Đồ án thiết kế mạng Lan cho huyện Chợ Mới Bắc Cạn

Ngày nay, chỉ với một chiếc máy tính cá nhân, chúng ta có thể làm được rất nhiều việc: Như thiết kế, lập trình, truy cập Internet hay thôngqua máy tính để sử dụng rất nhiều phần mềm mà c

LỜI CẢM ƠN

Qua thời gian học tập và rèn luyện tại trường Đại học Công nghệ thông tin

và truyền thông - Đại học Thái Nguyên, đến nay em đã hoàn thành đề tài thực tậptốt nghiệp Để có được kết quả này em xin chân thành cảm ơn:

 Ban giám hiệu nhà trường cùng các thầy, cô giáo trong trường đã giảngdạy, quan tâm và tạo điều kiện thuận lợi để chúng em học tập và rèn luyện trongsuốt thời gian theo học tại trường;

 Thầy giáo: Ths Nguyễn Văn Việt đã hướng dẫn, giúp đỡ em trong thực

hiện đề tài thực tập tốt nghiệp này

Thái Nguyên, ngày tháng năm 2014

Sinh viên thực hiện

Bùi Thị Thảo

LỜI NÓI ĐẦU

Ngay từ khi ra đời, máy tính đã là một phương tiện trợ giúp đắc lực cho conngười trong mọi lĩnh vực Cho đến nay, máy tính đã trở thành một phương tiệnkhông thể thiếu được trong đời sống con người, trong mỗi cơ quan, xí nghiệp, tổchức, gia đình Sử dụng máy tính vừa tiết kiệm thời gian, tiền bạc lại không phảimất quá nhiều công sức Ngày nay, chỉ với một chiếc máy tính cá nhân, chúng ta

có thể làm được rất nhiều việc: Như thiết kế, lập trình, truy cập Internet hay thôngqua máy tính để sử dụng rất nhiều phần mềm mà các nhà sản xuất đã thiết kế, ứngdụng vào công việc hàng ngày, như : Winword, Excel, photoshop, Autocad… Đặc biệt hạ tầng mạng máy tính là phần không thể thiếu trong các tổ chức

cơ quan hành chính nhà nước, đơn vị sự nghiệp, lực lượng vũ trang hay cácdoanh nghiệp Trong điều kiện kinh tế hiện nay hầu hết các cơ quan hay doanhnghiệp đều đã xây dựng và có hướng triển khai xây dựng mạng LAN để phục vụcho việc quản lý dữ liệu nội bộ cơ quan mình được thuận lợi, đảm bảo an toàn dữliệu cũng như tính bảo mật dữ liệu, mặt khác mạng LAN còn giúp các nhân viêntrong cơ quan hay doanh nghiệp truy nhập dữ liệu một cách thuận tiện với tốc độcao Một điểm thuận lợi nữa là mạng LAN còn giúp cho người quản trị mạngphân quyền sử dụng tài nguyên cho từng đối tượng là người dùng một cách rõràng và thuận tiện, giúp cho những người lãnh đạo dễ dàng quản lý nhân viên vàđiều hành mọi hoạt động của cơ quan, đơn vị

Đối với cơ quan UBND huyện Chợ Mới, hệ thống mạng LAN đã được xâydựng nhưng chưa có quy mô và thiết kế theo định hướng phát triển lâu dài, chỉ đủcho nhu cầu trao đổi thông tin tại thời điểm hiện tại Dữ liệu chủ yếu được khaithác, sử dụng trong các phòng ban, có kết nối với một số phòng ban khác nhưngtốc độ chậm, thông tin trao đổi không được cập nhật liên tục, thiết bị trong mạngcũ , chưa đáp ứng yêu cầu trong thời kỳ đẩy mạnh công nghiệp hóa, hiện đạihóa Bản thân là sinh viên lớp ĐHLTK11I, với suy nghĩ mong muốn tham mưugiúp đơn vị trong việc đẩy mạnh ứng dụng và phát triển công nghệ thông tinphục vụ sự nghiệp công nghiệp hóa, hiện đại hóa, từ đó em lựa chọn đề tài thực

tập chuyên nghành: “Khảo sát, phân tích và thiết kế mạng LAN cho Uỷ ban nân dân huyện Chợ Mới, tỉnh Bắc Kạn”

Với thời gian có hạn và kinh nghiệm nghiên cứu cũng như vốn kiến thứccòn hạn chế, đề tài thực tập chuyên ngành này chưa giải quyết được hết vấn đềmột cách sâu sắc và còn nhiều thiếu sót, em rất mong nhận được sự giúp đỡ,đóng góp ý kiến của các Thầy, Cô giáo và các bạn sinh viên

Em xin trân trọng cảm ơn!

