Khảo sát, thiết kế và xây dựng mạng LAN trong cơ quan xí nghiệp

Khảo sát, thiết kế và xây dựng mạng LAN trong cơ quan xí nghiệp

Lời mở ñầu
Từ khi chiếc máy tính ñầu tiên ra ñời cho ñến
nay máy tính vẫn khẳng ñịnh vai trò lớn của nó
trong sự phát triển kinh tế_ xã hội.
Công nghệ thông tin ngày nay ñã phát triển
vượt bậc, tin học ñược ứng dụng rộng rãi trong tất
cả các ngành, các lĩnh vực của ñời sống, ñặc biệt
là trong lĩnh vực quản lý. ðề án 112 Cải cách hành
chính về thực hiện chính phủ ñiện tử của Thủ tướng
Chính phủ ñã mang lại lợi ích to lớn thiết thực
cho công việc quản lý của các ngành các cấp. Mạng
LAN ñược sử dụng rộng rãi và phổ biến, các sở, ban
ngành, cơ quan, xí nghiệp ñều lắp ñặt hệ thống
quản trị mạng này. Tạo ñiều kiện cho công việc
quản lý thuận tiện nhanh chóng , chính xác hơn,
hiệu quả công việc cao hơn.
Trong khuôn khổ ñồ án tốt nghiệp hệ Kỹ thuật
viên chúng tôi trình bày về: “Khảo sát, thiết kế
và xây dựng mạng Lan trong cơ quan xí nghiệp”
ðồ án ñược 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 ñịa 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 ñiều khiển truy cập trong LAN, các
công nghệ và các chuẩn cáp, các phương pháp ñi
cáp.
Phần 2: Thiết kế mạng LAN.

2


Khảo sát, thiết kế và xây dựng mạng LAN trong cơ quan xí nghiệp

1. Yêu cầu thiết kế.
2. Phân tích thiết kế hệ thống.
3. Cài ñặt cấu hình hệ thống.
4. Dự toán chi phí mua vật tư, thiết bị.
Mục ñích nghiên cứu ðồ án “Khảo sát thiết kế và
xây dựng mạng LAN cho cơ quan xí nghiệp” chúng tôi
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 ñóng góp ý kiến của các
thầy cô và các bạn.
Chúng tôi chân thành cảm ơn!
Các từ tiếng Anh viết tắt trong ñồ án
Từ viết
tắt
CPU
DNS
FTP

GAN
HTTP
ICMP
IGMP
IP
ISO
LAN
MAC
MAN
NIC
NLSP
OS - IS

Dạng ñầy ñủ
Center Processor Unit
Domain Name System
File Transfer Protocol
Global Area Network
Hypertext Transfer Protocol
Internet Control Message Protocol
Internet Group Messages Protocol
Internet Protocol
International Standard Oranization
Local Area Network
Media Access Control
Metropolitan Area Network
Network Information Center
Netware Link Servise Protocol
Open System Interconnection
Intermediate System To Intermediate

System

3


Khảo sát, thiết kế và xây dựng mạng LAN trong cơ quan xí nghiệp

OSI
OSPF
RIP
SMTP
STP
TCP
TCP/IP
UDP
UTP
WAN
WWW

Open Systems Interconnect
Open Shortest Path First
Routing Information Protocol
Simple Mail Transfer Protocol
Shield Twisted Pair
Transmission Control Protocol
Transmission Control Protocol/ Internet
Protocol
User Datagram Protocol
Unshield Twisted Pair
Wide Area Network

World Wide Web

Mục lục
Lời nói ñầu ................................... 2
Các từ viết tắt trong ñồ án ................... 3
Phần 1: Tổng quan về mạng ..................... 7
Chương 1: Tổng quan mạng máy tính ............. 7
1.1.Khái niệm mạng máy tính ............... 8
1.2.Phân loại mạng máy tính ............... 8
1.2.1. Phân loại theo phạm vi ñịa lý ... 8
1.2.2. Phân loại theo kỹ thuật
chuyển mạch ................................... 9
1.2.2.1. Mạng chuyển mạch kênh ...... 9
1.2.2.2. Mạng chuyển mạch bản tin ... 10
1.2.2.3. Mạng chuyển mạch gói ....... 10
1.2.3. Phân loại theo TOPO ............. 11
1.2.3.1.Mạng hình sao ............ 11
1.2.3.2.Mạng dạng vòng ....... 12

4


Khảo sát, thiết kế và xây dựng mạng LAN trong cơ quan xí nghiệp

1.2.3.3.Mạng dạng tuyến(Bus
topolory) ..................................... 13
1.2.3.4.Mạng kết hợp .......................... 14
1.2.4.Phân loại theo chức năng ......... 14
1.2.4.1.Mạng theo mô hình Client- Server
.................................... 14

