Xây dựng hệ thống mạng phòng: A9_401, 402, 403, 404

Repeter điện: + Repeater điện nối với đường dây điện ở cả hai phía của nó, nó nhận tín hiệu điện từ một phía và phát lại về phía kia + Khi một mạng sử dụng Repeater điện để nối các phần

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI

KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN

Báo cáo thực nghiệm Mạng máy tính

I Tìm hiểu về các thiết bị kết nối mạng: Repeater, Hub, Bridge, Switch, Router

(hình vẽ minh họa, cách hoạt động, ưu nhược điểm)

II Tìm hiểu về mạng dạng sao, dạng bus, dạng vòng

III Thiết kế hệ thống mạng 4 phòng để làm phòng thực hành, số lượng máy trong

các phòng là nhiều nhất có thể

Quy định: trừ Heading thì font chữ Time New Roman, cỡ chữ 13, căn lề 2 bên

Trình bày quyển báo cáo:

1 Bìa (phải có tên các thành viên trong nhóm)

2 Yêu cầu Báo cáo thực nghiệm (trang 1 file này)

3 Mục lục

4 Nội dung: (Ngoài nội dung I, II, III, IV yêu cầu cụ thể thêm)

a Phải có sơ đồ lắp đặt vật lý chi tiết của cả 4 Phòng (phải có đầy đủkhoảng cách từ máy này đến máy khác, từ máy đến tường…, chú thíchđầy đủ các thiết bị kết nối mạng trên bản vẽ (tên thiết bị, bao nhiêucổng), dây mạng phải dùng màu khác để vẽ)

b Phải có sơ đồ kết nối mạng của cả 4 Phòng (chú thích đầy đủ tên và sốhiệu cổng các thiết bị trên bản vẽ)

c Chia địa chỉ IP sao cho số địa chỉ IP trong 1 subnet phải xấp xỉ với sốmáy trong Phòng, không được thừa địa chỉ IP nhiều quá

5 Tài liệu tham khảo:

Giáo trình mạng máy tính trường Đại học Công Nghiệp Hà Nội

www.hieuhien.vn/repeater-wifi-la-gi-bo-kich-song-wifi-la-gi/

switch-s339.html

http://www.abnet.com.vn/hub-la-gi-hub-co-tac-dung-gi-mot-so-so-sanh-giua-hub-va-giang/bai-3

https://sites.google.com/site/dientutinhoctcnn7/tailieuhoctap/tkxdmangLAN/bai-https://quantrimang.com/kien-thuc-co-ban-ve-mang-phan-2-router-35172

https://www.totolink.vn/article/85-switch-la-gi-cong-dung-cua-thiet-bi-chuyen-mach.html

Lời mở đầu

Ngày nay, ngành Công nghệ thông tin đang ngày càng phát triển và bùng nổ trên đấtnước ta và trên toàn thế giới Con người có thể làm được rất nhiều việc nhanh chóng,thuận lợi nhờ vào máy tính và hệ thống mạng máy tính Điều đó giúp ích rất nhiều trongcuộc sống hiện đại ngày nay Trong bất kì lĩnh vực nào, ở bất kì khu vực nào như trườnghọc, bệnh viện, công ty, mạng máy tính đều đóng vai trò quan trọng để dễ vận hành vàbảo mật

Hiểu được điều đó, cùng với kiến thức chúng em được tính lũy của môn Mạng máytính, nhóm chúng em xin trình bày về các phần sau:

1 Tìm hiểu về các thiết bị kết nối mạng: Repeater, Hub, Bridge, Switch, Router

2 Tìm hiểu về mạng dạng sao, dạng bus, dạng vòng

3 Thiết kế hệ thống mạng 4 phòng: Tầng 4 – A9 Cho địa chỉ IP 19.0.0.0, mượn bit

để chia subnet cấp phát cho hệ thống mạng (mỗi phòng một subnet) Xây dựngbáo giá cho hệ thống mạng vừa thiết kế

Qua quá trình học tập và nghiên cứu nhiều nguồn tài liệu, cùng với sự hướng dẫn của

thầy giáo Đoàn Văn Trung, chúng em đã hoàn thành đề tài Tuy nhiên, do kiến thức

của chúng em còn hạn chế nên kết quả vẫn còn nhiều thiếu sót Chúng em rất mongđược thầy nhận xét và đóng góp ý kiến để nhóm có thể hoàn thiện được bài tập này

Chúng em xin chân thành cảm ơn thầy!