Thái Nguyên, ngày tháng năm 2014

Sinh viên thực hiện

Bùi Thị Thảo

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN 1

LỜI NÓI ĐẦU 2

MỤC LỤC 4

Bảng các chữ viết tắt và thuật ngữ 7

MỞ ĐẦU 8

CHƯƠNG 1 - TỔNG QUAN VỀ MẠNG MÁY TÍNH VÀ MỘT SỐ VẤN ĐỀ CƠ BẢN THIẾT KẾ MẠNG LAN 10

1.1 Tổng quan về mạng máy tính 10

1.1.1 Khái niệm mạng máy tính 10

1.1.2 Khái niệm mạng LAN 10

1.1.3 Các loại trang thiết bị mạng cơ bản để kết nối mạng LAN 11

1.1.3.1 Repeater 11

1.1.3.2 Hub 12

1.1.3.3 Bridge 13

1.1.3.4 Switch 14

1.1.3.5 Router 14

1.1.3.6 Card giao tiếp mạng (NIC) 15

1.1.3.7 Bộ điều chế và giải điều chế (Modem) 16

1.1.3.8 Cổng giao tiếp (Gateway) 16

1.1.3.9 Cáp UTP 17

1.1.4 TCP/IP và cấu trúc địa chỉ IP 18

1.1.4.1 Cấu trúc địa chỉ IP 19

1.1.4.2 Kiến trúc phân tầng của TCP/IP 21

1.1.4.3 Phương pháp phân chia địa chỉ mạng con 23

1.1.4.4 Sự gán tĩnh một địa chỉ IP 25

1.1.5 Các giao thức mạng 25

1.1.5.1 TCP/IP 25

1.1.5.2 NetBEUI 25

1.1.5.3 IPX/SPX 26

1.1.5.4 DECnet 26

1.1.6 Đường truyền 26

1.1.7 Những ưu điểm của một mạng máy tính 26

1.2 Một số vấn đề cơ bản thiết kế mạng LAN 27

1.2.1 Các mục tiêu thiết kế mạng LAN 27

1.2.2 Các vấn đề khi thiết kế mạng LAN 27

1.2.3 Phương pháp thiết kế mạng LAN 29

1.2.3.1 Thiết kế Lớp 1 29

1.2.3.2 Thiết kế lớp 2 31

1.2.3.3 Thiết kế Lớp 3 32

1.2.4 Chuyển mạch LAN và cấu trúc phân tầng (LAN Switch) 33

1.2.4.1 Tầng truy cập 34

1.2.4.2 Tầng phân phối 34

1.2.4.3 Tầng trục chính 34

1.2.5 Các công nghệ mạng 34

1.2.5.1 Chuyển mạch kênh (Circuit Switching) 34

1.2.5.2 Chuyển mạch gói (Packet Switching) 35

1.2.5.3 Frame Relay 35

1.2.5.4 ATM (Asynchronous Transfer Mode) 36

1.2.6 Cài đặt mạng LAN trên môi trường Windows 37

1.2.6.1 Cài đặt từ phía Client 37

1.2.6.2 Cài đặt từ phía Server 37

1.2.7 Phương án quản trị mạng 37

1.2.7.1 Quản trị mạng khối văn phòng và cơ sở dữ liệu 37

1.2.7.2 Quản trị các thiết bị 38

CHƯƠNG 2: KHẢO SÁT, PHÂN TÍCH HIỆN TRẠNG TẠI TRỤ SỞ UBND HUYỆN CHỢ MỚI 39

2.1 Sơ đồ tổ chức UBND huyện 39

2.2 Chức năng nhiệm vụ của từng phòng ban, bộ phận 39

2.3 Mặt bằng trụ sở UBND huyện Chợ Mới 423

2.3.1 Trụ sở Đơn vị 43

2.3.2 Sơ đồ mặt bằng trụ sở Đơn vị 43

2.4 Thực trạng mạng LAN của UBND huyện Chợ Mới 45

2.4.1 Thiết bị mạng 47

3.4.2 Các phần mềm ứng dụng và cơ sở dữ liệu 48

2.4.3 Mô hình mạng LAN UBND huyện Chợ Mới 48

2.5 Đánh giá thực trạng 49

2.6 Yêu cầu 49

CHƯƠNG 3 - THIẾT KẾ VÀ XÂY DỰNG HỆ THỐNG MẠNG LAN UBND HUYỆN CHỢ MỚI 51

3.1 Phân tích yêu cầu 51

3.2 Lựa chọn kiểu cấu trúc mạng LAN 51

3.2.1 Các Topo mạng có thể áp dụng 51

3.2.1.1 Bus 51

3.2.1.2 Ring 52

3.2.1.3 Star 53

3.2.1.4 Mesh 53

3.2.2 Phương án lựa chọn 54

3.3 Thiết kế sơ đồ mạng LAN UBND huyện Chợ Mới 55

Sơ đồ chi tiết các tầng 56

3.4 Các thiết bị bổ sung 60

3.4.1 Thiết bị định tuyến (Router) 60

3.4.2 Thiết bị Firewall 60

3.4.3 Hệ thống cáp mạng 60

3.4.4 Thiết bị chuyển mạch mạng 62

3.4.5 Access point 63

3.4.6 Hệ thống máy tính 63

3.4.7 Bảng kê chi tiết thiết bị bổ sung mạng UBND huyện Chợ Mới 63

3.4.8 Bảng nhân công lắp đặt hệ thống 65

3.5 Kiểm thử, vận hành 66

3.6 Mô phỏng mạng LAN UBND huyện Chợ Mới trên Packet Tracer…… 66

KẾT LUẬN 66

TÀI LIỆU THAM KHẢO 69

Bảng các chữ viết tắt và thuật ngữ

Chữ viết

ATM Asynchronous Transfer Mode Giao thức truyền thông ATM

FDDI Fiber Distributed Data Interface Giao diện dữ liệu phân bố theo

cáp sợi quang FDDI Fiber Distributed Data Interface Giao diện Dữ liệu Phân bố theo

I/O address Input/output address Địa chỉ vào/ra

ICMP Internet control Message Protocol Giao thức điều khiển thông

điệp InternetIDF Intermediate Distribution Facilities Trạm phân phối trung gianIGMP Internet Group Management Protocol Giao thức quản trị nhóm

Internet

ISP Internet Service Provider Nhà cung cấp dịch vụ Internet

NIC Network Interface Controller Cạc giao tiếp mạng

OSI Open Systems Interconnect Mô hình liên kết các hệ thống

mở

chuẩnSMTP Simple Mail Transfer Protocol Giao thức thư tín điện tử.

TCP Transmission Control Protocol Giao thức điều khiển truyền

vậnUDP User Datagram Protocol Giao thức gói tin theo người

dùng

VLAN Virtual Local Area Network Mạng máy tính cục bộ ảo

MỞ ĐẦU

Ngay từ khi ra đời, máy tính đã là một phương tiện trợ giúp đắc lực cho conngười trong mọi lĩnh vực Cho đến nay, máy tính đã trở thành một phương tiệnkhông thể thiếu được trong đời sống con người, trong mỗi cơ quan, xí nghiệp, tổchức, gia đình Sử dụng máy tính vừa tiết kiệm thời gian, tiền bạc lại không phảimất quá nhiều công sức Ngày nay, chỉ với một chiếc máy tính cá nhân, chúng ta

có thể làm được rất nhiều việc: Như thiết kế, lập trình, truy cập Internet hay thôngqua máy tính để sử dụng rất nhiều phần mềm mà các nhà sản xuất đã thiết kế, ứngdụng vào công việc hàng ngày Ví dụ: Winword, Excel, photoshop, Autocad…

Đặc biệt hạ tầng mạng máy tính là phần không thể thiếu trong các tổ chức

cơ quan hành chính nhà nước, đơn vị sự nghiệp, lực lượng vũ trang hay cácdoanh nghiệp Trong điều kiện kinh tế hiện nay hầu hết các cơ quan hay doanhnghiệp đều đã xây dựng và có hướng triển khai xây dựng mạng LAN để phục vụcho việc quản lý dữ liệu nội bộ cơ quan mình được thuận lợi, đảm bảo an toàn dữliệu cũng như tính bảo mật dữ liệu, mặt khác mạng LAN còn giúp các nhân viêntrong cơ quan hay doanh nghiệp truy nhập dữ liệu một cách thuận tiện với tốc độcao Một điểm thuận lợi nữa là mạng LAN còn giúp cho người quản trị mạngphân quyền sử dụng tài nguyên cho từng đối tượng là người dùng một cách rõràng và thuận tiện, giúp cho những người lãnh đạo dễ dàng quản lý nhân viên vàđiều hành mọi hoạt động của cơ quan, đơn vị

Đối với cơ quan UBND huyện Chợ Mới, hệ thống mạng LAN đã được xâydựng nhưng chưa có quy mô và thiết kế theo định hướng phát triển lâu dài, chỉ đủcho nhu cầu trao đổi thông tin tại thời điểm hiện tại Dữ liệu chủ yếu được khaithác, sử dụng trong các phòng ban, có kết nối với một số phòng ban khác nhưngtốc độ chậm, thông tin trao đổi không được cập nhật liên tục, thiết bị trong mạngcũ , chưa đáp ứng yêu cầu trong thời kỳ đẩy mạnh công nghiệp hóa, hiện đạihóa Bản thân là sinh viên lớp ĐHLTK11I, với suy nghĩ, mong muốn tham mưugiúp Đơn vị trong việc đẩy mạnh ứng dụng và phát triển công nghệ thông tinphục vụ sự nghiệp công nghiệp hóa, hiện đại hóa, từ đó em lựa chọn đề tài thực

tập chuyên nghành: “Khảo sát, phân tích và thiết kết mạng LAN cho UBND huyện Chợ Mới, tỉnh Bắc Kạn”

Với thời gian có hạn và kinh nghiệm nghiên cứu cũng như vốn kiến thứccòn hạn chế, đề tài thực tập chuyên ngành này chưa giải quyết được hết vấn đềmột cách sâu sắc và còn nhiều thiếu sót, em rất mong nhận được sự giúp đỡ,đóng góp ý kiến của các Thầy, Cô giáo và bạn sinh viên

Em xin trân trọng cảm ơn!