1.2.4.2.Mạng ngang hàng ............. 14

Chương 2: Mô hình tham chiếu hệ thống mở
OSI và bộ giao thức TCP/IP ... 15
2.1. Mô hình OSI ......................... 15
2.1.1. Mục ñích, ý nghĩa của OSI……………………..
15
2.2.2. Các giao thức trong OSI 17
2.2.3. Chức năng chủ yếu của các
..............................................
tầng của mô hình OSI 18
2.2. Bộ giao thức TCP/IP ................. 22
2.2.1. Tổng quan về TCP/IP ............. 22
2.2.2. So sánh OSI và TCP/IP ........... 25
2.2.3. Các giao thức cơ bản trong bộ giao
thức TCP/IP
2.2.3.1. Giao thức hiệu năng IP ..... 26
2.2.3.2. Giao thức hiệu năng UDP .... 28
2.2.3.3. Giao thức hiệu
năng TCP .................................. 29
Chương 3: Mạng LAN và thiết kế mạng LAN .......
3.1. Các thiết bị LAN cơ bản ........
3.1.1. Các thiết bị chính của LAN ......
3.1.1.1. Card mạng- NIC .............
3.1.1.2. Repeater- Bộ lặp ...........
3.1.1.3. Hub ........................
3.1.1.4. Liên mạng ..................
3.1.1.5. Cầu nối (bridge) ...........
3.1.1.6. Bộ dẫn ñường (router) ......

5

32
32
32
32
33
33
35
35
39


Khảo sát, thiết kế và xây dựng mạng LAN trong cơ quan xí nghiệp

3.1.1.7. Bộ chuyển mạch(switch) ..... 41
3.1.2. Hệ thống cáp dùng cho LAN ....... 42
3.1.2.1. Cáp xoắn ................... 42
3.1.2.2. Cáp ñồng trục .............. 42
3.1.2.3. Cáp sợi quang .............. 43
3.2. Thiết kế mạng LAN .................... 44
3.2.1. Mô hình phân cấp ...... 44
3.2.2. Mô hình an ninh an toàn 45
3.2.3. Các bước thiết kế ..... 50
3.2.3.1. Phân tích yêu cầu
sử dụng ....................................... 50
3.2.3.2. Lựa chọn các thiết bị phần cứng
.................................... 50
3.2.3.3. Các phần mềm mạng .......... 50
3.2.3.4. Công cụ quản lý quản trị ... 51

3.2.4. Xây dựng mạng LAN quy mô một toà
nhà.
..................................... 51
3.2.4.1. Các thiết bị cần thiết. .... 52
3.2.4.2. Phân tích yêu cầu .......... 52
3.2.4.3. Thiết kế hệ thống .......... 53
Phần 2: Khảo sát thiết kế mạng ................ 53
1. Yêu cầu thiết kế .......................... 53
2. Phân tích thiết kế hệ thống ............... 53
2.1. Bản vẽ chi tiết bố trí các thiết bị .. 58
2.2. Sơ ñồ ñấu nối mạng máy tính của Công ty
................................... 58
3. Cài ñặt, cấu hình hệ thống. ............... 58
3.1. Cài ñặt các dịch vụ cho server ....... 58
3.2. Thiết lập cấu hình TCP/IP cho các máy trạm
..................................... 58
3.3. Thực hiện kiểm tra hoạt ñộng của mạng 60
3.3.1...........................................................................Quá
trình kiểm tra dùng mô hình OSI .... 63
3.3.2...........................................................................Kiể
m tra mạng với lệnh Ping ........... 63

6


Khảo sát, thiết kế và xây dựng mạng LAN trong cơ quan xí nghiệp

3.3.3...........................................................................Kiể
m tra các thông số cấu hình TCP/IP . 64
4. Dự toán chi phí mua thiết bị, vật tư ...... 65

Kết luận. ..................................... 68
Hướng phát triển .............................. 69
Danh mục tài liệu tham khảo ................... 70
Phụ lục .......................................
1. Phụ lục 1 ............................. 71
1.1. Phương pháp bấm ñấu RJ- 45 ........ 71
1.2. Phương pháp lắp ñặt Outlet cho các nốt
mạng .............................. 76
2. Phụ lục 2: Hướng dẫn cấu hình dịch vụ
cấp phát ñịa chỉ ñộng
DHCP .................................... 77
2.1. Cài ñặt DHCP ...................... 77
2.2. Cấu hình DHCP ..................... 80
3. Phụ lục 3: Hướng dẫn cấu hình chia sẻ kết
nối Internet và chia
sẻ máy in ............................... 84

