Giáo trình hình thành hệ thống vận dụng phương pháp phân đoạn mạng Wlan của vector khoảng cách p2 potx

370

Cách thứ 2 là truyền multicast. Truyền multicast đợc thực hiện khi một máy
muốn gửi gói cho một mạng con, hay cho một nhóm nằm trong segment.

Cách thứ 3 là truyền quảng bá. Truyền quảng bá đợc thực hiện khi một máy
muốn gửi cho tất cả các máy khác trong mạng. Ví dụ nh server giử đi một thông
điệp và tất cả các máy khác trong cùng segment đều nhận đợc thông điệp này.
Khi một thiết bị muốn gửi một gói quảng bá lớp 2 thì địa chỉ MAC đích của

frame đó sẽ là FF:FF:FF:FF:FF:FF theo số thập lục phân. Với địa chỉ đích nh
vậy, mọi thiết bị đều phải nhận và xử lý gói quảng bá.

Miền quảng lớp 2 còn đợc xem miền quảng bá MAC. Miền quảng bá MAC
bao gồm tất cả các thiết bị trong LAN có thể nhận đợc frame quảng bá từ một host
trong LAN đó.

Switch là một thiết bị lớp 2. Khi switch nhận đợc gói quảng bá thì nó sẽ gửi
ra tất cả các port của nó trừ port nhận gói vào. Mỗi thiết bị nhận đợc gói quảng bá
371

đều phải xử lý thông tin nằm trong đó. Điều này làm giảm hiệu quả hoạt động của

mạng vì tố
n băng thông cho mục đích quảng bá.

Khi hai switch kết nối với nhau, kích thớc miền quảng bá đợc tăng lên. Ví
dụ nh hình 4.3.9.b-c, gói quảng bá đợc gửi ra tất cả các port của Switch. 1 Switch
1 kết nối với Switch 2. Do đó gói quảng bá cũng đợc truyền cho tất cả các thiết bị
kết nối vào Switch 2.

Hậu quả là lợng băng thông khả dụng giảm xuống vì tất cả các thiết bị
trong cùng một miền quảng bá đều phải nhận và xử lý gói quảng bá.

372

Router là thiết bị lớp 3. Router không chuyển tiếp các gói quảng bá. Do đó

Router đợc sử dụng để chia mạng thành nhiều miền đụng độ và nhiều miền quảng

bá.

4.3.10. Thông tin liên lạc giữa Switch và máy trạm

Khi một máy trạm đợc kết nối vào một LAN, nó không cần quan tâm đến
các thiết bị khác cùng kết nối vào LAN đó. Máy trạm chỉ đơn giản là sử dụng NIC

để truyền dữ liệu xuống môi trờng truyền.
Máy trạm có thể đợc kết nối trực tiếp với một máy trạm khác bằng cáp chéo
hoặc là kết nối vào một thiết bị mạng nh hub, switch hoặc router bằng cáp thẳng.
Switch là thiết bị lớp 2 thông minh, có thể học địa chỉ MAC của các thiết bị

kết nối vào port của nó. Chỉ đến khi thiết bị bắt đầu truyền dữ liệu đến switch thì nó

mới học đợc địa chỉ MAC của thiết bị vào bảng chuyển mạch. Còn trớc đó nếu
thiết bị cha hề gửi dữ liệu gì đến switch thì switch cha nhận biết gì về thiết bị
này.

373

Tổng kết

Sau khi kết thúc chơng này, bạn cần nắm đợc các ý quan trọng sau:
* Lịch sử và chức năng của Ethernet chia sẻ, bán song công.

* Đụng độ trong mạng Ethernet

* Microsegment.

* CSMA/CD

* Các yếu tố ảnh hởng đến hoạt động mạng

* Chức năng của repeater

* Thời gian truyền

* Chức năng cơ bản của Fast Ethernet

* Phân đoạn mạng bằ
ng router, switch, và bridge

* Hoạt động cơ bản của switch

* Thời gian trễ của Ethernet switch

* Sự khác nhau giữa chuyển mạch lớp 2 và lớp 3

* Chuyển mạch đối xứng và bất đối xứng

* Bộ đệm

* Chuyển mạch kiểu store and forward và kiểu cut through.

