Đồ án viễn thông 2 ĐỀ TÀI THIẾT KẾ MẠNG MÁY TÍNH ĐƠN GIẢN TRÊN NỀN MÔ PHỎNG EVE

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP
KHOA ĐIỆN TỬ

ĐỒ ÁN VIỄN THƠNG 2
ĐỀ TÀI:
THIẾT KẾ MẠNG MÁY TÍNH ĐƠN GIẢN TRÊN NỀN MÔ
PHỎNG EVE

HỌ VÀ TÊN
MSSV
LỚP
GV HƯỚNG DẪN

: NGUYỄN THÀNH NAM
: K185520207027
: K54ĐVT.01
: THS. LÊ THỊ HUYỀN TRANG

THÁI NGUYÊN – 2022


TRƯỜNG ĐẠI HỌC

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP

Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

KHOA ĐIỆN TỬ

ĐỒ ÁN VIỄN THÔNG 2
BỘ MÔN ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG
Sinh viên: NGUYỄN THÀNH NAM

Lớp:

K54ĐVT.01
Ngành: ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG
Giáo viên hướng dẫn: THS. LÊ THỊ HUYỀN TRANG
Ngày giao đề: 25/03/2022

Ngày hồn thành:

11/06/2022
1.Tên đề tài :
Thiết kế mạng máy tính đơn giản trên nền mô phỏng EVE.
2. Nội dung thuyết minh tính tốn
- Cơ sở lý thuyết về mạng máy tính và các kỹ thuật liên quan.
- Giới thiệu và hướng dẫn cài đặt phần mềm.
- Thiết kế và mô phỏng một mạng máy tính đơn giản.
3. Các bản vẽ và đồ thị
...........................................................................................................................................................................................................................................
...........................................................................................................................................................................................................................................

TỔ TRƯỞNG BỘ MÔN
(Ký và ghi rõ họ tên)

GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN
(Ký và ghi rõ họ tên)

Đồ án viễn thông 2 – Sinh viên Nguyễn Thành Nam

Bộ môn Điện tử Viễn thông – Khoa Điện tử

3


NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN
...........................................................................................................................................................................................................................................
...........................................................................................................................................................................................................................................
...........................................................................................................................................................................................................................................
...........................................................................................................................................................................................................................................
...........................................................................................................................................................................................................................................

Thái Nguyên, ngày….tháng…..năm 2022
GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

(Ký ghi rõ họ tên)

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN CHẤM
...........................................................................................................................................................................................................................................
...........................................................................................................................................................................................................................................
...........................................................................................................................................................................................................................................
...........................................................................................................................................................................................................................................

Thái Nguyên, ngày….tháng…..năm 2022
GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

(Ký ghi rõ họ tên)

Đồ án viễn thông 2 – Sinh viên Nguyễn Thành Nam

MỤC LỤC
DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT..................................................................................5
DANH MỤC HÌNH ẢNH.......................................................................................7
LỜI NĨI ĐẦU........................................................................................................11
CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÝ THUYẾT.....................................................................12
1.1. Mục đích nghiên cứu........................................................................................12
1.2. Mạng máy tính.................................................................................................12
1.2.1.

Khái niệm mạng máy tính........................................................................12

1.2.2.

Các thiết bị cơ bản trong một hệ thống mạng máy tính............................13

1.2.3.

Chức năng chia sẻ tài nguyên của một hệ thống mạng máy tính..............13

1.2.4.

Các đặc tính kỹ thuật trong một mơ hình mạng máy tính.........................14

1.2.5.

Các sơ đồ đấu nối thiết bị trong một hệ thống (Topology).......................14

1.2.6.

Các hình thức kết nối ra Internet..............................................................16

1.3. Mơ hình OSI và mơ hình TCP/IP.....................................................................17
1.3.1.

Mơ hình OSI............................................................................................17

1.3.1.1. Tổng quan về mơ hình OSI...............................................................17
1.3.1.2. Cách thức hoạt động của mơ hình OSI.............................................19
1.3.2.

Mơ hình TCP/IP.......................................................................................20

1.3.2.1. Lớp Transport TCP/IP.......................................................................21
a.

Giao thức UDP (User Datagram Protocol)...........................................21

b.

Giao thức TCP (Tranmission Control Protocol)...................................21

1.3.2.2. Lớp Internet TCP/IP.........................................................................25
a.

Tổng quan về giao thức IP....................................................................26

b.

Cấu trúc của địa chỉ IP và các lớp địa chỉ.............................................26

1.4. Ethernet LAN...................................................................................................29
1.4.1.

Định nghĩa Ethernet LAN........................................................................29

1.4.2.

Địa chỉ MAC sử dụng trong Ethernet LAN.............................................30

1.4.3.

Các các mơ hình đấu nối trong Ethernet LAN.........................................31

1.4.3.1. Mơ hình đấu nối dạng bus.................................................................31
1.4.3.2. Mơ hình đấu nối dạng Hub...............................................................32

Bộ mơn Điện tử Viễn thông – Khoa Điện tử

1


Đồ án viễn thông 2 – Sinh viên Nguyễn Thành Nam

1.4.4.

Miền trong Ethernet LAN........................................................................32

1.4.4.1. Collision Domain..............................................................................32
1.4.4.2. Định Nghĩa về CSMA/CD một mạng LAN......................................33
1.4.4.3. Thiết bị Switch của Ethernet LAN....................................................33
1.4.4.4. Broatcast Domain.............................................................................34
1.4.5. Cách thức hoạt động chuyển mạch của một Ethernet Switch trong một hệ
thống mạng LAN..................................................................................................35
1.5. Giao thức cấp phát địa chỉ IP động DHCP.......................................................38
1.5.1.

