- Trang Chủ
- Quản trị mạng
- Giáo trình Thiết kế xây dựng mạng LAN (Nghề: Quản trị mạng - Cao đẳng) - Trường Cao đẳng Cơ điện Xây dựng Việt Xô
Xem mẫu
- BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PHÁT TRIỂN NÔNG THÔN
TRƢỜNG CAO ĐẲNG CƠ ĐIỆN XÂY DỰNG VIỆT XÔ
KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN VÀ NGOẠI NGỮ
GIÁO TRÌNH
MÔ ĐUN
THIẾT KẾ XÂY DỰNG MẠNG LAN
NGHỀ: QUẢN TRỊ MẠNG
TRÌNH ĐỘ CAO ĐẲNG
- TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN:
Tài liệu này thuộc loại sách giáo trình nên các nguồn thông tin có thể
được phép dùng nguyên bản hoặc trích dùng cho các mục đích về đào tạo và
tham khảo.
Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc hoặc sử dụng với mục đích kinh
doanh thiếu lành mạnh sẽ bị nghiêm cấm.
MÃ TÀI LIỆU: MĐ18
- LỜI GIỚI THIỆU
Trong những năm qua, dạy nghề đã có những bước tiến vượt bậc cả về số
lượng và chất lượng, nhằm thực hiện nhiệm vụ đào tạo nguồn nhân lực kỹ thuật
trực tiếp đáp ứng nhu cầu xã hội. Cùng với sự phát triển của khoa học công nghệ
trên thế giới, lĩnh vực Công nghệ thông tin nói chung và ngành Quản trị mạng ở
Việt Nam nói riêng đã có những bước phát triển đáng kể.
Chương trình dạy nghề Quản trị mạng đã được xây dựng trên cơ sở phân tích
nghề, phần kỹ năng nghề được kết cấu theo các mô đun môn học. Để tạo điều
kiện thuận lợi cho các cơ sở dạy nghề trong quá trình thực hiện, việc biên soạn
giáo trình theo các mô đun đào tạo nghề là cấp thiết hiện nay.
Mô đun 18: Thiết kế, xây dựng mạng Lan là mô đun đào tạo chuyên môn
nghề được biên soạn theo hình thức tích hợp lý thuyết và thực hành. Trong quá
trình thực hiện, nhóm biên soạn đã tham khảo nhiều tài liệu Thiết kế, xây dựng
mạng Lan trong và ngoài nước, kết hợp với kinh nghiệm trong thực tế.
Mặc dầu có rất nhiều cố gắng, nhưng không tránh khỏi những khiếm khuyết,
rất mong nhận được sự đóng góp ý kiến của độc giả để giáo trình được hoàn
thiện hơn.
Xin chân thành cảm ơn
Tham gia biên soạn
Khoa Công Nghệ Thông Tin
Trường Cao Đẳng Cơ điện xây dựng Việt Xô
Địa Chỉ: Đường Quyết Thắng, Phường Trung sơn, TP Tam Điệp, Ninh Bình
Điện thoại: 02293.864.773
Tham gia biên soạn
- MỤC LỤC
LỜI GIỚI THIỆU .................................................................................................. 2
MÔ ĐUN THIẾT KẾ, XÂY DỰNG MẠNG LAN .............................................. 5
Chương 1: TỔNG QUAN VỀ THIẾT KẾ MẠNG .............................................. 8
1. Giới thiệu:...................................................................................................... 8
1.1 Giới thiệu về mạng máy tính ................................................................ 8
1.2. Mục đích nối mạng ............................................................................ 10
1.3. Phân loại mạng ................................................................................... 11
1.4. Mô hình mạng .................................................................................... 14
2.1. Mô hình OSI và TCP/IP..................................................................... 14
2.2. Thiết bị mạng tương ứng với từng tầng trong mô hình OSI .............. 17
2.3. Quy trình thiết kế hệ thống mạng ...................................................... 18
BÀI 2: MẠNG CỤC BỘ (LAN) VÀ THIẾT BỊ MẠNG LAN ......................... 23
1. Các chuẩn mạng cục bộ............................................................................... 23
1.1. Tổ chức chuẩn quốc tế OSI................................................................ 23
1.2. Mạng Ethernet ................................................................................... 23
2. Các thiết bị mạng LAN ............................................................................... 30
2.1. Card giao tiếp mạng (Network Interface Card) ................................... 30
2.2. Bộ chuyển tiếp Repeater ...................................................................... 31
2.3. Bộ tập trung Hub (Concentrator hay HUB) ......................................... 31
2.4. Bộ tập trung Switch (hay còn gọi tắt là switch) ................................... 32
2.5. Modem.................................................................................................. 33
2.6. Router ................................................................................................... 33
3. Cơ sở về bộ chuyển mạch ........................................................................... 34
3.1. Switch/hub ......................................................................................... 34
3.2. Cấu hình cơ bản Switch ..................................................................... 38
4. Cơ sở về bộ định tuyến................................................................................ 39
4.1. Router ................................................................................................. 39
4.2. Cấu hình cơ bản Router ..................................................................... 47
BÀI 3: THIẾT KẾ MẠNG LAN ........................................................................ 49
1. Các yêu cầu thiết kế .................................................................................... 49
1.1. Lấy yêu cầu ........................................................................................ 49
1.2. Phân tích yêu cầu ............................................................................... 49
2. Qui trình thiết kế mạng................................................................................ 50
2.1. Khảo sát địa điểm thi công ................................................................... 50
2.2. Vẽ sơ đồ thi công.................................................................................. 51
2.3. Lập bảng dự trù kinh phí ...................................................................... 53
2.4. Lập bảng kế hoạch thi công ................................................................. 53
3. Hồ sơ thiết kế mạng..................................................................................... 53
3.1. Lập hồ sơ tổng quát hệ thống mạng .................................................... 53
3.2. Lập hồ sơ chi tiết hệ thống mạng ........................................................ 54
Bài 4: THI CÔNG CÔNG TRÌNH MẠNG ........................................................ 55
1. Đọc bản vẽ ................................................................................................... 55
1.1. Các loại bản vẽ ..................................................................................... 55
- 1.2. Các lưu ý khi đọc bản vẽ ................................................................ 57
2. Các kỹ thuật thi công công trình mạng .............................................................. 57
2.1. Một số nguyên tắc thi công mạng ........................................................ 57
2.2. Thi công hệ thống cáp .......................................................................... 57
2.3. Lắp đặt thiết bị mạng............................................................................ 58
3. Giám sát thi công mạng............................................................................... 59
3.1. Giám sát thi công cáp ........................................................................... 59
3.2. Giám sát lắp đặt thiết bị. ...................................................................... 59
3.3. Lập hồ sơ thi công mạng ...................................................................... 59
BÀI 5: CÀI ĐẶT HỆ THỐNG MẠNG .............................................................. 59
1. Cài đặt hệ điều hành mạng .......................................................................... 60
1.1. Cài đặt hệ điều hành mạng cho Server (Windown Server 2008)......... 60
2. Cài đặt giao thức mạng................................................................................ 82
2.1. Mô hình Internet TCP/IP ................................................................... 82
2.2. Bộ giao thức TCP/IP .......................................................................... 85
2.3. Một số giao thức khác ........................................................................ 87
3. Cài đặt các dịch vụ mạng ............................................................................ 87
3.1. Dịch vụ DHCP ................................................................................... 87
3.2. Dịch vụ DNS ...................................................................................... 92
3.3. Dịch vụ AD ........................................................................................ 99
4. Cấu hình bảo mật................................................................................... 109
- MÔ ĐUN THIẾT KẾ, XÂY DỰNG MẠNG LAN
Mã mô đun: MĐ26
Vị trí, tính chất, ý nghĩa và vai trò của môn học:
- Vị trí: Mô đun được bố trí sau khi học xong các môn học chung, các môn
học cơ sở chuyên ngành đào tạo chuyên môn nghề.
