CHƢƠNG 3 : CÁP MẠNG VÀ VẬT TẢI TRUYỀN
3.4. Đấu phần cứng
3.4.7. Một số kiểu nối mạng thông dụng và các chuẩn
Mơ hình phần cứng - Topo dạng BUS
- Dùng cáp đồng trục mỏng 50 , đƣờng kính xấp xỉ 5mm, T-connector, BNC connector
- Hai đầu cáp có hai Terminator 50 , chống phản hồi sóng mang dữ liệu. Dữ liệu truyền thông sẽ không đƣợc đảm bảo đúng đắn nếu một trong hai Terminator này bị thiếu hoặc bị lỗi.
- Trên mỗi đoạn cáp có thể liên kết tối đa 30 trạm làm việc. Khoảng cách tối thiểu giữa hai trạm là 0.5 m. Khoảng cách tối đa giữa hai trạm là 185m. Để
bảo đảm chất lƣợng truyền thông ngƣời ta thƣờng chọn khoảng cách tối thiểu giữa hai trạm là 5m.
- Việc liên kết các máy tính vào mạng đƣợc thực hiện bởi các T - connector và BNC connector.
- Số 2 trong tên gọi 10BASE-2 là bắt nguồn từ điều kiện khoảng cách tối đa giữa hai trạm trên đoạn cáp là 185m 200m
Quy tắc 5 - 4 -3
- Quy tắc 5-4-3 đƣợc áp dụng cho chuẩn 10BASE-2 dùng repeater cũng tƣơng tự nhƣ đối với trƣờng hợp cho chuẩn 10BASE-5
+ Khơng đƣợc có q 5 đoạn mạng
+ Khơng đƣợc có q 4 repeater giữa hai trạm làm việc bất kỳ
+ Khơng đƣợc có q 3 đoạn mạng có trạm làm việc. Các đoạn mạng khơng có trạm làm việc gọi là các đoạn liên kết. Hình 4-4. Mơ hình phần cứng 10BASE-2
Segment, max 30 node
Min 0,5 m; Max 185m c¸p máng T connector
Terminator Terminator
NIC
Hình 3-6: Mơ hình phần cứng 10BASE-2
Hình 4-5. Mở rộng mạng 10BASE-2 bằng Repeater Segment, max 185 m; 30 node
Segment, max 185 m; 30 node Repeater
Hình 4-6 . Quy tắc 5-4-3
Segment 1 Segment 2 Segment 3 Segment 4 Segment 5 Repeater 1 Repeater 2 Repeater 3 Repeater 4
Trạm liên kÕt Trạm làm việc Hình 3-12: Quy tắc 5-4-3 b. Kiểu 10BASE 5 Mơ hìnhphần cứng của mạng - Topo dạng BUS
- Dùng cáp đồng trục béo 50 còn gọi là cáp vàng, AUI connector (Attachement Unit Interface)
- Hai đầu cáp có hai Terminator 50 , chống phản hồi sóng mang tín hiệu. Dữ liệu truyền thông sẽ không đƣợc đảm bảo đúng đắn nếu một trong hai Terminator này bị thiếu hoặc bị lỗi.
- Trên mỗi đoạn cáp có thể liên kết tối đa 100 AUI Transceiver Connector “cái”. Khoảng cách tối đa giữa hai AUI là 2,5 m, khoảng cách tối đa là 500m trên cáp có đánh các dấu hiệu theo từng đoạn bội số của 2,5m và để đảm bảo truyền thông ngƣời ta thƣờng chọn khoảng cách tối thiệu giữa hai AUI là 5 m.
- Việc liên kết các máy tính vào mạng đƣợc thực hiện bởi các đoạn cáp nối từ các AUI connector đến NIC trong máy tính, gọi là cáp AUI. Hai đầu cáp AUI liên kết với hai AUI connector “đực”. Chiều dài tối đa của một cáp AUI là 50 m. - Số 5 trong tên gọi 10BASE-5 là bắt nguồn từ điều kiện khoảng cách tối đa giữa hai AUI trên cáp là 500 m.
