UBND TỈNH BÌNH ĐỊNH
TRƯỜNG CAO ĐẲNG KỸ THUẬT CƠNG NGHỆ QUY NHƠN
GIÁO TRÌNH
MƠ ĐUN: LẮP ĐẶT HỆ THỐNGMẠNG LAN
NGHỀ: KỸ THUẬT LẮP RÁP, SỬA CHỮA MÁY TÍNH
TRÌNH ĐỘ: CAO ĐẲNG
Bình Định
TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN
Tài liệu này thuộc loại sách giáo trình nên các nguồn thông tin có thể được phép
dùng nguyên bản hoặc trích dùng cho các mục đích về đào tạo và tham khảo.
Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc hoặc sử dụng với mục đích kinh doanh
thiếu lành mạnh sẽ bị nghiêm cấm.
Biên soạn
ThS. Lâm Bá Mẫn
1
LỜI GIỚI THIỆU
Giáo trình Lắp đặt hệ thống mạng LANđược biên soạn với mục tiêu cung cấp
cho sinh viên các kiến thức cơ bản về lý thuyết và thực hành về kỹ năng lắp đặt hệ
thống mạng LAN.
Giáo trình gồm 5 bài:
Bài 1. Tìm hiểu tổng quan về mạng máy tính
Bài học này sẽ giới thiệu cho sinh viên các kiến thức cơ bản về mạng máy tính
như khái niệm về mạng máy tính, phân loại mạng, mô hình tham chiếu OSI cùng với
chức năng của các lớp trong mô hình, giúp sinh viên hiểu được cách truyền nhận dữ
liệu trong mạng. Ngoài ra bài học này cũng cung cấp cho sinh viên các kiến thức liên
quan đến các loại cáp mạng, các loại thiết bị thường dùng trong mạng LAN.
Bài 2: Khảo sát quy trình lắp đặt mạng lan
Bài này sẽ giới thiệu sơ lược về nhiệm vụ của từng giai đoạn để ta có thể hình
dung được tất cả các vấn đề có liên quan trong quy trình lắp đặt mạng LAN.
Bài 3. Chia mạng con
Bài học này sẽ giới thiệu cho người học các khái niệm về địa chỉ Ip, các lớp địa
chỉ IP. Cùng với đó bài học này sẽ trang bị cho người học kỹ năng chia mạng con, một
kỹ thuật quan trong được ứng dụng rơng rãi trong thực tế.
Bài 4. Cấu hình cơ bản các thiết bị mạng: switch, router
Switch và Router là hai thiết bị quan trọng thường được sử dung trong mạng
LAN. Hầu hết các mạng LAN hiện nay dù quy mô lớn hay nhỏ hầu như đều sử dụng
Switch. Trong các mạng LAN quy mô vừa hoặc lớn của các doanh nghiệp mà ở đó cần
có sự phân chia các vùng xung đột, tang hiệu suất của mạng chúng ta sẽ bắt gặp sự
xuất hiện của các Router. Cho nên việc cấu hình hai thiết bị này là công việc thường
gặp trong quá trình lắp đặt và bảo trì mạng máy tính.
Bài học này sẽ giúp chúng ta tìm hiểu và thực hiện các kỹ năng cấu hình cơ bản
hai thiết bị này mà trong thực tế yêu cầu.
Bài 5. Bấm cáp mạng
Cáp mạng là phương tiện mà qua đó thông tin được di chuyển từ thiết bị này
sang thiết bị khác. Cáp xoắn đôi là loại cáp thường được sử dụng trong các mạng LAN
hiện nay. Kỹ năng bấm cáp mạng là một kỹ năng quan trọng được thực hiện trong suốt
quá trình lắp đặt và bảo trì hệ thong mạng LAN.
Bài 6. Thi cơng cơng trình mạng lan
Thi công công trình mạng là công đoạn quan trọng trong tiến trình lắp đặt mạng
LAN. Kỹ năng thi cơng địi hỏi kỹ thuật viên phải có kiến thức tổng quan về mạng
máy tính, về nội dung công việc trong quá trình lắp đặt mạng LAN. Cụ thể phải phân
tích được nội dung các bản thiết kế, am hiểu về các loại vật tư trang thiết bị thi công.
Kỹ năng triển khai thực hiện lắp đặt cáp mạng, thiết bị là một yêu cầu bắt buộc.
2
MỤC LỤC
LỜI GIỚI THIỆU.......................................................................................................... 2
BÀI 1. TÌM HIỂU TỔNG QUAN VỀ MẠNG MÁY TÍNH.........................................7
1.1. Giới thiệu mạng máy tính.......................................................................................7
1.2. Phân loại mạng.......................................................................................................7
1.2.1. MạngcụcbộLAN(LocalAreaNetwork).................................................................7
1.2.2. MạngđôthịMAN(MetropolitanAreaNetwork).....................................................8
1.2.3. MạngdiệnrộngWAN(WideAreaNetwork)...........................................................8
1.2.4. MạngInternet....................................................................................................... 9
1.3. Mô hình OSI........................................................................................................... 9
1.3.1. Lớpứngdụng(ApplicationLayer).........................................................................9
1.3.2. Lớptrìnhbày(PresentationLayer).........................................................................9
1.3.3. Lớpphiên(SessionLayer).....................................................................................9
1.3.4. Lớpvậnchuyển(TransportLayer).......................................................................10
1.3.5. Lớpmạng(NetworkLayer).................................................................................10
1.3.6. Lớpliênkếtdữliệu(DatalinkLayer).....................................................................10
1.3.7. Lớp vật lý (Physical Layer)..............................................................................11
1.4. Cấu trúc tôpô mạng...............................................................................................11
1.4.1. Mạng dạng hình sao (Star topology)................................................................11
1.4.2. Mạng hình tuyến (Bus Topology)....................................................................12
1.4.3. Mạng dạng vòng (Ring Topology)...................................................................12
1.4.4. Mạng hình sao mở rộng (Extended star)..........................................................13
1.5. Các loại thiết bị sử dụng trong mạng LAN...........................................................13
1.5.1. Card mạng......................................................................................................... 13
1.5.2. Modem.............................................................................................................. 14
1.5.3. Repeater (Bộ khuếch đại).................................................................................14
1.5.4. Hub (Bộ tập trung)............................................................................................14
1.5.5. Bridge (Bầu nối)...............................................................................................15
1.5.6. Switch (Bộ chuyển mạch).................................................................................15
1.5.7. Router (Bộ định tuyến).....................................................................................16
1.6. Các loại cáp mạng.................................................................................................16
1.6.1. Cáp đồng trục (Coaxial)....................................................................................16
1.6.2. Cáp xoắn đôi (Twisted-Pair).............................................................................17
1.6.3. Cáp quang (Fiber-Optic Cable).........................................................................20
CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP..............................................................................................21
BÀI 2: TÌM HIỂU QUY TRÌNH THIẾT KẾ VÀ LẮP ĐẶT MẠNG LAN..............22
3
2.1. Giai đoạn thu thập yêu cầu của khách hàng.........................................................22
2.2. Giai đoạn phân tích yêu cầu.................................................................................23
2.3. Giai đoạn thiết kế giải pháp.................................................................................23
2.3.1. Sơ đồ mạng ở mức luận lý................................................................................23
2.3.2. Chiến lược khai thác và quản lý tài nguyên mạng............................................24
2.3.3. Sơ đồ mạng ở vật lý..........................................................................................24
2.3.4. Hệ điều hành mạng và các phần mềm ứng dụng..............................................25
2.4. Giai đoạn cài đặt mạng.........................................................................................25
2.4.1. Giai đoạn Lắp đặt phần cứng............................................................................25
