Báo cáo thực tập bộ môn điện tử máy tính

Thực tập bộ môn điện tử máy tính
=============================================================================================

BỘ CÔNG THƯƠNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
KHOA CÔNG NGHỆ ĐIỆN TỬ


BÁO CÁO THỰC TẬP
Bộ môn điện tử máy tính

Giáo viên hướng dẫn:Th.s Đinh Quang Tuyến
Lớp
:CĐT12C

Trường Đại học công nghiệp thành phố hồ chí minh

2


Thực tập bộ môn điện tử máy tính
=============================================================================================

LỜI CẢM ƠN
Trên thực tế không có sự thành công nào mà không gắn liền với những
sự hỗ trợ, giúp đỡ dù ít hay nhiều, dù trực tiếp hay gián tiếp của người
khác. Trong suốt thời gian từ khi bắt đầu học tập ở giảng đường đại học
đến nay, em đã nhận được rất nhiều sự quan tâm, giúp đỡ của quý Thầy Cô,
gia đình và bạn bè.
Với lòng biết ơn sâu sắc nhất, em xin gửi đến quý Thầy Cô ở Khoa
Khoa Công nghệ máy tính – Trường Đại Học Công Nghiệp Thành Phố Hồ Chí

Minh đã cùng với tri thức và tâm huyết của mình để truyền đạt vốn kiến thức
quý báu cho chúng em trong suốt thời gian học tập tại trường.
Em xin chân thành cảm ơn TS.Đinh Quang Tuyến đã tận tâm hướng dẫn
chúng em qua từng buổi học trên lớp cũng như những buổi nói chuyện, thảo
luận về lĩnh vực sáng tạo trong nghiên cứu khoa học. Nếu không có những
lời hướng dẫn, dạy bảo của thầy thì em nghĩ bài thu hoạch này của em rất khó có
thể hoàn thiện được.
Bên cạnh đó em cũng xin chân thành cảm ơn ban lãnh đạo công ty cùng các anh
chị nhân viên công ty dịch vụ du lịch Hạnh Phúc đã tạo điều kiện tốt cho em
trong quá trình thực tập tại công ty,giúp em nắm vững được kiến thức trong thực
tiễn.
Bài thu hoạch được thực hiện trong khoảng thời gian gần 1 tháng. Bước
đầu đi vào thực tế, tìm hiểu về lĩnh vực sáng tạo trong nghiên cứu khoa
học, kiến thức của em còn hạn chế và còn nhiều bỡ ngỡ. Do vậy, không
tránh khỏi những thiếu sót là điều chắc chắn, em rất mong nhận được
những ý kiến đóng góp quý báu của quý Thầy Cô và các bạn học cùng lớp
để kiến thức của em trong lĩnh vực này được hoàn thiện hơn

Trường Đại học công nghiệp thành phố hồ chí minh

3


Thực tập bộ môn điện tử máy tính
=============================================================================================

NHẬN XÉT ĐÁNH GIÁ CỦA CÔNG TY TNHH DỊCH VỤ DU
LỊCH HẠNH PHÚC
………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………
………………………………………………………………………….

Trường Đại học công nghiệp thành phố hồ chí minh

4

Thực tập bộ môn điện tử máy tính
=============================================================================================

Đề tài: Thiết kế và mô phỏng mạng Lan
Giáo viên hướng dẫn: Trưởng bộ môn điện tử máy tính khoa công
nghệ điện tử Th.S.Đinh Quang Tuyến
Công ty thực tập: Công ty TNHH dich vu du lịch Hạnh Phúc

Trường Đại học công nghiệp thành phố hồ chí minh

5


Thực tập bộ môn điện tử máy tính
=============================================================================================

MỤC LỤC
GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI.........................................................................5
CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ MẠNG MÁY TÍNH.....................6
I.1: Lịch sử phát triển mạng máy tính..............................................................6
I.2: Mạng máy tính là gì......................................................................................7
I.3: Các thành phần của hệ thống mạng............................................................7
I.3.1: Các thành phần phần cứng.................................................................7
I.3.2: Các thành phần phần mềm.................................................................7
I.4: Các tiêu chỉ phân loại mạng..................................................................7
I.4.1: Theo khoảng cách địa lý....................................................................8
I.4.2: Theo kỹ thuật chuyển mạch...............................................................8
I.4.3: Theo kiến trúc và giao thức mạng...................................................10
I.5: Các lợi ích do mạng máy tính đem lại......................................................11

