Bài giảng thiết kế hệ thống mạng bài 1 ths nguyễn văn thành

MH – Thiết kế hệ thống mạngBài 1: Tổng quan về thiết kế mạng Bài 2: Tiêu chuẩn thiết kế mạng cục bộ Bài 3: Cấu hình thiết bị mạng Bài 4: Các kỹ thuật Layer-2 trong TKM Bài 5: Các kỹ thuậ

Bài giảng môn học:

THIẾT KẾ HỆ THỐNG

MẠNG

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NGUYỄN TẤT THÀNH

KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN

Biên soạn: ThS Nguyễn Văn Thành

MH – Thiết kế hệ thống mạng

Bài 1: Tổng quan về thiết kế mạng

Bài 2: Tiêu chuẩn thiết kế mạng cục bộ

Bài 3: Cấu hình thiết bị mạng Bài 4: Các kỹ thuật Layer-2 trong TKM Bài 5: Các kỹ thuật Layer-3 trong TKM Bài 6: Các kỹ thuật Layer-4 trong TKM

Bài 7: Ứng dụng Access-List trong TKM

2

Trung tâm đào tạo SmartPro

Bài 1: Tổng quan về thiết kế mạng

• Thu thập nhu cầu từ khách hàng

• Phân tích nhu cầu của khách hàng

• Thiết kế giải pháp logic và vật lý

• Kiểm thử, trình bày và lập tài liệu

• Triển khai và nghiệm thu

• Vận hành, giám sát và tối ưu

Quy trình phân tích và thiết kế mạng

Một số kiến thức nền

• Phân cấp mạng máy tính:

• Cấp độ hạ tầng mạng (Network Infrastructure):

• Máy tính / thiết bị đầu cuối.

• Môi trường truyền dẫn.

• Thiết bị trung gian: Switch (chuyển mạch), Router (dẫn đường)…

• Cấp độ hệ thống (Network Operating System)

• Hệ thống điều hành, quản trị mạng.

• Mạng ngang hàng / Mạng quản trị tập trung.

• Cấp độ dịch vụ (Network Service):

• Cung cấp các dịch vụ, ứng dụng cho người dùng / máy tính / thiết bị

• Cấp độ bảo mật (Network Security)

• Bảo vệ hoạt động của hệ thống mạng gồm: bảo mật hạ tầng, bảo mật hệ thống, bảo mật dịch vụ.

4

Một số kiến thức nền

• Thiết bị cơ bản của mạng máy tính:

• Thiết bị giao tiếp mạng (Network Interface):

• Network Interface card (NIC)

• Network Module (NM)

• WAN Interface Connector (WIC)

• Môi trường truyền dẫn (Media access):

• Có dây (Wired ): dây đồng (cooper) hoặc cáp quang (fiber optical)

• Không dây (Wireless): WiFi, WiMax…

• Thiết bị hỗ trợ truyền dẫn: Repeater , Converter , Transceiver , Hub

• Các thiết bị chuyển mạch (Switch)

• Các thiết bị định tuyến (Router)

• Các thiết bị bảo mật mạng (Firewall)

6

Một số kiến thức nền

• Hai loại môi trường truyền dẫn cơ bản:

• Có dây (Wired): sử dụng dây cáp để truyền thông tin trong mạng

• Không dây (Wireless): sử dụng sóng cao tần để truyền thông tin trong mạng

• Có 2 loại dây mạng:

• Dây đồng (Copper wire): truyền tín hiệu số dưới dạng điện

• Cáp quang (Fiber Optic): truyền tín hiệu số dưới dạng ánh sáng

• Wireless:

• Wi-Fi: môi trường truyền không dây dùng cho mạng nội bộ.

EDGE (2G), x-CDMA (3G), HSDPA/HSUPA (3.5G), WiMax/LTE

(4G)…

-Một số kiến thức nền

• Wi-Fi:

• Dùng sóng cao tần để truyền dữ liệu trong mạng nội bộ

• Wi-Fi còn gọi là WLAN (Wireless LAN)

• Môi trường truyền dẫn “Đa truy cập” (Multi-Access)

• Môi trường cho phép nhiều thiết bị truy cập vào đường truyền

như: Bus, Ring, Star.

• Xảy ra tranh chấp đường truyền

• MAC address (Media Access

Control Address) địa chỉ dùng

truy cập đường truyền)

• Mỗi node mạng có 1 MAC address riêng.

• Cơ chế tránh xung đột truy cập:

• CSMA/CD : Carrier Sense Multiple Access with Collision Detect

• Dùng trong môi trường Multi-Access có dây.

