Bài giảng: Thiết bị mạng pps

Phân loại mạng Mạng diện rộng Wide Area Networks - WANs „ Là sự kết nối nhiều LAN „ Không có giới hạn về địa lý „ Tốc độ truyền dữ liệu thấp „ Do nhiều tổ chức quản lý „ Sử dụng các kỹ t

THIẾT BỊ MẠNG

Biên soạn:

ThS Tô Nguyễn Nhật Quang

NỘI DUNG MÔN HỌC

Chương 1: Cơ bản về Networking (S3 – S35)

Chương 2: Môi trường và thiết bị truyền dẫn (S36 – S59)

Chương 3: Thiết bị liên kết mạng (S60 – S93)

Chương 4: Router (S94 – S172)

Chương 5: Switch (S173 – S316)

Chương 6: Các giao thức định tuyến (S317 – S380)

Chương 7: Access Control List - ACL (S381 – S420)

Chương 8: Network Access Translation (S421 – S442)

Chương 9: Các công nghệ WAN (S443 – S460)

CHƯƠNG 1

CƠ BẢN VỀ NETWORKING

„ Nhu cầu kết nối Internet

„ Các ký hiệu (icons) thường dùng

Nhu cầu kết nối Internet

Nhu cầu kết nối Internet

Các ký hiệu thường dùng

Lược đồ mạng (Network topology)

„ Sử dụng kỹ thuật Ethernet hoặc Token Ring

„ Các thiết bị thường dùng trong mạng là

Repeater, Brigde, Hub, Switch, Router.

Phân loại mạng

Mạng cục bộ (Local Area Networks - LANs)

Phân loại mạng

Mạng thành phố (Metropolitan Area Network - MANs)

„ Có kích thước vùng địa lý lớn hơn LAN

„ Do một tổ chức quản lý

„ Thường dùng cáp đồng trục hoặc cáp quang

Phân loại mạng

Mạng diện rộng (Wide Area Networks - WANs)

„ Là sự kết nối nhiều LAN

„ Không có giới hạn về địa lý

„ Tốc độ truyền dữ liệu thấp

„ Do nhiều tổ chức quản lý

„ Sử dụng các kỹ thuật Modem, ISDN,

DSL, Frame Relay, ATM

Phân loại mạng

Mạng diện rộng (Wide Area Networks - WANs)

Phân loại mạng

Mạng không dây ( Wireless Networking )

„ Do tổ chức IEEE xây dựng và được tổ chức

Wi-fi Alliance đưa vào sử dụng trên toàn thế giới.

„ Có 3 tiêu chuẩn: chuẩn 802.11a, chuẩn

802.11b, chuẩn 802.11g (sử dụng phổ biến ở

thị trường Việt Nam).

„ Thiết bị cho mạng không dây gồm 2 loại: card mạng không dây và bộ tiếp sóng/điểm truy

cập (Access Point - AP).

Phân loại mạng

Mạng không dây ( Wireless Networking )

Phân loại mạng

Mạng riêng ảo (Virtual Private Networks - VPNs)

Mô hình OSI và TCP/IP

Mô hình OSI (Open Systems Interconnection)

„ Chuẩn hóa các giao tiếp

„ Đảm bảo liên kết hoạt động

„ Đơn giản việc dạy và học

Mô hình OSI và TCP/IP

Đóng gói dữ liệu trong mô hình OSI

Data Segments Packet Frame Bits Data Data

Mô hình OSI và TCP/IP

Dòng dữ liệu trên mạng trong mô hình OSI

Mô hình OSI và TCP/IP

Mô hình TCP/IP

Mô hình OSI và TCP/IP

Mô hình OSI và TCP/IP

Mô hình TCP/IP – Lớp Vận chuyển

Cung ứng dịch vụ vận chuyển từ host nguồn đến host đích Thiết lập một cầu nối luận lý giữa các đầu cuối của mạng, giữa host truyền và host nhận.

Mô hình OSI và TCP/IP

Mô hình TCP/IP – Lớp Internet

Mục đích của lớp Internet là chọn đường đi tốt nhất xuyên qua mạng cho các gói dữ liệu di chuyển tới đích Giao thức chính của lớp này là Internet Protocol (IP).