Mục lục

Lời mở đầu 1

A CÁC THIẾT BỊ KẾT NỐI MẠNG 4

1)Repeater (Bộ khuếch đại) 4

2) Hub 6

3) Bridge 9

4) Switch: 12

5) Router (bộ định tuyến) 15

B – Các loại mạng: 18

1) Mạng hình sao: 18

2) Mạng hình vòng: 20

3) Mạng hình bus: 21

C Thiết kế mạng phòng 401,402,403,404 nhà A9 23

1 Khảo sát vị trí lắp đặt và các yêu cầu 23

1.1 Cấu trúc địa lý 23

1.2.Các yêu cầu đối với phòng máy 23

1.4 Dự kiến phương hướng lắp đặt 24

2.Thết kế mạng 25

3.Chia subnet cho mạng 25

4.Sơ đồ lắp đặt mạng các phòng 27

A CÁC THIẾT BỊ KẾT NỐI MẠNG

1) Repeater (Bộ khuếch đại)

- +) Hình minh họa:

Hình 1: Mô hình liên kết mạng của Repeater

b) Cách thức hoạt động:

- Repeater không có xử lý tín hiệu mà nó chỉ loại bỏ các tín hiệu méo, nhiễu, khuếchđại tín hiệu đã bị suy hao (vì đã được phát với khoảng cách xa) và khôi phục lại tínhiệu ban đầu Việc sử dụng Repeater đã làm tăng thêm chiều dài của mạng

- Nếu dùng nhiều Repeater để khuếch đại và mở rộng kích thước mạng thì dữ liệu sẽ

- Có thể sử dụng tính năng Repeater để tiếp sóng cho những nơi song yếu và chậpchờn.

d) Nhược điểm:

- -Nếu dùng nhiều Repeater để khuếch đại và mở rộng kích thước mạng thì dữ liệu

sẽ ngày càng sai lệch,giảm hiệu năng sử dụng

e) Phân loại:

- Hiện nay có hai loại Repeater đang được sử dụng là Repeater điện và Repeaterđiện quang

Repeter điện:

+ Repeater điện nối với đường dây điện ở cả hai phía của nó, nó nhận tín hiệu điện

từ một phía và phát lại về phía kia

+ Khi một mạng sử dụng Repeater điện để nối các phần của mạng lại thì có thểlàm tăng khoảng cách của mạng, nhưng khoảng cách đó luôn bị hạn chế bởi một khoảngcách tối đa do độ trễ của tín hiệu

+ Ví dụ: Với mạng sử dụng cáp đồng trục 50 thì khoảng cách tối đa là 2.8 km,khoảng cách đó không thể kéo thêm cho dù sử dụng thêm Repeater

Repeater quang:

+ Repeater điện quang liên kết với một đầu cáp quang và một đầu là cáp điện, nóchuyển một tín hiệu điện từ cáp điện ra tín hiệu quang để phát trên cáp quang vàngược lại Việc sử dụng Repeater điện quang cũng làm tăng thêm chiều dài củamạng

2) Hub

a) Khái niệm:

- Là thiết bị giống như Repeater nhưng nhiều cổng (port) hơn cho, phép nhiều máytính nối tập trung về thiết bị này Các chức năng giống như Repeater dùng đểkhuếch đại tín hiệu điện và truyền đến tất cả các port còn lại đồng thời không lọcđược dữ liệu.

Hình minh họa

b) Hoạt động:

Hub hoạt động ở tầng vật lý trong mô hình OSI.

c) Phân loại:

- Hub được phân thành 3 loại như sau :

- Hub bị động (Passive Hub) : Hub bị động không chứa các linh kiện điện tử và

cũng không xử lý các tín hiệu dữ liệu, nó có chức năng duy nhất là tổ hợp các tínhiệu từ một số đoạn cáp mạng Khoảng cách giữa một máy tính và Hub không thểlớn hơn một nửa khoảng cách tối đa cho phép giữa 2 máy tính trên mạng (ví dụkhoảng cách tối đa cho phép giữa 2 máy tính của mạng là 200m thì khoảng cáchtối đa giữa một máy tính và hub là 100m) Các mạng ARCnet thường dùng Hub bịđộng

