Thiết kế, xây dựng và quản lý mạng lan

1 LỜI GIỚI THIỆU Trong những năm gần đây, cùng với sự phát triển của Công nghệ thông tin thì mạng máy tính cũng được phát triển rộng rãi, kéo theo ứng dụng của mạng máy tính là internet

THIẾT KẾ, XÂY DỰNG VÀ QUẢN LÝ MẠNG LAN

NGÀNH/CHUYÊN NGÀNH: TIN HỌC VĂN PHÒNG

(Lưu hành nội bộ)

Dùng cho đào tạo: Trung cấp

Nam Định, năm 202…

THIẾT KẾ, XÂY DỰNG VÀ QUẢN LÝ MẠNG LAN

NGÀNH/CHUYÊN NGÀNH: TIN HỌC VĂN PHÒNG

(Lưu hành nội bộ)

CHỦ BIÊN: LÊ HỮU TOẢN

Nam Định, năm 202…

1

LỜI GIỚI THIỆU

Trong những năm gần đây, cùng với sự phát triển của Công nghệ thông tin thì mạng máy tính cũng được phát triển rộng rãi, kéo theo ứng dụng của mạng máy tính là internet và các dịch vụ cũng trở nên không thể thiếu trong cuộc sống hiện đại Để phục

vụ việc học tập và nghiên cứu của sinh viên Công nghệ thông tin, trường Cao đẳng

Công nghiệp Nam Định, chúng tôi biên soạn giáo trình Thiết kế, xây dựng và quản lý mạng Lan Giáo trình bao gồm 3 bài, mỗi bài đều có phần kiến thức lý thuyết, câu hỏi

và phần thực hành cụ thể:

Bài 1 Tổng quan về mạng Lan

Bài 2 Thiết bị mạng LAN và chuẩn bấm dây mạng

Bài 3 Thiết kế mạng LAN

Bài 4 Xây dựng mạng LAN

Bài 5 Quản lí hệ thống mạng LAN

Giáo trình thiết kế, xây dựng và quản lý mạng Lan hướng dẫn sinh viên các kiến thức cơ bản đến nâng cao về các nội dung mạng Lan và quản lý hệ thống mạng Được biên soạn với phương châm đảm bảo tính logic, khoa học, thiết thực, dễ hiểu nhằm trang bị sinh viên những kiến thức cơ bản phục vụ cho nghiên cứu, học tập

Tài liệu xây dựng nhằm đáp ứng nhu cầu học tập và nghiên cứu của sinh viên trường Cao đẳng Công nghiệp Nam Định Do thời gian có hạn nên trong phạm vi cuốn giáo trình, không thể đề cập được tất cả những vấn đề nóng hổi trong lĩnh vực thiết kế xây dựng mạng Lan Nhóm tác giả rất mong nhận được các ý kiến đóng góp từ các thầy cô để tài liệu hoàn chỉnh hơn

Nam Định, tháng năm 20…

Chủ biên

2

MỤC LỤC

LỜI GIỚI THIỆU 1

MỤC LỤC 2

Bài 1: TỔNG QUAN VỀ MẠNG LAN 3

1.1 Giới thiệu 3

1.2 Thành phần của mạng LAN 6

1.2.1 Thành phần phần cứng 6

1.2.2 Thành phần phần mềm 7

Bài 2: THIẾT BỊ MẠNG LAN VÀ CHUẨN BẤM DÂY MẠNG 11

2.1 Thiết bị mạng 11

2.1.1 Thiết bị truyền dẫn 11

2.1.2 Thiết bị nối mạng 20

2.1.3 Thiết bị nối liên mạng 28

2.2 Chuẩn bấm dây mạng 33

2.2.1 Chuẩn bị dụng cụ 33

2.2.2 Bấm dây mạng theo chuẩn 34

Bài 3: THIẾT KẾ MẠNG LAN 37

3.1 Khái quát về thiết kế mạng LAN 37

3.1.1 Các mô hình 37

3.1.2 Các yêu cầu 41

3.2 Tiến trình thiết kế mạng 42

3.2.1 Tiếp nhận yêu cầu 42

3.2.2 Phân tích đặc điểm địa hình 42

3.2.3 Thiết kế sơ đồ 43

3.2.4 Kiểm thử 44

3.3 Sử dụng phần mềm VISIO để thiết kế mạng LAN 45

Bài 4: Xây dựng mạng LAN 49

4.1 Đọc bản vẽ 49

4.2 Các kỹ thuật thi công công trình mạng 49

4.3 Giám sát thi công mạng 54

Bài 5: QUẢN LÝ HỆ THỐNG MẠNG LAN 56

5.1 Cài đặt hệ điều hành mạng 56

5.2 Cài đặt giao thức mạng 65

5.3 Cài đặt các dịch vụ mạng 72

5.4 Thiết lập cấu hình bảo mật 91

TÀI LIỆU THAM KHẢO 93

3

Bài 1: TỔNG QUAN VỀ MẠNG LAN Mục tiêu

- Trình bày được những lợi ích mạng LAN

- Mô tả được chức năng các thành phần của mạng LAN

1.1 Giới thiệu

Trước khi có mạng máy tính, vào giữa những năm 50 những thế hệ máy tính đầu tiên thực hiện việc nhập liệu rất phức tạp phải thông qua các tấm bìa mà người viết chương trình đã đục lỗ sẵn Thông qua thiết bị đọc các tấm bìa thông tin được đưa vào máy tính Các thiết bị đọc bìa và máy in được thể hiện như thiết bị I/O của máy tính Sau một thời gian các máy tính được đưa vào hoạt động như máy tính trung tâm có thể được kết nối với nhiều thiết bị I/O

Cùng với sự phát triển của những ứng dụng trên máy tính các phương pháp nâng cao khả năng giao tiếp với máy tính trung tâm đã được đầu tư nghiên cứu rất nhiều Mạng máy tính được hoàn thiện và hiệu quả như ngày nay đã được phát triển qua 4 giai đoạn:

- Giai đoạn I: Giai đoạn thiết bị đầu cuối nối trực tiếp với máy tính trung tâm

- Giai đoạn II: Giai đoạn sử dụng các thiết bị tập trung

- Giai đoạn III: Giai đoạn sử dụng bộ tiền xử lý

- Giai đoạn IV: Giai đoạn mạng máy tính

1.1.1 Lịch sử phát triển mạng LAN

a Giai đoạn I bắt đầu từ những năm 60 với việc xuất hiện các mạng xử lý Mạng

xử lý bao gồm một máy tính trung tâm và các trạm cuối (terminal) Các trạm cuối chưa

có bộ ra xử lý cũng như các bộ nhớ trong, bộ nhớ ngoài riêng, chúng được nối với máy

xử lý trung tâm Máy tính trung tâm làm tất cả các công việc từ xử lý các chương trình ứng dụng, phân chia tài nguyên và dữ liệu đến việc điều khiển truy nhập, quản lý hàng đợi, truyền tin, trạm cuối

 Vào giữa những năm 60 một số nhà chế tạo máy tính đã nghiên cứu thành công những thiết bị truy cập từ xa tới máy tính của họ

 Một trong những phương pháp thâm nhập từ xa được thực hiện bằng việc cài đặt một thiết bị đầu cuối ở một vị trí cách xa trung tâm tính toán, thiết bị đầu cuối này được liên kết với trung tâm bằng việc sử dụng đường dây điện thoại và với hai thiết bị xử lý tín hiệu (thường gọi là Modem) gắn ở hai đầu và tín hiệu được truyền thay vì trực tiếp thì thông qua dây điện thoại

Hình 1-3: Mô hình truyền dữ liệu từ xa đầu tiên

b Giai đoạn sử dụng các thiết bị tập trung

Giai đoạn II là giai đoạn mạng xử lý với các thiết bị tập trung (concentrator) và dồn kênh (multiplexor) Bộ dồn kênh cho phép chuyển song song thông tin giữa các

4

trạm cuối với máy tính trung tâm Bộ tập chung có các bộ nhớ đệm có khả năng lưu trữ tạm thời thông tin để xử lý tuần tự Nhờ các thiết bị này số trạm cuối được tăng thêm đáng kể

c Giai đoạn sử dụng bộ tiền xử lý

Giai đoạn III được đánh dấu bằng sự xuất hiện mạng tiền xử lý Khi số trạm cuối tăng một lượng đáng kể, cần phải giảm bớt khối lượng công việc cho máy tính trung tâm, người ta đưa thêm vào mạng một bộ tiền xử lý Chức năng của bộ tiền xử lý

là điều khiển mạng truyền tin, quản lý trạng thái đường truyền (nối, tách), quản lý trạm cuối Nhờ sử dụng bộ tiền xử lý đã tăng sức mạnh cảu mạng và tăng độ mềm dẻo so với quản lý ghép nối cứng

d Giai đoạn mạng máy tính

Giai đoạn IV bắt đầu từ những năm 70, xuất hiện các mạng nối trực tiếp các máy tính với nhau nhằm phân tải cho cả hệ thống và tăng độ tin cậy, tăng giá trị tài nguyên của hệ thống Nhưng phải đến những năm 80, khi các máy vi tính (microcomputer) phát triển việc nối kết các máy tính thành mạng mới trở nên rộng rãi Các trạm cuối chính là các máy vi tính có bộ vi xử lý và bộ nhớ riêng Các xử lý riêng của mạng đưa vào các máy chủ, không còn khái niệm máy tính trung tâm nữa Mạng chỉ thực hiện chức năng vận chuyển thông tin và không phải xử lý tin như trước