Tổng quan về giao thức DHCP................................................................38

1.5.2.

Các gói tin DHCP....................................................................................38

1.5.3.

Tiến trình hoạt động của DHCP...............................................................39

1.5.4.

DHCP Relay Agent..................................................................................40

1.5.5.

Xử lý đụng độ địa chỉ...............................................................................41

1.6. Giao thức định tuyến động EIGRP...................................................................42
1.6.1.

Tổng quan về định tuyến..........................................................................42

1.6.1.1. Khái niệm đinh tuyến........................................................................42
1.6.1.2. Phân loại định tuyến.........................................................................42
1.6.2.

Giao thức định tuyến EIGRP...................................................................43

1.6.3.

Điều kiện để thiết lập định tuyến EIGRP.................................................44

1.6.4.

Tính tốn Metric đối với EIGRP..............................................................44

1.6.5.

Bầu chọn best – route...............................................................................45

1.6.6.

Các bảng dữ liệu và các gói tin sử dụng trong EIGRP.............................45

1.6.6.1. Các bảng dữ liệu...............................................................................45
1.6.6.2. Các gói tin.........................................................................................46
1.6.7.

Thiết lập quan hệ láng giềng....................................................................46

1.7. Kỹ thuật NAT (Network Address Translation).................................................47
1.7.1.

Khái niệm NAT........................................................................................48

1.7.2.

Địa chỉ Private và địa chỉ Public..............................................................48

1.7.2.1. Địa chỉ private..................................................................................48
1.7.2.2. Địa chỉ public....................................................................................48
1.7.3.

Địa chỉ Inside và địa chỉ Outside trong một phiên NAT...........................49

1.7.4.

Phân loại kỹ thuật NAT............................................................................50

Bộ môn Điện tử Viễn thông – Khoa Điện tử

2


Đồ án viễn thông 2 – Sinh viên Nguyễn Thành Nam

1.7.4.1. Static NAT (NAT tĩnh)......................................................................50
1.7.4.2. Dynamic NAT (NAT động)...............................................................50
1.7.4.3. NAT Overload...................................................................................51

1.8. Kết luận chương 1............................................................................................51

CHƯƠNG 2: CÀI ĐẶT CÁC PHẦN MỀM........................................................52
2.1. Mục đích tìm hiểu............................................................................................52
2.2. Cài đặt Vmware Workstation...........................................................................52
2.2.1.

Giới thiệu sơ lược về Vmware Workstation.............................................52

2.2.2.

Các bước cài đặt.......................................................................................52

2.3. Cài đặt EVE (Emulated Virtual Enviroment)...................................................57
2.3.1.

Giới thiệu sơ lược về EvE........................................................................57

2.3.2.

Các vấn đề liên quan đến EvE..................................................................58

2.3.2.1. Các phiên bản của EvE.....................................................................58
2.3.2.2. Cấu hình tối thiểu để chạy EvE.........................................................58
2.3.2.3. Các phần mềm ảo hóa có thể chạy EvE............................................58
2.3.3.

Các bước cài đặt.......................................................................................58

2.4. Upload các image router, switch Cisco và win 7 lite........................................66

2.4.1.

Các phần mềm và file yêu cầu.................................................................66

2.4.1.1. FileZilla Client..................................................................................66
2.4.1.2. PuTTY..............................................................................................67
2.4.1.3. Image của route Layer 3, switch Layer 2 và win 7 lite.....................67
2.4.1.4. Ultra VNC.........................................................................................67
2.4.2.

Upload image của route Layer 3 và switch Layer 2.................................67

2.4.3.

Cài đặt UltraVNC.....................................................................................70

2.4.4.

Upload image của win 7 lite.....................................................................71

2.4.5.

Kết quả.....................................................................................................72

2.5. Kết luận chương 2............................................................................................73

CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ, CẤU HÌNH MẠNG MÁY TÍNH ĐƠN GIẢN........74
3.1. Mục đích..........................................................................................................74
3.1.1.

Mục đích thiết kế.....................................................................................74

3.1.2.

u cầu thiết kế.......................................................................................74

3.1.3.

Lựa chọn thiết bị......................................................................................74

Bộ môn Điện tử Viễn thông – Khoa Điện tử

3


Đồ án viễn thông 2 – Sinh viên Nguyễn Thành Nam

3.1.4.

Thiết kế mạng..........................................................................................74

3.2. Thiết lập ban đầu cho image các thiết bị..........................................................76
3.2.1.

Thiết lập Router, Switch...........................................................................76

3.2.2.

Thiết lập PC.............................................................................................78

3.2.3.

Thiết lập Cloud Internet...........................................................................79

3.3. Cấu hình cơ bản cho Router R1, R2.................................................................79
3.4. Cấu hình Router làm server cấp phát địa chỉ IP DHCP....................................81
3.4.1.

Cấu hình R1 cấp phát subnet 192.168.1.0/24 cho LAN1.........................81

3.4.2.

Kiểm tra kết quả.......................................................................................81

3.4.2.1. Kiểm tra trạng thái DHCP.................................................................81
3.4.2.2. Kiểm tra địa chỉ gateway..................................................................82
3.4.2.3. Kiểm tra địa chỉ đã cấp cho các PC...................................................82
3.5. Cấu hình định tuyến động EIGRP....................................................................83
3.5.1.

Thiết lập định tuyến EIGRP trên Router R1.............................................84

3.5.2.

Thiết lập định tuyến EIGRP trên Router R2.............................................84

3.5.3.