7


Khảo sát, thiết kế và xây dựng mạng LAN trong cơ quan xí nghiệp

Phần 1: Tổng quan về mạng
************************
Chương 1

Tổng quan về mạng máy tính.
Vào những năm 50 , những hệ thống máy tính ñầu
tiên ra ñời sử dụng các bóng ñèn ñiện tử nên kích
thức rất cồng kềnh tiêu tốn nhiều năng lượng. Việc

nhập dữ liệu máy tính ñược thực hiện thông qua các
bìa ñục lỗ và kết quả ñược ñưa ra máy in, ñiều này
làm mất rất nhiều thời gian và bất tiện cho người
sử dụng.
ðến những năm 60 cùng với sự phát triển của máy
tính và nhu cầu trao ñổi dữ liệu với nhau, một số
nhà sản xuất máy tính ñã nghiên cứu chế tạo thành
công các thiết bị truy cập từ xa tới các máy tính
của họ, và ñây chình là những dạng sơ khai của hệ
thống máy tính .
Và cho ñến những năm 70, hệ thống thiết bị ñầu
cuối 3270 của IBM ra ñời cho phép mở rộng khả năng
tính toán của Trung tâm máy tính ñến các vùng xa.
Vào năm 1977 công ty Datapoint Corporation ñã tung
ra thị trường mạng của mình cho phép liên kết các
máy tính và các thiết bị ñầu cuối bằng dây cáp
mạng, và ñó chính là hệ ñiều hành ñầu tiên.
1.1. Khái niệm về mạng máy tính :
Nói một cách cơ bản, mạng máy tính là hai hay
nhiều máy tính ñược kết nối với nhau theo một cách
nào ñó. Khác với các trạm truyền hình gửi thông
tin ñi, 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 ñược kết
nối với nhau và có thể trao ñổi thông tin cho nhau
gọi là mạng máy tính.

8

Khảo sát, thiết kế và xây dựng mạng LAN trong cơ quan xí nghiệp

PC1

PC2

Hình 1-1: Mô hình mạng
Mạng máy tính ra ñời 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 ñộc lập muốn
chia sẻ vời nhau phải thông qua việc in ấn hay sao
chép trên ñĩa mền, CD Rom…ñiều này gây nhiều bất
tiện cho người dùng.
Từ các máy tính riêng rẽ, ñộc lập với nhau, nếu ta
kết nối chúng lại thành mạng máy tính thì chúng có
thêm những ưu ñiễm sau:
- Nhiều người có thể dùng chung một phần mềm
tiện ích.
- Một nhóm người cùng thực hiện một ñề án nếu
nối mạng họ sẽ dùng chung dữ liệu của ñề án,
dùng chung tệp tin chính (master file ) của ñề
án, họ trao ñổi thông tin với nhau dễ dàng.
- Dữ liệu ñược quản lý tập trung nên an toàn hơn
, trao ñổi giữa những người sử dụng thuận lợi
hơn, nhanh chóng hơn.
- Có thể dùng chung các thiết bị ngoại vi hiếm,
ñắt tiền (máy in, máy vẽ…).
- Người sử dụng trao ñổi với nhau thư tín dễ
dàng (Email ) và có thể sử dụng mạng như là

một công cụ ñể 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 ñó ), hoặc sắp xếp thời khoá biểu
của mình chen lẫn với thời khoá biểu của các
người khác …

9


Khảo sát, thiết kế và xây dựng mạng LAN trong cơ quan xí nghiệp

- Một số người sử dụng không cần phải trang bị
máy tính ñắt 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 ñủ quyền truy xuất các tệp tin và
thư mục ñó.
1.2. Phân loại mạng máy tính :
1.2.1. Phân loại theo phạm vi ñịa lý:
Mạng máy tính có thể phân bổ trên một vùng lãnh
thổ nhất ñịnh 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 ñược lắp ñặt trong phạm vi hẹp, khoảng
cách giữa các nút mạng nhỏ hơn 10 Km. Kết
nối ñược thực hiện thông qua các môi trường
truyền thông tốc ñộ cao ví dụ cáp ñồng trục
thay cáp quang. LAN thường ñược sử dụng
trong nội bộ cơ quan, xí nghiệp… Các LAN có
thể ñược kết nối với nhau thành WAN.
• Mạng ñô thị MAN ( Metropolitan Area
Network) : Là mạng ñược cài ñặt trong phạm
vi một ñô thị hoặc một trung tâm kinh tế xã hội có bán kính khoảng 100 Km trở
lại.Các kết nối này ñược thực hiện thông
qua các môi trường truyền thông tốc ñộ cao
(50- 100 Mbit/s ).

