LỜI NÓI ĐẦULỜI NÓI ĐẦU

Ngày nay, nền kinh tế của đất nước đang ngày một phát triển và

đang hoà nhập với nền kinh tế của khu vực còng nh của thế giới. Cùng với

sự phát triển đó mạng máy tính đã và đang trở nên rất quan trọng đối với

chúng ta trong mọi lĩnh vực như: Khoa học, quốc phòng, thương mại, giáo

dục…hiện nay ở nhiều nơi, mạng đã trở thành một nhu cầu không thể thiếu

được.

Mạng LAN (local Area Networks) là một mô hình hiện nay được sử

dụng phổ biến trong các doanh nghiệp vừa và nhỏ, trường học, công sở…

Tuy là mét mô hình mạng nhỏ nhưng để đáp ứng hầu hết mọi yêu cầu của

người sử dụng trong các ứng dụng mạng như chia sẻ thông tin, tài nguyên

trên mạng, làm việc trong môi trường tương tác…Với việc sử dụng mạng

LAN sẽ giảm đáng kể chi phí và thiết bị nhưng vẫn đảm bảo tính chính xác

và yêu cầu của công việc. Vì vậy em đã lùa chọn đề tài thực tập “Thiết kế

mạng LAN cho trường học” để nhà trường có thể quản lí công việc một

cách dễ dàng và có hiệu quả cao.

Qua quá trình học tập, nghiên cứu và tham khảo tài liệu, em đã hoàn

thành đề tài. Tuy nhiên do thời gian thực tập có hạn mà vốn kiến thức của

em còn hạn chế nên không tránh khỏi thiếu xót. Em rất mong sự đóng góp ý

kiến của các thầy cô giáo cùng các bạn sinh viên trong trường để bản báo

cáo thực tập môn học của em được hoàn thiện hơn.

Em xin chân thành cảm ơn sự hướng dẫn tận tình của các thầy, cô

giáo bộ môn Điện tử viễn thông, đặc biệt là thầy Phạm Văn Ngọc đã trực

tiếp hướng dẫn em hoàn thành đề tài này.

Chương 1

TỔNG QUAN VỀ MẠNG MÁY TÍNH

1.1.Giới thiệu chung về mạng máy tính

1.1.1. Khái niệm mạng máy tính

Mạng máy tính là hai hay nhiều máy tính được kết nối với nhau theo

một cách nào đó sao cho chúng có thể trao đổi thông tin qua lại với nhau.

Mạng máy tính ra đời xuất phát từ nhu cầu muốn chia sẻ và dùng

chung dữ liệu. Không có hệ thống mạng thì dữ liệu trên các máy tính độc

lập muốn chia sẻ với nhau phải thông qua việc in Ên hay sao chép qua đĩa

mềm. CD ROM,…điều này hây rất nhiều bất tiện cho người dùng. Các máy

tính được kết nối thành mạng cho pháp các khả năng:

• Sử dụng chung các công cụ tiện Ých.

• Chia sẻ kho dữ liệu dùng chung.

• Tăng độ tin cậy của hệ thống.

• Trao đổi thông điệp, hình ảnh…

• Dùng chung các thiết bị ngoại vi (máy in, máy vẽ, modem…).

• Giảm thiểu chi phí và thời gian đi lại.

Hình 1.1 Mét hệ thống mạng máy tính đơn giản.

1.1.2. Phân loại mạng máy tính

M¸y in

Phương thức kết nối mạng được sử dụng chủ yếu trong liên kết

mạng, có hai phương thức chủ yếu là điểm - điểm và điểm – nhiều

điểm.

- 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

hoặc nhận trực tiếp dữ liệu hoặc có thể làm trung gian nh lưu trữ những dữ

liệu mà nó nhận được rồi sau đó chuyển tiếp dữ liệu đi cho một máy khác

để dữ liệu đó đạt tới đích.

- Phương thức “điểm – nhiều điểm”: tất cả các trạm phân chia

chung một đường truyền vật lý. Dữ liệu được gửi đi từ một máy tính sẽ có

thể được tiếp nhận bởi tất cả các máy tính còn lại, bởi vậy cần chỉ ra dịa chỉ

đích của dữ liệu để mỗi máy tính căn cưa vào đó kiểm tra xem dữ liệu có

phải dành cho mình không nếu đúng thì nhận còn nếu không thì bỏ qua.

Phân loại mạng máy tính theo vùng địa lý:

- GAN (Global Area Network) kết nối máy tính từ các châu lục

khác nhau. Thông thường kết nối này được thực hiện thông qua mạng viễn

thông và vệ tinh.

- WAN (Wide Area Network) – Mạng diện rộng, kết nối máy

tính trong nội bộ các quốc gia hay giữa các quốc gia trong cùng một châu

lục. Thông thường kết nối này được thực hiện thông qua mạng viễn thông.

- MAN (Metropolitan Area Network) kết nối các máy tính trong

phạm vi một thành phố. Kết nối này được thông qua các môi trường truyền

thông tốc độ cao ( 50 – 100 Mbit/s).

- LAN (Local Erea Network) – Mạng cục bộ, kết nối các máy

tính trong mét khu vực bán kính hẹp thông thường khoảng vài trăm mét.

