tìm hiểu và cấu hình mạng vlan trong doanh nghiệp

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HỒ CHÍ MINH
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ
BỘ MÔN VIỄN THÔNG
---------------o0o---------------

BÁO CÁO ĐỒ ÁN 1
TÌM HIỂU VỀ VLAN VÀ GIAO THỨC ĐỊNH
TUYẾN ĐỘNG OSPF

GVHD: ThS Đinh Quốc Hùng
SVTH: Lâm Trọng Nhân
MSSV: 1911749

TP. HỒ CHÍ MINH, THÁNG 5 NĂM 2023


LỜI CẢM ƠN
Lời đầu tiên em xin cảm ơn giảng viên hướng dẫn của mình là thầy Đinh Quốc Hùng đã
giúp đỡ và hướng dẫn và chỉ bảo cho em trong thời gian em làm đồ án vừa qua, giúp em có
thêm định hướng cho tương lai của mình sau này.
Tiếp theo em xin cảm ơn quý thầy cô trong trường ĐH Bách Khoa Thành phố Hồ Chí
Minh đã giảng dạy và truyền những kiến thức và cảm hứng đến tất cả những sinh viên như
em, để chúng em có thêm nhiều kiến thức, mở mang thêm cách tư duy, sáng tạo trong cuộc
sống.
Với những kiến thức cịn thiếu sót, những kỹ năng cịn hạn hẹp, em khơng thể tránh
được những sai lầm, rất mong nhận được những góp ý, nhận xét từ thầy cô.
Em xin chân thành cảm ơn!

TP Hồ Chí Minh, tháng 5 năm 2023.

Sinh viên

i


BÁO CÁO ĐỒ ÁN 1

GVHD: ThS Đinh Quốc Hùng

MỤC LỤC
CHƯƠNG 1. GIỚI THIỆU..................................................................................................................1
1.1

TỔNG QUAN...........................................................................................................................1

1.2

NHIỆM VỤ ĐỀ TÀI.................................................................................................................1

CHƯƠNG 2. LÝ THUYẾT.................................................................................................................2
2.1

QUY TRÌNH XÂY DỰNG MỘT HỆ THỐNG MẠNG DOANH NGHIỆP VỪA VÀ NHỎ...2

2.1.1

Hệ thống mạng là gì?......................................................................................................2

2.1.2

Các bước để xây dựng một hệ thống mạng doanh nghiệp...............................................3

2.1.3

Các quy tắc khi xây dựng hệ thống mạng doanh nghiệp.................................................6

2.2

MỘT SỐ KHÁI NIỆM KHI CẤU HÌNH MẠNG DOANH NGHIỆP.....................................7

2.2.1

Mơ hình OSI và mơ hình TCP/IP....................................................................................7

2.2.2

Ethernet và VLAN..........................................................................................................9

2.2.3

Spanning Tree Protocol (STP)......................................................................................14

2.2.4

Giao thức Open Shortest Path First (OSPF)..................................................................17

2.2.5

Access Control List (ACL)...........................................................................................19

2.2.6

Network Address Translation (NAT)............................................................................20

CHƯƠNG 3. THỰC HIỆN CẤU HÌNH VÀ MƠ PHỎNG.............................................................23
3.1

XÂY DỰNG MƠ HÌNH MẠNG VÀ CẤU HÌNH TRÊN CISCO PACKET TRACER.........23

3.2

KẾT QUẢ MƠ PHỎNG..........................................................................................................38

3.2

ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ...........................................................................................................42

CHƯƠNG 4. KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN..................................................................43
4.1

KẾT LUẬN.............................................................................................................................43

4.2

HƯỚNG PHÁT TRIỂN..........................................................................................................43

