đồ án xây dựng và thiết kế mạng lan chi tiết

Tìm hiểu thiết kế và xây dựng mạng LAN trong cơ quan xí nghiệp


2




ĐỀ TÀI

Tìm hiểu thiết kế và xây dựng mạng LAN
trong cơ quan xí nghiệp




Giáo viên hướng dẫn :
Họ tên sinh viên :



Tìm hiểu thiết kế và xây dựng mạng LAN trong cơ quan xí nghiệp


3

Lời mở đầu
Từ khi chiếc máy tính đầu tiên ra đời cho đến nay máy tính vẫn khẳng
định vai trò lớn của nó trong sự phát triển kinh tế_ xã hội.
Công nghệ thông tin ngày nay đã phát triển vượt bậc, tin học được ứng

dụng rộng rãi trong tất cả các ngành, các lĩnh vực của đời sống, đặc biệt là
trong lĩnh vực quản lý Mạng LAN được sử dụng rộng rãi và phổ biến, các sở,
ban ngành, cơ quan, xí nghiệp đều lắp đặt hệ thống quản trị mạng này. Tạo
điều kiện cho công việc quản lý thuận tiện nhanh chóng , chính xác hơn, hiệu
quả công việc cao hơn.
Trong khuôn khổ đồ án tốt nghiệp em trình bày về: “tìm hiểu thiết kế và xây
dựng mạng Lan trong cơ quan xí nghiệp”
Đồ án được bố cục làm 2 phần:
Phần 1: Tổng quan về mạng.
Chương 1 – Tổng quan về mạng máy tính , trong chương này trình bày
các kiến thức cơ bản về mạng, phân loại mạng máy tính theo phạm vi địa lý
(LAN, WAN, GAN, MAN), theo TOPO và theo từng chức năng.
Chương 2 – Mô hình tham chiếu hệ thống mở OSI và bộ quản thúc mô
hình TCP/IP, trong chương này trình bày các kiến thức cơ bản về mạng chạy
trên bộ giao thức TCP/IP, mô hình OSI.
Chương 3 – Mạng Lan và thiết kế mạng Lan , trong chương này trình
bày các kiến thức cơ bản về LAN, các phương pháp điều khiển truy cập trong
LAN, các công nghệ và các chuẩn cáp, các phương pháp đi cáp.
Phần 2: Thiết kế mạng LAN.
1. Yêu cầu thiết kế.
2. Phân tích thiết kế hệ thống.
3. Cài đặt cấu hình hệ thống.
Mục đích nghiên cứu Đồ án “tìm hiểu thiết kế và xây dựng mạng LAN cho
cơ quan xí nghiệp” em có thể thiết kế và xây dựng các mạng LAN, WAN, và
các mạng khác phục vụ theo yêu cầu của thực tế. Do thời gian và kiến thức có
hạn nên bài viết còn nhiều hạn chế, rất mong sự đóng góp ý kiến của các thầy
cô và các bạn.
Em chân thành cảm ơn!

C¸c tõ tiÕng Anh viÕt t¾t trong ®å ¸n

Tìm hiểu thiết kế và xây dựng mạng LAN trong cơ quan xí nghiệp


4

Từ viết tắt Dạng đầy đủ
CPU Center Processor Unit
DNS Domain Name System
FTP File Transfer Protocol
GAN Global Area Network
HTTP Hypertext Transfer Protocol
ICMP Internet Control Message Protocol
IGMP Internet Group Messages Protocol
IP Internet Protocol
ISO International Standard Oranization
LAN Local Area Network
MAC Media Access Control
MAN Metropolitan Area Network
NIC Network Information Center
NLSP Netware Link Servise Protocol
OS - IS Open System Interconnection Intermediate System To
Intermediate System
OSI Open Systems Interconnect

OSPF Open Shortest Path First
RIP Routing Information Protocol
SMTP Simple Mail Transfer Protocol
STP Shield Twisted Pair
TCP Transmission Control Protocol
TCP/IP Transmission Control Protocol/ Internet Protocol
UDP User Datagram Protocol
UTP Unshield Twisted Pair
WAN Wide Area Network
WWW World Wide Web







MỤC LỤC

Tìm hiểu thiết kế và xây dựng mạng LAN trong cơ quan xí nghiệp


5

Lời nói đầu 2
Các từ viết tắt trong đồ án 3
Phần 1: Tổng quan về mạng
Chương 1: Tổng quan mạng máy tính 6
1.1.Khái niệm mạng máy tính 6
1.2.Phân loại mạng máy tính 6

1.2.1. Phân loại theo phạm vi địa lý 6
1.2.2. Phân loại theo kỹ thuật chuyển mạch 8
1.2.2.1. Mạng chuyển mạch kênh 8
1.2.2.2. Mạng chuyển mạch bản tin 8
1.2.2.3. Mạng chuyển mạch gói 9
1.2.3. Phân loại theo TOPO 9

1.2.3.1.Mạng hình sao 9
1.2.3.2.Mạng dạng vòng 10
1.2.3.3.Mạng dạng tuyến(Bus topolory) 11

. 1.2.3.4 Mạng kết hợp 11
1.2.4.Phân loại theo chức năng 12
1.2.4.1.Mạng theo mô hình Client- Server 12
1.2.4.2.Mạng ngang hàng 12
Chương 2: Mô hình tham chiếu hệ thống mở
OSI và bộ giao thức TCP/IP 12
2.1. Mô hình OSI 12
2.1.1. Mục đích, ý nghĩa của OSI…………………… 13
2.1.2. Các giao thức trong OSI 15
2.1.3. Chức năng chủ yếu của các tầng của mô hình OSI 15
2.2. Bộ giao thức TCP/IP 18
2.2.1. Tổng quan về TCP/IP 18
2.2.2. So sánh OSI và TCP/IP 21
2.2.3. Các giao thức cơ bản trong bộ giao thức TCP/IP 22
2.2.3.1. Giao thức hiệu năng IP 22
2.2.3.2. Giao thức hiệu năng UDP 24
2.2.3.3. Giao thức hiệu năngTC 25
Chương 3: Mạng LAN và thiết kế mạng LAN 26
3.1. Các thiết bị LAN cơ bản 26

