thiết kế mạng lan cho trung tâm viễn thông kim bảng
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (3.11 MB, 62 trang )
MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN 3
LỜI CAM ĐOAN 4
LỜI NÓI ĐẦU 5
PHẦN I: KIẾN THỨC CƠ BẢN VỀ MẠNG MÁY TÍNH 7
1.1 Khái niệm và phân loại mạng máy nh 7
!"##
$%!&
'#(#)*
*
+, "/##0"#1#234
5(##627
8)9
1.3 Hình trạng mạng 12
:;<=
:<.5
$:;>5?!$
1.4 Các giao thức truy nhập đường truyền 15
$@(#,A:BC,D,"""A=:.E!B##==F,='
$@(#".GH2I'
$@(#JK+
1.5 Các cáp dùng cho LAN 16
',!LM+
',!N"1#
',!=?O.
1.6 Các thiết bị dùng để kết nối LAN 19
+,";PK,DPF">K"Q#,";R*
*
+83S!.T!"*
+83U!".V.24
+$,W.X8";
+'83#.Y#AF#
++83G.#5I7G.#5D:;R$
PHẦN II: 27
THIẾT KẾ HỆ THỐNG MẠNG LAN CHO TTVT KIM BẢNG 27
2.1. Khảo sát 27
%9E#.
1
%Z#(#23I#
2.2. Phân ch yêu cầu 30
2.3. Yêu cầu mạng cần xây dựng 31
PHẦN III: TRIỂN KHAI THIẾT KẾ 32
3.1. Thiết kế mạng ở mức luận lý 32
, <#[$
3.2 Thiết kế mạng ở mức vật lý 38
3.3. Cài đặt mạng 39
\M!S!W#(*
,ISI# <!WG$
,A""$
,IG.I$
$,ISPA'4
'%I>7]^;'
+,=H]1#'
,IS;#1T=>!='
'$
&,IS(;1>#''
,IS###"''
''
%5U!#_K###3'+
%5U!#!`!AaTbaT;;#1T=>!c"'
$,IS'&
3.4. Kiểm thử mạng 58
3.5. Bảo trì hệ thống mạng 59
3.6. Phương án mở rộng 59
TÀI LIỆU THAM KHẢO 61
62
2
LỜI CẢM ƠN
Em xin chân thành cảm ơn sự hướng dẫn tận tình chỉ bảo của cô giáo LÊ
THU TRANG trong suốt thời gian em làm đồ án tốt nghiệp và sự đóng góp ý
kiến của các bạn để em có thể hoàn thành tốt đề tài này. Em rất mong nhận được
sự đóng góp ý kiến của các thầy cô giáo trong bộ môn và hội đồng bảo vệ để
chương trình của em được hoàn thiện hơn.
Em xin chân thành cảm ơn !
3
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan nội dung đồ án này không sao chép nội dung cơ bản
từ các đồ án khác và sản phẩm của đồ án là của chính bản thân tự nghiên cứu
xây dựng nên.
Nếu không đúng sự thật, tôi xin chịu hoàn toàn trách nhiệm!
4
LỜI NÓI ĐẦU
Trong những năm 60 của thế kỷ trước, thì công nghệ thông tin đã phát
triển rất mạnh mẽ và tri thức con người không ngừng phát triển. Ngày nay khi
công nghệ thông tin được ứng dụng rất nhiều ngành nghề như: Nông nghiệp,
công nghiệp, các nhà máy, thương mại du lịch và được đưa vào giảng dạy trong
các trường đại học, trường phổ thông Vì vậy, nhu cầu nối máy tính với nhau
thành một mạng đã trở thành nhu cầu cần thiết khách quan.
Chính những nhu cầu đó, để đáp ứng nhu cầu đã thúc đẩy các nhà
nghiên cứu xây dựng những mạng nối các máy tính với nhau, nhằm trao đổi
thông tin với nhau. Để khai thác thông tin một cách hiệu quả và khoa học dễ
dạng đối với người dùng. Do đó mạng máy tính ra đời và phát triển mạnh mẽ cho
đến ngày nay.
Với xu thế hiên nay mạng máy tính không thể thiếu cho tất cả các cơ
quan, xí nghiệp. Nó đã trở thành một kênh trao đổi thông tin một cách khoa học
không thể thiếu trong thời đại công nghệ thông tin. Với giá thành các thiết bị
ngày càng rẻ nên kinh phí đầu tư xây dựng một mạng không vượt ra khỏi khả
năng của các cơ quan, các xí nghiệp. Xây dựng một mạng có thể đáp ứng được
hầu hết mọi yêu cầu sử dụng của người dùng thì mạng LAN là một mô hình
mạng được sử dụng phổ biến nhất hiện nay, tuy là một mạng nhỏ nhưng đã đáp
ứng được hầu hết các yêu cầu của người dùng trong việc chia sẻ thông tin, tài
nguyên mạng, làm việc trong môi trường tương tác.