Ví dụ điển hình trong giai đoạn này là hệ thống thiết bị đầu cuối 3270 của IBM được giới thiệu vào năm 1971 và được sử dụng dùng để mở rộng khả năng tính toán của trung tâm máy tính tới các vùng xa

Hình 1-4: Mô hình trao đổi mạng của hệ thống 3270

Những năm 1980 các hệ thống đường truyền tốc độ cao đã được thiết lập ở Bắc

Mỹ và Châu Âu và từ đó cũng xuất hiện các nhà cung cấp các dịnh vụ truyền thông với những đường truyền có tốc độ cao hơn nhiều lần so với đường dây điện thoại Với những chi phí thuê bao chấp nhận được, người ta có thể sử dụng được các đường truyền này để liên kết máy tính lại với nhau và bắt đầu hình thành các mạng một cách rộng khắp

Ở đây các nhà cung cấp dịch vụ đã xây dựng những đường truyền dữ liệu liên kết giữa các thành phố và khu vực với nhau và sau đó cung cấp các dịch vụ truyền dữ liệu cho những người xây dựng mạng Người xây dựng mạng lúc này sẽ không cần xây dựng lại đường truyền của mình mà chỉ cần sử dụng một phần các năng lực truyền thông của các nhà cung cấp

Ngày nay với một lượng lớn về thông tin, nhu cầu xử lý thông tin ngày càng cao Mạng máy tính hiện nay trở nên quá quen thuộc trong mọi lĩnh vực như khoa học,

5

quân sự, quốc phòng, thương mại, dịch vụ, giáo dục Hiện nay ở nhiều nơi mạng đã trở thành một nhu cầu không thể thiếu được việc kết nối các máy tính thành mạng cho chúng ta những khả năng mới to lớn

1.1.2 Lợi ích của mạng LAN

*) Đặc điểm của mạng LAN

- Có băng thông lớn, chạy được các ứng dụng trực tuyến được kết nối thông qua mạng như các cuộc hội thảo, chiếu phim…

- Phạm vi kết nối có giới hạn tương đối nhỏ

- Chi phí thấp

- Quản trị mạng LAN đơn giản

Đây là một hệ thống máy tính được kết nối với nhau để truyền tải dữ liệu và chia sẻ tập tin cho nhau

*) Lợi ích khi thi công hệ thống mạng LAN?

Một mạng máy tính cục bộ cung cấp khả năng kết nối mạng cho một nhóm các máy tính khác gần nhau trong một tòa nhà văn phòng, trường học, bệnh viện

Lợi ích của mạng LAN và khi sử dụng dịch vụ thi công lắp đặt mạng lan văn phòng cho Doanh nghiệp của bạn cụ thể như sau:

- Khả năng chia sẻ tài nguyên cho phép trong không gian lưu trữ và mạng lưới thiết bị ngoại vi như máy in, máy tính được chia sẻ bởi các máy trạm, mà không đòi hỏi về yêu cầu phần cứng, giảm chi phí cho Doanh nghiệp và tăng nâng cao năng suất

- Phần cứng máy tính tiêu chuẩn được sử dụng cho các máy trạm và máy chủ mạng, trong đó cung cấp rất nhiều thiết kế linh hoạt, bảo trì dễ dàng và hiệu quả

6

- Ứng dụng thường gặp là trong thời gian chuyển tiếp cho người dùng khi chuyển tới môi trường mạng khác nhau Điều nầy mang lại lợi ích là ít tốn kém hơn so với cấp phép độc lập

Thi công hệ thống mạng LAN thông qua việc chia sẻ tập tin, người dùng có thể

dễ dàng chuyển đổi các tập tin cho nhau, cho phép nhiều người sử dụng truy cập vào các ứng dụng trong cùng hệ thống

- Với lưu trữ dữ liệu tập trung hệ thống mạng LAN cung cấp khả năng chia sẻ

dữ liệu đặt trên một máy chủ duy nhất trong một vị trí trung tâm vì vậy quá trình sao lưu sẽ dễ dàng hơn vì tất cả dữ liệu được tập trung tại một vị trí Điều này làm giảm chi phí phát sinh do không bị đánh mất bất kỳ dữ liệu nào khi hệ thống có sự cố xảy

- Giao tiếp với người sử dụng khác cũng được cung cấp thông qua một hệ thống nhắn tin Vì vậy giúp cho việc quản lý được hiệu quả hơn cho Doanh nghiệp của bạn

1.2 Thành phần của mạng LAN

1.2.1 Thành phần phần cứng

Thiết bị mạng gồm: thiết bị truyền dẫn và thiết bị kết nối mạng

Thiết bị truyền dẫn: Cáp xoắn đôi, cáp đồng trục (Coaxial Cable), cáp sợi quang (Fiber optic cable)

Thiết bị kết nối mạng:

• Wireless Access Point là thiết bị kết nối mạng không dây

• Wireless Ethernet Bridge là thiết bị cho phép các thiết bị Ethernet kết nối vào mạng không dây

• Cạc mạng là một loại card mở rộng được gắn thêm trên máy tính, cung cấp giao tiếp vật lý và logic giữa máy tính với các thiết bị mạng, hệ thống mạng thông qua phương tiện truyền dẫn

• Repeater đơn giản chỉ là một bộ khuếch đại tín hiệu giữa hai cổng của hai phân đoạn mạng

• Hub là thiết bị có chức năng giống như Repeater nhưng nhiều cổng giao tiếp hơn cho phép nhiều thiết bị mạng kết nối tập trung với nhau tại một điểm

• Bridge là thiết bị cho phép nối kết hai nhánh mạng, có chức năng chuyển có chọn lọc các gói tin đến nhánh mạng chứa máy nhận gói tin

• Modem là thiết bị dùng để chuyển đổi dữ liệu định dạng số thành dữ liệu định dạng tương tự cho một quá trình truyền từ môi trường tín hiệu số qua môi trường tín hiệu tương tự và sau đó trở môi trường tín hiệu số ở phía nhận cuối cùng

• Switch là sự kết hợp hài hòa về kỹ thuật giữa Bridge và Hub

• Router là bộ định tuyến dùng để nối kết nhiều phân đoạn mạng, hay nhiều kiểu mạng (thường là không đồng nhất về kiến trúc và công nghệ) vào trong cùng một mạng tương tác

7

• Gateway là thiết bị trung gian dùng để nối kết những mạng khác nhau cả về kiến trúc lẫn môi trường mạng Gateway được hiểu như cổng ra vào chính của một mạng nội bộ bên trong kết nối với mạng khác bên ngoài

1.2.2 Thành phần phần mềm

a Các dịch vụ

*) Dịch vụ tệp tin (File Service)

Dịch vụ tệp tin cho phép các máy tính trên mạng chia sẻ các tệp tin đồng thời cho phép người dùng đọc/ghi và quản lý các tệp tin, dữ liệu Di chuyển các file từ vị trí này sang vị trí khác trong mạng, khai thác hiệu quả thiết bị lưu trữ, quản lý hiệu quả các bản sao của các file, sao lưu dự phòng tập trung cho các dữ liệu quan trọng Tuy nhiên, dịch vụ tệp tin cũng hạn chế người dùng theo các tác vụ tệp tin được phép để các tệp tin đó không bị vô tình ghi chồng hay xóa nhầm

Chuyển giao tệp tin: Khi người dùng chuyển giao các tệp tin, nhu cầu bảo mật

được phát sinh Đôi khi cần phải giới hạn các tác vụ chuyển giao tệp tin trong phạm vi những người dùng hợp lệ đang sử dụng một hệ thống bảo mật điều khiển bằng mật khẩu – password, phải gán các thuộc tính tệp tin để hạn chế các tác vụ có thể thực hiện trên một tệp tin, hoặc phải mã hóa các tệp tin để chỉ cho phép những người dùng hợp

lệ mới có thể truy xuất được Nhiệm vụ quan trọng của hệ điều hành mạng – Network Operating System có liên quan đến việc quản trị tệp tin là điều tiết việc truy xuất các chương trình và dữ liệu được lưu trữ trên ổ đĩa cứng của máy phục vụ tệp tin Tính năng này được gọi là dùng chung tệp tin Các máy tính cá nhân thường có chế độ bảo mật hạn chế hoặc thậm chí không có Vì vậy, các tệp tin được lưu trữ trên máy phục

vụ tệp tin sẽ an toàn hơn Tuy nhiên, trên máy phục vụ tệp tin, người dùng cần phải có tên đăng nhập và mật khẩu hợp lệ để truy xuất tệp tin