TÀI LIỆU THAM KHẢO..................................................................................................................45

ii

BÁO CÁO ĐỒ ÁN 1

GVHD: ThS Đinh Quốc Hùng

DANH MỤC HÌNH MINH HỌA
Hình 2.1: Mơ hình mạng đơn giản.........................................................................................................2
Hình 2.2: Mơ hình mạng phân cấp của Cisco........................................................................................3
Hình 2.3: Thi cơng hệ thống mạng.........................................................................................................5
Hình 2.4: Một số nguyên tắc khi xây dựng mạng doanh nghiệp.............................................................7
Hình 2.5: Mơ hình OSI và mơ hình TCP/IP............................................................................................7
Hình 2.6: Các bộ phận của một đường kết nối vật lý ethernet..............................................................10
Hình 2.7: Một số ví dụ về tiêu chuẩn cho cáp của Ethernet.................................................................11
Hình 2.8: Đầu kết nối RJ45, cổng RJ45...............................................................................................11
Hình 2.9: Cấu trúc khung (frame) của Ethernet...................................................................................12
Hình 2.10: Cấu trúc của địa chỉ MAC..................................................................................................13
Hình 2.11: Các switch có kết nối dự phịng..........................................................................................15
Hình 2.12: Ví dụ về PVST.....................................................................................................................15
Hình 2.13: Bảng trang thái port của IEEE STP...................................................................................16
Hình 2.14: Cấu trúc gói tin Hello.........................................................................................................18
Hình 2.15: Một số giá trị Metric của các cổng.....................................................................................19
Hình 3.1: Mơ hình mạng cơng ty A mơ phỏng trên Cisco Packet Tracer.............................................23
Hình 3.2: Liệt kê cấu hình từng thiết bị bằng Excel.............................................................................24
Hình 3.3: Kiểm tra cấu hình trên RouterBien.......................................................................................26
Hình 3.4: KIểm tra cấu hình trên MultilayerSwitch2...........................................................................27
Hình 3.5: Kiểm tra đồng bộ VLAN trên MultilayerSwitch1..................................................................28
Hình 3.6: Kiểm tra đồng bộ VLAN trên switch access Tang4...............................................................29
Hình 3.7: Gán cổng VLAN 10 và VLAN 20 trên switch access Tang4..................................................30
Hình 3.8: Kiểm tra cấu hình SVI trên MultilayerSwitch1.....................................................................31
Hình 3.9: Kiểm tra bảng định tuyến trên MultilayerSwitch1................................................................35

Hình 3.10:Cấu hình DHCP server cho từng VLAN..............................................................................36
Hình 3.11:Xin IP từ DHCP server trên PC KeToan1...........................................................................38
Hình 3.12: Xin IP từ DHCP server trên PC ThuKi1.............................................................................39

iii


BÁO CÁO ĐỒ ÁN 1

GVHD: ThS Đinh Quốc Hùng

Hình 3.13:Kết quả ping từ KeToan1 đến ThuKi1.................................................................................40
Hình 3.14:Kết quả từ ThuKi1 đến GiamDoc........................................................................................41
Hình 3.15:Kết quả khi mơ phỏng kết nối với Internet của PC KiThuat1..............................................41
Hình 3.16:Bảng NAT trên RouterBien..................................................................................................42