Sử dụng mạng lan sẽ giảm đáng kể về chi phí đồng thời vẫn đảm bảo
công việc.Bên cạnh những ưu điểm mà mạng LAN đã đáp ứng được mọi yêu
cầu, thì mạng không day có khả năng đáp ứng với công việc cao hơn ở mọi nơi,
mọi lúc và chi phí lắp đặt lại rẻ hơn rất nhiều, không phải tốn kém chi phí mua
dây cáp và khả năng bảo mật rất, an ninh cao, sửa chữa và bảo dưỡng dễ dàng
hơn rất nhiều Vì vậy em đã chon đề tài: “ Thiết kế mạng LAN cho Trung tâm
viễn thông Kim bảng”. Tuy nhiên thời gian thực tập chỉ bốn tuần và kiến thức
em còn hạn chế nên trong quá trình làm bài không tránh khỏi những thiếu sót.
5
Rất mong được sự đóng góp ý kiến của các thầy cô và các bạn để đề tài em được
hoàn thiện hơn.
Em chân thành cảm ơn sợ hướng dẫn nhiệt tình của cô giáo: Lê Thu
Trang cùng toàn thể các thầy cô giáo trong bộ môn để em hoàn thành đề tài này.
Em xin trân thành cảm !
Hà Nam, tháng 11 năm 2011
Sinh viên thực hiện
Đoàn Xuân Huy
6
PHẦN I: KIẾN THỨC CƠ BẢN VỀ MẠNG MÁY TÍNH
1.1 Khái niệm và phân loại mạng máy tính
1.1.1 Khái niệm:
Mạng máy tính là tập hợp các máy tính được kết nối với nhau bởi đường
truyền theo một cấu trúc nào đó và thông qua các máy tính trao đổi thông tin qua
lại với nhau.
1.1.2 Phân loại mạng máy tính.
Có hai phương thức chủ yếu để phân loại mạng máy tính, đó là điểm-điểm
và điểm-nhiều điểm:
* Phương thức “điểm-điểm”: các đường truyền được thiết kế nối các
máy tính với nhau riêng biệt, mối máy tính có thể truyền và nhận trực tiếp dữ liệu
hoặc có thể làm trung gian lưu trữ dữ liệu mà nó nhận được rồi sau đó chuyển
tiếp dữ liệu đi cho một máy khác để dữ liệu đó đạt tới đích.
* Phương thức “điểm-nhiều điểm”: tất cả các trạm phân chia chung
một đường truyền vật lý, dữ liệu được gửi đi từ một máy tính sẽ được các máy
tính còn lại tiếp nhận, bởi vậy cần chỉ ra địa chỉ đích của dữ liệu để mỗi máy tính
căn cứ vào đó kiểm tra xem dữ liệu có phải dành cho mình hay không, nếu đúng
thì nhận còn nếu không thì bỏ qua.
1.1.3 Dựa theo vùng địa lý phân ra các loại mạng
* Mạng cục bộ (LAN- Local Area Network)
Kết nối các máy tính trong một khu vực bán kính hẹp thông thường
khoảng vài trăm mét, kết nối được thực hiện thông qua môi trường truyền thông
tốc độ cao. LAN thường được sử dụng nội bộ một cơ quan hay tổ chức… Các
LAN có thể kết nối với nhau thành WAN
* Mạng đô thị (MAN- Metropolitan Area Network )
Là mạng được lắp đặt trong phạm vi một đô thị, có bán kính tối đa khoảng
100km, kết nối này thông qua môi trường truyền thông tốc độ cao( 50-
100Mbit/s).
7
* Mạng diện rộng ( WAN- Wide Area Network).
Là mạng có diện tích bao phủ rộng lớn, nối các máy tính trong nội bộ các
quốc gia hay giữa các quốc gia cùng châu lục. Kết nối này thường được thực hiện
thông qua mạng viễn thông
* Mạng toàn cầu ( GAN- Global Area Network):
Là mạng có phạm vi trải rộng toàn cầu. Nối các máy tính từ các châu lục
khác nhau, kết nối này thường được thực hiện thông qua mạng viễn thông và vệ
tinh.