Mô hình OSI và TCP/IP

Mô hình TCP/IP – Lớp Truy nhập mạng

Định ra các thủ tục để giao tiếp với phần cứng mạng và truy nhập môi trường truyền Có nhiều giao thức hoạt động tại lớp này

Mô hình OSI và TCP/IP

Các giao thức trong mô hình TCP/IP

Các hệ thống số

Chuyển đổi giữa hệ nhị phân sang hệ thập phân

101102 = (1 x 24 = 16) + (0 x 23 = 0) + (1 x 22 = 4) +

(1 x 21 = 2) + (0 x 20 = 0) = 22

When the quotient is 0, take all the remainders in

reverse order for your answer: 20110 = 110010012

Các hệ thống số

Chuyển đổi hệ nhị phân sang bát phân và thập lục phân

„ Nhị phân sang bát phân:

„ Gom nhóm số nhị phân thành từng nhóm 3 chữ số tính từ phải sang trái Mỗi nhóm

tương ứng với một chữ số ở hệ bát phân.

„ Ví dụ: 1’101’100 (2) = 154 (8)

„ Nhị phân sang thập lục phân:

„ Tương tự như nhị phân sang bát phân

nhưng mỗi nhóm có 4 chữ số.

„ Ví dụ: 110’1100 (2) = 6C (16)

Địa chỉ IP

Khái niệm về địa chỉ IP

„ Địa chỉ IP là địa chỉ có cấu trúc với một con số có kích thước 32 bit, chia thành

4 phần mỗi phần 8 bit gọi là octet hoặc byte.

„ Ví dụ:

„ 172.16.30.56

„ 10101100 00010000 00011110 00111000.

„ AC 10 1E 38

Địa chỉ IP

Khái niệm về địa chỉ IP

„ Ðịa chỉ host là địa chỉ IP có thể dùng để đặt cho các

interface của các host Hai host nằm cùng một mạng

sẽ có network_id giống nhau và host_id khác nhau

„ Ðịa chỉ mạng (network address): là địa chỉ IP dùng

để đặt cho các mạng Phần host_id của địa chỉ chỉ

chứa các bit 0 Ví dụ 172.29.0.0

„ Ðịa chỉ Broadcast: là địa chỉ IP được dùng để đại

diện cho tất cả các host trong mạng Phần host_id

chỉ chứa các bit 1 Ví dụ 172.29.255.255

Địa chỉ IP

Các lớp địa chỉ IP

Địa chỉ IP

Các lớp địa chỉ IP

Địa chỉ IP

Các lớp địa chỉ IP

Địa chỉ IP

Địa chỉ IP dành riêng

CHƯƠNG 2

MÔI TRƯỜNG

VÀ THIẾT BỊ TRUYỀN DẪN

„ Môi trường truyền dẫn

„ Băng thông (Bandwidth)

„ Cáp quang (Fiber Optic Cable)

„ Các thông số cơ bản của các loại cáp

Môi trường truyền dẫn

„ Là phương tiện vật lý cho phép truyền tải tín hiệu giữa các thiết bị.

„ Hai loại phương tiện truyền dẫn chính:

Băng thông (bandwidth)

„ Là lượng thông tin có thể chảy qua một kết

nối mạng trong một khoảng thời gian cho

trước.

„ Băng thông là hữu hạn

„ Băng thông không miễn phí

„ Nhu cầu băng thông tăng không ngừng

„ Dạng tương tự băng thông:

„ Bề rộng một cái ống

„ Số làn xe trên đường cao tốc

Băng thông (bandwidth)

Các gói là nước Các thiết bị mạng là máy bơm, van, lọc, đầu nối

Băng thông giống độ lớn của ống

Băng thông (bandwidth)

Băng thông giống số làn xe trên đường cao tốc

Các thiết bị mạng là các chỉ dẫn lưu thông, bản đồ

Các gói giống phương tiện giao thông

Băng thông

Đơn vị đo lường băng thông

Băng thông

Các giới hạn của băng thông

„ Truyền dẫn digital và analog

„ Khoảng cách truyền dẫn và sự suy giảm của

tín hiệu

„ Các đặc tả:

„ Ethernet: 10BASE-T, 10BASE5, 10BASE2

„ Fast Ethernet: 100BASE-T

Các đặc tả về cáp

„ T: twisted (cáp xoắn đôi)

„ 5: 500 m

„ 2: 200 m

Cáp đồng trục (Coaxial cable)

„ Thicknet:

Cứng, khó lắp đặt, chi phí cao nên

ít dùng.

„ Thinnet: Chi phí thấp, dễ lắp đặt

nhưng nhiễu cao.