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
ACL

Access Control List

iv


BÁO CÁO ĐỒ ÁN 1

GVHD: ThS Đinh Quốc Hùng

BDR

Back-up Designated Router

BPDU

Bridge Protocol Data Unit

CAN

Campus Area Network

DCE

Data Communications Equipment

DR

Designated Router

DoS

Denial of Service

DTE

Data Terminal Equipment

IP

Internet Protocol

LAN

Local Area Network

LSA

Link State Advertisements

LSDB

Link State Data Base

LSU

Link State Update

MAC

Media Access Control

NAT

Network Address Translation

NIC

Network Interface Card

OSI

Open System Interconnection

OSPF

Open Shortest Path First

PVST

Per Vlan Spanning Tree

RSTP

Rapid Spanning Tree Protocol

SPF

Shortest Path First

STP

Spanning Tree Protocol

TCP

Transmission Control Protocol

UDP

User Datagram Protocol

v


BÁO CÁO ĐỒ ÁN 1

GVHD: ThS Đinh Quốc Hùng

VLAN

Virtual Local Area Network

WAN

Wide Area Network

vi


BÁO CÁO ĐỒ ÁN 1

GVHD: ThS Đinh Quốc Hùng

CHƯƠNG 1. GIỚI THIỆU
1.1 TỔNG QUAN
Hệ thống mạng là sự kết nối và có thể chia sẻ dữ liệu giữa những thiết bị khác nhau.
Các hệ thống mạng có thể ở quy mơ trong một căn phịng, một tịa nhà, một khu vực hoặc
có thể là tồn cầu. Trong thời buổi cơng nghệ thơng tin phát triển rất nhanh hiện nay, thì
việc xây dựng một hệ thống mạng hoạt động ổn định, bảo mật cao là điều quan trọng đối
với bất kì công ty nào. Nhất là với những doanh nghiệp vừa và nhỏ, họ cần xây dựng một
hệ thống mạng hoạt động hiệu quả và đi đôi với sự phù hợp về khả năng kinh tế và quản lí

của họ.
1.2 NHIỆM VỤ ĐỀ TÀI
Xây dựng hệ thống mạng cho doanh nghiệp vừa và nhỏ sẽ được phân tích qua các
nội dung như sau:
Nội dung 1: Tìm hiểu về quy trình xây dựng, thiết kế một hệ thống mạng cho một
doanh nghiệp vừa và nhỏ.
Nội dung 2: Tìm hiểu về một số khái niệm, cách cấu hình cơ bản, cần thiết cho một
hệ thống mạng có thể hoạt động.
Nội dung 3: Thực hiện cấu hình và mơ phỏng mơ hình mạng trên phần mềm Cisco
Packet Tracer.

1


BÁO CÁO ĐỒ ÁN 1

GVHD: ThS Đinh Quốc Hùng

CHƯƠNG 2. LÝ THUYẾT
2.1 Tìm hiều về VLAN.
2.1.1 VLAN là gì.
Trước khi đi sâu tìm hiểu thuật ngữ VLAN là gì, ta phải biết được LAN là gì? LAN là
thuật ngữ viết tắt của cụm từ Local Area Network. Đây là thuật ngữ được dùng để chỉ một
mạng cục bộ. Thuật ngữ trên còn được định nghĩa là tất cả các máy tính cùng hoạt động
trong một miền quảng bá. Khi này bạn cần nhớ rằng, trong khi các Router hay bộ định
tuyến có tác dụng chặn tin quảng bá, thì Switch - Bộ chuyển mạch lại chuyển tiếp dữ liệu.
VLAN (Virtual Local Area Network) là một mạng tùy chỉnh, được tạo từ một hay
nhiều switch khác nhau. Mạng VLAN cho phép một nhóm thiết bị khả dụng được kết hợp
với nhau thành một mạng logic. Từ đó tạo ra một mạng LAN ảo (Virtual LAN), được quản
lý giống như một mạng LAN vật lý.

Một VLAN đơn giản là một tập hợp của các cổng của switch nằm trong cùng một miền
broadcast. Các cổng có thể được nhóm vào các VLAN khác nhau trên từng switch và trên
nhiều switch. Bằng cách tạo ra nhiều VLAN, các switch sẽ tạo ra nhiều miền broadcast.
Lúc đó, khi một gói tin dạng broadcast được gửi bởi một thiết bị nằm trong một VLAN sẽ
được chuyển đến những thiết bị khác trong cùng VLAN, và dĩ nhiền sẽ không ảnh hưởng
đến các VLAN khác.