3.1.1. Các thiết bị chính của LAN 26
3.1.1.1. Card mạng- NIC 26
3.1.1.2. Repeater- Bộ lặp 27
3.1.1.3. Hub 27
3.1.1.4. Liên mạng 28
3.1.1.5. Cầu nối (bridge) 28

Tìm hiểu thiết kế và xây dựng mạng LAN trong cơ quan xí nghiệp


6

3.1.1.6. Bộ dẫn đường (router) 32
3.1.1.7. Bộ chuyển mạch(switch) 34
3.1.2. Hệ thống cáp dùng cho LAN 35
3.1.2.1. Cáp xoắn 35
3.1.2.2. Cáp đồng trục 35
3.1.2.3. Cáp sợi quang 36
3.2. Thiết kế mạng LAN 37
3.2.1. Mô hình phân cấp 37
3.2.2. Mô hình an ninh an toàn 38
3.2.3. Các bước thiết kế 42
3.2.3.1. Phân tích yêu cầu sử dụng 42
3.2.3.2. Lựa chọn các thiết bị phần cứng 42
3.2.3.3. Các phần mềm mạng 43
3.2.3.4. Công cụ quản lý quản trị 43
3.2.4. Xây dựng mạng LAN quy mô một toà nhà 43
3.2.4.1. Các thiết bị cần thiết 44
3.2.4.2. Phân tích yêu cầu 44
3.2.4.3. Thiết kế hệ thống 45

phần 2: thiết kế mạng 47
1.yêu cầu thiết kế 47
2Phân tích thiết kế hệ thống 47
2.1 Hệ thống chuyển mạch 50
2.2 Hệ thống cáp 50
3.cài đặt cấu hinh hệ thống 50
3.1 cài đặt dịch vụ cho server 50
3.2 thiết lập cấu hình TC/IP 50
3.3 thực hiện kiểm tra cỏc hoạt động của mang 54
3.3.1 quá trì nh kiểm tra dựng mô hình OS 55
3.3.2 kiểm tra lớp mạng với lệnh ping 55
3.3.3 kiểm tra thông số cấu hình mạng 55
Kết luận 57
Hướng phát triển 58
Danh mục tài liệu tham khảo 59
Phụ lục 1:_1.1 Phương pháp bấm đấu RJ- 45 60 1
1.2 Phương pháp lắp đặt Outlet cho các nốt mạng 65
Phụ lục 2 Hướng dẫn cấu hình dịch vụ 65
Phụ lục 3: Hướng dẫn cấu hình chia sẻ kết nối 70



Tìm hiểu thiết kế và xây dựng mạng LAN trong cơ quan xí nghiệp


7



PHẦN 1: TỔNG QUAN VỀ MẠNG

************************
CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN VỀ MẠNG MÁY TÍNH.

Vào những năm 50 , những hệ thống máy tính đầu tiên ra đời sử dụng các
bóng đèn điện tử nên kích thức rất cồng kềnh tiêu tốn nhiều năng lượng. Việc
nhập dữ liệu máy tính được thực hiện thông qua các bìa đục lỗ và kết quả
được đưa ra máy in, điều này làm mất rất nhiều thời gian và bất tiện cho người
sử dụng.
Đến những năm 60 cùng với sự phát triển của máy tính và nhu cầu trao
đổi dữ liệu với nhau, một số nhà sản xuất máy tính đã nghiên cứu chế tạo
thành công các thiết bị truy cập từ xa tới các máy tính của họ, và đây chình là
những dạng sơ khai của hệ thống máy tính .
Và cho đến những năm 70, hệ thống thiết bị đầu cuối 3270 của IBM ra đời
cho phép mở rộng khả năng tính toán của Trung tâm máy tính đến các vùng
xa. Vào năm 1977 công ty Datapoint Corporation đã tung ra thị trường mạng
của mình cho phép liên kết các máy tính và các thiết bị đầu cuối bằng dây cáp
mạng, và đó chính là hệ điều hành đầu tiên.
1.1. Khái niệm về mạng máy tính :
Nói một cách cơ bản, mạng máy tính là hai hay nhiều máy tính được
kết nối với nhau theo một cách nào đó. Khác với các trạm truyền hình gửi
thông tin đi, các mạng máy tính luôn hai chiều, sao cho khi máy tính A gửi
thông tin tới máy tính B thì B có thể trả lời lại A.
Nói một cách khác, một số máy tính được kết nối với nhau và có thể
trao đổi thông tin cho nhau gọi là mạng máy tính.

PC1 PC2

Mạng máy tính ra đời xuất phát từ nhu cầu muốn chia sẻ và dùng chung
dữ liệu. Không có hệ thống mạng thì dữ liệu trên các máy tính độc lập muốn
chia sẻ vời nhau phải thông qua việc in ấn hay sao chép trên đĩa mền, CD
Rom…điều này gây nhiều bất tiện cho người dùng.
Từ các máy tính riêng rẽ, độc lập với nhau, nếu ta kết nối chúng lại thành
mạng máy tính thì chúng có thêm những ưu điễm sau:
- Nhiều người có thể dùng chung một phần mềm tiện ích.
Hình 1-1: Mô hình mạng căn bản.


Tìm hiểu thiết kế và xây dựng mạng LAN trong cơ quan xí nghiệp


8

- Một nhóm người cùng thực hiện một đề án nếu nối mạng họ sẽ dùng
chung dữ liệu của đề án, dùng chung tệp tin chính (master file ) của đề
án, họ trao đổi thông tin với nhau dễ dàng.
- Dữ liệu được quản lý tập trung nên an toàn hơn , trao đổi giữa những
người sử dụng thuận lợi hơn, nhanh chóng hơn.
- Có thể dùng chung các thiết bị ngoại vi hiếm, đắt tiền (máy in, máy
vẽ…).
- Người sử dụng trao đổi với nhau thư tín dễ dàng (Email ) và có thể sử
dụng mạng như là một công cụ để phổ biến tin tức, thông báo về một
chính sách mới, về nội dung buổi họp, về các thông tin kinh tế khác
như giá cả thị trường, tin rao vặt (muốn bán hoặc muốn mua một cái gì
đó ), hoặc sắp xếp thời khoá biểu của mình chen lẫn với thời khoá biểu
của các người khác …
- Một số người sử dụng không cần phải trang bị máy tính đắt tiền (chi
phí thấp mà các chức năng lại mạnh ).