Chắn trong Đôi xoắn

Vỏ nhựa

có màu theo mã

„ Tốc độ: 10 –100Mbps

„ Giá: vừa phải

„ Chiều dài cáp tối đa: 100 m

„ Chống nhiễu tốt

„ Dùng cho mạng cókích thước trung bình và lớn

Các loại kết nối cáp

Pin 1 Pin 2 Pin 3 Pin 4 Pin 5 Pin 6 Pin 7 Pin 8

Pin 3 Pin 6 Pin 1 Pin 4 Pin 5 Pin 2 Pin 7 Pin 8

Pin 1 Pin 2 Pin 3 Pin 4 Pin 5 Pin 6 Pin 7 Pin 8

Pin 8 Pin 7 Pin 6 Pin 5 Pin 4 Pin 3 Pin 2 Pin 1

Straight-thru cable Crossover cable Rollover cable

Các loại kết nối cáp

„ Cáp Straight-thru có T568B ở cả 2 đầu.

„ Cáp Crossover có T568B ở một đầu và T568A ở đầu còn lại.

„ Cáp Console có T568B ở một đầu và T568B đảo ở đầu còn lại (Rollover).

Các loại kết nối cáp

„ Sử dụng cáp thẳng (Straight-through cable)

đối với:

„ Switch – Router

„ Switch – PC hoặc Server

„ Hub – PC hoặc Server

Các loại kết nối cáp

„ Sử dụng cáp Rollover đối với:

„ PC – Router hoặc Switch (cổng COM nối

cổng Console)

Cáp quang (Fiber Optic Cable)

„ ST Connector được dùng với cáp Single-mode.

„ SC Connector được dùng với cáp Multimode

Cáp quang (Fiber Optic Cable)

Thông số cơ bản của các loại cáp

Thông số cơ bản của các loại cáp

CHƯƠNG 3

THIẾT BỊ LIÊN KẾT MẠNG

„ Lab center

„ NIC (Network Interface Card – Card mạng)

„ Modem (Bộ điều hợp)

„ Repeater (Bộ chuyển tiếp)

„ Hub (Concentrator - Bộ tập trung)

„ Bridge (Cầu nối)

„ Switch (Bộ chuyển mạch)

„ Router (Bộ định tuyến)

„ Gateway (Cổng nối)

„ Thiết bị mạng không dây

„ Thiết bị hỗ trợ thi công mạng

Lab center

Card mạng (NIC)

„ Kết nối giữa máy tính và cáp mạng

để phát hoặc nhận dữ liệu với các

máy tính khác thông qua mạng.

„ Kiểm soát luồng dữ liệu giữa máy

tính và hệ thống cáp.

Card mạng (NIC)

Khi chọn card mạng, cần chú ý các yếu tố:

ƒ Các giao thức Ethernet, Token Ring hay FDDI.

ƒ Môi trường cáp xoắn đôi, cáp đồng trục, không dây hay cáp quang.

ƒ Loại bus PCI hay ISA.

ISA PCI

Card mạng (NIC)

ƒ Card ISA 8 bits hoặc 16 bits trong khi card PCI 32 bits.

ƒ Tốc độ bus mặc định của slot ISA là 8,33MHz (băng

thông 8,33MB/s) và slot PCI là 33,33MHz (băng thông

133,33MB/s).

ƒ Card ISA phải cấu hình cứng bằng các jumper, card PCI

„ Là tên viết tắt của hai từ điều chế

(MOdulation) và giải điều chế (DEModulation).

„ 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 modem gắn trong (Internal) và

modem gắn ngoài (External).

Modem

Modem trong

Modem ngoài

Modem

Repeater (bộ chuyển tiếp)

„ Khuếch đại, phục hồi các tín hiệu đã bị suy thoái do tổn thất năng lượng trong khi

Repeater (bộ chuyển tiếp)

Hub (bộ tập trung)

„ Chức năng như Repeater nhưng mở rộng hơn với nhiều đầu cắm các đầu cáp mạng.

„ Tạo ra điểm kết nối tập trung để nối mạng

theo kiểu hình sao.

„ Tín hiệu được phân phối đến tất cả các kết

nối.

„ Có 3 loại Hub: thụ động, chủ động, thông

minh.

Hub (bộ tập trung)

„ Hub thụ động (Passive Hub): chỉ đảm bảo chức năng kết

nối, không xử lý lại tín hiệu.

„ Hub chủ động (Active Hub): có khả năng khuếch đại tín hiệu

để chống suy hao.

„ Hub thông minh (Intelligent Hub): là Hub chủ động nhưng

có thêm khả năng tạo ra các gói tin thông báo hoạt động

của mình giúp cho việc quản trị mạng dễ dàng hơn.

