LỜI NÓI ĐẦU
Ngày nay, thời đại của nền kinh tế thị trường, thời đại của Công nghệ thông
tin đang bùng nổ trên toàn Thế giới, các công ty, các tổ chức mọc lên ngày càng
nhiều, hoạt động của các công ty ngày càng quy mô, đòi hỏi ngày càng nhiều về
trình độ cũng như cơ sở hạ tầng, trang thiết bị hiện đại. Từ hệ thống quản lý, vận
hành sản xuất, hoạch toán kinh tế,… tất cả đều phải nhờ vào công cụ là máy tính
và hệ thống mạng máy tính, mới giúp con người có thể làm việc được nhanh
chóng đồng thời giúp lưu trữ dữ liệu được lâu dài.
Nói một cách đúng hơn là việc sử dụng máy tính và hệ thống mạng máy tính
là không thể thiếu cho một công ty, cũng như một tổ chức phi kinh tế nào khác.
Không những thế đối với đời sống của chúng ta bây giờ thì việc sử dụng máy
tính và mạng máy tính cũng là một điều hết sức quan trọng. Chính vì vậy mà hệ
thống mạng máy tính được nghiên cứu và ra đời. Hệ thống mạng máy tính giúp
cho chúng ta có thể thực hiện công việc hiệu quả rất nhiều lần, nó giúp cho con
người có thể chia sẻ tài nguyên, dữ liệu với nhau một cách dễ dàng, nó cũng
giúp chúng ta lưu trữ một lượng lớn thông tin mà rất hiếm khi mất mát hoặc hư
hỏng như khi lưu bằng giấy, giúp tìm kiếm thông tin nhanh chóng… và rất rất
nhiều ứng dụng khác chưa kế đến việc nó giúp cho con người trong hoạt động
giải trí, thư giãn….
Vậy thì làm thế nào để thiết kế một mô hình mạng máy tính đảm báo có khoa
học, dễ vận hành cũng như dễ thay sửa một khi có sự cố xảy ra? Đó là một yêu
cầu lớn đối với những người thiết kế mô hình mạng. Trong bài này, chúng ta sẽ
đi tìm hiểu và phân tích, thiết kế một mô hình mạng của một công ty, qua đó để
trau dồi kiến thức cũng như kinh nghiệm cho sau này!
Nhóm 19:
1. Hứa Văn Lượng
2. Nguyễn Quý Lưu
1
MỤC LỤC
LỜI NÓI ĐẦU................................................................................................................................................1
MỤC LỤC......................................................................................................................................................2
I: Giả thiết....................................................................................................................................................3
II: Các thiết bị cần dùng cho việc thiết kế hệ thống mạng.........................................................................3
III: Thiết kế lắp đặt mạng máy tính cho hệ thống.......................................................................................4
A/ Số máy, dây mạng và nẹp mạng trong phòng....................................................................................4
B/ Thiết kế cho hệ thống các phòng tầng 7 nhà A1:............................................................................11
C/ Tính toán chi phí cho các thiết bị, dây mạng và nẹp mạng.............................................................12
IV: Chia địa chỉ mạng.................................................................................................................................13
1/Chia mạng con :.................................................................................................................................13
2/Chia mạng con trên máy chủ :...........................................................................................................14
KẾT LUẬN...................................................................................................................................................16
2
I: Giả thiết.
Tầng 7 tòa nhà A1 trường Đại học Công nghiệp Hà Nội có sáu phòng với sơ
đồ như sau
Hình 1: Sơ đồ minh họa tầng 7 nhà A1
Yêu cầu:
+ Thiết kế một hệ thống mạng cho các phòng của tầng 7.
+ Tính toán chi phí cho các thiết bị và dây mạng.
+ Cho địa chỉ IP 122.16.232.76, chia thành 9 subnet để cấp phát cho hệ
thống mạng.
II: Các thiết bị cần dùng cho việc thiết kế hệ thống mạng.
-
: Máy tính để bàn
-
: Modem
-
: Router
3
-
: Switch 48 cổng
-
: Nẹp mạng
-
: Dây mạng
III: Thiết kế lắp đặt mạng máy tính cho hệ thống
A/ Số máy, dây mạng và nẹp mạng trong phòng.
Trước khi thực hiện thiết kế mạng, chia địa chỉ mạng, ta phải biết được số
lượng máy tính và số thiết bị cần sử dụng cho cả hệ thống mạng, cũng như
lượng dây mạng cần dùng.