* Sự khác nhau giữa hub, bridge và switch

* Chức năng chính của switch

* Các chế độ chuyển mạch chính của switch

374

* Tiến trình học địa chỉ của switch

* Tiến trình lọc frame

* Miền đụng độ va miền quảng bá.

375

CHNG
5:
Switch
Giới thiệu

Thiết kế mạng là một công việc đầy thách thức chứ không chỉ đơn giản là kết

nối các máy tính lại với nhau. Một hệ thống mạng phải có nhiều đặc điểm nh độ
tin cậy cao, dễ dàng quản lý và có khả năng mở rộng. Để thiết kế một hệ thống

mạng với đầy đủ những đặc điểm nh vậy thì ngời thiết kế mạng cần phải biết

đợc rằng mỗi thành phần chính trong mạng có một yêu cầu thiết kế riêng biệt.

Sự cải tiến hoạt động của các thiết bị mạng và khả năng của môi trờng
mạng đã làm cho công việc thiết kế mạng ngày càng trở nên khó khăn hơn. Việc sử

dụng nhiều loại môi trờng truyền khác nhau và kết nối LAN với nhiều mạng bên

ngoài đã làm cho môi trờng mạng trở nên phức tạp. Một mạng đợc thiết kế tốt là
mạng đó phải tăng hiệu quả hoạt động hơn và ít có trở ngại khi mạng phát triển lớn

hơn.

Một mạng LAN có thể trải rộng trong một phòng, trong một toà nhà hay trên

nhiều toà nhà. Một nhóm các toà nhà thuộc về một tc, một đơn vị thì đợc xem nh
là một trờng đại học vậy. Việc thiết kế các mạng LAN lớn cần xác định các tầng
nh sau:
* Tầng truy cập: kết nối ngời dùng đầu cuối vào LAN
* Tầng phân phối: cung cấp các chính sách kết nối giữa các ngời dùng đầu
cuối LAN

*
Tầng trục chính:
cung cấp kết nối nhanh nhất giữa các điểm phân phối.

Mỗi một tầng trên khi thiết kế cần phải chọn lựa switch phù hợp nhất để có thể

thực hiện những nhiệm vụ đặc biệt của tầng đó. Các đặc điểm, chức năng và yêu

376

cầu kỹ thuật của mỗi switch tuỳ thuộc vào thiết kế của mỗi tầng trong LAN. Do

đó bạn cần nắm đợc vai trò của mỗi tầng và chọn lựa switch nh thế nào cho
phù hợp với từng tầng để bảo đảm hoạt động tối
u cho ngời dùng trong LAN.
Sau khi hoàn tất chơng trình này, các bạn có thể thực hiện đợc những

việc sau:

* Mô tả 4 mục tiêu chính trong thiết kế LAN.

* Liệt kê các điểm quan trọng cần lu ý khi thiết kế LAN.
* Hiểu đợc các bớc thiết kế hệ thống LAN

* Hiểu đợc các vấn đề nảy sinh trong thiết kế cấu trúc 1,2 và 3.
* Mô tả mô hình thiết kế 3 tầng.

* Xác định chức năng của từng tầng trong mô hình 3 tầng này.

* Liệt kê các Cisco switch sử dụng cho tầng truy cập và các đặc điểm của

chúng.

* Liệt kê các Cisco switch sử dụng cho tầng phân phối và các đặc điểm của

chúng.

* Liệt kê các Cisco switch sử dụng cho tầng trục chính và các đặc điểm của

chúng.

5.1. Thiết kế LAN

5.1.1. Các mục tiêu khi thiết kế LAN

Bớc đầu tiên trong thiết kế LAN là thiết lập và ghi lại các mục tiêu của việc
thiết kế. Mỗi một trờng hợp hay mỗi một tổ chức sẽ có những mục tiêu riêng. Còn
những yêu cầu sau là những yêu cầu thờng gặp trong hầu hết các thiết kế mạng:
377

* Khả năng hoạt động đợc: đơng nhiên yêu cầu trớc nhất là mạng phải
hoạt động đợc. Mạng phải đáp ứng đợc những yêu cầu công việc của ngời dùng,

cung cấp kết nối giữa user và user, giữa user với các ứng dụng

*
Khả năng mở rộng:
mạng phải có khả năng lớn hơn nữa. Thiết kế ban đầu
có thể phát triển lớn hơn nữa mà không cần những thay đổi cơ bản của toàn bộ thiết

kế.

