đồ án công nghệ thông tin THIẾT KỂ LẮP ĐẶT MẠNG LAN CHO MỘT CÔNG TY VỪA VÀ NHỎ

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
KHOA ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP
ĐỀ TÀI
“THIẾT KỂ LẮP ĐẶT MẠNG LAN CHO MỘT CÔNG TY VỪA VÀ NHỎ”
Sinh viên thực hiện: Trần Minh Hiền
Lớp : Cao đẳng bách khoa khóa 1 trạm trường
Cán bộ thương mại trung ương
Giáo viên hướng dẫn: Nguyễn Vũ Thắng
Hà nội ngày 30 tháng 4 năm 2008
LỜI NÓI ĐẦU
Trong cuộc sống hàng ngày của chúng ta luôn tồn tại nhưu cầu trao đổi
thông tin, nhất là trong các cơ quan và xí nghiệp. Vì vậy việc lắp đặt một hệ
thống mạng có tầm quan trọng hết sức lớn lao. Nó giúp chúng ta có thể truyền
tải thông tin một cách nhanh chóng, kịp thời, tiết kiệm một phần không nhỏ
thời gian, tiền bạc và công sức của người sử dụng.
Cuộc sống số làm tăng lượng máy tính và thiết bị di động cá nhân được
sử dụng tại nhà. Nhiều gia đình đồng thời sử dụng hai, ba thậm chí là bốn máy
tính. Bên cạnh việc sử dụng mạng để chia sẻ tài nguyên giữa các máy thì nhu
cầu kết nối Internet bằng laptop, ĐTDĐ hay thiết bị PDA từ bất cứ đâu cho dù
đang ở phòng khách, trên giường ngủ, kể cả trong lúc đợi chờ bữa cơm
thường nhật gia đình ở trong bếp ngày càng tăng nhanh.
Xuất phát từ ý tưởng trên , em quyết định chọn đề tài “ Thiết kế một
mạng máy tính cho gia đình hoặc một công ti vừa và nhỏ ” cho luận văn tốt
nghiệp của mình. Nhưng do thời gian cũng như sự hiểu biết của mình còn có
hạn nên bài viết của em còn rất nhiều thiếu sót,em mong được sự giúp đỡ góp
ý của các thầy cô và các bạn bè để có thể hoàn thành tốt bài luận văn này.
MỤC LỤC
Ph n I: Gi i thi u chungầ ớ ệ
Chương I: Giới thiệu đề tài.

1. Mục đích yêu cầu của đề tài.
2. Giới hạn của đề tài.
3. Các phương án thực hiện đề tài.
Chương II: Cơ sở lý thuyết
II.1. Giới thiệu sơ lược về mô hình OSI và giao thức TCP/IP.
1. Mô hình mạng OSI.
2. Mô hình mạng TCP, và giao thức TCP.
3. Địa chỉ IP.
II.2. Cơ sở lý thuyết về mạng internet.
1. Khởi nguồn của mạng internet.
2. Giao thức mà internet sử dụng.
3. Các dịch vụ kết nối đến internet. Cơ sở về cầu nối
4. Cơ sở về bộ chuyển mạch
5. Cơ sở về bộ chọn đường
Ph n II: Thi t k m ng c c b LAN.ầ ế ế ạ ụ ộ
Chương I: Tiến trình xây dựng mạng
1. Thu thập yêu cầu của khách hàng
2. Phân tích yêu cầu
3. Thiết kế giải pháp
3.1 Thiết kế sơ đồ mạng ở mức luận lý
3.2 Xây dựng chiến lược khai thác và quản lý tài nguyên mạng
3.3 Thiết kế sơ đồ mạng ở vật lý
3.4 Chọn hệ điều hành mạng và các phần mềm ứng dụng
4. Cài đặt mạng
4.1 Lắp đặt phần cứng
4.2 Cài đặt và cấu hình phần mềm
5. Kiểm thử mạng
6. Bảo trì hệ thống
Chương II: Giới thiệu tiến trình thiết kế mạng LAN
1. Phát triển sơ đồ mạng ở tầng vật lý.

2. Nối kết tầng 2 bằng switch .
3. Thiết kế mạng ở tầng 3.
4. Xác định vị trí đặt Server.
5. Lập tài liệu cho tầng 3.
6. Các bước thực hiện
Chương III: Tiến trình lắp đặt.
1. Giới thiệu về mạng wifi.
2. tiến trình lắp đặt.
3. ý tưởng mở rộng .

Ph n IV: K t lu nầ ế ậ
Ph n I: Gi i thi u chungầ ớ ệ
Chương I: Giới thiệu đề tài.
1. Mục đích yêu cầu của đề tài.
Ngành công nghệ thông tin liên lạc đã phát triển nhanh chóng cùng với các
ngành công nghệ khác, nhằm đáp ứng nhưu cầu ngày càng cao của xã hội.
Công nghệ thông tin đóng vai trò cốt lõi trong việc cập nhật thông tin cho
mọi người. Với những nhu cầu về mạng internet cũng như LAN hay WAN
ngày càng thấm sâu vào đời sống hàng ngày của chúng ta với rất nhiều ứng
dụng thực tiễn như email, chat, điện thoại IP, web, … Vì vậy với suy nghĩ là
ứng dụng kiến thừc đã học ở trường và tìm hiểu thêm trong sách vở, em
quyết định chọn đề tài này với mong muốn sau khi thực hiện xong có thể
đem ra ứng dụng trong thực tiễn.
Từ mục đích trên mô hình lắp đặt mạng phải đảm các yêu cầu sau:
- Sử dụng tiện lợi và có thể lắp đặt được ở mọi địa hình trên khắp
cả nước
- Gọn nhẹ, đễ lắp đặt và tháo dỡ.
- Có tính thẩm mỹ, bền và giá thành rẻ.
- Có tính bảo mật cao. Sử dụng tối đa các ứng dụng của internet.
2. Giới hạn của đề tài.