2.4.2. Giai đoạn cài đặt và cấu hình phần mềm..........................................................25
2.5. Giai đoạn kiểm thử mạng.....................................................................................25
2.6. Giai đoạn bảo trì hệ thống....................................................................................26
CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP..............................................................................................26
BÀI 3. CHIA MẠNG CON........................................................................................27
3.1. Lý thuyết liên quan...............................................................................................27
3.1.1. Địa chỉ IP........................................................................................................... 27
3.1.2. Các lớp địa chỉ IP...............................................................................................27
3.1.3. Kỹ thuật chia mạng con....................................................................................29
3.2. Trình tự thực hiện.................................................................................................29
3.3. Thực hành............................................................................................................30
CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP..............................................................................................30
BÀI 4. CẤU HÌNH CƠ BẢN CÁC THIẾT BỊ MẠNG: SWITCH, ROUTER..........31
4.1. Cấu hình Switch.................................................................................................... 31
4.1.1. Cấu hình Switch cơ bản....................................................................................31
4.2.1. Cấu hình VLAN.................................................................................................34
4.2. Cấu hình Router cơ bản........................................................................................36
4.2.1. Lý thuết liên quan..............................................................................................36
4.2.2. Trình tự thực hiện..............................................................................................40
4.2.3. Thực hành.......................................................................................................... 40
4.2.4. Yêu cầu về đánh giá kết quả học tập..................................................................41
4.3. Cấu hình định tuyến trên Router...........................................................................41
4.3.1. Cấu hình định tuyến tĩnh....................................................................................41
4.3.2. Cấu hình định tuyến động với giao thức RIPv2.................................................43
CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP..............................................................................................45
Bài 5. BẤM CÁP MẠNG............................................................................................46
5.1. Lý thuyết liên quan...............................................................................................46
4
5.1.1. Đầu nối cáp mạng..............................................................................................46
5.1.2. Các chuẩn bấm cáp mạng...................................................................................46
5.1.3. Các phương thức bấm cáp mạng........................................................................47
5.2. Trình tự thực hiện.................................................................................................48
5.3. Thực hành............................................................................................................. 49
BÀI 6. THI CƠNG CƠNG TRÌNH MẠNG LAN.......................................................50
6.1. Đọc bản vẽ............................................................................................................ 50
6.1.1. Lý thuyết liên quan............................................................................................50
6.1.2. Trình tự thực hiện..............................................................................................52
6.1.3. Thực hành.......................................................................................................... 53
6.1.4. Yêu cầu về đánh giá kết quả học tập..................................................................53
6.2. Thi công Lắp đặt cáp mạng và thiết bị..................................................................53
6.2.1. Lý thuyết liên quan............................................................................................53
6.2.2. Trình tự thực hiện..............................................................................................53
6.2.3. Thực hành.......................................................................................................... 54
CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP..............................................................................................55
TÀI LIỆU THAM KHẢO...........................................................................................56
5
CHƯƠNG TRÌNH MƠ ĐUN
Tên mơ đun: Lắp đặt hệ thống mạng LAN
Mã mô đun: MĐ 14
Thời gian thực hiện mô đun: 90 giờ; (Lý thuyết: 30; Thực hành: 58, Kiểm tra: 02)
I. Vị trí, tính chất của mơ đun
- Vị trí: Mô đun được bố trí sau khi người học học xong các môn học, mô đun cơ sở
- Tính chất: Là mô đun chuyên môn nghề, giúp người học học tập và rèn luyện kỹ
năng lắp đặt hệ thống mạng Lan.
II. Mục tiêu mô đun
- Kiến thức
+ Trình bày được các kiến thức cơ bản về mạng máy tính
+ Trình bày được quy trình lắp đặt mạng LAN
- Kỹ năng
+ Cấu hình được các thiết bị dùng trong mạng LAN như Switch, Router
+ Bấm được cáp mạng
+ Thi công lắp đặt được mạng LAN
- Năng lực tự chủ và chịu trách nhiệm
+ Ý thức tự giác trong học tập.
+ Tính cẩn thận, chính xác khi lập kế hoạch thiết kế hệ thống mạng LAN.
III. Nội dung của mô đun.
1. Nội dung tổng quát và phân bổ thời gian.
Thời gian (giờ)
Số
Tên các bài trong mô đun
TT
TS LT TH KT
1 Bài 1: Tìm hiểu tổng quan về mạng máy tính
6
6
0
2 Bài 2: Khảo sát quy trình lắp đặt mạng LAN
3
3
0
3 Bài 3: Chia mạng con
12
3
9
4 Bài 3: Cấu hình cơ bản các thiết bị mạng: Switch,
24
6
17
1
Router
5 Bài 4: Bấm cáp mạng
12
3
9
6 Bài 5: Thi công công trình mạng LAN
33
9
23
1
Cộng
90
30
58
2
6
BÀI1.TÌMHIỂUTỔNGQUANVỀMẠNGMÁYTÍNH
Mã bài: MĐ14-01
Thời gian: 6 giờ (LT: 2 ; TH: 0, Tự học: 4)
Giới thiệu
Bài học này sẽ giới thiệu cho sinh viên các kiến thức cơ bản về mạng máy tính
như khái niệm về mạng máy tính, phân loại mạng, mô hình tham chiếu OSI cùng với
chức năng của các lớp trong mô hình, giúp sinh viên hiểu được cách truyền nhận dữ
liệu trong mạng. Ngoài ra bài học này cũng cung cấp cho sinh viên các kiến thức liên
quan đến các loại cáp mạng, các loại thiết bị thường dùng trong mạng LAN.
Mục tiêu:
- Trình bày được khái niệm mạng máy tính;
- Phân biệt được các loại mạng;
- Trình bày được chức năng của các lớp trong mô hình OSI;
- Trình bày được các loại tôpô mạng;
- Trình bày được các loại cáp mạng, các loại thiết bị mạng thường dung trong
mạng LAN;
- Rèn luyện tính khoa học, chính xác cẩn thận.
Nội dung bài:
1.1.Giớithiệumạngmáytính
Mạngmáytínhlàmạngviễnthơngkỹthuậtsốchophépcácnútmạngchiasẻtàingun.T
rongcácmạngmáytính,cácthiếtbịmáytínhtraođổidữliệuvớinhaubằngcáckếtnối(liênkếtdữl
iệu)giữacácnút.Cácliênkếtdữliệunàyđượcthiếtlậpquacápmạnghoặcphươngtiệnkhơngdâ
ynhưWi-Fi.
1.2.Phânloạimạng
1.2.1. MạngcụcbộLAN(LocalAreaNetwork)
MạngLANlàmợtnhómmáytínhvàcácthiếtbịtrùnthơngmạngđượcnốikếtvớinh
autrongmợt khuvựcnhỏnhưmợttoànhà,khnviêntrườngđạihọc,khugiảitrí...
Hình1.1–Mơhìnhmạngcụcbợ(LAN)
CácmạngLANthườngcóđặcđiểmsau:
- Do mợt tổ chức quản lý
7
- Băng thông lớn, có khả năng chạy các ứng dụng trực tuyến như xem phim, hội
thảo qua mạng.