- Mạng máy tính cho phép người lập trình ở một trung tâm máy tính này
có thể sử dụng các chương trình tiện ích của các trung tâm máy tính
khác cong rỗi, sẽ làm tăng hiệu quả kinh tế của hệ thống.
- Rất an toàn cho dữ liệu và phần mềm vì phần mềm mạng sẽ khoá các
tệp (files ) khi có những người không đủ quyền truy xuất các tệp tin và
thư mục đó.
1.2. Phân loại mạng máy tính :
1.2.1. Phân loại theo phạm vi địa lý:
Mạng máy tính có thể phân bổ trên một vùng lãnh thổ nhất định và có thể
phân bổ trong phạm vi một quốc gia hay quốc tế.
Dựa vào phạm vi phân bổ của mạng người ta có thể phân ra các loại mạng
như sau:
 Mạng cục bộ LAN ( Local Area Network ) : là mạng được lắp đặt
trong phạm vi hẹp, khoảng cách giữa các nút mạng nhỏ hơn 10
Km. Kết nối được thực hiện thông qua các môi trường truyền thông
tốc độ cao ví dụ cáp đồng trục thay cáp quang. LAN thường được
sử dụng trong nội bộ cơ quan, xí nghiệp… Các LAN có thể được
kết nối với nhau thành WAN.
 Mạng đô thị MAN ( Metropolitan Area Network) : Là mạng được
cài đặt trong phạm vi một đô thị hoặc một trung tâm kinh tế - xã
hội có bán kính khoảng 100 Km trở lại.Các kết nối này được thực
hiện thông qua các môi trường truyền thông tốc độ cao (50- 100
Mbit/s ).
 Mạng diện rộng WAN ( Wide Area Network ) : Phạm vi của mạng
có thể vượt qua biên giới quốc gia và thậm chí cả châu lục.Thông

Tìm hiểu thiết kế và xây dựng mạng LAN trong cơ quan xí nghiệp


9

thường kết nối này được thực hiện thông qua mạng viễn thông. Các
WAN có thể được kết nối với nhau thành GAN hay tự nó đã là
GAN.
 Mạng toàn cầu GAN (Global Area Network ) : Là mạng được thiết
lập trên phạm vi trải rộng khắp các châu lục trên trái đất.Thông
thường kết nối thông qua mạng viễn thông và vệ tinh.
Trong các khái niệm trên, WAN và LAN là hai khái niệm được sử dụng nhiều
nhất.
1.2.2. Phân biệt theo phương pháp chuyển mạch ( truyền dữ liệu )
1.2.2.1. Mạng chuyển mạch kênh ( circuit - switched network )
Trong trong trường hợp này khi có hai trạm cần trao đổi thông tin với
nhau thì giữa chúng sẽ được thiết lập một kênh (circuit) cố định và duy trì cho
đến khi một trong hai bên ngắt liên lạc. Các dữ liệu chỉ được truyền theo con
đường cố định ( hình 1).










Mạng chuyển mạch kênh có tốc độ truyền cao và an toàn nhưng hiệu xuất
xử dụng đường truyền thấp vì có lúc kênh bị bỏ không do cả hai bên đều hết
thông tin cần truyền trong khi các trạm khác không được phép sử dụng kênh
truyền này và phải tiêu tốn thời gian thiết lập con đường (kênh) cố định giữa 2
trạm.

Mạng điện thoại là ví dụ điển hình của mạng chuyển mạch kênh.
1.2.2.2 Mạng chuyển mạch bản tin ( Message switched network)
Thông tin cần truyền được cấu trúc theo một phân dạng đặc biệt gọi là bản
tin. Trên bản tin có ghi địa chỉ nơi nhận, các nút mạng căn cứ vào địa chỉ nơi
nhận để chuyển bản tin tới đích . Tuỳ thuộc vào điều khiện về mạng, các thông
tin khác nhau có thể được gửi đi theo các con đường khác nhau
Ưu điểm :
 Hiệu xuất sử dụng đường truyền cao vì không bị chiếm dụng độc quyền
mà được phân chia giữa các trạm.
A