CHƯƠNG 1 - TỔNG QUAN VỀ MẠNG MÁY TÍNH VÀ MỘT SỐ VẤN ĐỀ CƠ BẢN THIẾT KẾ MẠNG LAN

1.1 Tổng quan về mạng máy tính

1.1.1 Khái niệm mạng máy tính

Là một tập hợp các máy tính được nối với nhau bởi đường truyền theo một cấutrúc nào đó và thông qua đó các máy tính trao đổi thông tin qua lại cho nhau (Hình 1.1)

Hình 1.1 - Mô hình mạng cơ bản

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

Với phương thức "điểm - điểm", các đường truyền riêng biệt được thiết lập

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 rồisau 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 mộtđường truyền vật lý Dữ liệu được gửi đi từ một máy tính sẽ có thể được tiếpnhận bởi tất cả các máy tính còn lại, bởi vậy cần chỉ ra địa chỉ đích của dữ liệu đểmỗi máy tính căn cứ vào đó kiểm tra xem dữ liệu có phải dành cho mình khôngnếu đúng thì nhận còn nếu không thì bỏ qua

1.1.2 Khái niệm mạng LAN

LAN (Local Area Network) là hệ truyền thông tốc độ cao được thiết kế đểkết nối các máy tính và các thiết bị xử lý dữ liệu khác cùng hoạt động với nhau

trong một khu vực địa lý nhỏ như ở một tầng của toà nhà, hoặc trong một toànhà Một số mạng LAN có thể kết nối lại với nhau trong một khu làm việc.Mạng LAN có tốc độ kết nối và độ tin cậy cao, chủ yếu sử dụng công nghệEthernet, Token Ring, ATM.

1.1.3 Các loại trang thiết bị mạng cơ bản để kết nối mạng LAN

Hình 1.3 - Mô hình liên kết mạng của Repeater

Repeater không có xử lý tín hiệu mà nó chỉ loại bỏ các tín hiệu méo, nhiễu,khuếch đại tín hiệu đã bị suy hao (vì đã được phát với khoảng cách xa) và khôi phụclại tín hiệu ban đầu Việc sử dụng Repeater đã làm tăng thêm chiều dài của mạng.Việc sử dụng Repeater không thay đổi nội dung các tín hiện đi qua nên nóchỉ được dùng để nối hai mạng có cùng giao thức truyền thông (như hai mạngEthernet hay hai mạng Token ring) nhưng không thể nối hai mạng có giao thứctruyền thông khác nhau (như một mạng Ethernet và một mạng Token ring).Thêm nữa Repeater không làm thay đổi khối lượng chuyển vận trên mạng nênviệc sử dụng không tính toán nó trên mạng lớn sẽ hạn chế hiệu năng của mạng

Khi lựa chọn sử dụng Repeater cần chú ý lựa chọn loại có tốc độ chuyển vận phùhợp với tốc độ của mạng.

1.1.3.2 Hub

Hub (Hình 1.4) là một trong những yếu tố quan trọng nhất của LAN, đây làđiểm kết nối dây trung tâm của mạng, tất cả các trạm trên mạng LAN được kếtnối thông qua Hub Hub thường được dùng để nối mạng, thông qua những đầucắm của nó người ta liên kết với các máy tính dưới dạng hình sao

Một hub thông thường có nhiều cổng nối với người sử dụng để gắn máytính và các thiết bị ngoại vi Mỗi cổng hỗ trợ một bộ kết nối dùng cặp dây xoắn10BASET từ mỗi trạm của mạng Khi tín hiệu được truyền từ một trạm tới hub,

nó được lặp lại trên khắp các cổng khác

Hình 1.4 - Hình ảnh Hub

Các hub thông minh có thể định dạng, kiểm tra, cho phép hoặc không chophép bởi người điều hành mạng từ trung tâm quản lý hub Các thiết bị như Hub,repeater hoạt động ở tầng vật lý nên mỗi khi chúng nhận được một tín hiệu từmột cổng nó sẽ phát tin ra tất cả các vùng còn lại vì thế phát sinh ra các vùngxung đột (Hình 1.5)

Hình 1.5 - Vùng xung đột

Để hạn chế miền xung đột do Hub gây ra, sử dụng luật 5-4-3 Luật nàyquy định giữa hai node bất kỳ trên mạng chỉ có thể có tối đa 5 đoạn mạng, kếtnối thông qua 4 repeater và chỉ có 3 trong số 5 đoạn mạng có máy tính kết nốimạng (Hình 1.6).

Nếu địa chỉ máy nhận và máy gửi cùng nằm trên một đoạn mạng thì cầuchặn lại không cho chuyển qua Nếu là khác đoạn mạng thì cầu cho chuyển qua

Nếu cầu không xác định được địa chỉ đích, nó chuyển frame dữ liệu tới tất cảcác đoạn mạng trừ đoạn mạng nguồn Việc sử dụng cầu làm tăng hiệu quả sửdụng mạng.

Hình 1.8 - Bridge phân chia một mạng thành các phân đoạn mạng

Hình 1.10 - Hình ảnh Router

Theo mô hình OSI thì chức nǎng của router thuộc mức 3 (tầng mạng), cungcấp thiết bị với thông tin chứa trong các header của giao thức, giúp cho việc xử lýcác gói dữ liệu thông minh Dựa trên những giao thức, router cung cấp dịch vụ

mà trong đó mỗi packet dữ liệu được đọc và chuyển đến đích một cách độc lập.Khi số kết nối tǎng thêm, mạng theo dạng router trở nên kém hiệu quả và cần suynghĩ đến sự thay đổi

1.1.3.6 Card giao tiếp mạng (NIC)

Card mạng, hay còn gọi là card LAN (hình 1.11), giúp máy tính có thể traođổi thông tin với mạng Card mạng là một bảng mạch in được cắm vào bo mạchchủ và cung cấp giao diện để máy tính có thể kết nối vào mạng Đối với máy tínhxách tay, card mạng có thể được tích hợp sẵn (card mạng trong) hoặc là loại thẻkích thước nhỏ được gọi là PCMCIA (card mạng ngoài) Card mạng có thể làcard có dây, card không dây hoặc card ethernet USB