1.1.4 Phân loại theo Topology
* Khái niệm: các kết nối máy tính với nhau về dạng hình học mà ta gọi là
topo mạng. Có hai kiểu nối mạng chủ yếu đó là:
* Nối điểm-điểm (point to point): các đường truyền nối từng cặp nut với
nhau, mỗi nút lưu và chuyển dữ liệu tới đích, cách hoạt động như vậy nên mạng
kiểu này gọi là “ lưu và chuyển tiếp”.
* Nối điểm-nhiều điểm (point to multipoint): các nút phân chia nhau một
đường truyền vạt lý, gửi dữ liệu đến nhiều nút một lúc và kiểm tra gói tin theo
địa chỉ.
* Mô hình OSI (open sytem interconnect).
Mô hình OSI được chia thành 7 tầng, mỗi tầng bao gồm những hoạt động,
thiết bị và giao thức mạng khác nhau.
Các tầng trong mô hình OSI: Tầng ứng dụng, tâng thể hiện, tầng giao dịch
tầng vận chuyển, tầng mạng, tầng liên kết dữ liệu và tầng vật l
Cung cấp các dịch vụ mạng cho các ứng dụng như email, truyền file và
mô phỏng đầu cuối.
* Tầng thể hiện:
Mã hóa dữ liệu, đọc dữ liệu, cấu trúc dữ liệu, đàm phán cú pháp.
* Tầng giao dịch:
Thiết lập, quản lý và quản lý các phiên giữa các ứng dụng.
* Tầng vận chuyển.
Các chủ đề vận chuyển giữa các host, vận chuyển tin cậy, thiết lập, duy trì và
kết thúc các mạch ảo. Phát hiện lỗi, điều khiển thông tin.
8
* Tầng mạng:
Địa chỉ mạng xác định đường đi tốt nhất, tin cậy, thông báo lỗi, điều khiển
luồng và định tuyến.
* Tầng liên kết dữ liệu:
Điều khiển liên kết, truy xuất đường truyền, tin cậy, topo mạng báo lỗi, điều
khiển luồng.
* Tầng vật lý:
Là tầng cuối cùng của mô hình OSI. Mô tả đặc trưng vật lý của mạng, mặt
khác tầng này cung cấp các đặc trưng điện của các tín hiệu được dùng để khi
chuyển dữ liệu trên cáp từ máy này đến máy khác của mạng.
Tầng này không quy định một ý nghĩa nào cho các tín hiệu ngoài các giá
trị nhị phân 0 và 1, Ở các tầng cao hơn của mô hình OSI các bít được chuyển từ
tầng vật lý sẽ được xác định.
1.1.5 Phân loại theo chức năng
Mạng clinet-server: Một hay một số máy tính được thiết lập để cung cấp
ứng dụng dịch vụ như file server, mail server, web server, print server…Máy tính
được thiết lập các dịch vụ được gọi là server các máy tính truy cập và sử dụng
dịch vụ thì gọi là clinet.
* Mạng ngang hàng ( peer-to-peer): các máy tính trong mạng vừa đóng
vai trò như clinet và vừa là server.
* Mạng kết hợp: các mạng máy tính thường được thiết theo cả hai chức
năng Client server và peer-to-peer.
* Mạng toàn cầu Internet: Là một tập hợp gồm hàng vạn mạng trên
khắp thế giới. Mạng toàn cầu là một liên mạng máy tính giao tiếp dưới cùng một
bộ giao thức TCP/IP. Giao thức này cho phép mọi máy tính trong mạng giao tiếp
với nhay một cách thống nhất giống như một ngôn ngữ quốc tế mà mọi người
dùng để giao tiếp với nhau hàng ngày.
9
1.1.6 Cấu trúc chính trong mạng cục bộ
Đường thẳng Vòng tròn Hình sao
Ứng
dụng
Tốt cho trường hợp
mạng nhỏ và mạng
có giao thông thấp
và lưu lượng giữ
liệu thấp.
Tốt cho trường hợp mạng có
số trạm ít hoạt động với tốc
độ cao, không cách nhau xa
lắm hoặc mạng có lưu lượng
giữ liệu phân bố không đều.
