Bài giảng Thiết kế hạ tầng máy tính - Chương 10: Thiết kế mạng vật lý cho Campus Network

Microsoft PowerPoint Chuong 10 Thiet ke vat ly cho campus ppt 1 Chương 10 THIẾT KẾ MẠNG VẬT LÝ CHO CAMPUS NETWORK TS Nguyễn Hồng Sơn 2 NỘI DUNG � GIỚI THIỆU � THIẾT KẾ SƠ ĐỒ MẠNG CÁP � CHỌN CÔNG NGHỆ[.]

Chương 10 THIẾT KẾ MẠNG VẬT LÝ CHO

CAMPUS NETWORK

TS Nguyễn Hồng Sơn

Quá trình thiết kế: giải pháp campus > truy xuất từ xa, giải pháp WAN

THIẾT KẾ SƠ ĐỒ MẠNG CÁP

Chạy cáp là việc thiên về triển khai hơn là thiết kế.

Thiết kế và triển khai mạng cáp phù hợp với mục tiêu

Khi thiết kế là cải thiện mạng hiện hữu, cần tận dụng

hạ tầng mạng cáp có sẵn Các điểm cần xem xét:

– Topo cáp trong campus và trong từng tòa nhà

– Chủng loại và chiều dài cáp nối giữa các tòa nhà

– Vị trí đặt tủ viễn thông và các phòng chứa thiết bị đấu nối

– Chủng loại và chiều dài đường cáp nối giữa các tầng

– Chủng loại và chiều dài đường cáp nối trên mỗi tầng

– Chủng loại và chiều dài đường cáp từ tủ viễn thông đến các máy trạm

Các topo mạng cáp

Tham khảo tài liệu đặc tả và hướng dẫn tạo một topo mạng cáp được công bố bởi các công ty như AT&T, IBM, DEC, HP, Northern Telecom

Mọi hướng dẫn đều có mục đích chính: giúp xây dựng mạng cáp có cấu trúc có thể quản lý và

khả triển

Có 2 lược đồ chính:

– Lược đồ tập trung: star – Lược đồ phân tán: ring, bus, tree

Topo mạng cáp trong một tòa nhà

Lược đồ tập trung hoặc phân tán đều có thể

dùng tùy vào kích thước của tòa nhà

Với tòa nhà nhỏ nên dùng lược đồ tập trung nối tất cả cáp về một phòng hệ thống

Lược đồ tập trung cho phép quản lý tốt nhưng khó mở rộng

Với tòa nhà lớn nên dùng lược đồ phân tán

Nhiều công nghệ LAN không cho phép nối xa hơn 100m Với các cao ốc tầng rộng phải dùng lược đồ phân tán

Lược đồ tập

trung

Lược đồ phân tán

Cá c topo mạng cáp campus

Mạng cáp nối giữa các tòa nhà tồn tại nhiều rủi ro

hơn trong phạm vi tòa nhà Cần chọn lựa cẩn thận

Lược đồ phân tán đem lại tính khả dụng tốt

Trong một số môi trường có trở ngại chạy cáp

phải dùng công nghệ không dây

Lược đồ phân tán khó quản lý Khi cần thay đổi,

kỹ thuật viên phải đi từ nhà này sang nhà khác

Mục tiêu về tính khả dụng và tính hỗ trợ quản lý luôn nghịch nhau, phải cân nhắc kỷ

9

Cá c loại cáp (1)

Cáp đồng trục coaxial

Cáp đồng trục twin-axial

Cá c loại cáp (2)

STP (shielded twisted-pair )

UTP (unshielded twisted-pair)

Cáp quang (Fiber optic)

Cá c loại cáp (3)

STP dùng rộng rãi trong mạng Token Ring

trước đây Cũng có thể dùng STP trong các mạng Ethernet ngày nay

Ngày nay cáp UTP được dùng nhiều trong các tòa nhà Có các chủng loại:

– Cat 1&2: băng thông thấp – Cat 3 : 16Mhz

– Cat 4: 20 MHz – Cat 5 và 5e : 100MHz – Cat 6 : 200MHz

Cá c loại cáp (4)

Cáp quang dùng cho cáp dọc và cáp ngang nối giữa các tủ viễn thông

Cáp quang làm cáp trục nối giữa các tòa nhà

Cáp quang đơn mode và đa mode

CHỌ N CÔNG NGHỆ LAN

Ethernet được đề nghị cho phần lớn các mạng campus

ATM cũng được dùng khi cần đến QoS

Ethernet là chuẩn cho lớp 1 và 2 để truyền

frame

IEEE 802.3

Cá c ràng buộc trên 10-Mbps Ethernet (1)

10Mbps Ethernet vẫn còn phổ dụng trong access layer

Cá c ràng buộc trên 10-Mbps Ethernet (1)