10


Khảo sát, thiết kế và xây dựng mạng LAN trong cơ quan xí nghiệp
• 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
thường kết nối này ñược thực hiện thông qua
mạng viễn thông. Các WAN có thể ñược kết
nối với nhau thành GAN hay tự nó ñã là GAN.
• Mạng toàn cầu GAN (Global Area Network ) :
Là mạng ñược thiết lập trên phạm vi trải
rộng khắp các châu lục trên trái ñất.Thông

thường kết nối thông qua mạng viễn thông và
vệ tinh.
Trong các khái niệm trên, WAN và LAN là hai khái
niệm ñược 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 ñổi thông tin với nhau thì giữa chúng sẽ ñược
thiết lập một kênh
(circuit) cố ñịnh và duy trì
cho ñến khi một trong hai bên ngắt liên lạc. Các
dữ liệu chỉ ñược truyền theo con ñường cố ñịnh (
hình 1).
Data

Data

Data1

S2

A

S4

S1

S
6

B

S
S
5
3
Hình 1-2. Mạng chuyển mạch
Mạng chuyển mạch kênh có tốc ñộ truyền cao và an toàn nhưng hiệu
xuất xử dụng ñường truyền thấp vì có lúc kênh bị bỏ không do cả hai bên

11


Khảo sát, thiết kế và xây dựng mạng LAN trong cơ quan xí nghiệp

ñều hết thông tin cần truyền trong khi các trạm khác không ñược phép sử
dụng kênh truyền này và phải tiêu tốn thời gian thiết lập con ñường (kênh)
cố ñịnh giữa 2 trạm.
Mạng ñiện thoại là ví dụ ñiển hình của mạng
chuyển mạch kênh.
1.2.2.2 Mạng chuyển mạch bản tin ( Message
switched network)
Thông tin cần truyền ñược cấu trúc theo một
phân dạng ñặc biệt gọi là bản tin. Trên bản tin có
ghi ñịa chỉ nơi nhận, các nút mạng căn cứ vào ñịa
chỉ nơi nhận ñể chuyển bản tin tới ñích . Tuỳ
thuộc vào ñiều khiện về mạng, các thông tin khác
nhau có thể ñược gửi ñi theo các con ñường khác
nhau

Ưu ñiểm :
− Hiệu xuất sử dụng ñường truyền cao vì không bị
chiếm dụng ñộc quyền mà ñược phân chia giữa các
trạm.
− Mỗi nút mạng (hay nút chuyển mạch bản tin) có
thể lưu dữ thông báo cho ñến khi kênh truyền rỗi
mới gửi thông báo ñi, do ñó giảm ñược tình trạng
tắc nghẽn mạng.
− Có ñiều khiển việc truyền tin bằng cách sắp
xếp ñộ ưu tiên cho các thông báo.
− Có thể tăng hiệu xuất sử dụng giải thông của
mạng bằng cách gán ñịa chỉ quảng bá ñể gửi thông
báo ñồng thời ñến nhiều ñích.
Nhược ñiểm :
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 ñến thời gian
ñáp ứng và chất lượng truyền ñi. Mạng chuyển mạch
bản tin thích hợp với các dịch vụ thông tin kiểu
thư ñiện tử hơn là với các áp dụng có tính thời

12


Khảo sát, thiết kế và xây dựng mạng LAN trong cơ quan xí nghiệp

gian thực vì tồn tại ñộ trễ nhất ñịnh do lưu trữ
và xử lý thông tin ñiều khiển tại mỗi nút.
1.2.2.3 Mạng chuyển mạch gói
Phương pháp này mỗi thông báo ñược chia thành

nhiều phần nhỏ hơn gọi là các gói tin (pachet) có
khuôn dạng quy ñịnh trước. Mối gói tin cũng chứa
các thông tin ñiều khiển, trong ñó có ñịa chỉ
nguồn (người gửi) và ñích ( người nhận) của gói
tin. Các gói tin về một thông báo nào ñó có thể
ñược gửi ñi qua mạng ñể ñến ñích bằng nhiều con
ñường khác nhau. Căn cứ vào số thứ tự các gói tin
ñược tái tạo thành thông tin ban ñầu.
Phương pháp chuyển mach bản tin và phương pháp
chuyển mạch gói là gần giống nhau. ðiểm khác biệt
là các gói tin ñược giới hạn kích thước tối ña 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 ñĩa. 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 ñầu cuối, các máy

tính và các thiết bị khác của mạng. Bộ kết nối

13


Khảo sát, thiết kế và xây dựng mạng LAN trong cơ quan xí nghiệp

trung tâm của mạng ñiều phối mọi hoạt ñộng trong
mạng ( hình 2).

Hình 1-3. Cấu trúc
mạng sao
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 ñược các yếu tố gây
ngưng trệ mạng.
Mô hình kết nối dạng sao này ñã trở lên hết sức
phổ biến. Với việc sử dụng các bộ tập trung hoặc
chuyển mạch, cấu trúc sao có thể ñược mở rộng bằng
cách tổ chức nhiều mức phân cấp, do ñó dễ dàng
trong việc quản lý và vận hành.
Ưu ñiểm :
− Hoạt ñộng theo nguyên lý nối song song nên nếu
có một thiết bị nào
ñó ở một nút thông tin bị
hỏng thì mạng vẫn hoạt ñộng bình thường.
− Cấu trúc mạng ñơn giản và các giải thuật toán
ổn ñịnh.
− Mạng có thể dễ dạng mở rộng hoặc thu hẹp.