Tốt cho trường hợp phải
tích hợp dữ liệu và tín
hiệu tiếng. các mạng
điện thoại công cộng co
cấu trúc này
Độ
phức
tạp
Tương đối không
phức tạp
Đòi hỏi thiết bị khá phức
tạp. mặt khác việc đưa thông
điệp đi trên tuyến là đơn
giản, trạm phát chỉ cần biết
địa chỉ của trạm nhận, các
thông tin khác không cần
thiết
Được xem là khá phức
tạp. các trạm được nối
với nhiều thiết bị trung
tâm và lần lượt hoạt
động như thiết bị trung
tâm hoặc nối được tới
các dây dẫn truyền từ xa
Hiệu
xuất
Rất tốt dưới tải thấp
có thể giảm hiệu
xuất rất mau khi tải
tăng
Có hiệu quả trong trường
hợp khi lưu lượng thông cao
và khá ổn định ngờ sự tăng
chậm thời gian
Phụ thuộc trực tiếp vào
sức mạnh của thiết bị
trung tâm
10
Tổng
phí
Tương đối thấp,
nhiều thiết bị đã
phát triển hoàn
chỉnh và bán sản
phẩm ở thị trường
Dự trù gấp đôi nguồn lực
hoặc phải có một phương
thức thay thế khi một nút
không hoạt động
Tổng phí rất cao khi làm
nhiệm vụ của thiết bị
trung tâm
Nguy
cơ
Có nguy cơ bị tổn
hại khi có một trạm
hỏng
Một trạm bị hỏng sẽ ảnh
hưởng đến cả hệ thống
Độ tin cậy phụ thuộc
vào thiết bị trung tâm,
nếu bị hỏng toàn mạng
ngưng hoạt động
Khả
năng
mở
rộng
Dẽ dàng thêm và
định hình mạng tuy
nhiên khó kết nối
với các máy tính
khác hãng vì chung
phải nhận cùng địa
chỉ và dữ liệu
Dễ thêm và bớt các trạm làm
việc mà không phải kết nối
nhiều cho mỗi thay đổi, giá
thành tương đối thấp
Khả năng mở rộng hạn
chế, về tốc độ truyền dữ
liệu và băng tần. Các
hạn chế nay giúp cho
thiết bị trung tâm không
bị quá tải bởi tốc độ thu
nạp tại cổng truyền.
1.2 Tìm hiểu và xây dựng mạng LAN
1.2.1 Kiến thức cơ bản
LAN là một hệ truyền thông tốc độ cao, được thiêt kế để nối các máy tính
và các thiết bị sử lý dữ liệu, cùng hoạt động với nhau trong một khu vực địa lý
nhỏ như một tòa nhà, một khu tập thể, một số mạng LAN có thể kết nối với nhau
trong một khu làm việc.
Các LAN trở nên thông dụng vì nó cho phép người sử dụng dùng chung
tài nguyên quan trọng như máy in, ổ đĩa CD-ROM, các phần mềm ứng dụng và
các thông tin cần thiết khác.
LAN(viết tắt từ tên tiếng anh Local Areal Network “Mạng máy tính cục
bộ”) là hệ thống mạng dùng để kết nối các máy tính trong một phạm vi nhỏ, một
mạng LAN tối thiểu cần có một máy chủ(sever), hub, switch, máy (clinet) card
mạng và dây cáp để kết nối các máy tính lại với nhau.
Trong thời đại của hệ điều hành MS-DOS, máy chủ mạng LAN thường sử
dụng phần mềm Novell Netware, tuy nhiên trở nên lỗi thời hơn khi Windows NT
11
và Windows for Workgroups xuất hiện. Ngày nay hầu hết máy chủ sử dụng hệ
diều hành Windows, và tốc độ mạng LAN có thể lên đến 10Mbps, 100Mbps hay
thậm chí 1Gbps.
1.2.2 Băng thông.
Băng thông được định nghĩa như là lượng thông tin có thể chạy qua một
kết nối mạng trong một khoảng thời gian cho trước.
Băng thông là hữu hạn, không miễn phí, là một yếu tố thiết yếu để phân
tích phẩm chất mạng, thiết kế mạng mới và hiểu về internet, Nhu cầu băng thông
không ngừng ra tăng.
1.3 Hình trạng mạng
1.3.1 Mạng dạng hình sao
* Bao gồm một bộ kết nối trung tâm và các nút. Các nút này là các trạm
đầu nối các máy tính và các thiết bị khác của mạng. Bộ trung tâm điều phối mọi
hoạt động của mạng.
* Dạng mạng này cho phép nối các máy tính vào một bộ tập trung Hub
bằng cáp, nối trực tiếp với hub không cần thông qua bus.
* Ưu điểm:
- Hoạt động theo nguyên lý nối song song nên nếu có một thiết bị nào đó
ở một nut thông tin bị hỏng thì mạng vẫn hoat động bình thường.