Hình 1.11 - Hình ảnh Card mạng

Khi làm việc với hệ điều hành, card mạng sử dụng yêu cầu ngắt (interruptrequest - IRQ), địa chỉ vào/ra (I/O address) và không gian bộ nhớ cao (upper memoryspace) Giá trị yêu cầu ngắt là một vị trí được chỉ định mà máy có thể chờ một thiết bịnào nó phát ra tín hiệu ngắt khi thiết bị đó gửi máy các tín hiệu về hoạt động của thiết

bị Địa chỉ vào/ra là một con số được gán cho mỗi thiết bị vào/ra dữ liệu (bàn phím,chuột, màn hình…) giúp cho máy tính xác định được các thiết bị đang được sử dụng.Địa chỉ vào/ra do bo mạch chủ kiểm soát, do đó không nó không sử dụng RAM Khi lựa chọn card mạng cần chú ý những điểm sau: Các giao thức mà card

hỗ trợ (Ethernet, GigabitEthernet, Token Ring, FDDI…); loại cáp sử dụng (cápđồng dây xoắn, cáp đồng trục, cáp quang hay wireless…); Bus hệ thống sử dụng(PCI hoặc ISA)

1.1.3.7 Bộ điều chế và giải điều chế (Modem)

Là thiết bị có chức năng chuyển đổi tín hiệu số thành tín hiệu tương tự vàngược lại (Digital <=> analog) để kết nối các máy tính qua đường điện thoại, Modemcho phép trao đổi thư điện tử, truyền tệp, truyền fax và trao đổi dữ liệu theo yêu cầu

H 1.12 - Hình ảnh Modem

1.1.3.8 Cổng giao tiếp (Gateway)

Gateway cho phép truyền thông giữa các kiến trúc mạng và môi trườngkhác nhau Chúng đóng gói lại và biến đổi dữ liệu được truyền từ môi trường nàyđến môi trường khác sao cho các môi trường có thể hiểu dữ liệu của nhau

H 1.13 - Hình ảnh Gateway

Gateway có tất cả các chức năng của Bridge, Router, Repeater nhưng hoạtđộng ở tầng Application của mô hình OSI nên cho phép kết nối tất cả các loạimạng có giao thức và môi trường truyền dẫn khác nhau Ở các cửa ngõ đi quốc tếcủa các ISP bao giờ cũng phải có một Gateway kết nối ra ngoài Internet quốc tế

1.1.3.9 Cáp UTP

H 1.14 - Cấu tạo cáp UTP

Mỗi một dây trong 8 dây tách biệt trong cáp UTP được bọc cách điện.Mỗi cặp hai dây được xoắn vào nhau Các cặp dây xoắn với nhau nhằm khửnhiễu điện từ lên tín hiệu truyền trong mỗi dây và số lượng vòng xoắn/mét dâyđều thống nhất theo chuẩn chung

Các chuẩn bấm dây:

H 1.15 - Các chuẩn bấm dây

Kết nối các thiết bị có bản chất hoạt động khác nhau: Như máy tính-hub/switch/ router/ repeater … khi nối sử dụng cách nối Strait-through (Hình 1.16)nối từ thiết bị chuyển mạch đến cổng của card mạng (NIC)

Hình 1.16

Kết nối cổng COM trên máy tính với cổng cosole của router hay switch

sử dụng cách nối rollover (Hình 1.17) và sử dụng đầu nối RJ-45

Hình 1.17

Kết nối các thiết bị có bản chất hoạt động giống nhau: Như máy tính máy tính, hub/hub, repeater sử dụng cách nối cross-over (Hình 1.18)

-Hình 1.18

1.1.4 TCP/IP và cấu trúc địa chỉ IP

TCP/IP là bộ giao thức được phát triển để các máy tính có thể chia sẻ tàinguyên qua mạng Có thể dùng các công cụ của hệ điều hành để cấu hình TCP/IPtrên máy tính Để làm việc với giao thức TCP/IP, mỗi máy tính sẽ được gán một

số đặc biệt, gọi là địa chỉ IP Địa chỉ IP là một bộ bốn số, ngăn cách nhau bởi dấu

“.” Mỗi số có giá trị thay đổi từ 0 tới 255

Trong hệ điều hành Windows, để cấu hình địa chỉ IP cho một giao diệnmạng đó, cần mở Start -> Control Panel -> Network and Internet Connections,chọn giao diện mạng cần thiết lập địa chỉ IP Trong tab General, chọn InternetProtocol (IP) Trong cửa sổ Internet Protocol (IP) Properties, nhập vào địa chỉ IP,mặt nạ mạng con, cổng chính, máy chủ DNS

Bộ giao thức TCP/IP có một số ưu điểm chính như sau:

Giao thức chuẩn mở thoải mái và sẵn sàng phát triển độc lập với phần cứng

và hệ điều hành Bởi vì nó được hỗ trợ bởi nhiều nhà cung cấp, TCP/IP lý tưởngcho việc hợp nhất phần cứng và phần mềm khác nhau, ngay cả khi truyền thôngtrên Internet Sự độc lập rành mạch với phần cứng vật lý của mạng cho phépTCP/IP hợp nhất các mạng khác nhau TCP/IP có thể chạy trên mạng Ethernet,mạng Token ring, mạng quay số (Dial-up line), mạng X.25, mạng ảo và mọi loạimôi trường vật lý truyền thông

Một sơ đồ địa chỉ dùng chung cho phép mỗi thiết bị TCP/IP có duy nhấtmột địa chỉ trên mạng ngay cả khi đó là mạng toàn cầu Internet

Tiêu chuẩn hoá mức cao của giao thức phù hợp với ích lợi của dịch vụngười dùng Được tích hợp vào hệ điều hành UNIX, hỗ trợ mô hình client -server, mô hình mạng bình đẳng, hỗ trợ kỹ thuật dẫn đường động

Mặc dù có nhiều giao thức trong bộ giao thức truyền thông TCP/IP, haigiao thức quan trọng nhất được lấy tên đặt cho bộ giao thức này là TCP(Transmission Control Protocol) và IP (Internet Protocol)

TCP/IP là bộ giao thức cho phép kết nối các mạng không đồng nhất vớinhau Ngày nay, TCP/IP được sử dụng rộng rãi trong các mạng cục bộ cũng nhưmạng Internet toàn cầu

1.1.4.1 Cấu trúc địa chỉ IP

Phân loại: Địa chỉ IP phân làm 2 loại là IPv4 và IPv6

Địa chỉ IPv4 có độ dài 32 bit đang được sử dụng hiện nay, được viết dướidạng thập phân và được tách biệt bởi dấu chấm, các trường trong địa chỉ IPv4

cấp một định danh duy nhất hay địa chỉ IP Địa chỉ IP hoạt động ở lớp 3 định vịcác máy tính khác trên mạng, các máy tính cũng có một địa chỉ vật lý duy nhấtđược gọi là địa chỉ MAC Các địa chỉ này được gán bởi nhà sản xuất Card giaotiếp mạng (NIC) và địa chỉ này hoạt động ở lớp 2 của mô hình OSI.