Lắp đặt mạng có rất nhiều vấn đề cần bàn đến như: chọn loại mạng nào FPT,
VNN, VIETTEL … các loại moden phù hợp cho từng loại mạng… Vì vậy
có nhiều khó khăn trong lúc thực hiện đề tài. Với thời gian gắn và kiến thức
có hạn, lại có rất nhiều vấn đề cần giải quyết nên em chỉ tập trung giải quyết
các vấn đề sau:
- Nhà cung cấp dịch vụ là FPT.
- Mô hình lắp đặt mạng là mạng LAN.
- Số lượng máy nhỏ từ 16-32 máy .
3. Các phương án thực hiện đề tài.
Với những yêu cầu đặt ra ở trên em đưa ra hai phương án thực hiện đề tài là:
- Kết nối mạng theo kiểu truyền thống dùng dây cáp.
- Kết nối kiểu mạng không dây.
Bảng so sánh

MẠNG ETHERNET CÓ DÂY
Ưu điểm: Loại tốc độ
10/100Mbps giá tương đối rẻ, dễ
cài đặt và tốc độ nhanh hơn mạng
không dây.
Nhược điểm: Đòi hỏi phải đi dây
cáp tập trung về switch/router.
Với tốc độ gigabit thì các card
mạng và switch đắt tiền hơn và
đòi hỏi cáp mạng loại 5e trở lên.
Chi phí: Card mạng tốc độ
10/100Mbps: 6-20 USD; card
mạng tốc độ gigabit PCI: 30-50
USD; switch tốc độ 10/100Mbps
8 cổng: 35-60 USD; switch
gigabit: 100-200 USD, router

băng rộng: 90-120 USD.

MẠNG KHÔNG DÂY (WI-FI)
Ưu điểm: Không cần đi dây cáp xuyên
tường hay xuyên tầng, dùng máy tính
xách tay để duyệt web từ khắp nơi.
Nhược điểm: Đắt tiền hơn mạng có dây,
phải cài đặt cẩn thận để đảm bảo bảo mật
và tầm phủ sóng, các chuẩn đang trong
giai đoạn hoàn thiện có thể không tương
thích, tốc độ giảm khi khoảng cách tăng.
Chi phí: Card PCMCIA 802.11b
(11Mbps): 30-45 USD; card PCI
802.11b: 36-45 USD; card PCMCIA
802.11g (54Mbps): 70-90 USD; card
PCI 802.11g: 75-80 USD, router băng
rộng không dây: 120-200 USD

Kết nối mạng không dây đang dần trở thành một xu thế hiện đại, bên cạnh
các loại hình kết nối mạng truyền thống dùng dây cáp. Chất lượng tin cậy,
hoạt động ổn định, thủ tục cài đặt đơn giản, giá cả phải chăng là những yếu tố
đặc trưng chứng tỏ kết nối không dây đã sẵn sàng đáp ứng mọi nhu cầu trao
đổi thông tin khác nhau từ sản xuất, kinh doanh đến nhu cầu giải trí Vì vậy
em quyết định đi theo hướng này.
Chương II: Cơ sở lý thuyết
II.1. Giới thiệu sơ lược về mô hình OSI và giao thức TCP/IP.
1. Mô hình mạng OSI.
Để dễ dàng cho việc nối kết và trao đổi thông tin giữa các máy tính với
nhau, vào năm 1983, Tổ chức tiêu chuẩn thế giới ISO đã phát triển một mô
hình cho phép hai máy tính có thể gửi và nhận dữ liệu cho nhau. Mô hình này

dựa trên tiếp cận phân tầng (lớp), với mỗi tầng đảm nhiệm việc cung cấp dịch
vụ cho tầng bên trên và đồng thời nó cũng sử dụng dịch vụ của tầng bên dưới.
Như thế một người làm việc ở tầng nào thì họ chỉ quan tâm đến tầng có quan
hệ trực tiếp với mình.
Để hai máy tính có thể trao đổi thông tin được với nhau cần có rất nhiều
vấn đề liên quan. Ví dụ như cần có Card mạng, dây cáp mạng, điện thế tín
hiệu trên cáp mạng, cách thức đóng gói dữ liệu, điều khiển lỗi đường truyền
vv Bằng cách phân chia các chức năng này vào những tầng riêng biệt nhau,
việc viết các phần mềm để thực hiện chúng trở nên dễ dàng hơn. Mô hình OSI
giúp đồng nhất các hệ thống máy tính khác biệt nhau khi chúng trao đổi thông
tin. Mô hình này gồm có 7 tầng:
Application
Layer
Application
Layer
Presentation
Layer
Presentation
Layer
Session Layer Session Layer
Transport Layer Transport Layer
Network Layer Network Layer
Datalink Layer Datalink Layer
Physical Layer Physical Layer
Host A Host B
Hình 1: Mô hình OSI
Tầng 1: Tầng vật Lý (Application Layer)
Điều khiển việc truyền tải thật sự các bit trên đường truyền vật lý. Nó
định nghĩa các thuộc tính về cơ, điện, qui định các loại đầu nối, ý nghĩa các
pin trong đầu nối, qui định các mức điện thế cho các bit 0,1,….