- Cấu trúc mạng đơn giản và ổn định.
- Mạng dễ dàng mở rộng hoạc thu hẹp.
* Nhược điểm:
12
- Khả năng mở rộng mạng hoàn toàn phụ thuộc vào khả năng của trung
tâm
- Khi trung tâm có sự cố thì toàn mạng ngưng hoạt động.
- Mạng yêu cầu nối độc lập riêng rẽ từng thiết bị ở các nút thông tin đén
trung tâm. Khoảng cách từ máy đến trung tâm rất hạn chế chỉ 100m.
1.3.2 Mạng hình tuyến
* Thực hiện theo cách bố trí hành lang, các máy tính các thiết bị đều nối
với nhau trên một trục đường dây cáp chính. Hai đầu cáp được bịt bởi một thiết
bị gọi là terminator.
* Ưu điểm:
* Loại hình này dùng dây cáp ít nhát dễ lắp đặt, giá thành rẻ
* Nhược điểm:
- Sự ùn tắc giao thông khi di chuyển dữ liệu với lưu lượng lớn.
- Khi có sự hỏng hóc một đoạn nào đó thì rất khó phát hiện, khi ngừng để
sửa chứa sẽ phải ngừng toàn bộ hệ thống.
1.3.3 Mạng dạng vòng
13
- Dạng này bố trí theo dạng xoay vòng, đường dây cáp được thiết kế thành
một vòng dây khép kín, tín hiệu chạy quanh theo một chiều nào đó
* Ưu điểm:
* Mạch dạng vòng có thuận lợi là có thể nới rộng ra tổng đường dây cần
thiết ít hơn 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 sẽ ngưng.
1.3.4 Mạng dạng kết hợp
- Kết hợp mạng hình sao và hình tuyến: Cấu hình mạng dạng này có bộ
phận tách tín hiệu giữ vai trò thiết bị trung tâm. Dạng này mạng có thể gộp nhiều
nhóm làm việc ở cách xa nhau, cấu hình này đưa lại sự uyển chuyển trong việc
bố trí đường dây tương thích dễ dàng đối với bất cứ tòa nhà nào.
- Kết hợp hình sao và vòng: Cấu hình dạng này có một thẻ bài liên lạc,
được chuyển vòng quanh một hub trung tâm. Mối trạm làm việc được nối với
hub là cầu nối giữa các trạm làm việc và để tăng khoảng cách cần thiết.
14
1.4 Các giao thức truy nhập đường truyền
1.4.1 Giao thức CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access with
Collision
Detection)
Giao thức này thường dùng cho mạng có cấu trúc hình tuyến, các máy
trạm cùng chia sẻ một kênh truyền chung. Tuy nhiên tại một thời điểm thì chỉ có
một trạm được truyền dữ liệu mà thôi, nếu hai trạm cùng truyền thì xung đột sẽ
xẩy ra các trạm phải phát hiện được xung đột và báo các trạm gây ra xung đột
đồng thời ngưng thâm nhập. Khi lưu lượng các gói dữ liệu cần di chuyển trên
mạng quá cao, thì xung đột có thể xẩy ra với số lượng lớn dẫn đến làm chậm tốc
độ truyền tin của hệ thống.
1.4.2 Giao thức truyền thẻ bài
Dùng trong các LAN có cấu trúc vòng sử dụng kỹ thuật chuyển thẻ bài.
Thẻ bài là một đơn vị dữ liệu đặc biệt, có kích thước và nội dung được
quy định riêng trong mối giao thức, mối một trạm muốn truyền dữ liệu thì phải
đợi đến khi thẻ bài rỗi, khi đó trạm sẽ đổi bus thẻ bài thành bận, dữ liệu nén vào
thẻ bài và truyền đi theo chiều của vòng
Ưu điểm :là giao thức hoạt động tốt khi lưu lượng truyền thông lớn. giao
thưc tuân thủ theo đúng sự phân chia của môi trường mạng hoạt động dựa vào sự
xoay vòng tới các trạm.
Nhược điểm: Không thể truyền được nếu việc xoay vòng bị đứt đoạn.
15
1.4.3Giao thức FDDI
Là kỹ thuật dùng trong các mạng cấu trúc vòng, chuyển thẻ bài tốc độ cao
bằng phương tiện cáp sợi quang.