- Tính chất: Là mô đun chuyên nghành.
- Ý nghĩa và vai trò: Đây là mô đun chuyên ngành liên quan đến ngành
quản trị mạng, cung cấp cho sinh viên các kiến thức cơ bản về thiết kế xây
dựng một hệ thống mạng giải quyết các vấn đề thiết kế một hệ thống
mạng.
Mục tiêu của mô đun:
- Trình bày được quy trình thiết kế một hệ thống mạng;
- Đọc được các bảng vẽ thi công;
- Phân biệt được các chuẩn kết nối mạng cục bộ;
- Có khả năng phân biệt, lựa chọn các thiết bị mạng;
- Mô tả được nguyên tác hoạt động của bộ chọn đường Bộ định tuyến;
- Xây dựng được các địa chỉ IP cho một liên mạng;
- Cài đặt được các hệ điều hành mạng;
- Cài đặt, cấu hình được các dịch vụ mạng;
- Bảo mật được dữ liệu hệ thống;
- Bố trí làm việc khoa học đảm bảo an toàn cho người và phương tiện học
tập.
Nội dung của mô đun:
Thời gian
Số
Tên các bài trong mô đun Tổng Lý Thực Kiểm
TT
số thuyết hành tra*
Bài 1: Tổng quan về thiết kế mạng 6 4 2
1. Giới thiệu 4 2 2
1.1. Giới thiệu về mạng máy tính
1.2. Mục đích nối mạng
1.3. Phân loại mạng 0.5
1 1.4. Mô hình mạng 0.5 1
2. Tiến trình xây dựng mạng 2 1 1
2.1. Mô hình OSI và TCP/IP 2
2.2. Thiết bị mạng tương ứng với 0.5
từng tầng trong mô hình OSI 0.5
2.3. Quy trình thiết kế hệ thống mạng 1
- Thời gian
Số
Tên các bài trong mô đun Tổng Lý Thực Kiểm
TT
số thuyết hành tra*
Bài 2: Mạng cục bộ (LAN) và thiết 10 5 5
bị mạng LAN
1. Các chuẩn mạng cục bộ 5 2 3
1.1. Tổ chức chuẩn quốc tế OSI 0.5
1.2. Mạng Ethernet 1.5 3
2 2. Cơ sở về bộ chuyển mạch 3 1.5 1.5
2.1. Switch/hub 0.5
2.2. Cấu hình cơ bản Switch 1 1.5
3. Cơ sở về bộ định tuyến 2 1.5 0.5
3.1. Router 0.5
3.2. Cấu hình cơ bản Router 1 0.5
Bài 3: Thiết kế mạng LAN 20 6 13 1
1. Các yêu cầu thiết kế 4 2 2
1.1. Lấy yêu cầu 1
1.2. Phân tích yêu cầu 1 2
2. Qui trình thiết kế mạng 7 2 5
2.1. Khảo sát địa điểm thi công 0.5
3
2.2. Vẽ sơ đồ thi công 0.5 1
2.3. Lập bảng dự trù kinh phí 0.5 2
2.4. Lập bảng kế hoạch thi công 0.5 1
3. Hồ sơ thiết kế mạng 8 2 5 1
3.1. Lập hồ sơ tổng quát hệ thống mạng 1 2
3.2. Lập hồ sơ chi tiết hệ thống mạng 1 3
Bài 4: Thi công công trình mạng 26 6 19 1
1. Đọc bản vẽ 6 2 4
1.1. Các loại bản vẽ 1 2
1.2. Các lưu ý khi đọc bản vẽ 1 2
2. Các kỹ thuật thi công công trình mạng 8 2 6
2.1. Một số nguyên tắc thi công mạng 0.5 2
4
2.2. Thi công hệ thống cáp 0.5 3
2.3. Lắp đặt thiết bị mạng 1 1
3. Giám sát thi công mạng 10 2 7 1
3.1. Giám sát thi công cáp 0.5 3
3.2. Giám sát lắp đặt thiết bị. 0.5 3
3.3. Lập hồ sơ thi công mạng 1 1
5 Bài 5: Cài đặt hệ thống mạng 28 6 21 1
- Thời gian
Số
Tên các bài trong mô đun Tổng Lý Thực Kiểm
TT
số thuyết hành tra*
1. Cài đặt hệ điều hành mạng 8 2 6
1.1. Cài đặt hệ điều hành mạng cho Server 1 3
1.2. Cài đặt hệ điều hành mạng cho Client 1 3
2. Cài đặt giao thức mạng 7 2 5
2.1. Mô hình Internet TCP/IP 3
2.2. Bộ giao thức TCP/IP 1
2.3. Một số giao thức khác 1
3. Cài đặt các dịch vụ mạng 8 2 5 1
3.1. Dịch vụ DHCP 1 2
3.2. Dịch vụ DNS 0.5 2
3.3. Dịch vụ AD 0.5 1
4. Cấu hình bảo mật 5 1 4
Cộng 90 27 60 3
- Chƣơng 1: TỔNG QUAN VỀ THIẾT KẾ MẠNG
Mã bài: MĐ 26 - 01
Giới thiệu:
Ngày nay, mạng máy tính đã trở thành một hạ tầng cơ sở quan trọng của
tất cả các cơ quan xí nghiệp. Nó đã trở thành một kênh trao đổi thông tin không
thể thiếu được trong thời đại công nghệ thông tin. Với xu thế giá thành ngày
càng hạ của các thiết bị điện tử, kinh phí đầu tư cho việc xây dựng một hệ
thống mạng không vượt ra ngoài khả năng của các công ty xí nghiệp. Tuy
nhiên, việc khai thác một hệ thống mạng một cách hiệu quả để hỗ trợ cho công
tác nghiệp vụ của các cơ quan xí nghiệp thì còn nhiều vấn đề cần bàn luận. Hầu
hết người ta chỉ chú trọng đến việc mua phần cứng mạng mà không quan tâm
đến yêu cầu khai thác sử dụng mạng về sau. Điều này có thể dẫn đến hai trường
hợp: lãng phí trong đầu tư hoặc mạng không đáp ứng đủ cho nhu cầu sử dụng.