Một địa chỉ IP là một tổ hợp 32 bit nhị phân

Để làm cho địa chỉ IP dễ sử dụng, địa chỉ IP thường được viết dưới dạngbốn số thập phân và được tách ra Ví dụ, địa chỉ IP của một máy là 192.168.80.1,phương pháp viết địa chỉ này được gọi là dạng thập phân có dấu chấm phân cách.Mỗi địa chỉ IP được viết thành bốn phần phân cách nhau bởi dấu chấm, mỗi phầncủa địa chỉ IP được gọi là một Octet bởi nó được tạo thành bởi 8 chữ số nhị phân

Ví dụ, địa chỉ IP 192.168.1.8 sẽ có ký hiệu nhị phân là:

11000000.10101000.00000001.100000000, sử dụng dạng thập phân có dấuchấm tạo ra dạng địa chỉ dễ hiểu hơn

Các lớp của địa chỉ IP: Để phù hợp với các mạng có kích thước khác nhau

và hỗ trợ trong việc phân loại các mạng này, các địa chỉ IP được chia thành cácnhóm gọi là các lớp Mỗi địa chỉ IP 32 bit hoàn chỉnh chia thành phần mạng vàphần host Mỗi bit hay một tuần tự các bit bắt đầu mỗi địa chỉ sẽ xác định lớp củađịa chỉ này Có 5 lớp địa chỉ IP được trình bày trong hình dưới đây:

Địa chỉ lớp A được thiết kế cho các mạng cực kỳ lớn, với nhiều hơn 16triệu địa chỉ host có sẵn Các địa chỉ lớp A chỉ dùng Octet đầu tiên để chỉ địa chỉmạng, ba Octet còn lại cung cấp địa chỉ host (Hình 1.19)

Hình 1.19 - Địa chỉ lớp A

Địa chỉ lớp B được thiết kế cho các mạng vừa phải, với hơn 65 nghìn địachỉ host có sẵn Một địa chỉ lớp B dùng hai Octet đầu làm địa chỉ mạng, hai Octetcòn lại là địa chỉ host (Hình 1.20)

Hình 1.20 - Địa chỉ lớp B

Không gian địa chỉ lớp C được dùng phổ biến nhất trong số các lớp củađịa chỉ IP Không gian địa chỉ này được cung cấp cho các mạng nhỏ với tối đa

254 host (Hình 1.21)

Hình 1.21 - Địa chỉ lớp C

Lớp địa chỉ D được tạo ra để cho phép multicasting cho địa chỉ IP Một địachỉ multicast là một địa chỉ mạng duy nhất hướng dẫn các gói đến một nhóm các địachỉ IP, nhóm địa chỉ IP được định nghĩa trước là địa chỉ multicast này Do đó, mộthost có thể truyền luồng số liệu đến nhiều host một cách đồng thời (Hình 1.22)

Hình 1.22 - Địa chỉ lớp D

Địa chỉ lớp E đã được định nghĩa Tuy nhiên, IETF dành các địa này chocông việc nghiên cứu riêng Do đó, không có địa chỉ địa chỉ lớp E nào được cấpphát cho sử dụng Internet (Hình 1.23)

Hình 1.23 - Địa chỉ lớp E

1.1.4.2 Kiến trúc phân tầng của TCP/IP

TCP/IP được xem là giản lược của mô hình OSI và được phân làm 4 tầng:Tầng mạng (Network Layer)

Tầng Internet (Internet Layer)

Tầng giao vận (Transport Layer)

Tầng ứng dụng (Application Layer)

Trong đó: Tầng liên kết mạng là tầng thấp nhất trong mô hình TCP/IP baogồm các thiết bị giao tiếp mạng và các chương trình giao tiếp thông tin cần thiết để

có thể hoạt động và truy nhập đường truyền vật lý qua các thiết bị giao tiếp đó.Tầng Internet: Xử lý quá trình truyền gói tin trên mạng Tầng này bao gồmcác loại giao thức như IP (Internet protocol), ICMP (Internet control MessageProtocol), IGMP (Internet Group Management Protocol)

Tầng giao vận: Phụ trách luồng dữ liệu giữa hai trạm thực hiện ứng dụngcủa tầng trên Tầng này bao gồm hai giao thức TCP (Transmisson ControlProtocol) và UDP (User Datagram Protocol) Giao thức TCP cung cấp một luồng

dữ liệu tin cậy giữa hai trạm, sử dụng các cơ chế như chia gói tin ở tầng trênthành các gói tin nhỏ hơn ở tầng mạng bên dưới, báo nhận gói tin, đặt thời giantime - out để nhận biết thời gian gói tin đã được gửi đi Giao thức UDP thì cungcấp một dịch vụ đơn giản hơn cho tầng trên, nó chỉ gửi các gói dữ liệu từ tầngnày tới tầng kia làm không đảm bảo đến được đích, các cơ chế đảm bảo độ tincậy cần được thực hiện bởi tầng trên

Tầng ứng dụng: Là tầng trên cùng của mô hình TCP/IP, bao gồm các tiếntrình và giao thức cung cấp sử dụng truy cập mạng Có rất nhiều ứng dụng đượccung cấp cho tầng này như: Telnet phục vụ truy cập mạng từ xa, FTP dịch vụtruyền tệp, Email gửi thư điện tử, WWW (Word-Wide-Web) …

Việc phân tầng này đảm bảo một số nguyên tắc sau:

Một lớp được tạo ra khi cần đến mức trừu tượng hoá tương ứng Mỗi lớp cầnthực hiện các chức năng được định nghĩa rõ ràng Việc chọn chức năng cho mỗi lớpcần chú ý tới việc định nghĩa các quy tắc chuẩn hoá quốc tế Ranh giới các mức cầnchọn sao cho thông tin đi qua là ít nhất (tham số cho chương trình con là ít) Số mứcphải đủ lớn để các chức năng tách biệt không nằm trong cùng một lớp và đủ nhỏ để

mô hình không quá phức tạp Một mức có thể được phân thành các lớp nhỏ nếu cầnthiết Các mức con có thể lại bị loại bỏ Hai hệ thống khác nhau có thể truyền thôngvới nhau nếu chúng bảo đảm những nguyên tắc chung (cài đặt cùng một giao thứctruyền thông) Các chức năng được tổ chức thành một tập các tầng đồng mức cungcấp chức năng như nhau Các tầng đồng mức phải sử dụng một giao thức chung.Một tầng không định nghĩa một giao thức đơn, nó định nghĩa một chức năng truyền

thông có thể được thi hành bởi một số giao thức Do vậy, mỗi tầng có thể chứa nhiềugiao thức, mỗi giao thức cung cấp một dịch vụ phù hợp cho chức năng của tầng FTP (File transfer Protocol): Giao thức truyền tệp cho phép người dùng lấyhoặc gửi tệp tới một máy khác.