Lưu trữ tệp tin: Hầu hết tất cả các loại mạng đều có ít nhất một cơ chế lưu trữ tệp

tin tập trung nào đó Thông thường, các công ty nhỏ và vừa chọn cơ chế lưu trữ trực tuyến – online storage Dữ liệu được lưu trữ trên các ổ đĩa cứng và có thể truy xuất theo yêu cầu Dung lượng đĩa sẽ giới hạn truy xuất các tệp tin trên máy phục vụ Ngoài

ra còn có cơ chế lưu trữ ngoại tuyến – offline staorge, bao gồm các thiết bị có thể tháo lắp và được quản lý thủ công Ví dụ: Tape, CD-ROM, DVD-RAM, … Trong trường hợp cơ chế lưu trữ ngoại tuyến đáp ứng yêu cầu chậm, có thể sử dụng cơ chế lưu trữ cận tuyến – near-line storage Cơ chế lưu trữ cận tuyến sử dụng một thiết bị gọi là

“thiết bị phát theo yêu cầu” JukeBox, tự động quản lý số lượng băng, đĩa Khi có yêu cầu về truy xuất dữ liệu của người dùng, thiết bị phát theo yêu cầu tự động tìm kiếm băng từ hay đĩa tương ứng mà không cần đến sự can thiệp của con người

*) Dịch vụ máy in (Print Service)

Nhiều máy tính có thể cùng sử dụng chung một máy in Print Server là một máy

phục vụ in ấn cho phép nhiều người sử dụng mạng chia sẻ dùng chungcác máy in và máy vẽ ở rải rác khắp nơi trên mạng như thể người dùng này được nối kết trực tiếp với các thiết bị in ấn đó vậy Đặc biệt hữu ích và tiết kiệm đối với các thiết bị đắt tiền như máy vẽ và máy in màu Máy in có thể đặt ở bất kỳ ví trí nào, không cần phải đặt ngay bên cạnh máy tính cần in Tiến trình in trên mạng dựa trên hàng đợi in thường có hiệu quả hơn so với in trực tiếp bởi vì trạm làm việc có thể bắt đầu quay trở lại công việc ngay khi khối in được xếp hàng trên mạng Các dịch vụ in hiện đại cho phép người dùng gởi các phiên truyền Fax đến các hệ phục vụ Fax thông qua mạng

*) Dịch vụ thư mục (Folder Service)

*) Dịch vụ cơ sở dữ liệu (Database Service)

Các hệ thống máy phục vụ cơ sở dữ liệu cho phép thiết kế các ứng dụng theo các thành phần hệ thống máy khách và hệ thống máy phục vụ riêng biệt, được gọi là

cơ sở dữ liệu máy khách/máy phục vụ – Client/Server Database

Dịch vụ cơ sở dữ liệu đảm nhận hầu hết các trách nhiệm quản trị dữ liệu cho hệ thống máy khách Một hệ thống máy phục vụ cơ sở dữ liệu hiện đại là một bộ phần mềm phức hợp có thể thực hiện các chức năng sau:

- Cung cấp hệ thống bảo mật cơ sở dữ liệu

- Tối ưu hóa tiến trình thực hiện các tác vụ của cơ sở dữ liệu

- Xác định các vị trí tối ưu để lưu trữ dữ liệu mà không bắt buộc các hệ thống máy khách phải biết nơi đặt dữ liệu

- Phục vụ số lượng lớn hệ thống máy khách bằng cách thu hẹp thời gian mà một hệ thống máy khách bất kỳ đang truy xuất cơ sở dữ liệu

- Phân phối dữ liệu qua nhiều hệ thống phục vụ cơ sở dữ liệu

*) Các dịch vụ truyền thông điệp (Mail Service)

Dịch vụ truyền thông điệp thực hiện gửi/nhận thông tin trong nhóm làm việc, tích hợp hệ thống email và thư thoại, điều phối các phần mềm hướng đối tượng với các đối tượng phân tán trong mạng đồng thời định tuyến và chia sẻ dữ liệu thông qua các

luồng dữ liệu và trình văn bản liên kết hướng đối tượng

*) Các dịch vụ Internet

WWW: Đây là dịch vụ phổ biến nhất hiện nay trên Internet, dịch vụ này đưa ra cách

truy xuất các tài liệu của các máy phục vụ dễ dàng qua các giao tiếp đồ hoạ Các tài liệu này liên kết với nhau tạo nên kho tài liệu khổng lồ Để sử dụng dịch vụ này cần có một chương trình hỗ trợ gọi là WEB Browser Thông qua Internet các Browser truy

nhập thông tin của các Web Server

Email: Đây là dịch vụ được sử dụng nhiều nhất trên Internet, dịch vụ này cho phép

các cá nhân trao đổi thư với nhau qua Internet Để sử dụng dịch vụ này người sử dụng cần mở một hộp thư tại các máy Internet Service Provider (ISP-Cung cấp dịch vụ Internet) Sau khi mở hộp thư người sử dụng được cấp một địa chỉ E-mail và mật khẩu

để truy xuất hộp thư của mình Ngoài ra, máy Client cần có một chương trình Mail Client thích hợp để truyền nhận thư của mình từ hộp thư trên máy Server Chương trình quản lý hộp thư gọi trên máy Server là Mail Server

FTP: Đây là dịch vụ truyền nhận tập tin trên Internet, thông qua dịch vụ này Client

có thể download các tập tin từ Server về máy cục bộ hay upload các tập tin vào Server

9

Dịch vụ này thường được sử dụng để sao chép các phần mềm freeware, các bản update cho driver,

Gopher: Gopher là công cụ được sử dụng rộng rãi trên Internet, đây là chương

trình dựa trên menu cho phép duyệt thông tin mà không cần biết tài liệu cụ thể được đặt ở đâu Nó cho phép tìm kiếm danh sách các tài nguyên và gửi trở lại các tài liệu, nó

là một trong những hệ thống duyệt toàn diện nhất và được tích hợp nhằm cho phép truy cập những dịch vụ khác như FTP và Telnet

 E-Commerce

Internet Telephone: Dịch vụ điện thoại trực tuyến qua mạng internet với bất kỳ một

người sử dụng nào khác ở bất cứ nơi đâu trên Internet Đàm thoại trực tuyến rất hữu ích với những người ở các lục địa khác nhau đặc biệt là những người không sử dụng tiếng Anh

*) Các dịch vụ quản lý

Dynamic Host Configuration Protocol (DHCP): là dịch vụ để cấp phát các địa chỉ

IP động trong mạng Trong một mạng máy tính, việc cấp các địa chỉ IP tĩnh cố định cho các host sẽ dẫn đến tình trạng lãng phí địa chỉ IP, vì trong cùng một lúc không phải các host hoạt động đồng thời với nhau, do vậy sẽ có một số địa chỉ IP bị thừa Để khắc phục tình trạng đó, dịch vụ DHCP đưa ra để cấp phát các địa chỉ IP động trong

mạng

Trong mạng máy tính khi một máy phát ra yêu cầu về các thông tin của TCP/IP thì gọi là DHCP client, còn các máy cung cấp thông tin của TCP/IP gọi là DHCP server Các máy DHCP server bắt buộc phải là Windows server Cách cấp phát địa chỉ IP trong DHCP: Một user khi log on vào mạng, nó cần xin cấp 1 địa chỉ IP, theo 4 bước sau :

- Gởi thông báo đến tất cả các DHCP server để yêu cầu được cấp địa chỉ

- Tất cả các DHCP server gởi trả lời địa chỉ sẽ cấp đến cho user đó

- User chọn 1 địa chỉ trong số các địa chỉ, gởi thông báo đến server có địa chỉ được chọn

- Server được chọn gởi thông báo khẳng định đến user mà nó cấp địa chỉ

Dịch vụ Domain Name Service (DNS) : Hiện nay trong mạng Internet số lượng

các nút (host) lên tới hàng triệu nên chúng ta không thể nhớ hết địa chỉ IP được Mỗi host ngoài địa chỉ IP còn có một cái tên phân biệt, DNS là 1 cơ sở dữ liệu phân tán cung cấp ánh xạ từ tên host đến địa chỉ IP Khi đưa ra 1 tên host, DNS server sẽ trả về địa chỉ IP hay 1 số thông tin của host đó Điều này cho phép người quản lý mạng dễ

dàng trong việc chọn tên cho host của mình

DNS server được dùng trong các trường hợp sau :

- Muốn có 1 tên domain riêng trên Interner để có thể tạo, tách rời các domain con bên trong nó

- Cần 1 dịch vụ DNS để điều khiển cục bộ nhằm tăng tính linh hoạt cho domain cục bộ của bạn

- Cần một bức tường lửa để bảo vệ không cho người ngoài thâm nhập vào hệ thống mạng nội bộ của mình

Có thể quản lý trực tiếp bằng các trình soạn thảo text để tạo và sửa đổi các file hoặc dùng DNS manager để tạo và quản lý các đối tượng của DNS như: Servers, Zone, Các mẫu tin, các Domains, Tích hợp với Win

10

Remote Access Service (RAS): là dịch vụ truy cập từ xa Ngoài những liên kết

tại chỗ với mạng cục bộ (LAN) các nối kết từ xa vào mạng LAN hiện đang là những yêu cầu cần thiết của ngời sử dụng Việc liên kết đó cho phép một máy từ xa như của một người sử dụng tại nhà có thể qua đường dây điện thoại thâm nhập vào một mạng LAN và sử dụng tài nguyên của nó Cách thông dụng nhất hiện nay là dùng modem để

có thể truyền trên đường dây điện thoại Dịch vụ Remote access Service cho phép các máy trạm có thể nối với tài nguyên của Windows NT server thông qua đường dây điện thoại RAS cho phép truyền nối với các server, điều hành các user và các server, thực hiện các chương trình khai thác số liệu, thiết lập sự an toàn trên mạng