− Dễ dàng kiểm soát nỗi, khắc phục sự cố. ðặc
biệt do sử dụng kêt nối ñiểm - ñiểm nên tận dụng
ñược tối ña tốc ñộ của ñường truyền vật lý.
Nhược ñiểm :
− 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 ñộng.

14


Khảo sát, thiết kế và xây dựng mạng LAN trong cơ quan xí nghiệp
− Mạng yêu cầu nối ñộc lập riêng rẽ từng thiết
bị ở các nút thông tin ñến trung tâm.
− ðộ dài ñường 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, ñường
dây cáp ñược thiết kế làm thành một vòng tròn khép
kín, tín hiệu chạy quanh theo một vòng nào ñó. Các
nút truyền tín hiệu cho nhau mỗi thời ñiểm chỉ
ñược một nút mà thôi. Dữ liệu truyền ñi phải có
kèm theo ñịa chỉ cụ thể của mỗi trạm tiếp nhận.
Ưu ñiểm:
− Mạng dạng vòng có thuận lợi có thể mở rộng ra
xa, tổng ñườn dây cần thiết ít hơn so với hai
kiểu trên.

− Mỗi trạm có thể ñạt ñược tốc ñộ tối ña khi
truy nhập.
Nhược ñiểm : ðường dây phải khép kín, nếu bị
ngắt ở một nơi nào ñó thì toàn bộ hệ thống cũng bị
ngừng.

Hình 1-4. Cấu hình

1.2.3.3. Mạng dạng tuyến (Bus topology)

15


Khảo sát, thiết kế và xây dựng mạng LAN trong cơ quan xí nghiệp

Thực hiện theo cách bố trí ngang hàng, các máy
tính và các thiết bị khác. Các nút ñều ñược nối về
với nhau trên một trục ñường dây cáp chính ñể
chuyển tải tín hiệu. Tất cả các nút ñều sử dụng
chung ñường dây cáp chính này.
ở hai ñầu dây cáp ñược bịt bởi một thiết bị gọi
là terminator. Các tín hiệu và dữ liệu khi truyền
ñi ñều mang theo ñịa chỉ nơi ñến.
terminat

Hình1-5. Cấu trúc mạng
Ưu ñiểm :
− Loại cấu trúc mạng này dùng dây cáp ít nhất.
− Lắp ñặt ñơn giản và giá thành rẻ.
Nhược ñiểm :

− Sự ùn tắc giao thông khi di chuyển dữ liệu với
lưu lượng lớn.
− Khi có sự cố hỏng hóc ở ñoạn nào ñó thì rất
khó phát hiện, lỗi trên ñường dây cũng làm cho
toàn bộ hệ thống ngừng hoạt ñộng. Cấu trúc này
ngày nay ít ñược 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 Topology. Ưu ñiểm của cấu
hình này là mạng có thể gồm nhiều nhóm làm việc ở

16


Khảo sát, thiết kế và xây dựng mạng LAN trong cơ quan xí nghiệp

cách xa nhau, ARCNET là mạng dạng kết hợp Star/Bus
Topology. Cấu hình dạng này ñưa lại sự uyển chuyển
trong việc bố trí ñường dây tương thích dễ dàng
ñối 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 ñược 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 ñược thiết lập ñể cung

cấp các dịch vụ như file server, mail server, web
server, printer server….Các máy tính ñược thiết
lập ñể cung cấp các dịch vụ ñược gọi là server,
còn các máy tính truy cập và sử dụng dịch vụ thì
ñược gọi là Client.
Ưu ñiểm: do các dữ liệu ñược lưu trữ tập trung
nên dễ bảo mật, backup và ñồng bộ với nhau. Tài
nguyên và dịch vụ ñược tập trung nên dễ chia sẻ và
quản lý, có thể phục vụ cho nhiều người dùng.
Nhược ñiểm: các server chuyên dụng rất ñắt
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 ñộng vừa
như một Client vừa như một Server.

