Xây dựng hệ thống mạng Tầng 10 – A1

Xây dựng hệ thống mạng Tầng 10 – A1. Thiết kế hệ thống mạng 4 phòng để làm phòng thực hành, số lượng máy trong các phòng là nhiều nhất có thể. Có tất cả 6 phòng: Phòng máy 1, phòng máy 2, phòng máy 3, phòng máy 4, phòng lý thuyết và phòng server

Trang 1

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI

KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN

======***======

BÁO CÁO THỰC NGHIỆM THUỘC HỌC PHẦN:

MẠNG MÁY TÍNH Tên đề tài: Xây dựng hệ thống mạng Tầng 10 – A1

Nguyễn Thị Huyền -2017604839Đặng Thị Thu - 2017604776

Hà Nội, Năm 2020

Trang 2

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 bênTrình 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…, chúthích đầy đủ các thiết bị kết nối mạng trên bản vẽ (tên thiết bị, baonhiêu cổng), 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

số hiệu 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

Trang 3

MỤC LỤC

Mục lục

Báo cáo thực nghiệm Mạng máy tính 2

MỤC LỤC 3

1 Tìm hiểu các thiết bị kết nối mạng 5

1.1.Repeater 5

1.1.1 Khái niệm 5

1.1.2 Các loại phổ biến 6

1.1.3 Ưu nhược điểm 7

1.2.Hub 7

1.2.2 Phân loại 8

1.2.3 Cách thức hoạt động 8

1.3.Bridge 9

1.3.3 Các trường hợp sử dụng Bridge 10

1.4.Switch 11

1.5.Router 12

Trang 4

2 Tìm hiểu mạng dạng sao, dạng bus, dạng vòng 14

2.1.Mạng dạng hình sao (Star Topology) 14

2.1.1 Mạng hình sao 14

2.2.Mạng tuyến tính (Bus) 15

2.2.1 Mạng tuyến tính 15

2.3.Mạng dạng vòng (Ring) 16

2.3.1 Mạng dạng vòng 16

3 Xây dựng hệ thống mạng tầng 10 nhà A1 18

3.1.Khảo sát thực tế 18

3.2.Mô hình mạng vật lý 19

3.3.Tính toán dây mạng và chi phí lắp đặt các thiết bị 24

3.4.Chia subnet 31

4 Tài liệu tham khảo 33

Trang 5

1 Tìm hiểu các thiết bị kết nối mạng

1.1 Repeater

1.1.1 Khái niệm

 Thiết bị dùng để khuếch đại tín hiệu trên các đoạn cáp dài

=>Repeater (Bộ khuếch đại)

 Khi truyền tín hiệu trên các đoạn cáp dài tín hiệu sẽ yếu đi nên ta sửdụng bộ khuếch đại tín hiệu để truyền tín hiệu đi tiếp và mở rộng kíchthước mạng

 Repeater: Hoạt động trong tầng vật lý của mô hình OSI

Hình 1.1.1: Repeater

Trang 6

1.1.2 Các loại phổ biến

Hiện nay có hai loại repeater đang được sử dụng là repeater điện và repeater điện quang

 Repeater điện: Nối với đường dây điện ở cả hai phía của nó, nó nhận tín

hiệu từ một phía và phát lại từ phía kia

 Khi sử dụng repeater có thể làm tăng khoảng cách mạng, nhưng khoảngcách đó luôn bị hạn chế bởi một khoảng cách tối đa đo độ trễ của tínhiệu

Hình 1.1.2: Repeater điện

 Repeater điện quang: Liên kết với một đầu cap quang và một đầu cap

điện, nó chuyển một tín hiệu điện từ cáp điện ra tín hiệu quang để pháttrên cap quang và ngược lại

Trang 7

Hình 1.1.3: Repeater điện quang

1.1.3 Ưu nhược điểm

 Ưu điểm:

 Có khả năng khuếch đại và mở rộng chiều dài của mạng

 Giúp sóng wifi mạnh lên, phát wifi cho các thiết bị khác sử dụng ổnđịnh và tín hiệu cao hơn

 Lắp đặt nhanh chóng không phải kéo dây rườm rà, phù hợp với nhà caotầng

 Nhược điểm:

 Nếu sử dụng nhiều repeater thì dữ liệu sẽ ngày càng bị sai lệch

 Chỉ kết nối được hai mạng có cùng giao thức truyền thông

 Nếu không tính toán việc sử dụng repeater trên mạng lớn sẽ hạn chếhiệu năng của mạng

1.2 Hub

tính nối tập trung về thiết bị này.=> Hub (Bộ tập trung)

 Hub có các chức năng giống như repeater: khuếch đại tín hiệu vàtruyền đến tất cả các cổng còn lại, đồng thời không lọc được dữ liệu