CHƯƠNG II: MẠNG LAN..............................................................13
II.1: Tổng quan về mạng LAN.........................................................................13
II.1.1: Khái niệm.......................................................................................13
II.1.2: Phân biệt mạng LAN với các loại mạng khác................................14
II.1.3: Đặc tính vật lý của mạng LAN.......................................................14
II.1.4: Công nghệ truyền dẫn trong mạng.................................................16
II.2: Topology (cấu trúc liên kết) trong mạng LAN.......................................17
II.2.1: Dạng BUS.......................................................................................17
II.2.2: Dạng sao (STAR)...........................................................................18
II.2.3: Dạng vòng (RING).........................................................................19
II.3: Các thiết bị dùng để thiết kế mạng LAN................................................20
II.3.1: Bộ lặp tín hiệu (REPEATER)........................................................20
II.3.2: Bộ tập trung (HUB)........................................................................21
II.3.3: Cầu (BRIDGE)...............................................................................22
II.3.4: Bộ chuyển mạch (SWITCH)..........................................................23
II.3.5: Bộ định tuyến (ROUTER)..............................................................23
II.3.6: Bộ chuyển mạch có định tuyến (Layer 3 switch)...........................24
Trường Đại học công nghiệp thành phố hồ chí minh

6


Thực tập bộ môn điện tử máy tính
=============================================================================================

Phân biệt HUB, SWITCH và ROUTER...................................................24

CHƯƠNG III: IP, CẤP PHÁT IP TRONG MẠNG LAN............26
III.1: Giới thiệu về IP (Internet Protocol – Giao thức liên mạng)................26
III.2: Cấu trúc địa chỉ IP..................................................................................26

III.3: Bài tập ứng dụng cấp phát IP trong mạng LAN..................................27
Đề bài..................................................................................................................27
III.3.1: Chia miền mạng con.....................................................................28
III.3.2: Cấp phát IP cho máy trạm (workstation)......................................29

CHƯƠNG IV: THIẾT KẾ VÀ MÔ PHỎNG MẠNG LAN CỦA
CÔNG TNHH DỊCH VỤ DU LỊCH HẠNH PHÚC…...................31
IV.1: Mô phỏng hệ thống…………………………………………………. 31
IV.2:Cấu
hình
Router,
cấp
phát
IP
cho
các
máy
tính.............................................................................................................32
IV.3:Một số lỗi thường gặp trong mạng Lan…………………………….36
Lời kết.................................................................................................................37

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN.............................38
Tài liệu tham khảo.............................................................................................39

Trường Đại học công nghiệp thành phố hồ chí minh

7


Thực tập bộ môn điện tử máy tính

=============================================================================================

GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI
Với thời đại công nghệ thông tin – khoa học máy tính được ưu tiên phát triển và
lớn mạnh rất nhanh như ngày nay thì nhu cầu chia sẻ thông tin trong xã hội sao cho
tiện lợi và nhanh chóng càng được chú trọng. Vì vậy mảng mạng máy tính trong khoa
học máy tính rất quan trọng, luôn được biến đổi, nâng cấp cho phù hợp hoàn cảnh và
mục đích sử dụng.
Hiện nay hạ tầng mạng máy tính là phần không thể thiếu trong các tổ chức,
trường học hay các công ty. Đa số các tổ chức có phạm vi sử dụng bị giới hạn bởi diện
tích và mặt bằng đều triển khai xây dựng mạng LAN để phục vụ cho việc quản lý dữ
liệu nội bộ tổ chức của mình được thuận lợi, đảm bảo tính an toàn dữ liệu cũng như
tính bảo mật dữ liệu. Mặt khác mạng LAN còn giúp các cá nhân trong tổ chức truy
nhập dữ liệu một cách thuận tiện với tốc độ cao. Một điểm thuận lợi nữa là mạng LAN
đó là giúp cho người quản trị mạng phân quyền sử dụng tài nguyên cho từng đối tượng
là người dùng một cách rõ ràng và thuận tiện giúp cho những người có trách nhiệm
của tổ chức dễ dàng quản lý các cá nhân và điều hành các hoạt động.
Với các thuận lợi của mạng LAN như trên thì việc tìm hiểu cũng như ứng dụng
nó vào cuộc sống cũng là một đề tài rất hay, vì vậy em quyết định chọn đề tài: “Thiết
kế và mô phỏng mạng Lan”.
Do có hạn về kiến thức cũng như kinh nghiệm thực tế nên bài thực tập này còn
mắc sai lầm, em mong rằng được thầy cô và các bạn giúp đỡ để kiến thức chuyên
ngành cũng như bài thực tập được hoàn thiện hơn.
Em xin chân thành cảm ơn thầy Đinh Quang Tuyến đã hướng dẫn và chỉ bảo
giúp cho em hoàn thành bài thực tập này!
Sinh viên thực hiện: Lê Minh Quân

Trường Đại học công nghiệp thành phố hồ chí minh

8

Thực tập bộ môn điện tử máy tính
=============================================================================================