Máy trạm có thể được nối với server có dịch vụ RAS thông qua modem hoặc pull modem, cable null modem (RS232) hoặc X.25 network

Khi đã cài đặt dịch vụ RAS, cần phải đảm bảo quyền truy nhập từ xa cho người

sử dụng bằng tiện ích remote access admin để gán quyền hoặc có thể đăng ký người sử dụng ở remote access server RAS cũng có cơ chế đảm bảo an toàn cho tài nguyên bằng cách kiểm soát các yếu tố sau: quyền sử dụng, kiểm tra mã số, xác nhận người sử dụng, đăng ký sử dụng tài nguyên và xác nhận quyền gọi lại

Hình 1-12: Mô hình truy cập từ xa bằn g dịch vụ RAS

Với RAS tất cả các ứng dụng đều thực hiện trên máy từ xa, thay vì kết nối với mạng thông qua card mạng và đường dây mạng thì máy ở xa sẽ liên kết qua modem tới một RAS Server Tất cả dữ liệu cần thiết được truyền qua đường điện thoại, mặc dù tốc độ truyền qua modem chậm hơn so với qua card mạng nhưng với những tác vụ của LAN không phải bao giờ dữ liệu cũng truyền nhiều

Với những khả năng to lớn của mình trong các dịch vụ mạng, hệ điều hành Windows Server vừa cho phép giao lưu giữa các máy trong mạng, vừa cho phép truy nhập từ xa, cho phép truyền file, vừa đáp ứng cho mạng cục bộ (LAN) vừa đáp ứng cho mạng diện rộng (WAN) như Intranet, Internet

- Mô tả được kiến trúc bộ chuyển mạch, bộ định tuyến

- Phân loại được các bộ chuyển mạch, bộ định tuyến

- Bấm được dây mạng cáp xoắn đôi theo chuẩn

2.1 Thiết bị mạng

2.1.1 Thiết bị truyền dẫn

Thiết bị truyền dẫn là phương tiện vật lý cho phép truyền tải tín hiệu giữa các thiết bị thông qua môi trường truyền dẫn

Môi trường truyền dẫn có hai loại chính là hữu tuyến và vô tuyến

Thiết bị truyền dẫn giúp truyền các tín hiệu điện tử từ máy tính này sang máy tính khác Các tín hiệu điện tử này biểu diễn các giá trị dữ liệu theo dạng các xung nhị phân (bật/tắt) Các tín hiệu truyền thông giữa các máy tính và các thiết bị là các dạng sóng điện từ trải dài từ tần số radio đến tần số hồng ngoại

Các sóng tần số radio thường được dùng để phát tín hiệu LAN Các tần số này

có thể được dùng với cáp xoắn đôi, cáp đồng trục hoặc thông qua việc truyền phủ sóng radio

Sóng viba (microware) thường dùng truyền thông tập trung giữa hai điểm hoặc

giữa các trạm mặt đất và các vệ tinh, ví dụ như mạng điện thoại cellular

Tia hồng ngoại thường dùng cho các kiểu truyền thông qua mạng trên các khoảng cách tương đối ngắn và có thể phát được sóng giữa hai điểm hoặc từ một điểm phủ sóng cho nhiều trạm thu Chúng ta có thể truyền tia hồng ngoại và các tần số ánh sáng cao hơn thông qua cáp quang

Các đặc tính của thiết bị truyền dẫn:

- Chi phí

- Yêu cầu cài đặt

- Băng thông (bandwidth)

- Băng tần (baseband, broadband)

- Ðộ suy dần (attenuation)

- Nhiễu điện từ (Electronmagnetic Interference - EMI)

- Nhiễu xuyên kênh (crosstalk)

Các loại vật liệu truyền dẫn:

+ Đơn công (Simplex): trong kiểu truyền dẫn này, thiết bị phát tín hiệu và thiết bị

nhận tín hiệu được phân biệt rõ ràng, thiết bị phát chỉ đảm nhiệm vai trò phát tín hiệu,

12

còn thiết bị thu chỉ đảm nhiệm vai trò nhận tín hiệu Truyền hình là một ví dụ của kiểu truyền dẫn này

+ Bán song công (Half-Duplex): trong kiểu truyền dẫn này, thiết bị có thể là thiết

bị phát, vừa là thiết bị thu Nhưng tại một thời điểm thì chỉ có thể ở một trạng thái (phát hoặc thu) Bộ đàm là thiết bị hoạt động ở kiểu truyền dẫn này

+ Song công (Full-Duplex): trong kiểu truyền dẫn này, tại một thời điểm, thiết bị

có thể vừa phát vừa thu Điện thoại là một minh họa cho kiểu truyền dẫn này

3.1.2 Cáp xoắn đôi (Twisted pair cable)

Cáp xoắn đôi là cáp gồm hai dây đồng được xoắn vào nhau nhằm làm giảm nhiễu điện từ gây ra bởi môi trường xung quanh và giữa chúng với nhau, có thể kéo dài tới vài km mà không cần khuếch đại Giải tần trên cáp xoắn đôi đạt khoảng 300-4000Hz, tốc độ truyền đạt vài Kbps đến vài Mbps Cáp xoắn đôi thường dùng trong các mạng hình sao có độ dài dây dưới 100m

Hiện nay có hai loại cáp xoắn đôi là cáp có bọc kim loại ( STP - Shield Twisted Pair)

và cáp không bọc kim loại (UTP -Unshield Twisted Pair)

Loại cáp có bọc kim loại (STP): Lớp bọc bên ngoài có tác dụng chống nhiễu điện từ, có loại có một đôi giây xoắn vào nhau và có loại có nhiều đôi giây xoắn với nhau Về lý thuyết thì tốc độ truyền có thể đạt 500Mb/s nhưng thực tế thấp hơn rất nhiều (chỉ đạt 155 Mbps với cáp dài 100m)

Hình 3-1: Cáp STP

Loại cáp không bọc kim loại (UTP): gồm 4 cặp dây, các cặp được soắn với nhau nhằm mục đích chống nhiễu, mỗi cặp được đánh một mã màu khác nhau Loại cáp UTP có chất lượng kém hơn STP về khả năng chống nhiễu và suy hao vì không có

vỏ bọc nhưng rất rẻ Cáp UTP được chia thành 6 loại tuỳ theo tốc độ truyền

+ Loại 1 & 2 (Cat 1 & Cat 2): Thường dùng cho truyền thoại và những đường truyền tốc độ thấp (nhỏ hơn 4Mb/s)

+ Loại 3 (Cat 3): tốc độ truyền dữ liệu khoảng 16 Mb/s , nó là chuẩn dùng cho hầu hết các mạng điện thoại

+ Loại 4 (Cat 4): Thích hợp cho đường truyền 20Mb/s

+ Loại 5 (Cat 5): Thích hợp cho đường truyền 100Mb/s được sử dụng nhiều trong các mạng cục bộ, loại cáp này có 4 đôi dây xoắn nằm trong cùng một vỏ bọc

+ Loại 6 (Cat 6): Thích hợp cho đường truyền 300Mb/s

13

Hình 3-2: Cáp UTP Cat 5

Hiện nay sử dụng hai loại là UTP 5/5e (100/1000Mbps) và UTP 6 (1000Mbps)

Cách bấm dây mạng có nhiều cách tùy vào mục đích sử dụng Chọn cách bấm nào còn phụ thuộc loại dây cáp Chẳng hạn loại cáp UTP cat 5 và cat 5e sẽ cho tốc độ truyền tải khác nhau thì sẽ có cách bấm khác nhau

Có 2 chuẩn bấm dây cho các loại cáp UTP là TIA/EIA T568A và T568B

14

Hình 3-4: Cáp nối thẳng theo T568A và T568B

- Cáp chéo được sử dụng để nối:

+ PC đến PC

+ Hub/Switch đến Hub/Switch

+ PC đến cổng Ethernet của Router

+ Cách nối: Một đầu theo chuẩn T568A và đầu theo chuẩn T568B tức là phải bấm đảo đầu dây cặp TX (cặp truyền) ở đầu này sẽ trở thành RX (nhận) ở đầu kia bằng cách đổi vị trí của cặp xoắn 2 và 3

Hình 3-5: Cáp nối chéo theo T568A và T568B

15

Hình 3-6: Các chân tín hiệu trên đầu giắc RJ45

 Cách bấm cho mạng Lan nối PC với HUB/SWITCH :

+ Dùng dao cắt bỏ lớp vỏ nhựa bọc ngoài một đoạn khoảng 1,5cm ở đầu dây (nên nhẹ tay vì rất dễ cắt đứt luôn vỏ nhựa của từng sợi dây)

+ Sắp xếp các sợi dây theo thứ tự từ trái qua phải theo sơ đồ sau:

+ Giữ nguyên sự sắp xếp của các dây và đẩy đầu dây vào trong đầu RJ-45 (mỗi sợi dây

sẽ nằm gọn trong một rãnh) sao cho các dầu sợi dây nằm sát vào đỉnh rãnh

+ Kiểm tra lại một lần nữa thứ tự của các sợi dây rồi cho vào kìm bấm thật chặt

Với đầu dây còn lại bạn hãy làm tương tự như trên

Sau khi làm xong cả hai đầu thì sợi dây đã sẵn sàng để sử dụng Không có sự khác biệt

về công năng giữa hai đầu dây Chú ý nên đánh dấu từng cặp đầu dây để dễ dàng trong việc kiểm tra sửa lỗi

Hình 3-7: Đầu nối RJ45

3.1.3.Cáp đồng trục(Coaxial cable)

Cấu tạo: Cáp đồng trục có hai đường dây dẫn và chúng có cùng một trục chung, một dây dẫn trung tâm (thường là dây đồng cứng) đường dây còn lại tạo thành đường ống bao xung quanh dây dẫn trung tâm (dây dẫn này có thể là dây bện kim loại và vì

nó có chức năng chống nhiễu nên còn gọi là lớp bọc kim) Giữa hai dây dẫn trên có một lớp cách ly (lớp cách điện), và bên ngoài cùng là lớp vỏ plastic để bảo vệ cáp

16

Vỏ bọc kim loại Dây dẫn trung tâm

Lớp cách điện Lưới kim loại

– Cáp đồng trục băng tần cơ sở mỏng (Thinnet)

– Cáp đồng trục băng tần cơ sở dày (Thicknet)

– Cáp đồng trục băng rộng (Baseband/ Broadband)

Cáp đồng trục băng tần cơ sở : có dải thông của cáp này còn phụ thuộc vào chiều dài của cáp Với khoảng cách 1km có thể đạt tốc độ truyền từ 1-2 Gbps Cáp đồng trục băng tần cơ sở thường dùng cho các mạng cục bộ Có thể nối cáp bằng các đầu nối theo tiêu chuẩn BNC có hình chữ T Cáp đồng trục băng tần cơ sở thường dùng trong các mạng trục tuyến tính có chiều dài dây nhỏ hơn 500m

+ Loại cáp đồng trục mỏng (Thin Ethernet) dày 0.25 inch và cáp đồng trục dày (Thick Ethernet) dày 0.5 inch Cả hai loại cáp đều làm việc ở cùng tốc độ nhưng cáp đồng trục mỏng có độ hao suy tín hiệu lớn hơn

+ Cáp đồng trục dày thường có màu vàng, cáp không được nối bằng các đầu nối chữ T như cáp đồng trục mỏng mà nối qua các kẹp bấm vào dây, cứ 2,5m lại có đánh dấu để nối dây (nếu cần) Từ kẹp đó người ta gắn các tranceiver rồi nối vào máy tính

Hình 3-10: Cáp đồng trục 10Base5 hay Thick Ethernet

17

+ Cáp đồng trục băng rộng : đây là loại cáp theo tiêu chuẩn truyền hình (thường dùng trong truyền hình cáp) có dải thông từ 4-300 Khz trên chiều dài 100km Loại cáp này cho phép truyền thông tin tương tự (analog) Các hệ thống dựa trên cáp đồng trục băng rộng có thể truyền song song nhiều kênh Việc khuếch đại tín hiệu chống suy hao

có thể làm theo kiểu khuếch đại tín hiệu tương tự (analog) Để truyền thông cho máy tính cần chuyển tín hiệu số thành tín hiệu tương tự

Hình 3-11: Nối cáp bằng các đầu nối BNC

3.1.4 Cáp sợi quang(Fiber optic cable)

Cáp quang bao gồm một dây dẫn trung tâm (là một hoặc một bó sợi thủy tinh có thể truyền dẫn tín hiệu quang) được bọc một lớp vỏ bọc có tác dụng phản xạ các tín hiệu trở lại để giảm sự mất mát tín hiệu Bên ngoài cùng là lớp vỏ plastic để bảo vệ cáp

Cáp quang không truyền dẫn các tín hiệu điện mà chỉ truyền các xung áng sáng trong lòng một sợi thuỷ tinh phản xạ toàn phần (các tín hiệu dữ liệu phải được chuyển đổi thành các tín hiệu quang và khi nhận chúng sẽ lại được chuyển đổi trở lại thành tín hiệu điện)

Cáp quang có đường kính từ 8.3 - 100 micron, Do đường kính lõi sợi thuỷ tinh

có kích thước rất nhỏ nên rất khó khăn cho việc đấu nối, nó cần công nghệ đặc biệt với

kỹ thuật cao đòi hỏi chi phí cao

Dải thông của cáp quang rất cao có thể lên tới hàng Gbps và cho phép khoảng cách đi cáp khá xa do xung ánh sáng có thể đi hàng trăm km mà không giảm cường độ ánh sáng nên suy hao tín hiệu trên cáp rất thấp Ngoài ra, vì cáp sợi quang không dùng tín hiệu điện từ để truyền dữ liệu nên nó hoàn toàn không bị ảnh hưởng của nhiễu điện

từ và tín hiệu truyền không thể bị phát hiện và thu trộm bởi các thiết bị điện tử khác nên an toàn và bí mật được dữ liệu Chỉ trừ nhược điểm khó lắp đặt vì giá thành còn cao, cáp quang thích hợp cho mọi mạng hiện nay và sau này

Hình 3-12: Cáp quang

Cáp quang có hai loại:

Loại đa mode (multimode fiber): khi góc tới thành dây dẫn lớn đến một mức nào

đó thì có hiện tượng phản xạ toàn phần Các cáp đa mode có đường kính khoảng 50

Hình 3-13: Cáp quang loại đơn mode và đa mode

Các yêu cầu cho một hệ thống cáp quang:

An toàn, thẩm mỹ: tất cả các dây mạng phải được bao bọc cẩn thận, cách xa các nguồn điện, các máy có khả năng phát sóng để tránh trường hợp bị nhiễu Các đầu nối

phải đảm bảo chất lượng, tránh tình trạng hệ thống mạng bị chập chờn

Đúng chuẩn: hệ thống cáp phải thực hiện đúng chuẩn, đảm bảo cho khả năng nâng cấp sau này cũng như dễ dàng cho việc kết nối các thiết bị khác nhau của các nhà sản xuất khác nhau Tiêu chuẩn quốc tế dùng cho các hệ thống mạng hiện nay là EIA/TIA

568B

Tiết kiệm và "linh hoạt" (flexible): hệ thống cáp phải được thiết kế sao cho kinh tế

nhất, dễ dàng trong việc di chuyển các trạm làm việc và có khả năng mở rộng sau này

Các loại cáp Dây xoắn cặp Cáp đồng trục

mỏng

Cáp đồng trục dày

Cáp quang

Chi tiết Bằng đồng, có

4 và 25 cặp dây (loại 3, 4, 5)

Bằng đồng, 2 dây, đường kính 5mm

Bằng đồng, 2 dây, đường kính 10mm

Thủy tinh, 2 sợi

Loại kết nối RJ-25 hoặc

Chạy 10 Mbit/s Được Được Được Được

Chạy 100 Mbit/s Được Không Không Được

Chống nhiễu Tốt Tốt Rất tốt Hoàn toàn

Bảo mật Trung bình Trung bình Trung bình Hoàn toàn

Đường backbone trong tủ mạng

Đường backbone dài trong tủ mạng hoặc các tòa nhà

Bảng 3-1: Tính năng kỹ thuật của một số loại cáp mạng

3.1.5 Thiết bị truyền dẫn không dây

Sóng radio: sử dụng sóng ngắn radio Thường được chia thành 2 giải tần: Giải tần cao (VHF – Very High Frequency) và giải tần rất cao (UHF – Ultra High Frequency)

Vi sóng (Microwave): Truyền trên mặt đất hoặc qua vệ tinh, khả năng cung cấp băng thông rộng và giá thành mềm dẻo, chi phí thấp Chia làm 2 loại : Terrestrial Microwave và Satellite Microwave có thông số như sau:

Thông số Terrestrial Microwave Satellite Microwave

Nhiễu Phụ thuộc thiết bị, thời tiết… Phụ thuộc thiết bị, thời tiết…

Bảo mật Thấp (thường được mã hóa) Thấp (thường được mã hóa)

Bảng 3-2: Thông số các loại vi sóng

Sóng hồng ngoại (Infrared): Thiết bị rẻ, cho tốc độ cao, có khả năng chống dò

gỉ tín hiệu Chia làm 2 loại: Point-to-point Infrared và Broadcast Infrared có thông số như sau:

Thông số Point-to-point Infrared Broadcast Infrared

Khoảng cách tối đa Có thể vài km Vài chục mét

Tốc độ truyền 100Kbps-16Mbps Nhỏ hơn 1Mbps

Nhiễu Chống nhiễu điện, bị nhiễu

ánh sáng

Chống nhiễu điện, bị nhiễu ánh sáng

3.2.1.Network Interface Card

Card giao tiếp mạng NIC (Network Interface Adapter Card) là một card được cắm trực tiếp vào máy tính trên khe cắm mở rộng ISA hoặc PCI hoặc tích hợp vào bo mạch chủ

