Cấu ta ̣o và nguyên lý hoa ̣t đô ̣ng của Hub

Biên Soạn: K.s Lê Bá Lƣợng - 2012 Trang 26 - Cấu tạo:

Vi mạch điện tử đƣợc đặt trong một hộp, trên mặt hộp có các cổng giao tiếp (RJ-45, BNC) và các đèn trạng thái (LED),số cổng giao tiếp (port): 4, 8,16, 24, 48.

Hub là 1 trong những yếu tố quan trọng nhất của LAN, đây là điểm kết nối dây trung tâm của mạng, tất cả các trạm trên mạng LAN đƣợc kết nối thông qua Hub. Hub thƣờng đƣợc dùng để nối mạng, thông qua những đầu cắm của nó ngƣời ta liên kết với các máy tính dƣới dạng hình sao.

Một Hub thông thƣờng có nhiều cổng nối với ngƣời sử dụng để gắn máy tính và các thiết bị ngoại vi. Mỗi cổng hỗ trợ 1 bộ kết nối dùng cặp dây xoắn 10BASET từ mỗi trạm của mạng.

Khi tín hiệu đƣợc truyền từ một trạm tới Hub, nó đƣợc lặp lại trên khắp các cổng khác của Hub. Các Hub thông minh có thể định dạng, kiểm tra, cho phép hoặc không cho phép bởi ngƣời điều hành mạng từ trung tâm quản lý Hub.

Nếu phân loại theo phần cứng thì có 3 loại Hub: - Hub đơn (Stand Alone Hub).

- Hub modul (Modular Hub) Rất phổ biến cho các hệ thống mạng vì nó có thể dễ dàng mở rộng và luôn có chức năng quản lý, modular có từ 4 tới 14 khe cắm, có thể lắp thêm các Modul Ethernet 10BASET.

- Hub phân tầng (Stackable Hub) là lý tƣởng cho những cơ quan muốn đầu tƣ tối thiểu ban đầu nhƣng lại có kế hoạch phát triển sau này.

Phân loại theo khả năng ta có 2 loại:

- Hub bị động (Passive Hub): Hub bị động không chứa các linh kiện điện tử và cũng không sử lý các tín hiệu dữ liệu, nó có chức năng duy nhất là tổ hợp tín hiệu từ 1 số đoạn cáp mạng.

- Hub chủ động (Active Hub): có các linh kiện điện tử có thể khuyếch đại và xử lý các tín hiệu điện tử truyền giữa các thiết bị mạng. Quá trình sử lý dữ liệu đƣợc gọi

Biên Soạn: K.s Lê Bá Lƣợng - 2012 Trang 27 là tái sinh tín hiệu, nó làm cho tín hiệu trở nên tốt hơn, ít nhạy cảm với lỗi do vậy khoảng cách giữa các thiết bị có thể tăng lên. Ƣu điểm của Hub chủ động cũng kéo theo giá thành của nó cao hơn so với Hub bị động, các mạng Tokenring có su hƣớng dùng Hub chủ động.

2.4. Cấu tạo và nguyên lý hoa ̣t đô ̣ng của Bridge

- Cấu tạo

Có cấu tạo tƣơng tự nhƣ bộ lặp Repeater, bridge là một thiết bị có sử lý dùng để nối 2 mạng giống hoặc khác nhau, nó có thể dùng đƣợc với các mạng có các giao thức khác nhau. Cầu nối hoạt động trên tầng liên kết dữ liệu nên không nhƣ bộ tiếp sức phải phát lại tất cả những gì nó nhận đƣợc thì cầu nối đọc các gói tin của tầng liên kết dữ liệu trong mô hình OSI và xử lý chúng trƣớc khi quyết định có chuyển đi hay không.

Khi nhận đƣợc các gói tin Bridge chọn lọc và chỉ chuyển những gói tin mà nó thấy cần thiết. Điều này cho phép Bridge trở nên có ích khi nối một vài mạng với nhau và cho phép nó hoạt động một cách mềm dẻo.