- Hub chủ động (Active Hub) : Hub chủ động có các linh kiện điện tử có thể

khuyếch đại và xử lý các tín hiệu điện tử truyền giữa các thiết bị của mạng Qúatrình xử lý tín hiệu được gọi là tái sinh tín hiệu, nó làm cho tín hiệu trở nên tốt hơn,

ít nhạy cảm với lỗi do vậy khoảng cách giữa các thiết bị có thể tăng lên Tuy nhiênnhững ưu điểm đó cũng kéo theo giá thành của Hub chủ động cao hơn nhiều so với

Hub bị động Các mạng Token ring có xu hướng dùng Hub chủ động

- Hub thông minh (Intelligent Hub): cũng là Hub chủ động nhưng có thêm các

chức năng mới so với loại trước, nó có thể có bộ vi xử lý của mình và bộ nhớ màqua đó nó không chỉ cho phép điều khiển hoạt động thông qua các chương trìnhquản trị mạng mà nó có thể hoạt động như bộ tìm đường hay một cầu nối Nó cóthể cho phép tìm đường cho gói tin rất nhanh trên các cổng của nó, thay vì phát lạigói tin trên mọi cổng thì nó có thể chuyển mạch để phát trên một cổng có thể nốitới trạm đích

d) Ưu điểm:

- Kết nối các trạm với nhau

- Trung tâm kết nối các mạng, giúp dữ liệu được chia sẻ đến các trạm dễ dàng hơn

e) Nhược điểm:

- Hub không có bảng định tuyến thông minh về nơi gửi dữ liệu mà phát tất cả dữliệu trên mỗi cổng kết nối Do đó đem lại rủi ro về bảo mật dữ liệu

- Không có khả năng để phân biệt cổng nào sẽ được chỉ định gửi dữ liệu tới đến

mà chỉ đơn giản là truyền gói dữ liệu nhận được tới tất cả các cổng còn lại

- Nếu một Hub 10/100Mbps thì Hub sẽ phải chia sẻ băng thông này với tất cảcác cổng của nó Vì vậy, Nếu chỉ có một thiết bị kết nối với Hub thì thiết bị này

sẽ có quyền sử dụng băng thông tối đa của Hub

- Nếu nhiều thiết bị kết nối tới Hub thì băng thông này sẽ được chia đều cho mỗithiết bị sử dụng Do đó khi có càng nhiều thiết bị kết nối với Hub thì sẽ cànglàm giảm tốc độ mạng

a) Khái niệm

- Là thiết bị cho phép nối kết hai nhánh mạng, có chức năng chuyển có chọn lọc cácgói tin đến nhánh mạng chứa máy nhận gói tin

- Bridge hoạt động ở tầng Data link trong mô hình OSI.

- Trong Bridge có bảng địa chỉ MAC, bảng này sẽ được dùng để quyết định đường

đi của gói tin, bảng địa chỉ có thể được khởi tạo tự động hoặc cấu hình bằng tay

Hình minh họa

b) Hoạt động

- Khi đọc địa chỉ nơi gửi,Bridge kiểm tra xem trong bảng địa chỉ của phần mạngnhận được gói tin có địa chỉ đó hay không, nếu không có thì Bridge tự động bổxung bảng địa chỉ

- Khi đọc địa chỉ nơi nhận Bridge kiểm tra xem trong bảng địa chỉ của phần mạngnhận được gói tin có địa chỉ đó hay không, nếu có thì Bridge sẽ cho rằng đó là gói

tin nội bộ thuộc phần mạng mà gói tin đến nên không chuyển gói tin đó đi, nếungược lại thì Bridge mới chuyển sang phía bên kia ở đây chúng ta thấy một trạmkhông cần thiết chuyển thông tin trên toàn mạng mà chỉ trên phần mạng có trạmnhận mà thôi.