• CSMA/CA : Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance

• Dùng trong môi trường Multi-Access không dây.

Một số kiến thức nền

- 10 -

Một số kiến thức nền

• Mô hình phân lớp OSI:

Một số kiến thức nền

• Mô hình phân lớp TCP/IP:

12

Một số kiến thức nền

• Mô hình 3 lớp trong thiết kế mạng:

• Số lượng thiết bị nhiều nhất Thiết bị chịu tải ít nhất.

• Số lượng thiết bị ít Thiết bị chịu tải tương đối.

• Số lượng thiết bị ít nhất Thiết bị chịu tải nhiều nhất.

Quy trình phân tích và thiết kế mạng

• Quy trình phân tích và thiết kế mạng:

14

Thu thập nhu cầu từ khách hàng Phân tích nhu cầu của khách hàng Thiết kế giải pháp logic và vật lý Kiểm thử, trình bày và lập tài liệu

Triển khai và nghiệm thu Vận hành, giám sát và tối ưu

Thu thập nhu cầu khách hàng

• Các nội dung cần thu thập:

• Thu thập các nhu cầu về kết nối mạng như:

• Môi trường truyền dẫn.

• Tốc độ, băng thông mạng.

• Tính sẵn sàng, khả năng dự phòng.

• Tính bảo mật.

Thu thập nhu cầu khách hàng

• Các nội dung cần thu thập:

• Thu thập các nhu cầu về quản trị mạng:

• Có IT chuyên trách hay kiêm nhiệm.

• Tần suất thay đổi các yêu cầu quản lý của các ứng dụng, tài nguyên.

• Mức độ am hiểu về mạng của các người dùng.

• Mức độ mong muốn quản trị người dùng của lãnh đạo.

• Thu thập các nhu cầu về hệ thống, dịch vụ, bảo mật mạng:

• Loại Hệ điều hành đang dùng.

• Các dịch vụ mạng mong muốn.

• Tầm quan trọng của việc bảo vệ dữ liêu, thông tin mạng.

• Mức độ hiểu biết của người dùng về an toàn mạng.

16

Thu thập nhu cầu khách hàng

• Phương pháp thu thập nhu cầu:

• Khảo sát trực tiếp

• Phỏng vấn khách hàng

• Trao đổi qua văn bản, email…

• Các lưu ý:

• Khách hàng là những người không chuyên về mạng

• Không dùng thuật ngữ chuyên ngành khi trao đổi với khách hàng

• Ghi nhận nhu cầu dưới dạng ngôn ngữ giao tiếp thông dụng

Phân tích nhu cầu khách hàng

• Các nội dung cần thực hiện:

• Chuyển dịch các nhu cầu sang thuật ngữ chuyên ngành

• Lựa chọn các công nghệ, kỹ thuật đáp ứng được nhu cầu

• Phân tích, đánh giá mức độ đáp ứng nhu cầu của từng công nghệ

Từ đó, lựa chọn công nghệ tối ưu nhất

• Lựa chọn linh kiện, thiết bị… tương ứng cho công nghệ lựa chọn

• Đánh giá khả năng sử dụng lại các linh kiện, thiết bị của hệ thống mạng hiện có

• Vấn đề lựa chọn các công nghệ, kỹ thuật:

• Đánh giá đúng mức độ đáp ứng nhu cầu của công nghệ

• Kết hợp nhiều công nghệ nhằm đáp ứng toàn bộ nhu cầu

• Lựa chọn công nghệ gần với thói quen của khách hàng

18

Thiết kế giải pháp logic và vật lý

• Công đoạn này bao gồm:

• Lập các giải pháp để đàm phán với khách hàng

• Thiết kế sơ đồ ở mức Logic của gói giải pháp

• Thiết kế sơ đồ Vật lý của gói giải pháp

• Lập bảng danh mục thiết bị của gói giải pháp

• Lập các giải pháp để đàm phán với khách hàng:

• Đưa ra nhiều gói giải pháp thỏa mãn nhu cầu khách hàng

• Đánh giá ưu, nhược điểm của mỗi gói giải pháp

• Các gói giải pháp phải bổ sung được cho nhau

• Đánh giá tính khả thi của mỗi giải pháp

Thiết kế giải pháp logic và vật lý

• Thiết kế sơ đồ ở mức Logic:

• Lập sơ đồ Logic cho mỗi giải pháp

• Quy chuẩn cho: nhãn (ký hiệu) thiết bị, nhãn cáp

• Hoạch định IP address cho sơ đồ.