Kiểm tra kết quả.......................................................................................85

3.5.3.1. Kiểm tra neighbors...........................................................................85
3.5.2.1. Kiểm tra tuyến eigrp đã thiết lập.......................................................85
3.5.2.2. Kiểm tra kết nối gữa PC1 (LAN1) tới PC3 (LAN3) và ngược lại.....86
3.6. Cấu hình NAT..................................................................................................87
3.6.1. Cấu hình NAT trên Router R1.....................................................................87
3.6.2.

Cấu hình NAT trên Router R2..................................................................88

3.6.3.

Kiểm tra kết quả.......................................................................................89

3.6.3.1. Kiểm tra kết nối giữa các PC và internet...........................................89
3.6.3.2. Kiểm tra phiên NAT khi các PC ping ra ngoài internet.....................89
3.6.3.3. Kiểm tra các địa chỉ Inside và Outside..............................................90
3.6.3.4. Sử dụng các PC để truy nhập internet...............................................91
3.7. Kết luận chương 3............................................................................................91

CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN....................................92
4.1. Kết quả............................................................................................................. 92
4.2. Một số hạn chế.................................................................................................92
4.3. Hướng phát triển..............................................................................................92

Bộ môn Điện tử Viễn thông – Khoa Điện tử

4


Đồ án viễn thông 2 – Sinh viên Nguyễn Thành Nam

4.4. Kết luận chung.................................................................................................92

TÀI LIỆU THAM KHẢO.....................................................................................93
LINK TỔNG HỢP CÁC PHẦN MỀM................................................................94

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT
TỪ VIẾT TẮT
EVE
CCNA
PC
NIC
ADSL
FTTH
FTTB
Cable TV
OSI
PDU
FCS
TCP/IP
UDP
TCP
FTP
DNS
ACK
IP
LAN
WAN
MAC
ARP

MAC Table
CAM Table
CSMA/CD
DHCP
AS
EGP

TIẾNG ANH
Emulated Virtual Enviroment
Cisco Certified Network
Associate
Person Computer
Network Interface Card
Asymetric Digital Subcriber
Line
Fiber To The Home
Fiber To The Building
Cable Television
Open Systems Interconnection
Reference Model
Protocol Data Unit
Frame Check Sequence
Transmission Control
Protocol/Internet Protocol
User Datagram Protocol
Transmission Control Protocol
File Transfer Protocol
Domain Name System
Acknowledgement
Internet Protocol

Local Area Network
Wide Area Network
Media Access Control Address
Adderss Resolution Protocol
Content Addressable Table
Carrier Sense Multiple Access
with Collision Detection
Dynamic Host Configuration
Protocol
Autonomous System
Exterior Gateway Protocol

Bộ môn Điện tử Viễn thông – Khoa Điện tử

TIẾNG VIỆT
Môi trường giả lập mơ phỏng
Chứng chỉ CCNA
Máy tính các nhân
Card giao tiếp mạng
Đường dây thuê bao số bất đối
xứng
Cáp quang hộ gia đình
Cáp quang cơ quan
Truyền hình cáp
Mơ hình tham chiếu kết nối
các hệ thống mở
Đơn vị dữ liệu giao thức
Trường kiểm tra lỗi
Giao thức điều khiển giao
vận/Giao thức mạng

Giao thức dữ liệu người dùng
Giao thức điều khiển giao vận
Giao thức truyền thư mục
Hệ thống phân giải tên miền
Bản tin xác nhận
Giao thức mạng
Mạng cục bộ
Mạng diện rộng
Địa chỉ vật lý
Giao thức tìm địa chỉ vật lý
Bảng địa chỉ vật lý
Bảng địa chỉ vật lý
Đa truy nhập phát hiện xung
đột
Giao thức cấp phát địa chỉ IP
động
Hệ thống tự trị
Giao thức định tuyến ngoài

5


Đồ án viễn thông 2 – Sinh viên Nguyễn Thành Nam

IGP
BGP
RIP
RIPv2
OSPF

Interior Gateway Protocol
Border Gateway Protocol
Routing Information Protocol
RIP Version 2
Open Shortest Path First

TỪ VIẾT TẮT
EIGRP
AD
AD
FD
NAT

TIẾNG ANH
Enhanced Interior Gateway
Routing Protocol
Adminstraive Distance
Advertised Distance
Feasible Distance
Network Address Translation

Giao thức định tuyến trong
Giao thức định tuyến biên
Giao thức định tuyến thông tin
Giao thức RIP loại 2
Giao thức định tuyến ngắn
nhất

TIẾNG VIỆT
Giao thức định tuyến nâng cao

Giá trị định tuyến ưu tiên
Metric láng giềng
Metric toàn tuyến
Biên dịch địa chỉ

DANH MỤC HÌNH ẢN

Bộ mơn Điện tử Viễn thơng – Khoa Điện tử

6


Đồ án viễn thông 2 – Sinh viên Nguyễn Thành Nam

Hình 1.1. Sơ đồ tổng quan mạng máy tính...................................................................12
Hình 1.2. Các thiết bị cơ bản của một hệ thống mạng.................................................13
Hình 1.3. Bus Topology...............................................................................................14
Hình 1.4. Star Topology...............................................................................................14
Hình 1.5. Ring topology.............................................................................................15
Hình 1.6. Full mesh Topology......................................................................................15
Hình 1.7. Hub – and – Spoke Topology.......................................................................15
Hình 1.8. Partial – mesh Topology...............................................................................15
Hình 1.9. ADSL (Asymetric Digital Subscriber Line).................................................16
Hình 1.10.FTTH (Fiber to the Home) và FTTB (Fiber to the building).......................16
Hình 1.11. Cable TV....................................................................................................17
Hình 1.12.Leased Line.................................................................................................17
Hình 1.13. Mơ hình OSI..............................................................................................18
Hình 1.14. Cách thức hoạt động của mơ hình OSI.......................................................19
Hình 1.15. Q trình đóng gói gói tin và giải đóng gói gói tin....................................19
Hình 1.16. Mơ hình TCP/IP.........................................................................................20