S3
S4 S2
S1
B

S5
S6
Data1

Data3

Data2

Hình 1-2. Mạng chuyển mạch kênh

Tìm hiểu thiết kế và xây dựng mạng LAN trong cơ quan xí nghiệp


10

 Mỗi nút mạng (hay nút chuyển mạch bản tin) có thể lưu dữ thông báo
cho đến khi kênh truyền rỗi mới gửi thông báo đi, do đó giảm được tình trạng
tắc nghẽn mạng.
Có điều khiển việc truyền tin bằng cách sắp xếp độ ưu tiên cho các thông báo.
 Có thể tăng hiệu xuất sử dụng giải thông của mạng bằng cách gán địa
chỉ quảng bá để gửi thông báo đồng thời đến nhiều đích.
Nhược điểm :
Phương pháp chuyển mạch bản tin là không hạn chế kích thước của các
thông báo, làm cho phí tổn lưu trữ tạm thời cao và ảnh hưởng đến thời gian
đáp ứng và chất lượng truyền đi. Mạng chuyển mạch bản tin thích hợp với các
dịch vụ thông tin kiểu thư điện tử hơn là với các áp dụng có tính thời gian
thực vì tồn tại độ trễ nhất định do lưu trữ và xử lý thông tin điều khiển tại mỗi
nút.
1.2.2.3 Mạng chuyển mạch gói
Phương pháp này mỗi thông báo được chia thành nhiều phần nhỏ hơn gọi
là các gói tin (pachet) có khuôn dạng quy định trước. Mối gói tin cũng chứa
các thông tin điều khiển, trong đó có địa chỉ nguồn (người gửi) và đích ( người
nhận) của gói tin. Các gói tin về một thông báo nào đó có thể được gửi đi qua
mạng để đến đích bằng nhiều con đường khác nhau. Căn cứ vào số thứ tự các
gói tin được tái tạo thành thông tin ban đầu.
Phương pháp chuyển mach bản tin và phương pháp chuyển mạch gói là
gần giống nhau. Điểm khác biệt là các gói tin được giới hạn kích thước tối đa
sao cho các nút mạng có thể xử lý toàn bộ thông tin trong bộ nhớ mà không
cần phải lưu trữ tạm thời trên đĩa. Nên mạng chuyển mạch gói truyền các gói
tin qua mạng nhanh hơn và hiệu quả hơn so với chuyển mạch bản tin.
1.2.3. Phân loại máy tính theo TOPO:
Topology của mạng là cấu trúc hình học không gian mà thực chất là cách
bố trí phần tử của mạng cũng như cách nối giữa chúng với nhau. Thông
thường mạng có ba dạng cấu trúc là: Mạng dạng hình sao (Star topology ),

mạng dạng vòng (Ring Topology ) và mạng dạng tuyến (Linear Bus Topology
). Ngoài ba dạng cấu hình kể trên còn có một số dạng khác biến tướng từ ba
dạng này như mạng dạng cây, mạng dạng hình sao - vòng, mạng hình hỗn
hợp,…
1.2.3.1. Mạng hình sao (Star topology)
Mạng 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 ( hình 2).



Tìm hiểu thiết kế và xây dựng mạng LAN trong cơ quan xí nghiệp


11








Mạng dạng sao cho phép nối các máy tính vào một bộ tập trung bằng cáp,
giải pháp này cho phép nối trực tiếp máy tính với bộ tập trung không cần
thông qua trục bus, nên tránh được các yếu tố gây ngưng trệ mạng.
Mô hình kết nối dạng sao này đã trở lên hết sức phổ biến. Với việc sử
dụng các bộ tập trung hoặc chuyển mạch, cấu trúc sao có thể được mở rộng
bằng cách tổ chức nhiều mức phân cấp, do đó dễ dàng trong việc quản lý và
vận hành.

Ưu điểm :
 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 giải thuật toán ổn định.
 Mạng có thể dễ dạng mở rộng hoặc thu hẹp.
 Dễ dàng kiểm soát nỗi, khắc phục sự cố. Đặc biệt do sử dụng kêt nối
điểm - điểm nên tận dụng được tối đa tốc độ của đường truyền vật lý.
Nhược điểm :
 Khả năng mở rộng của toàn mạng phục thuộc vào khả năng 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.
 Độ dài đường truyền nối một trạm với thiết bị trung tâm bị hạn chế
(trong vòng 100m với công nghệ hiện tai).
1.2.3.2. Mạng dạng vòng (Ring topology)
Mạng dạng này bố trí theo dạng xoay vòng, đường dây cáp được thiết kế
làm thành một vòng tròn khép kín, tín hiệu chạy quanh theo một vòng 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 vòng có thuận lợi có thể mở rộng ra xa, tổng đườn 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 1-3. Cấu trúc mạng sao

Tìm hiểu thiết kế và xây dựng mạng LAN trong cơ quan xí nghiệp

12













1.2.3.3. Mạng dạng tuyến (Bus topology)
Thực hiện theo cách bố trí ngang hàng, 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.
Ở hai đầu dây cáp được bịt bởi một thiết bị gọi là terminator. Các tín hiệu
và dữ liệu khi truyền đi đều mang theo địa chỉ nơi đến.

Ưu điểm :
 Loại cấu trúc mạng này dùng dây cáp ít nhất.
 Lắp đặt đơn giản và giá thành rẻ.
Nhược điểm :
 Sự ùn tắc giao thông khi di chuyển dữ liệu với lưu lượng lớn.
 Khi có sự cố hỏng hóc ở đoạn nào đó thì rất khó phát hiện, lỗi trên
đường dây cũng làm cho toàn bộ hệ thống ngừng hoạt động. Cấu trúc
này ngày nay ít được sử dụng.
1.2.3.4. Mạng dạng kết hợp
Là mạng kết hợp dạng sao và tuyến ( star/bus topology) : Cấu hình mạng
dạng này có bộ phận tách tín hiệu (spitter) giữ vai trò thiết bị trung tâm, hệ
thống dây cáp mạng có thể chọn hoặc Ring Topology hoặc Linear Bus
terminator
Hình1-5. Cấu trúc mạng hình tuyến
Hình 1-4. Cấu hình mạng vòng

Tìm hiểu thiết kế và xây dựng mạng LAN trong cơ quan xí nghiệp


13

Topology. Ưu điểm của cấu hình này là mạng có thể gồm nhiều nhóm làm
việc ở cách xa nhau, ARCNET là mạng dạng kết hợp Star/Bus Topology. Cấu
hình dạng này đưa lại sự uyển chuyển trong việc bố trí đường dây tương thích
dễ dàng đối với bất kỳ toà nhà nào.
Kết hợp cấu hình sao và vòng (Star/Ring Topology). Cấu hình dạng kết
hợp Star/Ring Topology, có một thẻ bài liên lạc được chuyển vòng quanh một
cái bộ tập trung.
1.2.4. Phân loại theo chức năng:

1.2.4.1. Mạng theo mô hình Client- Server:
Một hay một số máy tính được thiết lập để cung cấp các dịch vụ như
file server, mail server, web server, printer server….Các máy tính được thiết
lập để cung cấp các dịch vụ được gọi là server, còn các máy tính truy cập và
sử dụng dịch vụ thì được gọi là Client.
Ưu điểm: do các dữ liệu được lưu trữ tập trung nên dễ bảo mật, backup
và đồng bộ với nhau. Tài nguyên và dịch vụ được tập trung nên dễ chia sẻ và
quản lý, có thể phục vụ cho nhiều người dùng.
Nhược điểm: các server chuyên dụng rất đắt tiền, phải có nhà quản trị
cho hệ thống.
1.2.4.2.Mạng ngang hàng (Peer- to- Peer):
Các máy tính trong mạng có thể hoạt động vừa như một Client vừa như
một Server.
CHƯƠNG 2
MÔ HÌNH THAM CHIẾU HỆ THỐNG MỞ OSI VÀ BỘ GIAO THỨC
TCP/IP
2.1.Mô hình OSI (Open Systems Interconnect):
Ở thời kỳ đầu của công nghệ nối mạng, việc gửi và nhận dữ liệu ngang
qua mạng thường gây nhầm lẫn do các công ty lớn như IBM, HoneyWell và
Digital Equipment Corporation tự đề ra tiêu chuẩn riêng cho hoạt động kết nối
máy tính .
Năm 1984 tổ chức tiêu chuẩn hoá Quốc tế – ISO(International Standard
Oranization) chính thức đưa ra mô hình OSI(Open Systems Interconnect) là
tập hợp các đặc điểm kỹ thuật mô tả kiến trúc mạng dành cho việc kết nối các
thiết bị không cùng chủng loại.
Mô hình OSI được chia thành 7 tầng, mỗi tầng bao gồm các hoạt động
thiết bị và giao thức mạng khác nhau.

Tìm hiểu thiết kế và xây dựng mạng LAN trong cơ quan xí nghiệp


14















2.1.1.Mục đích và ý nghĩa của mô hình OSI:
Mô hình OSI (Open System Interconnection ): là mô hình tương kết
những hệ thống mở, là mô hình được tổ chức ISO được đề xuất năm 1977 và
công bố năm 1984. Để các máy tính và các thiết bịi mạng có thể truyền thông
với nhau phải có những quy tắc giao tiếp được các bên chấp nhận. Mô hình
OSI là mộ khuôn mẫu giúp chúng ta hiểu được các chức năng mạng diễn ra tại
mỗi lớp.
Trong mô hình OSI có bảy lớp, mỗi lớp mô tả một phần chức năng độc

lập. Sự tách rời của mô hình nay mang lại lợi ích sau:
- Chia hoạt động thông tin mạng thành những phần nhỏ hơn, đơn

giản hơn giúp chúng ta dễ khảo sát và tìm hiểu hơn.
-Chuẩn hoá các thành phần mạng để cho phép phát triển mạng từ nhiều
nhà cung cấp sản phẩm.
-Ngăn chặn được tình trạng sự thay đổi của một lớp làm ảnh hưởng đến
các lớp khác, như vậy giúp mỗi lớp có thể phát triển độc lập và nhanh chóng
hơn,
-Mô hình tham chiếu OSI định nghĩa các quy tắc cho các nội dung sau:
Cách thức các thiết bị giao tiếp và chuyền thông được với nhau.
 Các phương pháp để các thiết bị trên mạng khi nào thì đựơc truyền
dữ liệu, khi nào thì không được.
 Các phương pháp để đảm bảo truyền đúng bên nhận.
 Cách thức vận tải, truyền, sắp xếp và kết nối với nhau.
 Cách thức đảm bảo các thiết bị mạng duy trì tốc độ truyền dữ liệu
thích hợp
 Cách biểu diễn một bit thiết bị truyền dẫn.
Application
Presentation
Session
Transport
Network
Data Link
Physical
Application
Presentation
Session
Transport
Network

Data Link
Physical
Hình 2-1:Mô hình OSI bảy tầng

Tìm hiểu thiết kế và xây dựng mạng LAN trong cơ quan xí nghiệp


15

- Mô hình tham chiếu OSI được chia thành 7 lớp với các chức
năng sau:
 Application Layer ( lớp ứng dụng ): giao diện giữa ứng dụng và
mạng.
 Presentation Layer (lớp trình bày ): thoả thuận khuôn dạng trao đổi
dưc liệu.
 Session Layer (lớp phiên ): cho phép người dùng thiết lập các kết
nối.
 Transport Layer (lớp vận chuyển ): đảm bảo truyền thông giữa hai
hệ thống.
 Network Layer (lớp mạng ): định hướng dữ liệu truyền trong môi
trường liên mạng
 Data link Layer (lớp liên kết dữ liệu ): xác định truy xuất đến các
thiết bị.
 Physical Layer (lớp vật lý ): chuyển đổi dữ liệu thành các bit và
truyền đi.
2.1.2.Các giao thức trong mô hình OSI:
Trong mô hình OSI có hai loại giao thức chính được áp dụng : Giao
thức liên kết ( Connection- Oriented )và giao thức không liên kết (Connection
Less).
- Giao thức liên kết: Trước khi truyền dữ liệu hai tầng đồng mức

cần thiết lập một liên kêt logic và các gói tin được trao đổi thông
qua liên kêt này, việc có liên kêt logic sẽ nâng cao sự an toàn
trong truyền dữ liệu.
- Giao thức không liên kêt : Trước khi truyền dữ liệu không thiết
lập liên kêt logic mà mỗi gói tin được truyền độc lập với các gói
tin trước hoặc sau nó.
Như vậy với giao thức có liên kêt , quá trình truyền thông phải gồm ba
giai đoạn phân biệt:
- Thiết lập liên kêt (logic): Hai thực thể đồng mức ở hai hệ thống
thương lượng với nhau về tập các tham số sẽ sử dụng trong giai
đoạn sau(truyền dữ liệu).
- Truyền dữ liệu: dữ liệu được truyền với các cơ chế kiểm soát và
quản lý kèm theo ( như kiểm soat lỗi, kiểm soát luồng dữ liệu,
cắt/ hợp dữ liệu …) Để tăng cường độ tin cậy và hiệu quả của
việc truyền dữ liệu .
- Huỷ bỏ liên kêt (logic): giải phóng tài nguyên hệ thống đã được
cấp phát cho liên kêt để dùng cho liên kêt khác.
Đối với giao thức không liên kêt thì chỉ duy nhất một giai đoạn truyền dữ
liệu mà thôi .