2


BÁO CÁO ĐỒ ÁN 1

GVHD: ThS Đinh Quốc Hùng

Mỗi VLAN nên có một dãy địa chỉ IP riêng và các thiết bị trong cùng VLAN được sử
cùng dãy địa chỉ mạng này. Tuy nhiên, ta vẫn có thể đặt nhiều địa chỉ trong một VLAN và
dùng tính năng gán địa chỉ IP thứ 2 (secondary address) trên các router để định tuyến giữa
các VLAN và các subnet. Bạn cũng có thể thiết kế một mạng dùng chỉ một subnet trên
nhiều VLAN và dùng router với chức năng proxy-arp để chuyển lưu lượng giữa các máy
trong các VLAN này.
Bên cạnh đó chúng ta có VLAN dùng riêng (private VLAN) có thể được xem như gồm
một subnet trên nhiều VLAN. Các switch thuần tuý hoạt động lớp 2 chuyển các khung tin
giữa các thiết bị trên cùng một VLAN nhưng nó khơng chuyển các khung tin giữa các thiết
bị khác VLAN. Để chuyển dữ liệu giữa hai VLAN, một thiết bị switch lớp 3 hoặc router
phải được dùng.
2.1.2. Private VLAN (VLAN dùng riêng)
Private VLAN cho phép một switch tách biệt các máy trạm và xem các máy trạm
này nằm trên các VLAN khác nhau trong khi vẫn dùng duy nhất một IP subnet. Một tình
huống phổ biến để triển khai private VLAN là trong các trung tâm lưu trữ dữ liệu của các
nhà cung cấp dịch vụ. Nhà cung cấp dịch vụ có thể cài đặt một router và một switch. Sau

đó, nhà cung cấp sẽ gắn các thiết bị từ các khách hàng khác nhau vào cùng một switch.
Private VLAN cho phép nhà cung cấp dịch vụ dùng một subnet duy nhất cho cả toà nhà,
cho các cổng khác nhau của khách hàng sao cho nó khơng thể giao tiếp trực tiếp trong khi
vẫn hỗ trợ tất cả các khách hàng trong một switch duy nhất.
Một private VLAN bao gồm các đặc điểm sau:
-

Các cổng cần giao tiếp với các thiết bị khác.

-

Các cổng cần giao tiếp với nhau và các thiết bị khác, thường là router.

-

Các cổng giao tiếp chỉ với những thiết bị dùng chung.

3


BÁO CÁO ĐỒ ÁN 1

GVHD: ThS Đinh Quốc Hùng

Hình: Mơ hình Private VLAN
Để hỗ trợ những nhóm cổng trên, một private VLAN bao gồm VLAN chính
(primary VLAN) và một hoặc nhiều VLAN phụ (secondary VLAN). Các cổng trong
primary VLAN được gọi là promicuous có nghĩa là nó có thể gửi và nhận các khung tin
với bất kỳ các cổng nào khác, kể cả với những cổng được gán vào secondary VLAN. Các
thiết bị được truy cập chung, chẳng hạn như router hay server thường được đặt vào trong

primary VLAN. Các cổng khác, chẳng hạn như các cổng của khách hàng sẽ gắn vào một
trong những secondary VLAN. Secondary VLAN thường có một trong hai dạng là VLAN
dùng chung (community VLAN) và VLAN tách biệt (isolated VLAN). Các kỹ sư sẽ chọn
lựa kiểu tùy thuộc vào thiết bị có là một thành phần của tập hợp các cổng cho phép gửi
khung tin vào và ra (community VLAN). Còn kiểu cổng bị tách biệt (isolated port) sẽ
không thể truyền đến các cổng khác ngoài VLAN.