Tầng 2: Tầng liên kết dữ liệu (Presentation Layer)
Tầng này đảm bảo truyền tải các khung dữ liệu (Frame) giữa hai máy
tính có đường truyền vật lý nối trực tiếp với nhau. Nó cài đặt cơ chế phát hiện
và xử lý lỗi dữ liệu nhận.
Tầng 3: Tầng mạng (Session Layer)
Tầng này đảm bảo các gói tin dữ liệu (Packet) có thể truyền từ máy tính
này đến máy tính kia cho dù không có đường truyền vật lý trực tiếp giữa
chúng. Nó nhận nhiệm vụ tìm đường đi cho dữ liệu đến các đích khác nhau
trong mạng.
Tầng 4: Tầng vận chuyển (Transport Layer)
Tầng này đảm bảo truyền tải dữ liệu giữa các quá trình. Dữ liệu gửi đi
được đảm bảo không có lỗi, theo đúng trình tự, không bị mất mát, trùng lắp.
Đối với các gói tin có kích thước lớn, tầng này sẽ phân chia chúng thành các
phần nhỏ trước khi gửi đi, cũng như tập hợp lại chúng khi nhận được.
Tầng 5: Tầng giao dịch( Network Layer)
Tầng này cho phép các ứng dụng thiết lập, sử dụng và xóa các kênh
giao tiếp giữa chúng (được gọi là giao dịch). Nó cung cấp cơ chế cho việc
nhận biết tên và các chức năng về bảo mật thông tin khi truyền qua mạng.
Tầng 6: Tầng trình bày (Datalink Layer)
Tầng này đảm bảo các máy tính có kiểu định dạng dữ liệu khác nhau
vẫn có thể trao đổi thông tin cho nhau. Thông thường các máy tính sẽ thống
nhất với nhau về một kiểu định dạng dữ liệu trung gian để trao đổi thông tin
giữa các máy tính. Một dữ liệu cần gửi đi sẽ được tầng trình bày chuyển sang
định dạng trung gian trước khi nó được truyền lên mạng. Ngược lại, khi nhận
dữ liệu từ mạng, tầng trình bày sẽ chuyển dữ liệu sang định dạng riêng của nó.
Tầng 7: Tầng ứng dụng (Physical Layer)
Đây là tầng trên cùng, cung cấp các ứng dụng truy xuất đến các dịch vụ
mạng. Nó bao gồm các ứng dụng của người dùng, ví dụ như các Web Browser
(Netscape Navigator, Internet Explorer), các Mail User Agent (Outlook
Express, Netscape Messenger, ) hay các chương trình làm server cung cấp

các dịch vụ mạng như các Web Server (Netscape Enterprise, Internet
Information Service, Apache, ), Các FTP Server, các Mail server (Send
mail, MDeamon). Người dùng mạng giao tiếp trực tiếp với tầng này.
Về nguyên tắc, tầng n của một hệ thống chỉ giao tiếp, trao đổi thông tin
với tầng n của hệ thống khác. Mỗi tầng sẽ có các đơn vị truyền dữ liệu riêng:
1 • Tầng vật lý: bit
2 • Tầng liên kết dữ liệu: Khung (Frame)
1 • Tầng Mạng: Gói tin (Packet)
2 • Tầng vận chuyển: Đoạn (Segment)
Trong thực tế, dữ liệu được gửi đi từ tầng trên xuống tầng dưới cho đến
tầng thấp nhất của máy tính gửi. Ở đó, dữ liệu sẽ được truyền đi trên đường
truyền vật lý. Mỗi khi dữ liệu được truyền xuống tầng phía dưới thì nó bị
"gói" lại trong đơn vị dữ liệu của tầng dưới. Tại bên nhận, dữ liệu sẽ được
truyền ngược lên các tầng cao dần. Mỗi lần qua một tầng, đơn vị dữ liệu tương
ứng sẽ được tháo ra. Đơn vị dữ liệu của mỗi tầng sẽ có một tiêu đề (header)
riêng. OSI chỉ là mô hình tham khảo, mỗi nhà sản xuất khi phát minh ra hệ
thống mạng của mình sẽ thực hiện các chức năng ở từng tầng theo những cách
thức riêng. Các cách thức này thường được mô tả dưới dạng các chuẩn mạng
hay các giao thức mạng. Như vậy dẫn đến trường hợp cùng một chức năng
nhưng hai hệ thống mạng khác nhau sẽ không tương tác được với nhau. Hình
dưới sẽ so sánh kiến trúc của các hệ điều hành mạng thông dụng với mô hình
OSI.
Hình 2 - Kiến trúc của một số hệ điều hành mạng thông dụng
Để thực hiện các chức năng ở tầng 3 và tầng 4 trong mô hình OSI, mỗi
hệ thống mạng sẽ có các protocol riêng:
-UNIX: Tầng 3 dùng giao thức IP, tầng 4 giao thức TCP/UDP
-Netware: Tầng 3 dùng giao thức IPX, tầng 4 giao thức SPX
-Giao thức NETBEUI của Microsoft cài đặt chức năng của cả hai tầng 3
và 4
Nếu chỉ dừng lại ở đây thì các máy tính UNIX, Netware, NT sẽ không

trao đổi thông tin được với nhau. Với sự lớn mạnh của mạng Internet, các máy
tính cài đặt các hệ - Xử lý dữ liệu qua các tầng điều hành khác nhau đòi hỏi
phải giao tiếp được với nhau, tức phải sử dụng chung một giao thức. Đó chính
là bộ giao thức TCP/IP, giao thức của mạng Internet.
2. Mô hình mạng TCP/IP, và giao thức TCP.
A, Mô hình mạng TCP/IP
Chúng ta đã khảo sát mô hình OSI 7 lớp, mô hình này chỉ là mô hình
tham khảo, việc áp dụng mô hình này vào thực tế là khó có thể thực hiện
( hiệu suất kém vì dữ liệu phải truyền từ máy này sang máy kia trong mạng
qua tất cả các lớp của mô hình OSI ở cả hai máy), nó chỉ là tiêu chuẩn để các
nhà phát triển dựa theo đó mà phát triển các mô hình khác tối ưu hơn. Có rất
nhiều các mô hình khác nhau, hiện nay phổ biến nhất là mô hình TCP/IP.
Tương tự như mô hình OSI,mô hình TCP/IP được phân thành 4 lớp, trong
đó 2 lớp dưới (1 và 2) của mô hình OSI được gộp lại thành một lớp, hai lớp
sesion và presentation của OSI không có trong mô hình TCP/IP. Dữ liệu từ
một máy cũng truyền từ lớp cao nhất đi xuống, thông qua đường truyền vật lý
đến máy khác trong mạng: dữ liệu ở đây sẽ lại được truyền ngược từ dưới lên
trên, giữa các lớp của hai máy giao tiếp với nhau thông qua một protocol, giữa
lớp này với lớp khác trong cùng một máy gọi là interface. Lớp bên dưới cung
cấp các dịch vụ cho lớp bên trên.
OSI TCP/IP
7. Application
4. Application
6. Presentation
5. Sesstion
4. Transport 3. Transport
3. Network 2. Internet
2. Datalink 1. Host-to-
network
1. Physical