Kết nối được thực hiện thông qua các môi trường truyền thông tốc độ cao.

Các LAN có thể được kết nối với nhau thành WAN.

Phân loại mạng máy tính theo tôpô:

- Mạng dạng hình sao (Star Topology): ở dạng hình sao, tất cả

các trạm được nối vào một thiết bị trung tâm có nhiệm vụ nhận tín hiệu từ

các trạm và chuyển tín hiệu đến trạm đích với phương thức kết nối là

phương thức “điểm - điểm”.

- Mạng hình tuyến ( Bus Topology): Trong dạng hình tuyến, các

máy tính đều được nối vào một đường dây truyền chính (bus). Đường

truyền chính này được giới hạn hai đầu bởi một loại đầu nối đặc biệt goi là

Terminator (dùng để nhận biết là đầu cuối để kết thúc đường truyền tại

đây). Mỗi trạm được nối vào bus qua một đầu nối chữ T (T_connector)

hoặc một bộ thu phát (Transceiver).

H×nh 1.2 Topology h×nh sao

Terminator

H×nh 1.3 Topology h×nh tuyÕn

T- Connecter

- Mạng dạng vòng ( Ring Topology): Các máy tính được liên

kết với nhau thành một vòng tròn theo phương thức “điểm - điểm”, qua đó

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

được truyền theo từng gói một.

- Mạng kết hợp: Trong thực tế tuỳ theo yêu cầu và mục đích

cụ thể ta có thể thiết kế mạng kết hợp các dạng sao, vòng, tuyến để tận

dụng các điểm mạnh của mỗi dạng.

Spliter

Station HUB

H×nh 1.5 S¬ ®å m¹ng kÕt hîp h×nh sao vµ vßng

Repeater

H×nh 1.4 Topology d¹ng vßng

Phân loại mạng máy tính theo chức năng:

- Mạng Client – Server : mét hay một số máy tính được thiết lập để

cung cấp các dịch vụ như file server, mail server, Web server, Print server,

…các máy tính được thiết lập để cung cấp các dịch vụ được gọi là server,

còn các máy tính truy cập và sử dụng dịch vụ thì được gọi là Client.

- Mạng ngang hàng (Peer - to – Peer): Các máy tính

trong mạng có thể hoạt động vừa nh mét Client, vừa nh mét Server.

- Mạng kết hợp : Các máy tính thường được thiết lập theo

cả hai chức năng Client - Server và peer – to – peer.

M¸y inH×nh 1.7 S¬ ®å tiªu biÓu vÒ m¹ng ngang hµng hahjhhkjjhhhfgfhµng

M¸y in

M¸y phôc vô H×nh 1.6 S¬ ®å tiªu biÓu m¹ng dùa trªn

m¸y phôc vô.

1.1.3. Mô hình OSI

Mô hình OSI được chia thành 7 tầng, mỗi tầng bao gồm những hoạt

động, thiết bị và giao thức mạng khác nhau.

- Mức 1: Mức vật lý (Physical Layer)

Thực chất của mức này là thực hiện nối kết các phần tử của mạng

thành một hệ thống bằng các phương pháp vật lý, ở mức này sẽ có các thủ

tục đảm bảo các yêu cầu về chuyển mạch hoạt động nhằm tạo ra các đường

truyền thực cho các chuỗi bit thông tin.

- Mức 2: Mức liên kết dữ liệu (Data Link Layer)

Nhiệm vụ của mức này là tiến hành chuyển đổi thông tin dưới dạng

chuỗi các bít ở mức mạng thành từng đoạn thông tin gọi là Frame. Sau đó

đảm bảo truyền liên tiếp các Freme tới mức vật lý, đồng thời xử lí các

thông báo từ trạm thu gửi trả lại. Nhiệm vụ chính của mức này là khởi tạo

và tổ chức các Frame còng nh xử lí các thông tin liên quan tới nó.

- Mức 3: Mức mạng ( Network Layer)

Mức mạng nhằm bảo đảm tảo đổi thông tin giữa các mạng con trong

một mạng lớn, mức này còn đựơc gọi là mức thông tin giữa các mạng con

với nhau. Trong mức mạng các gói dữ liệu có thể truyền đi theo từng

7 Application

6 Presentation

5 Session

4 Transport

3 Network

2 Data links

1 Physical

Application protocol 7 Application

6 Presentation

5 Session

4 Transport

3 Network

2 Data links

1 Physical

Presentation ProtocolSesion protocol

Transport protocol

Network protocol

Data protocol

Physical protocol

Computer Network

H×nh 1.8 M« h×nh OSI

đường khác nhau để tới đích. Do vậy ở mức này phải chỉ ra được con

đường nào dữ liệu có thể đi và con đường nào bị cấm tại thời điểm đó.

Thường mức mạng được sử dụng trong trường hợp mạng có nhiều con

hoặc các mạng lớn và phân bố trên một không gian rộng với nhều nót thông

tin khác nhau.

