THIẾT kế và cài đặt MẠNG CHO CÔNG TY

MỤC LỤC Nội dung Trang TRANG BÌA PHỤ i LỜI CẢM ƠN ii XÁC NHẬN CỦA ĐƠN VỊ THỰC TẬP iii NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN iv DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT ..v DANH MỤC BẢNG.............................................................................................viii DANH MỤC HÌNH xi Chương 1: TỔNG QUAN VỀ VẤN NGHIÊN CỨU 1 1.1. GIỚI THIỆU VỀ ĐƠN VỊ THỰC TÂP... 1 1.1.1. Giới thiệu chung về cơ quan 1 1.1.2 Quy trình thành lập và mục tiêu của cơ quan. 1 1.2 Lý do chọn đề tài 2 1.3 Mục đích nghiên cứu..........................................................................................2 1.4. Phạm vi nghiên cứu. 2 1.5 Giới thiệu về đề tài nghiên cứu..........................................................................2 Chương 2: TỔNG QUAN VỀ MẠNG MÁY TÍNH 4 2.1 CÁC KIẾN THỨC CƠ BẢN 4 2.1.1 Sơ lược về lịch sử mạng máy tính 4 2.1.2 Các kiến thức cơ bản 4 2.2 CÁC KIẾN THỨC CƠ BẢN CỦA MẠNG LAN 5 2.2.1 Mô hình mạng Lan kết nối dây 5 2.2.2 Mô hình mạng Lan kết nối không dây 7 2.3 KIẾN THỨC PHÂN TẦNG 7 2.3.1 Kiến thức phân tầng 8 2.3.2 Mô hình OSI 8 2.3.3 Giao thức TCPIP 9 2.3.4 Tổng quan về địa chỉ IP 11 CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ VÀ CÀI ĐẶT MẠNG LAN CHO CÔNG TY 15 3.1 THIẾT KẾ VÀ CÀI ĐẶT MẠNG LAN TRONG CÔNG TY .15 3.1.1 Thu thập yêu cầu của khách hàng ...15 3.1.2 Phân tích yêu cầu 15 3.1.3 Thiết kế giải pháp .15 3.1.4 Cài đặt mạng .17 3.1.5 Kiểm tra thử mạng .17 3.1.6 Bảo trì hệ thống .18 3.2 MÔ HÌNH TRIỂN KHAI THỰC TẾ .18 3.2.1 Tổng hợp các yêu cầu .18 3.2.2 Phân tích yêu cầu .19 3.2.2.1 Thu thập yêu cầu .19 3.2.2.2 Phân tích yêu cầu .20 3.2.2.3 Thiết kế giải pháp .21 3.2.2.4 Cài đặt mạng .23 3.2.2.5 Kiểm tra thử mạng .33 3.2.2.6 Bảo trì hệ thống .33 3.2.2.7 Các giải pháp áp dụng khi thiết kế và cài đặt mạng Lan 33 CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 34 4.1 KẾT LUẬN .34 4.2 ƯU ĐIỂM VÀ NHƯỢC ĐIỂM KHI THIẾT KẾ VÀ CÀI ĐẶT MẠNG LAN 34 4.2.1 Ưu điểm. 34 4.2.2 Nhược điểm. 35 4.3 KIẾN NGHỊ .35 4.4 HƯỚNG PHÁT TRIỂN .35 DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO .35

SỞ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO TỈNH CÀ MAU

TRƯỜNG CAO ĐẲNG CỘNG ĐỒNG CÀ MAU

Ths.Võ Tuyết Ngân MSSV: CK1202A012

Cà Mau, năm 2015

LỜI CẢM ƠN

Sau một khoảng thời gian thực tập tại Sở Thông Tin và Truyền Thông, em đãhoàn thành bài báo cáo thực tập tốt nghiệp Thời gian tiếp cận thực tế đó, đã giúp emhiểu sâu hơn về những kiến thức đã học ở trường và bổ sung thêm những kiến thức

mà em chưa được học, đó là hành trang vô cùng quý báu cho em khi rời ghế Nhàtrường, cũng như làm việc trong tương lai

Em đã nhận được sự giúp đỡ tận tình trong thời gian thực tập Nhờ đó, em đãtiếp thu được nhiều kiến thức và kinh nghiệm thực tế Em xin gửi lời cảm ơn chânthành đến:

• Cơ quan Sở Thông Tin và Tuyền Thông đã tạo điều kiện cho em thực tập

• Các anh chị nhân viên phòng Đào tạo và Chuyển giao trong cơ quan đãluôn nhiệt tình giúp đỡ, cũng như tạo một môi trường làm việc rất thânthiện

• Thầy Phan Minh Nhật và cô Võ Tuyết Ngân, giáo viên hướng dẫn thựctập đã theo sát em trong quá trình thực tập, trả lời các thắc mắc của chúngem

• Thầy Nguyễn Văn Sóc giáo viên dạy môn Mạng máy tính đã truyền đạtnhững kiến thức nền tảng quan trọng cho em

Cuối cùng em xin được gửi lời kính chúc đến các thầy,các cô dồi dào sức khỏe

và thành công trong sự nghiệp giảng dạy của mình Đồng kính chúc các anh, chịtrong Sở Thông tin và Truyền thông luôn thành công trong công việc

Em xin chân thành cảm ơn!