Hình 3: Mô hình TCP/IP
Tầng 1: Host-to-network
Kết nối host với network sao cho chúng có thể chuyển các message tới các
địa chỉ đích, lớp này gần tương tự như lớp physical trong mô hình OSI.
Tầng 2: Internet layer
Đây là lớp thực hiện một hệ thống mạng có khả năng chuyển mạch các gói
dữ liệu dựa trên một lớp mạng connectionless (không cầu nối) hay connection
Oriented (có cầu nối) tùy vào loại dịch vụ mà người ta dùng một trong hai
cách trên.
Nhiệm vụ của lớp này là đảm bảo cho các host chuyển các package vào bất
kì hệ thống mạng nào và chuyển chúng đến đích mà không phụ thuộc vào vị
trí của đích đến.
Trong mô hình TCP/IP người ta đưa ra khái niệm địa chỉ IP để định địa chỉ
cho các host trên mạng.
Tầng 3: Transport layer
Lớp transport được thiết kế để cho các phần tử ngang cấp ở lớp host có thể
đối thoại với nhau.
Hai protocol chính là:
- TCP: là một connection Oriented Protocol, cho phép chuyển một
chuỗi byte từ host này sang host kia mà không có lỗi( dùng cơ
chế phân chia dữ liệu ra thành các gói nhỏ (package) ở máy
nguồn gom lại ở máy đích.)
- UDP: là một connectionless protocol được xây dựng cho các ứng
dụng không muốn sử dụng cách truyền theo một thứ tự của TCP
mà muốn tự mình thực hiện điều đó( tùy theo mục đích của ứng
dụng mà người ta dùng UDP hay không ).
Mỗi máy tính có thể liên lạc với một máy khác trong mạng qua địa chỉ
IP. Tuy nhiên, với địa chỉ này không đủ cho một process của máy tính liên
lạc với một process của máy khác. Và vì vậy TCP/UDP đã dùng số nguyên
(16bit) để đặt tả nên số hiệu port.

Như vậy, để hai process của hai máy tính bất kì trong mạng có thể giao
tiếp với nhau thì mỗi frame ở cấp network có IP gồm :
- Protocol (là TCP/UDP)
- Địa chỉ IP của máy gửi.
- Số hiệu port của máy gửi.
- Địa chỉ IP của máy đích.
- Số hiệu port của process ở máy đích.
Ví dụ :{ TCP, 127.28.11.83,6000,127.28.11.241,7000}
Tầng 4:Application layer (process layer)
Chứa các dịch vụ như trong các lớp Session, Presentation, Application của
mô hình OSI, ví dụ : Telnet (Terminel Acess) cho phép user thâm nhập vào
mộ host ở xa và làm việc ở đó như đang làm việc trên máy local (máy cục
bộ), FPT (File transfer protocol ) cũng là một định dạng của FTP nhưng nó có
nhiều đặc điểm riêng, DNS (Domain name service ) dùng để ánh xạ tên host
thành các địa chỉ IP và ngược lại.
B. Giao thức TCP.
TCP cung cấp khả năng truyền không lỗi từng gói dữ liệu gửi đi đến
máy nhận, theo giao thức này phải có trách nhiệm thông báo và kiểm tra xem
dữ liệu có đến đủ hay chưa, có lỗi hay không. Trước khi truyền dữ liệu bao
giờ cũng có việc thiết lập kênh truyền giữa hai máy.Do phải dung trì mối kết
nối và kiểm tra dữ liệu nên sử dụng TCP phải đòi hỏi chếm thêm một số tài
nguyên và cách lập trình cho giao thức này hơi khó ( Phải thực hiện các bước
kiểm tra dữ liệu theo yêu cầu của TCP).truyền dữ liệu theo giao thức này
thường áp dụng cho các dịch vụ như truyền tập tin, các dịch vụ trực tuyến trên
internet đòi hỏi có độ chính xác cao.
3. Địa chỉ IP.
A, Tổng quan về địa chỉ IP.
Tất cả các máy trong hệ thống mạng đều có ít nhất 2 địa chỉ: địa chỉ vật
lý (Mac Address) và địa chỉ Internet. Địa chỉ vật lý còn được gọi là
Ethernet address là một dãy bít gồm 48 bit được gán bởi các nhà sản xuất,

địa chỉ này được biểu điễn bởi dạng số thập lục phân (hecxa)
Ví dụ : 3A:9D:10: 60:7C:1F
Như thế mỗi card mạng (interface card) có một địa chỉ duy nhất và địa
chỉ này được quy định từ nhà sản xuất card mạng, tuy nhiên địa chỉ vật lý
không thể hiện khả năng xác định vị trí của hệ thống mạng. Để giải quyết
vấn đề đó người ta đưa ra địa chỉ IP (IP Address).
Địa chỉ IP phải là duy nhất trên mạng và có một dạng thống nhất, mỗi
địa chỉ IP gồm 4 byte và có hai thành phần : phần địa chỉ đường mạng
(Metwork ID)và địa chỉ host (host ID)
Class ID Network ID Host ID
32 bits ( 4 byte)
Địa chỉ IP
Nếu các máy tính được nối internet thì địa chỉ IP phải do NIC (Network
Information Center) cấp.
B. Phân loại địa chỉ IP.
Có tất cả 5 lớp địa chỉ IP nhưng được phổ biến sử dụng chỉ có ba lớp là
Lớp A ,lớp B và lớp C.
-Lớp A: dùng cho hệ thống mạng có lượng dịa chỉ host rất lớn, số
lượng này có thể lên đến 16 triệu địa chỉ:
31 30 24 23
0
0 Network ID Host ID
Để có thể nhận biết địa chỉ thuộc lớp nào người ta căn cứ vào bit đầu
tiên trong phần network ID, trong lớp A : bít đầu tiên trong phần ID
network bằ g 0 , 8 bits đầu dùng cho phần network ID còn lại 24 bits dành
cho phần host ID, như vậy có 162 địa chỉ đường mạng (2
7
), và 16.777.214
địa chỉ host ID (2
24