- Mức 4: Mức truyền (Transport Layer)

Nhiệm vụ của mức này là xử lí các thông tin để chuyển tiếp các chức

năng từ mức trên nó (mức tiếp xúc) đến mức dưới nó (mức mạng) và

ngược lại. Thực chất mức truyền là để đảm bảo thông tin giữa các máy chủ

với nhau Mức này nhân các thông tin từ các mức tiếp xúc, phân chia thành

các đơn vị dữ liệu nhỏ hơn và chuyển chúng tới mức mạng.

- Mức 5: Mức tiếp xúc (Session Layer)

Mức này cho phép người sử dụng tiếp xúc với nhau qua mạng. Nhờ

mức tiếp xúc những người sử dụng lập được các đường nối với nhau, khi

cuộc hội thoại được thành lập thì mức này có thể quản lí cuộc hội thoại đó

theo yêu cầu của người sử dụng. Một đường nối giữa những người sử dụng

được gọi là một cuộc tiếp xúc. Cuộc tiếp xúc cho phép người sử dụng được

đăng ký vào một hệ thống phân chia thời gian từ xa hoặc chuyển một file

giữa 2 máy.

- Mức 6: Mức tiếp nhận (Presentation Layer)

Mức này giải quyết các thủ tục tiếp nhận dữ liệu một cách chính quy

vào mạng, nhiệm vụ của mức này là lùa chọn cách tiếp nhận dữ liệu, biến

đổi các ký tự, chữ số của mã ASCII hay các mã khác và các ký tự điều

khiển thành một kiểu mã nhị phân thống nhất để các loịa máy khác nhau

đều có thể thâm nhập vào hệ thống mạng.

- Mức 7: Mức ứng dông (Application Layer)

Mức này có nhiệm vụ phục vụ trực tiếp cho người sử dụng, cung cấp

tất cả các yêu cầu phối ghép cần thiết cho người sử dụng, yêu cầu phục vô

chung như chuyển các File, sử dụng các Terminal của hệ thống,…mức sử

dụng bảo đảm tự động hoá quá trình thông tin, giúp cho người sử dụng khai

thác mạng tốt nhất.

1.2. Mạng LAN

1.2.1. Khái niệm

Mạng LAN là mạng máy tính mà khoảng cách tối đa của 2

node bất kỳ trong mạng không vượt quá vài km, và thông thường

mạng LAN cục bộ được xây dựng và cài đặt trong các cơ quan, xí

nghiệp… trên phạm vi tương đối hẹp.

1.2.2. Mô hình mạng LAN

Hình 1.9 Mô hình mạng LAN

1.3. Các thiết bị dùng để kết nối mạng LAN

1.3.1. Card mạng

Card mạng còn được gọi là card giao tiếp mạng NIC (Network

Interface Card) được lắp đặt trong mỗi máy tính trong mạng cục bộ. Card

này có nhiệm vụ chuyển dữ liệu từ máy tính vào cáp mạng và ngược lại.

Điều này chính là sự chuyển đổi từ tín hiệu số của máy tính thành các tín

hiệu điện hay quang được truyền dẫn trên cáp mạng. Đồng thời nó cũng

thực hiện chức năng tổ hợp dữ liệu thành các gói và xác định nguồn và đích

của gói.

1.3.2. Hub (Bé tập trung)

Hub là một trong những yếu tố quan trọng nhất của LAN, đây là

điểm kết nối day trung tâm của mạng, tất cả các trạm trên mạng LAN được

kết nối thông qua Hub. Hub thường được dùng để nối mạng, thông qua

những đầu cắm của nó người ta liên kết với các máy tính dưới dạng hình

sao. Mét hub thông thường có nhiều cổng nối với người sử dụng để gắn

máy tính và các thiết bị ngoại vi. Mỗi cổng hỗ trợ một bộ kết nối dùng cặp

dây xoắn 10BATET từ mỗi trạm của mạng. Khi tín hiệu được truyền từ

một trạm tới Hub, nó được lặp lại trên khắp các cổng khác của Hub. Các

hub thông minh có thể định dạng, kiểm tra cho phép hoặc không cho phép

bởi người điều hành mạng từ trung tâm quản lý hub. Về cơ bản, trong mạng

Ethernet, hub hoạt động nh mét repeater có nhiều cổng.

1.3.3. Switch (Bé chuyển mạch)

Bộ chuyển mạch là sự tiến hoá cuả cầu, nhưng có nhiều cổng và

dùng các mạch tích hợp nhanh để giảm độ trễ của việc chuyển khung dữ

liệu. Switch giữa bảng địa chỉ MAC của mỗi cổng và thực hiện giao thức

Spanning – Tree. Switch cũng hoạt động ở tầng data link và trong suốt với

các giao thức ở tầng trên.

1.1.4.Repeater (Bé khuyếch đại)

Repeater là thiết bị trung gian thực hiện chức năng chuyển tiếp ở

mức vật lí, nó có tác dụng khuyếch đại tín hiệu trên đường truyền do đó

được sử dụng để kéo dài cáp mạng. Nó không thể sử dụng để nối các mạng

có công nghệ khác nhau.