- Kích thước mạng bị giới hạn bởi các thiết bị.
- Sử dụng kỹ thuật Ethernet hoặc Token Ring
- Chi phí các thiết bị mạng LAN tương đối rẻ.
- Các thiết bị thường dùng trong mạng là Repeater, Brigde, Hub, Switch,
Router.
- Quản trị đơn giản.
1.2.2. MạngđôthịMAN(MetropolitanAreaNetwork)
MạngMANgầngiốngnhưmạngLANnhưnggiớihạncủanólàmộtthànhphốhaymột
quốcgia.Mạng
MANnốikếtcácmạngLANlạivớinhauthôngquacácphươngtiệntruyềndẫnkhácnhau(cáp
quang, cápđồng,sóng...)vàcácphươngthứctruyềnthôngkhácnhau.
ĐặcđiểmcủamạngMAN:
- Băng thông mức trung bình, đủ để phục vụ các ứng dụng cấp thành phố hay
quốc gia như chính phủ điện tử, thương mại điện tử, các ứng dụng của các
ngân hàng...
- Do MAN nối kết nhiều LAN với nhau nên độ phức tạp cũng tăng đồng thời
công tác quản trị sẽ khó khăn hơn.
- Chi phí các thiết bị mạng MAN tương đối đắt tiền.
1.2.3. MạngdiệnrộngWAN(WideAreaNetwork)
MạngWANbaophủvùngđịalýrộnglớncóthểlàmộtquốcgia,mộtlụcđịahaytoàncầu.
MạngWAN
thườnglàmạngcủacáccôngtyđaquốcgiahaytoàncầu,điểnhìnhlàmạngInternet.Do
phạmvi
rộnglớncủamạngWANnênthôngthườngmạngWANlàtậphợpcácmạngLAN,MANnốil
ạivới
nhaubằngcácphươngtiệnnhư:vệtinh(satellites),sóngviba(microwave),cápquang,cápđ
iệnthoại...
Hình1.2–Môhìnhmạngdiệnrộng(WAN)
ĐặcđiểmcủamạngWAN:
- Băng thông thấp, dễ mất kết nối, thường chỉ phù hợp với các ứng dụng offline
như e-mail, web, ftp
- Phạm vi hoạt động rộng lớn không giới hạn.
8
- Do kết nối của nhiều LAN, MAN lại với nhau nên mạng rất phức tạp và có
tính toàn cầu nên thường là có tổ chức quốc tế đứng ra quản trị.
- Chi phí cho các thiết bị và các cơng nghệ mạngWANrấtđắttiền.
1.2.4. MạngInternet
MạngInternetlàtrườnghợpđặcbiệtcủamạngWAN,nócungcấpcácdịchvụtoàncầu
nhưmail, web,chat,ftpvàphụcvụmiễnphíchomọingười.
1.3. Mơ hình OSI
Mơ hình OSI (Open System Interconnection): là mô hình được tổ chức ISO đề
xuất từ 1977 và công bố lần đầu vào 1984. Để các máy tính và các thiết bị mạng có
thể truyền thông với nhau phải có những qui tắc giao tiếp được các bên chấp nhận.
Mô hình OSI là một khuôn mẫu giúp chúng ta hiểu dữ liệu đi xuyên qua mạng như
thế nào đồng thời cũng giúp chúng ta hiểu được các chức năng mạng diễn ra tại mỗi
lớp.
Hình1.3–MôhìnhthamchiếuOSI
1.3.1. Lớpứngdụng(ApplicationLayer)
Làgiaodiệngiữacácchươngtrìnhứngdụngcủangườidùngvà
mạng.LớpApplicationxửlýtruynhậpmạng
chung,kiểmsoátl̀ngvàphụchờilỗi.Lớpnàykhơng
cungcấpcácdịchvụcholớpnàomànócungcấpdịchvụchocácứngdụngnhư:trùnfile,gởi
nhậnE-mail,Telnet,HTTP,FTP,SMTP…
1.3.2. Lớptrìnhbày(PresentationLayer)
Lớpnàychịutráchnhiệmthươnglượngvàxáclậpdạngthứcdữ
liệuđượctraođổi.Nóđảmbảothơngtinmàlớpứngdụngcủamợthệthốngđầucuốigởiđi,lớpứ
ng
dụngcủahệthốngkháccóthểđọcđược.Lớptrìnhbàythơngdịchgiữanhiềudạngdữliệukhác
nhau
thơngquamợtdạngchung,đờngthờinócũngnénvàgiảinéndữliệu.Thứtựbyte,bitbêngởivà
bên
nhậnquiướcquitắcgởinhậnmợtchuỗibyte,bittừtráiquaphảihaytừphảiquatrái.Nếuhaibên
khơngthốngnhấtthìsẽcósựchủnđổithứtựcácbytebitvàotrướchoặcsaukhitrùn.Lớp
presentationcũngquảnlýcáccấpđợnéndữliệunhằmgiảmsốbitcầntrùn.Vídụ:JPEG,A
SCCI, EBCDIC....
9
1.3.3. Lớpphiên(SessionLayer)
Lớpnàycóchứcnăngthiếtlập,quảnlý,vàkếtthúccácphiênthôngtin
giữahaithiếtbịtruyềnnhận.Lớpphiêncungcấpcácdịchvụcholớptrìnhbày.LớpSessioncu
ngcấp
sựđồngbộhóagiữacáctácvụngườidùngbằngcáchđặtnhữngđiểmkiểmtravàoluồngdữliệu
.
Bằngcáchnày,nếumạngkhônghoạtđộngthìchỉcódữliệutruyềnsauđiểmkiểmtracuốicùng
mới
phảitruyềnlại.Lớpnàycũngthihànhkiểmsoáthộithoạigiữacácquátrìnhgiaotiếp,điềuchỉn
hbên
nàotruyền,khinào,trongbaolâu.Vídụnhư:RPC,NFS,...Lớpnàykếtnốitheobacách:Haftduplex, Simplex,Full-duplex.
1.3.4. Lớpvậnchuyển(TransportLayer)
Lớpvậnchuyểnphânđoạndữliệutừhệthốngmáytruyềnvàtái
thiếtlậpdữliệuvàomộtluồngdữliệutạihệthốngmáynhậnđảmbảorằngviệcbàngiaocácthô
ng
điệpgiữacácthiếtbịđángtincậy.Dữliệutạilớpnàygọilàsegment.Lớpnàythiếtlập,duytrìv
àkết thúccácmạchảođảmbảocungcấpcácdịchvụsau:
- Xếp thứ tự các phân đoạn: khi một thông điệp lớn được tách thành nhiều phân
đoạn nhỏ để bàn giao, lớp vận chuyển sẽ sắp xếp thứ tự các phân đoạn trước khi ráp
nối các phân đoạn thành thông điệp ban đầu.
- Kiểm soát lỗi: khi có phân đoạn bị thất bại, sai hoặc trùng lắp, lớp vận chuyển
sẽ yêu cầu truyền lại.
- Kiểm soát luồng: lớp vận chuyển dùng các tín hiệu báo nhận để xác nhận. Bên
gửi sẽ không truyền đi phân đoạn dữ liệu kế tiếp nếu bên nhận chưa gởi tín hiệu xác
nhận rằng đã nhận được phân đoạn dữ liệu trước đó đầy đủ.