).
- Lớp B: Dùng cho hệ thống mạng trung bình với số lượng host ID
lên đến khoảng 65 ngàn địa chỉ.
31 30 29 16 15 0
1 0 Network ID Host ID
Địa chỉ lớp B được nhận biết qua bit đầu tiên trong phần Network ID
bit đầu tiên có giá trị 1. Phần Network ID có 16 bits và phần host ID có 16
bits như vậy số địa chỉ đường mạng trong lớp này là 16.382 (2
14
- 2)và địa
chỉ host là 2
16
– 2 = 65.534 địa chỉ.
- lớp C: Địa chỉ lớp C dùng cho mạng nhỏ có số lượng máy không vượt
quá 254 máy.
31 30 29 28 8 7 0
1 1 1 Network ID Host ID
Có thể nhận biết địa chỉ lớp này thông qua hai bit đầu tiên trong phần
network ID, hai bit này nhận giá trị 1. Phần network ID có 2
21
– 2 =
2.907.150 địa chỉ đường mạng và 2
8
– 2 = 254 địa chỉ host.
C. Subnet Mask (mặt nạ con):
subnet mask là một dãy 32 bits giống như địa chỉ IP đươc dùng kèm với
địa chỉ IP để xác định mạng con. Khi có một địa chỉ IP và kèm theo là một
subnet mask chúng ta có thể xác định địa chỉ đường mạng con của địa chỉ IP
đó bằng cách thực hiện toán tử AND giữa IP và subnet, đây là cách mà
router xác định cho gói dữ liệu đi theo đường mạng nào để đến máy nhận.

ví dụ : địa chỉ IP 192.125.125.3
Subnet mask 255.255.255.0
II.2. Cơ sở lý thuyết về mạng internet.
Internet là công nghệ thông tin liên lạc mới, và hiện đại, nó tác động
sâu sắc vào xã hội cuộc sống của chúng ta, là một phương tiện thiết yếu của
cuộc sống hiện đại giống như điện thoại hay ti vi. Với điện thoại chỉ cho phép
trao đổi thông tin qua âm thanh, giọng nói. Với tivi thì thông tin nhận được
trực quan hơn với cả âm thanh và hình ảnh. Còn với Internet chúng ta có thể
làm mọi thứ như đọc báo,xem phim,viết thư,tra cứu tài,liệu trò chuyện …
Internet là mạng của các mạng, nó bao gồm nhiều mạng máy tính kết nối lại
với nhau. Số lượng máy tính và số lượng người truy cập vào mạng máy tính
Internet trên toàn thế giới ngày càng gia tăng. Nhất là từ năm 1993 trở đi
mạng internet không chỉ cho phép chuyền tải thông tin nhanh chóng mà còn
giúp cung cấp thông tin, nó cũng là diễn đàn và là thư viện toàn cầu đầu tiên.
Các thông tin được đặt rải rác trên toàn thế giới có thể truyền thông được với
nhau từ một thiết bị modem và một đường đây điện thoại.
Hệ điều hành UNIX là hệ phát triển mạnh với rất nhiều các công cụ hỗ
trợ và đảm bảo các phần mềm ứng dụng có thể chuyển qua lại trên các họ máy
tính khác nhau. Bên cạnh đó hệ điều hành UNIX BSD còn cung cấp nhiều thủ
tục internet cơ bản, đưa ra khái niệm Socket và cho phép chương trình ứng
dụng thâm nhập vào Internet một cách đễ dàng,
Internet có thể tạm hiểu là liên mạng gồm các máy tính nối lại với nhau
theo một nghi thức và một số thủ tục gọi là TCP/IP (Tránmission Control
Protocol/ Internet Protocol). Thủ tục và nghi thức này trước kia đã được thiết
lập và phát triển đành cho bộ quốc phòng Mỹ với mục đích liên lạc giữa các
máy tính nối đơn lẻ và các mạng máy tính với nhau mà không phụ thuộc vào
các hãng cung cấp máy tính. Sự liên lạc này vẫn đươc đảm bảo liên tục ngay
cả khi có nút trong mạng khong hoạt động.
Ngày nay, Internet là một trong những mạng máy tính có phạm vi toàn
cầu gồm nhiều mạng nhỏ cũng như các máy tính riêng lẻ được kết nối với

nhau để có thể liên lạc và trao đổi thông tin. Trên quan điểm Client/ Server thì
có thể xem internet như là mạng của các mạng sever, có thể truy xuất bởi hàng
triệu client. Việc chuyển và nhận thông tin trên internet được thực hiện bằng
nghi thức TCP/IP. Nghi thức này gồm hai thành phần là TCP và IP, Ip cắt nhỏ
và đóng gói thông tin chuyển qua mạng, khi đến máy nhận thì thông tin đó sẽ
được ráp nối lại. TCP bảo đảm cho sự chính xác của thông tin được chuyển đi
cũng như ráp nối lại, mặt khác TCP cũng sẽ yêu cầu truyền lại thông tin thất
lạc hay hư hỏng. Tùy theo thông tin lưu trữ và mục đích phục vụ mà các sever
trên internet sẽ được phân chia thành các loại khác nhau như web sever, email
sever hay FTP sever, mỗi loại sever sẽ được tối ưu hóa theo mục đích sử
dụng.
Từ quan điểm người sử dụng, internet như là tập hợp các chương trình
ứng dụng sử dụng những cơ sở hạ tầng của mạng để chuyển tải thông tin. Hầu
hết người sử dụng internet thực hiện công việc đơn giản là chạy các chương
trình ứng dụng trên một máy tính nào đó (gọi là máy client) mà không cần
hiểu loại máy tính đang được truy suất (sever), kỹ thuật TCP/IP, cấu trúc hạ
tầng của mạng hay internet hoặc ngay cả con đường mà dữ liệu được truyền
qua để đến được đích của nó.
Hình 4 : liên lạc trên internet
1. Khởi nguồn của mạng internet.
Internet bắt đầu từ năm 1969 đưới cái tên là Arpanet( Advanced
Research Projects Agency) còn gọi là ARPA Nó thuộc bộ quốc phòng
Mỹ (DoD). Đầu tiên nó chỉ có 4 máy được thết kế để minh họa khả năng
xây dựng mạng bằng cách dùng máy tính nằm rải rác trong một vùng rộng.
Vào năm 1972 khi ARPANET được trình bày công khai đã được 50 trường
đại học và các viện nghiên cứu nối kết vào. Mục tiêu của ARPANET là
nghiên cứu hệ thống máy tính cho các mục đích quân sự. Chính phủ và
quân đội tìm kiếm những phương pháp để làm cho mạng tránh được lỗi,
mạng này được thiết kế cho phép các văn thư lưu hành từ máy tính này đến
máy tính khác, đối với chính phủ và quân đội máy tính đã có các công