Sinh viên thực tập

Võ Bích Chuyền

XÁC NHẬN CỦA ĐƠN VỊ THỰC TẬP

ĐẠI DIỆN ĐƠN VỊ THỰC TẬP

(Ký tên, đóng dấu)

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

(Ký tên, đóng dấu) (Ký tên, đóng dấu)

Ths Phan Minh Nhật Ths Võ Tuyết Ngân

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT

STT TỪ VIẾT TẮT VIẾT ĐẦY ĐỦ

2 IBM International Business Machines

5 ARCNET Attache Resource Computer Network

6 NIC Network Internet Card

8 EAS Enterprise Access Server

9 OSI Open Systems Interconnection

10 TCP/IP Transmission Control Protocol/ Internet Protocol

12 MAC Media Access Control

13 NAT Network Address Translation

14 PAT Port Address Translation

16 IPX Internetwork Packet Exchange

17 SPX Sequences Packet Exchange

MỤC LỤC

TRANG BÌA PHỤ i

LỜI CẢM ƠN ii

DANH MỤC HÌNH vii

DANH MỤC HÌNH vii

DANH MỤC BẢNG Hình 3.1 Chi phí lắp đặt mạng 22

DANH MỤC HÌNH

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU

1.1 GIỚI THIỆU ĐƠN VỊ THỰC TẬP.

1.1.1 Giới thiệu chung cơ quan.

Địa chỉ: 284, Trần Hưng Đạo, phường 5, thành phố Cà Mau

Điện thoại: 0780.3567.889

Fax: 0780.3567.889

Email: sotttt@camau.gov.vn

1.1.2 Quy trình thành lập và mục tiêu của cơ quan.

Sở Thông tin và Truyền thông tỉnh Cà Mau được thành lập theo quyết định

số 616/QĐ-UB của Chủ tịch Ủy Ban Nhân Dân tỉnh ký ngày 18/4/2008 SởThông tin và Truyền thông chịu sự chỉ đạo, quản lý về tổ chức, biên chế và côngtác của Ủy ban Nhân dân tỉnh, đồng thời chịu sự chỉ đạo, kiểm tra về nghiệp vụchuyên môn của Bộ Thông tin và Truyền thông Thực hiện một số nhiệm vụ,quyền hạn theo sự uỷ quyền của Uỷ ban Nhân dân tỉnh và theo quy định củapháp luật

Với chức năng là cơ quan tham mưu giúp Ủy ban Nhân dân tỉnh Cà Mauthực hiện :

 Việc quản lý Nhà nước về Báo chí

 Xuất bản và quản lý các dịch vụ công trên địa bàn về Bưu chính viễnthông và Công nghệ thông tin, Internet, truyền dẫn phát sóng, tần số vôtuyến điện và cơ sở hạ tầng thông tin

Hình 1.1 Trụ sở Sở Thông tin và Truyền thông tỉnh Cà Mau

1.2 LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI

Ngày nay, mạng máy tính là một phần không thể thiếu trong các hệ thống thôngtin của các cơ quan, trường học Nó trở thành một kênh thông tin không thể thiếuđược trong thời đại công nghệ thông tin vì lợi ích mà nó đem lại rất lớn, đóng gópmột phần rất quan trọng trong việc phát triển kinh tế, xã hội của Đất nước

Ở các cơ quan, các cơ sở đơn vị địa phương ngoài việc kết nối internet (nếu có),thì việc kết nối mạng LAN cũng rất quan trọng Nó đáp ứng nhu cầu trao đổi thôngtin giữa các phòng ban và các đơn vị Với sự phát triển và tầm quan trọng đó của hệthống mạng máy tính thì vấn đề thiết kế và cài đặt mạng trở nên cấp thiết

Với xu thế giá thành ngày càng hạ của các thiết bị điện tử, kinh phí đầu tư choviệc xây dựng một hệ thống mạng không vượt quá ngoài khả năng của các cơ quan,trường học Tuy nhiên, việc khai thác một hệ thống mạng một cách hiệu quả để hỗtrợ cho công tác nghiệp vụ của các cơ quan, trường học thì còn nhiều bất cập Hầuhết người ta chỉ chú trọng đến việc mua phần cứng mạng mà không quan tâm đếnyêu cầu khai thác sử dụng mạng về sau Điều này có thể dẫn đến hai trường hợp:lãng phí đầu tư hoặc mạng không đáp ứng đủ nhu cầu sử dụng

Vì những lý do trên, tôi quyết định chọn đề tài “ THIẾT KẾ VÀ CÀI ĐẶT HỆ THỐNG MẠNG LAN CHO CÔNG TY”.

