.0.193 96.0.1.233 - Địa quảng bá : 96.0.0.255 Phòng 808: Subnet 96.0.1.0 - Có 41 máy nên ta dùng 41 địa chỉ: 96.0.1.1 96.0.1.41 - Địa quảng bá : 96.0.1.63 VII Dự trù kinh phí MÁY CHỦ • Case máy Dell Vostro 3668MT - Hãng sản xuất: Dell Kiểu máy chủ: Mini Tower • BỘ XỬ LÝ - Tốc độ CPU: 3.0 Ghz/3MB cache Loại CPU sử dụng: Intel Core i7 Chipset: H110 • BỘ NHỚ CHÍNH - RAM: 8GB Loại nhớ: DDR4 Tốc độ BUS RAM: 2400MHz • LƯU TRỮ - Dung lượng ổ cứng: 1T Số vịng quay ổ cứng: 7200RPM • Giá: 18,200,000 VNĐ MÁY TRẠM: • Case máy Dell Vostro 3669 - Hãng sản xuất: Dell Kiểu máy chủ: Mini Tower • BỘ XỬ LÝ - Tốc độ CPU: 3.0 Ghz/3MB cache Loại CPU sử dụng: Intel Core i5 Chipset: H110 • BỘ NHỚ CHÍNH - RAM: 4GB Loại nhớ: DDR4 Tốc độ BUS RAM: 2400MHz • LƯU TRỮ - Dung lượng ổ cứng: 1T Số vòng quay ổ cứng: 7200RPM • Giá: 10,700,000 VNĐ Màn hình DELL LCD - E1715S - Hãng sản xuất: DELL - Kích thước hình: 17inch - Kiểu hình: TFT-LCD - Độ phân giải tối đa: 1280x1024 - Khả hiển thị màu: 16.7 Triệu màu - Độ sáng hình: 250cd/m2 - Thời gian đáp ứng: 5ms • Giá 2.300.000 VNĐ Repeater ND960 • Giá bán: 4.000.000 VND/bộ Switch T1600G - Hãng sản xuất: TP Link - Tốc độ truyền liệu: 10/100/1000Mbps • Giá bán: 3.600.000 VNĐ Dây mạng CAT-5E( Tenda loại A màu cam 4000VNĐ/1m) Bốn phòng có diện tích tương đối ta tính số dây phải dùng cho phịng từ suy số dây phải tính cho phịng Chiều dài từ switch tới máy dãy bên tường 1.5m, máy cách 1m, vấn đề liên quan đến linh kiện mà số dây cần dùng để kết nối dài ta có cộng thêm dãy 5m dây • Số dây cần dùng cho dãy là: 1.5m+2.5m+3.5m+4.5m+5.5m+6.5m+7.5m+5m=36.5m • Hai dãy cách switch 3.5m tính tương tự ta được: 2*(3.5m+4.5m+5.5m+6.5m+7.5m+8.5m+9.5m+10.5m+5m)=112m • Dãy ngồi tính tương tự ta được: 7.5m+8.5m+9.5m+10.5m+11.5m+12.5m+5m=62m Vậy số dây tối thiểu cần dùng cho phòng là: 201.5m Số dây tối thiểu cần dùng cho phòng là: 804m Giá: 402*4000=3.216.000 VNĐ Kinh phí Thiết bị Số lượng Đơn giá Thành tiền Modem 2.250.000 2.250.000 Repeater 4.000.000 16.000.000 Máy chủ Server 18.200.000 72.800.000 Switch 3.600.000 14.800.000 Dây cáp mạng 402m 4000/m 3.216.000 Đầu cắm cáp mạng 300 1000/chiếc 300,000 Bàn 120 700,000 84.000.000 Ghế 120 420.000 50.400.000 Màn hình 120 2.300.000 276.000.000 Máy trạm 116 10.700.000 1.241.200.000 Chi phí phát sinh 10,000,000 10.000.000 Cơng lắp đặt 30,000,000 30.000.000 Tổng chi phí 1.802.016.000 VIII Tài liệu tham khảo : bảng giá, công ty Tên Tên Đơn Ngày lấy Chú vật cơng ty giá đơn giá thích liệu Switch Siêu thị 3.600.000 20/12/201 http://www.sieuthivienthong.co viễn m thông Repeat Siêu thị er viễn 4.000.000 20/12/201 http://www.sieuthivienthong.co m thông Modem Siêu thị 2.250.000 20/12/201 http://www.sieuthivienthong.co viễn m thông Máy Hà nội chủ computer Máy Hà nội trạm computer Màn Hà nội hình computer 18.200.00 20/12/201 https://www.hanoicomputer.vn 10.700.00 20/12/201 https://www.hanoicomputer.vn 2.300.000 20/12/201 https://www.hanoicomputer.vn Bàn Hòa phát 700.000 20/12/201 https://hoaphathanoi Ghế Hòa phát 420.000 20/12/201 https://hoaphathanoi Dây Việt trung 4000/m cáp Đầucá p mạng Việt trung 1000/chiế c 20/12/201 http://www.maytinhviettrung.c om 20/12/201 http://www.maytinhviettrung.c om