Để thực hiện điều này trong Bridge ở mỗi đầu kết nối có 1 bảng các địa chỉ các trạm đƣợc kết nối vào với nó, khi hoạt động cầu nối xem xét mỗi gói tin nó nhận đƣợc bằng cách đọc địa chỉ của nơi gửi và nơi nhận và dựa trên bảng địa chỉ phía nhận đƣợc gói tin nó quyết định gửi gói tin hay không và bổ xung vào bảng địa chỉ.

Khi đọc địa chỉ nơi gửi Bridge kiểm tra xem trong bảng địa chỉ của phần mạng nhận đƣợc gói tin có địa chỉ đó hay không, nếu không có thì Bridge tự động bổ xung bảng địa chỉ (cơ chế đó đƣợc gọi là tự học của cầu nối).

Biên Soạn: K.s Lê Bá Lƣợng - 2012 Trang 28 Khi đọc địa chỉ nơi gửi Bridge kiểm tra xem trong bảng địa chỉ của phần mạng nhận đƣợc gói tin có địa chỉ đó hay không, nếu có thì Bridge sẽ cho rằng đó là gói tin nội bộ thuộc phần mạng mà gói tin đến nên không chuyển gói tin đó đi, nếu ngƣợc lại thì Bridge mới chuyển sang phải bên kia.

Để tránh một Bridge ngƣời ta đƣa ra 2 khái niệm lọc và vận chuyển.

- Quá trình sử lý mỗi gói tin đƣợc gọi là quá trình lọc thể hiện trực tiếp khả năng hoạt động của Bridge.

- Tốc độ chuyển vận đƣợc thể hiện số gói tin trên giây trong đó thể hiện khả năng của Bridge chuyển các gói tin từ mạng này sang mạng khác.

Bridge A B C A B C

Hình: Hoạt động của cầu nối

Datalink Physic Physic Datalink Application Session Presentation Transport Network Physic Datalink Application Session Presentation Transport Network Physic Datalink

Biên Soạn: K.s Lê Bá Lƣợng - 2012 Trang 29 Hiện nay có 2 loại Bridge đang đƣợc sử dụng là Bridge vận chuyển và Bridge biên dịch. Bridge vận chuyển dùng để nối 2 mạng cục bộ cùng sử dụng 1 giao thức truyền thông của tầng liên kết dữ liệu, tuy nhiên mỗi mạng có thể sử dụng loại dây nối khác nhau. Bridge vận chuyển không có khả năng thay đổi cấu trúc các gói tin mà nó nhận đƣợc, nó chỉ quan tâm tới việc xem xét và vận chuyển gói tin đó đi.

Bridge biên dịch dùng để nối 2 mạng cục bộ có giao thức khác nhau có khả năng chuyển 1 gói tin thuộc mạng này sang mạng khác trƣớc khi chuyển qua.

Ngƣời ta sử dụng Bridge trong các trƣờng hợp sau:

- Mở rộng mạng hiện tại khi đã đạt tới khoảng cách tối đa do Bridge sau khi sử lý gói tin đã phát lại gói tin trên phần mạng còn lại nên tín hiệu tốt hơn bộ tiếp sức.

- Giảm bớt tắc nghẽn mạng khi có quá nhiều trạm bằng cách sử dung Bridge, khi đó chúng ta chia mạng thành nhiều phần bằng các Bridge, các gói tin trong nội bộ trong phần mạng sẽ không đƣợc phép qua phần mạng khác.

Để nối các mạng có giao thức khác nhau. Một vài Bridge có khả năng lựa chọn đối tƣợng vận chuyển. Nó có thể chỉ vận chuyển các gói tin của những địa chỉ xác định.

2.5. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của Switch - Bộ chuyển mạch

- Cấu tạo:

Có cấu tạo tƣơng tự nhƣ Hub, bộ chuyển mạch là sự tiến hoá của cầu, nhƣng có nhiều cổng và dùng các mạch tích hợp nhanh để giảm độ trễ của việc chuyển khung dữ liệu.

Switch giữa bảng địa chỉ MAC của mỗi cổng và thực hiện giao thức Spanning-tree. Switch cũng hoạt động ở tầng liên kết dữ liệu và trong suốt các giao thức ở tầng trên.