Hình 1.17. Các giao thức đặc trưng của TCP/IP..........................................................21
Hình 1.18. Quy trình Three Handshake.......................................................................22
Hình 1.19. Cơ chế Flow Control..................................................................................23
Hình 1.20. Cơ chế ACK báo nhận................................................................................23
Hình 1.21. ACK với Window Size = 3.........................................................................24
Hình 1.22. Cơ chế xử lý nghẽn của Transport TCP/IP.................................................24
Hình 1.23. Các ứng dụng đặc trưng chạy trên lớp Transport TCP/IP...........................25
Hình 1.24. So sánh UDP và TCP.................................................................................25
Hình 1.25. Cấu trúc địa chỉ IPv4..................................................................................27
Hình 1.26. Cấu trúc địa chỉ lớp A................................................................................28
Hình 1.27. Cấu trúc địa chỉ lớp B................................................................................28
Hình 1.28. Cấu địa chỉ lớp C.......................................................................................28
Hình 1.29.Cấu trúc của Ethernet Frame.......................................................................30
Hình 1.30. Cấu trúc MAC Addess...............................................................................31
Hình 1.31. Mơ hình dạng bus trong Ethernet LAN......................................................31
Hình 1.32. Mơ hình dạng Hub trong Ethernet LAN.....................................................32
Hình 1.33. Cách thức hoạt động của CSMA/CD.........................................................33
Hình 1.34. Switch chia nhỏ Collision Domain.............................................................34
Hình 1.35. Switch forward gói tin từ Host F đến tất cả các Host cịn lại.....................34

Bộ mơn Điện tử Viễn thơng – Khoa Điện tử

7


Đồ án viễn thông 2 – Sinh viên Nguyễn Thành Nam

Hình 1.36.Hai Broadcast Domain kết nối vói nhau thơng qua một Interface Router...35
Hình 1.37. Hoạt dộng chuyển mạch của Ethernet Switch............................................36
Hình 1.38. Switch học MAC của host 1 và forward frame đi tất cả các port cịn lại....37

Hình 1.39.Switch học MAC của host 2........................................................................37
Hình 1.40. Tiến trình hoạt động của DHCP.................................................................40
Hình 1.41. Ví dụ về DHCP Relay Agent.....................................................................40
Hình 1.42. Tiến trình xin cấp địa chỉ IP qua DHCP Relay Agent.................................41
Hình 1.43. Định tuyến trong và định tuyến ngồi........................................................42
Hình 1.44. Advertised Distance và Feasible Distance..................................................45
Hình 1.45. Các bảng dữ liệu trong EIGRP...................................................................46
Hình 1.46. Network Address Translation.....................................................................48
Hình 1.47. Địa chỉ Inside và địa chỉ OutsideCác kỹ thuật NAT...................................50
Hình 1.48. Static NAT..................................................................................................50
Hình 1.49. Dynamic NAT............................................................................................51
Hình 1.50. NAT Overload............................................................................................51
Hình 2.1. File phần mềm Vmware Workstation...........................................................52
Hình 2.2. Bước 1 cài Vmware......................................................................................53
Hình 2.3. Bước 2 cài Vmware......................................................................................53
Hình 2.4. Bước 3 cài Vmware......................................................................................54
Hình 2.5. Bước 4 cìa Vmware......................................................................................54
Hình 2.6. Bước 5 cài Vmware......................................................................................55
Hình 2.7. Bước 6 cài Vmware......................................................................................55
Hình 2.8. Bước 7 cài Vmware......................................................................................56
Hình 2.9. File Key Vmware.........................................................................................56
Hình 2.10. Bước 8 cài Vmware....................................................................................56
Hình 2.11. Bước 1 cài EvE..........................................................................................58
Hình 2.12. Bước 2-1 cài EvE.......................................................................................59
Hình 2.13. Bước 2-2 cài EvE.......................................................................................59
Hình 2.14. Bước 2-3 cài EvE.......................................................................................60
Hình 2.15. Bước 3-1 cài EvE.......................................................................................60
Hình 2.16. Bước 3-2 cài EvE.......................................................................................61
Hình 2.17. Bước 3-3 cài EvE.......................................................................................61
Hình 2.18. Bước 3-4 cài EvE.......................................................................................62

Hình 2.19. Bước 3-5 cài EvE.......................................................................................62
Hình 2.20. Bước 4-1 cài EvE.......................................................................................63
Hình 2.21. Bước 4-2 cài EvE.......................................................................................63
Hình 2.22. Bước 4-3 cài EvE.......................................................................................63

Bộ môn Điện tử Viễn thông – Khoa Điện tử

8


Đồ án viễn thông 2 – Sinh viên Nguyễn Thành Nam

Hình 2.23. Bước 4-3 cài EvE.......................................................................................63
Hình 2.24. Bước 4-4 cài EvE.......................................................................................64
Hình 2.25. Bước 4-5 cài EvE.......................................................................................64
Hình 2.26. Bước 4-6 cài EvE.......................................................................................64
Hình 2.27. Địa chỉ IP của EvE.....................................................................................64
Hình 2.28. Đăng nhập vào EvE 1.................................................................................65
Hình 2.29. Đăng nhập vào EvE 2.................................................................................65
Hình 2.30. FileZilla Client...........................................................................................66
Hình 2.31. PuTTY.......................................................................................................66
Hình 2.32. File Image Router, Switch, Win 7 lite........................................................66
Hình 2.33. Ultra VNC..................................................................................................67
Hình 2.34. Bước 1 upload Image Switch.....................................................................67
Hình 2.35. Bước 2-1 upload Image Switch..................................................................68
Hình 2.36. Bước 2-2 upload Image Switch..................................................................68
Hình 2.37. Bước 3-1 upload Image Switch..................................................................69
Hình 2.38. Bước 3-2 upload Image Switch..................................................................69
Hình 2.39. Bước 3-3 upload Image Switch..................................................................69
Hình 2.40. Bước 3-4 upload Image Switch..................................................................70