17


Khảo sát, thiết kế và xây dựng mạng LAN trong cơ quan xí nghiệp

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 ñầu 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 ñề ra tiêu chuẩn riêng
cho hoạt ñộng kết nối máy tính .
Năm 1984 tổ chức tiêu chuẩn hoá Quốc tế –

ISO(International Standard Oranization) chính thức
ñưa ra mô hình OSI(Open Systems Interconnect) là
tập hợp các ñặc ñiểm kỹ thuật mô tả kiến trúc mạng
dành cho việc kết nối các thiết bị không cùng
chủng loại.
Mô hình OSI ñược chia thành 7 tầng, mỗi tầng
bao gồm các hoạt ñộng thiết bị và giao thức mạng
khác nhau.
Application

Application

Presentation

Presentation

Session

Session

Transport

Transport

Network

Network

Data Link

Data Link

Physical

18

Physical


Khảo sát, thiết kế và xây dựng mạng LAN trong cơ quan xí nghiệp

2.1.1.Mục ñích 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
ñược tổ chức ISO ñược ñề xuất năm 1977 và công bố
năm 1984. ðể các máy tính và các thiết bịi mạng có
thể truyền thông với nhau phải có những quy tắc
giao tiếp ñược các bên chấp nhận. Mô hình OSI là
mộ khuôn mẫu giúp chúng ta hiểu ñược các chức năng
mạng diễn ra tại mỗi lớp.
Trong mô hình OSI có bảy lớp, mỗi lớp mô tả
một phần chức năng ñộc lập. Sự tách rời của mô
hình nay mang lại lợi ích sau:
- Chia hoạt ñộng thông tin mạng thành những
phần nhỏ hơn, ñơn giản hơn giúp chúng ta
dễ khảo sát và tìm hiểu hơn.
- Chuẩn hoá các thành phần mạng ñể cho phép
phát triển mạng từ nhiều nhà cung cấp sản
phẩm.
- Ngăn chặn ñược tình trạng sự thay ñổi của

một lớp làm ảnh hưởng ñến các lớp khác,
như vậy giúp mỗi lớp có thể phát triển ñộc
lập và nhanh chóng hơn,
- Mô hình tham chiếu OSI ñịnh nghĩa các quy
tắc cho các nội dung sau:
• Cách thức các thiết bị giao tiếp
và chuyền thông ñược với nhau.
• Các phương pháp ñể các thiết bị
trên mạng khi nào thì ñựơc truyền
dữ liệu, khi nào thì không ñược.

19


Khảo sát, thiết kế và xây dựng mạng LAN trong cơ quan xí nghiệp
• Các phương pháp ñể ñảm bảo truyền
ñúng bên nhận.
• Cách thức vận tải, truyền,
xếp và kết nối với nhau.

sắp

• Cách thức ñảm bảo các thiết bị
mạng duy trì tốc ñộ truyền dữ
liệu thích hợp
• Cách biểu diễn một bit thiết bị
truyền dẫn.
- Mô hình tham chiếu OSI ñược 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 ñổi
dưc liệu.
• Session Layer (lớp phiên ): cho
phép người dùng thiết lập các kết
nối.
•

Transport Layer (lớp vận chuyển
): ñảm bảo truyền thông giữa hai
hệ thống.

• Network Layer (lớp mạng ): ñịnh
hướng dữ liệu truyền trong môi
trường liên mạng
• Data link Layer (lớp liên kết dữ
liệu ): xác ñịnh truy xuất ñến
các thiết bị.
• Physical Layer (lớp vật lý ):
chuyển ñổi dữ liệu thành các bit
và truyền ñi.
2.1.2.Các giao thức trong mô hình OSI:

20


Khảo sát, thiết kế và xây dựng mạng LAN trong cơ quan xí nghiệp

Trong mô hình OSI có hai loại giao thức chính
ñược áp dụng : Giao thức liên kết ( ConnectionOriented )và giao thức không liên kết (Connection
Less).
- Giao thức liên kết: Trước khi truyền dữ
liệu hai tầng ñồng mức cần thiết lập một
liên kêt logic và các gói tin ñược trao
ñổi 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 ñược truyền ñộc 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 ñoạn phân biệt:
- Thiết lập liên kêt (logic): Hai thực thể
ñồng mức ở hai hệ thống thương lượng với
nhau về tập các tham số sẽ sử dụng trong
giai ñoạn sau(truyền dữ liệu).
- Truyền dữ liệu: dữ liệu ñược 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 …) ðể tăng cường ñộ
tin cậy và hiệu quả của việc truyền dữ
liệu .
- Huỷ bỏ liên kêt (logic): giải phóng tài
nguyên hệ thống ñã ñược cấp phát cho liên
kêt ñể dùng cho liên kêt khác.
ðối với giao thức không liên kêt thì chỉ duy
nhất một giai ñoạn truyền dữ liệu mà thôi .