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ MẠNG MÁY TÍNH
I.1

LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN MẠNG MÁY TÍNH

Ngay từ đầu những năm 60 đã xuất hiện các mạng xử lý trong đó các trạm cuối
(terminal) thụ động được nối vào một máy xử lý trung tâm. Vì máy xử lý trung tâm
làm tất cả mọi việc: quản lý các thủ tục truyền dữ liệu, quản lý sự đồng bộ của các
trạm cuối v.v..., trong khi đó các trạm cuối chỉ thực hiện chức năng nhập xuất dữ liệu
mà không thực hiện bất kỳ chức năng xử lý nào nên hệ thống này vẫn chưa được coi
coi là mạng máy tính.
Giữa năm 1968, Cục các dự án nghiên cứu tiên tiến (ARPA - Advanced Research
Projects Agency) của Bộ Quốc phòng Mỹ đã xây dựng dự án nối kết các máy tính của
các trung tâm nghiên cứu lớn trong toàn liên bang, mở đầu là Viện nghiên cứu
Standford và 3 trường đại học (Đại học California ở Los Angeless, Đại học Santa
Barbara và Đại học Utah). Mùa thu năm 1969, 4 trạm đầu tiên được kết nối thành
công, đánh dấu sự ra đời của ARPANET. Giao thức truyền thông dùng trong
ARPANET lúc đó đặt tên là NCP ( Network Control Protocol).
Giữa những năm 1970, họ giao thức TCP/IP được Vint Cerf và Robert Kahn phát
triển cùng tồn tại với NCP, đến năm 1983 thì hoàn toàn thay thế NCP trong
ARPANET.
Trong những năm 70, số lượng các mạng máy tính thuộc các quốc gia khác nhau
đã tăng lên, với các kiến trúc mạng khác nhau (bao gồm cả phần cứng lẫn giao thức
truyền thông), từ đó dẫn đến tình trạng không tương thích giữa các mạng, gây khó
khăn cho người sử dụng. Trước tình hình đó, vào năm 1984 Tổ chức tiêu chuẩn hoá

quốc tế ISO đã cho ra đời Mô hình tham chiếu cho việc kết nối các hệ thống mở
(Reference Model for Open Systems Interconnection - gọi tắt là mô hình OSI). Với sự
ra đời của OSI và sự xuất hiện của máy tính cá nhân, số lượng mạng máy tính tính trên
toàn thế giới đã tăng lên nhanh chóng. Đã xuất hiện những khái niệm về các loại mạng
LAN, MAN.
Tới tháng 11/1986 đã có tới 5089 máy tính được nối vào ARPANET, và đã xuất
hiện thuật ngữ "Internet".
Năm 1987, mạng xương sống (backbone) NSFN (National Science Foundation
network) ra đời với tốc độ đường truyền nhanh hơn (1,5 Mb/s thay vì 56Kb/s trong
ARPANET) đã thúc đẩy sự tăng trưởng của Internet. Mạng Internet dựa trên NSFN đã
vượt qua biên giới của Mỹ.
Trường Đại học công nghiệp thành phố hồ chí minh

9


Thực tập bộ môn điện tử máy tính
=============================================================================================

Đến năm 1990, quá trình chuyển đổi sang Internet - dựa trên NSFN kết thúc.
NSFN giờ đây cũng chỉ còn là một mạng xương sống thành viên của mạng Internet
toàn cầu. Như vậy có thể nói lịch sử phát triển của Internet cũng chính là lịch sử phát
triển của mạng máy tính.
I.2

MẠNG MÁY TÍNH LÀ GÌ?

Mạng máy tính là một tập hợp các máy tính độc lập được kết nối với nhau bởi
đường truyền vật lý và tuân theo các quy ước truyền thông nào đó.
Một cách cụ thể hơn ta có thể hiểu mạng máy tính bao gồm sự kết nối từ hai

máy tính trở nên. Các máy tính này có thể giao tiếp với nhau, chia sẻ tài nguyên (các
đĩa cứng, các máy in và các ổ đĩa CD-ROM v.v...), mỗi máy có thể truy xuất các máy
ở xa hoặc các mạng khác để trao đổi các file, dữ liệu và thông tin hoặc cho phép các
giao tiếp điện tử.
I.3

CÁC THÀNH PHẦN CỦA HỆ THỐNG MẠNG
I.3.1

Thành phần phần cứng

-

Máy chủ (Host)

-

Máy khách (Client)

-

Card mạng NIC (Network Interface Card)

-

Dây cáp (Media)

-

Các thiết bị kết nối: ROUTER, SWITCH, BRIDGE, HUB, REPEATER

-

Các thiết bị khác…

I.3.2

Thành phần phần mềm

Là các dịch vụ và giao thức ví dụ như:

I.4

-

Client for Microsoft Network

-

File and Printer Sharing

-

Internet Protocol (TCP/IP)
CÁC TIÊU CHÍ PHÂN LOẠI MẠNG

Dựa vào các tiêu chí khác nhau, người ta phân chia mạng máy tính thành các
loại khác nhau. Sau đây là ba tiêu chí cơ bản
Trường Đại học công nghiệp thành phố hồ chí minh

10


Thực tập bộ môn điện tử máy tính
=============================================================================================