1.3.5. Lớpmạng(NetworkLayer)
Lớpmạngchịutráchnhiệmlậpđịachỉcácthôngđiệp,diễndịchđịachỉvà
tênlogicthànhđịachỉvậtlýđồngthờinócũngchịutráchnhiệmgởipackettừmạngnguồnđến
mạng
đích.Lớpnàyquyếtđịnhđườngđitừmáytínhnguồnđếnmáytínhđích.Nóquyếtđịnhdữliệus
ẽ
truyềntrênđườngnàodựavàotìnhtrạng,ưutiêndịchvụvàcácyếutốkhác.Nócũngquảnlýlư
u
lượngtrênmạngchẳnghạnnhưchuyểnđổigói,địnhtuyến,vàkiểmsoátsựtắcnghẽndữliệu.
Nếubộ
thíchứngmạngtrênbộđịnhtuyến(router)khôngthểtruyềnđủđoạndữliệumàmáytínhnguồ
ngởiđi,
lớpNetworktrênbộđịnhtuyếnsẽchiadữliệuthànhnhữngđơnvịnhỏhơn,nóicáchkhác,nếu
máy
tínhnguồngởiđicácgóitincókíchthướclà20Kb,trongkhiRouterchỉchophépcácgóitincó
kích
thướclà10Kbđiqua,thìlúcđólớpNetworkcủaRoutersẽchiagóitinralàm2,mỗigóitincókí
ch
thướclà10Kb.Ởđầunhận,lớpNetworkrápnốilạidữliệu.Vídụ:mộtsốgiaothứclớpnày:IP,
IPX,... Dữliệuởlớpnàygọipackethoặcdatagram.
10
1.3.6. Lớpliênkếtdữliệu(DatalinkLayer)
Cung cấpkhả năng chuyển dữ liệutincậyxuyênqua một liên kết vật
lý.Lớpnàyliênquanđến:
- Địa chỉ vật lý.
- Mô hình mạng.
- Cơ chế truy cập đường truyền.
- Thông báo lỗi.
- Thứ tự phân phối frame.
- Điều khiển dịng.
Tạilớpdatalink,cácbítđếntừlớpvậtlýđượcchủnthànhcácframedữliệubằngcác
hdùngmợt sốnghithứctạilớpnày.Lớpdatalinkđượcchiathànhhailớpcon:
- Lớp con LLC (logical link control).
- Lớp con MAC (media access control).
LớpconLLClàphầntrênsovớicácgiaothứctruycậpđườngtruyềnkhác,nócungcấps
ựmềmdẻo
vềgiaotiếp.BởivìlớpconLLChoạtđộngđộclậpvớicácgiaothứctruycậpđườngtruyền,cho
nên
cácgiaothứclớptrênhơn(vídụnhưIPởlớpmạng)cóthểhoạtđộngmàkhôngphụthuộcvàolo
ại
phươngtiệnLAN.LớpconLLCcóthểlệthuộcvàocáclớpthấphơntrongviệccungcấptruycậ
p đườngtruyền.
Lớp con MAC cung cấp tính thứ tự truy cập vào môi trường LAN. Khi nhiều
trạm cùng truy cập chia sẻ môi trường truyền, để định danh mỗi trạm, lớp cho MAC
định nghĩa một trường địa chỉ phần cứng, gọi là địa chỉ MAC address. Địa chỉ MAC
là một con số đơn nhất đối với mỗi giao tiếp LAN (card mạng).
1.3.7. Lớp vật lý (Physical Layer)
Định nghĩa các qui cách về điện, cơ, thủ tục và các đặc tả chức năng để kích
hoạt, duy trì và dừng một liên kết vật lý giữa các hệ thống đầu cuối. Một số các đặc
điểm trong lớp vật lý này bao gồm:
- Mức điện thế.
- Khoảng thời gian thay đổi điện thế.
- Tốc độ dữ liệu vật lý.
- Khoảng đường truyền tối đa.
- Các đầu nối vật lý
1.4. Cấu trúc tôpô mạng
Cấu trúc tôpô mạng (network topology) của LAN là cấu trúc hình học thể hiện
cách bố trí các đường cáp, sắp xếp các máy tính để kết nối thành mạng hoàn chỉnh.
Hầu hết các mạng LAN ngày nay đều được thiết kế để hoạt động dựa trên một cấu trúc
mạng định trước. Điển hình và sử dụng nhiều nhất là các cấu trúc: dạng hình sao, dạng
hình tuyến, dạng vòng cùng với những cấu trúc kết hợp của chúng.
1.4.1. Mạng dạng hình sao (Star topology)
Mạng dạng hình sao bao gồm một bộ kết nối trung tâm và các nút . Các nút này
là các trạm đầu cuối, các máy tính và các thiết bị khác của mạng. Bộ kết nối trung tâm
của mạng điều phối mọi hoạt động trong mạng.
11
Mạng dạng hình sao cho phép nối các máy tính vào một bộ tập trung (Hub)
bằng cáp, giải pháp này cho phép nối trực tiếp máy tính với Hub không cần thông qua
trục bus, tránh được các yếu tố gây ngưng trệ mạng.
Hình 1.4 - Cấu trúc mạng hình sao
Mô hình kết nối hình sao ngày nay đã trở lên hết sức phổ biến. Với việc sử
dụng các bộ tập trung hoặc chuyển mạch, cấu trúc hình sao có thể được mở rộng bằng
cách tổ chức nhiều mức phân cấp, do vậy dễ dàng trong việc quản lý và vận hành.
- Các ưu điểm của mạng hình sao:
+ Hoạt động theo nguyên lý nối song song nên nếu có một thiết bị nào
đó ở một nút thông tin bị hỏng thì mạng vẫn hoạt động bình thường.
+ Cấu trúc mạng đơn giản và các thuật toán điều khiển ổn định.
+ Mạng có thể dễ dàng mở rộng hoặc thu hẹp.
- Những nhược điểm mạng dạng hình sao:
+ Khả nǎng mở rộng mạng hoàn toàn phụ thuộc vào khả nǎng của trung
tâm.
+ Khi trung tâm có sự cố thì toàn mạng ngừng hoạt động.
+ Mạng yêu cầu nối độc lập riêng rẽ từng thiết bị ở các nút thông tin đến
trung tâm. Khoảng cách từ máy đến trung tâm rất hạn chế (100 m).
1.4.2. Mạng hình tuyến (Bus Topology)
Thực hiện theo cách bố trí hành lang, các máy tính và các thiết bị khác - các
nút, đều được nối về với nhau trên một trục đường dây cáp chính để chuyển tải tín
hiệu.Tất cả các nút đều sử dụng chung đường dây cáp chính này.
Phía hai đầu dây cáp được bịt bởi một thiết bị gọi là terminator. Các tín hiệu và
dữ liệu khi truyền đi dây cáp đều mang theo điạ chỉ của nơi đến.
Hình 1.5 - Cấu trúc mạng hình tuyến
- Ưu điểm: Loại hình mạng này dùng dây cáp ít nhất, dễ lắp đặt, giá thành rẻ.
12
- Nhược điểm:
+ Sự ùn tắc giao thông khi di chuyển dữ liệu với lưu lượng lớn.
+ Khi có sự hỏng hóc ở đoạn nào đó thì rất khó phát hiện, một sự ngừng
trên đường dây để sửa chữa sẽ ngừng toàn bộ hệ thống.