dụng rõ ràng và sâu rộng. Kế hoạch ARPANET đã đưa ra nhiều đường nối
giữa các máy tính. Điều quan trọng nhất là các máy tính bạn có thể gửi các
văn bản bởi bất kì con đường nào, thay vì chỉ qua một con đường cố định.
Đây chính là nơi mà vấn đề giao thức đã xuất hiện.
2. Giao thức mà internet sử dụng.
- Giao thức hay còn gọi là nghi thức là các phương tiện để làm cho
thông tin trở lên hữu dụng. Một quyết định phải được thực hiện khi hai hay
nhiêu máy tính muốn gửi và nhận dữ liệu.
Đầu tiên ARPANET đã đưa ra giao thức Host-to-host Protocol,
nhưng giao thức này không đáng tin cậy và nó chỉ giới hạn trong một số
các máy. Vào cuối năm 1970 các mạng khác cũng bung ra trong thực tế,
mạng UUCP gồm một nhóm có thể nối hàng trăm máy tính với nhau. Vào
cuối năm 1980 mạng NSFNET mạng của national science foundation được
phát triển để nối 5 trung tâm siêu máy tính của nó, nó là mạng hấp dẫn cho
tất cả các nhà nghiên cứu và các viện đại học cũng như các viện nghiên
cứu. Năm 1972 bắt đầu thế hệ thứ hai của giao thức mạng đã làm phát sinh
ra một nhóm giao thức được gọi là Tránmission control protocol / Internet
Protocol viết tắt là TCP/IP. Năm 1983 TCP/IP là bộ giao thức cho
ARPANET, và nó đã trở thành một trong những giao thức mạng thông
dụng nhất hiện nay. Sau cùng tất cả các mạng được tài trợ bởi cá nhân hay
xã hội –ARPANET,MILNET,UUCP,BITNET,CSNET và NASA
SCIENCE INTERNET đã liên kết trong một mạng khu vực NSFNET và
ARPANET giải tán, ngày càng có nhiều mạng khác sát nhập vào.
- Ngày nay để thực hiện việc truyền thông qua mạng thông qua trình
duyệt web, ta cũng cần một giao thức để thực hiện công việc này, mặc dù
hiện nay cũng đang có rất nhiều giao thức để truyền thông tin nhưng nhìn
chung có hai giao thức được các lập trình viên sử dụng đó là: TCP/IP và
giao thức UDP.
3. Các dịch vụ kết nối đến internet.
- Muốn truy cập vào internet, bạn cần phải đăng ký kết nối. có nhiều

phương pháp để có thể đăng ký kết nối, và luôn có các phương pháp mới
trong quá trình thiết kế. Ba phương pháp phổ biến nhất hiện nay là : Dịch
vụ trực tuyến, nhà cung cấp dịch vụ Internet ( ISP) và truy cập trực tuyến.
- Dịch vụ trực tuyến (online service) là một doanh nghiệp như AOL,
CompuServe, Microsoft Network (MSN), cung cấp nhiều dịch vụ truyền
thông, trong đó có truy cập internet. Khi sử dụng dịch vụ trực tuyến, bạn
chạy chương trình kết nối của họ để đăng nhập dịch vụ do họ cung cấp,
đến lúc kết nối để chạy internet Explorer. Dịch vụ trực tuyến thu cước phí
hàng tháng (không áp dụng cho người Việt Nam )
- Nhà cung cấp dịch vụ Internet (ISP) là một công ty nhỏ hơn, chuyên
dụng hơn, cung cấp tùy chọn không nhiều bằng dịch vụ trực tuyến,nó cho
phép truy nhập internet theo giờ với cước phí thấp, hoặc truy nhập không
giới hạn với cước phí cao hơn. Họ còn cấp cho khách hàng một tài khoản
Email. Ở Việt Nam hiện nay có một số dịch vụ ISP đang hoạt đông như
VNN,FPT, NETNAM…
- Truy nhập trực tuyến ( direct access) khả dụng ở nhiều học viện giáo
dục hoặc công ty lớn. Thay vì sử dụng modem, những tổ chức này thuê
một đường truyền chuyên dụng để cung cấp truy nhập internet 24/24 giờ.
4. Cơ sở về cầu nối
a, Giới thiệu về liên mạng
Liên mạng (Internetwork) là một tập hợp của nhiều mạng riêng lẻ được
nối kết lại bởi các thiết bị nối mạng trung gian và chúng vận hành như chỉ là
một mạng lớn. Người ta thực hiện liên mạng (Internetworking) để nối kết
nhiều mạng lại với nhau nhờ đó mở rộng được phạm vi, số lượng máy tính
trong mạng, cũng như cho phép các mạng được xây dựng theo các chuẩn khác
nhau có thể giao tiếp được với nhau.
Liên mạng có thể được thực hiện ở những tầng khác nhau, tùy thuộc
vào mục đích cũng như thiết bị mà ta sử dụng.
Tầng nối
kết

Mục đích Thiết bị sử
dụng
Tầng vật
lý
Tăng số lượng và phạm vi mạng
LAN
HUB /
Repeater
Tầng liên
kết dữ liệu
Nối kết các mạng LAN có tầng
vật lý khác nhau
Phân chia vùng đụng độ để cải
thiện hiệu suất mạng
Cầu nối
(Bridge)
Bộ hoán
chuyển
(Switch)
Tầng
mạng
Mở rộng kích thước và số lượng
máy tính trong mạng, hình thành
Router
mạng WAN
Các tầng
còn lại
Nối kết các ứng dụng lại với
nhau
Gateway