– 100BASE-FX Two multimode optical fibers

Ảnh hưởng RTT >đường kính tối đa của 100Mbps

Ethernet là 205m khi dùng cáp UTP

100-Mbps Ethernet (2)

Giới hạn cự ly còn tùy vào hub (repeater) được dùng:

– Class I có latency 0.7 microsecond, chì 1 repeater

– Class II có latenecy 0.46 milisecond, cho phép 2 repeaeter

Bảng giới hạn cự ly

Gigabit Ethernet cũng được dùng cho các

server cần performace cao

Gigabit Ethernet (2)

Các đặc tả theo các loại cáp

1000Base-CX phù hợp cho tủ viễn thông để

nối các thiết bị cách nhau ≤ 25m

1000Base-T cho cáp ngang UTP cat.5 hay tốt hơn, phạm vi tối đa 200m

10-Gbps Ethernet

10-Gbps Ethernet là công nghệ backbone cho ISP và Enterprise network Dùng trong ở

server farm, SAN và digiatal video studio

Chỉ hỗ trợ truyền full-duplex qua cáp quang

Nếu dùng sợi đơn mode cự ly có thể đến 40km

Cá c dạng triển khai thực tế của 10-Gbps Ethernet

Ethernet virtual circuit (EVC)

– E-line service: point-to-point EVC nối hai UNI (user network interface)

– E-LAN service : multipoint EVC, nối hai hay nhiều UNI

www.metroethernetforum.org

Long-Reach Ethernet

LRE có thể được dùng để kết nối các tòa nhà trong campus network

LRE cung cấp một point-to-point link có thể

truyền số liệu đến tốc độ 11.25 Mbps qua 1.6

km theo chế độ full duplex và symmetric

LRE cho phép dùng Ethernet qua hệ thống cáp đồng điện thoại hiện hành

Fast EtherChannel ghép đến 4 liên kết Fast

Ethernet đạt được tốc độ 800 Mbps (full-duplex), Gigabit Ethernet >8Gbps, 10-Gbps Ethernet -

>80 Gbps

Campus ATM Network

Có thể chọn ATM làm công nghệ backbone cho campus network

Hỗ trợ QoS

ATM là chọn lựa tốt cho videoconferencing, medical imaging, telephony, distance learning

Phức tạp, khó triển khai

Cần phân biệt công dụng và khả năng của các thiết bị để chọn lựa phù hợp với thiết kế.

Đề nghị chủng loại và thương hiệu sẽ dùng

31

Tiêu chuẩn chung chọn thiết bị (1)

Số port

Tốc độ xử lý

Dung lượng bộ nhớ

Độ trễ khi thực hiện chuyển số liệu

Thông lượng (packet per second)

Công nghệ LAN và WAN được hỗ trợ

Tự động thích nghi tốc độ

Tự động phát hiện truyền song công hay bán song công

Tiêu chuẩn chung chọn thiết bị (3)

Hỗ trợ nguồn dự phòng

Hỗ trợ QoS

Khả năng đáp ứng và chất lượng bảo hành

Tài liệu đầy đủ và hữu ích

Đáp ứng tốt về huấn luyện

Danh tiếng và sự phát triển của nhà cung cấp

Có sẵn các kết quả kiểm thử độc lập xác định phẩm chất của thiết bị

Tiêu chuẩn bổ sung cho switch hay bridge

Các công nghệ bắc cầu được hỗ trợ

Các đặc tính spanning tree cải tiến (802.1w và 802.1s)

Số địa chỉ MAC thiết bị có thể học

Hỗ trợ an ninh (802.1x)

Hỗ trợ cut-through switching

Hỗ trợ adaptive cut-through switching

Các công nghệ VLAN được hỗ trợ, VTP, ISL, 802.1Q

Hỗ trợ các ứng dụng quảng bá

Dung lượng bộ nhớ khả dụng

Có sẵn routing module

Chọn lựa cấm quảng bá SSID

Hỗ trợ mật mã 128 bit hay cao hơn

Hỗ trợ one-time password hay token card

Hỗ trợ PSPF (Publicly Secure Packet

Forwarding)

Hỗ trợ các giải pháp an ninh tiên tiến WPA (Wi-Fi Protected Access), Robust Security Network (RSN), hay 802.11i

Cá c đặc tính QoS trên thiết bị

Khi nhu cầu băng thông trong mạng campus vượt quá băng thông khả dụng, QoS trở nên quan trọng.

QoS cũng cần trên uplink từ disribution layer đến core layer Đôi khi QoS cũng được yêu cầu trên uplink từ access layer Khi tất cả các port đều được dùng >khả năng nghẽn xảy ra.

Các switch ở access layer luôn cung cấp QoS dựa vào thông tin lớp 2 Cơ chế lập lịch sẽ chọn port đã được định nghĩa ưu tiên để phục vụ trước.

Các switch ở distribution layer hay core layer sẽ cung cấp QoS dựa trên thông tin lớp 3.

HẾT CHƯƠNG 10