Hình 3 Hoạt động của Bridge trong mô hình OSI

- Bridge biên dịch dùng để nối hai mạng cục bộ có giao thức khác nhau nó có khảnăng chuyển một gói tin thuộc mạng này sang gói tin thuộc mạng kia trước khichuyển qua

c) Phân loại

- Hiện nay có hai loại Bridge đang được sử dụng là Bridge vận chuyển và Bridgebiên dịch

- Bridge vận chuyển dùng để nối hai mạng cục bộ cùng sử dụng một giao thức

truyền thông của tầng liên kết dữ liệu, tuy nhiên mỗi mạng có thể sử dụng loại dâynối khác nhau Bridge vận chuyển không có khả năng thay đổi cấu trúc các gói tin

mà nó nhận được mà chỉ quan tâm tới việc xem xét và chuyển vận gói tin đó đi

- Bridge biên dịch dùng để nối hai mạng cục bộ có giao thức khác nhau nó có khảnăng chuyển một gói tin thuộc mạng này sang gói tin thuộc mạng kia trước khichuyển qua

Hình minh họa

b) Hoạt động:

- Khi một gói tin đi đến switch sẽ hoạt động như sau:

Kiểm tra địa nguồn của gói tin có trong bảng MAC, nếu chưa có thì sẽ thêm địachỉ MAC và cổng nguồn vào trong bảng MAC

Kiểm tra địa chỉ đích của gói tin đã có trong bảng MAC chưa, nếu chưa có thì

nó sẽ gửi gói tin ra tất cả các cổng trừ cổng gói tin vào, nếu địa chỉ đích đã cótrong bảng MAC, tường hợp cổng đích trùng với cổng nguồn, thì switch sẽ loại

bỏ gói tin, trường hợp cổng đích khác cổng ngườn thì gói tin sẽ được gửi racổng đích tương ứng

- Ngoài các tính năng cơ sở, switch còn có các tính năng mở rộng sau:

- Phương pháp chuyển gói tin:

Store and forward: là tính năng lưu dữ liệu trong bộ nhớ đệm trước khitruyền sang các port khác để tránh đụng độ

Cut through: Switch sẽ truyền gói tin ngay lập tức một khi nó biết được địachỉ đích của gói tin.

Fragment free: Dung hóa chế độ Store and forward và Cut through

- Frunking (MAC base): tăng tốc dộ truyền giữa 2 switch cùng loại

- VLAN: tạo ra các mạng ảo đảm bảo tính bảo mật khi mở rộng mạng

- Spanning tree:Tạo đường dự phòng ,hạn chế các đường dư thừa trên mạng

-Switch hoạt động tại tầng 2 trong mô hình OSI

b) Phân loại:

Có nhiều cách phân loại, nhưng người ta chia làm hai loại chủ yếu sau:

- Switch không được quản lí: Một switch không được quản lí hoạt động ngay.

Nó không được thiết kế để được cấu hình nên khi sử dụng không cần bận tâm

về cài đặt hay thiết lập một cách chính xác Loại này có ít tính năng và dunglượng mạng cũng thấp hơn so với switch được quản lí Switch này thì chỉ cầncắm vào là có thể dùng được, không cần cấu hình Chúng thường được dùng

cho các kết nối cơ bản trong gia đình hay các công ty, phòng thí nghiệm cũngnhư hội thảo.

- Switch được quản lí: Với switch này chúng sẽ được cấu hình từ đó cung cấp

tính bảo mật cao hơn và linh hoạt hơn so với loại không cần cấu hình Chúng sẽ

có nhiều tính năng hơn vì khi sử dụng ta có thể cấu hình chúng tùy chỉnh vừavới mạng của mình Việc truy cập mạng sẽ trở nên tốt hơn với loại switch này.Một số tính năng nổi bật của loại switch này có thể kể đến như: giám sátSNMP, tập hợp liên kết và hỗ trợ QoS Switch này được sử dụng trong mạng códây để kết nối cáp Ethernet từ một số thiết bị với nhau Thiết bị chuyển mạchkhông được sử dụng trong các mạng chỉ có kết nối không dây, vì các thiết bịmạng như bộ định tuyến và bộ điều hợp truyền thông trực tiếp với nhau, không

có gì ở giữa

c) Ưu điểm:

- Khả năng mang đến những giải pháp kết nối an toàn nhất

- Có độ bảo mật cực cao

- Có khả năng giảm tỷ lệ lỗi giữa Frame và giới hạn lưu lượng truyền đi

- Hạn chế tối đa chi phí nhưng vẫn mang lại đồ bền cực cao

- Switch chia nhỏ kết nối riêng biệt trên mỗi đoạn mạng thành những đơn vị cực

nhỏ gọi là microsegment Điều này cho phép nhiều người dùng trên nhiềusegment khác nhau có thể giao tiếp và gửi dữ liệu cùng lúc mà không là ảnhhưởng đến người khác

- Tăng nhiều băng thông hơn cho người dùng; bằng cách tạo ra miền đụng độ

- Là thiết bị dùng nối kết các mạng logic với nhau, kiểm soát và lọc các gói tin trênmạng.

b) Hoạt động:

- Các Router dùng bảng định tuyến (Routing table) để lưu trữ thông tin về mạngdùng trong trường hợp tìm đường đi tối ưu cho các gói tin Bảng định tuyến chứacác thông tin về đường đi, thông tin về ước lượng thời gian, khoảng cách…

- Khác với Bridge hoạt động trên tầng liên kết dữ liệu nên Bridge phải xử lý mọi góitin trên đường truyền thì Router có địa chỉ riêng biệt và nó chỉ tiếp nhận và xử lý các góitin gửi đến nó mà thôi Khi một trạm muốn gửi gói tin qua Router thì nó phải gửi gói tinvới địa chỉ trực tiếp của Router (Trong gói tin đó phải chứa các thông tin khác về đíchđến) và khi gói tin đến Router thì Router mới xử lý và gửi tiếp

- Khi xử lý một gói tin Router phải tìm được đường đi của gói tin qua mạng Để làmđược điều đó Router phải tìm được đường đi tốt nhất trong mạng dựa trên các thông tin

nó có về mạng, thông thường trên mỗi Router có một bảng chỉ đường (Router table) Dựatrên dữ liệu về Router gần đó và các mạng trong liên mạng, Router tính được bảng chỉđường (Router table) tối ưu dựa trên một thuật toán xác định trước

-Router làm việc trên tầng Netwwork của mô hình OSI

Hoạt động của Router trong mô hình OSI

c) Phân loại:

- Router có phụ thuộc giao thức: Chỉ thực hiện việc tìm đường và truyền gói tin từ

mạng này sang mạng khác chứ không chuyển đổi phương cách đóng gói của gói tincho nên cả hai mạng phải dùng chung một giao thức truyền thông

- Router không phụ thuộc vào giao thức: có thể liên kết các mạng dùng giao thức

truyền thông khác nhau và có thể chuyển các gói tin của giao thức này sang gói tincủa giao thức kia, Router cũng chấp nhận kích thức các gói tin khác nhau (Router cóthể chia nhỏ một gói tin lớn thành nhiều gói tin nhỏ trước truyền trên mạng)

d) Ưu điểm:

- Về mặt vật lý, Router có thể kết nối với các loại mạng khác lại với nhau, từ

những Ethernet cục bộ tốc độ cao cho đến đường dây điện thoại đường dài có tốc

độ chậm

e) Nhược điểm:

- Router chậm hơn Bridge vì chúng đòi hỏi nhiều tính toán hơn để tìm ra cách dẫnđường cho các gói tin, đặc biệt khi các mạng kết nối với nhau không cùng tốc độ.Một mạng hoạt động nhanh có thể phát các gói tin nhanh hơn nhiều so với một mạngchậm và có thể gây ra sự nghẽn mạng Do đó, Router có thể yêu cầu máy tính gửicác gói tin đến chậm hơn

- Tùy theo yêu cầu truyền thông trong mạng, thiết bị trung tâm có thể là một

bộ chuyển mạch (switch), một bộ chọn đường (router) hoặc đơn giản là một bộ

phân kênh (Hub).

Hình minh họa

- Mô hình dạng Star thường dùng:

 10BASE-T: dùng cáp UTP (Unshield Twisted Pair_ cáp không bọc kim), tốc

độ 10 Mb/s, khoảng cách từ thiết bị trung tâm tới trạm tối đa là 100m

 100BASE-T tương tự như 10BASE-T nhưng tốc độ cao hơn 100 Mb/s

b) Ưu điểm:

- Lắp đặt đơn giản, dễ cấu hình lại, tốc độ truyền dữ liệu cao

- Không xảy ra đụng độ, dễ kiểm soát và khắc phục lỗi