PC, nó đảm nhiệm truyền dữ liệu từ bus dữ liệu của một nút (node) (pc, server, printer,…) tới một nút khác trong mạng Vai trò của NIC là chuẩn bị dữ liệu, gửi dữ liệu đến nút mạng khác, kiểm soát luồng dữ liệu giữa máy tính và hệ thống cáp Trên NIC có các mạch điện giúp cho việc tiếp nhận (receiver) hoặc phát (transmitter) tín hiệu lên mạng Người ta thường sử dụng từ tranceiver để chỉ thiết bị có cả hai chức năng thu và phát

Mỗi NIC có một mã duy nhất gọi là địa chỉ MAC (Media Access Control) MAC address có 6 byte, 3 byte đầu là mã số nhà sản xuất, 3 byte sau là số serial của card

 Chuẩn bị dữ liệu:

NIC phải chuyển đổi dữ liệu từ dạng thức mà máy tính có thể hiểu được sang dạng thức có thể truyền qua dây cáp mạng Dữ liệu di chuyển qua một máy tính theo các tuyến Bus có thể có nhiều tuyến (8 bits, 16 bits, 32 bits) cùng được truyền dữ liệu dọc theo các tuyến này, gọi là truyền song song Có một số kiến trúc Bus thường dùng như : ISA (16 bit dữ liệu, 32 bit địa chỉ), EISA (32 bit dữ liệu, 16 hoặc 32 bit địa chỉ), PCI (32 hoặc 64 bit dữ liệu, địa chỉ)

Trên cáp mạng, dữ liệu phải đi theo một luồng bit đơn lẻ, dữ liệu được truyền theo một hướng bit này nối đuôi bit kia gọi là truyền nối tiếp NIC tiếp nhận tín hiệu chạy song song, sắp xếp lại để có thể truyền nối tiếp theo tuyến rộng một bít của cáp mạng Việc thực hiện chuyển dịch tín hiệu số của máy tính sang tín hiệu điện và tín hiệu quang do một thiết bị chịu trách nhiệm thi hành gọi là máy thu phát (transceiver)

 Gửi và kiểm soát dữ liệu:

Trước khi NIC ở đầu gửi gửi dữ liệu nó tiến hành kiểm tra với NIC ở đầu nhận để cả hai cùng thống nhất các tham số:

- Kích thước tối đa của cụm dữ liệu được gửi

- Lượng dữ liệu được gửi đi trước khi được xác nhận

- Thời gian cách quãng giữa những lần gửi dữ liệu

- Thời gian chờ trước khi tín hiệu báo nhận được gửi đi

- Mỗi NIC chứa được bao nhiêu dữ liệu

Hình 3-15: Mô hình liên kết mạng của Repeater

Repeater không có xử lý tín hiệu mà nó chỉ loại bỏ các tín hiệu méo, nhiễu, khuếch đại tín hiệu đã bị suy hao (vì đã được phát với khoảng cách xa) và khôi phục lại tín hiệu ban đầu.Việc sử dụng Repeater đã làm tăng thêm chiều dài của mạng

Hình 3-16: Hoạt động của bộ tiếp sức trong mô hình OSI

Hiện nay có hai loại Repeater đang được sử dụng là Repeater điện và Repeater điện quang

22

+ Repeater điện nối với đường dây điện ở cả hai phía của nó, nó nhận tín hiệu điện

từ một phía và phát lại về phía kia Khi một mạng sử dụng Repeater điện để nối các phần của mạng lại thì có thể làm tăng khoảng cách của mạng, nhưng khoảng cách đó luôn bị hạn chế bởi một khoảng cách tối đa do độ trễ của tín hiệu Ví dụ với mạng sử dụng cáp đồng trục 50 thì khoảng cách tối đa là 2.8 km, khoảng cách đó không thể kéo thêm cho dù sử dụng thêm Repeater

+ Repeater điện quang liên kết với một đầu cáp quang và một đầu là cáp điện, nó

chuyển một tín hiệu điện từ cáp điện ra tín hiệu quang để phát trên cáp quang và ngược lại Việc sử dụng Repeater điện quang cũng làm tăng thêm chiều dài của mạng

Việc sử dụng Repeater không thay đổi nội dung các tín hiện đi qua nên nó chỉ được dùng để nối hai mạng có cùng giao thức truyền thông (như hai mạng Ethernet hay hai mạng Token ring) nhưng không thể nối hai mạng có giao thức truyền thông khác nhau (như một mạng Ethernet và một mạng Token ring) Thêm nữa Repeater không làm thay đổi khối lượng chuyển vận trên mạng nên việc sử dụng không tính toán nó trên mạng lớn sẽ hạn chế hiệu năng của mạng.Khi lưa chọn sử dụng Repeater cần chú ý lựa chọn loại có tốc độ chuyển vận phù hợp với tốc độ của mạng

3.2.3.Hub

Hub là một loại thiết bị có nhiều đầu cắm các đầu cáp mạng, thường được dùng

để nối mạng theo kiểu hình sao (Star, Star-Bus, Star-Ring)

Tại mỗi thời điểm chỉ có một trạm được truyền dữ liệu vì vậy 1 Hub 10Mbps thì có tốc

độ tổng cộng là 10 Mbps

Thường Hub được sử dụng trong các mạng 10BASE-T, 100BASE-T Hub được coi là một Repeater có nhiều cổng, thường có từ 2 đến 24 cổng hoặc nhiều hơn

Người ta phân biệt các Hub thành 3 loại như sau sau :

+ Hub bị động (Passive Hub) : Hub bị động không chứa các linh kiện điện tử

và cũng không xử lý các tín hiệu dữ liệu, nó có chức năng duy nhất là tổ hợp các tín hiệu từ một số đoạn cáp mạng Khoảng cách giữa một máy tính và Hub không thể lớn hơn một nửa khoảng cách tối đa cho phép giữa 2 máy tính trên mạng (ví dụ khoảng cách tối đa cho phép giữa 2 máy tính của mạng là 200m thì khoảng cách tối đa giữa

một máy tính và hub là 100m) Các mạng ARCnet thường dùng Hub bị động

+ Hub chủ động (Active Hub) : Hub chủ động có các linh kiện điện tử có thể

khuyếch đại và xử lý các tín hiệu điện tử truyền giữa các thiết bị của mạng để chống suy hao Qúa trình xử lý tín hiệu được gọi 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 Tuy nhiên những ưu điểm đó cũng kéo theo giá thành của Hub chủ động cao hơn nhiều so với Hub bị động Các mạng Token ring có xu hướng dùng Hub chủ động

+ Hub thông minh (Intelligent Hub): cũng là Hub chủ động nhưng có thêm

các chức năng mới so với loại trước, nó có thể có bộ vi xử lý của mình và bộ nhớ mà qua đó nó không chỉ cho phép điều khiển hoạt động thông qua các chương trình quản trị mạng mà nó có thể hoạt động như bộ tìm đường hay một cầu nối Nó có thể cho phép tìm đường cho gói tin rất nhanh trên các cổng của nó, thay vì phát lại gói tin trên mọi cổng thì nó có thể chuyển mạch để phát trên một cổng có thể nối tới trạm đích

Hình 3-18: Bridge

Khi nhận được các gói tin Bridge chọn lọc và chỉ chuyển những gói tin mà nó thấy cần thiết Điều này làm cho 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 được điều này trong Bridge ở mỗi đầu kết nối có một bảng các địa chỉ các trạm được kết nối vào phía đó, khi hoạt động cầu nối xem xét mỗi gói tin nó nhận được bằng cách đọc địa chỉ của nơi gửi và nhận và dựa trên bảng địa chỉ phía nhận được gói tin nó quyết định gửi gói tin hay không và bổ xung bảng địa chỉ

Hình 3-19: Hoạt động của Bridge

24

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

Khi đọc địa chỉ nơi nhận Bridge kiểm tra xem trong bảng địa chỉ của phần mạng nhận được 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 ngược lại thì Bridge mới chuyển sang phía bên kia ở đây chúng ta thấy một trạm không cần thiết chuyển thông tin trên toàn mạng mà chỉ trên phần mạng có trạm nhận mà thôi

Hình 3-20: Hoạt động của Bridge trong mô hình OSI

Để đánh giá một Bridge người ta đưa ra hai khái niệm: Lọc và chuyển vận Quá trình

xử lý mỗi gói tin được gọi là quá trình lọc trong đó tốc độ lọc thể hiện trực tiếp khả năng hoạt động của Bridge Tốc độ chuyển vận được thể hiện số gói tin/giây trong đó thể hiện khả năng của Bridge chuyển các gói tin từ mạng này sang mạng khác

Hình 3-21: Kết nối mạng bằng Bridge

Ví dụ: Khi trạm WS1 trên mạng BUS muốn gửi dữ liệu cho trạm WS6 trên mạng RING thì nó sẽ giửu khung dữ liệu qua mạng BUS theo chuẩn 802.3 Cầu nối tiếp nhận khung này thông qua cổng kết nối với mạng BUS A Sau đó cầu nối sẽ làm nhiệm vụ biến đổi khung dữ liệu này thành dạng phù hợp với mạng RING C theo chuẩn 802.5 và chuyển khung tới trạm WS6 Quá trình truyền dữ liệu từ trạm 6 về trạm 1 diễn ra theo chiều ngược lại