FDDI sử dụng hệ thống chuyển thẻ bài trong cơ chế vòng kép, gồm hai
luồng giống nhau theo hai hướng khác nhau
1.5 Các cáp dùng cho LAN
1.5.1 Cáp xoắn
- Gồm hai đường dây dẫn đồng xoắn vào nhau nhằm làm giảm nhiếu điện
từ gây ra bởi môi trường xung quanh và giữa chúng.
- Có hai loại cáp:
- Cáp có bọc kim loại(STP-Shield Twisted Pair) có tác dụng chống nhiễu
diện từ
- Cáp không có vỏ bọc kim lọa (UTP-Unshield Twisted pair) kém hơn về
khả năng chống nhiễu.
16
Hình I 4: Cấu tạo cáp STP Hình I-5: Cấu tạo cáp UTP
Hình I 6: Cấu tạo cáp UTP
Có 5 loại cáp UTP được dùng là:
- Loại 1 & 2 (Cat 1 & Cat 2): Thường dùng cho truyền thoại và những
đường truyền tốc độ thấp (nhỏ hơn 4Mb/s).
- Loại 3 (Cat 3): Tốc độ truyền dữ liệu khoảng 10 Mb/s, nó là chuẩn cho
hầu hết các mạng điện thoại.
- Loại 4 (Cat 4): Thích hợp cho đường truyền 16 - 20Mb/s.
- Loại 5 (Cat 5): Thích hợp cho đường truyền 100Mb/s.
- Loại 6 (Cat 6): Thích hợp cho đường truyền 300Mb/s.
1.5.2 Cáp đồng trục
* Có hai đường dây dẫn và có cùng một trục chung, một dây dẫn trung
tâm, đường dây còn lai tạo thành đường ống bao xung quanh dây dẫn trung tâm.
Giữa hai dây dẫn có một lớp cách ly, và ngoài cùng là lớp vỏ plastic để bảo vệ
cáp.
* Hiện nay có các cáp đồng trục sau:
- RG - 58,50 ohm: Dùng cho mạng Ethernet.
- RG - 59,75 ohm: Dùng cho truyền hình cáp.
1.5.3Cáp sợi quang
* Cáp quang co đường kính từ 8.3-100 micron do đường kính lõi sợi thủy
tinh có kích thước rất nhỏ nên khó đấu nối.
* Gồm một dãy dây dẫn trung tâm được bọc một lớp vỏ bọc có tác dụng
phản xạ các tín hiệu trở lại để giảm sự mất mát tín hiệu.
17
Cáp có đường kính lõi sợi 8,3μm đường kính lớp áo 125/đơn mode
- Cáp có đường kính lõi sợi 62,5 đường kính lớp áo 125 /đơn mode
- Cáp có đường kính lõi sợi 50 đường kính lớp áo
- Cáp có đường kính lõi sợi 100 đường kính lớp áo 140
Bảng chi tiết cho các loại cáp dùng cho LAN
Các loại cáp Cáp xoắn
cặp
Cáp đồng
trục mỏng
Cáp đồng trục
dày
Cáp
quang
Chi tiết Bằng đồng
có 4 cặp
dây
loại(3,4,5)
Bằng đồng, 2
dây, đường
kính 5mm
Bằng đồng, 2
dây, đường
kính 10mm
Thủy
tinh, 2 sợi
Chiều dài đoạn tối đa 100m 185m 500m 1000m
Số đầu nối tối đa
trên một đoạn
2 30 100 2
Chạy 10Mbit/s Được Được Được Được
Chạy 100Mbit/s Không Không Không Không
Chống nhiễu Tốt Tốt Rất tốt Hoàn
toàn
Bảo mật Trung bình Trung bình Trung bình Hoàn
toàn
Độ tin cậy Tốt Trung bình Tốt Tốt
Lắp đăt Dễ dàng Trung bình Khó Khó
Khắc phục lỗi Tốt Dở Dở Tốt
Quản lý Dễ dàng Khó Khó Trung
bình
Chi phí cho một trạm Rất thấp Thấp Trung bình Cao
18
Hình I-1.2: Cấu tạo cáp quang
1.6 Các thiết bị dùng để kết nối LAN
1.6.1Card mạng NIC (Network Interface Card)
* Card mạng là thiết bị nối kết giữa máy tính với cáp mạng. Chúng thường
giao tiếp với máy tính qua khe cắm như: ISA, PCI, (hoặc được tích hợp trên
Mainboard).
- Phần giao tiếp với cáp mạng thông thường theo chuẩn: AUI, BNC,
UTP…
1.6.2 Bộ lặp tín hiệu Repeater
Là loại thiết bị phần cứng đơn giản nhất trong các thiết bị liên kết mạng.