Quy tắc 5- 4-3
- Repeater: Nhƣ đã trình bày ở trên, trong mỗi đoạn mạng dùng cáp đồng trục béo khơng đƣợc có q 100 AUI, khoảng cách tối đa giữa hai AUI không đƣợc vƣợt quá 500m. Trong trƣờng hợp muốn mở rộng mạng với nhau bằng một thiết bị chuyển tiếp tín hiệu gọi là Repeater. Repeater có hai cổng, tín hiệu đƣợc
nhận vào ở cổng này thì sẽ đƣợc phát tiếp ở ra sau cổng kia sau khi đã đƣợc khuyếch đại. Tuy nhiên có những hạn chế bắt buộc về số lƣợng các đoạn mạng và nút mạng có thể có trên một Ethernet LAN
- Quy tắc 5-4-3 là quy tắc tiêu chuẩn của Ethernet đƣợc áp dụng trong trƣờng hợp muốn mở rộng mạng, nghĩa là muốn xây dựng một LAN có bán kính hoạt động rộng hoặc có nhiều trạm làm việc vƣợt quá những hạn chế trên một đoạn cáp mạng (segment).
- Quy tắc 5-4-3 đƣợc áp dụng cho chuẩn 10BASE-5 dùng repeater nhƣ sau: + Khơng đƣợc có q 5 đoạn mạng
+ Khơng đƣợc có q 4 repeater giữa hai trạm làm việc bất kỳ
+ Khơng đƣợc có q 3 đoạn mạng có trạm làm việc. Các đoạn mạng khơng có trạm làm việc gọi là các đoạn liên kết. Hình 4-7. Mơ hình phần cứng 10BASE-5
Segment, max 100 node
Min 2,5 m; Max 500m c¸p bÐo Transceiver
Terminator Terminator Transceiver cable NIC Hình 3-13: Mơ hình phần cứng 10BASE-5 Hình 4-8. Mở rộng mạng 10BASE-5 bằng Repeater Segment Segment Max 500m; 100 node Max 500m; 100 node
Hình 4-9. Quy tắc 5-4-3
Segment 1 Segment 2 Segment 3 Segment 4 Segment 5 Repeater 1 Repeater 2 Repeater 3 Repeater 4
Trạm liên kết
Trm lm vic
Hỡnh 3-15: Qui tắc 5-4-3 c. Kiểu 10BASE T100/1000
Mơ hình phẫn cứng của mạng
- Dùng cáp đôi xoắn UTP, RJ 45 connector, và một thiết bị ghép nối trung tâm gọi là HUB
- Mỗi HUB có thể nối từ 4 tới 24 cổng RJ45, các trạm làm việc đƣợc kết nối từ NIC tới cổng HUB bằng cáp UTP với hai đầu RJ45. Khoảng cách tối đa từ HUB đến NIC là 100m
- Về mặt vật lý (hình thức) topo của mạng có dạng hình sao
- Tuy nhiên về bản chất HUB là một loại Repeater nhiều cổng vì vậy về mặt logic, mạng theo chuẩn 10BASE-T vẫn là mạng dạng BUS
- Chữ T trong tên gọi 10BASE-T bắt nguồn từ chữ Twisted pair cable (cáp đôi dây xoắn)
Quy tắc mở rộng mạng
- Vì HUB là một loại Repeater nhiều cổng nên để mở rộng mạng có thể liên kết nối tiếp các HUB với nhau và cũng khơng đƣợc có q 4 HUB giữa hai trạm làm việc bất kỳ của mạng
- HUB có khả năng xếp chồng: là loại HUB có cổng riêng để liên kết các chúng lại với nhau bằng cáp riêng thành nhƣ một HUB. Nhƣ vậy dùng loại HUB này ngƣời dùng có thể dễ dàng mở rộng số cổng của HUB trong tƣơng lai khi cần thiết. Tuy nhiên số lƣợng HUB có thể xếp chồng cũng có giới hạn và phụ thuộv vào từng nhà sản xuất, thông thƣờng không vƣợt quá 5 HUB.