4


BÁO CÁO ĐỒ ÁN 1

GVHD: ThS Đinh Quốc Hùng

2.1.3 Phân loại VLAN.
Để nắm được cách phân loại VLAN là gì, chúng ta cần căn cứ vào cấu tạo của từng
mạng VLAN. Nói đúng hơn chính cách thức tạo nên VLAN sẽ hỗ trợ người dùng phân loại
mạng máy tính ảo. Tính đến thời điểm hiện tại, có hai mạng VLAN phổ biến là Static
VLAN hay VLAN tĩnh và Dynamic VLAN hay VLAN động.
2.1.3.1 Static VLAN (VLAN tĩnh).
VLAN tĩnh còn được gọi là VLAN dựa trên cổng được tạo bằng cách gán các cổng
cho một VLAN theo cách thủ công. Khi một thiết bị được kết nối với một cổng, nó sẽ tự
động giả định VLAN mà cổng đó được gán. Nếu người dùng thay đổi cổng và vẫn cần truy
cập vào cùng một VLAN, người quản trị mạng phải gán cổng cho VLAN theo cách thủ
công. Các VLAN tĩnh thường được sử dụng để giảm phát sóng và tăng tính bảo mật. Vì
các VLAN tĩnh có chi phí quản trị nhỏ và cung cấp khả năng bảo mật tốt hơn các thiết bị
chuyển mạch truyền thống nên chúng được sử dụng rộng rãi. Một điểm mạnh khác của
VLAN tĩnh là khả năng kiểm soát nơi người dùng di chuyển trong một mạng lớn. Bằng
cách gán các cổng cụ thể trên các thiết bị chuyển mạch trong mạng, người quản trị mạng
có thể kiểm sốt việc truy cập và giới hạn tài nguyên mạng mà người dùng có thể sử dụng.

2.1.3.2 Dynamic VLAN (VLAN động).
VLAN động được tạo bằng cách gán máy chủ cho một VLAN khi máy chủ được
cắm vào một bộ chuyển đổi sử dụng địa chỉ phần cứng được lưu trữ trong cơ sở dữ liệu.
VLAN động sử dụng một máy chủ trung tâm được gọi là VMPS (Máy chủ chính sách
thành viên VLAN). VMPS được sử dụng để xử lý các cấu hình cổng của mọi switch trên
mạng VLAN. Máy chủ VMPS giữ một cơ sở dữ liệu chứa địa chỉ MAC của tất cả các máy
trạm có VLAN mà nó thuộc về. Điều này cung cấp ánh xạ địa chỉ VLAN đến MAC. Sơ đồ
ánh xạ này cho phép các máy chủ di chuyển bên trong mạng và kết nối với bất kỳ bộ
chuyển mạch nào, là một phần của mạng VMPS và vẫn duy trì cấu hình VLAN của nó.
Khối lượng cơng việc ban đầu cần thiết để cấu hình VMPS là lớn, do đó các VLAN động
khá hiếm. Khi một máy chủ được kết nối với một bộ chuyển mạch, nó sẽ được kiểm tra
dựa trên cơ sở dữ liệu VMPS về tư cách thành viên VLAN của nó trước khi cổng được
kích hoạt và được gán cho một VLAN. Điều này ngăn máy chủ nước ngoài truy cập vào
mạng bằng cách chỉ cần cắm máy trạm vào ổ cắm trên tường.

5


BÁO CÁO ĐỒ ÁN 1

GVHD: ThS Đinh Quốc Hùng

2.1.3.3 Sự khác biệt giữa VLAN tĩnh và VLAN động.
Sự khác biệt chính giữa VLAN tĩnh và VLAN động là các VLAN tĩnh được cấu
hình theo cách thủ cơng bằng cách gán các cổng cho một VLAN trong khi các VLAN động
sử dụng cơ sở dữ liệu lưu trữ ánh xạ VLAN đến MAC để xác định VLAN mà một máy chủ
cụ thể được kết nối. Điều này cung cấp tính linh hoạt hơn trong các VLAN động cho phép
các máy chủ di chuyển trong mạng thay vì mạng tĩnh. Nhưng việc cấu hình máy chủ
VMPS có chứa ánh xạ VLAN đến MAC địi hỏi nhiều cơng việc ban đầu. Do đó, các quản
trị viên mạng có xu hướng thích các VLAN tĩnh hơn.

2.1.4 VLAN hoạt động như thế nào và khi nào cần sử dụng VLAN.
2.1.4.1 VLAN hoạt động như thế nào?
VLAN được tạo bằng cách thêm tag hoặc header vào mỗi frame Ethernet. Tag này
cho mạng biết frame sẽ được gửi đến VLAN nào. Các thiết bị trong những VLAN khác
nhau khơng thể nhìn thấy lưu lượng của nhau trừ khi chúng đều kết nối với router được cấu
hình cho phép việc này.
Các VLAN trọng mạng được xác định bằng một số có phạm vi hợp lệ từ 1 đến
4094. Trên bộ chuyển mạch VLAN, bạn chỉ định các port số VLAN thích hợp chỉ trong
phạm vi này.