Biên Soạn: K.s Lê Bá Lƣợng - 2012 Trang 30

CHƢƠNG 3: LẬP SƠ ĐỒ BỐ TRÍ MẠNG

3.1. Sơ đồ mạng và vai trò của sơ đồ ma ̣ng

Trong thiết kế và lắp đă ̣t ma ̣ng lan sơ đồ ma ̣ng là mô ̣t khâu rất quan trọng, chúng ta phải lập ra sơ đồ để tìm một giải pháp để thuận lợi trong quá trình thi công. Việc lâ ̣p sơ đồ ma ̣ng còn giúp chúng ta tính toán , dƣ̣ trù dƣợc kinh phí và t rang thiết bi ̣ cần lắp đă ̣t.

- Xác định mục tiêu sử dụng LAN: Ai sử dụng LAN và yêu cầu về dung lƣợng trao đổ dữ liệu, loại hình dịch vụ, thời gian đáp ứng… Yêu cầu phát triển của LAN trong tƣơng lai, xác định chủ sở hữu và quản trị LAN.

- Xác định số lƣợng nút mạng hiện thời và tƣơng lai (rất lớn trên 1000 nút, vừa trên 100 nút và nhỏ dƣới 10 nút). Trên cơ sở số lƣợng nút mạng, chúng ta có phƣơng thức phân cấp, chọn kỹ thuật chuyển mạch, và chọn thiết bị chuyển mạch.

- Dựa vào mô hình phòng ban để phân đoạn vật lý đảm bảo hai yêu cầu an ninh và đảm bảo chất lƣợng dịch vụ.

- Dựa vào mô hình Tôpô lựa chọn công nghệ đi cáp. - Dự báo các yêu cầu mở rộng.

Dựa trên sơ đồ , phân tích và kinh phí dự kiến cho việc triển khai, chúng ta sẽ lựa chọn nhà cung cấp thiết bị tốt nhất nhƣ là Cisco, Nortel, 3COM, Intel.... Các công nghệ tiên tiến nhất phù hợp với điều kiện Việt Nam (kinh tế và kỹ thuật) hiện đã có trên thị trƣờng, và sẽ có trong tƣơng lai gần.

Đánh giá khả năng, giá thành:

- Dựa vào thông tin đã đƣợc xác định của các hãng có uy tín trên thế giới

- Thực hiện thử nghiệm và kiểm tra trong phòng thí nghiệm của các chuyên gia. - Đánh giá trên mô hình thử nghiệm

- Giá thành thấp đảm bảo các chỉ tiêu kỹ thuật, các yêu cầu của ứng dụng, tính khả năng mở của hệ thống.

Biên Soạn: K.s Lê Bá Lƣợng - 2012 Trang 31

3.2. Các loại sơ đồ mạng

Chúng ta có 3 loại sơ đồ sau:

 _{Sơ đồ luâ ̣n lý}

Biên Soạn: K.s Lê Bá Lƣợng - 2012 Trang 32 Phòng kỹ thuật Phòng mạng Phòng Giám Đốc Phòng lý thuyết 4 Phòng lý thuyết 6 Phòng đào tạo Phòng tuyển sinh Phòng lý thuyết 7 Phòng thực hành 1 Phòng thực hành 2 Phòng thực hành 3 Phòng thực hành 4 Phòng lý thuyết 5 Phòng lý thuyết 8

Dây mạng kết nối nội bộ vàADSL

Dây mạng kết nối nội bộ và ADSL Dây mạng kết nối từ Switch

Dây mạng kết nối từ Switch tổng

Mô hình tổng quan cách thức đi dây mạng

Biên Soạn: K.s Lê Bá Lƣợng - 2012 Trang 33

 Sơ đồ chi tiết

Ví dụ trong một phòng thực hành

Phòng thực hành đƣợc trang bị các thiết bị sau: - 45 máy tính phục vụ học viên thực hành trên máy. - 2 Switch 24 Port kết nối mạng nội bộ và Internet. - Bàn giám sát phòng máy thực hành.