Tìm hiểu thiết kế và xây dựng mạng LAN trong cơ quan xí nghiệp


16

Gói tin của giao thức: Gói tin (Packet ) được hiểu như là một đơn vị
thông tin dùng trong việc liên lạc, chuyển giao dữ liệu trong mạng máy tính
.Những thông điệp (message) trao đổi giữa các máy tính trong mạng, được tạo
thành các gói tin ở các gói nguồn. Và những gói tin này khi đích sẽ được kết
hợp lại thành các thông điệp ban đầu. Mỗi gói tin có thể chứa đựng các yêu

cầu phục vụ, các thông tin điều khiển và dữ liệu.















Trên quan điểm mô hình mạng phân tầng , mỗi tầng chỉ thực hiện một
chức năng là nhận dữ liệu từ tầng bên trên để chuyển giao xuống cho tầng bên
dưới và ngược lại. Chức năng này thực chất là gắn thêm và gỡ bỏ phần đầu
(header) đối với các gói tin trước khi chuyển nó đi. Nói cách khác, từng gói tin
bao gồm phần đầu(header) và phần dữ liệu. Khi đi đến một tầng mới gói tin sẽ
được đóng thêm một phần đầu đề khác và được xem như là gói tin của tầng
mới, công việc trên tiếp diễn cho tới khi gói tin được truyền lên đường dây
mạng để đến bên nhận.
Tại bên nhận các gói tin được gỡ bỏ phần đầu trên từng tầng tương ứng
và đây cũng là nguyên lý của bất cứ mô hình phân tầng nào.
2.1.3. Các chức năng chủ yếu của các tầng trong mô hình OSI:
 Tầng ứng dụng (Application Layer):
Là tầng cao nhất của mô hình OSI, nó xác định giao diện giữa các chương
trình ứng dụng của người dùng và mạng. Giải quyết các kỹ thuật mà các

chương trình ứng dụng dùng để giao tiếp với mạng. Tầng ứng dụng xử lý truy
cập mạng chung, kiểm soát luồng và phục hồi lỗi. Tầng này không cung cấp
dịch vụ cho tầng nào mà nó cung cấp dịch vụ cho các ứng dụng như: truyền
file, gửi nhận mail, Telnet, HTTP, FTP,SMTP…
ata
Data
Data
Data
Data
Data
hd
r

hd
r

hd
r

hd
r

hd
r

hd
r

hd
r

hd
r

hd
r

hd
r

hd
r

hd
r

hd
r

hd
r

hd
r

trl
Data
Data
Data
Data

Data
Data
hd
r

hd
r

hd
r

hd
r

hd
r

hd
r

hd
r

hd
r

hd
r

hd

r

hd
r

hd
r

hd
r

hd
r

hd
r

trl
Application

Application

Presentation Presentation
Session


Session


Transport

Transport


Network

Network

Data Link

Data Link

Physical

Physical

Hdr: phần đầu gói tin.
Trl: phần kiểm lỗi (tầng liên kết dữ liệu )
Data: phần dữ liệu của gói tin
Hình 2
-
2:Phương th
ức xác lập gói tin trong mô h
ình OSI


Tìm hiểu thiết kế và xây dựng mạng LAN trong cơ quan xí nghiệp

17

 Tầng trình bầy (Presentation Layer):
Lớp này chịu trách nhiệm thương lượng và xác lập dạng thức dữ liệu được
trao đổi nó đảm bảo thông tin mà lớp ứng dụng của hệ thống đầu cuối gửi đi,
lớp ứng dụng của một hệ thống khác có thể đọc được. Lớp trình bày thông
dịch giữa nhiều dạng dữ liệu khác nhau thông qua một dạng chung, đồng thời
nó cũng nén và giải nén dữ liệu . Thứ tự byte, bit bên gửi và bên nhận quy ước
quy tắc gửi nhận một chuỗi byte và bit từ trái qua phải hay từ phải qua trái nếu
hai bên không thống nhất thì sẽ có sự chuyển đổi thứ tự các byte, bit vào trước
hoặc sau khi truyền. Lớp trình bày cũng quản lý các cấp độ nén dữ liệu làm
giảm số bít cần truyền.
Trong giao tiếp giữa các ứng dụng thông qua mạng với cùng một dữ liệu
có thể có nhiều cách biểu diễn khác nhau . Thông thường dạng biểu diễn dùng
bởi ứng dụng nguồn và dạng biểu diễn dùng bởi ứng dụng đích có thể khác
nhau do các ứng dụng được chạy trên các hệ thống hoàn toàn khác nhau.
 Tầng phiên(Session Layer)
Lớp này có tác dụng thiết lập quản lý và kết thúc các phiên thông tin giữa
hai thiết bị truyền nhận. Nó đặt tên nhất quán cho mọi thành phần muốn đối
thoại với nhau và lập ánh xạ giữa các tên với địa chỉ của chúng. Lớp phiên
cung cấp các dịch vụ cho lớp trình bày, cung cấp sự đồng bộ hoá giữa các tác
vụ người dùng bằng cách đặt những điểm kiểm tra vào luồng dữ liệu. Bằng
cách này nếu mạng không hoạt động thì chỉ có dữ liệu truyền sau điểm kiểm
tra cuối cùng mới phải truyền lại. Lớp này cũng thi hành kiểm soát hội thoại
giữa các quá trình giao tiếp, điều chỉnh bên nào truyền, khi nào, trong bao lâu.
Trong trường hợp mạng là hai chiều luân phiên thì nảy sinh vấn đề hai
người sử dụng luân phiên phải lấy lượt để truyền dữ liệu. ở một thời điểm chỉ
có một người sử dụng đó quyền đặc biệt được gọi các dịch vụ nhất định của
tầng phiên. Việc phân bổ tầng này thông qua việc trao đổi thẻ bài.
 Tầng vận chuyển(Transport Layer):