1.3 MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU.

Thông qua đề tài “ Thiết kế và Cài đặt hệ thống mạng Lan cho công ty”

chúng tôi sẽ tập trung nghiên cứu:

• Mạng máy tính

• Cách thiết kế và cài đặt một mô hình mạng LAN cho một công ty

• Đưa ra một số giải pháp khi thiết kế và cài đặt mạng

1.5 GIỚI THIỆU VỀ ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU.

Tên đề tài: THIẾT KẾ VÀ CÀI ĐẶT HỆ THỐNG MẠNG LAN CHO CÔNG TY.

Đề tài gồm các phần cơ bản sao:

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU

CHƯƠNG II: TỔNG QUAN VỀ MẠNG MÁY TÍNH

CHƯƠNG III: THIẾT KẾ VÀ CÀI ĐẶT MẠNG LAN TRONG CÔNG

TY

CHƯƠNG IV: KẾT LUẬN

CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ MẠNG MÁY TÍNH.

2.1 CÁC KIẾN THỨC CƠ BẢN.

2.1.1 Sơ lược lịch sử mạng máy tính.

Vào giữa những năm 50, những hệ thống máy tính đầu tiên ra đời sử dụngcác bóng đèn điện tử nên kích thước rất cồng kềnh và tiêu tốn nhiều năng lượng.Việc nhập dữ liệu vào máy tính được thực hiện thông qua các bìa đục lỗ và kếtquả được đưa ra máy in, điều này làm mất rất nhiều thời gian và bất tiện chongười sử dụng

Đến giữa những năm 60, cùng với sự phát triển của các ứng dụng trên máytính và nhu cầu trao đổi thông tin với nhau, mốt số nhà sản xuất máy tính đãnghiên cứu chế tạo thành công các thiết bị truy cập từ xa tới các máy tính của họ

và đây chính là những dạng sơ khai của hệ thống mạng máy tính

Đến đầu những năm 70, hệ thống thiết bị đầu cuối 3270 của IBM ra đời chophép mở rộn khả năng tính toán của các trung tâm máy tính đến các vùng ở xa.Đến giữa những năm 70, IBM đã giới thiệu một loạt các thiết bị đầu cuối đượcthiết kế chế tạo cho lĩnh vực ngân hàng, thương mại Thông qua dây cáp mạngcác thiết bị đàu 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 điềuhành mạng của mình là “Attache Resource Computer Network” (Arcnet) chophép liên kết các máy tính và các thiết bị đầu cuối với nhau bằng dây cáp mạng,

và đó chính là hệ điều hành mạng đầu tiên

2.1.2 Các khái niệm cơ bản.

Mạng máy tính là hai hay nhiều máy tính được kết nối với nhau thông quacác thiết bị kết nối mạng và phương tiện truyền thông Sau đó, chúng có thể traođỏi thông tin qua lại với nhau

Mạng máy tính ra đời xuất phát từ nhu cầu muốn chia sẻ và dùng chung dữliệu Không có hệ thống mạng thì dữ liệu trên các máy tính độc lập muốn chia sẻvới nhau phải thông qua việc in ấn hay sao chép qua đĩa mềm, CD, ROM, Điềunày gây bất tiện cho người dùng Các máy tính được kết nối thành mạng chophép các khả năng:

 Sử dụng chung các công cụ tiện ích

 Chia sẽ kho dữ liệu dùng chung

 Tăng độ tin cậy của hệ thống.