Gói tin của giao thức: Gói tin (Packet ) ñược
hiểu như là một ñơn vị thông tin dùng trong việc
liên lạc, chuyển giao dữ liệu trong mạng máy tính

21


Khảo sát, thiết kế và xây dựng mạng LAN trong cơ quan xí nghiệp

.Những thông ñiệp (message) trao ñổi giữa các máy
tính trong mạng, ñược tạo thành các gói tin ở các
gói nguồn. Và những gói tin này khi ñích sẽ ñược
kết hợp lại thành các thông ñiệp ban ñầu. Mỗi gói
tin có thể chứa ñựng các yêu cầu phục vụ, các
thông tin ñiều khiển và dữ liệu.
Dat
a

Applicat
ion

hd
r

Dat
a

hd
r

hd
r

Dat
a

hd
r

hd
r

hd
r

Dat
a

hd
r

hd
r

hd
r

Dat
a

hd
r

hd
r

hd
r

Dat
a

Presentat
ion
Sessi
on
Transp
ort
Networ hd
r
k

Applicat
ion

Presentat
ion
Sessi
on
Transp

ort
Networ hd
r
k
hd
r

hd
r

tr
l

Data
Link

Data
Link

Physic

hd
r

Dat
a

hd
r

hd
r

Dat
a

hd
r

hd
r

Dat
a

hd
r

hd
r

hd
r

Dat
a

hd
r

hd
r

hd
r

Dat
a

hd
r

hd
r

hd
r

Dat
a

tr
l

Physic

Hdr: phần ñầu gói tin.
Trl: phần kiểm lỗi (tầng liên kết dữ liệu )
Data: phần dữ liệu của gói tin
Hình 2-2:Phương thức xác lập gói tin

Trên quan ñiểm mô hình mạng phân tầng , mỗi
tầng chỉ thực hiện một chức năng là nhận dữ liệu
từ tầng bên trên ñể chuyển giao xuống cho tầng bên
dưới và ngược lại. Chức năng này thực chất là gắn
thêm và gỡ bỏ phần ñầu (header) ñối với các gói
tin trước khi chuyển nó ñi. Nói cách khác, từng
gói tin bao gồm phần ñầu(header) và phần dữ liệu.
Khi ñi ñến một tầng mới gói tin sẽ ñược ñóng thêm
một phần ñầu ñề khác và ñược xem như là gói tin
của tầng mới, công việc trên tiếp diễn cho tới khi
gói tin ñược truyền lên ñường dây mạng ñể ñến bên
nhận.

22


Khảo sát, thiết kế và xây dựng mạng LAN trong cơ quan xí nghiệp

Tại bên nhận các gói tin ñược gỡ bỏ phần ñầu
trên từng tầng tương ứng và ñây 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 ñịnh
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 ñể 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…
• Tầng trình bầy (Presentation Layer):
Lớp này chịu trách nhiệm thương lượng và xác lập
dạng thức dữ liệu ñược trao ñổi nó ñảm bảo thông
tin mà lớp ứng dụng của hệ thống ñầu cuối gửi ñi,
lớp ứng dụng của một hệ thống khác có thể ñọc
ñược. Lớp trình bày thông dịch giữa nhiều dạng dữ
liệu khác nhau thông qua một dạng chung, ñồng 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 ñổi thứ tự các byte, bit vào trước hoặc sau
khi truyền. Lớp trình bày cũng quản lý các cấp ñộ
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 ñích có thể khác nhau do các ứng dụng ñược
chạy trên các hệ thống hoàn toàn khác nhau.

23


Khảo sát, thiết kế và xây dựng mạng LAN trong cơ quan xí nghiệp
• 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 ñặt tên nhất quán cho mọi thành phần muốn
ñối thoại với nhau và lập ánh xạ giữa các tên với
ñịa chỉ của chúng. Lớp phiên cung cấp các dịch vụ
cho lớp trình bày, cung cấp sự ñồng bộ hoá giữa
các tác vụ người dùng bằng cách ñặt những ñiểm
kiểm tra vào luồng dữ liệu. Bằng cách này nếu mạng
không hoạt ñộng thì chỉ có dữ liệu truyền sau ñiểm
kiểm tra cuối cùng mới phải truyền lại. Lớp này
cũng thi hành kiểm soát hội thoại giữa các quá
trình giao tiếp, ñiều chỉnh bên nào truyền, khi
nào, trong bao lâu.
Trong trường hợp mạng là hai chiều luân phiên
thì nảy sinh vấn ñề hai người sử dụng luân phiên
phải lấy lượt ñể truyền dữ liệu. ở một thời ñiểm
chỉ có một người sử dụng ñó quyền ñặc biệt ñược
gọi các dịch vụ nhất ñịnh của tầng phiên. Việc
phân bổ tầng này thông qua việc trao ñổi 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 ñoạn dữ
liệu từ hệ thống máy truyền và tái thiết dữ liệu
vào một luồng dữ liệu tại hệ thống máy nhận ñảm
bảo rằng việc bàn giao các thông ñiệp giữa các
thiết bị ñáng tin cậy. Tầng này thiết lập duy trì
và kết thúc các mạch ảo ñảm bảo cung cấp các dịch
vụ sau:
- Xếp thứ tự các phân ñoạn: Khi một thông
ñiệp lớn ñược tách thành nhiều phân ñoạn
nhỏ ñể bàn giao , tầng vận chuyển sẽ sắp

xếp thứ tự trước khi giáp nối các phân
ñoạn thành thông ñiệp ban ñầu.