I.4.1

Theo khoảng cách địa lý

Phân loại mạng theo khoảng cách địa lý được chia ra làm 4 loại:
 Mạng cục bộ (Local Area Network - LAN): là mạng được cài đặt trong một
phạm vi tương đối nhỏ (trong một phòng, một toà nhà, hoặc phạm vi của một trường
học v.v...).Tổng quát có hai loại mạng LAN: mạng ngang hàng (peer to peer) và mạng
có máy chủ (server based). Mạng server based còn được gọi là mạng "Client / Server"
(Khách / Chủ).
 Mạng đô thị (Metropolitan Area Network - MAN): 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.
 Mạng diện rộng (Wide Area network - WAN): phạm vi của mạng có thể vượt
qua biên giới quốc gia và thậm chí cả lục địa. Cáp truyền qua đại dương và vệ tinh
được dùng cho việc truyền dữ liệu trong mạng WAN.
 Mạng toàn cầu (Global Area Network - GAN): phạm vi của mạng trải rộng
toàn Trái đất.
I.4.2

Theo kỹ thuật chuyển mạch
Phân loại mạng dựa trên kỹ thuật chuyển mạch, có hai mạng:
 Mạng chuyển mạch kênh (circuit - switched networks): khi có
hai thực thể cần trao đổi thông tin với nhau thì giữa chúng sẽ được

thiết lập một "kênh" truyền cố định và được duy trì cho đến khi một
trong hai bên ngắt kết nối. Các dữ liệu chỉ được truyền theo con
đường cố định này. Kỹ thuật chuyển mạch kênh được sử dụng trong
các kết nối ATM (Asynchronous Transfer Mode) và dial-up ISDN
(Integrated Services Digital Networks). Mạng chuyển mạch kênh
dùng chủ yếu trong mạng điện thoại.

Trường Đại học công nghiệp thành phố hồ chí minh

11


Thực tập bộ môn điện tử máy tính
=============================================================================================

Hình I.1: Chuyển mạch kênh
Ưu điểm
-

Thời gian trễ thấp và ổn định
Tốc độ bit truyền trên mạng là cố định ( 64kbps)

-

Sự thay đổi về băng thông không ảnh hưởng nhiều tới chất lượng dịch
vụ

Nhược điểm
-

Phải tốn thời gian để thiết lập đường truyền cố định giữa hai thực thể.

-

Hiệu suất sử dụng đường truyền không cao, vì có lúc trên kênh không
có dữ liệu truyền của hai thực thể kết nối, nhưng các thực thể khác
không được sử dụng kênh truyền này.

-

Tốn kém chi phí lắp đặt
 Mạng chuyển mạch gói (packet - switched networks): mỗi bản
tin được chia thành nhiều phần nhỏ hơn gọi là các gói tin (packet) có
khuôn dạng qui định trước. Mỗi gói tin cũng có phần thông tin điều
khiển chứa địa chỉ nguồn (sender) và địa chỉ đích (receiver) của gói
tin. Các gói tin thuộc về một bản tin có thể truyền tới đích theo
những con đường khác nhau.

Hình I.2: Kỹ thuật chuyển mạng gói
Ưu điểm
-

Hiệu quả cao hơn do phí tổn lưu trữ tạm thời tại mỗi nút giảm đi vì kích
thước tối đa của các gói tin được giới hạn.

-

Dễ kiểm soát lỗi do chỉ phải truyền lại gói tin bị lỗi

Trường Đại học công nghiệp thành phố hồ chí minh

12


Thực tập bộ môn điện tử máy tính
=============================================================================================

-

Sử dụng nhiều kênh truyền cùng một thời điểm do vậy mà tốc độ truyền
nhanh hơn

-

Có tính chất dự phòng cao vì khi mất một kênh truyền thì gói tin có thể
đi theo kênh truyền khác tới đích
Nhược điểm

-

Khó khăn trong việc tập hợp các gói tin tại đích và sắp xếp chúng theo
đúng thứ tự mà nó được chia ra tại nguồn gởi
Do có nhiều ưu điểm nên hiện nay mạng chuyển mạch gói được
dùng phổ biến hơn các mạng chuyển mạch kênh. Việc tích hợp cả hai
kỹ thuật chuyển mạch kênh và gói trong một mạng thống nhất gọi là
mạng dịch vụ tích hợp số hoá (Integrated Services Digital Networks ISDN) đang là một trong những xu hướng phát triển của mạng ngày
nay.

I.4.3

Theo kiến trúc và giao thức mạng (topology và protocol)

 Theo

kiến trúc mạng (topology)
Kiến trúc (topology) của một mạng là sự sắp xếp hoặc mối quan hệ của các thiết
bị mạng và mối liên kết giữa chúng.
Dưới đây là một số kiến trúc mạng cơ bản:

Hình 1.3: Kiến trúc kiểu điểm- nối- điểm

Hình 1.4 Kiến trúc kiểu đa truy cập ( kiểu Bus)

Trường Đại học công nghiệp thành phố hồ chí minh

13


Thực tập bộ môn điện tử máy tính
=============================================================================================