Repeater hoạt động tại tầng vật lí, nó tiếp nhận tín hiệu từ một đoạn

mạch tái tạo và truyền đến đoạn mạng kế tiếp. Muốn chuyển gói dữ liệu

qua bộ phát lặp từ đoạn mạng này sang đoạn mạng kế tiếp, gói dữ liệu và

giao thức Logical Link Control (LLC) phải giống nhau trên mỗi đoạn

mạng. Bộ phát lặp không dịch hoặc lọc bất kì tín hiệu nào, để thiết bị này

có thể hoạt động, cả hai đoạn mạng nối bộ chuyển tiếp phải có cùng

phương pháp truy cập.

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 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 thể làm tăng

khoảng cách của mạng, nhưng khoảng cách đó luôn bị hạn chế bởi một

khoảng cách tối đa do độ trễ của tín hiệu.

Ví dụ: với mạng sử dụng cáp đồng trục 50 thì khoảng cách tối đa là

2.8km, khoảng cách đó không thể kéo thêm cho dù sử dụng thêm Repeater.

- Repeater điện quang: liên kết với một đầu cáp quang và một đầu là

cáp điện, nó chuyển một tín hiệu điện từ cáp điện ra tín hiệu quang để phát

trên cáp quang và ngược lại. Việc sử dụng Repeater điện quang cũng làm

tăng thêm chiều dài của mạng.

Việc sử dụng Repeater không thay đổi nội dung các tín hiệu đi qua

nên nó chỉ được dùng để nối hai mạng có cùng giao thức truyền thông và

không thể nối hai mạng có giao thức truyền thông khác nhau. Repeater

không làm thay đổi khối lượng chuyển vận trên mạng nên việc sử dụng

không tính toán nó trên mạng lớn sẽ hạn chế hiệu năng của mạng. Khi lùa

chọn sử dụng Repeater cần chú ý lùa chọn loại có tốc độ chuyển vận phù

hợp với tốc độ của mạng.

1.1.5.Bridge ( Cầu nối)

Bridge là một thiết bị có xử lý dùng để nối hai mạng giống nhau

hoặc khác nhau, nó có thể được dùng với các mạng có các giao thức khác

nhau. Cầu nối hoạt động trên tầng liên kết dữ liệu nên không như bộ tiếp

sức phải phát lại tất cả những gì nó nhận được thì cầu nối đọc được các gói

tin của tầng liên kết dũ liệu trong mô hình OSI và xử lý chúng trước khi

quyết định có chuyển đi hay không. Khi nhận được các gói tin Bridge chọn

lọc và chỉ chuyển những gói tin mà nó thấy cần thiết. Điều này làm cho

Bridge trở nên có Ých khi nối một vài mạng với nhau và cho phép nó hoạt

động một cách mềm dẻo.

1.1.6.Router (Bé định tuyến)

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 tiên 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.

Khi xử lý một gói tin Router phải tìm được đường đi của gói tin qua

mạng. Để làm được điều đó Router phải tìm được đường đi tốt nhất trong

mạng dùa trên các thông tin nó có về mạng, thông thường trên mỗi Router

có một bảng chỉ đường ( Router table). Dùa trên dữ liệu về Router gần đó

và các mạng trong liên mạng, Router tính được bảng chỉ đường (Router

table) tối ưu dùa trên một thuật toán xác định trước.

1.1.7.Cable ( Cáp mạng)

Cáp xoắn

Hiện nay có hai loại cáp xoắn là cáp có bọc kim loại (STP – Shield

Twisted Pair) và cáp không bọc kim loại ( UTP – Unshield Twisted Pair).

Cáp có bọc kim loại (STP): Líp bọc bên ngoài có tác dụng chống

nhiễu điện tử, có loại có một đôi dây xoắn vào nhau và có loại có nhiều đôi

dây xoắn với nhau.

Cáp không bọc kim loại (UTP): Tính tương tù nh STP nhưng kém

hơn về khả năng chống nhiễu và suy hao vì không có vỏ bọc. Đây là loại

cáp rẻ, dễ cài đặt tuy nhiên nó dễ bị ảnh hưởng của môi trường.

Cáp đồng trục

Hiện nay có cáp đồng trục sau:

1. RG – 58,50 ohm: dùng cho mạng Thin Ethernet

2. RG - 59,75 ohm: dùng cho truyền hình cáp

Các mạng cục bộ thường sử dụng cáp đồng trục có dải thông từ 2,5 –

10 Mb/s, cáp đồng trục có độ suy hao Ýt hơn so với các loại cáp đồng trục

khác vì nó có líp vỏ bọc bên ngoài, độ dài thông thường của một đoạn cáp

nối trong mạng là 200m, thường sử dụng trong dạng Bus.