Cấu trúc này ngày nay ít được sử dụng.
1.4.3. Mạng dạng vòng (Ring Topology)
Mạng dạng này, bố trí theo dạng xoay vòng, đường dây cáp được thiết kế làm
thành mợt vịng khép kín, tín hiệu chạy quanh theo một chiều nào đó. Các nút truyền
tín hiệu cho nhau mỗi thời điểm chỉ được một nút mà thôi. Dữ liệu truyền đi phải có
kèm theo địa chỉ cụ thể của mỗi trạm tiếp nhận.
- Ưu điểm:
+ Mạng dạng vịng có thuận lợi là có thể nới rợng ra xa, tổng đường dây
cần thiết ít hơn so với hai kiểu trên
+ Mỗi trạm có thể đạt được tốc độ tối đa khi truy nhập.
- Nhược điểm: Đường dây phải khép kín, nếu bị ngắt ở một nơi nào đó thì toàn
bộ hệ thống cũng bị ngừng.
Hình 1.6 - Cấu trúc mạng dạng vịng
1.4.4. Mạng hình sao mở rộng (Extended star)
Khác với các mô hình mạng kể trên, mạng hình sao mở rộng là sự kết hợp giữa
các mạng hình sao với nhau, thông qua việc kết nối các HUB hoặc Switch. Ưu điểm
của mạng hình sao mở rộng chính là có thể gia tăng khoảng cách hay độ lớn của mạng
hình sao.
13
Hình 1.7 - Cấu trúc mạng hình sao mở rộng
1.5. Các loại thiết bị sử dụng trong mạng LAN
1.5.1. Card mạng
- Kết nối giữa máy tính và cáp mạng để phát hoặc nhận dữ liệu với các máy tính
khác thông qua mạng.
- Kiểm soát luồng dữ liệu giữa máy tính và hệ thống cáp.
- Mỗi NIC (Network Interface Adapter Card) có một mã duy nhất gọi là địa chỉ
MAC (Media Access Control).MAC address có 6 byte, 3 byte đầu là mã số nhà sản
xuất, 3 byte sau là số serial của card.
Hình 1.7 – Card mạng và cấu trúc địa chỉ MAC của card mạng
1.5.2. Modem
- Là tên viết tắt của hai từ điều chế (MOdulation) và giải điều chế
(DEModulation).
- Điều chế tín hiệu số (Digital) sang tín hiệu tương tự (Analog) để gởi theo
đường điện thoại và ngược lại.
1.5.3. Repeater (Bộ khuếch đại)
- Khuếch đại, phục hồi các tín hiệu đã bị suy thoái do tổn thất năng lượng trong
khi truyền.
- Cho phép mở rộng mạng vượt xa chiều dài giới hạn của một môi trường
truyền.
- Chỉ được dùng nối hai mạng có cùng giao thức truyền thông.
- Hoạt động ở lớp Physical.
Hình 1.8 – Repeater và mô hình kết nối của Repeater
14
1.5.4. Hub (Bộ tập trung)
- Chức năng như Repeater nhưng mở rộng hơn với nhiều đầu cắm các đầu cáp
mạng.
- Tạo ra điểm kết nối tập trung để nối mạng theo kiểu hình sao.
- Tín hiệu được phân phối đến tất cả các kết nối.
- Có 3 loại Hub: thụ động, chủ động, thông minh.
+ Hub thụ động (Passive Hub): chỉ đảm bảo chức năng kết nối, không xử
lý lại tín hiệu.
+ Hub chủ động (Active Hub): có khả năng khuếch đại tín hiệu để chống
suy hao.
+ Hub thông minh (Intelligent Hub): là Hub chủ động nhưng có thêm khả
năng tạo ra các gói tin thông báo hoạt động của mình giúp cho việc quản
trị mạng dễ dàng hơn.
Hình 1.9 – Hub và mô hình kết nối
1.5.5. Bridge (Bầu nối)
- Dùng để nối 2 mạng có giao thức giống hoặc khác nhau.
- Chia mạng thành nhiều phân đoạn nhằm giảm lưu lượng trên mạng.
- Hoạt động ở lớp Data Link với 2 chức năng chính là lọc và chuyển vận.
- Dựa trên bảng địa chỉ MAC lưu trữ, Brigde kiểm tra các gói tin và xử lý
chúng trước khi có quyết định chuyển đi hay không.
Hình 1.10 – Bridge và mô hình kết nối
15
1.5.6. Switch (Bộ chuyển mạch)
Hình 1.11 – Switch và mô hình kết nối
- Là thiết bị giống Bridge và Hub cộng lại nhưng thông minh hơn.
- Có khả năng chỉ chuyển dữ liệu đến đúng kết nối thực sự cần dữ liệu này làm
giảm đụng độ trên mạng.
- Dùng để phân đoạn mạng trong các mạng cục bộ lớn (VLAN).
- Hoạt động ở lớp Data Link.
1.5.7. Router (Bộ định tuyến)
Router hay cịn gọi là thiết bị định tún hoặc bợ định tuyến, là thiết bị mạng
máy tính dùng để chuyển các gói dữ liệu qua một liên mạng và đến các đầu cuối, thông
thường hai mạng đó là LAN, WAN hoặc là một LAN và mạng ISP của nóthông qua
một tiến trình được gọi là định tuyến.Định tuyến xảy ra ở lớp 3 – lớp mạng của mô
hình OSI.
Một router hoạt động như một liên kết giữa hai hoặc nhiều mạng và chuyển các
gói dữ liệu giữa chúng. Router dựa vào bảng định tuyến (routing table) để tìm đường
đi tối ưu cho gói dữ liệu. Bảng định tuyến được quản trị mạng cấu hình tĩnh (static),
nghĩa là được thiết lập một lần và thường do quản trị mạng nhập bằng tay,
hoặc động (dynamic), nghĩa là bảng tự học đường đi và nội dung tự động thay đổi theo
sự thay đổi của tô pô mạng.
- Hai phương thức định tuyến:
+ Định tuyến tĩnh: cấu hình các đường cố định và cài đặt các đường đi này
vào bảng định tuyến.
+ Định tuyến động:
Vectơ khoảng cách: RIP, IGRP, EIGRP, BGP
Trạng thái đường liên kết: OSPF
Hình 1.12 – Router và mô hình kết nối
16
1.6. Các loại cáp mạng
Cáp mạng và cáp thông tin liên lạc là phần cứng mạng được sử dụng để kết nối
một thiết bị mạng này với các thiết bị mạng khác, ví dụ, kết nối hai hoặc nhiều máy
tính để chia sẻ máy in và máy scan; kết nối nhiều máy chủ với một bộ chuyển mạch
Access Switch. Phạm vi bao gồm các tập hợp dữ liệu và cáp Ethernet, bao gồm cáp
xoắn đôi, cáp đồng trục, cáp quang, đường dây điện, v.v... Cáp xoắn đôi, cáp đồng trục
và cáp quang là những loại phổ biến nhất.
Có một số loại cáp thường được sử dụng với mạng LAN. Trong một số trường
hợp, mạng sẽ chỉ sử dụng một loại cáp, còn các mạng khác sẽ sử dụng nhiều loại cáp
khác nhau. Loại cáp được chọn cho mạng có liên quan đến cấu trúc liên kết, giao thức
và kích thước của mạng. Hiểu được đặc điểm của các loại cáp khác nhau và cách
chúng liên quan đến các khía cạnh khác của mạng là điều cần thiết để phát triển một
mạng thành công.