10BASE-5 với HUB: Dù HUB có khả năng xếp chồng, ngƣời sử dụng có thể tăng số lƣợng máy kết nối trong mạng nhƣng bán kính hoạt động của mạng vẫn khơng thay đổi vì khoảng cách từ cổng HUB đến NIC không thể vƣợt quá 100m. Một giải pháp để có thể mở rộng đƣợc bán kính hoạt động của mạng là dùng HUB có hỗ trợ một cổng AUI để liên kết các HUB bằng cáp đồng trục béo theo chuẩn 10BASE-5. Một cáp đồng trục béo theo chuẩn 10BASE-5 có chiều dài tối đa là 500m H×nh 4-10. CÊu hình phần cứng 10BASE-T
C¸p UTP Max 100m
Hình 3-16: Cấu hình phần cứng 10BASE-T Hình4 - 11. Mở rộng mạng 10BASE-T
H×nh 4-12. HUB xÕp chång
Cáp liên kÕt
chuyên dng
Hỡnh 3-18: HUB xp chng
Hình 4 - 13. Mở rộng LAN với 10BASE-T và 10BASE-5
Cáp UTP
CÂU HỎI ƠN TẬP
1. Nhà bạn có 2 máy tính, để kết nối 2 máy tính này lại với nhau. Việc đầu tiên bạn sẽ ra chợ bn bán thiết bị máy tính, nói với họ là bạn cần mua 1 đoạn dây cable :…..
2. Độ ngắn nhất của đọan dây cable này là bao nhiêu và dài nhất cho phép là bao nhiêu?
3. Khi nói đến Chuẩn 568A hoặc 568B là ý nói đến điều gì?
4. Khi nào dùng dây cable bấm chéo và khi nào dùng dây cable bấm thẳng? 5. Đối với việc bấm cable, ngƣời ta đƣa ra khái niệm thiết bị cùng loại và
thiết bị khác loại, vậy cùng loại là những thiết bị nào và khác loại là những thiết bị nào? Vì sao chúng cùng loại và khác loại?
6. Ghi ra thứ tự màu dây quy định chung của chuẩn 568B và 568A.
7. Khi test 1 sợi cáp bấm thẳng, các đèn báo các số dƣới đây không sáng (dây đứt). Cho biết sợi dây nào còn tận dụng đƣợc để kết nối từ máy tính đến hub, trong mạng 10BASE-T (đổi màu chữ)
1. 1,5,3 2. 4,5 3. 7,8 4. 1,6 5. 4,6 6. 2,7 7. 4,8 8. 4,5 9. 5,7 10. 2,8,6 11. 4,7,8 12. 5,6,7,1 13. 7,8,6 14. 2
8. Trƣờng hợp nào dƣới đây dùng dây cable bấm chéo: (đổi màu chữ) Hub – Hub
1. NIC – Router
2. Bridge – Computer 3. Computer – Computer
4. PC – Computer 5. Gateway – PC 6. Hub – NIC 7. Hub – Gateway 8. Modem – PC 9. Modem – Hub 10. Modem – Router 11. Switch – Computer
8. Một sợi dây cable bấm chéo, đầu 568B ngƣời kỹ thuật viên lúc trƣớc đã bấm thứ tự màu dây nhƣ thế này, Vậy đầu cịn lại tơi phải bấm nhƣ thế nào? Ghi rõ thứ tự màu dây : (điền vào ô tƣơng ứng).
Pin Đầu 568B Đầu 568A Pin Đầu 568B Đầu 568A
1 Trắng nâu 1 Trắng xanh dƣơng
2 Nâu 2 Xanh dƣơng
3 Trắng cam 3 Trắng cam
4 Xanh dƣơng 4 Nâu
5 Trắng xanh dƣơng 5 Trắng nâu
6 Cam 6 Cam
7 Trắng xanh lá 7 Trắng xanh lá
8 Xanh lá 8 Xanh lá
10. Đối với 1 mạng có thiết bị trung tâm là HUB, Switch thì cáp dùng để nối kết là loại nào?
