khảo sát và thiết kế mạng LAN (full) potx

Đến giữa nhữngnăm 60, cùng với sự phát triển của các ứng dụng trên máy tính và nhu cầu trao đổithông tin với nhau , một số nhà sản xuất máy tính đã nghiên cứu chế tạo thành côngcác thiết

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN:

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

ĐIỂM: ………

LỜI CẢM ƠN

LỜI NÓI ĐẦU

Ngày nay sự phát triển của máy tính ngày càng cao, kèm theo đó là những tiện ích của

nó đem lại không phải là nhỏ Máy tính giúp con người làm việc dễ dàng hơn , và thông qua máy tính con người biết cách sử dụng MẠNG LAN( mạng nội bộ), và cũng

từ đó INTERNET ra đời INTERNET là bước ngoặt lớn trong công nghệ máy tính nógiúp con người chia sẽ dữ liệu mặc dù hai người cách nhau nữa vòng trái đất, để tích những kiến thức trên hôm nay em làm đề tài này với sự hướng dẫn của thầy bộ môn

Đề tài gôm 4 chương:

• Chương I: CƠ SỞ LÝ LUẬN nói về mạng và thiết kế hệ thống mạng

• Chương II: THỰC TRẠNG HỆ THỐNG MẠNG Ở ĐƠN VỊ THIẾT KẾ hệ thống đã làm dược gì

• Chương III: PHÂN TÍCH VÀ THIẾT KẾ HỆ THỐNG MẠNG LAN

• Chương IV: KIẾN NGHỊ VÀ ĐỀ XUẤT

Dù rất cố gắng nhưng sẻ có những thiếu sót trong cuốn đồ án này Bởi vì nói đếnCNTT thì công nghệ đổi mới từng ngày Em rất mong nhận được ý kiến đóng gópchia sẻ của thầy giáo bộ môn, rất mong nhận được sự đóng góp ý kiến của cácthầy(cô) và các bạn đọc, để kiến thức của em được hoàn thiện hơn.Chân thành cámơn!

MỤC LỤC

CHƯƠNG I: CƠ SỞ LÝ LUẬN

1.1: TỔNG QUAN VỀ MẠNG

1.1.1: LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN CỦA MẠNG MÁY TÍNH

Vào giữa những năm 50, những hệ thống máy tính đầu tiên ra đời sử dụng bóng đènđiện tử nên kích thước rất cồng kềnh và tiêu tốn nhiều năng lượng Đến giữa nhữngnăm 60, cùng với sự phát triển của các ứng dụng trên máy tính và nhu cầu trao đổithông tin với nhau , một số nhà sản xuất máy tính đã nghiên cứu chế tạo thành côngcác thiết bị truy cập từ xa tới các máy tính của họ, và đây chính là những dạng sơ khaicủa hệ thống máy tính

Đến đầu những năm 70, hệ thống thiết bị đầu cuối 3270 của IBM ra đời cho phép khảnăng tính toán của các trung tâm máy tính đến các vùng ở xa Thông qua dây cápmạng các thiết bị đầu cuối có thể truy cập cùng một lúc đến một máy tính dùng chung.Đến năm 1977, công ty Datapoint Corporation đã tung ra thị trường hệ điều hànhmạng của mình là”Attache Resource Computer Network” (Arcnet) cho phép liên kếtcác máy tính và các thiết bị đầu cuối lại bằng dây cáp,và đó chính là hệ điều hànhmạng đầu tiên

# PHÂN BIỆT CÁC LOẠI MẠNG

• Phương thức kết nối mạng được sử dụng chủ yếu trong liên kết mạng: có hai phương thức chủ yếu, đó là điểm - điểm và điểm - nhiều điểm.

− Với phương thức "điểm - điểm", các đường truyền riêng biệt được thiết lâp để nối các cặp máy tính lại với nhau Mỗi máy tính có thể truyền và nhận trực tiếp dữ liệu hoặc có thể làm trung gian như lưu trữ những dữ liệu mà nó nhận được rồi sau đó chuyển tiếp dữ liệu đi cho một máy khác để dữ liệu đó đạt tới đích

− Với phương thức "điểm - nhiều điểm", tất cả các trạm phân chia chung một đường truyền vật lý Dữ liệu được gửi đi từ một máy tính sẽ có thể được tiếp nhận bởi tất cả các máy tính còn lại, bởi vậy cần chỉ ra điạ chỉ đích của dữ liệu để mỗi máy tính căn

cứ vào đó kiểm tra xem dữ liệu có phải dành cho mình không nếu đúng thì nhận còn nếu không thì bỏ qua