1.6.1. Cáp đồng trục (Coaxial)
LàkiểucápđầutiênđượcdùngtrongcácLAN,cấutạocủacápđồngtrụcgồm:
- Dây dẫn trung tâm: dây đồng hoặc dây đồng bện.
Hình1.13–Chitiếtcápđồngtrục
- Một lớp cách điện giữa dây dẫn phía ngoài và dây dẫn phía trong.
- Dây dẫn ngoài: bao quanh dây dẫn trung tâm dưới dạng dây đồng bện hoặc
lá. Dây này có tác dụng bảo vệ dây dẫn trung tâm khỏi nhiễu điện từ và
được nối đất để thoát nhiễu.
- Ngoài cùng là một lớp vỏ plastic bảo vệ cáp.
Ưuđiểmcủacápđồngtrục:làrẻtiền,nhẹ,mềmvàdễkéodây.
Cápmỏng(thincable/thinnet):cóđườngkínhkhoảng6mm,thuộchọRG58,chiềudàiđườngchạytốiđalà185m.
- Cáp RC-58, trở kháng 50 ohm dùng với Ethernet mỏng.
- Cáp RC-59, trở kháng 75 ohm dùng cho truyền hình cáp.
- Cáp RC-62, trở kháng 93 ohm dùng cho ARCnet.
17
Hình1.14–Cápđồngtrục mỏng
Cápdày(thickcable/thicknet):cóđườngkínhkhoảng13mmthuộchọRG58,chiềudàiđườngchạytốiđa500m.
Hình1.15–Cápđồngtrục dày
1.6.2. Cáp xoắn đôi (Twisted-Pair)
Cáp xoắn đôi gồm nhiều cặp dây đồng xoắn lại với nhau nhằm chống phát
xạ nhiễu điện từ. Do giá thành thấp nên cáp xoắn được dùng rộng rãi. Có hai loại cáp
xoắn đôi được sử dụng rộng rãi trong LAN là: loại có vỏ bọc chống nhiễu và loại
không có vỏ bọc chống nhiễu.
1.6.2.1. CápxoắnđơicóvỏbọcchốngnhiễuSTP(ShieldedTwisted-Pair)
- Gờm nhiều cặp xoắn được phủ bên ngoài một lớp vỏ làm bằng dây đồng
bện. Lớp vỏ này có tác dụng chống EMI từ ngoài và chống phát xạ nhiễu bên trong.
Lớp vỏ bọc chống nhiễu này được nối đất để thoát nhiễu. Cáp xoắn đôi có bọc ít bị
tác động bởi nhiễu điện và truyền tín hiệu xa hơn cáp xoắn đôi trần.
Hình1.16–CápSTP
- Chi phí: đắt tiền hơn Thinnet và UTP nhưng lại rẻ tiền hơn Thicknet và cáp
quang.
- Tốc độ: tốc độ lý thuyết 500Mbps, thực tế khoảng 155Mbps, với đường
chạy 100m; tốc độ phổ biến 16Mbps (Token Ring).
- Độ suy dần: tín hiệu yếu dần nếu cáp càng dài, thông thường chiều dài cáp
nên ngắn hơn 100m.
- Đầu nối: STP sử dụng đầu nối DIN (DB –9).
18
1.6.2.2. Cáp xoắn đơi khơng có vỏ bọc chống nhiễu UTP (Unshielded TwistedPair)
Hình1.17–CápUTP
Gồm nhiều cặp xoắn như cáp STP nhưng không có lớp vỏ đồng chống nhiễu.
Cáp xoắn đôi trần sử dụng chuẩn 10BaseT hoặc 100BaseT. Do giá thành rẻ nên đã
nhanh chóng trở thành loại cáp mạng cục bộ được ưu chuộng nhất. Độ dài tối đa của
một đoạn cáp là 100 mét. Do không có vỏ bọc chống nhiễu nên cáp UTP dễ bị nhiễu
khi đặt gần các thiết bị và cáp khác do đó thông thường dùng để đi dây trong nhà.
Đầu nối dùng đầu RJ-45.
Ngoài 2 dạng cáp trên, cáp xoắn đơi cịn mợt dạng nữa là FTP (Foiled Twisted
Pair). FTP là loại cáp lai tạo giữa cáp UTP và STP, nó hỗ trợ chiều dài tối đa 100m.
1.6.2.3. Một số loại cáp xoắn đôi thông dụng
Category 5
Cáp Category 5, thường được gọi là Cat 5, là một loại cáp xoắn đôi không có
vỏ chống nhiễu được thiết kế để đảm bảo tính toàn vẹn tín hiệu cao. Tiêu chuẩn thực
tế của Cat 5 xác định các tính chất điện cụ thể của dây, nhưng nó thường được đánh
giá bằng khả năng Ethernet là 100 Mbit/s. Chỉ định tiêu chuẩn cụ thể của nó là
EIA/TIA-568. Cáp Cat 5 thường có ba cặp xoắn mỗi inch, mỗi cặp xoắn gồm 24 dây
đồng. Việc xoắn cáp làm giảm hiện tượng nhiễu điện và nhiễu xuyên âm.
Một đặc điểm quan trọng khác là dây dẫn được cách điện bằng nhựa (FEP) có
độ phân tán thấp, có nghĩa là hằng số điện môi của nhựa không phụ thuộc nhiều vào
tần số. Cần chú ý đặc biệt để giảm thiểu sự không phù hợp trở kháng tại các điểm kết
nối.
Cáp Cat 5 thường được sử dụng trong cáp cấu trúc cho mạng máy tính như
Fast Ethernet, mặc dù chúng cũng được sử dụng để truyền nhiều tín hiệu khác như
dịch vụ thoại cơ bản, token ring và ATM (lên tới 155 Mbit/giây).
Category 5e
Cáp Category 5e là phiên bản nâng cao của Cat 5 để sử dụng với mạng
1000BASE-T (gigabit), hoặc cho các liên kết 100 Base-T đường dài (350 m, so với
100 m đối với Cat 5). Nó phải đáp ứng các tiêu chuẩn EIA/TIA 568A-5. Hầu như tất
cả các dây cáp được bán dưới danh nghĩa Cat 5 thực ra là Cat 5e. Các dấu hiệu trên
cáp có thể cho bạn biết loại cáp chính xác.
Category 6
Tiêu chuẩn cho Gigabit Ethernet và kết nối khác tương thích ngược với cáp
Cat 5, Cat 5e và Cat 3. Cat 6 có đặc điểm kỹ thuật nghiêm ngặt hơn để đề phòng
nhiễu xuyên âm và nhiễu hệ thống. Tiêu chuẩn cáp phù hợp cho các kết nối
10BASE-T, 100BASE-TX và 1000BASE-T (Gigabit Ethernet).