Mục tiêu:
- Trình bày về mạng máy tính và phân loại mạng máy tính;
- Vẽ và giải thích được chức năng nhiệm vụ của các tầng trong mô hình OSI.
- Thực hiện các thao tác an toàn với máy tính.
1. Giới thiệu:
1.1 Giới thiệu về mạng máy tính
Mục tiêu: Mô tả được các đặc trưng cơ bản của mạng máy tính.
a. Định nghĩa mạng máy tính và mục đích của việc kết nối mạng:
*Nhu cầu của việc kết nối mạng máy tính:
Việc nối máy tính thành mạng từ lâu đã trở thành một nhu cầu khách
quan vì:
- Có rất nhiều công việc về bản chất là phân tán hoặc về thông tin, hoặc về
xử lý hoặc cả hai đòi hỏi có sự kết hợp truyền thông với xử lý hoặc sử
dụng phương tiện từ xa.
- Chia sẻ các tài nguyên trên mạng cho nhiều người sử dụng tại một thời
điểm (ổ cứng, máy in, ổ CD ROM . . .)
- Nhu cầu liên lạc, trao đổi thông tin nhờ phương tiện máy tính.
- Các ứng dụng phần mềm đòi hòi tại một thời điểm cần có nhiều người
sử dụng, truy cập vào cùng một cơ sở dữ liệu.
* Định nghĩa mạng máy tính
Nói một cách ngắn gọn thì mạng máy tính là tập hợp các máy tính độc lập
(autonomous) được kết nối với nhau thông qua các đường truyền vật lý và tuân
theo các quy ước truyền thông nào đó.
- Khái niệm máy tính độc lập được hiểu là các máy tính không có máy nào
có khả năng khởi động hoặc đình chỉ một máy khác.
Các đường truyền vật lý được hiểu là các môi trường truyền tín hiệu vật lý
(có thể là hữu tuyến hoặc vô tuyến).
Các quy ước truyền thông chính là cơ sở để các máy tính có thể "nói
chuyện" được với nhau và là một yếu tố quan trọng hàng đầu khi nói về
công nghệ mạng máy tính.
b. Đặc trưng kỹ thuật của mạng máy tính:
Một mạng máy tính có các đặc trưng kỹ thuật cơ bản như sau:
* Đƣờng truyền
Là thành tố quan trọng của một mạng máy tính, là phương tiện dùng để
truyền các tín hiệu điện tử giữa các máy tính. Các tín hiệu điệu tử đó chính là
các thông tin, dữ liệu được biểu thị dưới dạng các xung nhị phân (ON_OFF),
mọi tín hiệu truyền giữa các máy tính với nhau đều thuộc sóng điện từ, tuỳ theo
tần số mà ta có thể dùng các đường truyền vật lý khác nhau.
Đặc trưng cơ bản của đường truyền là giải thông nó biểu thị khả năng truyền
tải tín hiệu của đường truyền.
Thông thường người ta hay phân loại đường truyền theo hai loại:
- Đường truyền hữu tuyến: các máy tính được nối với nhau bằng các dây cáp
mạng.
- Đường truyền vô tuyến: các máy tính truyền tính hiệu với nhau thông qua
các sóng vô tuyến với các thiết bị điều chế/ giải điều chế ở các đầu mút.
* Kỹ thuật chuyển mạch:
Là đặc trưng kỹ thuật chuyển tín hiệu giữa các nút trong mạng, các nút
mạng có chức năng hướng thông tin tới đích nào đó trong mạng, hiện tại có các
kỹ thuật chuyển mạch như sau:
- Kỹ thuật chuyển mạch kênh: Khi có hai thực thể cần truyền thông với
nhau thì giữa chúng sẽ thiết lập một kênh cố định và duy trì kết nối đó cho
tới khi hai bên ngắt liên lạc. Các dữ liệu chỉ truyền đi theo con đường cố
định đó.
- Kỹ thuật chuyển mạch thông báo: Thông báo là một đơn vị dữ liệu của
người sử dụng có khuôn dạng được quy định trước. Mỗi thông báo có
chứa các thông tin điều khiển trong đó chỉ rõ đích cần truyền tới của
thông báo. Căn cứ vào thông tin điều khiển này mà mỗi nút trung gian có
thể chuyển thông báo tới nút kế tiếp trên con đường dẫn tới đích của
thông báo.