Cáp sợi quang (Fiber Optic Cable)

Cáp sợi quang bao gồm một dây dẫn trung tâm ( là một hoặc một bó

sợi thuỷ tinh có thể truyền dẫn tín hiệu quang) được bọc một líp vỏ bọc có

tác dụng phản xạ các tín hiệu trở lại để giảm sự mất mát tín hiệu. Bên ngoài

cùng là líp vỏ Plastic để bảo vệ cáp. Như vậy cáp sợi quang không truyền

dẫn các tín hiệu điện mà chỉ truyền các tín hiệu quang (các tín hiệu dữ liệu

phải được chuyển đổi thành các tín hiệu quang và khi nhận chúng sẽ lại

được chuyển đổi thành các tín hiệu quang và khi nhận chúng sẽ lại được

chuyển đổi trở lại thành tín hiệu điện). Cáp quang có đường kính từ 8,3 –

100 micron. Do đường kính lõi sợi thuỷ tinh có kích thước rất nhỏ nên rất

khó khăn cho việc đấu nối. Nó cần công nghệ đặc biệt với kỹ thuật cao đòi

hỏi chi phí cao. Dải thông của cáp quang có thể lên tới hàng Gbps và cho

phép khoảng cách đi cáp khá xa do đọ suy hao tín hiệu trên cáp rất thấp.

Ngoài ra, vì cáp sợi quang không dùng tín hiệu điện tử để truyền dữ liệu

nên nó hoàn toàn không bị ảnh hưởng của nhiễu điện từ và tín hiệu truyền

không thể bị phát hiện và thu trộm bởi các thiết bị điện tử của người khác.

1.4. Các mô hình mạng

1.4.1. Mô hình ngang hàng

Mô hình này cho phép người sử dụng có thể tự điều khiển việc chia

sẻ và quản lí dữ liệu, do đó nó có tính linh hoạt đối với người sử dụng hơn.

Người sử dụng không bị phụ thuộc vào các tài nguyên có sẵn trên server.

Hình 1.10 Mô hình mạng ngang hàng (Peer-to-Peer)

1.4.2. Mô hình khách chủ

Mô hình này đưa ra một phương pháp đơn giản trong việc tập trung

hoá điều khiển cho các tài nguyên dùng chung trong mạng. Do đó tạo ra

một sự an toàn trong mạng tốt hơn và việc duy trì các chương trình và dữ

liệu dễ hơn.

Hình 1.11 Mô hình khách chủ (Clien – Server)

1.5. Cấu trúc địa chỉ IP

Khi thực hiện việc truyền tin giữa hai máy tính trong mạng ta cần

phải có cơ chế để xác định được máy nào làm việc với máy nào. Do vậy

mỗi máy cần thiết phải có một địa chỉ và địa chỉ này phải đảm bảo tính duy

nhất trong mạng. Tuỳ theo từng loại giao thức mà cách thể hiện địa chỉ

khác nhau. Dưới đây ta xét một loại giao thức thông dông , giao thức

TCP/IP.

Sơ đồ địa chỉ hoá để định danh các trạm (host) trong liên mạng được

gọi là địa chỉ IP có độ dài 32 bit và được chia làm 4 vùng mỗi vùng 1 byte

và biểu thị dưới dạng thập phân , nhị phân hoặc thập lục phân. Cách viết phổ

biến nhất là ký pháp thập phân có dấu chấm để tách vùng. Do tổ chức và độ

lớn của các mạng con, người ta chia địa chỉ IP làm 5 líp A, B, C, D, E.

Bit đầu tiên của byte đầu tiên được được dùng để định danh líp địa chỉ :

0 Líp A 1110 Líp D Líp A 1110

Líp D

10 Líp B11110 Líp E Líp B 11110

Líp E

110 Líp C Líp C

Líp A Cho phép định danh 126 mạng với tối đa 16 triệu host trên

mỗi mạng. Líp này dùng cho mạng có số trạm cực lớn.

Líp B Cho phép định danh tới 16384 mạng với tối đa 65534 host

trên mỗi mạng.

Líp C Cho phép định danh tới 2 triệu mạng với tối đa 254 host trên

mỗi mạng.

Líp D Dùng để gửi các IP datagram tới một nhóm các host trên một

mạng.

Líp E dự phòng và dùng trong tương lai.

Ví dô

128.3.2.3 Líp B (Netid = 128.3; hostid = 2.3 )

Líp A

Líp B

Líp C

Líp D

1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1 1

Chương 2

THIẾT KẾ HỆ THỐNG MẠNG LAN CHO TRƯỜNG HỌC

2.1. Phân tích

2.1.1. Những yêu cầu chung của việc thiết kế mạng

Để thiết kế cho một mạng máy tính có rất nhiều giải pháp thiết kế

nhưng việc thiết kế đó phải đạt được những yêu cầu chung sau:

- Khả năng vận hành: Tiêu chí đầu tiên là mạng phải hoạt động, mạng

phải đáp ứng các yêu cầu về công việc của người sử dụng, phải cung cấp

khả năng kết nối giữa những người dùng với nhau, giữa người dùng với

ứng dụng với một tốc độ và độ tin cậy chấp nhận được.

- Khả năng mở rộng: Mạng phải được mở rộng, thiết kế ban đầu phải

được mở rộng mà không gây ra một sự thay đổi lớn nào trong thiết kế tổng

thể.

- Khả năng tương thích: Mạng phải được thiết kế với một cặp mặt

luôn hướng về các công nghệ mới và phải đảm bảo rằng không ngăn cản

việc đưa vào các công nghệ mới trong tương lai.

- Có thể quản lí được: Mạng phải được thiết kế sao cho dễ dàng trong

việc theo dõi và quản trị để đảm bảo sự vận hành suôn sẻ của các tính năng.