Telnet: Chương trình mô phỏng thiết bị đầu cuối cho phép người dùnglogin vào một máy chủ từ một máy tính nào đó trên mạng

SMTP (Simple Mail Transfer Protocol): Một giao thức thư tín điện tử DNS (Domain Name server): Dịch vụ tên miền cho phép nhận ra máy tính

từ một tên miền thay cho chuỗi địa chỉ Internet khó nhớ

TCP (Transmission Control Protocol): Giao thức hướng kết nối, cung cấpdịch vụ truyền thông tin tưởng

IP (Internet Protocol): Giao thức Internet chuyển giao các gói tin qua cácmáy tính đến đích

1.1.4.3 Phương pháp phân chia địa chỉ mạng con

Default Mask: (Giá trị trần địa chỉ mạng) được định nghĩa trước cho từnglớp địa chỉ A,B,C Thực chất là giá trị thập phân cao nhất (khi tất cả 8 bit đềubằng 1) trong các Octet dành cho địa chỉ mạng - Net ID

Default Mask:

Lớp A 255.0.0.0; lớp B 255.255.0.0; lớp C 255.255.255.0

Subnet Mask (giá trị trần của từng mạng con) là kết hợp của Default Maskvới giá trị thập phân cao nhất của các bit lấy từ các Octet của địa chỉ máy chủsang phần địa chỉ mạng để tạo địa chỉ mạng con Subnet Mask bao giờ cũng đikèm với địa chỉ mạng tiêu chuẩn để cho người đọc biết địa chỉ mạng tiêu chuẩnnày dùng cả cho 254 máy chủ hay chia ra thành các mạng con Mặt khác nó còngiúp Router trong việc định tuyến cuộc gọi

Nguyên tắc chung: Lấy bớt một số bit của phần địa chỉ máy chủ để tạo địachỉ mạng con Lấy đi bao nhiêu bit phụ thuộc vào số mạng con cần thiết (Subnetmask) mà nhà khai thác mạng quyết định sẽ tạo ra Vì địa chỉ lớp A và B đều đãhết, hơn nữa hiện tại mạng Internet của đơn vị do VDC quản lý đang được phân

8 địa chỉ mạng lớp C nên chúng ta sẽ nghiên cứu kỹ phân chia địa chỉ mạng con

Do vậy trên thực tế chỉ dùng như bảng sau

Default Mask của lớp C : 255.255.255.0

< - -> <- - - ->

Default Mask Địa chỉ

mạng con

Khả năng chia mạng con của địa chỉ Lớp C

Trường Subnetmask Số lượng Số máy chủ trên

hợp mạng con từng mạng

1 255.255.255.192 2 62

từ sự trùng lặp địa chỉ IP Điều này chỉ có thể khi có một số lượng nhỏ các thiết

bị cần theo dõi Các server sẽ được gán một địa chỉ IP tĩnh sao cho các máy trạm

và các thiết bị khác luôn biết được cách thức truy xuất các dịch vụ cần thiết.Các thiết bị khác được gán địa chỉ IP tĩnh là các máy in mạng Các serverứng dụng và router

1.1.5 Các giao thức mạng

Một tập các tiêu chuẩn để trao đổi thông tin giữa hai hệ thống máy tính hoặchai thiết bị máy tính với nhau nhằm đảm bảo để thông tin có thể được trao đổi mộtcách nhanh chóng, chính xác, thông suốt được gọi là giao thức (Protocol) Cácgiao thức (Protocol) còn được gọi là nghi thức hoặc định ước của mạng máy tính

Bất lợi chính của bộ giao thức này là không hỗ trợ định tuyến và sử dụnggiới hạn ở mạng dựa vào Microsoft.

1.1.5.3 IPX/SPX

Đây là bộ giao thức sử dụng trong mạng Novell

Ưu thế: Nhỏ, nhanh và hiệu quả trên các mạng cục bộ đồng thời hỗ trợ khảnăng định tuyến

1.1.5.4 DECnet

Đây là bộ giao thức độc quyền của hãng Digital Equipment Corporation.DECnet định nghĩa mô hình truyền thông qua mạng LAN, mạng MAN vàWAN Hỗ trợ khả năng định tuyến

1.1.6 Đường truyền

Là hệ thống các thiết bị truyền dẫn có dây hay không dây dùng để chuyểncác tín hiệu điện tử từ máy tính này đến máy tính khác Các tín hiệu điện tử đóbiểu thị các giá trị dữ liệu dưới dạng các xung nhị phân (on - off) Tất cả các tínhiệu được truyền giữa các máy tính đều thuộc một dạng sóng điện từ Tùy theotần số của sóng điện từ có thể dùng các đường truyền vật lý khác nhau để truyềncác tín hiệu Ở đây đường truyền được kết nối có thể là dây cáp đồng trục, cápxoắn, cáp quang, dây điện thoại, sóng vô tuyến Các đường truyền dữ liệu tạo

nên cấu trúc của mạng (Network structure: Cách nối các máy tính với nhau để có thể từ một máy sử dụng các chương trình hay là dữ liệu của các máy khác trong mạng) Hai khái niệm đường truyền và cấu trúc là những đặc trưng cơ bản của

mạng máy tính

1.1.7 Những ưu điểm của một mạng máy tính

Nhiều người có thể dùng chung một phần mềm tiện ích Trao đổi thông tintrong một mạng máy tính dễ dàng Dữ liệu được quản lý tập trung nên an toàn hơn,trao đổi giữa những người sử dụng thuận lợi hơn, nhanh chóng hơn Có thể dùngchung thiết bị ngoại vi hiếm, đắt tiền (máy in, máy vẽ, ) Người sử dụng trao đổivới nhau thư tín (E-Mail), tin tức dễ dàng Một số người sử dụng không cần phảitrang bị máy tính đắt tiền (chi phí thấp mà chức nǎng lại mạnh) Mạng máy tínhcung cấp môi trường làm việc từ xa (chính phủ điện tử, hội nghị từ xa, elearning )

1.2 Một số vấn đề cơ bản thiết kế mạng LAN

1.2.1 Các mục tiêu thiết kế mạng LAN

Để thiết kế mạng LAN nói chung cần phải thoả mãn các yêu cầu chính sau:Khả năng hoạt động được: Mạng hoạt động và đáp ứng các yêu cầu côngviệc của người dùng, cung cấp kết nối giữa user với user, user với các ứngdụng, user với server

Khả năng mở rộng: Mạng phải có khả năng phát triển lớn hơn so với thiết

kế ban đầu mà không cần thay đổi cơ bản toàn bộ thiết kế

Khả năng thích ứng: Mạng cần phải được thiết kế đảm bảo kỹ thuật pháttriển trong tương lai Dễ dàng triển khai các công nghệ kỹ thuật mới

Khả năng quản lý: Mạng phải thiết kế dễ quản lý, dễ theo dõi nhằm đảmbảo hoạt động ổn định lâu dài

Yêu cầu về an ninh-an toàn mạng, ràng buộc về tài chính, thời gian thựchiện, xác định nguồn nhân lực, về nguồn tài nguyên đã có và có thể tái sử dụng

1.2.2 Các vấn đề khi thiết kế mạng LAN

Để nâng cấp mạng đã có hoặc thiết kế triển khai mạng mới, sự mở rộngtrong thiết kế là điều cần quan tâm bởi sự phát triển nhanh chóng của các công

nghệ mới như ATM (Asynchoronous Transfer Mode) hoặc do cấu trúc phức tạp

của LAN khi chuyển mạch LAN và VLAN

Để tăng hiệu quả sử dụng và lượng băng thông ta cần quan tâm đến nhữngvấn đề sau đây:

Netware, Windows NT, UNIX hoặc Linux Mỗi Server thường dành một chứcnăng riêng như Email hoặc chia sẻ tập tin.