 Trao đổi thông điệp, hình ảnh

 Dùng chung các thiết bị ngoại vi (máy in, máy vẽ, Fax, modem )

 Giảm thiểu chí phí và thời gian đi lại

2.2 KIẾN THỨC CƠ BẢN CỦA MẠNG LAN:

Mạng cục bộ là hệ thống tốc độ cao được thiết kế để kết nối các máy tính và cácthiết bị xử lý dữ liệu khác cùng hoạt động với nhau trong một khu vực địa lý nhỏnhư một tầng của tòa nhà, hoặc trong một tòa nhà Một số mạng LAN có thể kếtnối lại với nhau trong một khu vực làm việc

2.2.1 Mô hình mạng Lan kết nối dây:

Đối với mô hình mạng LAN ta sử dụng mô hình mạng sao tập trung do nó

có các ưu điểm sau:

Không đụng độ hay ách tắc trên đường tuyến truyền, lắp đặt đơn giản, dễdàng cấu hình lại Nếu có trục trặc trên một trạm thì toàn mạng không ảnhhưởng qua đó dễ dàng soát lỗi và khắc phục sự cố Khuyết điểm thì độ dài củahai nút mạng dưới 100m, cần nhiều cable

Mạng cục bộ là hệ truyền thông tốc độ cao được thiết kế để kết nối các máytính và các thiết bị xử lý dự liệu khác cùng hoạt động với nhau trong một khuvực địa lý nhỏ như ở một tầng của tòa nhà, hoặc trong một tòa nhà Một sốmạng LAN có thể kết nối lại với nhau trong một khu làm việc

Các mạng LAN trở nên thông dụng vì nó cho phép những người sử dụngdùng chung những tài nguyên quan trọng như máy in mầu, ổ đĩa CD-ROM, cácphần mềm ứng dụng và những thông tin cần thiết khác Trước khi phát triểncông nghệ LAN các máy tính là độc lập với nhau, bị hạn chế bởi số lượng cácchương trình tiện ích, sau khi kết nối mạng rõ ràng hiệu quả của chúng tăng lêngấp bội

Cấu trúc topo (network topology) của LAN là kiến thức hình học thể hiệncác bố trí các đường cáp, sắp xếp các máy tính để kết nối thành mạng hoànchỉnh Hầu hết các mạng LAN ngày nay đều được thiết kế để hoạt động dựa trênmột cấu trúc mạng định trước Điển hình và sử dụng nhiều nhất là các cấu trúc:dạng hình sao, dạng hình tuyến, dạng vòng cùng với những cấu trúc kết hợp củachúng

Một số mạng được kết nối hiện nay:

2.2.1.1 Mạng dạng hình sao: ở mạng hình sao, tất cả các trạm được nối vào

một thiết bị trung tâm có nhiệm vụ nhận tính hiệu từ các trạm và chuyểntính hiệu đến trạm đích với phương thức kết nối là phương thức điểm điểm

Ưu điểm của mạng hình sao:

• Hoạt động theo nguyên ký nối song song nên nếu có một thiết

bị nào đó ở một nút thông tin bị hỏng thì mạng vẫn hoạt độngbình thường

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

• Mạng có thể dễ dàng mở rộng hoặc thu hẹp

• Những Khả năng mở rộng mạng hoàn toàn phụ thuộc vào khả

năng của trung tâm

Nhược điểm mạng dạng hình sao:

• 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 thôngtin đến trung tâm Khoảng cách từ máy đến trung tâm rất hạnchế (100m)

2.2.1.2 Mạng hình tuyến: trong dạng hình tuyến, các máy tính đều được

nối vào một dây truyền chính (bus) Đường truyền chính này được giới hạnhai đầu bởi một loại đầu nối đặc biệt gọi là terminator (dung để nhận biết làđầu cuối để kết thúc đường truyền tại đây Mỗi trạm được nối vào bus quamột đầu nối chữ T (T_connector) hoặc một bộ thu phát (transceiver)

Ưu điểm của mạng hình tuyến: Loại hình này dùng dây cáp ít nhất,

dễ lắp đặt, giá thành rẻ

Nhược điểm của mạng hình tuyến:

• Sự ùn tắc giao thông khi di chuyển dữ liệu với lưu lượng lớn

• Khi có sự hỏng hóc ở đoạn nào đó thì rất khó phát hiện, một sựngừng trên đường dây để sửa chữa sé ngừng toàn bộ hệ thống

• Cấu trúc này ngày nay ít được sử dụng

2.2.1.3 Mạng dạng vòng: các máy tính được nối với nhau thành một vòng

tròn theo phương thức điểm - điểm, qua đó mỗi một trạm có thể nhận vàtruyền dữ liệu theo vòng một chiều và dữ liệu được truyền theo từng góimột

Ưu điểm của mạng dạng vòng:

• Mạng dạng vòng có thuận lợi là có thể nới rộng ra xa, tổngđường dây cần thiết ít hơn so với hai kiểu trên