Hình 1.5 Kiến trúc kiểu vòng ( Ring)
 Theo Giao thức mạng ( protocol)
Giao thức mạng là tập hợp các quá trình, các quy tắc được tổ chức lại mà các
thiết bị truyền thông được sử dụng để chuyển các bit và các byte dữ liệu
- Net BEUI ( Net BIOS.Extended user Interface): là giao thức nhỏ gọn, chạy
nhanh trên mạng nhỏ và trung bình, tương thích với tất cả các mạng của Microsoft.Net
BEUI không hỗ trợ tìm đường
- IPX/SPX và NWLink: là giao thức chạy trong các mạng Novel, giao thức này rất
gọn nhẹ, tốc độ cao trên mạng LAN và hỗ trợ tìm đường.NWLINK là phiên bản

IPX/SPX của Microsoft
-

Applet Talk: là giao thức cho các máy Apple Macintosh

- TCP/IP( Transmision control protocol/Internet protocol): là giao thức phân
đường hỗ trợ cho việc truy cập vào mạng Internet, TCP/IP ngày càng trở nên thông
dụng
I.5

CÁC LỢI ÍCH DO MẠNG MÁY TÍNH ĐEM LẠI

 Mạng tạo khả năng dùng chung tài nguyên
Vấn đề là làm cho các tài nguyên trên mạng như chương trình, dữ liệu và thiết bị,
đặc biệt là các thiết bị đắt tiền, có thể sẵn dùng cho mọi người trên mạng mà không
cần quan tâm đến vị trí thực của tài nguyên và người dùng.
Về mặt thiết bị, các thiết bị chất lượng cao thường đắt tiền, chúng thường được
dùng chung cho nhiều người nhằm giảm chi phí và dễ bảo quản.
Về mặt chương trình và dữ liệu, khi được dùng chung, mỗi thay đổi sẽ sẵn dùng
cho mọi thành viên trên mạng ngay lập tức. Điều này thể hiện rất rõ tại các nơi như
ngân hàng, các đại lý bán vé máy bay...

Trường Đại học công nghiệp thành phố hồ chí minh

14


Thực tập bộ môn điện tử máy tính
=============================================================================================

 Mạng cho phép nâng cao độ tin cậy.
Khi sử dụng mạng, có thể thực hiện một chương trình tại nhiều máy tính khác
nhau, nhiều thiết bị có thể dùng chung. Điều này tăng độ tin cậy trong công việc vì khi
có máy tính hoặc thiết bị bị hỏng, công việc vẫn có thể tiếp tục với các máy tính hoặc
thiết bị khác trên mạng trong khi chờ sửa chữa.
 Mạng giúp cho công việc đạt hiệu suất cao hơn.
Khi chương trình và dữ liệu đã dùng chung trên mạng, có thể bỏ qua một số
khâu đối chiếu không cần thiết. Việc điều chỉnh chương trình (nếu có) cũng tiết kiệm
thời gian hơn do chỉ cần cài đặt lại trên một máy.
Về mặt tổ chức, việc sao chép dữ liệu phòng nhờ tiện lợi hơn do có thể giao cho
chỉ một người thay vì mọi người phải tự sao chép phần của mình.
 Tiết kiệm chi phí.
Việc dùng chung các thiết bị ngoại vi cho phép giảm chi phí trang bị tính trên
số người dùng. Về phần mềm, nhiều nhà sản xuất phần mềm cung cấp cả những ấn
bản cho nhiều người dùng, với chi phí thấp hơn tính trên mỗi người dùng.
 Tăng cường tính bảo mật thông tin.
Dữ liệu được lưu trên các máy chủ (file server) sẽ được bảo vệ tốt hơn so với
đặt tại các máy cá nhân nhờ cơ chế bảo mật của các hệ điều hành mạng.
 Việc phát triển mạng máy tính đã tạo ra nhiều ứng dụng mới
Một số ứng dụng có ảnh hưởng quan trọng đến toàn xã hội: khả năng truy xuất
các chương trình và dữ liệu từ xa, khả năng thông tin liên lạc dễ dàng và hiệu quả, tạo
môi trường giao tiếp thuận lợi giữa những người dùng khác nhau, khả năng tìm kiếm
thông tin nhanh chóng trên phạm vi toàn thế giới...

Trường Đại học công nghiệp thành phố hồ chí minh

15


Thực tập bộ môn điện tử máy tính

=============================================================================================