- Kỹ thuật chuyển mạch gói: Ở đây mỗi thông báo được chia ra thành nhiều
gói nhỏ hơn được gọi là các gói tin (packet) có khuôn dạng quy định
trước. Mỗi gói tin cũng chưa các thông tin điều khiển, trong đó có địa chỉ
- nguồn (người gửi) và địa chỉ đích (người nhận) của gói tin. Các gói tin
của cùng một thông báo có thể được gởi đi qua mạng tới đích theo nhiều
con đường khác nhau.
* Kiến trúc mạng:
Kiến trúc mạng máy tính (network architecture) thể hiện cách nối các máy
tính với nhau và tập hợp các quy tắc, quy ước mà tất cả các thực thể tham gia
truyền thông trên mạng phải tuân theo để đảm bảo cho mạng hoạt động tốt.
Khi nói đến kiến trúc của mạng người ta muốn nói tới hai vấn đề là hình
trạng mạng (network topology) và giao thức mạng (network protocol).
- Network topology: Các kết nối các máy tính với nhau về mặt hình
học mà ta gọi là tô pô của mạng.
- Network Protocol: Tập hợp các quy ước truyền thông giữa các thực
thể truyền mà ta gọi là giao thức (hay nghi thức) của mạng. Các giao thức
thường gặp nhất là: TCP/IP, NETBIOS, IPX/SPX,…
* Hệ điều hành mạng:
Hệ điều hành mạng là một phần mềm hệ thống có các chức năng sau:
- Quản lý tài nguyên của hệ thống, các tài nguyên này gồm:
o Tài nguyên thông tin (về phương diện lưu trữ) hay nói một cách
đơn giản là quản lý tệp. Các công việc về lưu trữ tệp, tìm kiếm, xóa,
copy, nhóm, đặt các thuộc tính đều thuộc nhóm công việc này.
o Tài nguyên thiết bị: Điều phối việc sử dụng CPU, các ngoại vi…để
tối ưu hóa việc sử dụng.
- Quản lý người dùng và các công việc trên hệ thống. Hệ điều hành đảm
bảo giao tiếp giữa người sử dụng, chương trình ứng dụng với thiết bị của hệ
thống.
- Cung cấp các tiện ích cho việc khai thác hệ thống thuận lợi (ví dụ
FORMAT đĩa, sao chép tệp và thư mục, in ấn chung,...). Các hệ điều hành
thông dụng nhất hiện nay là WindowsNT, Windows9X, Windows2000, Unix,
Novell.
1.2. Mục đích nối mạng
- Tiết kiệm đƣợc tài nguyên phần cứng: Khi các máy tính của một
phòng ban được nối mạng với nhau thì chúng ta có thể chia sẻ những thiết
bịngoại vi như máy in, máy FAX, ổ đĩa CDROM... Thay vì trang bị cho từng
máy PC thì thông qua mạng chúng ta có thể dùng chung các thiết bị này.
Ví dụ 1: trong một phòng máy thực hành có khoảng 30 máy, nếu trang bị cho tất
cả các máy trạm có đĩa cứng thì rất phí mà chúng ta lại không tận dụng được hết
năng suất của các đĩa cứng đó. Giải pháp tập trung tất cả các ứng dụng vào
server và dùng công nghệ mạng bootrom để chạy các máy trạm sẽ làm giảm chi
- phí phần cứng đồng thời tiện dụng cho công tác quản trị phòng máy hạn chế
được tình trạng các học viên vô tình làm hỏng các máy trạm.
Ví dụ 2: Một công ty muốn rằng tất cả các phòng ban đều được sử dụng Internet
thông qua modem và đường điện thoại. Nếu chúng ta trang bị cho mỗi phòng
ban 1 modem và 1 đường điện thoại thì không khả thi vì vậy chúng ta phải tận
dụng cơ sở hạ tầng mạng để chia sẻ 1 modem và đường điện thoại cho cả công
ty đều có thể truy cập Internet.
- Trao đổi dữ liệu trở nên dễ dàng hơn: Theo phương pháp truyền
thống muốn chép dữ liệu giữa hai máy tính chúng ta dùng đĩa mềm hoặc dùng
cáp link để nối hai máy lại với nhau sau đó chép dữ liệu. Chúng ta thấy rằng hai
giải pháp trên sẽ không thực tế nếu một máy đặt tại tầng trệt và một máy đặt tại
tầng 5 trong một tòa nhà. Việc trao đổi dữ liệu giữa các máy tính ngày càng
nhiều hơn, đa dạng hơn, khoảng cách giữa các phòng ban trong công ty ngày
càng xa hơn nên việc trao đổi dữ liệu theo phương thức truyền thống không còn
được áp dụng nữa, thay vào đó là các máy tính này được nối với nhau qua công
nghệ mạng.
- Chia sẻ ứng dụng: Các ứng dụng thay vì trên từng máy trạm chúng ta
sẽ cài trên một máy server và các máy trạm dùng chung ứng dụng đó trên
server. Lúc đó ta tiết kiệm được chi phí bản quyền và chi phí cài đặt, quản trị.
- Tập trung dữ liệu, bảo mật và backup tốt: Đối với các công ty lớn dữ
liệu lưu trữ trên các máy trạm rời rạc dễ dẫn đến tình trạng hư hỏng thông tin và
không được bảo mật. Nếu các dữ liệu này được tập trung về server để tiện việc
bảo mật, backup và quét virus.
- Sử dụng các phần mềm ứng dụng trên mạng: Nhờ các công nghệ
mạng mà các phần mềm ứng dụng phát triển mạnh và được áp dụng vào nhiều
lĩnh vực như hàng không (phần mềm bán vé máy bay tại các chi nhánh), đường
sắt (phần mềm theo dõi đăng ký vé và bán vé tàu), cấp thoát nước (phần mềm
quản lý công ty cấp thoát nước thành phố)...
- Sử dụng các dịch vụ Internet: Ngày nay Internet rất phát triển, tất cả
mọi người trên thế giới đều có thể trao đổi E-mail với nhau một
cách dễ dàng hoặc có thể trò chuyện với nhau mà chi phí rất thấp so với phí viễn
thông. Đồng thời các công ty cũng dùng công nghệ Web để quảng cáo sản
phẩm, mua bán hàng hóa qua mạng (thương mại điện tử) ...