11. Topoly mạng thơng dụng hiện nay là gì? Vì sao các topology khác khơng cịn đƣợc sử dụng?
12. Thiết bị nào cần dùng để làm giảm Collistion Domain của mạng: a. HUB
b. Repeater c. Gateway d. Router e. Switch
13. Dùng Brigde để kết nối 2 segmen mạng có lợi gì hơn so với kết nối trực tiếp, khi nào có thể dùng Brigde và khi nào phải dùng Router.
14. MAC Address là gì? Bạn có thể cấu hình MAC Address của máy bạn khơng? Vì sao?
15. Ngƣời ta làm thế nào để 2 card mạng của 2 hãng sản xuất khơng vơ tình trùng MAC Address với nhau
16. Thiết bị phần cứng nào cần phải có trong máy tính để có thể truy cập Internet ? a. Network Adapter. b. Modem. c. Graphic Card d. Sound Card e. HDD.
17. Thiết bị hub thông thƣờng nằm ở tầng nào của mơ hình OSI? A. Tầng 1
B. Tầng 2 C. Tầng 3
D. Tất cả đều sai
18. Thiết bị Switch thông thƣờng nằm ở tầng nào của mơ hình OSI? A. Tầng 1
B. Tầng 2 C. Tầng 3
19. Thiết bị Bridge nằm ở tầng nào của mơ hình OSI? A. Tầng 1
B. Tầng 2 C. Tầng 3
D. Tất cả đều sai
20. Thiết bị Repeater nằm ở tầng nào của mơ hình OSI? A. Tầng 1
B. Tầng 2 C. Tầng 3
D. Tất cả đều sai
21. Thiết bị Router thông thƣờng nằm ở tầng nào của mơ hình OSI? A. Tầng 1
B. Tầng 2
C. Từ tầng 3 trở lên D. Tất cả đều sai
22. Thiết bị Hub có bao nhiêu collision domain? A. 1
B. 2 C. 3 D. 4
23 Thiết bị Switch có bao nhiêu collision domain? A. 1 collision
B. 2 collision C. 1 collision/1port D. tất cả đều đúng
24. Thiết bị Switch có bao nhiêu Broadcast domain? A. 1
B. 2 C. 3
D. tất cả đều sai
25. Thiết bị Hub có bao nhiêu Broadcast domain? A. 1
B. 2 C. 3
26. Thiết bị Router có bao nhiêu collision domain ? A. 1
B. 2 C. 3
D. tất cả đều sai
27. Thiết bị router có bao nhiêu Broadcast domain? A. 1 broadcast/1port
B. 2 C. 3 D. 4
28. Cáp UTP có thể kết nối tối đa bao nhiêu mét? A. 10
B. 20 C. 100 D. 200
29. Cáp quang có thể kết nối tối đa bao nhiêu mét ? A. 1000
B. 2000
C. lớn hơn 1000 D. tất cả đều sai
30. Để nối Router và máy tính ta phải bấm cáp kiểu nào? A. Thẳng B. Chéo C. Kiểu nào cũng đƣợc D. Tất cả đều sai 31. Thiết bị Repeater xử lý ở: A. Tầng 1: Vật lý B. Tầng 2: Data Link C. Tầng 3: Network D. Tầng 4 trở lên
32. Phát biểu nào sau đây là đúng nhất cho Switch:
A. Sử dụng địa chỉ vật lý và hoạt động tại tầng Physical của mơ hình OSI. B. Sử dụng địa chỉ vật lý và hoạt động tại tầng Network của mơ hình OSI. C. Sử dụng địa chỉ vật lý và hoạt động tại tầng Data Link của mơ hình OSI.
D. Sử dụng địa chỉ IP và hoạt động tại tầng Network của mơ hình OSI. 33. Chọn phát biểu ĐÚNG về switch và hub:
A. Sử dụng HUB hiệu quả hơn, do HUB làm tăng kích thƣớc của collision- domain.
B. Sử dụng SWITCH hiệu quả hơn, do SWITCH phân cách các collision- domain.
C. HUB và SWITCH đều cho hiệu suất hoạt động ngang nhau, tuy nhiên SWITCH cho phép cấu hình để thực hiện một số cơng việc khác nên đắt tiền hơn.