* Khả năng thích ứng: mạng phải đợc thiết kế với một cái nhìn về những
kỹ thuật phát triển trong tơng lai. Mạng không nên có những thành phần làm giới

hạn việc triển khai các công nghệ kỹ thuật mới về sau này.

* Khả năng quản lý: mạng phải đợc thiết kế để dễ dàng quản lý và theo

dõi nhằm đảm bảo hoạt động ổn định của hệ thống.

5.1.2. Những điều cần quan tâm khi thiết kế LAN

Có nhiều tổ chức muốn nâng cấp mạng LAN đã có của mình hoặc lập kế

hoạch thiế
t kế và triển khai mạng LAN mới. Sự mở rộng trong thiết kế LAN là do

sự phát triển với một tốc độ nhanh chóng của các công nghệ mới nh
Asynchoronous. Transfer Mode (ATM) chẳng hạn, sự mở rộng này còn là do cấu

trúc phức tạp của LAN khi sử dụng chuyển mạch
LAN và mạng LAN ảo (VLAN).

Để tối đa hiệu quả hoạt động và lợng băng thông khả dụng, bàn cần quan
tâm những vấn đề sau khi thiết kế LAN:

* Chức năng và vị trí đặt server

* Vấn đề phát hiện đụng độ

* Phân đoạn mạng

* Miền quảng bá

378

Server cung cấp dịch vụ chia sẻ tập tin, máy in, thông tin liên lạc và nhiều

dịch vụ ứng dụng khác, server không thực hiện chức năng nh một máy trạm thông
thờng. Server chạy các hệ điều hành đặc biệt nh NetWare, Windows NT, UNIX,

và Linux. Mỗi server thờng giành cho một chức năng riêng nh Emai hoặc chia sẻ

tập tin.

Server có thể đợc phân thành hai loại: Server toàn hệ thống và server nhóm.

Server toàn hệ thống cung cấp dịch vụ của nó để dùng cho mọi ngời dùng trong hệ

thống mạng. Ví dụ nh Email hay DNS là những dịch vụ mà mọi ngời trong tổ

chức đều cần sử dụng vì tính chất tập trung của những dịch vụ này. Còn server

nhóm thì chỉ cung cấp dịch vụ để phục vụ cho một nhóm ngời dùng cụ thể. Ví dụ
nh những dịch vụ xử lý và chia sẻ tập tin có thể chỉ phục vụ cho một nhóm ngời
dùng nào đó thôi.

Server toàn hệ thống nên đặt ở trạm phân phối chính (MDF Main

distribution facility). Giao thông hớng đến server toàn hệ thống chỉ đi qua MDF
thôi chứ không đi qua các mạng khác. Nơi đặt lý tởng cho các server nhóm là ở
trạm phân phối trung gian gần nhóm ngời dùng mà nó phục vụ nhất. Nh vậy giao
thông đến các server này chỉ đi trong mạng riêng của IDF đó mà không ảnh hởng

đến các mạng khác. LAN switch lớp 2 đặt trong MDF và các IDF nên có đờng
100 Mb/s hoặc hơn dành cho các server.

379

Ethernet node sử dụng CSMA/CD. Mỗi node đều phải chú ý đến tất cả các

node khác khi truy cập vào môi trờng chia sẻ hay còn gọi là miền đụng độ. Nếu
hai node truyền dữ liệu cùng một lúc thì đụng độ sẽ xảy ra. Khi đụng độ xảy ra,

những dữ liệu đang trên đờng truyền sẽ bị huỷ bỏ và một tín hiệu báo nghẽn đợc
phát ra trong mọi máy trong miền đụng độ. Sau đó các node phải chờ trong một

khoảng thời gian ngẫu nhiên rồi mới truyền lại dữ liệu của mình. Đụng độ xảy ra

nhiều quá có thể giảm lợng băng thông khả dung trong mạng xuống khoảng 35
40%.

Do đó chúng ta cần chia nhỏ một miền đụng độ thành nhiều miền đụng độ

nhỏ hơn, giúp giảm miền đụng độ trên mỗi miền và tăng lợng băng thông khả
dụng cho mỗi user. Bạn có thể sử dụng các thiết bị lớp 2 nh brigde và switch để
chia 1 LAN thành nhiều miền đụng độ nhỏ, còn router đợc sử dụng để chia nhỏ
mạng ở lớp 3.