Bảng sau cung cấp thông tin cơ bản về một số cáp Ethernet:
Tên Cấu trúc điển Băng thông
Úng dụng
19
hình
Cat 3
UTP
16 MHz
Cáp Ethernet 10BASE-T và 100BASE-T4
Cat 4
UTP
20 MHz
Token Ring 16Mbit/s
Cat 5
UTP
100 MHz
Cáp Ethernet 100BASE-TX & 1000BASE-T
Cat 5e
UTP
100 MHz
Cáp Ethernet 100BASE-TX & 1000BASE-T
Cat 6
STP
250 MHz
Cáp Ethernet 10GBASE-T
Cat 6a
STP
500 MHz
Cáp Ethernet 10GBASE-T
Cat 7
STP
600 MHz
Cáp Ethernet 10GBASE-T hoặc
POTS/CATV/1000BASE-T qua cáp đơn
Cat 7a
STP
1000 MHz
Cáp Ethernet 10GBASE-T hoặc
POTS/CATV/1000BASE-T qua cáp đơn
Cat
8/8.1
STP
1600-2000
MHz
Cáp Ethernet 40GBASE-T hoặc
POTS/CATV/1000BASE-T qua cáp đơn
1600-2000
MHz
Cáp Ethernet 40GBASE-T hoặc
POTS/CATV/1000BASE-T qua cáp đơn
Cat 8.2 STP
1.6.3. Cáp quang (Fiber-Optic Cable)
Cáp quang là một loại cáp viễn thông làm bằng thủy tinh hoặc nhựa, sử dụng
ánh sáng để truyền tín hiệu.
Cáp quang dài, mỏng thành phần của thủy tinh trong suốt bằng đường kính
của một sợi tóc. Chúng được sắp xếp trong bó được gọi là cáp quang và được sử
dụng để truyền tín hiệu trong khoảng cách rất xa. Không giống như cáp đồng truyền
tín hiệu bằng điện, cáp quang ít bị nhiễu, tốc độ cao và truyền xa hơn.
1.6.3.1. Cấu tạo
Cáp quang có cấu tạo gồm dây dẫn trung tâm là sợi thủy tinh hoặc plastic đã
được tinh chế nhằm cho phép truyền đi tối đa các tín hiệu ánh sáng. Sợi quang được
tráng một lớp lót nhằm phản chiếu tốt các tín hiệu.
Cáp quang gồm các phần sau:
- Core: Trung tâm phản chiếu của sợi quang nơi ánh sáng đi
- Cladding: Vật chất quang bên ngoài bao bọc lõi mà phản xạ ánh sáng trở lại
vào lõi.
- Buffer coating : Lớp phủ dẻo bên ngoài bảo vệ sợi không bị hỏng và ẩm ướt
- Jacket: Hàng trăm hay hàng ngàn sợi quang được đặt trong bó gọi là Cáp
quang.Những bó này được bảo vệ bởi lớp phủ bên ngoài của cáp được gọi là jacket.
1.6.3.2. Phân loại
Multimode (đa mode)
20
Multimode stepped index (chiết xuất bước): Lõi lớn (100 micron), các tia tạo
xung ánh sáng có thể đi theo nhiều đường khác nhau trong lõi: thẳng, zig-zag… tại
điểm đến sẽ nhận các chùm tia riêng lẻ, vì vậy xung dễ bị méo dạng.
Multimode graded index (chiết xuất liên tục): Lõi có chỉ số khúc xạ giảm dần từ
trong ra ngoài cladding. Các tia gần trục truyền chậm hơn các tia gần cladding. Các tia
theo đường cong thay vì zig-zag. Các chùm tia tại điểm hội tụ, vì vậy xung ít bị méo
dạng.
Single mode (đơn mode)
Lõi nhỏ (10 micromét hay nhỏ hơn), hệ số thay đổi khúc xạ thay đổi từ lõi ra
cladding ít hơn multimode. Các tia truyền theo phương song song trục. Xung nhận
được hội tụ tốt, ít méo dạng.
1.6.3.3. Đặc điểm
- Phát: Một điốt phát sáng (LED) hoặc laser truyền dữ liệu xung ánh sáng vào
cáp quang.
- Nhận: sử dụng cảm ứng quang chuyển xung ánh sáng ngược thành data.
- Cáp quang chỉ truyền sóng ánh sáng (không truyền tín hiệu điện) nên nhanh,
không bị nhiễu và bị nghe trộm.
- Độ suy dần thấp hơn các loại cáp đồng nên có thể tải các tín hiệu đi xa hàng
ngàn km.
- Cài đặt địi hỏi phải có chun mơn nhất định
- Cáp quang và các thiết bị đi kèm rất đắt tiền so với các loại cáp đồng
1.6.3.4. Ứng dụng
Multimode: Sử dụng cho truyền tải tín hiệu trong khoảng cách ngắn, bao gồm:
- Step index - dùng cho khoảng cách ngắn, phổ biến trong các đèn soi trong.
- Graded index - thường dùng trong các mạng LAN.
Single mode: Dùng cho khoảng cách xa hàng nghìn km, phổ biến trong các
mạng điện thoại, mạng truyền hình cáp.
CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP
Câu1. Hãy trình bày khái niệm mạng LAN và các đặc điểm của nó.
Câu 2. Hãy trình bày mô hình OSI và chức năng của các lớp trong mô hình OSI.
Câu 3. Hãy trình bày chức năng của các thiết bị Switch và Router.
Câu 4. Trình bày các loại cáp mạng thường dung trong mạng LAN.
21
BÀI 2: TÌM HIỂU QUY TRÌNH THIẾT KẾ VÀ LẮP ĐẶT MẠNG LAN
Mã bài: MĐ14-02
Thời gian: 3 giờ (LT: 1 ; TH: 0, Tự học: 2)
Giới thiệu
Trong thời đại công nghệ thông tin, mạng máy tính đã và đang đóng mợt vai
trị vơ cùng quan trọngtrong cả các cơ quan, doanhnghiệp. Nó đã trở thành một kênh
trao đổi thông tin không thể thiếu. Với xu thế giá thành ngày càng hạ của các thiết bị
điện tử, kinh phí đầu tư cho việc xây dựng một hệ thống mạng không vượt ra ngoài
khả năng của các công ty xí nghiệp. Tuy nhiên, việc khai thác một hệ thống mạng
một cách hiệu quả để hỗ trợ cho công tác nghiệp vụ của các cơ quan xí nghiệp là vấn
đề cần bàn luận. Hầu hết người sử dụng chỉ chú trọng đến việc đầu tư thiết bị phần
cứng mà không quan tâm đến yêu cầu khai thác sử dụng mạng về sau. Điều này có
thể dẫn đến hai trường hợp: lãng phí trong đầu tư hoặc mạng không đáp ứng đủ cho
nhu cầu sử dụng.
Để giải quyết vấn đề này cần có kế hoạch thiết kế, xây dựng và khai thác
mạng một cách khoa học. Thực tế, tiến trình xây dựng mạng cũng trải qua các giai
đoạn như việc thiết kế, xây dựng và phát triển một phần mềm. Nó cũng gồm các giai
đoạn như: Thu thập yêu cầu của khách hàng (công ty, xí nghiệp có yêu cầu xây dựng
mạng), Phân tích yêu cầu, Thiết kế giải pháp mạng, Cài đặt mạng, Kiểm thử và cuối
cùng là Bảo trì mạng.
Bài này sẽ giới thiệu sơ lược về nhiệm vụ của từng giai đoạn để ta có thể hình
dung được tất cả các vấn đề có liên quan trong quy trình lắp đặt mạng LAN.
Mục tiêu
- Trình bày được quy trình tổng quát về thiết kế và lắp đặt mạng LAN;
- Rèn luyện tính khoa học, chính xác cẩn thận.