25

Hiện nay có hai loại Bridge đang được sử dụng là Bridge vận chuyển và Bridge biên dịch Bridge vận chuyển dùng để nối hai mạng cục bộ cùng sử dụng một 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 được mà chỉ quan tâm tới việc xem xét và chuyển vận gói tin đó đi

Bridge biên dịch dùng để nối hai mạng cục bộ có giao thức khác nhau nó có khả năng chuyển một gói tin thuộc mạng này sang gói tin thuộc mạng kia trước khi chuyển qua

Ví dụ : Bridge biên dịch nối một mạng Ethernet và một mạng Token ring Khi đó Cầu

nối thực hiện như một nút token ring trên mạng Token ring và một nút Enthernet trên mạng Ethernet Cầu nối có thể chuyền một gói tin theo chuẩn đang sử dụng trên mạng Enthernet sang chuẩn đang sử dụng trên mạng Token ring

Tuy nhiên chú ý ở đây cầu nối không thể chia một gói tin ra làm nhiều gói tin cho nên phải hạn chế kích thước tối đa các gói tin phù hợp với cả hai mạng Ví dụ như kích thước tối đa của gói tin trên mạng Ethernet là 1500 bytes và trên mạng Token ring là

6000 bytes do vậy nếu một trạm trên mạng token ring gửi một gói tin cho trạm trên mạng Ethernet với kích thước lớn hơn 1500 bytes thì khi qua cầu nối số lượng byte dư

sẽ bị chặt bỏ

Hình 3-22: Ví dụ về Bridge biên dịch

Người ta sử dụng Bridge trong các trường 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 dụng Bridge, khi

đó chúng ta chia mạng ra thành nhiều phần bằng các Bridge, các gói tin trong nội bộ tùng phần mạng sẽ không được phép qua phần mạng khác

- Để nối các mạng có giao thức khác nhau

Một vài Bridge còn có khả năng lựa chọn đối tượng vận chuyển Nó có thể chỉ chuyển vận những gói tin của nhửng địa chỉ xác định Ví dụ : cho phép gói tin của máy A, B qua Bridge 1, gói tin của máy C, D qua Bridge 2

26

Hình 3-23 : Liên kết mạng với 2 Bridge

Một số Bridge được chế tạo thành một bộ riêng biệt, chỉ cần nối dây và bật Các Bridge khác chế tạo như card chuyên dùng cắïm vào máy tính, khi đó trên máy tính sẽ

sử dụng phần mềm Bridge Việc kết hợp phần mềm với phần cứng cho phép uyển chuyển hơn trong hoạt động của Bridge

3.2.5.Multiplexor-Demultiplexor

Bộ dồn kênh có chức năng tổ hợp nhiều tính iệu để cùng gửi trên một đường truyền

Bộ tách kênh có chức năng ngược lại ở nơi nhận tín hiệu

bị quan trọng trong các mạng cục bộ lớn dùng để phân đoạn mạng trong các mạng cục

bộ lớn (VLAN) Nhờ có switch mà đụng độ trên mạng giảm thiểu và biên giới mạng

mở rộng Ngày nay switch còn là các thiết bị mạng quan trọng cho phép tuỳ biến trên mạng chẳng hạn lập mạng LAN ảo (VLAN)

Switch còn được mô tả như là một Bridge có nhiều cổng Trong khi một Bridge chỉ có

2 cổng để liên kết được 2 segment mạng với nhau, thì Switch lại có khả năng kết nối được nhiều segment lại với nhau tuỳ thuộc vào số cổng (port) trên Switch

27

Hình 3-25 : Bộ chuyển mạch Switch

Hình 3-26 : Mô tả việc truyền dữ liệu với Switch

28

2.1.3 Thiết bị nối liên mạng

3.3.1.Modem

Modem (viết tắt từ modulator and demodulator) là một thiết bị điều

chế (MOdulation) sóng tín hiệu tương tự nhau để mã hóa dữ liệu số, và giải điều chế (DEModulation) tín hiệu mang để giải mã tín hiệu số Là tên viết tắt của hai từ điều chế và giải điều chế

Điều chế tín hiệu số (Digital) sang tín hiệu tương tự (Analog) để gởi theo đường điện thoại và ngược lại

Có 2 loại là Internal và External

Hình 3-27 : Các loại Modem

Một thí dụ quen thuộc nhất của modem băng tần tiếng nói là chuyển tín hiệu số '1' và '0' của máy tính thành âm thanh mà nó có thể truyền qua dây điện thoại của Plain Old Telephone Systems (POTS), và khi nhận được ở đầu kia, nó sẽ chuyển âm thanh

đó trở về tín hiệu '1' và '0' Modem thường được phân loại bằng lượng dữ liệu truyền nhận trong một khoảng thời gian, thường được tính bằng đơn vị bit trên giây, hoặc

"bps"

Người dùng Internet thường dùng các loại modem nhanh hơn, chủ yếu là modem cáp đồng trục và modem ADSL Trong viễn thông, "radio modem" truyền tuần tự dữ liệu với tốc độ rất cao qua kết nối sóng viba Một vài loại modem sóng viba truyền nhận với tốc độ hơn một trăm triệu bps Modem cáp quang truyền dữ liệu qua cáp quang Hầu hết các kết nối dữ liệu liên lục địa hiện tại dùng cáp quang để truyền dữ liệu qua các đường cáp dưới đáy biển Các modem cáp quang có tốc độ truyền dữ liệu đạt hàng

tỉ (1x109) bps

3.3.2.Router

Router là một thiết bị hoạt động trên tầng mạng, nó có thể tìm được đường đi tốt nhất cho các gói tin qua nhiều kết nối để đi từ trạm gửi thuộc mạng đầu đến trạm nhận thuộc mạng cuối Router có thể được sử dụng trong việc nối nhiều mạng với nhau và cho phép các gói tin có thể đi theo nhiều đường khác nhau để tới đích

29

Hình 3-28: Hoạt động của Router

Khác với Bridge hoạt động trên tầng liên kết dữ liệu nên Bridge phải xử lý mọi gói tin trên đường truyền thì Router có địa chỉ riêng biệt và nó chỉ tiếp nhận và xử lý các gói tin gửi đến nó mà thôi Khi một trạm muốn gửi gói tin qua Router thì nó phải gửi gói tin với địa chỉ trực tiếp của Router (Trong gói tin đó phải chứa các thông tin khác về đích đến) và khi gói tin đến Router thì Router mới xử lý và gửi tiếp

Khi xử lý một gói tin Router phải tìm được đường đi của gói tin qua mạng Để làm được điều đó Router phải tìm được đường đi tốt nhất trong mạng dựa trên các thông tin nó có về mạng, thông thường trên mỗi Router có một bảng chỉ đường (Router table) Dựa trên dữ liệu về Router gần đó và các mạng trong liên mạng, Router tính được bảng chỉ đường (Router table) tối ưu dựa trên một thuật toán xác định trước Người ta phân chia Router thành hai loại là Router có phụ thuộc giao thức (The protocol dependent routers) và Router không phụ thuộc vào giao thức (The protocol independent router) dựa vào phương thức xử lý các gói tin khi qua Router

 Router có phụ thuộc giao thức: Chỉ thực hiện việc tìm đường và truyền gói tin

từ mạng này sang mạng khác chứ không chuyển đổi phương cách đóng gói của gói tin cho nên cả hai mạng phải dùng chung một giao thức truyền thông

 Router không phụ thuộc vào giao thức: có thể liên kết các mạng dùng giao thức

truyền thông khác nhau và có thể chuyển đôiø gói tin của giao thức này sang gói tin của giao thức kia, Router cũng ù chấp nhận kích thức các gói tin khác nhau (Router có thể chia nhỏ một gói tin lớn thành nhiều gói tin nhỏ trước truyền trên mạng)

Để ngăn chặn việc mất mát số liệu Router còn nhận biết được đường nào có thể chuyển vận và ngừng chuyển vận khi đường bị tắc

30

Các lý do sử dụng Router :

- Router có các phần mềm lọc ưu việt hơn là Bridge do các gói tin muốn đi qua Router cần phải gửi trực tiếp đến nó nên giảm được số lượng gói tin qua nó Router thường được sử dụng trong khi nối các mạng thông qua các đường dây thuê bao đắt tiền do nó không truyền dư lên đường truyền

- Router có thể dùng trong một liên mạng có nhiều vùng, mỗi vùng có giao thức riêng biệt

- Router có thể xác định được đường đi an toàn và tốt nhất trong mạng nên độ an toàn của thông tin được đảm bảo hơn

- Trong một mạng phức hợp khi các gói tin luân chuyển các đường có thể gây nên tình trạng tắc nghẽn của mạng thì các Router có thể được cài đặt các phương thức nhằm tránh được tắc nghẽn

Hình 3-29: Ví dụ về bảng chỉ đường (Routing table) của Router

 Các phương thức hoạt động của Router :

Đó là phương thức mà một Router có thể nối với các Router khác để qua đó chia sẻ thông tin về mạng hiện có Các chương trình chạy trên Router luôn xây dựng bảng chỉ đường qua việc trao đổi các thông tin với các Router khác