2.1.2. Khảo sát thực trạng cho trường PTDT Nội trú huyện Na Hang

Nhà trường phải quản lí một lượng học sinh ở nội trú khá đông về

công việc học hành, ăn, ngủ,… của các em. Hầu nh việc quản lí học sinh

trong giê học và ngoài giê học đều mang tính thủ công nên rất khó khăn

cho ban quản lí kí túc và ban giám hiệu nhà trường. Vì vậy để khắc phục

những khó khăn đó Nhà trường có nhu cầu sử dụng mạng máy tính để quản

lí mọi công việc của nhà trường một cách dễ dàng.

Hiện nay nhà trường có hai dãy nhà:

- Dãy nhà một tầng gồm 5 phòng:

+ Phòng hiệu trưởng

+ Phòng thư viện.

+ Phòng tài vụ

+ Phòng dành cho ban quản lí kí tóc

+ Phòng phó hiệu trưởng

- Dãy nhà 2 tầng gồm các líp học, ngoài các líp học ra thì tầng 2 có

một phòng thí nghiệm và một phòng máy có 23 máy tính.

- Dãy nhà 1 tầng cách dãy nhà 2 tầng 100m. Giữa hai dãy nhà là sân

trường, Sử dụng cáp quang mắc trên cột điện tới các dãy nhà cần chú ý tới

các nơi cột điện 3 pha gây mất tín hiệu mạng.

Do nhu cầu xử lý công việc mà nhà trường cần có sự liên kết móc

nối với nhau để dễ dàng quản lí nhiệm vụ học tập của học sinh và nhiệm vụ

của từng phòng ban trong nhà trường. Mỗi phòng ban của nhà trường đều

được trang bị Ýt nhất một bộ máy vi tính, công việc vẫn được xử lí tốt

nhưng trước tình trạng hiện nay thì vẫn còn nhiều bất cập xảy ra:

Thứ nhất: Nhà trường có 3 máy in nhưng 1 máy đặt tại phòng Hiệu

Trưởng, 1 máy đặt tại phòng Phó Hiệu Trưởng, 1 máy đặt tại phòng tài vụ.

Mỗi khi in báo cáo, tài liệu dạy học, giáo án… đều phải sử dụng các thiết bị

nh USB, đĩa mềm, ổ cứng… để di chuyển dữ liệu. Điều đó gây mất thời

gian và tốn kém chi phí, mỗi khi muốn chia sẻ dữ liệu, tài nguyên cho nhau

thì rất khó, đặc biệt khi truy cập Internet…

Thứ hai: Nhà trường phải thường xuyên cập nhật các thông tin để đổi

mới phương pháp giảng dạy phục vụ cho công tác dạy và học của học sinh

và giáo viên trong nhà trường. Cập nhật các chủ trương chính sách mới của

nhà nước một cách chủ động, nhanh chóng và có hiệu quả.

2.2. Phương án thiết kế mạng LAN cho trường PTDT Nội trú huyện Na

Hang

*) Phương án thiết kế

Thiết kế mạng là chọn ra một cấu hình đúng cho một phương án cụ

thể, phải thoả mãn được mục đích và nhu cầu của người sử dụng, đồng thời

thỏa mãn các ràng buộc của hệ thống . Thiết kế mạng bao gồm các tiến

trình sau:

- Thu thập các nhu cầu, các thông tin về mạng:

Số lượng người dùng của từng ứng dụng, kiểu ứng dụng. Các thông

tin này sẽ được xem xét khi lùa chọn thiết kế phân đoạn mạng, cấu hình

của các thiết bị.

Xác định nhu cầu về truyền tin của từng trạm, mối quan hệ giữa các

trạm. Khi đó xác định những nhóm người sử dụng.

Xem xét khoảng cách vật lí giữa các trạm trong mạng. Tuỳ thuộc vào

khoảng cách thực tế mà quyết định phân đoạn mạng bằng cầu, chuyển

mạch.

- Các thông tin phục vụ cho bản vẽ chi tiết:

+ Sè lượng các trạm, vị trí ổ cắm

+ Vị trí, kích thước của tủ đấu dây

+ Độ dài các đoạn cáp giữa các thiết bị

+ Trạng thái nhà cửa, văn phòng.

- Sự phát triển của mạng trong tương lai

* Thiết kế chi tiết:

- Bản vẽ chi tiết về cách mắc dây của mạng: kiến trúc mạng, cấu

hình các thiết bị trên mạng.

+ Thiết kế tổng thể

+ Thiết kế cụ thể từng đoạn mạng, khu vực thiết bị để tập trung.

- Các phần mềm sử dụng trên mạng.

2.2.1. Mô hình mạng LAN

*) Mô hình mạng tổng quát

UTP

Cáp quang

Nhà 1 tầng Nhà 2 tầng

*) Các thông số về thiết bị

Dãy nhà 1 tầng có 5 phòng: cách toà nhà 2 tầng 100m

Print Server

Modem

Application Server

Data Server

Web Server

Proxy Back up

Router

Switch

Switch

Switch

Phòng 1 ( Phòng hiệu trưởng): rộng 30m2, đặt 1 máy tính tại bàn

làm việc gần cửa ra vào để quản lí cán bộ, giáo viên và học sinh.