CHƯƠNG II: MẠNG LAN
II.1

TỔNG QUAN VỀ MẠNG LAN
II.1.1
Khái niệm
LAN là viết tắt của Local Area Network (Mạng cục bộ).
Do nhu cầu thực tế của các cơ quan, trường học, doanh nghiệp, tổ chức cần kết
nối các máy tính đơn lẻ thành một mạng nội bộ để tạo khả năng trao đổi thông tin, sử
dụng chung các tài nguyên (phần cứng, phần mềm, dữ liệu...). Ví dự trong một văn
phòng có một máy in, để tất cả mọi người có thể sử dụng chung máy in đó thì giải
pháp nối mạng có thể khắc phục được hạn chế này.
Các máy tính cá nhân và các máy tính khác trong phạm vi một khu vực hạn
chế được nối với nhau bằng các dây cáp chất lượng tốt sao cho những người sử dụng
có thể trao đổi thông tin, dùng chung các thiết bị ngoại vi, và sử dụng các chương trình
cũng như các dữ liệu đã được lưu trữ trong một máy tính dành riêng gọi là máy dịch
vụ tệp (file).
Mạng LAN có nhiều quy mô và mức độ phức tạp khác nhau, nó có thể chỉ liên kết vài
ba máy tính cá nhân và dùng chung một thiết bị ngoại vi đắt tiền như máy in lazer
chẳng hạn. Các hệ thống phức tạp hơn thì có máy tính trung tâm (Máy chủ Server) cho
phép những người dùng trao đổi thông tin với nhau và thâm nhập vào các cơ sở dữ liệu
dùng chung.
Mục đích của việc sử dụng mạng ngày nay có nhiều thay đổi so với trước kia. Mặc dù
mạng máy tính phát sinh từ nhu cầu chia sẻ và dùng chung tài nguyên, nhưng mục
đích chủ yếu vẫn là sử dụng chung tài nguyên phần cứng. Ngày nay mục đích chính
Trường Đại học công nghiệp thành phố hồ chí minh

16

Thực tập bộ môn điện tử máy tính
=============================================================================================

của mạng là trao đổi thông tin và cơ sở dữ liệu dùng chung dẫn đến công nghệ mạng
cục bộ phát triển nhanh chóng.

Mạng LAN kết nối nhiều thiết bị
II.1.2

Phân biệt mạng LAN với các loại mạng khác

- Đặc trưng về địa lý: Cài đặt trong phạm vi nhỏ (tòa nhà, chung cư, căn cứ
-

quân sự...) có đường kính từ vài chục mét đến vài chục km
Đặc trưng về tốc độ truyền: Cao hơn mạng diện rộng, khoảng 100Mb/s
Đặc trưng về độ tin cậy: Tỷ suất lỗi thấp hơn
Đặc trưng về quản lý: Thường là sở hữu riêng của một tổ chức nên việc quản lý
khai thác tập trung, thống nhất

Tuy có những điểm khác biệt nhưng sự phân biệt giữa các mạng chỉ là tương đối.
II.1.3

Đặc tính vật lý của mạng LAN

Cáp mạng: Có 3 loại phương tiện truyền hay được dùng trong mạng là cáp xoắn, cáp
đồng trục và cáp quang.
Đặc tính của cáp:

+ Bao gồm sự nhạy cảm với nhiễu của điện, độ mềm dẻo, khả năng uốn
nắn để lắp đặt, cự lý truyền dữ liêu, tốc độ truyền (Mbit/s). Hiện nay tốc độ
truyền dữ liệu trên các loại cáp biến động từ 10Mb/s đến 100Mb/s và hơn
nữa.

Trường Đại học công nghiệp thành phố hồ chí minh

17


Thực tập bộ môn điện tử máy tính
=============================================================================================

+ Một kết nối nối vào một cáp thường được gọi là một rẽ mạch. Kết nối
vào một mạng thường được gọi là kết nối rẽ mạch. Kiểu của cáp sẽ làm cho
việc kết nối vào mạng khó hay dễ.
Cáp xoắn:
Gồm hai sợi dây đồng được xoắn cách điện với nhau. Nhiều đôi
dây cáp xoắn gộp với nhau và được bọc chung bởi vỏ cáp hình thành cáp
nhiều sợi. Cáp này có đặc tính dễ bị ảnh hưởng của nhiễu điện nên chỉ
truyền dữ liệu ở cự ly khoảng 100m (328 feet).

Cáp đồng trục:
Bao gồm một sợi dây dẫn ở giữa, bên ngoài bọc một lớp cách điện rồi
đến một lớp lưới kim loại, tất cả được đặt trong một lớp vỏ bọc cách điện. Có hai loại
cáp đồng trục phổ biến nhất dùng trong mạng gọi là cáp dày (thicknet) và cáp mỏng
(thinnet).
Cáp đồng trục có đặc tính ít bị ảnh hưởng của nhiễu và sự suy hao tín
hiệu cho nên nó cung cấp một đường truyền dài và tốt hơn cáp xoắn.

Trường Đại học công nghiệp thành phố hồ chí minh

18


Thực tập bộ môn điện tử máy tính
=============================================================================================

Cáp quang:
Có đặc tính là không bị ảnh hưởng của nhiễu điện và có thể truyền dẫn ở
tốc độ rất cao (hàng 100 Mb/s).