Hub (bộ tập trung)

Hub (bộ tập trung)

Bridge (cầu nối)

„ Dùng để nối 2 mạng có giao

thức giống hoặc khác nhau.

„ Chia mạng thành nhiều phân

đoạn nhằm giảm lưu lượng

trên mạng.

„ Hoạt động ở lớp Data Link với

2 chức năng chính là lọc và

chuyển vận.

„ Dựa trên bảng địa chỉ MAC lưu

trữ, Brigde kiểm tra các gói tin

và xử lý chúng trước khi có

quyết định chuyển đi hay

không.

Bridge

Switch (bộ chuyển mạch)

„ Là thiết bị giống Bridge và Hub cộng lại nhưng thông minh hơn.

„ Có khả năng chỉ chuyển dữ liệu đến

đúng kết nối thực sự cần dữ liệu này

Switch (bộ chuyển mạch)

Switch (bộ chuyển mạch)

„ Vectơ khoảng cách: RIP, IGRP, EIGRP, BGP

„ Trạng thái đường liên kết: OSPF

Router (Bộ định tuyến)

Router (Bộ định tuyến)

Gateway (Proxy - cổng nối)

„ Thường dùng để kết nối các

mạng không thuần nhất, chủ

yếu là mạng LAN với mạng lớn

bên ngoài chứ không dùng kết

nối LAN – LAN.

„ Kiểm soát luồng dữ liệu ra vào

mạng.

„ Hoạt động phức tạp và chậm

hơn Router.

Thiết bị mạng không dây

„ Các chuẩn thông dụng là:

„ 802.11: tốc độ 1-2 Mbps

„ 802.11b: tốc độ 11 Mbps

„ 802.11a: tương tự 802.11b

„ Mạng không dây gồm 2 thiết bị:

„ Các node (máy tính) có gắn wireless NIC.

„ Access point (AC) đóng vai trò như một

central hub cho WLAN.

Thiết bị mạng không dây

Thiết bị mạng không dây

Thiết bị mạng không dây

Thiết bị mạng không dây

Thiết bị hỗ trợ thi công mạng Thiết bị kiểm tra cable

Thiết bị hỗ trợ thi công mạng Crimp down the wires

Thiết bị hỗ trợ thi công mạng Patch Panel

Thiết bị hỗ trợ thi công mạng Wiring block

CHƯƠNG 4

„ Kết nối các mạng máy tính ở cách xa nhau

qua các đường truyền thông như điện thoại, ISDN, T1, X25…

Chức năng và phân loại

protocol router

Multiport serial router

Router /hub

Cisco 2501 Cisco 2502 Cisco 2503 Cisco 2504 Cisco 2513 Cisco 2514 Cisco 2515

Cisco 2520 Cisco 2521 Cisco 2522 Cisco 2523

Cisco 2505 Cisco 2506 Cisco 2507 Cisco 2508 Cisco 2516 Cisco 2518

Cisco 2524 Cisco 2525 Cisco 160x Cisco 17xx Cisco 26xx Cisco 36xx Cisco 4xxx Cisco 7xxx

Modular router Phân loại router của Cisco

Chức năng và phân loại

Series Cisco Router

Chức năng và phân loại

Series Cisco Router - Cisco 800 Series Router

Chức năng và phân loại

Series Cisco Router - Cisco 800 Series Router

• Bên cạnh tính dễ triển khai và các tính năng quản

lý tập trung, các thiết bị định tuyến truy nhập

thuộc họ Cisco 800 với các dịch vụ tích hợp cung

cấp những tính năng như:

• An ninh mạng tích hợp

• Một kết nối mạng WAN, với đa lựa chọn

• Bốn cổng chuyển mạch 10/100 Mbps được quản

lý

• Có tới 10 đường hầm VPN

• Hỗ trợ các tiêu chuẩn mạng LAN vô tuyến

802.11b và 802.11g

Chức năng và phân loại

Series Cisco Router - Cisco 800 Series Router

Chức năng và phân loại

Series Cisco Router - Cisco 1800 Series Routers

Chức năng và phân loại

Series Cisco Router - Cisco 1800 Series Routers

• Các dòng thiết bị cố định (1801, 1802, 1803, 1811,

1812):

• Tốc độ truy nhập lên đến tốc độ băng rộng

• 8 cổng chuyển mạch tích hợp tốc độ 10/100 Mbps

với tùy chọn về cấp nguồn qua mạng Ethernet (PoE),

để cung cấp nguồn DC đến các thiết bị mạng như các

máy điện thoại IP

• Lên tới 50 đường hầm VPN

• Thiết bị dòng 1841 có cấu trúc mô đun, cùng với:

• Tốc độ có thể lên tới tốc độ T1/E1

• 4 cổng chuyển mạch tích hợp tốc độ 10/100 Mbps

• 800 đường hầm VPN

Chức năng và phân loại

Series Cisco Router - Cisco 1800 Series Routers

Chức năng và phân loại

Series Cisco Router - Cisco 2800 Series Routers

• An ninh mạng tích hợp

• Một thiết bị có cấu trúc mô

đun với một dải rất rộng các

tùy chọn về giao diện

Chức năng và phân loại

Series Cisco Router - Cisco 2800 Series Routers

Chức năng và phân loại

Series Cisco Router - Cisco 3600 Series Multiservice Platforms

• Là dòng sản phẩm dạng

modular, multiservice access

platforms cho các văn phòng

giải pháp cho data, voice

video, hybrid dial access,

virtual private networks

(VPNs), và multiprotocol

data routing.

Chức năng và phân loại

Series Cisco Router - Cisco 3700 Series Multiservice Access Routers

• Cho phép các tính năng và

module hoàn toàn mới và mạnh

mẽ hơn, nhiều kết nối hơn

power cho các EtherSwitch

ports, tạo nên một platform duy

nhất cho giải pháp IP telephony.

Chức năng và phân loại

Series Cisco Router - Cisco 3800 Series Routers

Chức năng và phân loại

Series Cisco Router - Cisco 7200 Series Routers

Chức năng và phân loại

Series Cisco Router - Cisco 7200 Series Routers

• Gom lưu lượng băng rộng: lên tới 16,000 phiên PPP trên một

khung máy

• Chuyển mạch nhãn đa giao thức (MPLS): Lựa chọn hàng đầu

cho triển khai ở biên mạng của nhà cung cấp dịch vụ

• Mạng riêng ảo An ninh IP (IPsec): định cỡ tới 5000 đường hầm

trêm một khung máy.

• Tích hợp thoại, dữ liệu và video.

• Thiết kế mô đun: diện tích đặt máy 3RU với một dải rộng các

giao diện linh hoạt có tính mô đun (từ DS0 đến OC-3)

• Tính linh hoạt: hỗ trợ Fast Ethernet, Gigabit Ethernet, Packet

trên nền SONET và nhiều tính năng khác

Chức năng và phân loại

Series Cisco Router - Cisco 7600 Series Routers

Chức năng và phân loại

Series Cisco Router - Cisco 7600 Series Routers

Các tính năng quan trọng:

• Hiệu năng cao với tốc độ lên đến 720 Gbps trên một khung máy hoặc

dung lượng 40 Gbps trên mỗi khe cắm

• Một lựa chọn về kích thước được xây dựng theo mục đích hoặc dành cho

độ khả dụng cao

• Thiết kế I-Flex của Cisco: Một họ sản phẩm về bộ giao tiếp với cổng được

chia sẻ (SPAs) và các bộ vi xử lý giao diện SPA (SIPs) với khả năng kiểm

soát cảm nhận về các dịch vụ thoại, video và dữ liệu

• Kiểm soát tiếp nhận cuộc gọi Video tích hợp với cảm nhận về chất lượng

hình ảnh sáng tạo dành cho cả phát thanh truyền hình quảng bá và video

theo yêu cầu (VoD)

• Cổng dịch vụ thông minh, cung cấp số lượng thuê bao định cỡ và khả

năng nhận biết ứng dụng với tính năng xác định đa chiều và các chính sách

điều khiển

Chức năng và phân loại

Series Cisco Router - Cisco 7600 Series Routers

Các ứng dụng:

• Mạng Ethernet của nhà khai thác: gom lưu lượng từ các

dịch vụ của doanh nghiệp và của người tiêu dùng

• Biên mạng dịch vụ Ethernet: các dịch vụ IP được cá nhân

hóa

• Mạng vô tuyến hình lưới và hội tụ các dịch vụ di động

• Định tuyến biên mạng IP/MPLS của nhà cung cấp dịch vụ

• Gom lưu lượng mạng WAN doanh nghiệp

• Định tuyến mạng lõi trong trụ sở của doanh nghiệp

WAN và Router

Kết nối WAN

WAN và Router

Kết nối WAN

bị dữ liệu đầu cuối.

„ DCE (Data

WAN và Router

Kết nối WAN

WAN và Router

Các loại đầu cáp kết nối trong mạng WAN