• Phân loại mạng máy tính theo vùng địa lý:

− GAN (Global Area Network) kết nối máy tính từ các châu lục khác nhau Thông thường kết nối này được thực hiện thông qua mạng viễn thông và vệ tinh

− WAN (Wide Area Network) - Mạng diện rộng, kết nối máy tính trong nội bộ các quốc gia hay giữa các quốc gia trong cùng một châu lục Thông thường kết nối này được thực hiện thông qua mạng viễn thông Các WAN có thể được kết nối với nhau thành GAN hay tự nó đã là GAN

− MAN (Metropolitan Area Network) kết nối các máy tính trong phạm vi một thành phố Kết nối này được thực hiện thông qua các môi trường truyền thông tốc độ cao (50-100 Mbit/s) (Local Area Network) - Mạng cục bộ, kết nối các máy tính trong mộtkhu vực bán kính hẹp thông thường khoảng vài trǎm mét Kết nối được thực hiện thông qua các môi trường truyền thông tốc độ cao ví dụ cáp đồng trục thay cáp quang.LAN thường được sử dụng trong nội bộ một cơ quan/tổ chức Các LAN có thể được kết nối với nhau thành WAN

• Phân loại mạng máy tính theo tôpô

− Mạng dạng hình sao (Star topology): Ở dạng hình sao, tất cả các trạm được nối vào một thiết bị trung tâm có nhiệm vụ nhận tín hiệu từ các trạm và chuyển tín hiệu đến trạm đích với phương thức kết nối là phương thức "điểm - điểm"

− Mạng hình tuyến (Bus Topology): Trong dạng hình tuyến, các máy tính đều được nối vào một đường dây truyền chính (bus) Đường truyền chính này được giới hạn hai đầu bởi một loại đầu nối đặc biệt gọi là terminator (dùng để nhận biết là đầu cuối để kết thúc đường truyền tại đây) Mỗi trạm được nối vào bus qua một đầu nối chữ T (T_connector) hoặc một bộ thu phát (transceiver)

− Mạng dạng vòng (Ring Topology): Các máy tính được liên kết với nhau thành một vòng tròn theo phương thức "điểm - điểm", qua đó mỗi một trạm có thể nhận và truyền dữ liệu theo vòng một chiều và dữ liệu được truyền theo từng gói một

− Mạng dạng kết hợp: trong thực tế tuỳ theo yêu cầu và mục đích cụ thể ta có thể thiết

kế mạng kết hợp các dạng sao, vòng, tuyến để tận dụng cácđiểm mạnh của mỗi dạng

• Phân loại mạng theo chức năng

− Mạng Client-Server: một hay một số máy tính được thiết lập để cung cấp các dịch

vụ như file server, mail server, Web server, Printer server, … Các máy tính được thiết lập để cung cấp các dịch vụ được gọi là Server, còn các máy tính truy cập và sử dụng dịch vụ thì được gọi là Client

− Mạng ngang hàng (Peer-to-Peer): các máy tính trong mạng có thể hoạt động vừa như một Client vừa như một Server

− Mạng kết hợp: Các mạng máy tính thường được thiết lập theo cả hai chức năng Client-Server và Peer-to-Peer

• Phân biệt mạng LAN-WAN

− Địa phương hoạt động

+ Mạng LAN sử dụng trong một khu vực địa lý nhỏ

+ Mạng WAN cho phép kết nối các máy tính ở các khu vực địa lý khác nhau, trên mộtphạm vi rộng

− Tốc độ kết nối và tỉ lệ lỗi bit

+ Mạng LAN có tốc độ kết nối và độ tin cậy cao

+ Mạng WAN có tốc độ kết nối không thể quá cao để đảm bảo tỉ lệ lỗi bit có thể chấp nhận được

− Phương thức truyền thông:

+ Mạng LAN chủ yếu sử dụng công nghệ Ethernet, Token Ring, ATM

+ Mạng WAN sử dụng nhiều công nghệ như Chuyển mạch vòng (Circuit Switching Network), chuyển mạch gói (Packet Switching Network), ATM (Cell relay), chuyển mạch khung (Frame Relay), …

1.1.3: MẠNG LAN LÀ GI?