 Hub: Hoạt động ở tầng 1 trong mô hình OSI

Trang 8

 Toàn bộ hub hay repeater được xem là một Collision Domain

Hình 4: Thiết bị hub

1.2.2 Phân loại

Hub gồm có 3 loại

 Hub bị động: Là thiết bị đấu nối cap, dùng để chuyển tiếp tín hiệu từ

đoạn cáp này đến đoạn cap khác, không có link kiện điện tử và nguồnriêng, nên không khuếch đại và xử lý tín hiệu

 Hub chủ động: Là thiết bị đấu nối cáp dùng để chuyển tiếp tín hiệu từ

đoạn cap này đến đoạn cap khác với chất lượng cao hơn.Thiết bị này

có link kiện điện tử và nguồn điện riêng => hoạt động như mộtrepeater có nhiều cồng

 Hub thông minh: Là một hub chủ động có thêm các chức năng vượt

trội như: cho phép quản lý từ các máy tính, chuyển mạch, cho phép tínhiệu chuyển đến đúng cổng cần nhận, không chuyển đến các cổngkhông liên quan

1.2.3 Cách thức hoạt động

Một Hub chỉ đơn giản là nhận và gửi đến các gói tin, có thể khuếch đạicác tín hiệu điện và phát sóng các gói tin này tới tất cả các thiết bị khác trênmạng

Trang 9

1.3 Bridge

lọc các gói tin đến nhánh mạng chứa máy nhận gói tin.=> Bridge(Cầu nối)

 Trong Bridge có bảng địa chỉ MAC bảng này dùng để:

 Quyết định đường đi của gói tin

 Bảng địa chỉ có thể được khởi tạo tự động hoặc phải cấu hìnhbằng tay

 Bridge hoạt động ở tầng 2 (tầng liên kết ) trong mô hình OSI

 Bridge cho phép mở rộng cùng một mạng logic với nhiều kiểu cap khácnhau

 Chia mạng thành nhiều phân đoạn khác nhau nhằm giảm lưu lượng trênmạng

Hình 1.3.1: Bridge1.3.2 Phân loại

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

 Bridge vận chuyển: Dùng để nói hai mạng cụ bộ cùng sử dụng một giao

thức truyền thông của tầng lien kết dữ liệu

Trang 10

 Mỗi mạng có thể sử dụng loại dây nối khác nhau

 Bridge chỉ quan tâm tới việc xem xét và vận chuyển gói tin đó đi

 Bridge biên dịch: Dùng để nối hai mạng cục bộ có giao thức khác nhau,

nó có khả năng chuyển một gói tin từ mạng này sang gói tin thuộc mạngkia trước khi chuyển qua

1.3.3 Các trường hợp sử dụng Bridge

 Mở rộng mạng hiện tại khi đã đạt tới khoảng cách tối đa

 Giảm bớt tắc nghẽn mạng khi có quá nhiều trạm bằng cách sử dụngBridge

 Kết nối các mạng có giao thức khác nhau

 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

cả các đoạn mạng trừ đoạn mạng nguồn

= > Việc sử dụng cầu làm tăng hiệu quả của mạng

 Ưu điểm

 Hoạt động trong suốt, các máy tính thuộc các mạng khác nhau vẫn

có thể gửi các thông tin với nhau đơn giản mà không cần biết có sự

"can thiệp" của Bridge

 Một Bridge có thể xử lý được nhiều lưu thông trên mạng nhưNovell, Banyan cũng như là địa chỉ IP cùng một lúc

 Nhược điểm

 Chỉ kết nối những mạng cùng loại

 Sử dụng Bridge cho những mạng hoạt động nhanh sẽ khó khăn nếuchúng không nằm gần nhau về mặt vật lý

Trang 11

1.4 Switch

nhiều đoạn mạng với nhau = >Switch( Thiết bị chuyển mạch).

 Switch cũng dựa vào bảng địa chỉ MAC để quyết định gói tin đi racổng nào => tránh tình trạng giảm băng thông khi số máy trạm trongmạng tăng lên

 Hoạt động trong tầng 2 của mô hình OSI

 Việc xử lý gói tin dựa trên phần cứng

 Kiểm tra địa chỉ đích của gói tin đã có trong bảng MAC hay chưa:

 Nếu chưa có nó sẽ gửi gói tin ra tất cả các cổng( trừ cổng gói tin

đi vào)

Trang 12

 Nếu địa chỉ đã có trong bảng MAC: Nếu cổng đích trùng với cổngnguồn thì gói tin sẽ bị loại bỏ, nếu không gói tin sẽ được gửi racổng đích tương ứng