Dựa trên cơ sở hạ tầng mạng chúng ta có thể xây dựng các hệ thống ứng dụng
lớn như chính phủ điện tử, thương mại điện tử, điện thoại Internet nhằm giảm
chi phí và tăng khả năng phục vụ ngày càng tốt hơn cho con người.
1.3. Phân loại mạng
Mục tiêu: Phân loại và xác định đuợc các kiểu thiết kế mạng máy tính thông
dụng.
- Có nhiều cách phân loại mạng khác nhau tuỳ thuộc vào yếu tố
chính được chọn dùng để làm chỉ tiêu phân loại, thông thường người ta
phân loại mạng theo các tiêu chí như sau:
- Khoảng cách địa lý của mạng
- Kỹ thuật chuyển mạch mà mạng áp dụng
- Kiến trúc mạng
- Hệ điều hành mạng sử dụng ...
Tuy nhiên trong thực tế nguời ta thường chỉ phân loại theo hai tiêu chí
đầu tiên
a. Phân loại mạng theo khoảng cách địa lý :
Nếu lấy khoảng cách địa lý làm yếu tố phân loại mạng thì ta có mạng cục
bộ, mạng đô thị, mạng diện rộng, mạng toàn cầu.
Mạng cục bộ ( LAN - Local Area Network ) : là mạng được cài đặt trong
phạm vi tương đối nhỏ hẹp như trong một toà nhà, một xí nghiệp...với khoảng
cách lớn nhất giữa các máy tính trên mạng trong vòng vài km trở lại.
Mạng đô thị ( MAN - Metropolitan Area Network ) : là mạng được cài
đặt trong phạm vi một đô thị, một trung tâm văn hoá xã hội, có bán kính tối đa
khoảng 100 km trở lại.
Mạng diện rộng ( WAN - Wide Area Network ) : là mạng có diện tích
bao phủ rộng lớn, phạm vi của mạng có thể vượt biên giới quốc gia thậm chí cả
lục địa.
Mạng toàn cầu ( GAN - Global Area Network ) : là mạng có phạm vi trải
rộng toàn cầu.
b. Phân loại theo kỹ thuật chuyển mạch:
Nếu lấy kỹ thuật chuyển mạch làm yếu tố chính để phân loại sẽ
có: mạng chuyển mạch kênh, mạng chuyển mạch thông báo và mạng chuyển
mạch gói.
Mạch chuyển mạch kênh (circuit switched network) :
Khi có hai thực thể cần truyền thông với nhau thì giữa chúng sẽ thiết lập
một kênh cố định và duy trì kết nối đó cho tới khi hai bên ngắt liên lạc. Các dữ
liệu chỉ truyền đi theo con đường cố định đó. Nhược điểm của chuyển mạch
kênh là tiêu tốn thời gian để thiết lập kênh truyền cố định và hiệu suất sử dụng
mạng không cao.
Mạng chuyển mạch thông báo (message switched network) :
Thông báo là một đơn vị dữ liệu của người sử dụng có khuôn dạng được
quy định trước. Mỗi thông báo có chứa các thông tin điều khiển trong đó chỉ rõ
đích cần truyền tới của thông báo. Căn cứ vào thông tin điều khiển này mà mỗi
nút trung gian có thể chuyển thông báo tới nút kế tiếp trên con đường dẫn tới
đích của thông báo. Như vậy mỗi nút cần phải lưu giữ tạm thời để đọc thông tin
- điều khiển trên thông báo, nếu thấy thông báo không gửi cho mình thì tiếp tục
chuyển tiếp thông báo đi. Tuỳ vào điều kiện của mạng mà thông báo có thể
được chuyển đi theo nhiều con đường khác nhau.
Ƣu điểm của phƣơng pháp này là :
- Hiệu suất sử dụng đường truyền cao vì không bị chiếm dụng độc
quyền mà được phân chia giữa nhiều thực thể truyền thông.
- Mỗi nút mạng có thể lưu trữ thông tin tạm thời sau đó mới chuyển
thông báo đi, do đó có thể điều chỉnh để làm giảm tình trạng tắc nghẽn trên
mạng.
- Có thể điều khiển việc truyền tin bằng cách sắp xếp độ ưu tiên cho
các thông báo.
- Có thể tăng hiệu suất sử dụng giải thông của mạng bằng cách gắn địa
chỉ quảng bá (broadcast addressing) để gửi thông báo đồng thời tới nhiều
đích.
Nhƣợc điểm của phƣơng pháp này là:
- Không hạn chế được kích thước của thông báo dẫn đến phí tổn lưu
giữ tạm thời cao và ảnh hưởng đến thời gian trả lời yêu cầu của các trạm .
Mạng chuyển mạch gói (packet switched network) : ở đây mỗi
thông báo được chia ra thành nhiều gói nhỏ hơn được gọi là các gói tin
(packet) có khuôn dạng qui định trước. Mỗi gói tin cũng chứa các
thông tin điều khiển, trong đó có địa chỉ nguồn (người gửi) và địa chỉ đích
(người nhận) của gói tin. Các gói tin của cùng một thông báo có thể được gởi
đi qua mạng tới đích theo nhiều con đường khác nhau.
Phương pháp chuyển mạch thông báo và chuyển mạch gói là gần giống
nhau. Điểm khác biệt là các gói tin được giới hạn kích thước tối đa sao cho
các nút mạng (các nút chuyển mạch) có thể xử lý toàn bộ gói tin trong bộ nhớ
mà không phải lưu giữ tạm thời trên đĩa. Bởi vậy nên mạng chuyển
mạch gói truyền dữ liệu hiệu quả hơn so với mạng chuyển mạch thông báo.
Tích hợp hai kỹ thuật chuyển mạch kênh và chuyển mạch gói vào trong
một mạng thống nhất được mạng tích hợp số ISDN (Integated Services
Digital Network).
d. Phân loại theo kiến trúc mạng sử dụng:
Kiến trúc của mạng bao gồm hai vấn đề: hình trạng mạng
(Network topology) và giao thức mạng (Network protocol)
Hình trạng mạng: Cách kết nối các máy tính với nhau về mặt hình học
mà ta gọi là tô pô của mạng
Giao thức mạng: Tập hợp các quy ước truyền thông giữa các thực thể
truyền thông mà ta gọi là giao thức (hay nghi thức) của mạng
Khi phân loại theo topo mạng người ta thường có phân loại thành:
- mạng hình sao, tròn, tuyến tính
Phân loại theo giao thức mà mạng sử dụng người ta phân loại
thành mạng : TCP/IP, mạng NETBIOS . ..