Tầng vận chuyển cung cấp các chức năng cần thiết giữa tầng mạng và các
tầng trên, nó phân đoạn dữ liệu từ hệ thống máy truyền và tái thiết dữ liệu vào
một luồng dữ liệu tại hệ thống máy nhận đảm bảo rằng việc bàn giao các
thông điệp giữa các thiết bị đáng tin cậy. Tầng này thiết lập duy trì và kết thúc
các mạch ảo đảm bảo cung cấp các dịch vụ sau:
- Xếp thứ tự các phân đoạn: Khi một thông điệp lớn được tách
thành nhiều phân đoạn nhỏ để bàn giao , tầng vận chuyển sẽ sắp
xếp thứ tự trước khi giáp nối các phân đoạn thành thông điệp
ban đầu.
- Kiếm soát lỗi: Khi có phân đoạn bị thất bại , sai hoạc trùng lặp,
tầng vận chuyển sẽ yêu cầu truyền lại.

Tìm hiểu thiết kế và xây dựng mạng LAN trong cơ quan xí nghiệp


18

- Kiểm soát luồng : Tầng 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 gửi tín hiệu xác nhận rằng đã nhận được
phân đoạn dữ liệu trước đó đầy đủ.
Tầng vận chuyển là tầng cuối cùng chịu trách nhiệm về mức độ an toàn
trong dữ liệu nên giao thức tầng vận chuyển phụ thuộc rất nhiều vào bản chất
của tầng mạng.
 Tầng mạng (Network Layer):
Chịu trách nhiệm lập địa chỉ các thông điệp, diễn dịch địa chỉ và tên logic
thành địa chỉ vật lý đồng thời nó cũng chịu trách nhiệm gửi packet từ mạng
nguồn đến mạng đích. Tầng này quyết định hướng đi từ máy nguồn đến máy
đích… Nó cũng quản lý lưu lượng trên mạng chẳng hạn như chuyển đổi gói,
định tuyến va kiểm soát tắc nghẽn dữ liệu. Nếu bộ thích ứng mạng trên bộ

định tuyến (router) không thể truyền đủ dữ liệu mà máy tính nguồn gửi đi,
tầng mạng trên bộ định tuyến sẽ chia sẻ dữ liệu thành những đơn vị nhỏ hơn.
Tầng mạng quan trọng nhất khi liên kết hai loại mạng khác nhau như mạng
Ethernet với mạng Token Ring khi đó phải dùng một bộ tìm đường (quy định
bởi tầng mạng) để chuyển các gói tin từ máy này sang máy khác và ngược lại.
Đối với một mạng chuyển mạch gói (packet- switched network) gồm các
tập hợp các nút chuyển mạch gói nối với nhau bởi các liên kết dữ liệu.Các gói
dữ liệu được truyền từ một hệ thống mở tới một hệ thống mở khác trên mạng
phải được chuyển qua một chuỗi các nút. Mỗi nút nhận gói dữ liệu từ một
đường vào (incoming link) rồi chuyển tiếp nó tới một đường ra (outgoing link)
hướng đến đích của dữ liệu . Như vậy ở mỗi nút trung gian nó phải thực hiện
các chức năng chọn đường và chuyển tiếp.
Người ta có hai phương thức đáp ứng cho việc chọn đường là phương thức
xử lý tập trung và xử lý tại chỗ:
- Phương thức chọn đường xử lý tập trung được đặc trưng bởi sự
tồn tại của một (hoặc vài trung tâm điều khiển mạng, chúng thực
hiện việc lập ra các bảng đường đi tại từng thời điểm cho các nút
và sau đó gửi các bảng chọn đường tới từng nút dọc theo con
đường đã được chọn đó. Thông tin tổng thể của mạng cần dùng
cho việc chọn đường chỉ cần cập nhập và được cắt giữ tại trung
tâm điều khiển mạng.
- Phương thức chọn đường xử lý tại chỗ được đặc trưng bởi việc
chọn đường được thực hiện tại mỗi nút của mạng. Trong từng
thời điểm , mỗi nút phải duy trì các thông tin của mạng và tự xây
dựng bảng chọn đường cho mình. Như vậy các thông tin tổng
thể của mạng cần dùng cho việc chọn đường cần cập nhập và
được cất giữ tại mỗi nút.

Tìm hiểu thiết kế và xây dựng mạng LAN trong cơ quan xí nghiệp

19

 Tầng liên kết dữ liệu (Data Link):
Là tầng mà ở đó ý nghĩa được gán cho các bit được truyền trên mạng. Tầng
liên kết dữ liệu phải quy định được các dạng thức, kích thước , địa chỉ máy gửi
và nhận của mỗi gói tin được gửi đi. Nó phải xác định được cơ chế truy cập
thông tin trên mạng và phương tiện gửi mỗi gói tin sao cho nó được đưa đến
cho người nhận đã định.
Tầng liên kết dữ liệu có hai phương thức liên kết dựa trên cách kết nối các
máy tính , đó là phương thức “điểm- điểm” và phương thức “điểm- nhiều
điểm”. Với phương thức “điểm - điểm” các đường truyền riêng biệt được thiết
lập để nối các cặp máy tính lại với nhau. Phương thức “điểm- nhiều điểm” tất
cả các máy phân chia chung một đường truyền vật lý.
Tầng liên kết dữ liệu cũng cung cấp cách phát hiện và sửa lỗi cơ bản để
đảm bảo cho dữ liệu nhận được giống hoàn toàn với dữ liệu gửi đi. Nếu một
gói tin có lỗi không sửa được, tầng liên kết dữ liệu phải chỉ ra được cách thông
báo cho nơi gửi biết gói tin đó có lỗi để nó gửi lại.
Các giao thức tầng liên kết dữ liệu chia làm hai loại chính là các giao thức
hướng ký tự và các giao thức hướng bit. Các giao thức hướng ký tự được xây
dựng dựa trên các ký tự đặc biệt của một bộ mã nào đó ( như ASCII hay
EBCDIC), trong khi đó các giao thức hướng bit lại dùng các cấu trúc nhị
phân( xâu bít ) để xây dựng các phần tử của giao thức (đơn vị dữ liệu , các thủ
tục), và khi nhận, dữ liệu sẽ được tiếp nhận lần lượt từng bit một.
 Tầng vật lý (Physical):
Là tầng cuối cùng của mô hinh OSI, nó mô tả các đặc trưng vật lý của
mạng: Các loại cáp để nối các thiết bị, các loại đầu nối được dùng, các dây cáp
có thể dài bao nhiêu….Mặt khác các tầng vật lý cung cấp các đặc trưng điện
của các tín hiệu được dùng để khi chuyển dữ liệu trên cáp từ một máy này đến
một máy khác của mạng, kỹ thuật nối mạch điện tốc độ cáp truyền dẫn. Tầng