II.1.4

Công nghệ truyền dẫn trong mạng

Truyền dẫn băng cơ sở (baseband)
Có hai phương thức để truyền dẫn tín hiệu đã mã hóa trên cáp đó là
truyền dẫn băng cơ sở và truyền dẫn băng rộng. Ở hệ thống băng cơ sở sử dụng tín
hiệu số trên một đơn tần số. Các tín hiệu được truyền đi dưới dạng các xung điện hay
xung ánh sáng rời rạc. Khi tín hiệu truyền đi trên cáp mạng nó dần dần bị suy yếu và
bị méo dạng.
Trường Đại học công nghiệp thành phố hồ chí minh

19


Thực tập bộ môn điện tử máy tính
=============================================================================================

- Tái tạo lại tín hiệu:
Trong hệ thống băng cơ sở thì để có thể tăng độ dài thực tế của cáp người ta sử
dụng các bộ lặp (repeater). Bộ này nhận tín hiệu và phát lại tín hiệu đó với mức độ
và hình dạng cũ. Ta có thể thấy vị trí Repeater trong mạng như hình sau:

Truyền dẫn băng rộng (broadband)
Truyền dẫn băng rộng sử dụng các tín hiệu tương tự và một dải tần số do
đó tín hiệu được truyền dẫn trong các phương tiện vật lý dưới dạng sóng điện từ và
sóng ánh sáng là hoàn toàn liên tục.
- Tái tạo lại tín hiệu:
Khác với truyền dẫn băng cơ sở, truyền dẫn băng rộng sử dụng các bộ khuếch đại
để tái tạo lại tín hiệu tương tự. Do trong truyền dẫn băng rộng thì các luồng tín hiệu
là đơn hướng nên cần phải có hai luồng tín hiệu: Một cho hướng phát và một cho
hướng thu. Để thực hiện điều này ta có hai phương pháp chung:
+
Chia đôi độ rộng băng tần thành hai kênh, một cho phát và một cho thu.
+
Sử dụng hai sợi cáp , một cho hướng phát và một cho hướng thu.

II.2

TOPOLOGY (CẤU TRÚC LIÊN KẾT) TRONG MẠNG LAN
Có 3 dạng topo mạng phổ biến là: BUS, sao (STAR) và vòng (RING).
II.2.1

Dạng BUS

Trường Đại học công nghiệp thành phố hồ chí minh

20

Thực tập bộ môn điện tử máy tính
=============================================================================================

Ở dạng này mỗi máy tính được nối vào một đoạn cáp gọi là segment, tại mỗi đầu cáp
có một terminator. Khi một kết nối tới một máy trạm bị mất hay cáp mạng bị đứt thì
toàn bộ các kết nối trong segment đó cũng mất theo.
- Mạng BUS nhỏ (LOCAL BUS)
Một trong những loại kiến trúc dạng BUS là dạng LOCAL BUS, ở đây mỗi
máy trạm được kết nối với cáp bởi một đầu nối chữ T và tại hai đầu cuối của cáp thì có
hai terminator gắn vào hai đầu nối chữ T gọi là Transceptor.

- Mạng BUS thông thường (REGULAR BUS)
Mỗi máy tính trong mạng này được nối với trục cáp chính bởi một đoạn cáp
nhỏ và một bộ phát đáp ngoài (external tranceiver).

Trường Đại học công nghiệp thành phố hồ chí minh

21


Thực tập bộ môn điện tử máy tính
=============================================================================================

- Ưu điểm:
+Ưu điểm của mạng này là tiết kiệm được chi phí dây cáp.
- Nhược điểm:
+ Nhược điểm là mạng này cho tốc độ chậm
+ Khi trên đường cáp có sự cố thì toàn bộ mạng sẽ ngưng hoạt động

+ Khi có sự cố rất khó kiểm tra phát hiện lỗi
>> Do mạng này có nhiều nhược điểm nên trong thực tế ít được sử dụng
II.2.2

Dạng sao (STAR)

Với cấu hình này thường mỗi máy trạm được kết nối đến một thiết bị gọi là HUB,
HUB cung cấp một dạng kết nối chung cho phép tất cả các máy tính trong mạng có thể
giao tiếp đc với nhau. Do vậy với cấu hình này ta có thể tập trung được việc quản lý
mạng, tuy nhiên nếu HUB bị hỏng thì toàn bộ mạng ngừng hoạt động.
Mạng STAR sử dụng sự phân chia tín hiệu trong HUB để đưa các tín hiệu ra
các đường cáp khác nhau. Có hai loại HUB có thể sử dụng trong mạng là HUB chủ
động (active HUB) và HUB bị động (passive HUB). HUB chủ động đưa ra các tín
hiệu mạnh hơn do đó cho phép đoạn cáp dài hơn.