• Mỗi trạm có thể đạt được tốc độ tối đa khi truy nhập

Nhược điểm của mạng dạng vòng: Đường dây phải khép kín, nếu bị

ngắt ở một nơi nào đó thì toàn bộ hệ thống cũng bị ngừng

2.2.1.4 Mạng dạng kết hợp hình sao và hình tuyến(star/ Bus topology):

Kết hợp hình sao và tuyến (star/Bus topology): cấu hình mạng dạngnày có bộ phận tách tín hiệu (spitter) giữ vai trò thiết bị trung tâm, hệthống dây cáp mạng có thể chọn hoặc Ring Topology hoặc Linear BusTopology Lợi điểm của cấu hình này là mạng có thể gồm nhiều nhómlàm việc ở cách xa nhau ARCNET là mạng kết hợp Star/Bus Topology.Cấu hình dạng này đưa lại sự uyển chuyển trong việc bố trí đường dâytương thích dễ dàng đối với bất cứ tòa nhà nào

2.2.1.5 Mạng dạng kết hợp hình sao và hình vòng(Star/Ring Topology)

Cấu hình dạng kết hợp Star/Ring Topology, có một “thẻ bài” liên lạc(Token) được chuyển vòng một Hub trung tâm Mỗi trạm làm việc(workstation) được nối với Hub - là cấu nối giữa các trạm làm việc và đểtăng khoảng cách cần thiết

2.2.2 Mô hình mạng Lan kết nối không dây.

Một số Lan không dây gồm có 3 phần: Wireless client, Access points vàAccess server

Wireless client điển hình là một chiếc laptop với NIC (network internetcard) không dây được cài đặt để cho phép truy cập vào mạng không dây.Access points (AP) cung cấp sự bao phủ của sóng vô tuyến trong mộtvùng nào đó (được biết đến như là các ccll (tế bào) và kết nối đến mạngkhông dây

Access server điều khiển sự truy cập Cả 2 chuẩn 802.11b (Lan 11mbpstại tần số 2,4Ghz) và áp bluetooth được hỗ trợ ở đây Một Access server( như

là Enterprise Access Server ở EAS) cung cấp sự điều hành, quản lý, các đặctinnhs bảo mật cho mạng không dây Enterprise

2.3 KIẾN TRÚC PHÂN TẦNG.

2.3.1 Kiến trúc phân tầng

Để máy tính trên mạng có thể trao đổi thông tin với nhau chúng cần có một

bộ những phần mềm cùng làm việc theo một chuẩn nào đó Giao thức truyềnthông (protocol) là tập các quy tắc quy định phương thức truyền nhận thông tingiữa các máy tính trên mạng

Các máy tính hiện tại được thiết kế bằng cách phân chia cấu trúc ở mức độcao nhằm làm giảm sự phức tạp khi thiết kế Các giao thức mạng thường đượcchia thành các tầng, mỗi tầng được xây dựng dựa trên dịch vụ của tầng dưới nó

và cung cấp dịch vụ cho tầng cao hơn

2.3.2 Mô hình OSI

Mô hình OSI đã trở thành mô hình chính thức cho hoạt động truyền thôngmạng, mặc dù vẫn tồn tại các mô hình khác nhưng hầu hết các nhà chế tạo đềulấy mô hình tham chiếu OSI làm chuẩn cho sản phẩm của mình Đây là mộtthực tế khá đặc biệt khi nhà chế tạo muốn huấn luyện khách hàng sử dụng sảnphẩm của họ OSI cũng được coi là mô hình tốt nhất, được xem như là công cụ

có sẵn cho việc giảng dạy về truyền nhận dữ liệu trên mạng

Hình 2.1 Mô hình OSI.

Các lớp của mô hình OSI

Tầng 1 (Physical): Tầng này định nghĩa các quy cách về điện, các đặc tả

chức năng để kích hoạt,duy trì và kết thúc một liên kết vật lý giữa các hệ thống

đầu cuối Các đặc trưng như mức điện áp, tốc độ truyền dữ liệu, cự li tối đa, cácđầu nối vật lý và những đặc tính tương tự khác đều được định nghĩa bởi các đặc

tả của lớp vật lý

Tầng 2 (datalink): Tầng liên kết dữ liệu cung cấp khả năng truyền dữ liệu

tin cậy qua một liên kết vật lý Trong khi làm công việc này tầng liên kết dữ liệugắn liền với một lược đồ đánh địa chỉ vật lý, cấu hình mạng, truy xuất mạng,thông báo lỗi thứ tự phân phát các frame và điều khiển luồng

Tầng 3 (network ): Tầng mạng cung cấp kết nối và lựa chọn đường dẫn tốt

nhất giữa hai hệ thống host nằm trên các hệ thống mạng tách biệt về khoảngcách địa lý.Tóm lại nó là lớp chọn đưòng, định tuyến và đánh địa chỉ