- Phương thức véc tơ khoảng cách : mỗi Router luôn luôn truyền đi thông tin về bảng chỉ đường của mình trên mạng, thông qua đó các Router khác sẽ cập nhật lên bảng chỉ đường của mình

- Phương thức trạng thái tĩnh : Router chỉ truyền các thông báo khi có phát hiện

có sự thay đổi trong mạng và chỉ khi đó các Router khác cập nhật lại bảng chỉ đường, thông tin truyền đi khi đó thường là thông tin về đường truyền

 Một số giao thức hoạt động chính của Router:

- RIP(Routing Information Protocol) được phát triển bởi Xerox Network system

và sử dụng SPX/IPX và TCP/IP RIP hoạt động theo phương thức véc tơ khoảng cách

31

- NLSP (Netware Link Service Protocol) được phát triển bởi Novell dùng để thay

thế RIP hoạt động theo phương thức véctơ khoảng cách, mổi Router được biết cấu trúc của mạng và việc truyền các bảng chỉ đường giảm đi

- OSPF (Open Shortest Path First) là một phần của TCP/IP với phương thức

trạng thái tĩnh, trong đó có xét tới ưu tiên, giá đường truyền, mật độ truyền thông

- OSPF-IS (Open System Interconnection Intermediate System to Intermediate System) là một phần của TCP/IP với phương thức trạng thái tĩnh, trong đó có

xét tới ưu tiên, giá đường truyền, mật độ truyền thông

Hình 3-30: Ví dụ về Router

3.3.3.Gateway

Hub thường được dùng để nối mạng, thông qua những đầu cắm của nó người ta liên kết với Gateway dùng để kết nối các mạng không thuần nhất chẳng hạn như các mạng cục bộ và các mạng máy tính lớn (Mainframe), do các mạng hoàn toàn không thuần nhất nên việc chuyển đổi thực hiện trên cả 7 tầng của hệ thống mở OSI Thường được

sử dụng nối các mạng LAN vào máy tính lớn Gateway có các giao thức xác định trước thường là nhiều giao thức, một Gateway đa giao thức thường được chế tạo như các Card có chứa các bộ xử lý riêng và cài đặt trên các máy tính hoặc thiết bị chuyên biệt

32

Hình 3-31: Hoạt động của Gateway trong mô hình OSI

Hoạt động của Gateway thông thường phức tạp hơn là Router nên thông suất của nó thường chậm hơn và thường không dùng nối mạng LAN -LAN

Hình 3-32: Cổng nối Gateway

34

Hạt mạng RJ 45, trên thị trường có hai loại đó là hạt mạng chống nhiễu và không chống nhiễu Ngoài ra hạt mạng cũng phải phù hợp với cáp vì hạt mạng khác nhau thì kích thước của nó cũng không giống nhau

Dây cáp mạng: Dựa vào nhu cầu cũng như mục đích sử dụng mà khách hàng lựa chọn những loại dây cáp mạng khác nhau Trên thị trường hiện nay có hai loại cáp mạng chủ yếu đó là dây cáp mạng cat5, dây mạng cat6

2.2.2 Bấm dây mạng theo chuẩn

*) Chuẩn A và chuẩn B trong bấm dây mạng

Hiện nay trên mạng có rất nhiều tài liệu, trang web nói về 2 chuẩn này, với cái tên

là T568A (chuẩn A) và T568B (chuẩn B) Theo lý thuyết thì muốn nối 2 thiết bị với

nhau (ví dụ máy tính - máy tính, switch - switch ) thì bấm chuẩn chéo, còn nối các thiết bị khác loại nhau thì bấm chuẩn thẳng

 Chuẩn A: Trắng xanh lá - Xanh lá - Trắng cam - Xanh dương - Trắng xanh

dương - Cam - Trắng nâu - Nâu (hơi loằng ngoằng, khó nhớ)

 Chuẩn B: Trắng cam - Cam - Trắng xanh lá - Xanh dương - Trắng xanh dương

- Xanh lá - Trắng nâu - Nâu (dễ nhớ hơn cái trên)

 Chuẩn thẳng (2 đầu đều bấm theo chuẩn A, hoặc 2 đầu đều bấm theo chuẩn

B), để nối hai thiết bị khác loại với nhau như máy tính - switch, switch - router

 Chuẩn chéo (1 đầu dây bấm theo chuẩn A, đầu còn lại là B hoặc ngược lại),

dùng để kết nối hai thiết bị cùng loại với nhau Khi cần kết nối hai máy tính bằng dây cáp mạng chúng ta cũng dùng chuẩn này

35

*) Các bước bấm dây mạng

Bước 1: Nào, bắt tay vào việc thôi Trước tiên các bạn cắt lấy 1 đoạn dây mạng,

dài ngắn tùy mục đích sử dụng, sau đó dùng kìm bấm mạng cắt 1 đoạn vỏ bên ngoài, ngắn khoảng 2 - 3 cm, để lòi toàn bộ lõi dây mạng ra (có 8 màu):

Ở đây, tôi đang bấm chuẩn B nên sắp xếp màu sẽ như hình chụp

Bước 2: Sau đó, các bạn cố gắng miết cho các dây đều với nhau, thẳng (vì càng

thẳng bấm càng dễ) Dùng kìm bấm mạng cắt hết đoạn đầu lõi dây lồi lõm đi, lấy đầu mạng và tra vào phần lõi sau khi cắt thẳng như hình dưới:

36

Bước 3: Thao tác cuối cùng là dùng kím bấm mạng kẹp lấy phần đầu nhựa của

hạt mạng, bấm chặt tay (tùy từng loại đầu mạng mà bạn nghe có tiếng rắc nho nhỏ hay không) là được:

Bước 4: Cắm thử 1 đầu dây cáp vào máy tính, 1 đầu vào switch hoặc modem

để xem máy tính đã có mạng chưa

Bấm dây mạng là việc làm cơ bản nhất của nghề Quản trị mạng Việc bấm dây mạng yêu cầu những kỹ năng cơ bản nhất trong hệ thống học và làm việc trong ngành quản trị hệ thống Vì sao lại như vậy? Một số câu hỏi đơn giản được đặt ra như sau:

 Muốn nối 2 máy tính với nhau thì cần có những gì?

 Máy tính muốn nối với Access Point, Router, Switch thì cần phải có những gì?

 Tại sao lại có 2 chuẩn dây mạng A và B? Chúng khác nhau như nào?

Trên đây là toàn bộ quy trình bấm dây mạng, nếu có đầy đủ dụng cụ thì bạn hoàn toàn

có thể tự bấm dây mạng hoặc bấm giúp cho bạn bè Ngoài ra, bạn có thể tham khảo thêm cách sửa lỗi mạng bị chấm than vàng khi cắm dây mạng hoặc dùng wifi

37

Bài 3: THIẾT KẾ MẠNG LAN Mục tiêu

- Trình bày được tiến trình thiết kế mạng Lan

- Lập được sơ đồ thiết kế mạng

- Mô tả được cách thức làm tài liệu hướng dẫn

Mô hình mạng LAN hay Local Area Network là hệ thống truyền thông tốc độ cao Sản phẩm được xây dựng để liên kết hệ thống máy tính với những thiết bị xử lý

dữ liệu khác Trong đó các máy tính và thiết bị xử lý cùng hoạt động bên trong một khu vực địa lý nhỏ như: Tòa nhà văn phòng hoặc các tầng lầu nằm trong tòa nhà Đối với một số mạng LAN đặc biệt, chúng có thể kết nối với nhau khi cùng hoạt động trong một khu làm việc

Nhờ tính năng cho phép user sử dụng chung nguồn tài nguyên quan trọng (ổ đĩa CD-ROM, máy in, phần mềm ứng dụng, ), các mạng LAN được sử dụng vô cùng phổ biến

Được biết trước khi xuất hiện mạng LAN, các máy tính có cơ chế hoạt động hoàn toàn độc lập Chúng thường bị hạn chế do số lượng chương trình tiện ích Nhưng

kể từ khi mạng LAN xuất hiện, hiệu quả kết nối giữa các thiết bị đã có sự gia tăng gấp bội Theo đó để tận dụng tối đa các ưu điểm nổi bật của mạng LAN, chuyên gia máy tính đã liên kết các LAN riêng biệt vào bên trong mạng chính diện rộng

*) Các kiểu (Topology) của mạng LAN

Ngoài khái niệm về mạng LAN, các kiểu mạng LAN hay Topology là gì cũng

là vấn đề được người dùng lưu tâm Đây thực chất là cấu trúc hình học không gian, cho thấy cách bố trí các phần tử của mạng Thông qua cấu trúc hình học, bạn sẽ nắm rõ cách thức liên kết giữa các LAN với nhau

Tính đến thời điểm hiện tại, Topology có sự đa dạng cao Nổi bật nhất là những

mô hình mạng LAN phổ biến sau đây:

*) Mạng dạng hình sao (Star Topology)

Star Topology là mạnh dạng hình sao có một trung tâm và các nút thông tin Bên trong mạng, các nút thông tin là những trạm đầu cuối Đôi khi nút thông tin cũng chính là hệ thống các máy tính và những thiết bị khác của mạng LAN