Hình 2.41. Dowload UltraVNC...................................................................................70
Hình 2.42. Bước 1 upload Image Win 7 lite.................................................................71
Hình 2.43. Bước 3 upload Image Win 7 lite.................................................................71
Hình 2.44. Bước 4 upload Image Win 7 lite.................................................................71
Hình 2.45. Kết quả sau khi upload các Image..............................................................72
Hình 3.1. Mạng máy tính đơn giản..............................................................................75
Hình 3.2. Thêm Router/Switch....................................................................................77
Hình 3.3. Chọn các thơng số cơ bản cho Router/Switch..............................................77
Hình 3.4. Thêm PC......................................................................................................78
Hình 3.5. Chọn các thơng số cơ bản cho PC................................................................78
Hình 3.6. Thêm Cloud.................................................................................................79
Hình 3.7. Vào chế độ đặc quyền trên Router...............................................................79
Hình 3.8. Vào chế độ cấu hình trên Router..................................................................79
Hình 3.9. Đặt hostname cho Router.............................................................................79
Hình 3.10. Cấu hình chống phân giải miền và chống trơi dịng lệnh cho Router.........79
Hình 3.11. Đặt mật khẩu cho chế độ đặc quyền...........................................................80
Hình 3.12. Đặt mật khẩu cho bảng điều khiển của Router...........................................80
Hình 3.13. Mã hóa tồn bộ mật khẩu cho Router.........................................................80
Hình 3.14. Thiết lập cổng e0/0 của Router nhận địa chỉ DHCP từ Cloud Internet.......80

Bộ môn Điện tử Viễn thông – Khoa Điện tử

9


Đồ án viễn thông 2 – Sinh viên Nguyễn Thành Nam

Hình 3.15. Lưu cấu hình Router..................................................................................80
Hình 3.16. Cấu hình Router R1 làm DHCP Server......................................................81
Hình 3.17. Kiểm tra trạng thái DHCP trên Router R1..................................................82

Hình 3.18. Kiểm tra địa chỉ Gateway trên Router R1..................................................82
Hình 3.19. Kiểm tra các địa chỉ R1 đã cấp cho các PC trong mạng.............................82
Hình 3.20.Địa chỉ IP của PC1......................................................................................83
Hình 3.21. Địa chỉ IP của PC2.....................................................................................83
Hình 3.22. Cấu hình Định tuyến EIGRP trên Router R1..............................................84
Hình 3.23. Cấu hình Định tuyến EIGRP trên Router R2..............................................85
Hình 3.24. Kiểm tra quan hệ láng giềng trên Router R1..............................................85
Hình 3.25. Kiểm tra quan hệ láng giềng trên Router R2..............................................85
Hình 3.26. Kiểm tra tuyến EIGRP trên Router R1.......................................................86
Hình 3.27. Kiểm tra tuyến EIGRP trên Router R2.......................................................86
Hình 3.28. PC1 ping đến PC3......................................................................................87
Hình 3.29. PC3 ping đến PC1......................................................................................87
Hình 3.30. Cấu hình NAT trên Router R1....................................................................88
Hình 3.31. Cấu hình NAT trên Router R2....................................................................88
Hình 3.32. PC 1 ping ra internet..................................................................................89
Hình 3.33. PC3 ping ra internet...................................................................................89
Hình 3.34. Phiên NAT trên Router R1.........................................................................90
Hình 3.35. Phiên NAT trên Router R2.........................................................................90
Hình 3.36. Địa chỉ Inside và Outside của các phiên NAT trên Router R1....................90
Hình 3.37. Địa chỉ Inside và Outside của các phiên NAT trên Router R2....................90
Hình 3.38. Các PC truy nhập internet thành công........................................................91

Bộ môn Điện tử Viễn thông – Khoa Điện tử

10


Đồ án viễn thông 2 – Sinh viên Nguyễn Thành Nam

LỜI NĨI ĐẦU

Từ khi chiếc máy tính đầu tiên ra đời cho đến nay máy tính vẫn khẳng định vai trị
lớn của nó trong sự phát triển kinh tế - xã hội.
Ngày nay công nghệ thông tin đã phát triển vượt bậc, tin học được ứng dụng rộng
rãi trong tất cả các ngành, các lĩnh vực của đời sống, đặc biệt là trong lĩnh vực quản lý,
trở thành một phần khơng thể thiếu trong cuộc sống. Nó khơng những giải quyết cơng
việc một cách nhanh chóng mà cịn đem lại hiệu quả kinh tế cao. Chính vì vậy việc
quản trị mạng máy tính là rất quan trọng và cần thiết. Công việc này giúp chúng ta dễ
dàng quản lý và kiểm sốt mạng máy tính khi có sự cố xảy ra.
Với mục đích tìm hiểu tìm hiểu về quản trị mạng, về các kỹ thuật cơ bản cấu thành
nên một mạng máy tính đơn giản, cũng như tạo cơ sở cho đồ án tốt nghiệp. Sau quá
trình học tập và nghiên cứu, cùng với sự hướng dẫn tận tình của Thạc sĩ Lê Thị Huyền
Trang cùng các thầy cô thuộc Bộ mơn Điện tử viễn thơng, em đã hồn thành đồ án
“THIẾT KẾ MẠNG MÁY TÍNH ĐƠN GIẢN TRÊN NỀN MƠ PHỎNG EVE”.
Đồ án này gồm có 4 chương:
-

CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÝ THUYẾT

-

CHƯƠNG 2: CÀI ĐẶT PHẦN MỀM

-

CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ, CẤU HÌNH MẠNG MÁY TÍNH ĐƠN GIẢN

-

CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN
Quá trình thực hiện đồ án gặp nhiều khó khăn, cũng như khơng tránh khỏi

những sai sót vì kiến thức cịn hạn chế, vì vậy em mong sẽ nhận được sự góp ý, nhận
xét của quý thầy cô, cùng các bạn để đề tài được hoàn thiện hơn.

Xin chân thành cảm ơn!

Sinh viên
Nguyễn Thành Nam
Bộ môn Điện tử Viễn thông – Khoa Điện tử

11


Đồ án viễn thông 2 – Sinh viên Nguyễn Thành Nam

Bộ môn Điện tử Viễn thông – Khoa Điện tử

12


Đồ án viễn thông 2 – Sinh viên Nguyễn Thành Nam

1.

CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÝ THUYẾT

1.1. Mục đích nghiên cứu
Việc tìm hiểu lý thuyết trước khi tiến hành thiết kế mơ phỏng một hệ thống nào đó
là việc vơ cùng quan trọng vì đây là bước cơ sở nhất.
Gắn với đồ án này, để có thể thiết kế được một mạng máy tính đơn giản, ta cần

phải tìm hiểu các vấn đề sau:
 Mạng máy tính là gì?
 Cấu trúc tham chiếu và cấu trúc mạng được mạng máy tính sử dụng.
 Các kỹ thuật cơ bản nhất để một mạng máy tính có thể hoạt động (Cấp phát địa
chỉ IP, định tuyến, kết nối mạng ngồi).
1.2. Mạng máy tính
1.2.1. Khái niệm mạng máy tính

Hình 1.1. Sơ đồ tổng quan mạng máy tính

Mạng máy tính (Network) là tập hợp các thiết bị có khả năng truyền dữ liệu và
các thiết bị, hệ thống đầu cuối (như user, server,…) được kết nối với nhau để có thể
giao tiếp và truyền được dữ liệu. Trong một hệ thống mạng có thể truyền tải rất nhiều
kiểu dữ liệu, loại dữ liệu và các ứng dụng khác nhau.
Internet là một mạng có quy mơ lớn nhất và được sử dụng rộng rãi nhất hiện
nay.
Các đối tượng cùng kết nối vào một mạng:
 Người dùng cố định tại nhà, các cơ quan.
 Người dùng di động như các saler, thiết bị phát sóng 3G, 4G, wifi… truy cập
vào hệ thống internet.
 Các công ty, doanh nghiệp kết nối để vận hành thiết bị phục vụ cho công việc
của công ty.

Bộ môn Điện tử Viễn thông – Khoa Điện tử

13


Đồ án viễn thông 2 – Sinh viên Nguyễn Thành Nam

1.2.2. Các thiết bị cơ bản trong một hệ thống mạng máy tính

Hình 1.2. Các thiết bị cơ bản của một hệ thống mạng

Đi từ dưới lên thì hệ thống mạng có thể bao gồm các thành phần cơ bản như:
 User đầu cuối (PC): Các máy tính cá nhân, các thiết bị dùng internet sử dụng
điểm truy cập như wifi phục vụ truyển tải dữ liệu cho người dùng.
 Các đường link kết nối:
- Connector: Cổng mạng RJ-45, RJ-11, …, phục vụ giao tiếp dữ liệu giữa đường
truyền và NIC trên thiết bị.
- Devices tiếp nhận dữ liệu trên máy tính người dùng: NIC (card mạng có dây và
khơng dây). Thực hiện chuyển dữ liệu thành các dạng tín hiệu có thể truyền trên
đường truyền như tín hiệu điện, ….
 Những thiết bị tập trung: Switch, hub, brigde có chức năng tập dung dữ liệu từ
các end users. Thực hiện chuyển mạch dữ liệu ở Layer 2 Ethernet LAN.
 Thiết bị định tuyến đường truyền (Router):
 thực hiện chức năng định tuyến (chọn đường đi tối ưu nhất) cho các dữ liệu đã
được tập trung ở layer 2.
1.2.3. Chức năng chia sẻ tài nguyên của một hệ thống mạng máy tính
Chức năng kết nối cho phép các thiết bị có thể chia sẻ dữ liệu, tài nguyên của cá
nhân, tổ chức. Các hoạt động chia sẻ thường thấy trong một hệ thống mạng doanh
nghiệp (Enterprise):
 Chia sẻ data và các loại application: Người dùng có thể chia sẻ chung một hay
nhiều loại tài nguyên với nhau như hình thức chia sẻ file giữa các máy tính kết
nối với nhau, điều khiển truy cập như Teamviewer hoặc thực hiện các video
conference giữa các chi nhánh của công ty.
 Trao đổi tài nguyên hardware như máy in, máy photocopy,…
 Share tài nguyên lưu trữ như: Dữ liệu trong server hay các hệ thống database,
datacenter của các doanh nghiệp.
Bộ môn Điện tử Viễn thông – Khoa Điện tử