Tầng 4 (transport): Tầng vận chuyển thực hiện vận chuyển tin cậy giữa

các host Nó thiết lập và duy trì các mạch ảo đồng thời nó cũng phát hiện lỗiphục hồi thông tin và điều khiển luồng

Tầng 5(section): Tầng phiên truyền thông liên host thực hiện thiết lập, quản

lý và kết thúc các phiên giữa các ứng dụng

Tầng 6 (presention): Tầng trình diễn dữ liệu thực hiện các chức năng đảm

bảo đọc được dữ liệu, định dạng dữ liệu cấu trúc dữ liệu và đàm phán vế cấutrúc dữ liệu giữa các host

Tầng 7 (application): Tầng ứng dụng cung cấp các dịch vụ mạng cho các

ứng dụng như mail, truyền file và mô phỏng đầu cuối

2.3.3 Giao thức TCP/IP

Giao thức TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol) do BộQuốc phòng Mỹ đưa ra năm 1960 được phát triển từ mạng ARPANET, đượcInternet dùng như giao thức mạng và vận chuyển trên mạng Internet Giao thứcTCP (Transmission Control Protocol) là giao thức thuộc tầng vận chuyển và IP(Internet Protocol), giao thức này thuộc tầng mạng của mô hình OSI Hiện naycác máy tính của hầu hết các mạng có thể sử dụng giao thức TCP/IP để liên kếtvới nhau thông qua nhiều hệ thống mạng với kỹ thuật khác nhau Giao thứcTCP/IP thực chất là một họ giao thức cho phép các hệ thống mạng cùng làmviệc với nhau thông qua việc cung cấp phương tiện truyền thông liên mạng.Nhiệm vụ chính của giao thức IP là cung cấp khả năng kết nối các mạng conthành liên kết mạng để truyền dữ liệu, vai trò của IP là vai trò của giao thức tầngmạng trong mô hình OSI Giao thức IP là một giao thức kiểu không liên kết(connectionlees) có nghĩa là không cần có giai đoạn thiết lập liên kết trước khitruyền dữ liệu

Mô hình tham chiếu TCP/IP và chồng giao thức TCP/IP tạo khả năngtruyền dữ liệu giữa hai máy tính bất kỳ giữa hai máy tính nào trên thế giới, vớitốc độ gần bằng tốc độ ánh sáng.

Mô hình TCP/IP có tầm quan trong trong lịch sử, gần giống như các chuẩn

đã cho phép điện thoại, năng lượng điện, đường sắt, truyền hình, công nghệbăng hình phát triển cường thịnh

Mô hình TCP/IP gồm có 4 lớp: lớp ứng dụng (Aplication), lớp vận chuyển(Transport), lớp mạng (Internet), và lớp truy xuất mạng (Network)

Hình 2.2: Mô hình TCP/IP Lớp ứng dụng (The Application layer): Lớp ứng dụng trong mô hình

TCP/IP bao gồm các giao thức mức cao chứa chi tiết của lớp trình bày và lớpphiên trong mô hình OSI, như kiểm soát các giao thức mức cao, các chủ đề vềtrình bày, mã hóa và điều khiển hội thoại TCP/IP tập hợp tất cả các vấn đề liênquan đến lớp ứng dụng vào trong một lớp và đảm bảo dữ liệu được đóng góimột cách thích hợp cho lớp kế tiếp TCP/IP có các giao thức để hỗ trợ truyềnfile, email và remote login như các ứng dụng: FTP (File Transfer Protocol),TFTP (Trivial File Transfer Protocol), NFS (Network File System), SMTP(Simple Mail Transfer Protocol)…

Lớp vận chuyển (The Transport layer): Lớp vận chuyển đề cập đến vấn

đề chất lượng dịch vụ như độ tin cậy, điều khiển luồng và sửa lỗi Một trong

giao thức quan trọng của nó là TCP, TCP cung cấp các phương thức linh hoạt

và hiệu quả để thực hiện các hoạt động truyền dữ kiệu tin cậy, hiệu suất cao và

ít lỗi TCP là giao thức có tạo cầu nối (connection - oriented) giữa host gửi vàhost nhận, nó tiến hành hội thoại giữa nguồn và đích trong khi bọc thông tin lớpứng dụng thành các đơn vị gọi là segment Tạo cầu nối có không có nghĩa là tồntại một mạch thực sự giữa hai máy tính (như vậy sẽ là chuyển mạch kênh –circuit switching), thay vì vậy nó có nghĩa là segment của bốn lớp di chuyển tới

và lui giữa hai host để công nhận kết nối tồn tại một cách luận lý trong mộtkhoảng thời gian nào đó Điều này được coi như chuyển mạch gói (packetswitching) Giao thức vận chuyển phân chia và tái thiết lập dữ liệu của các lớpứng dụng ở lớp trên thành luồng dữ liệu giống nhau ở các đầu cuối, các luồng