LAN là viết tắt của Local Area Network là mạng cục bộ

dùng để kết nối các máy tính với nhau trong 1 khu vực

Kết nối được thực hiện thông qua môi trường truyền thông tốc độ cao như dây cáp Các LAN cũng có thể kết nối với nhau thành WAN

LAN thường bao gồm một máy chủ (server , host) còn gọi là máy phúc vụ

Máy chủ thường là máy có bộ xử lý (CPU) tốc độ cao, bộ nhớ (RAM) và đĩa cứng (HD) lớn

Ưu điểm

Khi các máy kết nối thành LAN thì

- Các máy có thể dùng chung một ứng dụng nào đó

- Có thể trao đổi thông tin với nhau dễ dàng

- Có thể dùng chung các thiết bị ngoại vi như máy in , ổ CD

- Có thể truền tin tới tất cả các máy dễ dàng

CẤU TRÚC TOPO MẠNG

• Mạng dạng hình sao (Star topology) : Mạng dạng hình sao bao gồm một

trung tâm và các nút thông tin Các nút thông tin là các trạm đầu cuối, các máy

tính và các thiết bị khác của mạng Trung tâm của mạng điều phối mọi hoạt động trong mạng với các chức năng cơ bản là:

-Xác định cặp địa chỉ gửi và nhận được phép chiếm tuyến thông tin và liên lạc với nhau

- Cho phép theo dõi và sử lý sai trong quá trình trao đổi thông tin

- Thông báo các trạng thái của mạng

Các ưu điểm của mạng hình sao:

- Hoạt động theo nguyên lý nối song song nên nếu có một thiết bị nào đó ở mộtnút thông tin bị hỏng thì mạng vẫn hoạt động bình thường

- Cấu trúc mạng đơn giản và các thuật toán điều khiển ổn định

- Mạng có thể mở rộng hoặc thu hẹp tuỳ theo yêu cầu của người sử dụng Nhược điểm của mạng hình sao:

- Khả năng mở rộng mạng hoàn toàn phụ thuộc vào khả năng của trung tâm -Khi trung tâm có sự cố thì toàn mạng ngừng hoạt động

- Mạng yêu cầu nối độc lập riêng rẽ từng thiết bị ở các nút thông tin đến trung tâm Khoảng cách từ máy đến trung tâm rất hạn chế (100 m)

• Mạng hình tuyến (Bus Topology):

Trong mạng hình tuyến thì máy chủ và các máy khác hoặc các nút đều được nối về với nhau trên một trục đường dây cáp chính để chuyển tải tín hiệu Tất cả các nút đều sử dụng chung đường dây cáp chính này Phía hai đầu dây cáp được bịt bởi một thiết bị gọi là terminator Các tín hiệu và gói dữ liệu (packet) khi di chuyển lên hoặc xuống trong dây cáp đều mang theo điạ chỉ củanơi đến

ƯU ĐIỂM

Loại hình mạng này dùng dây cáp ít nhất, dễ lắp đặt

so với hai kiểu trên Nhược điểm là đường dây phải khép kín, nếu bị ngắt ở mộtnơi nào đó thì toàn bộ hệ thống cũng bị ngừng

• Mạng dạng kết hợp:

* Kết hợp hình sao và tuyến (star/Bus Topology)

Cấu hình mạng dạng này có bộ phận tách tín hiệu (spitter) giữ vai trò thiết bị trung tâm, hệ thống dây cáp mạng có thể chọn hoặc Ring Topology hoặc

Linear Bus Topology

Ưu điểm của cấu hình này là mạng có thể gồm nhiều nhóm làm việc ở cách xa nhau, ARCNET là mạng dạng kết hợp Star/Bus Topology Cấu hình dạng này đưa lại sự uyển chuyển trong việc bố trí đường dây tương thích dễ dàng đối vớibất cứ toà nhà nào

* Kết hợp hình sao và vòng (Star/Ring Topology):

Cấu hình dạng kết hợp Star/Ring Topology, có một Token được chuyển vòng quanh một cái HUB trung tâm Mỗi trạm làm việc (workstation) được nối với HUB - là cầu nối giữa các trạm làm việc và để tăng khoảng cách cần thiết

Kết nối điểm - điểm

Kết nối điểm - điểm cung cấp cho khách hàng một đờng kết nối WAN tới một mạng ở

xa thông qua mạng của nhà cung cấp dịch vụ

Kết nối điểm - điểm:

Còn đợc gọi là kênh thuê riêng ( leased line ) bởi vì nó thiết lập một đờng kết nối cố định cho khách hàng tới các mạng ở xa thông qua các phong tiện của nhà cung cấp dịch vụ Các công ty cung cấp dịch vụ dự trữ sẵn các đờng kết nối sử dụng cho mục đích riêng của kkhách hàng Những đờng kêt nối này phù hợp với hai phng thức truyền dữ liệu :

- Truyền bó dữ liệu - Datagram transmissions :Truyền dữ liệu mà các frame dữ liệu đợc đánh địa chỉ riêng biệt

- Truyền dòng dữ liệu - Data-stream transmissions : Truyền một dòng dữ liệu mà địa chỉ chỉ đợc kiểm tra một lần.

Chuyển mạch - Circuit switching

Chuyển mạch là một phng pháp sử dụng các chuyển mạch vật lý để thiết lập, bo trì và kết thúc một phiên làm việc thông qua mạng của nhà cung cấp dịch vụ của một kết nốiWAN

Chuyển mạch phù hợp với hai phng thức truyền dữ liệu : Truyền bó dữ liệu -

Datagram transmissions và Truyền dòng dữ liệu - Data-stream transmission

Đợc sử dụng rộng r•i trong các công ty điện thọai, chuyển mạch hoạt động gần giống một cuộc gọi điện thoại thông thờng

Chuyển mạch gói - Packet Switching

Chuyển mạch là một phng pháp chuyển mạch WAN, trong đó các thiết bị mạng chia

sẻ một kết nối điểm - điểm để truyền một gói dữ liệu từ ni gửi đến ni nhận thông qua mạng của nhà cung cấp dịch vụ Các kỹ thuật ghép kênh đợc sử dụng để cho phép các hiết bị chia sẻ kết nối

ATM ( Asynchronous Transfer Mode : Truyền không đồng bộ.), Frame relay, SMDS- Switched Multimegabit Data Service, X.25 là các ví dụ của công nghệ chuyển mạch gói

Mạch o - Virtual Circuits

Mạch o là một mạch logic đợc tạo nên để đm bo độ tin cậy của việc truyền thông giữa hai thiết bị mạng Mạch o có 2 loại :Mạch o chuyển mạch ( Switched virtual circuit - SVC ) và mạch o cố định ( permanent virtual circui - PVC)

SVC là một mạch o đợc tự động thiết lập khi có yeu cầu và kết thúc khi việc truyền dữliệu được hoàn tất Sự liên lạc thông qua một SVC bao gồm 3 phần : Thiết lập kết nối,truyền dữ liệu, ngắt kết nối

Phần thiết lập kết nối có nhiệm vụ thiết lập một mạch o giữa hai thiết bị truyền và nhận Phần truyền dữ liệu có nhiệm vụ truyền dữ liệu giữa các thiết bị thông qua mạch

o đ• đợc thiết lập và phần kết thúc kết nối có nhiệm vụ hủy bỏ mạch o.

SVC đợc sử dụng trong trờng hợp việc truyền dữ liệu diễn ra không liên tục và không đều đặn bởi vì SVC gia tăng băng thông sử dụng khi thiết lập và ngắt kết nối nhng làm gỉam bớt giá thành nếu so với mạng kết nối liên tục

PVC là một mạch o đợc thiết lập cố định và liên tục và chỉ có một chế độ là truyền dữ liệu PVC đợc sử dụng trong trờng hợp việc truyền dữ liệu diễn ra liên tục và đều đặn PVC gim băng thông sử dụng do không phi thiết lập và ngắt kết nối nhng làm tăng giáthành do mạng kết nối liên tục

Thiết bị mạng sử dụng trong WAN -WAN Devices

WAN switch

Access Server

Modem

- Lớp phân tán (Distribution Layer) Lớp phân tán là ranh giới giữa lớp truy nhập

và lớp lõi của mạn Lớp phân tán thực hiện các chức năng như đảm bảo gửỉ dữ liệu đếntừng phân đoạn mạng, đảm bảo an ninh – an toàn phân đoạn mạng theo nhóm công tác.Chia miền Broadcast/ Multicast, định tuyến giữa các LAN ảo (VLAN), chuyển môitrường truyền dẫn, định tuyến giữa các miền, tạo biên giới giữa các miền trong tuyến

định tuyến tĩnh và động, thực hiện các bộ lọc gói (theo địa chỉ, theo số hiệucổng…… ) Thực hiện các cơ chế đảm bảo chất lượng dịch vụ QOS.