Trong chương này ta sẽ xem xét các vấn đề liên quan đến việc liên
mạng ở tầng 2, giới thiệu về cơ chế hoạt động, tính năng của cầu nối
(Brigde).Nhược điểm của các thiết bị liên mạng ở tầng 1 (Repeater, HUB)
Xét một liên mạng gồm 2 nhánh mạng LAN1 và LAN2 nối lại với nhau
bằng một Repeater. Giả sử máy N2 gởi cho N1 một Frame thông tin. Frame
được lan truyền trên LAN1 và đến cổng 1 của Repeater dưới dạng một chuỗi
các bits. Repeater sẽ khuếch đại chuỗi các bits nhận được từ cổng 1 và chuyển
chúng sang cổng 2. Điều này vô tình đã chuyển cả khung N2 gởi cho N1 sang
LAN2. Trên LAN1, N1 nhận toàn bộ Frame. Trên LAN2 không có máy trạm
nào nhận Frame cả. Tại thời điểm đó, nếu N5 có nhu cầu gởi khung cho N4
thì nó sẽ không thực hiện được vì đường truyền đang bị bận.
Ta nhận thấy rằng, Frame N2 gởi cho N1 không cần thiết phải gởi sang
LAN 2 để tránh lãng phí đường truyền trên LAN 2. Tuy nhiên, do Repeater
hoạt động ở tầng 1, nó không hiểu Frame là gì, nó sẽ chuyển đi mọi thứ mà nó
nhận được sang các cổng còn lại. Liên mạng bằng Repeater hay Hub sẽ làm
tăng vùng đụng độ của mạng, khả năng đụng độ khi truyền tin của các máy
tính sẽ tăng lên, hiệu năng mạng sẽ giảm xuống.
B, Giới thiệu về cầu nối
Bây giờ ta thay thế Repeater bằng một Bridge. Khi Frame N2 gởi cho
N1 đến công 1 của Bridge nó phân tích và thấy rằng không cần thiết phải
chuyển Frame sang LAN 2.
Hình 5 : Bridge khắc phục nhược điểm của Repeater/HUB
Bridge là một thiết bị hoạt động ở tầng 2 trong mô hình OSI. Bridge
làm nhiệm vụ chuyển tiếp các khung từ nhánh mạng này sang nhánh mạng
khác. Điều quan trọng là Bridge là thiết bị thông minh nó chuyển frame một
cách có chọn lọc dựa vào địa chỉ MAC của các máy tính. Bridge còn cho phép
các mạng có tầng vật lý khác nhau có thể giao tiếp được với nhau. Bridge chia
liên mạng ra thành những vùng đụng độ nhỏ, nhờ đó cải thiện được hiệu năng
của liên mạng tốt hơn so với liên mạng bằng Repeater hay Hub.
Có thể phân Bridge thành 3 loại:

1 􀂃Cầu nối trong suốt (Transparent Bridge): Cho phép nối các mạng
Ethernet/ Fast Ethernet lại với nhau.
2 􀂃Cầu nối xác định đường đi từ nguồn (Source Routing Bridge):
Cho phép nối các mạng Token Ring lại với nhau.
3 􀂃Cầu nối trộn lẫn (Mixed Media Bridge): Cho phép nối mạng
Ethernet và Token Ring lại với nhau.
* Cầu nối trong suốt
- Giới thiệu
Cầu nối trong suốt được phát triển lần đầu tiên bởi Digital Equipment
Corporation vào những năm đầu thập niên 80. Digital đệ trình phát minh của
mình cho IEEE và được đưa vào chuẩn IEEE 802.1.
Cầu nối trong suốt được sử dụng để nối các mạng Ethernet lại với nhau.
Người ta gọi là cầu nối trong suốt bởi vì sự hiện diện và hoạt động của nó thì
trong suốt với các máy trạm. Khi liên mạng bằng cầu nối trong suốt, các máy
trạm không cần phải cấu hình gì thêm để có thể truyền tải thông tin qua liên
mạng.
- Nguyên lý hoạt động
Khi cầu nối trong suốt được mở điện, nó bắt đầu học vị trí của các máy
tính trên mạng bằng cách phân tích địa chỉ máy gởi của các khung mà nó nhận
được từ các cổng của mình. Ví dụ, nếu cầu nối nhận được một khung từ cổng
số 1 do máy A gởi, nó sẽ kết luận rằng máy A có thể đến được nếu đi ra
hướng cổng 1 của nó. Dựa trên tiến trình này,
cầu nối xây dựng được một Bảng địa chỉ cục bộ (Local address table)
mô tả địa chỉ của các máy tính so với các cổng của nó.
Địa chỉ máy tính (Địa chỉ
MAC)
Cổng hướng đến máy
tính
00-2C-A3-4F-EE-07 1
00-2C-A3-5D-5C-2F 2

Hình 6 – Bảng địa chỉ cục bộ của cầu nối
Cầu nối sử dụng bảng địa chỉ cục bộ này làm cơ sở cho việc chuyển tiếp
khung. Khi khung đến một cổng của cầu nối, cầu nối sẽ đọc 6 bytes đầu tiên
của khung để xác định địa chỉ máy nhận khung. Nó sẽ tìm địa chỉ này trong
bảng địa chỉ cục bộ và sẽ ứng xử theo một trong các trường hợp sau:
1 􀂃Nếu máy nhận nằm cùng một cổng với cổng đã nhận khung, cầu
nối sẽ bỏ qua khung vì biết rằng máy nhận đã nhận được khung.
2 􀂃Nếu máy nhận nằm trên một cổng khác với cổng đã nhận khung,
cầu nối sẽ chuyển khung sang cổng có máy nhận.
3 􀂃Nếu không tìm thấy địa chỉ máy nhận trong bảng địa chỉ, cầu nối
sẽ gởi khung đến tất cả các cổng còn lại của nó, trừ cổng đã nhận
khung.
Trong mọi trường hợp, cầu nối đều cập nhật vị trí của máy gởi khung
vào trong bảng địa chỉ cục bộ.
Cầu nối trong suốt thành công trong việc phân chia mạng thành những
vùng đụng độ riêng rời. Đặc biệt khi quá trình gởi dữ liệu diễn ra giữa hai máy
tính nằm về cùng một hướng cổng của cầu nối, cầu nối sẽ lọc không cho luồng
giao thông này ảnh hưởng đến các nhánh mạng trên các cổng còn lại. Nhờ
điều này cầu nối trong suốt cho phép cải thiện được băng thông trong liên
mạng.
+ Vấn đề vòng quẩn - Giải thuật Spanning Tree
Cầu nối trong suốt sẽ hoạt động sai nếu như trong hình trạng mạng xuất
hiện các vòng. Xét ví dụ như hình dưới đây:
Hình 7Vấn đề vòng quẩn trong mạng
Giả sử M gởi khung F cho N, cả hai cầu nối B1 và B2 chưa có thông tin
gì về địa chỉ của N. Khi nhận được khung F, cả B1 và B2 đều chuyển F sang
LAN 2, như vậy trên LAN 2 xuất hiện 2 khung F1 và F2 là phiên bản của F
được sao lại bởi B1 và B2. Sau đó F1 đến B2 và F2 đến B1. Tiếp tục B1 và
B2 lại lần lượt chuyển F2 và F1 sang LAN1, quá trình này sẽ không dừng, dẫn