Tuy nhiên cách phân loại trên không phổ biến và chỉ áp dụng cho các
mạng cục bộ.
e. Phân loại theo hệ điều hành mạng:
Nếu phân loại theo hệ điều hành mạng người ta chia ra theo mô hình
mạng ngang hàng, mạng khách/chủ hoặc phân loại theo tên hệ điều hành mà
mạng sử dụng: Windows NT, Unix, Novell . . .
1.4. Mô hình mạng
a. Workgroup
Trong mô hình này các máy tính có quyền hạn ngang nhau và không có
các máy tính chuyên dụng làm nhiệm vụ cung cấp dịch vụ hay quản lý. Các
máy tính tự bảo mật và quản lý các tài nguyên của riêng mình. Đồng thời các
máy tính cục bộ này cũng tự chứng thực cho người dùng cục bộ.
b. Domain
Ngược lại với mô hình Workgroup, trong mô hình Domain thì việc quản
lý và chứng thực người dùng mạng tập trung tại máy tính Primary Domain
Controller. Các tài nguyên mạng cũng được quản lý tập trung và cấp quyền
hạn cho từng người dùng. Lúc đó trong hệ thống có các máy tính chuyên
dụng làm nhiệm vụ cung cấp các dịch vụ và quản lý các máy trạm.
2. Tiến trình xây dựng mạng
2.1. Mô hình OSI và TCP/IP
2.1.1. Mô hình OSI
Mục tiêu:
- Trình bày được chức năng hoạt động của các lớp trong mô hình OSI
Để dễ dàng cho việc nối kết và trao đổi thông tin giữa các máy tính với
nhau, vào năm 1983, Tổ chức tiêu chuẩn thế giới ISO đã phát triển một mô
hình cho phép hai máy tính có thể gởi và nhận dữ liệu cho nhau. Mô hình này
dựa trên tiếp cận phân tầng (lớp), với mỗi tầng đảm nhiệm một số các chức
năng cơ bản nào đó.
Để hai máy tính có thể trao đổi thông tin được với nhau cần có rất nhiều
vấn đề liên quan. Ví dụ như cần có Card mạng, dây cáp mạng, điện thế tín
hiệu trên cáp mạng, cách thức đóng gói dữ liệu, điều khiển lỗi đường truyền
vv... Bằng cách phân chia các chức năng này vào những tầng riêng biệt nhau,
việc viết các phần mềm để thực hiện chúng trở nên dễ dàng hơn. Mô hình OSI
giúp đồng nhất các hệ thống máy tính khác biệt nhau khi chúng trao đổi thông
tin. Mô hình này gồm có 7 tầng:
- - Tầng 1: Tầng vật ký (Physical Layer): Điều khiển việc truyền tải thật
sự các bit trên đường truyền vật lý. Nó định nghĩa các thuộc tính về cơ, điện,
qui định các loại đầu nối, ý nghĩa các pin trong đầu nối, qui định các mức điện
thế cho các bit 0,1,….
- Tầng 2: Tầng liên kết dữ liệu (Data-Link Layer): Tầng này đảm bảo
truyền tải các khung dữ liệu (Frame) giữa hai máy tính có đường truyền vật lý
nối trực tiếp với nhau. Nó cài đặt cơ chế phát hiện và xử lý lỗi dữ liệu nhận.
- Tầng 3: Tầng mạng (Network Layer): Tầng này đảm bảo các gói tin
dữ liệu (Packet) có thể truyền từ máy tính này đến máy tính kia cho dù không
có đường truyền vật lý trực tiếp giữa chúng. Nó nhận nhiệm vụ tìm đường đi
cho dữ liệu đến các đích khác nhau trong mạng.
-Tầng 4: Tầng vận chuyển (Transport Layer): Tầng này đảm bảo
truyền tải dữ liệu giữa các quá trình. Dữ liệu gởi đi được đảm bảo không có
lỗi, theo đúng trình tự, không bị mất mát, trùng lắp. Đối với các gói tin có kích
thước lớn, tầng này sẽ phân chia chúng thành các phần nhỏ trước khi gởi đi,
cũng như tập hợp lại chúng khi nhận được.
- Tầng 5: Tầng giao dịch (Session Layer)
Tầng này cho phép các ứng dụng thiết lập, sử dụng và xóa các kênh giao
tiếp giữa chúng (được gọi là giao dịch). Nó cung cấp cơ chế cho việc nhận
biết tên và các chức năng về bảo mật thông tin khi truyền qua mạng.
- Tầng 6: Tầng trình bày (Presentation Layer): Tầng này đảm bảo các
máy tính có kiểu định dạng dữ liệu khác nhau vẫn có thể trao đổi thông tin cho
nhau. Thông thường các máy tính sẽ thống nhất với nhau về một kiểu định
dạng dữ liệu trung gian để trao đổi thông tin giữa các máy tính. Một dữ liệu
cần gởi đi sẽ được tầng trình bày chuyển sang định dạng trung gian trước khi
nó được truyền lên mạng. Ngược lại, khi nhận dữ liệu từ mạng, tầng trình bày
sẽ chuyển dữ liệu sang định dạng riêng của nó.
- Tầng 7: Tầng ứng dụng (Application Layer): Đây là tầng trên cùng,
cung cấp các ứng dụng truy xuất đến các dịch vụ mạng. Nó bao gồm các
ứng dụng của người dùng, ví dụ như các Web Browser (Netscape
Navigator, Internet Explorer), các Mail User Agent (Outlook Express,
Netscape Messenger, ...) hay các chương trình làm server cung cấp các
dịch vụ mạng như các Web Server (Netscape Enterprise, Internet
Information Service, Apache, ...), Các FTP Server, các Mail server (Send mail,
MDeamon). Người dùng mạng giao tiếp trực tiếp với tầng này.