dữ liệu này cung cấp các dịch vụ truyền tải từ đầu cuối này đến đầu cuối kháctrong mạng Điều khiển End - to – End được cung cấp bởi cửa sổ trượt (Slidingwindow) và tính địa chỉ tin cậy trong các cơ sở tuần tự và sự báo nhận là nhiệm

vụ then chốt của lớp vận chuyển

Lớp mạng (The Internet layer): Mục tiêu của lớp internet là chuyển các

gói bắt nguồn từ bất kỳ mạng nào trên liên mạng đến được đích trong điều kiệnđộc lập với đường dẫn và các mạng mà chúng trải qua Giao thức đặc trưng ởlớp này này là IP, nó xác định đường dẫn tốt nhất và hoạt động chuyển gói diễn

ra tại lớp này

Lớp truy xuất mạng (The Network Access layer): Lớp này còn được gọi

là lớp Host – to – Network, lớp này liên quan đến tất cả các vấn đề mà một gói

IP yêu cầu để tạo ra một liên kết vật lý thật sự, và sau đó tạo liên kết vật lý khác.Tầng này bao gồm các chi tiết kỹ thuật LAN/WAN và tất cả các chi tiết tronglớp liên kết dữ liệu cũng như lớp vật lý của mô hình OSI

• Ký pháp thập phân có dấu chấm (dotted-decimal notation) Vídụ:72.16.30.56

• Ký pháp nhị phân Ví dụ: 10101100 00010000 00011110 00111000

• Ký pháp thập lục phân Ví dụ: AC 10 1E 38.

Không gian địa chỉ IP (gồm 232 địa chỉ) được chia thành nhiều lớp (class)

để dễ quản lý Đó là các lớp: A, B, C, D và E; trong đó các lớp A, B và Cđược triển khai để đặt cho các host trên mạng Internet; lớp D dùng cho cácnhóm multicast; còn lớp E phục vụ cho mục đích nghiên cứu

Địa chỉ IP còn được gọi là địa chỉ logical, trong khi địa chỉ MAC còngọi là địa chỉ vật lý (hay địa chỉ physical)

2.3.4.1 Một số khái niệm và thuật ngữ liên quan.

Network_id: là giá trị để xác định đường mạng Trong số 32 bit dùng địachỉ IP, sẽ có một số bit đầu tiên dùng để xác định network_id Giá trị của cácbit này được dùng để xác định đường mạng

Host_id: là giá trị để xác định host trong đường mạng Trong số 32 bitdùng làm địa chỉ IP, sẽ có một số bit cuối cùng dùng để xác định host_id.Host_id chính là giá trị của các bit này

Địa chỉ host: là địa chỉ IP, có thể dùng để đặt cho các interface của cáchost Hai host nằm thuộc cùng một mạng sẽ có network_id giống nhau vàhost_id khác nhau

Mạng (network): một nhóm nhiều host kết nối trực tiếp với nhau Giữahai host bất kỳ không bị phân cách bởi một thiết bị layer 3 Giữa mạng này vớimạng khác phải kết nối với nhau bằng thiết bị layer 3

Địa chỉ mạng (network address): là địa chỉ IP dùng để đặt cho các mạng.Địa chỉ này không thể dung để đặt cho một interface Phần host_id của địachỉ chỉ chứa các bit 0 Ví dụ 172.29.0.0 là một địa chỉ mạng

Mạng con (subnet network): là mạng có được khi một địa chỉ mạng (thuộclớp A, B, C) được phân chia nhỏ hơn (để tận dụng số địa chỉ mạng được cấpphát) Địa chỉ mạng con được xác định dựa vào địa chỉ IP và mặt nạmạng con (subnet mask) đi kèm (sẽ đề cập rõ hơn ở phần sau) Địa chỉbroadcast: là địa chỉ IP được dùng để đại diện cho tất cả các host trong mạng.Phần host_id chỉ chứa các bit 1 Địa chỉ này cũng không thể dùng để đặt chomột host được Ví dụ 172.29.255.255 là một địa chỉ broadcast

Mặt nạ mạng (network mask): là một con số dài 32 bit, là phương tiệngiúp máy xác định được địa chỉ mạng của một địa chỉ IP để phục vụ chocông việc routing Mặt nạ mạng cũng cho biết số bit nằm trong phần host_id.Được xây dựng theo cách: bật các bit tương ứng với phần network_id (chuyển

thành bit 1) và tắt các bit tương ứng với phần host_id (chuyển thành bit 0).Mặt nạ mặc định của lớp A: sử dụng cho các địa chỉ lớp A khi khôngchia mạng con, mặt nạ có giá trị 255.0.0.0.