Nội dung bài:
2.1.Giai đoạn thu thập yêu cầu của khách hàng
Mục đích của giai đoạn này là nhằm xác định mong muốn của khách hàng trên
mạng mà chúng ta sắp xây dựng. Những câu hỏi cần được trả lời trong giai đoạn này
là:
- Bạn thiết lập mạng để làm gì? sử dụng nó cho mục đích gì?
- Các máy tính nào sẽ được nối mạng?
- Những người nào sẽ được sử dụng mạng, mức độ khai thác sử dụng mạng của
từng người/ nhóm người ra sao?
- Trong vòng 3-5 năm tới bạn có nối thêm máy tính vào mạng không, nếu có ở
đâu,số lượng bao nhiêu?
Phương pháp thực hiện của giai đoạn này là bạn phải phỏng vấn khách hàng,
nhân viên các phòng mạng có máy tính sẽ nối mạng. Thông thường các đối tượng mà
bạn phỏng vấn không có chuyên môn sâu hoặc không có chuyên môn về mạng. Cho
nên bạn nên tránh sử dụng những thuật ngữ chuyên môn để trao đổi với họ. Chẳng
hạn nên hỏi khách hàng “ Bạn có muốn người trong cơ quan bạn gởi mail được cho
nhau không?”, hơn là hỏi “ Bạn có muốn cài đặt Mail server cho mạng không? ”.
Những câu trả lời của khách hàng thường không có cấu trúc, rất lộn xộn, nó xuất
22
phát từ góc nhìn của người sử dụng, không phải là góc nhìn của kỹ sư mạng. Người
thực hiện phỏng vấn phải có kỹ năng và kinh nghiệm trong lĩnh vực này. Phải biết
cách đặt câu hỏi và tổng hợp thông tin.
Một công việc cũng hết sức quan trọng trong giai đoạn này là “Quan sát thực
địa” để xác định những nơi mạng sẽ đi qua, khoảng cách xa nhất giữa hai máy tính
trong mạng, dự kiến đường đi của dây mạng, quan sát hiện trạng công trình kiến trúc
nơi mạng sẽ đi qua. Thực địa đóng vai trò quan trọng trong việc chọn công nghệ và
ảnh hưởng lớn đến chi phí mạng. Chú ý đến ràng buộc về mặt thẩm mỹ cho các công
trình kiến trúc khi chúng ta triển khai đường dây mạng bên trong nó. Giải pháp để
nối kết mạng cho 2 tòa nhà tách rời nhau bằng một khoảng không phải đặc biệt lưu ý.
Sau khi khảo sát thực địa, cần vẽ lại thực địa hoặc yêu cầu khách hàng cung cấp cho
chúng ta sơ đồ thiết kế của công trình kiến trúc mà mạng đi qua.
Trong quá trình phỏng vấn và khảo sát thực địa, đồng thời ta cũng cần tìm
hiểu yêu cầu trao đổi thơng tin giữa các phịng ban, bợ phận trong cơ quan khách
hàng, mức độ thường xuyên và lượng thông tin trao đổi. Điều này giúp ích ta trong
việc chọn băng thông cần thiết cho các nhánh mạng sau này.
2.2. Giai đoạn phân tích yêu cầu
Khi đã có được yêu cầu của khách hàng, bước kế tiếp là ta đi phân tích yêu
cầu để xây dựng bảng “Đặc tả yêu cầu hệ thống mạng”, trong đó xác định rõ những
vấn đề sau:
- Những dịch vụ mạng nào cần phải có trên mạng? (Dịch vụ chia sẻ tập tin,
chia sẻ máy in, Dịch vụ web, Dịch vụ thư điện tử, Truy cập Internet hay không?, ...)
- Mô hình mạng là gì? (Workgoup hay Client/ Server? ...)
- Mức độ yêu cầu an toàn mạng.
- Ràng buộc về băng thông tối thiểu trên mạng.
2.3. Giai đoạn thiết kế giải pháp
Bước kế tiếp trong tiến trình xây dựng mạng là thiết kế giải pháp để thỏa mãn
những yêu cầu đặt ra trong bảng Đặc tả yêu cầu hệ thống mạng. Việc chọn lựa giải
pháp cho một hệ thống mạng phụ thuộc vào nhiều yếu tố, có thể liệt kê như sau:
- Kinh phí dành cho hệ thống mạng.
- Công nghệ phổ biến trên thị trường.
- Thói quen về công nghệ của khách hàng.
- Yêu cầu về tính ổn định và băng thông của hệ thống mạng.
- Ràng buộc về pháp lý.
Tùy thuộc vào mỗi khách hàng cụ thể mà thứ tự ưu tiên, sự chi phối của các
yếu tố sẽ khác nhau dẫn đến giải pháp thiết kế sẽ khác nhau. Tuy nhiên các công việc
mà giai đoạn thiết kế phải làm thì giống nhau. Chúng được mô tả như sau:
2.3.1.Sơ đồ mạng ở mức luận lý
Thiết kế sơ đồ mạng ở mức luận lý liên quan đến việc chọn lựa mô hình
mạng, giao thức mạng và thiết đặt các cấu hình cho các thành phần nhận dạng mạng.
Mô hình mạng được chọn phải hỗ trợ được tất cả các dịch vụ đã được mô tả
trong bảng đặc tả yêu cầu hệ thống mạng. Mô hình mạng có thể chọn là Workgroup
hay Domain (Client / Server) đi kèm với giao thức TCP/IP, NETBEUI hay IPX/SPX.
23
Ví dụ:
- Một hệ thống mạng chỉ cần có dịch vụ chia sẻ máy in và thư mục giữa
những người dùng trong mạng cục bộ và không đặt nặng vấn đề an toàn mạng thì ta
có thể chọn Mô hình Workgroup.
- Một hệ thống mạng chỉ cần có dịch vụ chia sẻ máy in và thư mục giữa
những người dùng trong mạng cục bộ nhưng có yêu cầu quản lý người dùng trên
mạng thì phải chọn Mô hình Domain.
- Nếu hai mạng trên cần có dịch vụ mail hoặc kích thước mạng được mở rộng,
số lượng máy tính trong mạng lớn thì cần lưu ý thêm về giao thức sử dụng cho mạng
phải là TCP/IP.
Mỗi mô hình mạng có yêu cầu thiết đặt cấu hình riêng. Những vấn đề chung
nhất khi thiết đặt cấu hình cho mô hình mạng là:
- Định vị các thành phần nhận dạng mạng, bao gồm việc đặt tên cho
Domain,Workgroup, máy tính, định địa chỉ IP cho các máy, định cổng cho từng dịch
vụ.
- Phân chia mạng con, thực hiện vạch đường đi cho thông tin trên mạng.
Hình 2.1 – Sơ đồ mạng mức luận lý (logic)
2.3.2.Chiến lược khai thác và quản lý tài nguyên mạng
Chiến lược này nhằm xác định ai được quyền làm gì trên hệ thống mạng.
Thông thường, người dùng trong mạng được nhóm lại thành từng nhóm và việc phân
quyền được thực hiện trên các nhóm người dùng.
2.3.3. Sơ đồ mạng ở vật lý
Căn cứ vào sơ đồ thiết kế mạng ở mức luận lý, kết hợp với kết quả khảo sát
thực địa bước kế tiếp ta tiến hành thiết kế mạng ở mức vật lý. Sơ đồ mạng ở mức vật
24