- Lớp truy nhập (Access Layer) lớp truy nhập cung cấp các khả năng truy nhậpcho người dùng cục bộ hay từ xa truy nhập vào mạng Thường được thực hiện bằng các

bộ tuyển mạch (Switch) Trong môi trường campus, hay các công nghệ WAN

Mô hình tường lửa 3 phần

-LAN cô lập làm vùng đệm giữa mạng công tác với bên ngoài (LAN cô lập đượcgọi là khu phi quân sự hay vùng DMZ)

-Thiết bị định tuyến trong có cài đặt bộ lọc gói được đặt giữa DMZ và mạng côngtác

-Thiết bị định tuyến ngoài có cài đặt bộ lọc gói được đặt giữa DMZ và mạng

1.2.3 : Các bước thiết kế hệ thống mạng lan

Phân tích yêu cầu

− Xác định mục tiêu sử dụng LAN: ai sử dụng LAN và yêu cầu dung lượng

trao đổi dữ liệu, loại hình dịch vụ, thời gian đáp ứng, ; yêu cầu phát triển

của LAN trong tương lai; xác định chủ sở hữu và quản trị LAN

− Xác định số lượng nút mạng hiện thời và tương lai (rất lớn trên 1000 nút,

vừa trên 100 nút và nhỏ dưới 10 nút) Trên cơ sở số lượng nút mạng,

chúng ta có phương 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 2 yêu cầu an

ninh và đảm bảo chất lượng dịch vụ

− Dựa vào mô hình topo lựa chọn công nghệ đi cáp

− Dự báo các yêu cầu mở rộng

Lựa chọn phần cứng (thiết bị, cáp, công nghệ kết nối, )

Dựa trên các phân tích yêu cầu và kinh phí dự kiến cho việc triển khai, chúng ta sẽlựa chọn nhà cung cấp thiết bị tốt nhất như 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 trường, và sẽ có trong tương lai gần

Các công nghệ có khả năng mở rộng

Phần cứng chia làm 3 phần: hạ tầng kết nối (hệ thống cáp), các thiết bị kết nối

(hub, switch, bridge, router), các thiết bị xử lý (các loại server, các loại máy in, cácthiết bị lưu trữ, )

Lựa chọn phần mềm

− Lựa chọn hệ điều hành Unix (AIX, OSF, HP, Solaris, ), Linux ,

Windows dựa trên yêu cầu về xử lý số lượng giao dịch, đáp ứng thời gian

thực, kinh phí, an ninh an toàn

−Lựa chọn các công cụ phát triển phần mềm ứng dụng như các phần mềm quản trị cơ

sở dữ liệu, các phần mếm portal như websphere…

Đánh giá khả năng

− Dựa vào thông tin đã được xác minh của các hãng có uy tín trên thế giới

− Thực hiện thử nghiệm và kiểm tra trong phòng thí nghiệm của các chuyên

Triển khai pilot

Triển khai ở quy mô nhỏ nhưng vẫn minh họa được toàn bộ các yêu cầu về kỹ

thuật, yêu cầu về ứng dụng làm cơ sở cho việc đánh giá khả năng và giá thành củamạng trước khi triển khai trên diện rộng

CHƯƠNG II: THỰC TRẠNG HỆ THỐNG MẠNG Ở CƠ

QUAN

TÊN CƠ QUAN: ỦY BAN NHÂN DÂN XÃ LONG TÂN

ĐỊA CHỈ: ẤP LONG CHIỂU XÃ LONG TÂN HUYỆN DẦU TIẾNG TỈNH BÌNH DƯƠNG

soạn thảo văn bản, in ấn , lướt wed Tuy vậy nó có 1 vài ưu điểm và cũng rất nhiều nhược điểm.

- Ít tốn kém , chi phí lắp đặt không cao

- Dể cài đặt không phức tạp

- Không cần người quản trị mạng

- Không cần máy server

- Không quản lý tập trung được tài nguyên: Có nghĩa là người quản trị chỉ cần tạo ra một tài khoản vùng và đăng ký các quyền đến tất cả tài nguyên bên trong vùng rồi kết các người dùng hay nhóm người dùng vào tài khoản này Điều này có nghĩa là mỗi

máy trong mạng Workgroup phải được quản trị một cách độc lập với những máy

khác