14


Đồ án viễn thông 2 – Sinh viên Nguyễn Thành Nam

1.2.4. Các đặc tính kỹ thuật trong một mơ hình mạng máy tính
 Speed: Cho biết được tốc độ truyền tải dữ liệu được tính bằng đơn vị bps (bit
per second).
 Cost: Các chi phí xây dựng, lắp đặt, vận hành, bảo dưỡng một hệ thống mạng.
 Security: Tính bảo mật dữ liệu trong hệ thống mạng.
 Availability: Tính liên tục trong việc đảm bảo truy cập liên tục.
 Reliability: Độ tin cậy trên đường truyền, khả năng truyền dữ liệu ít mất mát và
sự cố lỗi.
 Topology: Sơ đồ mạng thực hiện cho người quản trị biết được cách thức kết nối
giữa các thiết bị trong một hệ thống và cách thức các luồng dữ liệu được truyền
tải trong hệ thống.
1.2.5. Các sơ đồ đấu nối thiết bị trong một hệ thống (Topology)
Topology có thể chia ra được 2 loại sơ đồ chính:
 Physical topology: sơ đồ vật lý mô tả các kết nối các thiết bị mạng
 Logical topology: mô tả cách thức mà các luồng dữ liệu được truyền tải.
Các dạng sơ đồ đấu nối cơ bản giữa các thiết bị: dạng bus, dạng sao và dạng vịng.
 Bus Topology:

Hình 1.3. Bus Topology

 Star Topology:

Hình 1.4. Star Topology

 Ring Topology:

Bộ môn Điện tử Viễn thông – Khoa Điện tử

15


Đồ án viễn thông 2 – Sinh viên Nguyễn Thành Nam

Hình 1.5. Ring topology

- Mật độ kết nối của các thiết bị được cũng được chia thành 3 dạng:
 Full mesh Topology:

Hình 1.6. Full mesh Topology

+ Full mesh: Ngun lí của sơ đồ này là các thiết bị đều được kết nối đến các thiết bị
cịn lại, tính dự phịng rất cao nhưng bù lại tốn rất nhiều chi phí đầu tư xây lắp.
 Hub – and – Spoke Topology:

Hình 1.7. Hub – and – Spoke Topology

+ Hub – and – Spoke: Thực hiện kết nối giữa thiết bị trung tâm với các thiết bị còn lại ,
sơ đồ này khơng có tính dự phịng, khi hub (spoke) chết thì các client bị cơ lập hồn
tồn, hệ thống mất tính dự phịng nhưng bù lại chi phí đầu tư lắp đặt ít hơn Full mesh
topology.
 Partial – mesh Topology

Hình 1.8. Partial – mesh Topology

Bộ môn Điện tử Viễn thông – Khoa Điện tử

16


Đồ án viễn thông 2 – Sinh viên Nguyễn Thành Nam

+ Partial – mesh: Là sự kết hợp giữa 2 sơ đồ trên, vừa đảm bảo được tính dự phịng
vừa ít tốn chi phí cho việc vận hành và bảo dưỡng. các thiết bị được đấu nối có tính dự
phịng.
1.2.6. Các hình thức kết nối ra Internet
 ADSL (Asymetric Digital Subscriber Line): Kỹ thuật sử dụng đường truyền cáp
đồng điện thoại để kết nối cung cấp đường truyền Internet. Thông qua đường
cáp điện thoại này, các nhà cung cấp dịch vụ mạng (ISP – Internet Service
Provider) sẽ cung cấp đường truyền đến điểm truy cập cho người dùng, thơng
qua đó user có thể truy cập vào Internet.

Hình 1.9. ADSL (Asymetric Digital Subscriber Line)

 FTTH (Fiber to the Home) và FTTB (Fiber to the building): Kỹ thuật sử dụng
đường cáp quang do ISP kéo đến nhà hay cơ quan để cung cấp Internet. Đường
cáp FTTH & FTTB cung cấp đường truyền tốc độ cao hơn so với ADSL.

Hình 1.10.FTTH (Fiber to the Home) và FTTB (Fiber to the building)

 Cable TV: Mạng lưới truyền hình cáp truy cập Internet. Được các nhà cung cấp
cáp truyền hình cung cấp đường truyền Internet kèm theo dịch vụ cáp truyền
hình.

Bộ mơn Điện tử Viễn thông – Khoa Điện tử

17


Đồ án viễn thông 2 – Sinh viên Nguyễn Thành Nam

Hình 1.11. Cable TV

 Leased Line: một loại hình truy cập Internet dành cho các doanh nghiệp. Các
ISP sẽ cung cấp đường truyền đảm bảo về chất lượng dịch vụ truy cập Internet.

Hình 1.12.Leased Line

1.3. Mơ hình OSI và mơ hình TCP/IP
1.3.1. Mơ hình OSI
1.3.1.1. Tổng quan về mơ hình OSI
Mơ hình OSI (Open Systems Interconnection Reference Model, viết ngắn là OSI
Model hoặc OSI Reference Model) – tạm dịch là mơ hình tham chiếu kết nối các hệ
thống mở hay cịn được gọi là mơ hình bảy tầng của OSI. Mơ hình OSI mơ tả bảy tầng
mà hệ thống máy tính sử dụng để giao tiếp qua mạng. Đây là mơ hình tiêu chuẩn đầu
tiên cho truyền thơng mạng, được tất cả các cơng ty máy tính và viễn thơng lớn áp
dụng vào đầu những năm 1980.

Bộ môn Điện tử Viễn thông – Khoa Điện tử

18


Đồ án viễn thông 2 – Sinh viên Nguyễn Thành Nam

Các phân lớp của mơ hình OSI.