D. HUB làm tăng hiệu năng của mạng do chỉ chuyển các tín hiệu nhị phân mà khơng xử lý gì hết. Khác với SWITCH phải xử lý các tín hiệu trƣớc khi truyền đi nên làm tăng độ trễ dẫn đến giảm hiệu năng mạng.
34. Cáp UTP đƣợc sử dụng với đầu nối là: A. RJ45
B. BNC C. Cả hai
D. Các câu trên đều sai
35. Khoảng cách tối đa cho cáp UTP là : A. 185m. B. 100m. C. 150m. D. 50m. BÀI TẬP THỰC HÀNH 1. Bài tập thực hành 1:
Thực hành làm cáp: cáp UTP cat 5 (dùng cho các kết nối Ethernet 10/100); cat 5e (dùng cho các kết nối 10/100/1000); cat 6.
Nội dung:
Hình 2-33: Sơ đồ các cặp dây của cáp xoắn UTP
Hình 2-34: Thứ tự các cặp dây khi nối với connector.
- Tìm hiểu connector RJ-45
Hình 2-35: Connector RJ-45 nhìn từ phía trước.
Hình 2-36: Thực hiện đút cáp vào jack RJ-45
Hình 2-37: Sử dụng kìm để bấm cáp.
- Kiểm tra cáp sau khi bấm:
+ Sử dụng đồng hồ chuyên dụng kiểm tra cáp. + Không sử dụng đồng hồ chuyên dụng. - So sánh tiêu chuẩn kỹ thuật các loại cáp Yêu cầu về thiết bị:
Yêu cầu cơ bản nhƣ chƣơng 1.
Cáp UTP cat 5, cat 5e, cat 6. Các đầu nối RJ-45. Đồng hồ đo cáp mạng chuyên dụng.
Yêu cầu giáo viên: Giới thiệu sơ đồ, các tính năng kỹ thuật, phân biệt sự
khác nhau giữa các loại cáp.
Yêu cầu học viên: làm đƣợc và kiểm tra, xác định đƣợc chất lƣợng các loại cáp.
2. Bài tập thực hành 2:
Thực hành tìm hiểu vỉ mạng (Network Interface Card), các thiết bị switch và hub.
Nội dung
- Vỉ mạng
Hình 2-38: Vỉ mạng Ethernet
- Phân biệt loại vỉ mạng, tốc độ, cách cắm giao tiếp mạng vào PC, loại khe cắm cáp của vỉ mạng.
- Cài đặt phần mềm điều khiển vỉ mạng (driver) vào hệ điều hành.
- Cấu hình các tham số cần thiết để vỉ mạng hoạt động (địa chỉ IP, subnet mask, ...).
- Cắm cáp mạng vào khe cắm của vỉ mạng và thực hiện kiểm tra, chạy thử.
Hub, Switch
- Tìm hiểu tính năng cơ bản của hub, switch.
- Phân biệt sự khác nhau giữa hub và switch (liên hệ với phần lý thuyết).
- Tìm hiểu các loại hub, switch khác nhau. Các đặc điểm cơ bản của hub, switch.
- Cách thức cấu hình hub, switch khi hoạt động. Đối với switch, khi chƣa cấu hình VLAN và khi cấu hình VLAN phải thực hiện nhƣ thế nào ? ...
- Cách kết nối các máy tính với hub, switch.
- Cách kết nối các hub, switch với nhau và với router .
- Tìm hiểu quy tắc sử dụng hub, switch để mở rộng mạng LAN. Tính tốn các khoảng cách tối đa khi sử dụng hub, switch.
Hình 2-39: Một bộ switch của hãng Cisco.
Giới thiệu cách kiểm tra cục bộ từng thiết bị, cách kiểm tra các
thiết bị khi kết nối
- Sử dụng đồng hồ chuyên dụng đo các thông số. - Kết nối máy tính với hub, switch và chạy thử. Yêu cầu về thiết bị:
- Yêu cầu cơ bản nhƣ chƣơng 1.