- Dây mạng kết nối nội bộ, các thiết bị cung cấp nguồn cho các thiết bị. Ta có thể mô tả nhƣ hình vẽ sau:

Biên Soạn: K.s Lê Bá Lƣợng - 2012 Trang 34

Đƣờng kết nối LAN và ADSL

Switch 24 Port Switch 24 Port Đƣờng kết nối LAN&ADSL Cửa ra vào Cửa ra vào Cửa ra vào

Lối đi Lối đi

Đƣờng dây mạng đƣợc gói lại

Bàn quản lý

Biên Soạn: K.s Lê Bá Lƣợng - 2012 Trang 35 Ví dụ phòng kỹ thuật đƣợc trang bị các thiết bị sau:

- 2 máy tính phục vụ cho chuyên gia và các kỹ thuật viên quản lý, xử lý kỹ thuật của trung tâm.

- 1 Modem kết nối ADSL.

- 1 LiOA phục vụ toàn Trung Tâm. - 2 bàn phục vụ công tác kỹ thuật.

- 2 tủ đựng các linh kiện, thiết bị kỹ thuật. - 1 Switch 24 Port kết nối Network Local. - 1 bàn tiếp khách.

- Dây mạng kết nối mạng nội bộ, Internet và các nguồn điện cung cấp cho các thiết bị, ta có thể mô tả nhƣ hình vẽ:

Cửa ra vào Tủ Tủ Bàn kỹ thuật Bàn kỹ thuật Bàn tiếp khách Đƣờng liên kết Local

Dây mạng đƣợc gói lại

Dây mạng đƣợc gói lại Switch 24 Port

Hình: Phòng Kỹ Thuật

LiOA Modem

Biên Soạn: K.s Lê Bá Lƣợng - 2012 Trang 36

CHƢƠNG 4: KHẢO SÁT VÀ LẮP ĐẶT

Để lắp đặt hệ thống mạng của mô ̣t trung tâm đào tạo , của một doanh nghiệp , hay mô ̣t công ty… , ta có thể có rất nhiều cách để giải quyết vấn đề này, cụ thể nhƣ sau: ta có thể lắp đặt : 1 máy chủ phụ vụ nội bộ và kết nối Internet , quản lý mạng nội bộ, backup dữ liệu, chia sẻ tài nguyên dùng chung nhƣ máy In , máy Fax. Chúng ta có thể tiến hành qua các bƣớc sau:

Bước 1: Khảo sát chung, thiết lập sơ đồ Bước 2: Xác đi ̣nh vi ̣ trí lắp đặt máy tính Bước 3: Xác định vị trí lắp đặt Hub, Switch Bước 4: Tính toán dây cáp

Bước 5: Xác định nhu cầu và khả năng tài chính Bước 6: Lập bảng dự trù

Bước 7: Tính giá trị thiết bị Bước 8: Dự tính nhân công

Chúng ta phải tìm hiểu rỏ các yêu cầu của doanh nghiệp về các vấn đề nhƣ : vị trí thi công, số lƣơ ̣ng máy tính, số lƣợng phòng ban, chất lƣợng di ̣ch vu ̣, thời gian bảo hành…

Yêu cầu về thi công:

 Theo tiêu chuẩn

 _{Thẩm mỹ}  _{An toàn}

 Chi phí tốt nhất

Yêu cầu về di ̣ch vu ̣:

 Hoàn thành đúng thời hạn

 _{Cam kết về tốc đô ̣ truyền tải.}  _{Thời gian bảo hành hê ̣ thống.}

Biên Soạn: K.s Lê Bá Lƣợng - 2012 Trang 37 Chúng ta phải khảo sát khu vực hay tòa nhà chuẩn bị thi công có vị trí địa l ý, co sở ha ̣ tầng , cấu trúc… nhƣ thế nào để lƣ̣a cho ̣n giải pháp thiết bi ̣ thi công cũng nhƣ môi trƣờng truyền là tốt nhất . Đồng thời chúng ta phải lập ra bản vẽ kỹ thuật để thuận lơ ̣i trong quá trình thi công.

Khảo sát:

 Vị trí khu vực thi công.