Về nguyên tắc, tầng n của một hệ thống chỉ giao tiếp, trao đổi thông tin
với tầng n của hệ thống khác. Mỗi tầng sẽ có các đơn vị truyền dữ liệu riêng:
Tầng vật lý: bit
Tầng liên kết dữ liệu: Khung (Frame)
- Tầng Mạng: Gói tin (Packet)
Tầng vận chuyển: Đoạn (Segment)
Trong thực tế, dữ liệu được gởi đi từ tầng trên xuống tầng dưới cho đến
tầng thấp nhất của máy tính gởi. Ở đó, dữ liệu sẽ được truyền đi trên đường
truyền vật lý. Mỗi khi dữ liệu được truyền xuống tầng phía dưới thì nó bị "gói"
lại trong đơn vị dữ liệu của tầng dưới. Tại bên nhận, dữ liệu sẽ được truyền
ngược lên các tầng cao dần. Mỗi lần qua một tầng, đơn vị dữ liệu tương ứng sẽ
được tháo ra.Đơn vị dữ liệu của mỗi tầng sẽ có một tiêu đề (header) riêng.
OSI chỉ là mô hình tham khảo, mỗi nhà sản xuất khi phát minh ra hệ
thống mạng của mình sẽ thực hiện các chức năng ở từng tầng theo những cách
thức riêng. Các cách thức này thường được mô tả dưới dạng các chuẩn mạng
hay các giao thức mạng. Như vậy dẫn đến trường hợp cùng một chức năng
nhưng hai hệ thống mạng khác nhau sẽ không tương tác được với nhau.
Hình dưới sẽ so sánh kiến trúc của các hệ điều hành mạng thông dụng với mô
hình OSI.
2.1.2. Mô hình TCP/IP
Tầng ứng dụng (Process/Application Layer): Ứng với các tầng Session,
Presentation và
Aplication trong mô hình OSI. Tầng ứmg dụng hỗ trợ các ứng dụng cho các
giao thức tầng Host
to Host. Cung cấp giao diện cho người sử dụng mô hình TCP/IP. Các giao
thức ứng dụng gồm
5ELNET(truy nhập từ xa), FTP (truyền File), SMTP (thư điện tử),.......
Tầng vận chuyển Host to Host: Ưng với tầng vận chuyển (Transport
Layer) trong mô hình OSI, tầng Host to Host thực hiện những kết nối giữa
hai máy chủ trên mạng bằng 2 giao thức: giao thức điều khiển trao đổi dữ
liệu TCP (Transmission Control Protocol) và giao thức dữ liệu người sử
dụng UDP (User Datagram Protocol).Giao thức TCP là giao thức kết nối
hướng liên kết (Connection - Oriented) chịu trách nhiệm đảm bảo tính chính
xác và độ tin cậy cao trong việc trao
đổi dữ liệu giữa các thành phần của mạng, tính đồng thời và kết nối song
công (Full Duplex). Khái niệm tin độ cậy cao nghĩa là TCP kiểm soát lỗi
bằng cách truyền lại các gói tin bị lỗi. Giao thức TCP cũng hỗ trợ những kết
nối đồng thời. Nhiều kết nối TCP có thể được thiết lập tại một máy chủ và
dữ liệu có thể được truyền đi một cách đồng thời và độc lập với nhau trên các
kết nối khác nhau. TCP cung cấp kết nối song công (Full Duplex), dữ liệu có
thể được trao đổi trên một
kết nối đơn theo 2 chiều. Giao thức UDP được sử dụng cho những ứng dụng
không đòi hỏi độ tin cậy cao.
- Tầng mạng (Internet Layer):Ưng với tầng mạng (Network Layer) trong
mô hình OSI, tầng mạng cung cấp một địa chỉ logic cho giao diện vật lý
mạng. Giao thức thực hiện của tầng mạng trong mô hình DOD là giao thức IP
kết nối không liên kết (Connectionless), là hạt nhân hoạt động của Internet.
Cùng với các giao thức định tuyến RIP, OSPF, BGP, tầng tầng mạng IP cho
phép kết
nối một cách mềm dẻo và linh hoạt các loại mạng "vật lý" khác nhau như:
Ethernet, Token Ring, X.25... Ngoài ra tầng này còn hỗ trợ các ánh xạ
giữa địa chỉ vật lý (MAC) do tầng Network Access Layer cung cấp với
địa chỉ logic bằng các giao thức phân giải địa chỉ ARP (Address
Resolution Protocol) và phân giải địa chỉ đảo RARP (Reverse Address
Resolution Protocol). Các vấn đề có liên quan đến chuẩn đoán lỗi và các tình
huống bất thường liên quan đến IP được giao thức ICMP (Internet Control
Message Protocol) thống kê và báo cáo. Tầng trên sử dụng các dịch
vụ do tầng Liên mạng cung cấp.
Tầng tầng truy nhập mạng (Network Access Layer): Tương ứng với tầng
Vật lý và Liên kết
dữ liệu trong mô hình OSI, tầng truy nhập mạng cung cấp các phương tiện
kết nối vật lý cáp, bộ chuyển đổi (Transceiver), Card mạng, giao thức kết
nối, giao thức truy nhập đường truyền như CSMA/CD, Tolen Ring, Token
Bus..). Cung cấp các dịch vụ cho tầng Internet phân đoạn dữ liệu thành các
khung.
2.2. Thiết bị mạng tương ứng với từng tầng trong mô hình OSI
Mô hình OSI có 7 tầng, mỗi tầng đảm nhận công việc riêng nên cần có thiết bị
phù hợp để thực hiện các công việc đó tốt nhất.
Repeater là loại thiết bị phần cứng đơn giản nhất trong các thiết bị liên kết
mạng, nó được hoạt động trong tầng vật lý của mô hình OSI. Khi Repeater nhận
được một tín hiệu từ một phía của mạng thì nó sẽ phát tiếp vào phía kia của
mạng.
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
phục lại tín hiệu ban đầu. Việc sử dụng Repeater đã làm tăng thêm chiều dài của
mạng.