Hình: mơ tả hoạt động của VLAN

6


BÁO CÁO ĐỒ ÁN 1

GVHD: ThS Đinh Quốc Hùng

2.1.4.2 Khi nào cần sử dụng VLAN?
Hiện nay, VLAN đóng một vai trị rất quan trọng trong cơng nghệ mạng LAN. Để
thấy rõ được lợi ích của VLAN, chúng ta hãy xét trường hợp sau:
Giả sử một cơng ty có 3 bộ phận là: Engineering, Marketing, Accounting, mỗi bộ
phận trên lại trải ra trên 3 tầng. Để kết nối các máy tính trong một bộ phận với nhau thì ta
có thể lắp cho mỗi tầng một switch. Điều đó có nghĩa là mỗi tầng phải dùng 3 switch cho 3
bộ phận, nên để kết nối 3 tầng trong công ty cần phải dùng tới 9 switch. Rõ ràng cách làm
trên là rất tốn kém mà lại không thể tận dụng được hết số cổng (port) vốn có của một
switch. Chính vì lẽ đó, giải pháp VLAN ra đời nhằm giải quyết vấn đề trên một cách đơn
giản mà vẫn tiết kiệm được tài ngun

Hình: mơ hình VLAN
Như hình vẽ trên ta thấy mỗi tầng của công ty chỉ cần dùng một switch, và switch này
được chia VLAN. Các máy tính ở bộ phận kỹ sư (Engineering) thì sẽ được gán vào VLAN
Engineering, các PC ở các bộ phận khác cũng được gán vào các VLAN tương ứng là
Marketing và kế toán (Accounting). Cách làm trên giúp ta có thể tiết kiệm tối đa số switch
phải sử dụng đồng thời tận dụng được hết số cổng (port) sẵn có của switch.
7


BÁO CÁO ĐỒ ÁN 1

GVHD: ThS Đinh Quốc Hùng

Từ đây ta có thể nhìn thấy chúng ta nên sử dụng VLAN trong một số trường hợp sau:
-

Có nhiều user trong mạng LAN.

-

Lưu lượng quảng bá (broadcast traffic) lớn.

-

Các bộ phận làm việc cần gia tăng tính bảo mật hoặc bị làm chậm vì có q nhiều
bản tin quảng bá.

-

Chuyển đổi một switch đơn thành nhiều switch ảo.

2.1.5 Cấu trúc thông tin của VLAN.
2.1.5.1 VLAN ID:
Mặc định các port trên switch sẽ thuộc về VLAN 1, Khi có nhu cầu chia VLAN
người quản trị sẽ chuyển các port mình cần vào VLAN ID tương ứng.
Khi các Frame của một VLAN đi qua đường Trunking, nó sẽ được gắn g thêm một
phần gọi là Tag VLAN để xác định một Frame là của VLAN ID nào.
2.1.5.2 VLAN names:
VLAN names: Là tên gợi nhớ do người quản trị đặt tương ứng cho VLAN ID mình
cần.
2.1.5.3 Trunks Port (cổng trung kế)
Là port đấu nối giữa các switch để đồng bộ các thông tin VLAN giữa các Switch.
Đấu nối với thiết bị định tuyến hỗ trợ chuẩn của cổng Trunk trên switch để định
tuyến cho các máy trong các VLAN có thể truyền thơng với nhau.
2.1.5.4 VLAN Trunking:
IEEE 802.1Q: Gọi tắt là chuẩn dot 1q, đây là chuẩn mở, được sử dụng trên thiết bị
của rất nhiều hãng sản xuất thiết bị. Các thiết bị của các hãng khác nhau có hỗ trợ chuẩn
này đều có thể đấu nối với nhau.
Cisco Inter-Switch Link (ISL): Là chuẩn Trunking riêng của Cisco, chỉ hỗ trợ thiết
bị Cisco. Tuy nhiên, không phải bất kỳ switch nào của Cisco cũng hỗ trợ chuẩn này, ví dụ
trên switch 2960 chỉ hỗ trợ dot 1q.