Trường Đại học công nghiệp thành phố hồ chí minh

22


Thực tập bộ môn điện tử máy tính
=============================================================================================

Mạng LAN đấu theo kiểu hình sao cần có một thiết bị trung gian như HUB hoặc
SWITCH, các máy tính được nối với thiết bị trung gian này. Hiện nay chủ yếu sử dụng
SWITCH.
- Ưu điểm:
+ Mạng đấu kiểu hình sao (STAR) cho tốc độ nhanh nhất
+ Khi cáp mạng bị đứt thì thông thường chỉ làm hỏng kết nối của một máy, các máy
khác vẫn hoạt động được

+ Khi có lỗi mạng, ta dễ dàng kiểm tra sửa chữa
- Nhược điểm:
+ Kiểu dấu mạng này có chi phí dây mạng và thiết bị trung gian tốn kém hơn
>> Do mạng hình sao có nhiều ưu điểm và tiện lợi trong ứng dụng thực tế nên rất
phổ biến.
II.2.3
Dạng vòng (RING)
Với kiến trúc này các máy trạm được đặt trong một vòng mạch kín. Để
chô các trạm có thể gửi dữ liệu thì một thẻ bài được luân chuyển trong vòng, mỗi trạm
phải đợi cho đến khi thẻ bài rảnh rỗi (free) để truyền dữ liệu.
Đặc điểm của mạng này là khi cáp bị hỏng thì có một số lượng nhỏ máy
tính không được kết nối vào mạng. Ngoài ra ta có thể thêm một trạm mới vào vòng
một cách dễ dàng mà không bị ảnh hưởng nhiều đến mạng.

Trường Đại học công nghiệp thành phố hồ chí minh

23


Thực tập bộ môn điện tử máy tính
=============================================================================================

- Ưu điểm:
+ Ưu điểm của mạng này là tiết kiệm được dây cáp, tốc độ có nhanh hơn kiểu BUS
- Nhược điểm:
+ Nhược điểm của mạng này là tốc độ vẫn bị chậm
+ Khi trên đường cáp có sự cố thì toàn bộ mạng sẽ ngưng hoạt động
+ Khi có sự cố rất khó kiểm tra phát hiện lỗi
>> Do mạng này có nhiều nhược điểm nên trong thực tế ít được sử dụng
II.3

CÁC THIẾT BỊ DÙNG ĐỂ THIẾT KẾ MẠNG LAN
II.3.1

Bộ lặp tín hiệu (REPEATER)

Trường Đại học công nghiệp thành phố hồ chí minh

24


Thực tập bộ môn điện tử máy tính
=============================================================================================

REPEATER là loại thiết bị phần cứng đơn giản nhất trong các thiết bị liên kết
mạng. Khi REPEATER nhận được một tín hiệu từ một phía của tầng mạng thì nó sẽ
phát tiếp vào phía kia của mạng.
REPEATER không có xử lý tín hiệu mà nó chỉ loại bỏ các tín hiệu méo, nhiễu,
khuếch đại tín hiệu đã bị suy hao (vì đã được phát với khoảng cách xa) và khôi phục
lại tín hiệu ban đầu. Việc sử dụng REPEATER đã làm tăng thêm chiều dài của mạng.
Hiện nay có hai loại REPEATER đang được sử dụng là:
+ REPEATER điện
+ REPEATER điện quang
- REPEATER điện nối với đường dây điện ở cả hai phía của nó, nó nhận tín
hiệu điện từ một phía và phát lại về phía kia. Khi một mạng sử dụng REPEATER điện
để nối các phần của mạng lại thì có thể làm tăng khoảng cách của mạng, nhưng
khoảng cách đó luôn bị hạn chế bởi một khoảng cách tối đa do độ trễ của tín hiệu.
- REPEATER điện quang liên kết với một đầu cáp quang và một đầu là cáp
điện, nó chuyển một tín hiệu điện từ cáp điện ra tín hiệu quang để phát trên cáp quang
và ngược lại. Việc sử dụng REPEATER điện quang cũng làm tăng thêm chiều dài của

mạng.
II.3.2

Bộ tập trung (HUB)

HUB là một trong những yếu tố quan trọng nhất của mạng 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.
* Nếu phân loại theo phần cứng thì có 3 loại:
- 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.
Trường Đại học công nghiệp thành phố hồ chí minh

25


Thực tập bộ môn điện tử máy tính
=============================================================================================

- 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 mạng 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. Về cơ bản, trong
mạng Ethernet, HUB hoạt động như một REPEATER có nhiều cổng.
II.3.3

Cầu (BRIDGE)

BRIDGE là một thiết bị có xử lý dùng để nối hai mạng giống nhau hoặc khác
nhau, nó có thể được dùng với các mạng có các giao thức khác nhau. Cầu nối hoạt
động trên tầng liên kết dữ liệu nên không như bộ tiếp sức phải phát lại tất cả những gì
nó nhận được thì cầu nối đọc được các gói tin của tầng liên kết dữ liệu trong mô hình
OSI và xử lý chúng trước khi quyết định có chuyển đi hay không.
Hiện nay có hai loại BRIDGE đang được sử dụng là:
- BRIDGE vận chuyển
- BRIDGE biên dịch.
+) BRIDGE vận chuyển dùng để nối hai mạng cục bộ cùng sử dụng một giao
thức truyền thông của tầng liên kết dữ liệu, tuy nhiên mỗi mạng có thể sử dụng loại
dây nối khác nhau. BRIDGE vận chuyển không có khả năng thay đổi cấu trúc các gói
tin mà nó nhận được mà chỉ quan tâm tới việc xem xét và chuyển vận gói tin đó đi.
Trường Đại học công nghiệp thành phố hồ chí minh

26