Phòng 2 ( Phòng thư viện): rộng 45m2, đặt 1 máy tính trên bàn

làm việc để quản lí sách, tài liệu, đồ dùng dạy học…của nhà trường.

Phòng 3 ( Phòng tài vụ): rộng 30m2, đặt 1 máy tính trên bàn làm

việc của kế toán để quản lí tiền lương của giáo viên, tiền ăn hàng tháng của

học sinh ở nội trú.

Phòng 4 (Phòng dành cho ban quản lí kí túc): rộng 25m2, đặt 1

máy tính trên bàn làm việc để quản lí số lượng học sinh trong kí túc.

Phòng 5 (Phòng phó hiệu trưởng): rộng 30m2, đặt 1 máy tính trên

bàn làm việc để quản lí công tác vệ sinh, lao động của toàn trường và một

số nhiệm vụ khác.

Tổng số máy cho dãy nhà 1 tầng là 5 máy Client

Dãy nhà 2 tầng có 18 phòng: 15 phòng học, 1 phòng thí nghiệm, 1 phòng

máy, 1 phòng chứa các thiết bị mạng.

Tầng 1 ( các phòng học): không có máy tính

Tầng 2: ngoài các phòng học ra thì có: 1 phòng thí nghiệm. 1

phòng dành cho cán bộ, giáo viên, học sinh học tập, thực hành tin học, rộng

40m2, có 20 máy tính. 1 phòng sát phòng tin học rộng 40m2, để chứa các

thiết bị mạng: Server, tủ thiết bị mạng đặt gần tường của phòng tin học,

kích thước tủ mạng: cao 180cm, rộng 60cm, dài 80cm, Router, modem,

thiết bị Backup dữ liệu, đặt 2 máy cho giáo viên tin học.

Tổng số máy cho dãy nhà 2 tầng là 22 máy Client.

Dãy nhà mở rộng: 3 tầng cách toà nhà 2 tầng 150m

Tầng 1 (Internet Cafe) rộng 100m2 có 20 máy để giải trí và truy

cập Internet.

Tầng 2 (kí túc nữ) rộng 150m2 có 1 máy quản lí số lượng học sinh

nữ đặt tại phòng quản lí kí túc tầng 2.

Tầng 3 (kí túc nam) rộng 150m2 có 1 máy quản lí số lượng học

sinh nam đặt tại phòng quản lí kí túc tầng 3.

Tổng số máy của dãy nhà 3 tầng mở rộng là 22 máy Client

Tổng cộng số máy: 49 máy

*) Thiết kế vật lý

**) Thiết kế vật lý tổng thể

Mô tả các thiết bị sử dụng tại nhà trường:

a) Các máy tính

Máy Pentum4

Server cài Window server 2003

Các Client cài Window XP.

b) Các thiết bị mạng

- Router

planet ADSL w/4 Port Ethernet /firewall

- Card mạng

D-Link NIC

- Modem ADSL

D-Link 56k/v92 External/USB

- Switch(D-Link)

3 Switch quang 8 port

3 switch 8 port

4switch 28 port

- Back up

- Kết nối Internet bằng ADSL

2.2.2. Lắp đặt các thiết bị phần cứng

Lắp Card mạng: ban đầu bạn phải lắp card mạng vào máy tính bằng

cách: tắt máy tính, tháo vỏ của máy tính, sau đó bạn tìm khe (Slot) trống để

cắm card mạng vào, vặn ốc lại. Sau đó đóng vỏ máy lại. Cài Driver cho

card mạng: sau khi bạn đã lắp card mạng vào trong máy, khi khởi động

máy tính lên nó sẽ tự nhận biết có thiết bị mới và yêu cầu bạn cung cấp

Driver, lúc đó bạn chỉ việc đưa đĩa Driver vào và chỉ đúng đường dẫn nơi

lưu trữ Driver. Sau khi cài đặt hoàn tất bạn có thể tiến hành thiết lập nối

dây cáp mạng.

2.2.3. Phương pháp đi Cable

Nối kết cáp mạng: trong mô hình nay dùng cáp xoắn để kết nối. Yêu

cầu trước tiên là bạn phải đo khoảng cách từ nót (từ máy tính) muốn kết nối

vào mạng tới thiết bị trung tâm (có thể Hub hay Switch), sau đó bạn cắt

một đoạn cáp xoắn theo kích thước mới đo rồi bạn bấm hai đầu cáp với

chuẩn RJ_45. Khi đã hoàn tất bạn chỉ cần cắm một đầu cáp mạng này vào

card mạng và đầu kia vào một Port của thiết bị trung tâm (Hub hay

Switch). Sau khi nối kết cáp mạng bạn thấy đèn ngay Port (Hub hay

Switch) mới cắm sáng lên tức là về liên kết vật lí giữa thiết bị trung tâm và

nót là tốt. Nếu không thì bạn phải kiểm tra lại cáp mạng đã bấm tốt chưa

hay card mạng đã cài tốt chưa.