Nó hoạt động ở tầng vật lý của mô hình OSI.
19
Mô hình liên kết mạng sử dụng Repeater
- Repeater không có xử lý tín hiệu mà nó loại bỏ những tín hiệu méo,
nhiễu khuếch đại tín hiệu đã bị suy hao, và khôi phục lại tín hiệu ban đầu. Dung
Repeater làm tăng thêm chiều dài của mạng.
Hoạt động của Repeater trong mô hình OSI
* Hiện nay có hai loại Repeater đang được sử dụng Repeater điện và
Repeater điện quang.
Việc sử dụn Repeater không thay đổi nội dung của các tín hiệu đi qua, nên
nó chỉ được dùng để nối hai mạng có cùng giao thức.
1.6.3 Bộ tập trung Hub
- Hub là một trong những yếu tố quan trọng nhất của LAN, đây là điểm
kết nối dây trung tâm của mạng, tất cả các trạm trên mạng LAN được kết nối
thông qua Hub.
Hub thường được dùng để nối mạng, thông qua những đầu cắm của nó người ta
liên kết với các máy tính dưới dạng hình sao
- Một hub thông thường có nhiều cổng nối với người sử dụng để gắn máy
tính và các thiết bị ngoại vi. Mỗi cổng hỗ trợ một bộ kết nối dùng cặp dây xoắn
10BASET từ mỗi trạm của mạng.
Repeater
20
* Khi tín hiệu được truyền từ một trạm tới Hub, nó được lặp lại trên khắp
các cổng khác của. Các Hub thông minh có thể định dạng, kiểm tra, cho phép
hoặc không cho phép bởi người điều hành mạng từ trung tâm quản lý Hub.
Nếu phân loại theo phần cứng thì có 3 loại Hub:
- Hub đơn (stand alone hub)
- Hub modun (Modular hub) rất phổ biến cho các hệ thống mạng vì nó có
thể dễ dàng mở rộng và luôn có chức nǎng quản lý, modular có từ 4 đến 14 khe
cắm, có thể lắp thêm các modun Ethernet 10BASET.
- Hub phân tầng (Stackable hub) là lý tưởng cho những cơ quan muốn đầu
tư tối thiểu ban đầu nhưng lại có kế hoạch phát triển LAN sau này.
Nếu phân loại theo khả năng ta có 2 loại:
- Hub bị động (Passive Hub) : Hub bị động không chứa các linh kiện điện
tử và cũng không xử lý các tín hiệu dữ liệu, nó có chức năng duy nhất là tổ hợp
các tín hiệu từ một số đoạn cáp mạng.
- Hub chủ động (Active Hub) : Hub chủ động có các linh kiện điện tử có
thể khuyếch đại và xử lý các tín hiệu điện tử truyền giữa các thiết bị của mạng.
Quá trình xử lý tín hiệu được gọi là tái sinh tín hiệu, nó làm cho tín hiệu trở nên
tốt hơn, ít nhạy cảm với lỗi do vậy khoảng cách giữa các thiết bị có thể tăng lên.
Tuy nhiên những ưu điểm đó cũng kéo theo giá thành của Hub chủ động cao hơn
nhiều so với Hub bị động. Các mạng Token ring có xu hướng dùng Hub chủ
động.
Hoạt động của Hub trong mô hình OSI
1.6.4 Cầu nối Bridge
- Bridge là thiết bị làm việc ở
tầng thứ hai của mô hình OSI: tầng liên kết giữ liệu. Nó được thiết kế để có khả
năng nhận tín hiệu vật lý, chuyển về dạng dữ liệu và chuyển tiếp dữ liệu. Bridge
cú hai cổng.
Application
Presentation
Session
Transport
Network
Data Link
Physical
Physic Physic
21
- Sau khi nhận tớn hiệu vật lý và chuyển về dạng dữ liệu từ một cổng,
bridge kiểm tra các địa chỉ đích, nếu địa chỉ này là của một node liên kết với
chính cổng nhận tín hiệu, nó bỏ qua việc xử lý. Trong trường hợp ngược lại, dữ
liệu được chuyển tới cổng còn lại, tại cổng này dữ liệu được chuyển thành tín
hiệu vật lý và gửi đi. Để kiểm tra một node được liên kết với cổng nào của nó,
bridge dùng một bảng địa chỉ cập nhật động. Với Nguyên lý hoạt động nói trên
mà tốc độ truyền thông qua hai cổng của bridge là chậm hơn so với Repeater.