8


BÁO CÁO ĐỒ ÁN 1

GVHD: ThS Đinh Quốc Hùng

2.1.5.5 Access port (cổng truy cập)

Là port được kết nối với switch khác nhau. Loại giao diện này có thể mang lưu
lượng của nhiều VLAN, do đó cho phép bạn mở rộng các VLAN trên tồn bộ mạng của
mình. Các khung được gắn thẻ bằng cách gán VLAN ID cho mỗi khung khi chúng đi qua
giữa các công tắc.
2.1.5.6 VLAN Access port:
Kết nối thiết bị vào VLAN, cho phép các máy truy cập dữ liệu.
Kết nối với các Access Switch để mở rộng VLAN.
Ngày nay, ngoài việc chia VLAN trên switch, người ta cịn có thể chia VLAN trên
Access point WiFi, các switch ảo của các phần mềm ảo hóa chuyện nghiệp như VMware
Esxi.
2.1.6.6 Sự khác biệt giữa Trunk port và Access Port:

Hình: Hình phân biệt sự khác nhau giữa Access port và Trunks port.

9


BÁO CÁO ĐỒ ÁN 1

GVHD: ThS Đinh Quốc Hùng

2.1.6 Ưu nhược điểm của VLAN.
2.1.6.1 Ưu điểm.
VLAN cho phép quản trị viên mạng thiết lập các mạng riêng biệt bằng cách cấu
hình thiết bị mạng, chẳng hạn như bộ định tuyến, mà không cần điều chỉnh hệ thống cáp.
Một VLAN cho phép người quản trị mạng phân chia, thiết lập và thay đổi mạng để tổ chức
và lọc dữ liệu cho phù hợp.
VLAN cũng rất quan trọng vì chúng cải thiện hiệu quả mạng tổng thể bằng cách
nhóm các thiết bị thường xuyên giao tiếp nhất. VLAN cung cấp khả năng bảo vệ trong các
mạng lớn hơn bằng cách cho phép mức độ kiểm soát thiết bị cao hơn. Các VLAN để kiểm

soát lưu lượng nâng cao hầu hết được các tổ chức lớn hơn thiết lập cho các thiết bị phân
vùng lại.
Bởi vì các máy trạm chỉ có thể được chuyển sang một VLAN khác thông qua một
sự thay đổi trong thiết lập chuyển mạch, nên việc định vị các máy trạm này rất dễ dàng.
Người dùng có thể trao đổi tệp và dịch vụ nhanh hơn nếu họ có một VLAN duy
nhất cho tất cả những người làm việc cùng nhau trong một dự án nhất định. Nếu người
dùng chuyển đổi bàn làm việc của họ sau khi kết nối với mạng, máy tính của họ vẫn ở
trong cùng một VLAN, miễn là các VLAN được gắn đúng cách. Nếu quản trị viên mạng
muốn chặn các kết nối đến máy chủ hoặc máy tính khác, chúng có thể bị tắt trong VLAN
của họ. Người dùng sau đó có thể được cung cấp quyền kiểm soát một cách chọn lọc trong
các VLAN khác.
2.1.6.2 Nhược điểm:
Một gói tin có thể bị rị rỉ từ VLAN này sang VLAN khác.
Cần có một bộ định tuyến mạnh để kiểm soát khối lượng việc trong các mạng lớn.
Một VLAN không thể chuyển tiếp lưu lượng mạng tới các VLAN khác.

10


BÁO CÁO ĐỒ ÁN 1

2.2.1.

GVHD: ThS Đinh Quốc Hùng

Giao thức Open Shortest Path First.