2.2.4. Kết nối Internet

Sau khi đã thiết lập mạng hay nói cách khác là đã thiết lập nối kết về

phần cứng giữa thiết bị trung tâm và nót (các máy tính) thì các nót vẫn

chưa thể thông tin với nhau được. Để giữa các nót có thể thông tin được với

nhau được thì yêu cầu bạn phải thiết lập các nót ( các máy tính) trong mạng

LAN theo một chuẩn nhất định. Chuẩn là một giao thức ( Potocol) nhằm để

trao đổi thông tin giữa hai hệ thống máy tính hay hai thiết bị máy tính. Giao

thức Potocol còn được gọi là nghi thức hay định ước của mạng máy tính.

Trong một mạng ngang hàng (Peer – to – Peer) các máy tính sử dụng hệ

điều hành của Microsoft thông thường sử dụng giao thức TCP/IP

(Transmission control protocol/ internet protocol). Cài đặt TCP/IP cho từng

máy bạn tiến hành:

Vào My Computer Control Panel Network Nếu tại đây bạn đã

thấy có giao thức TCP/IP rồi thì bạn khỏi cần add thêm nếu chưa có thì bạn

hãy kích chọn vào nót ADD vào cửa sổ Add Compenent sau đó bạn

chọn giống nh hình chọn OK.

Gán IP cho mạng: Khi định cấu hình và gán IP cho mạng có hai kiểu

chính: Gán IP theo dạng động (Dynamic): thông thường sau khi bạn đã kết

nối vật lí thành công, và gán TCP/IP trên mỗi nót (máy tính) thì các máy đã

có thể liên lạc được với nhau, bạn không cần phải quan tâm gán IP nữa.

Gán IP theo dạng tĩnh (Static): nếu bạn có nhu cầu là thiết lập mạng để chia

sẻ tài nguyên trên mạng như: máy in, chia sẻ file, cài đặt mail offline, hay

bạn sẽ cài share internet trên một máy bất kỳ, sau đó định cấu hình cho các

máy khác đều kết nối ra được Internet thì bạn nên thiết lập gán IP theo

dạng tĩnh. Để thực hiện bạn vào My computer Control Panel

Networknếu tại đây bạn đã thấy có giao thức TCP/IP rồi thì bạn không

cần add thêm nếu chưa có thì bạn hãy thêm vào chọn TCP/IP sau đó chọn

Propertiesbạn gán IP theo hình sau đó chọn OK.

Lưu ý: việc đặt địa chỉ TCP/IP tĩnh là điều bắt buộc trong các

mạng ngang hàng dùng giao thức TCP/IP. Nhưng với mạng cục bộ chạy

trên nền Window NT theo mô hình Client/ Server bạn cũng nên đặt địa chỉ

tĩnh để dễ dàng quản lí và phát hiện lỗi. Các máy tính phảI có địa chỉ IP

không trùng nhau và phải cùng một Subnet Mask (xem hình). Sau khi đã

hoàn tất các bước trên các bước trên thì các nót, các máy tính trong mạng

LAN của bạn đã có thể trao đôi thông tin cho nhau, chia sẻ tài nguyên giữa

các máy.

MỤC LỤC

LỜI NÓI ĐẦULỜI NÓI ĐẦU.................................................................................................1

Chương 1: TỔNG QUAN VỀ MẠNG MÁY TÍNH.....................................2

1.1.Giới thiệu chung về mạng máy tính.........................................................2

1.1.1. Khái niệm mạng máy tính...................................................................2

1.1.2. Phân loại mạng máy tính....................................................................3

1.1.3. Mô hình OSI........................................................................................6

1.2. Mạng LAN...............................................................................................9

1.2.1. Khái niệm.............................................................................................9

1.2.2. Mô hình mạng LAN.............................................................................9

1.3. Các thiết bị dùng để kết nối mạng LAN................................................9

1.3.1. Card mạng............................................................................................9

1.3.2. Hub (Bộ tập trung)............................................................................10

1.3.3. Switch (Bộ chuyển mạch)..................................................................10

1.1.4.Repeater (Bộ khuyếch đại)....................................................................10

1.1.5.Bridge ( Cầu nối)...................................................................................11

1.1.6.Router (Bộ định tuyến)..........................................................................12

1.1.7.Cable ( Cáp mạng).................................................................................12

1.4. Các mô hình mạng................................................................................13

1.4.1. Mô hình ngang hàng.........................................................................13

1.4.2. Mô hình khách chủ............................................................................14

1.5. Cấu trúc địa chỉ IP................................................................................15

Chương 2: THIẾT KẾ HỆ THỐNG MẠNG LAN CHO TRƯỜNG HỌC

.........................................................................................................................17

2.1. Phân tích.................................................................................................17

2.1.1. Những yêu cầu chung của việc thiết kế mạng....................................17

2.1.2. Khảo sát thực trạng cho trường PTDT Nội trú huyện Na Hang.......17

2.2. Phương án thiết kế mạng LAN cho trường PTDT Nội trú huyện Na

Hang................................................................................................................19

2.2.1. Mô hình mạng LAN.............................................................................20

2.2.2. Lắp đặt các thiết bị phần cứng.............................................................27

2.2.3. Phương pháp đi Cable..........................................................................27

2.2.4. Kết nối Internet.....................................................................................27