Mặt nạ mặc định của lớp B: sử dụng cho các địa chỉ lớp B khi khôngchia mạng con, mặt nạ có giá trị 255.255.0.0

Mặt nạ mặc định của lớp C: sử dụng cho các địa chỉ lớp C khi khôngchia mạng con, mặt nạ có giá trị 255.255.255.0

2.3.4.2 Giới thiệu các lớp địa chỉ.

2.3.4.2.1 Lớp A.

Số bit làm network_id: 8 bit (0xxxxxxx)

Số bit làm host_id: 24 bit

Số đường mạng của lớp A: 2^(8-1) -2 = 126

Số địa chỉ lý thuyết trọng một đường mạng thuộc lớp A là 2^24

Số địa chỉ hợp lệ trong một đường mạng thuộc lớp A là 2^(24-2)

Lưu ý:

- Đường mạng không tính là đường mạng 0 và 127

- Địa chỉ hơp lệ không tính địa chỉ đường mạng và điah chỉboardcast

2.3.4.2.2 Lớp B.

Số bit làm network_id: 16 bit (10xxxxxxxx )

Số bit làm host_id: 16 bit

Số đường mạng của lớp B: 2^(16-2)

Số địa chỉ lý thuyết trong một đường mạng thuộc lớp B là 2^16

Số địa chỉ hợp lệ trong một đường mạng thuộc lớp B là 2^(16-2)

Lưu ý: Địa chỉ không hợp lệ không tính địa chỉ đường mạng và địa chỉboardcast

2.3.4.2.3 Lớp C.

Số bit làm network_id: 24 bit (10xxxxxxxx )

Số bit làm host_id: 8 bit

Số đường mạng của lớp C: 2^(24-3).

Số địa chỉ lý thuyết trong một đường mạng thuộc lớp B là 2^8

Số địa chỉ hợp lệ trong một đường mạng thuộc lớp B là 2^(8-2)

2.3.4.2.4 Lớp D và Lớp E.

Các địa chỉ có byte đầu tiên nằm trong khoảng 224 đến 255 là các địachỉ thuộc lớp D hoặc E Do các lớp này không phục vụ cho việc đánh địachỉ các host nên không trình bày ở đây

2.3.4.3 Địa chỉ riêng (Private address)và cơ chế chuyển đổi địa chỉ mạng (Network Address Translation - NAT)

Tất cả các IP host khi kết nối vào mạng Internet đều phải có một địa chỉ

IP do tổ chức IANA (Internet Assigned Numbers Authority) cấp phát – gọi

là địa chỉ hợp lệ (hay là được đăng ký) Tuy nhiên số lượng host kết nối vàomạng ngày càng gia tăng dẫn đến tình trạng khan hiếm địa chỉ IP Một giảipháp đưa ra là sử dụng cơ chế NAT kèm theo là RFC 1918 qui định danhsách địa chỉ riêng Các địa chỉ này sẽ không được IANA cấp phát - hay còngọi là địa chỉ không hợp lệ

NAT được sử dụng trong thực tế là tại một thời điểm, tất cả các host trongmột mạng LAN thường không truy xuất vào Internet đồng thời, chính vì vậy takhông cần phải sử dụng một số lượng tương ứng địa chỉ IP hợp lệ NAT cũngđược sử dụng khi nhà cung cấp dịch vụ Internet (ISP) cung cấp số lượng địa chỉ

IP hợp lệ ít hơn so với số máy cần truy cập Internet NAT được sử dụng trêncác router đóng vai trò là gateway cho một mạng Các host bên trong mạngLAN sẽ sử dụng một lớp địa chỉ riêng thích hợp Còn danh sách các địa chỉ IPhợp lệ sẽ được cấu hình trên Router NAT Tất cả các packet của các hostbên trong mạng LAN khi gửi đến một host trên Internet đều được routerNAT phân tích và chuyển đổi các địa chỉ riêng có trong packet thành một địachỉ hợp lệ trong danh sách rồi mới chuyển đến host đích nằm trên mạngInternet Sau đó nếu có một packet gửi cho một host bên trong mạng LAN thìRouter NAT cũng chuyển đổi địa chỉ đích thành địa chỉ riêng của host đó rồimới chuyển cho host ở bên trong mạng LAN Một cơ chế mở rộng của NAT làPAT (Port Address Translation) cũng dùng cho mục đích tương ứng Lúc nàythay vì chỉ chuyển đổi địa chỉ IP thì cả địa chỉ cổng dịch vụ (port) cũng đượcchuyển đổi (do Router NAT quyết định)