Router là một thiết bị hoạt động trên tầng mạng, nó có thể tìm được đường đi tốt
nhất cho các gói tin qua nhiều kết nối để đi từ trạm gửi thuộc mạng đầu đến trạm
- nhận thuộc mạng cuối. Router có thể được sử dụng trong việc nối nhiều mạng
với nhau và cho phép các gói tin có thể đi theo nhiều đường khác nhau để tới
đích.
Người ta sử dụng Bridge trên tầng liên kết dữ liệu và trong các trường hợp sau :
− Mở rộng mạng hiện tại khi đã đạt tới khoảng cách tối đa do Bridge sau khi sử
lý gói tin đã phát lại gói tin trên phần mạng còn lại nên tín hiệu tốt hơn bộ tiếp
sức.
− Giảm bớt tắc nghẽn mạng khi có quá nhiều trạm bằng cách sử dụng Bridge,
khi đó chúng ta chia mạng ra thành nhiều phần bằng các Bridge, các gói tin
trong nội bộ tùng phần mạng sẽ không được phép qua phần mạng khác.
Bridge hoạt động trên tầng liên kết dữ liệu nên Bridge phải xử lý mọi gói tin trên
đường truyền thì Router có địa chỉ riêng biệt và nó chỉ tiếp nhận và xử lý các gói
tin gửi đến nó mà thôi.
2.3. Quy trình thiết kế hệ thống mạng
Mục tiêu:
- Mô tả được quy trình thiết kế một hệ thống mạng
- Xác định được công việc cần thực hiện từng bước trong quy trình
Tiến trình xây dựng mạng cũng trải qua các giai đoạn như việc xây dựng
và phát triển một phần mềm. Nó cũng gồm các giai đoạn như: Thu thập yêu
cầu của khách hàng (công ty, xí nghiệp có yêu cầu xây dựng mạng), phân tích
yêu cầu, thiết kế giải pháp mạng, cài đặt mạng, kiểm thử và cuối cùng là bảo trì
mạng.
Phần này sẽ giới thiệu sơ lược về nhiệm vụ của từng giai đoạn để ta
có thể hình dung được tất cả các vấn đề có liên quan trong tiến trình xây dựng
mạng.
2.3.1. Thu thập yêu cầu của khách hàng
Mục đích của giai đoạn này là nhằm xác định mong muốn của khách
hàng trên mạng mà chúng ta sắp xây dựng. Những câu hỏi cần được trả lời trong
giai đoạn này là:
Chúng ta thiết lập mạng để làm gì? sử dụng nó cho mục đích gì?
Các máy tính nào sẽ được nối mạng?
Những người nào sẽ được sử dụng mạng, mức độ khai thác sử dụng
mạng của từng người / nhóm người ra sao?
Trong vòng 3-5 năm tới chúng ta có nối thêm máy tính vào mạng không,
nếu có ở đâu, số lượng bao nhiêu ?
- Phương pháp thực hiện của giai đoạn này là chúng ta phải phỏng vấn
khách hàng, nhân viên các phòng mạng có máy tính sẽ nối mạng. Thông
thường các đối tượng mà chúng ta phỏng vấn không có chuyên môn sâu hoặc
không có chuyên môn về mạng. Cho nên chúng ta nên tránh sử dụng những
thuật ngữ chuyên môn để trao đổi với họ. Chẳng hạn nên hỏi khách hàng ―
chúng ta có muốn người trong cơ quan chúng ta gởi mail được cho nhau
không?‖, hơn là hỏi ― chúng ta có muốn cài đặt Mail server cho mạng không? ‖.
Những câu trả lời của khách hàng thường không có cấu trúc, rất lộn xộn, nó
xuất phát từ góc nhìn của người sử dụng, không phải là góc nhìn của kỹ sư
mạng. Người thực hiện phỏng vấn phải có kỹ năng và kinh nghiệm trong lĩnh
vực này. Phải biết cách đặt câu hỏi và tổng hợp thông tin.
Một công việc cũng hết sức quan trọng trong giai đoạn này là ―Quan sát
thực địa‖ để xác định những nơi dây cáp mạng sẽ đi qua, khoảng cách xa nhất
giữa hai máy tính trong mạng, dự kiến đường đi của dây mạng, quan sát hiện
trạng công trình kiến trúc nơi mạng sẽ đi qua. Thực địa đóng vai trò quan trọng
trong việc chọn công nghệ và ảnh hưởng lớn đến chi phí mạng. Chú ý đến ràng
buộc về mặt thẩm mỹ cho các công trình kiến trúc khi chúng ta triển khai
đường dây mạng bên trong nó. Giải pháp để nối kết mạng cho 2 tòa nhà tách rời
nhau bằng một khoảng không phải đặc biệt lưu ý. Sau khi khảo sát thực địa, cần
vẽ lại thực địa hoặc yêu cầu khách hàng cung cấp cho chúng ta sơ đồ thiết kế
của công trình kiến trúc mà mạng đi qua.
Trong quá trình phỏng vấn và khảo sát thực địa, đồng thời ta cũng cần
tìm hiểu yêu cầu trao đổi thông tin giữa các phòng ban, bộ phận trong cơ
quan khách hàng, mức độ thường xuyên và lượng thông tin trao đổi. Điều này
giúp ích ta trong việc chọn băng thông cần thiết cho các nhánh mạng sau này.
2.3.2. Phân tích yêu cầu
Khi đã có được yêu cầu của khách hàng, bước kế tiếp là ta đi phân tích
yêu cầu để xây dựng bảng ―Đặc tả yêu cầu hệ thống mạng‖, trong đó xác định rõ
những vấn đề sau:
Những dịch vụ mạng nào cần phải có trên mạng ? (Dịch vụ chia sẻ tập
tin, chia sẻ máy in, Dịch vụ web, Dịch vụ thư điện tử, Truy cập Internet
hay không?, ...)
Mô hình mạng là gì? (Workgroup hay Client / Server? ...)
Mức độ yêu cầu an toàn mạng.
Ràng buộc về băng thông tối thiểu trên mạng.
2.3.3. Thiết kế giải pháp
Bước kế tiếp trong tiến trình xây dựng mạng là thiết kế giải pháp để
thỏa mãn những yêu cầu đặt ra trong bảng đặc tả yêu cầu hệ thống mạng. Việc
nguon tai.lieu . vn