24


Khảo sát, thiết kế và xây dựng mạng LAN trong cơ quan xí nghiệp

- Kiếm soát lỗi: Khi có phân ñoạn bị thất
bại , sai hoạc trùng lặp, tầng vận chuyển
sẽ yêu cầu truyền lại.
- Kiểm soát luồng : Tầng vận chuyển dùng các
tín hiệu báo nhận ñể xác nhận. Bên gửi sẽ
không truyền ñi phân ñoạn dữ liệu kế tiếp
nếu bên nhận chưa gửi tín hiệu xác nhận
rằng ñã nhận ñược phân ñoạn dữ liệu trước
ñó ñầy ñủ.
Tầng vận chuyển là tầng cuối cùng chịu trách
nhiệm về mức ñộ 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 ñịa chỉ các thông ñiệp,
diễn dịch ñịa chỉ và tên logic thành ñịa chỉ vật
lý ñồng thời nó cũng chịu trách nhiệm gửi packet
từ mạng nguồn ñến mạng ñích. Tầng này quyết ñịnh
hướng ñi từ máy nguồn ñến máy ñích… Nó cũng quản
lý lưu lượng trên mạng chẳng hạn như chuyển ñổi
gói, ñịnh tuyến va kiểm soát tắc nghẽn dữ liệu.
Nếu bộ thích ứng mạng trên bộ ñịnh tuyến (router)

không thể truyền ñủ dữ liệu mà máy tính nguồn gửi
ñi, tầng mạng trên bộ ñịnh tuyến sẽ chia sẻ dữ
liệu thành những ñơn vị nhỏ hơn.
Tầng mạng quan trọng nhất khi liên kết hai loại
mạng khác nhau như mạng Ethernet với mạng
Token
Ring khi ñó phải dùng một bộ tìm ñường (quy ñịnh
bởi tầng mạng) ñể chuyển các gói tin từ máy này
sang máy khác và ngược lại.
ðối với một mạng chuyển mạch gói (packetswitched network) gồm các tập hợp các nút chuyển
mạch gói nối với nhau bởi các liên kết dữ liệu.Các
gói dữ liệu ñược truyền từ một hệ thống mở tới một
hệ thống mở khác trên mạng phải ñược chuyển qua

25


Khảo sát, thiết kế và xây dựng mạng LAN trong cơ quan xí nghiệp

một chuỗi các nút. Mỗi nút nhận gói dữ liệu từ một
ñường vào (incoming link) rồi chuyển tiếp nó tới
một ñường ra (outgoing link) hướng ñến ñích của dữ
liệu . Như vậy ở mỗi nút trung gian nó phải thực
hiện các chức năng chọn ñường và chuyển tiếp.
Người ta có hai phương thức ñáp ứng cho việc
chọn ñường là phương thức xử lý tập trung và xử lý
tại chỗ:
- Phương thức chọn ñường xử lý tập trung
ñược ñặc trưng bởi sự tồn tại của một
(hoặc vài trung tâm ñiều khiển mạng, chúng

thực hiện việc lập ra các bảng ñường ñi
tại từng thời ñiểm cho các nút và sau ñó
gửi các bảng chọn ñường tới từng nút dọc
theo con ñường ñã ñược chọn ñó. Thông tin
tổng thể của mạng cần dùng cho việc chọn
ñường chỉ cần cập nhập và ñược cắt giữ tại
trung tâm ñiều khiển mạng.
- Phương thức chọn ñường xử lý tại chỗ ñược
ñặc trưng bởi việc chọn ñường ñược thực
hiện tại mỗi nút
của mạng. Trong từng
thời ñiểm , mỗi nút phải duy trì các thông
tin của mạng và tự xây dựng bảng chọn
ñường cho mình. Như vậy các thông tin tổng
thể của mạng cần dùng cho việc chọn ñường
cần cập nhập và ñược cất giữ tại mỗi nút.
• Tầng liên kết dữ liệu (Data Link):
Là tầng mà ở ñó ý nghĩa ñược gán cho các bit
ñược truyền trên mạng. Tầng liên kết dữ liệu phải
quy ñịnh ñược các dạng thức, kích thước , ñịa chỉ
máy gửi và nhận của mỗi gói tin ñược gửi ñi. Nó
phải xác ñịnh ñược cơ chế truy cập thông tin trên
mạng và phương tiện gửi mỗi gói tin sao cho nó
ñược ñưa ñến cho người nhận ñã ñịnh.

26