Hình 1.13. Mơ hình OSI

Chức năng và nhiệm vụ của các layer của mô hình OSI có thể tóm tắt:
 Physical Layer (Lớp 1): Chuyển đổi các tín hiệu cơ, điện, quang thành các tín
hiệu nhị phân (0,1) để truyền trên đường truyền vật lý.
 Data Link Layer (Lớp 2): Có chức năng định nghĩa các cách thức đóng gói dữ
liệu cho các loại đường truyền. Thực hiện tương tác với các giao thức của lớp
trên, tầng Data Link sử dụng địa chỉ MAC (MAC address – Physical address) là
địa chỉ đặc trưng trên tầng này. SWITCH là thiết bị hoạt động ở tầng Data
link.
 Network Layer (Lớp 3): Vai trò của tầng Network là định tuyến đường truyền.
Tìm ra đường đi tối ưu nhất cho các thực thể. Địa chỉ IP được sử dụng phổ biến
của tầng 3 (Logical address). ROUTER là thiết bị đặc trưng hoạt động ở
tầng này.
Các tầng ít liên quan nếu làm thuần về mạng máy tính:
 Transport Layer (Lớp 4): Làm công việc quản lý thực hiện các tác vụ truyền dữ
liều từ source đến destination (end to end hay host to host). Đảm bảo việc
truyền dữ liệu được tối ưu nhất, lưu ý là các tác vụ truyền này phải được đảm
bảo thông suốt từ các layer 1, 2, 3.
 Session Layer (Lớp 5): Có vai trị chính trong việc thiết lập, duy trì và giải
phóng các session trao đổi dữ liệu giữa các ứng dụng trên 2 host.
 Presentation Layer (Lớp 6): Thực hiện translate để 2 ứng dụng giữa 2 host với
nhau để 2 host này có thể hiểu và giao tiếp được với nhau.

Bộ môn Điện tử Viễn thông – Khoa Điện tử

19

Đồ án viễn thông 2 – Sinh viên Nguyễn Thành Nam

 Application Layer (Lớp 7): Giao diện tương tác trực tiếp giữa các ứng dụng và
dịch vụ mạng đến người dùng.
1.3.1.2. Cách thức hoạt động của mơ hình OSI
Những ngun tắc hoạt động của mơ hình:
 Tầng dưới cung cấp dịch vụ cho các tầng trên nó. Các tầng trên sẽ gửi yêu cầu
dữ liệu xuống tầng dưới và nhận được kết quả. Các tầng trên không quan tâm
cách thức hoạt động của các tầng dưới.
 Phân lớp giao tiếp ngang hàng giữa 2 host với nhau, nhưng các lớp ngang hàng
này muốn giao tiếp được với nhau phải thông qua hoạt động của các lớp dưới.
Các loại dữ liệu sẽ đi lần lượt từ lớp trên xuống lớp dưới, cuối cùng đến tầng
vật lý sẽ biến đổi thành các tín hiệu để đến được host 2 và tiếp tục đi lên lớp
ngang hàng của host 1.

Hình 1.14. Cách thức hoạt động của mơ hình OSI

Q trình đóng gói và giải đóng gói gói tin (Encapsulation và De-encapsulation):

Hình 1.15. Q trình đóng gói gói tin và giải đóng gói gói tin

 Q trính đóng gói gói tin:
- Khi các gói tin đi từ lớp Application xuống lớp Physical. Các giao thức đặc
trưng của mỗi lớp sẽ quy định cách thức đóng gói dữ liệu. Các gói tin này được
Bộ mơn Điện tử Viễn thông – Khoa Điện tử

20

Đồ án viễn thông 2 – Sinh viên Nguyễn Thành Nam

gọi là PDU (Protocol Data Unit). Các gói tin PDU gồm 2 phần là Header (Phần
thơng tin quản lý gói tin của các tầng) và Data (dữ liệu thực của gói tin được
truyền).
- Gói tin PDU đi từ trên xuống dưới chúng sẽ được đóng gói thành data lớp bên
dưới và được đóng thêm header của tầng dưới. Cứ xuống thêm một tầng thì sẽ
có một header được thêm vào. Đặc biệt ở tầng Data Link , gói tin sẽ được đóng
thêm một trường kiểm sốt lỗi FCS (phần trailer).
 Q trính giải đóng gói gói tin:
- Tại đầu nhận q trình mở gói sẽ bắt đầu một chiều ngược lại từ tầng 1 đến tầng
7, cứ mỗi khi lên một tầng thì header của tầng dưới lại được gỡ bỏ để trả lại gói
tin dữ liệu PDU. Đến tầng 7 dữ liệu sẽ được mở gói hồn tồn sau đó gửi data
trực tiếp đến người dùng.
- Đơn vị dữ liệu của gói tin trên các tầng:
+ Application, Presentation, Session: Data
+ Transport: Segment
+ Network: Packet
+ Data Link: Frame
+ Physical: Bit
1.3.2. Mơ hình TCP/IP

Hình 1.16. Mơ hình TCP/IP

TCP/IP hoặc Transmission Control Protocol/Internet Protocol (Giao thức điều
khiển truyền vận/giao thức mạng) là một bộ các giao thức trao đổi thông tin được sử
dụng để kết nối các thiết bị mạng trên Internet. TCP/IP có thể được sử dụng như là một
giao thức trao đổi thông tin trong một mạng riêng (intranet hoặc extranet).
Mơ hình này được sử dụng khá rộng rãi hiện nay do sự đơn giản của nó khi so với
mơ hình OSI (hiện chỉ được sử dụng trong việc tham chiếu cơng nghệ 7 lớp). Khác với

mơ hình OSI, TCP/IP tổ chức dữ liệu theo sơ đồ 4 lớp như hình 1.17, trong đó các
chức năng của từng tầng:

Bộ mơn Điện tử Viễn thông – Khoa Điện tử

21