 Vị trí đặt thiết bị

 Kích thƣớc cụ thể từng phòng ban

 _{Lối đi cáp…}

Khảo sát và vẽ sơ đồ thi công hệ thống :

 _{Sơ đồ luâ ̣n lý.}

 _{Sơ đồ vâ ̣t lý tổng thể.}  Sơ đồ chi tiết.

Biên Soạn: K.s Lê Bá Lƣợng - 2012 Trang 38 Trƣớc khi thi công bất kỳ hê ̣ thống ma ̣ng hay công trình nào chúng ta cũng cần phải dự toán trƣớc về các yếu tố liên quan để cho

viê ̣c thi công đƣợc thuâ ̣n lợi và dễ dàng hơn . Ví dụ nhƣ sau :

TT Các thiết bị khác Đơn giá

Switch - Thiết bị liên kết

1 ^{X.Net/ SureCom/ Repotec/ Planet Switching HUB 10/100 -}

24 Port ^{$ 84.0/*11}

Modem - Thiết bị kết nối Internet

2 SPEEDCOM ADSL (with spliter) External(USB Port) $ 22.0 Dây mạng - Thiết bị liên kết

3 AMP Cat-5 UTP 4-pair CMR rated, Solid Cable (305m) $ 46.0/*5 Chuẩn RJ45 - Thiết bị liên kết - Kìm Kẹp

4 ^{AMP RJ-45 Conector (đầu nối RJ-45) - Kìm bấm dây mạng} RJ11 & RJ45

$ 30.0/*5 & 12.0 Máy In - Printer

5 ^{HP Laser Jet Printer 1320 (A4; 21 ppm; 1200 dpi; 16MB tự}

động đảo giấy. ^{$ 392.0}

Máy Fax Modem

6 ^{Zoom ADSL X4 Ethenet + USB/ Router/ Gateway/}

Firewall/ Splitter. ^{$ 78.0}

Máy Photo

7 Konica 3231/3331/3240/3340… $ 765

Tổng thành tiền $ 2573

Khi nhâ ̣n thi công mô ̣t hê ̣ thống ma ̣ng chúng ta phải có một kế hoạch thi công rõ ràng, cụ thể nhƣ ngày bắt đầu, ngày kết thúc…

Mô ̣t kế hoa ̣ch thi công cần có các yếu tố chính sau : o Số lƣơ ̣ng nhân công

o Thời gian bắt đầu thƣ̣c hiê ̣n

o Thời gian hoàn thành tƣ̀ng ha ̣ng mu ̣c o Thời gian hoàn thành công trình o Thời gian nhiê ̣m thu và bàn giao

Biên Soạn: K.s Lê Bá Lƣợng - 2012 Trang 39

TÀI LIỆU THAM KHẢO

1. Internetworking Design Basics, Copyright Cisco Press 2003. 2. Internetwork Design Guide, Copyright Cisco Press 2003. 3. ISP Network Design. IBM.

4. LAN Design Manual. BICSI. 5. Mạng căn bản - NXB Thống Kê. 6. Giáo trình: Quản trị mạng – HTC.

7. Mạng máy tính : Nguyễn Gia Hiểu – NXB Thông Tin.

8. Giáo trình: Thiết kế và xây dựng mạng LAN và WAN - Dự án 112. 9. TCP/IP Network Administration. Craig Hunt, O‟Reilly & Associates.

10. Trang Web: www.Quantrimang.com

Biên Soạn: K.s Lê Bá Lƣợng - 2012 Trang 40

MỤC LỤC

CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ MẠNG MÁY TÍNH ... 1

1.1. Vài nét về sự hình thành và phát triển của mạng máy tính ... 1

1.2. Định nghĩa mạng máy tính và mục đích của việc kết nối mạng ... 1

1.2.1. Nhu cầu của việc kết nối mạng máy tính ... 1

1.2.2. Định nghĩa mạng máy tính ... 2

1.2.3. Đƣờng truyền ... 2

1.3. Phân loại mạng máy tính ... 3

1.4. Giới thiệu các mạng máy tính thông dụng nhất ... 3