đến hiện tượng rác trên mạng. Người ta gọi hiện tượng này là vòng quẩn trên
mạng.
* Cầu nối xác định đường đi từ nguồn
- Giới thiệu
Cầu nối xác định đường đi từ nguồn (SRB-Source Route Bridge) được
phát triển bởi IBM và được đệ trình lên ủy ban IEEE 802.5 như là một giải
pháp để nối các mạng Token lại với nhau.
Cầu nối SRB được gọi tên như thế bởi vì chúng qui định rằng : đường
đi đầy đủ từ máy tính gởi đến máy nhận phải được đưa vào bên trong của
khung dữ liệu gởi đi bởi máy gởi (Source). Các cầu nối SRB chỉ có nhiệm vụ
lưu và chuyển các khung như đã được chỉ dẫn bởi đường đi được lưu trong
trong khung.
- Nguyên lý hoạt động
Xét một liên mạng gồm 4 mạng Token Ring được nối lại với nhau bằng
4 cầu nối SRB như hình dưới đây:
Giả sử rằng máy X muốn gởi một khung dữ liệu cho máy Y. Đầu tiên X
chưa biết được Y có nằm cùng LAN với nó hay không. Để xác định điều này,
X gởi một Khung kiểm tra (Test Frame). Nếu khung kiểm tra trở về X mà
không có dấu hiệu đã nhận của Y, X sẽ kết luận rằng Y nằm trên một nhánh
mạng khác.
Để xác định chính xác vị trí của máy Y trên mạng ở xa, X gởi một
Khung thăm dò (Explorer Frame). Mỗi cầu nối khi nhận được khung thăm dò
(Bridge 1 và Bridge 2 trong trường hợp này) sẽ copy khung và chuyển nó
sang tất cả các cổng còn lại. Thông tin về đường đi được thêm vào khung
thăm dò khi chúng đi qua liên mạng. Khi các khung thăm dò của X đến được
Y, Y gởi lại các khung trả lời cho từng khung mà nó nhận được theo đường đi
đã thu thập được trong khung thăm dò. X nhận được nhiều khung trả lời từ Y
với nhiều đường đi khác nhau. X sẽ chọn một trong số đường đi này, theo một
tiêu chuẩn nào đó. Thông thường đường đi của khung trả lời đầu tiên sẽ được
chọn vì đây chính là đường đi ngắn nhất trong số các đường đi (trở về nhanh

nhất).
Sau khi đường đi đã được xác định, nó được đưa vào các khung dữ liệu
gởi cho Y trong trường thông tin về đường đi (RIF- Routing Information
Field). RIF chỉ được sử dụng đến đối với các khung gởi ra bên ngoài LAN.
+ Cấu trúc khung
Cấu trúc của RIF trong khung được mô tả như hình dưới đây:
Hình 8 Cấu trúc của trường thông tin về đường đi
Trong đó:
1 􀂃Routing Control Field: là trường điều khiển đường đi, nó bao
gồm các trường con sau:
1 o Type: Có thể có các giá trị mang ý nghĩa như sau:
2 􀂃Specifically routed: Khung hiện tại có chứa đường đi đầy đủ
đến máy nhận
3 􀂃All paths explorer: Là khung thăm dò.
4 􀂃Spanning-tree explorer: Là khung thăm dò có sử dụng giải
thuật nối cây để giảm bớt số khung được gởi trong suốt quá trình
khám phá.
5 o Length: Mô tả chiều dài tổng cộng (tính bằng bytes) của trường RIF.
6 o D Bit: Chỉ định và điều khiển hướng di chuyển (tới hay lui) của
khung.
0 o Largest Frame: Chỉ định kích thước lớn nhất của khung mà nó có thể
được xử lý trên tiến trình đi đến một đích.
2 􀂃Routing Designator Fields:
Là các trường chứa các Bộ chỉ định đường đi. Mỗi bộ chỉ định đường đi
bao gồm 2 trường con là:
1 o Ring Number (12 bits): Là số hiệu nhận dạng của một LAN.
2 o Bridge Number (4 bits)—Là số hiệu nhận dạng của cầu nối. Sẽ là 0
nếu đó là máy tính đích.
Ví dụ: Đường đi từ X đến Y sẽ được mô tả bởi các bộ chỉ định đường đi
như sau:

LAN1:Bridge1:LAN 3: Bridge 3: LAN 2: 0
Hay: LAN1:Bridge2:LAN 4: Bridge 4: LAN 2: 0
* Cầu nối trộn lẫn (Mixed Media Bridge)
Cầu nối trong suốt được dùng để nối các mạng Ethernet lại với nhau.
Cầu nối xác định đường đi từ nguồn dùng để nối các mạng Token Ring. Để
nối hai mạng Ethernet và Token Ring lại với nhau, người ta dùng loại cầu nối
thứ ba, đó là cầu nối trộn lẫn đường truyền. Cầu nối trộn lẫn đường truyền có
hai loại:
1 o Cầu nối dịch (Translational Bridge)
2 o Cầu nối xác định đường đi từ nguồn trong suốt (Source-Route-
Transparence Bridge)