A B C D E F
Bridge
A
B
C
D
E
F
Hoạt động của cầu nối Bridge
1.6.5 Bộ chuyển mạch Switch
- Switch làm việc như một bridge nhiều cổng. Khác với Hub - nhận tín
hiệu từ một cổng rồi chuyển tiếp tới tất cả các cổng còn lại, switch nhận tín hiệu
vật lý, chuyển đổi thành dữ liệu, từ một cổng, kiểm tra địa chỉ đích rồi gửi tới
một cổng tương ứng. Với nguyên lý này nhiều node có thể đồng thời gửi thông
tin đến cùng một node khác tại cùng một thời điểm. Và như vậy switch dường
như đã mở rộng băng thông của LAN. Thực tế thì switch được thiết kế để liên kết
các cổng của nó với băng thông rất lớn ( hàng trăm Mbps đến hàng Gbps ).
22
Các Panel trên Switch
* Cơ chế hoạt động: Switch có hai cơ chế hoạt động cơ bản:
- Hoạt động thứ nhất được gọi là chuyển mạch frame dữ liệu . Là quá trình
mà qua đó một frame được tiếp nhận từ đầu vào ,được truyền đi từ một đầu ra.
- Hoạt động thứ hai là hỗ trợ hoạt động chuyển mạch, ở Switch duy trì các
bảng chuyển mạch và tìm kiếm.
- bảng chuyển mạch và tìm kiếm.
* Switch có hai nguyên tắc hoạt động gọi là :
* Store and Forward: nhận đủ data frame thì phát tín hiệu qua, nếu chưa
nhận đủ thì lưu lại cho đến khi nhận đủ, nếu data frame lỗi thì không tiến hành
phát.
* Cut- Though: Nhận ra địa chỉ MAC thì tiến hành phát tín hiệu, không
cần chờ cho đủ frame dữ liệu .
23
Nối hai mạng cục bộ bằng switch
- Switch được sử dụng khi cần chia một mạng LAN lớn thành cỏc phần
nhỏ hơn. Điều này làm giảm lưu lượng trờn một LAN đơn và cú thể mở rộng
phạm vi địa lý mà một LAN cú thể hỗ trợ. Switch được dùng để nối các đoạn
mạng với nhau và hoạt động trên tầng liên kết dữ liệu (tầng 2- Data link) trong
mô hình OSI
1.6.6. Bộ điều chế và giải điều chế (Modem)
Là thiết bị có chức năng chuyển đổi tín hiệu số thành tín hiệu tương tự và
ngược lại. Để kết nối các máy tính qua đường điện thoại. Modem cho phép trao
đổi thư điện tử, truyền tệp, truyền fax và trao đổi dữ liệu theo yêu cầu
Switch
24
Hình I-1.13 ảnh Modem
Sau 4 tuần thực tập, qua khảo sát thực tế cơ sở vật chất cũng như về mặt
bằng, phòng ban của trường Đại Học Khoa Học. Với những yêu cầu về thiết kế
mạng LAN và WLAN cho trường Đại Học Khoa Học.
- Qua khảo nghiệm thực tế em đi khảo sát thực tế về mặt bằng cũng như
về phòng ban, thu thập các yêu cầu về người sử dụng mạng và hình trạng mạng
hiện có. Em tổng kết các yêu cầu thiết kế sau:
- Yêu cầu về mạng LAN
+ Yêu cầu về kỹ thuật.
+ Yêu cầu về hiệu năng.
+ Yêu cầu về ứng dụng.
+ Yêu cầu về quản lý mạng.
+ Yêu cầu về an ninh an toàn mạng.
+ Yêu cầu về ràng buộc tài chính, thời gian thực hiện, tài nguyên đã có và
có thể sử dụng.
Sau khi thu thập các yêu cầu và tổng hợp dữ liệu khảo sát có những phân tích
sau:
- Phân tích yêu cầu: Dựa vào mô hình phòng ban để phân đoạn vật lý đảm
bảo hai yêu cầu an ninh và đảm bảo chất lương, dựa vào các yêu cầu về mở rộng
và thu hẹp mạng.
- Lựa chon phần cứng các thiết bị, cáp, thiết bị kết nối kết nối.
- Lựa chọn các phần mềm: Phần mềm ứng dụng, phần mềm mạng, phần
mềm đảm bảo an ninh an toan mạng như( phần mềm tường lửa, phần mềm
virut…).
- Đánh giá khả năng.
- Đánh giá lưu lượng truyền thông.
- Dự thảo mô hình mạng
- Vẽ sơ đồ
- Tính toán giá thành.
25