vật lý không quy định một ý nghĩa nào cho các tín hiệu đó ngoài các giá trị nhị
phân là 0 và 1. ở các tầng cao hơn của mô hình OSI ý nghiã của các bit ở tầng
vật lý sẽ được xác định.
Một số đặc điểm của tầng vật lý:
- Mức điện thế.
- Khoảng thời gian thay đổi điện thế.
- Tốc độ dữ liệu vật lý.
- Khoảng đường truyền tối đa.
2.2. Bộ giao thức TCP/IP:
TCP/IP – Transmission Control Protocol/ Internet Protocol.
2.2.1. Tổng quan về bộ giao thức TCP/IP:

Tìm hiểu thiết kế và xây dựng mạng LAN trong cơ quan xí nghiệp


20

TCP/IP là bộ giao thức cho phép kết nối các hệ thống mạng không
đồng nhất với nhau. Ngày nay,TCP/IP được sử dụng rộng rãi trong các mạng
cục bộ cũng như trên mạng Internet toàn cầu.
TCP/IP được xem là giản lược của mô hình tham chiếu OSI với bốn tầng như
sau: -Tầng liên kết mạng (Network Access Layer).
- Tầng Internet (Internet Layer).
- Tầng giao vận (Host- to Host Transport Layer).
- Tầng ứng dụng (Application Layer).



 Tầng liên kết:
Tầng liên kết ( còn được gọi là tầng liên kết dữ liệu hay là tầng giao
tiếp mạng) là tầng thấp nhất trong mô hình TCP/IP , bao gồm các thiết bị
mạng và chương trình cung cấp các thông tin cần thiết có thể hoạt động,
truy nhập đường truyền vật lý qua thiết bị giao tiếp mạng đó.
 Tầng Internet:
Tầng Internet (còn gọi là tầng mạng) xử lý quá trình gói tin trên mạng.
Các giao thức của tầng này bao gồm : IP(Internet Protocol), ICMP
(Internet Control Message Protocol), IGMP (Internet Group Messages
Protocol).
 Tầng giao vận:
Tầng giao vận phụ trách luồng dữ liệu giữa hai trạm thực hiện các ứng
dụng của tầng mạng. Tầng này có hai giao thức chính: TCP (Transmission
Protocol) và UDP (User Datagram Protocol).
TCP cung cấp một luồng dữ liệu tin cậy giữa hai trạm, nó sử dụng các cơ
chế như chia nhỏ các gói tin của tầng trên thành các gói tin có kích thước thích
hợp cho tầng mạng bên dưới, báo nhận gói tin, đặt hạn chế thời gian time- out
để đảm bảo bên nhận biết được các gói tin đã gửi đi. Do tầng này đảm bảo tính
tin cậy, tầng trên sẽ không cần quan tâm đến nữa.
Applications
Transport

Internetwork

Network Interface
And
Hardware
Applications
TCP/UDP
ICMP
IP
ARP/RARP

Network Interface
And
Hardware

Hình 2-3: Kiến trúc TCP/IP

Tìm hiểu thiết kế và xây dựng mạng LAN trong cơ quan xí nghiệp


21

UDP cung cấp một dịch vụ đơn giản hơn cho tầng ứng dụng . Nó chỉ gửi
các gói dữ liệu từ trạm này đến trạm kia mà không đảm bảo các gói tin đến
được tới đích. Các cơ chế đảm bảo độ tin cậy cần được thực hiện bởi tầng trên.
 Tầng ứng dụng:
Tầng ứng dụng là tầng trên cùng của mô hình TCP/IP bao gồm các tiến
trình và các ứng dụng cung cấp cho người sử dụng để truy cập mạng. Có rất
nhiều ứng dụng được cung cấp trong tầng này mà phổ biến là: Telnet: sử dụng
trong việc truy cập mạng từ xa, FTP (File Transfer Protocol): dịch vụ truyền
tệp, Email: dịch vụ thư tín điện tử, www (World Wide Web).

Cũng tương tự như mô hình OSI khi truyền dữ liệu quá trình tiến hành từ
tầng trên xuống tầng dưới, qua mỗi tầng dữ liệu được thêm vào một thông tin
điều khiển được gọi là phần header. Khi nhận dữ liệu thì quá trình này xảy ra
ngược lại, dữ liệu được truyền từ tầng dưới lên và qua mỗi tầng thì phần
header tương ứng được lấy đi và khi đến tấng trên cùng thì dữ liệu không còn
phần header nữa. Hình vẽ 0-10 cho ta thấy lược đồ dữ liệu qua các tầng .
Trong hình vẽ này ta thấy tại các tầng khác nhau dữ liệu được mang những
thuật ngữ khác nhau:
- Trong tầng ứng dụng dữ liệu là các luồng được gọi là stream.

46 to 1500 bytes

Application
TCP
IP

Ethernet
driver

User Data
User Data
Application data
Appl
Header

TCP
header

Application data
TCP
header

IP
header

Application data
TCP
header

IP

header

Ethernet
header

Ethernet
trailer

Ethernet frame

Ethernet

TCP segment
IP datagram

Hình 2-4:Quá trình đóng / mở gói dữ liệu trong TCP/IP