Server gồm 2 loại: Server toàn hệ thống và Server nhóm Server toàn hệthống cung cấp dịch vụ của nó để phục vụ cho mọi người dùng trong hệ thốngmạng ví dụ như Email, DNS… Server nhóm thì chỉ cung cấp dịch vụ để phục vụcho một nhóm người dùng cụ thể ví dụ như dịch vụ xử lý và chia sẻ tập tin chomột nhóm người nào đó mà thôi

Server toàn hệ thống nên đặt ở trạm phân phối chính (MDF - Main ditribution facility) Giao thông tới Server hệ thống chỉ qua MDF Server nhóm nên đặt tại các

trạm phân phối trung gian gần nhóm người mà nó phục vụ nhất, giao thông trong cácServer này chỉ đi trong mạng riêng của IDF mà không ảnh hưởng đến các mạngkhác LAN switch lớp 2 đặt trong MDF và IDF nên có đường 100Mb/s trở lêndành cho các server

Khi truy cập hay chia sẻ môi trường mỗi node đều phải chú ý đến các nodekhác để tránh đụng độ bởi nếu 2 node cùng truyền dữ liệu cùng một lúc sẽ sảy rađụng độ Khi sảy ra đụng độ những dữ liệu đang trên đường truyền sẽ bị huỷ bỏ

và hệ thống phát tín hiệu báo nghẽn cho tất cả các máy, hết một khoảng thời gianngẫu nhiên rồi mới truyền lại dữ liệu của mình, đụng độ xảy ra nhiều sẽ làm giảmlượng băng thông khả dụng của mạng nhiều khi lên tới 60-75%

Để giải quyết vấn đề trên ta cần chia nhỏ một miền đụng độ thành nhiềumiền nhỏ hơn giúp giảm lượng đụng độ trên mỗi miền và tăng lượng băng thôngkhả dụng cho mỗi user Biện pháp hữu hiệu là ta dùng Bridge và Switch ở lớp 2

để chia một LAN thành nhiều miền đụng độ nhỏ, còn Router được dùng chiamạng ở lớp 3

Miền quảng bá là gói dữ liệu có địa chỉ MAC đích là FF:FF:FF:FF:FFFF

Nó là tập hợp các thiết bị có thể nhận gói quảng bá xuất phát từ bất kỳ thiết bịnào trong tập hợp đó, các thiết bị nhận gói tin đều phải xử lý thông tin nhậnđược, việc xử lý gói quảng bá làm giảm tài nguyên và năng lượng băng thông củamỗi host

Thiết bị lớp 2 Bridge và Switch chỉ thu nhỏ kích thước miền đụng độ, cònRouter thu nhỏ kích thước miền quảng bá lớp 3.

1.2.3 Phương pháp thiết kế mạng LAN

Để mạng LAN hoạt động hiệu quả và đáp ứng được nhu cầu của người sửdụng, mạng LAN cần được thiết kế và triển khai theo một kế hoạch với đầy đủ hệthống các bước sau:

A Thu thập các yêu cầu và mong đợi của người sử dụng mạng

B Phân tích dữ liệu và các yêu cầu thu thập được

C Thiết kế cấu trúc LAN lớp 1, 2, 3

D Ghi nhận lại các bước triển khai mạng vật lý và mạng logic

Áp dụng kỹ thuật Ethernet 802.3 CSMA/CD sử dụng trong cấu trúc hìnhsao và hình sao mở rộng đang được ứng dụng rộng rãi hiện nay Thiết kế cấu trúcLAN gồm 3 bước theo mô hình OSI như sau:

Chuẩn TIA/EIA-568-A quy định:

- Mọi thiết bị trong mạng cần được kết nối vào vị trí trung tâm bằng cáphorizontal với khoảng cách giới hạn là 100m đối với cable CAT 5e UTP

- Cấu trúc hình sao đơn chỉ cần một tủ MDF Từ hộp cắm mỗi dây của host

ta kéo cáp về MDF rồi kết nối vào bộ tập trung HCC (Horizontal Cross Connect

patch panen) Patch cord là đường cáp ngắn nối cáp Horizontal và port của Switch

tầng 2

Đường uplink sẽ kết nối từ Switch tới cổng Ethernet của router lớp 3 bằngcáp patch cord

Hình 1.24 - Cách bố trí và kết nối cáp cho mạng hình sao

Với những mạng lớn hơn nằm ngoài giới hạn 100m của cáp CAT 5e UTPthì cần nhiều tủ hơn để nối dây Tủ nối dây thứ hai được gọi là IDF(Intermediate Distribution Facilities), chuẩn TIA/EIA-568-A quy định IDF nốivới MDF bằng cáp Vertical hay còn gọi là cáp trục chính (backbone) Cáp trụcchính kéo từ IDF đến MDF được kết nối vào bộ tập trung cáp VCC (VerticalCross Connect patch panel) đặt trong MDF, thường sử dụng cáp quang vì lớnhơn 100m là giới hạn của CAT 5e UTP

Sơ đồ luận lý:

Hình 1.25 - Sơ đồ luận lý của mạng

Là sơ đồ cấu trúc nhưng chỉ là sơ đồ đường đi cơ bản của LAN gồm cácthành phần:

- Xác định vị trí MDF và IDF

- Loại cáp và số lượng sử dụng để kết nối IDF và MDF

- Số lượng cáp để dành tăng băng thông giữa các tủ nối

- Cung cấp hồ sơ chi tiết của cáp trong hệ thống, chỉ số danh định và số portcủa HCC hoặc VCC

Sơ đồ luận lý rất quan trọng khi xử lý sự cố về kết nối bằng cách kiểm tracác Cut sheet ta xác định được cáp từ phòng làm việc đến IDF lỗi do đâu và tiếnhành xử lý sự cố

1.2.3.2 Thiết kế lớp 2

Công việc chính là điều khiển luồng, phát hiện lỗi, sửa lỗi và giảm nghẽnmạch Bridge và Switch quyết định kích thước của miền đụng độ; đụng độ vàkích thước của miền đụng độ ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu quả hoạt động củamạng; thông thường người ta dùng Switch kết hợp với Hub để cung cấp mức độhoạt động hợp lý cho mỗi nhóm user và server khác nhau

Hình 1.26 - Mô hình thiết kế mạng 2 lớp

LAN switch có khả năng phân bổ băng thông trên từng port, khả năng nàytăng cường băng thông dành cho vertical, uplink, các đường kết nối vào server, ta

gọi là chuyển mạch bất đối xứng, quá trình này thực hiện chuyển mạch giữa cácport có băng thông không bằng nhau ví dụ từ 10 Mb/s sang port 100 Mb/s.