Các giao thức định tuyến động (Dynamic Routing Protocol) về cơ bản trao đổi thông
tin để các router có thể xây dựng các tuyến đường. Các router tìm hiểu thơng tin về các
mạng con, các đường đến các mạng con đó và thơng tin số liệu về mức độ của mỗi đường

route so với các đường route khác. Sau đó, giao thức định tuyến có thể chọn tuyến đường
tốt nhất hiện tại cho mỗi mạng con, xây dựng bảng định tuyến IP.
Link State là giao thức xây dựng đường đi tốt nhất (Shortest path first) thông qua giải
thuật Dijkstra. Các router chỉ cần trao đổi thông tin của nhau như trạng thái đường link, địa
chỉ IP mà khơng cần gửi cả bảng định tuyến. Sau khi có thơng tin nó sẽ xây dựng ra một
bảng định tuyến và đường đi tốt nhất. OSPF – Open Shortest Path First là một giao thức

11


BÁO CÁO ĐỒ ÁN 1

GVHD: ThS Đinh Quốc Hùng

định tuyến link – state điển hình. Đây là một giao thức được sử dụng rộng rãi trong các
mạng doanh nghiệp.
Hoạt động của OSPF có thể chia thành 4 bước:
B1. Mỗi router bầu 1 router-id định danh duy nhất trên 1 vùng. Xét theo thứ tự:
-

Admin đặt bằng câu lệnh cấu hình.

-

Địa chỉ IP loopback lớn nhất

-

Địa chỉ IP lớn nhất.

B2. Thiết lập láng giềng.
Từng router sẽ gửi ra các cổng gói tin Hello cho các router láng giềng. Cấu trúc của
một gói tin Hello được thể hiện ở hình dưới:

Hình 2.14: Cấu trúc gói tin Hello.
Để thiết lập được kết nối láng giềng thì phải có các đặc điểm sau: phải có cùng Area ID
tức là chung vùng, cùng 1 subnet, Hello timer-Dead timer có cùng giá trị, Xác thực
Authentication để tham gia vào OSPF,…
B3. Xây dựng bảng Link-state Database (LSDB).
Khi thiết lập xong quan hệ láng giềng, các router sẽ gửi các gói tin LSU (Link state
update) có chứa thơng tin là LSA (Link state Advertisement) để thành lập bảng LSDB cho

12


BÁO CÁO ĐỒ ÁN 1

GVHD: ThS Đinh Quốc Hùng

từng con. LSA chứa các thông tin như router ID, địa chỉ IP của cổng, trạng thái của cổng
đó, cost,… Các trạng thái của router trong LSDB:
-

Môi trường point-to-point trạng thái sẽ là Full/--

-

Môi trường multiaccess sẽ thực hiện bầu chọn trên mỗi subnet
1 DR (designated router) sẽ nhận tất cả các LSU và gửi cho các con còn lại.
1 BDR (Back-up designated router) chỉ nhận tất cả các LSU chứ không gửi đi.

Các router còn lại là DR-other chỉ nhận LSU từ DR.

Việc bầu chọn này diễn ra trên các cổng kết nối theo trình tự:
-

Xét Priority, cao nhất thì được làm DR, cao thứ hai được làm BDR.

-

Nếu Priority bằng nhau thi xét tới router id

Thay vì tất cả các router đều phải nhận tất cả các LSU và gửi chúng đi thì phân chia rõ
vai trị như trên, việc bầu chọn này giúp tiết kiệm được tài nguyên mạng rất lớn.
B4. Thiết lập bảng định tuyến.
OSPF LSA chứa thông tin hữu ích, nhưng chúng khơng chứa thơng tin cụ thể mà router
cần thêm vào bảng định tuyến IPv4 của nó. Từng router sẽ phải dựa trên các thơng tin đó
và tự xây dựng bảng định tuyến của nó bằng cách sử dụng giao thức Shortest Path First
108
(SPF). Giao thức này tính tốn chi phí đường đi dựa trên Metric: Bandwidth (bps )

Hình 2.15: Một số giá trị Metric của các cổng
Thuật tốn SPF dùng thuật tốn Dijkstra tính tốn tất cả các đường đi cho một mạng
con-nghĩa là tất cả các đường đi có thể từ router đến mạng con đích. Nếu có nhiều hơn một

13