 Mỗi cổng Switch là một Collision Domain

 Toàn bộ Switch là một Broadcast Domain

1.5 Router

tin nên hạn chế được lưu lượng trên các mạng logic( Thông qua cơ chế

Access – list) = > Router (Bộ định tuyến)

Hình 1.5.1: Router

1.5.2 Phân loại

Hiện nay có hai loại router phổ biến:

 Router có phụ thuộc giao thức: Chỉ thực hiện tìm đường và truyền gói

tin từ mạng này sang mạng khác chứ không chuyển đổi phương thức đónggói của gói tin, do đó cả hai mạng phải dùng chung một giao thức truyềnthông

Trang 13

 Router không phụ thuộc giao thức: Có thể liên kết các mạng dùng giao

thức truyền thông khác nhau và có thể chuyển gói tin của giao thức nàysang gói tin của giao thức kia, router cũng chấp nhận kích thước của cácgói tin khác nhau (Router có thể chia nhỏ miitj gói tin lơn thành nhiều góitin nhỏ trước truyền trên mạng)

 Nếu có khai báo Default Getway thì gói tin sẽ được Router đưađến Default Getway tương ứng

 Nếu không có khai báo Default Getway thì gói tin sẽ bị loại bỏ

 Ưu điểm:

 Router có thể tìm được đường đi tốt nhất cho các gói tin qua nhiều kếtnối để đi từ trạm gửi thuộc mạng đầu tiên đến trạm nhận thuộc mạngcuối

 Có thể sử dụng trong việc kết nối nhiều mạng với nhau, cho phép cácgói tin có thể đi theo nhiều đường khác nhau để tới đích

 Về mặt vật lý, Router có thể kết nối với các loại mạng khác lại vớinhau, từ những Ethernet cục bộ tốc độ cao cho đến đường dây điệnthoại đường dài có tốc độ chậm

 Nhược điểm

 Thời gian vận chuyển gói tin lâu hơn Bridge

Trang 14

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

2.1 Mạng dạng hình sao (Star Topology)

2.1.1 Mạng hình sao

 Ở mạng hình sao, tất cả các trạm được nối vào một thiết bị trung tâm cónhiệm vụ nhận tín hiệu từ các trạm và chuyển tín hiệu đến trạm đích vớiphương thức kết nối là phương thức Điểm – Điểm( Point – to Point)

 Thiết bị trung tâm hoạt động giống như một tổng đài cho phép thực hiệnviệc nhận và truyền dữ liệu từ trạm này đến trạm khác ( Thiết bị trung tâm

có thể là Switch, router, hub)

 Mô hình dạng hình sao thường dùng:

 10BASE-T: Dùng cáp UTP, tốc độ 10Mb/s, khoảng cách từ thiết bịtrung tâm tới trạm tối đa là 100m

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

 Không đụng độ hay ách tắc đường truyền, tận dụng được tối đa đườngtruyền vật lý, lắp đặt đơn giản, dễ dàng cấu hình mạng

Trang 15

 Nếu có trục trặc trên một trạm thì cũng không gây ảnh hường đến toànmạng qua đó dễ dàng kiểm soát và khắc phục sự cố

 Đặc điểm cấu trúc mạng vô cùng đơn giản Điều này giúp cho thuật toánđược điều khiển một cách ổn định hơn

 Tùy vào nhu cầu sử dụng của User, mạnh dạng hình sao có thể được mởrộng hoặc thu hẹp theo ý muốn

 Nhược điểm: Độ dài đường truyền nối một trạm với thiết bị trung tâm bịhạn chế( trong vòng 100m) với công nghệ hiện nay), tốn nhiều dây cap

 Đối với bus một chiều thì tín hiệu chỉ đi về một phía, lúc đó cáctermirator phải được thiết kế sao cho các tín hiệu đó phải được dội lạitrên bus, để cho các trạm trên mạng đều có thể thu nhận được tín hiệuđố

 Phương thức kết nối là Điểm – Nhiều điểm(Point – to – Multipoint)

 Theo chuẩn IEEE 802.3:

 10BASE5: Dùng cáp đồng trục đường kính lớn( khoảng 13mm) vớitrở kháng 50 Ohm, tốc độ 10 Mb/s phạm vi tín hiệu 500m/segment, cótối đa 100 trạm, khoảng cách giữa 2 tranceiver tối thiểu 2.5m

kính nhỏ( khoảng 6mm), phạm vi tín hiệu 185m/segment, số trạm tối

đa trong 1 segment là 30, khoảng cách giữa hai máy tối thiểu là 0.5m

Trang 16

a Ưu điểm:

 Loại hình mạng này dùng dây cáp ít nhất, dễ lắp đặt nên tiết kiệm được chiphí lắp đặt

b Nhược điểm:

 Nếu lưu lượng đường truyền cao, dễ gây nghẽn mạng

 Khi có sự hỏng hóc ở đoạn nào đó thì rất khó phát hiện, một sự ngừng trênđường dây để sửa chữa sẽ ngừng toàn bộ hệ thống

2.3 Mạng dạng vòng (Ring)

2.3.1 Mạng dạng vòng

 Ở dạng hình vòng, tín hiệu được lưu chuyển theo một chiều duy nhât

 Các máy tính được liên kết với nhau thành một vòng tròn theophương thức điểm – điểm ( point – to – point)

 Qua đó mỗi trạm có thể nhận và truyền dữ liệu theo vòng một chiều

và dữ liệu được truyền theo từng gói một Mỗi trạm của mạng đượcnối với vòng qua một bộ chuyển tiếp ( Repeater) , nó có nhiệm vụnhận tín hiệu rồi chuyền tiếp đến trạm kế tiếp trên vòng

Trang 17

 Mỗi gói dữ liệu đều có mang địa chỉ trạm đích, mỗi trạm khi nhậnđược một gói dữ liệu, nó sẽ kiểm tra nếu đúng địa chỉ của mình thìnhận lấy , nếu không sẽ phải phát lại cho trạm kế tiếp, cứ như vậygói dữ liệu đi được đến đích

 Để tăng độ tin cậy của mạng, phải lắp vòng dự phòng Nếu đườngtruyền trên vòng chính bị sự cố thì vòng phụ được sử dụng, vớichiều đi của tín hiệu ngược với chiều đi của mạng chính

a Ưu điểm:

 Tốc độ truyền dữ liệu cao

b Nhược điểm:

 Các giao thức truyền dữ liệu phức tạp

 Khó khăn trong việc khắc phục sự cố : Nếu có trục trặc trên một trạm thìcũng ảnh hưởng đến toàn mạng

Trang 20

Phòng máy số 1 tổng cộng 35 máy gồm 34 máy dành cho sinh viên 1 máy dành chogiáo viên Lắp đặt theo cấu trúc hình sao, gồm thiết bị trung tâm là switch 48 cổng.

b Phòng máy 2

Trang 21

Phòng máy số 2 tổng cộng 35 máy gồm 34 máy dành cho sinh viên 1 máy dành chogiáo viên Lắp đặt theo cấu trúc hình sao, gồm thiết bị trung tâm là switch 48 cổng.

c Phòng máy số 3

Trang 22

Hình 3.2.4: Sơ đồ mạng phòng máy 3

Chú thích:

Phòng máy số 3 tổng cộng 29 máy gồm 28 máy dành cho sinh viên 1 máy dành chogiáo viên Lắp đặt theo cấu trúc hình sao, gồm thiết bị trung tâm là switch 48 cổng

d Phòng máy 4

Trang 23

Hình 3.2.5: Sơ đồ mạng phòng máy 4

Chú thích:

Phòng máy số 4 tổng cộng 29 máy gồm 28 máy dành cho sinh viên 1 máy dành chogiáo viên Lắp đặt theo cấu trúc hình sao, gồm thiết bị trung tâm là switch 48 cổng

Trang 24

3.3 Tính toán dây mạng và chi phí lắp đặt các thiết bị

 Tính toán chiều dài dây mạng

Quy ước: PC có chiều dài là 0.5m, chiều rộng là 0.5m

Dãy máy 2:

Khoảng cách từ máy 1 đến switch là 5.5mKhoảng cách từ máy 2 đến switch là 6.5mKhoảng cách từ máy 3 đến switch là 7.5mKhoảng cách từ máy 4 đến switch là 8.5mKhoảng cách từ máy 5 đến switch là 9.5mKhoảng cách từ máy 6 đến switch là 10.5mKhoảng cách từ máy 7 đến switch là 11.5mKhoảng cách từ máy 8 đến switch là 12.5m

Dãy máy 3:

Khoảng cách từ máy 1 đến switch là 6mKhoảng cách từ máy 2 đến switch là 7mKhoảng cách từ máy 3 đến switch là 8mKhoảng cách từ máy 4 đến switch là 9mKhoảng cách từ máy 5 đến switch là 10mKhoảng cách từ máy 6 đến switch là 11mKhoảng cách từ máy 7 đến switch là 12mKhoảng cách từ máy 8 đến switch là 13m

Trang 25

Dãy máy 4:

Khoảng cách từ máy 1 đến switch là 8m

 Phòng máy 1 sử dụng hết tổng số dây mạng là: 325.5 + 0.5x35 = 343m

 Phòng máy 2

Khoảng cách từ máy GV tới switch là là 2m

Dãy máy 1:

Khoảng cách từ máy 1 đến switch là 3.5m

Dãy máy 2:

Dãy máy 3:

Định dạng
Số trang	33
Dung lượng	3,21 MB