Đường vertical truyền dữ liệu giữa IDF đến MDF có dung lượng lớn hơnhorizontal, thường dùng cáp CAT5E UTP và dài không quá 100m Trong môitrường băng thông thường, đường horizontal có băng thông 10 Mb/s và dùngSwitch chuyển mạch bất đối xứng để kết hợp port 10 Mb/s và 100 Mb/s

Số lượng port 10 Mb/s và 100 Mb/s cần sử dụng trong MDF và mỗi IDF rấtquan trọng Số lượng là bao nhiêu phụ thuộc vào yêu cầu của user về số lượngcáp horizontal đi vào mỗi phòng và tổng số lượng cáp đổ vào mỗi vùng bao phủ.Đồng thời tính luôn số lượng cáp vertical cần thiết Ví dụ: User cần có 2 đườnghorizontal vào mỗi phòng, mỗi IDF phục vụ 18 phòng vậy ta có: 2 * 18 = 36 porttrên LAN switch trong mỗi IDF

Kích thước miền đụng độ xác định bởi số lượng host được kết nối vàocùng một port của Switch Từ đó ta xác định được lượng băng thông khả dụngcho từng host Nếu có điều kiện ta kết nối một host và một port tạo thành mộtmicrosegment nhằm không sảy ra đụng độ Còn thông thường ta dùng Hub đểkết nối nhiều host vào một port của Switch, có nghĩa các host cùng chia sẻbăng thông và miền đụng độ

1.2.3.3 Thiết kế Lớp 3

Hình 1.27 - Mô hình thiết kế mạng 3 lớp

Router là thiết bị lớp 3 được coi là thiết bị mạnh nhất trong cấu trúc mạng,thiết bị lớp 3 được sử dụng để chia LAN thành nhiều mạng riêng biệt, lớp 3 chophép thông tin liên lạc giữa 2 mạng thông qua địa chỉ lớp 3 Ví dụ như IP Routerngoài ra còn có thể kết nối WAN.

Định tuyến lớp 3 phân luồng giao thông giữa các mạng vật lý dựa trên địachỉ tầng 3 Mỗi cổng trên Router là cửa vào và cửa ra của một miền quảng bá, lànơi kết thúc quảng bá, ngăn không cho quảng bá sang các mạng khác Router cònchia hệ thống mạng thành các subnet theo địa chỉ lớp 3

1.2.4 Chuyển mạch LAN và cấu trúc phân tầng (LAN Switch)

Để thiết kế được một mạng LAN thoả mãn các yêu cầu của một tổ chứcvừa và đủ lớn ta cần phân cấp Với mô hình này ta dễ dàng thay đổi phát triểnmạng lớn hơn nữa

Mô hình phân cấp gồm có 3 tầng như sau:

- Tầng truy cập (Access): Cung cấp kết nối vào hệ thống cho User.

- Tầng phân phối (Distribution): Cung cấp các chính sách kết nối.

- Tầng trục chính (Core): Cung cấp sự vận chuyển tối ưu giữa các site.

Hình 1.28 - Mô hình thiết kế phân cấp

Với ưu thế 3 tầng tồn tại với thành phần vật lý riêng biệt, rõ ràng Mỗi tầngđược định nghĩa để đại diện cho những chức năng mà chúng thực hiện trongmạng

1.2.4.1 Tầng truy cập

Là điểm kết nối vào mạng của máy trạm và Server, thiết bị được sử dụng cóthể là Switch hoặc Hub Thông thường dùng Hub băng thông sẽ bị chia sẻ, còndùng Switch thì băng thông sẽ dành riêng cho mỗi port Nếu dùng Hub kết nốivào Switch thì băng thông của port sẽ chia sẻ cho mọi thiết bị kết nối vào Hub.Chức năng của tầng truy cập là:

- Chia sẻ băng thông

- Chuyển mạch băng thông

di chuyển trong đó Ở tầng này hệ thống mạng được chia thành nhiều miền quảng

bá, đồng thời áp dụng các chính sách về truy cập, lọc gói dữ liệu Giúp cô lập sự

cố trong phạm vi một nhóm và ngăn không cho sự cố tác động tầng trục chính.Switch trong tầng này hoạt động trong lớp 2 và 3 của OSI, gồm các chức năng:

1.2.5.1 Chuyển mạch kênh (Circuit Switching)

Trong một mạng chuyển mạch kênh, một đường truyền thông xác địnhđược thiết lập giữa hai trạm thông qua các nút trong mạng Trong mỗi liên kết,

một kênh logic được xác định cho kết nối này Dữ liệu do trạm nguồn sinh rađược truyền dọc theo con đường xác định một cách nhanh nhất có thể Tại mỗinút, dữ liệu vào được tuyến hay chuyền mạch vào kênh ra thích hợp mà không cóthời gian trễ Ví dụ dễ thấy nhất về mạng chuyển mạch kênh là mạng điện thoại.

1.2.5.2 Chuyển mạch gói (Packet Switching)

Có một cách tiếp cận khác được sử dụng là mạng chuyển mạch gói Trongtrường hợp này, không cần thiết phải để ra trước một dung lượng của đường truyềnxác định dọc theo một con đường qua mạng Thay vào đó, dữ liệu được gửi đi theo

một trình tự các gói mẩu nhỏ (Small Chunk) gọi là các gói Mỗi một gói được

truyền đi qua mạng từ nút này đến nút khác theo nhiều con đường dẫn từ trạmnguồn đến trạm đích Tại mỗi nút, khi nhận được toàn bộ gói, sau một khoảng thờigian lưu lại ngắn, gói này sẽ được tiếp tục truyền tới nút tiếp theo Các mạngchuyển mạch gói thông thường được sử dụng trong truyền thông từ máy tính đếnmáy tính

1.2.5.3 Frame Relay

Chuyển mạch gói đã được phát triển tại thời điểm khi mà công nghệ truyềnthông số trên khoảng cách rất xa thường có tỷ suất gặp lỗi lớn Kết quả là, tại mỗigói tin phải có một phần thông tin nhất định dành cho việc kiển soát và kiểm lỗi.Phần thông tin thêm vào này làm nảy sinh vấn đề dư thừa so với dữ liệu gốc vàyêu cầu thêm thời gian xử lý tại mỗi nút để phát hiện và sửa lỗi cũng như trạmđầu cuối khi nhận được gói tin

Với các hệ thống truyền thông tốc độ cao hiện đại ngày nay, phần thôngtin thêm vào để kiểm soát lỗi này trở thành không cần thiết và trở thành phản

tác dụng (Counterproductive) Nó là không cần thiết bởi vì tỷ suất lỗi của hệ

thống rất nhỏ và các lỗi nếu có sẽ được phát hiện và sử lý ở tầng logic hoạtđộng phía trên tầng chuyển mạch gói tại các trạm cuối Nó là phản tác dụngbởi vì nó chiếm giữ một phần đáng kể dung lượng đường truyền trong khikhông có ý nghĩa về mặt dữ liệu thực

Công nghệ Frame Relay được phát triển để tận dụng các ưu điểm của cácmôi trường truyền tốc độ cao và tỷ suất lỗi nhỏ Trong khi các mạng chuyển