20

Thiết kế giải pháp logic và vật lý

• Thiết kế sơ đồ ở mức Vật lý:

• Sơ đồ vật lý còn gọi là Sơ đồ phân bố thiết bị hay Sơ đồ thi công

• Dựa vào các bản vẽ tòa nhà, phòng, xưởng…

• Dựa vào sơ đồ Logic của giải pháp

• Chuyển dịch các Nhãn thiết bị, nhãn cáp…từ sơ đồ Logic.

Thiết kế giải pháp logic và vật lý

• Lập bảng danh mục thiết bị:

• Danh mục thiết bị được lập từ sơ đồ Luận lý và Vật lý

• Các căn cứ lựa chọn thiết bị:

• Tính năng đáp ứng được nhu cầu bảng thiết kế.

• Khả năng chịu tải theo nhu cầu thiết kế.

• Độ tin cậy, thương hiệu, giá, tính sẵn có của thiết bị.

• Bảng danh mục thiết bị tối thiểu cần có các trường sau:

• Nhãn (ký hiệu) thiết bị.

• Tên thiết bị: Hãng sản xuất – Loại thiết bị - Model thiết bị.

• Các thông số đặc tính của thiết bị.

22

Kiểm thử, trình bày và lập tài liệu

• Triển khai giải pháp trên mô phỏng:

• Mô phỏng trên thiết bị thật hoặc phần mềm mô phỏng thích hợp

• Triển khai mô phỏng sơ đồ mạng của giải pháp

• Cấu hình thiết bị và các phần mềm

• Kiểm thử, đánh giá và hiệu chỉnh:

• Kiểm tra khả năng đáp ứng nhu cầu của giải pháp

• Đánh giá mức độ đáp ứng

• Hiệu chỉnh lại các chức năng, cấu hình chưa đáp ứng

• Lựa chọn lại các sơ đồ, công nghệ, cấu hình… tối ưu nhất

Công đoạn này là cơ sở quan trọng cho quá trình đàm phán với Khách

hàng

Kiểm thử, trình bày và lập tài liệu

• Lập tài liệu:

• Tài liệu thiết kế, cấu hình và triển khai giải pháp

• Tài liệu thuyết trình giải pháp

• Bảng dự trù kinh phí của giải pháp

• Tài liệu thiết kế, cấu hình và triển khai giải pháp

• Tài liệu này là bí mật của Công ty giải pháp mạng

• Ghi lại chi tiết các Sơ đồ, quá trình triển khai, cấu hình thiết bị, hệ thống, dịch vụ và bảo mật mạng

• Tài liệu thuyết trình giải pháp:

• Đánh giá ưu, nhược điểm của mỗi gói giải pháp

• Đánh giá tính khả thi của giải pháp

• Mô tả các vai trò, chức năng, mục đích của từng thiết bị mạng, hệ điều hành mạng, dịch vụ mạng…

24

Kiểm thử, trình bày và lập tài liệu

• Bảng dự trù kinh phí của giải pháp:

• Xây dựng từ Bảng danh mục thiết bị của giải pháp có thêm giá

thành của thiết bị

• Bổ sung Danh mục các phần mềm và giá thành

• Bổ sung các chi phí khác: phí thi công, phí cài đặt, cấu hình, phí bảo hành, kho bãi, vận chuyển, thuế…

Triển khai và nghiệm thu

• Triển khai:

• Thi công mạng dựa trên Sơ đồ Vật lý

• Kết nối mạng dựa trên Sơ đồ Luận lý

• Đặt các thông số IP dựa trên bảng Hoạch định IP address.

• Cài đặt, cấu hình thiết bị mạng

• Cài đặt, cấu hình các máy Server và các máy Clients

• Nghiệm thu:

• Vận hành thử

• Thử nghiệm các kết nối mạng, các dịch vụ…

• Đo đạc các chỉ số - chứng minh chất lượng đáp ứng nhu cầu

• Ký biên bản nghiệm thu giữa các bên

26

Vận hành, giám sát và tối ưu

• Vận hành và giám sát:

• Cho hệ thống mạng vận hành thực tế

• Đo đạc, giám sát, đánh giá chất lượng vận hành

• Thường xuyên lưu dự phòng dữ liệu – phòng ngừa sự cố trong giai đoạn vận hành ban đầu

• Tối ưu:

• Từ các dữ liệu vân hành thực tế -> tối ưu lại hệ thống mạng

• Điều chỉnh, thay đổi cấu hình khi cần thiết

• Cập nhật các điều chỉnh vào tài liệu thiết kế