Ta có 6 phòng với kích thước khác nhau, vì vậy ta chỉ cần tính số máy cho
từng phòng một, sau đó sẽ tính tổng số máy và số thiết bị cần dùng cho cả hệ
thống mạng.
-Đầu tiên là phòng 1, dự tính mỗi máy tính sẽ chiếm khoảng 1 m chiều dài và
90cm chiều rộng, lắp đặt máy theo cách từng cặp một đối diện nhau chia thành
hai hàng, mỗi hàng có 5 cặp máy tính, tức là có 10 máy, cách lắp đặt này vừa
đảm bảo tính thẩm mỹ vừa tiết kiệm không gian của phòng, vẫn đảm bảo được
lối đi lại và một khoảng trống phía cửa rộng khoảng 2 m đủ để chứa một số thiết
bị khác khi cần thiết. Do nhu cầu truyền dẫn tín hiệu cáp dùng cho
hệ thống là loại cáp UTP CAT6, là loại cáp có độ truyền dẫn cao
tới 1Gbps.Ngoài ra, nhằm đảm bảo cho tính thẩm mỹ, gọn gàng của căn
phòng, chúng ta sẽ sử dụng các nẹp mạng để bó các dây mạng lại với nhau khi
đi dây và đồng thời chống nhiễu từ giữa các dây với nhau.
Cặp máy tính gần với Switch nhất (ở hàng đầu tiên, gần với Switch) mỗi máy
cần 3m dây mạng, cả hai máy cần 6 m dây, khoảng cách giữa các cặp máy trong
một hàng là 90 cm, nhưng để thuận tiện cho việc di chuyển, xê dịch máy, thì bắt
đầu từ cặp máy thứ hai ta cộng thêm 1,5 m dây mạng cho một máy, tức là 3m
dây cho một cặp. Ở hàng thứ hai cũng tương tự, cặp máy đầu tiên cần 6 m dây
4
cho một máy, hai máy sẽ là 12 m, và từ cặp thứ hai đến cặp thứ 5 mỗi cặp lại
cộng thêm 3 m dây mạng. Như vậy phòng này có 20 máy:
5
Hàng 1
Hàng 2
Lối vào
Lối vào
Chú thích:
: Dây mạng đơn
: Bó dây và nẹp dây mạng
: Switch
Hình 2: Sơ đồ minh họa lắp đặt máy cho phòng 1
Suy ra lượng dây mạng cần dùng cho phòng 1 là:
• Hàng thứ nhất: 6 + 9 + 12 + 15 + 18 = 60 (m)
• Hàng thứ hai : 12 + 15 +18 +21 +24 = 90 (m)
→ Cả phòng là : 60 + 90 = 150 (m)
Số mét dây mạng ở trên mới chỉ là lượng dây mạng ở trong phòng, còn lượng
dây mạng liên kết giữa các Switch chúng ta sẽ tính tiếp ở các phần sau.
6
Bây giờ chúng ta sẽ tính đến số nẹp mạng sử dụng trong phòng. Như trong
hình, khoảng cách giữa Switch với tâm của hàng đầu tiên (so với Switch) là 1.5
mét(khoảng màu xanh in đậm), ở khoảng này phải chứa đến 20 dây mạng, vì
vậy ta sẽ sử dụng nẹp mạng loại to để có thể bó được 20 dây mạng trong một
nẹp. Các khoảng còn lại thì chỉ chứa 10 dây mạng trong một nẹp, nên ta dùng
loại nẹp nhỏ hơn. Khoảng cách giữa hai hàng máy tính là 3m, chiều dài nẹp
trong một hàng là 4.5 m, ta có hai hàng.
Số nẹp cần dùng cho một phòng là:
Nẹp to
: 1.5 (m).
Nẹp nhỏ : 3 + 4.5 x 2 = 12 (m)
-Phòng máy 6 cũng thiết kế 3 hàng máy tương tự phòng máy 1, mỗi hàng 10
máy và tổng cộng có 30 máy. Do hai phòng này khá gần nhau, số lượng máy ít
và đều dùng cho mục đích thi nên dùng chung một switch đặt tại phòng1:
Cửa
vào
Lối Vào
Chú thích:
→ Dây mạng đơn
→Bó dây và nẹp dây mạng
→ Cửa
7
Hình 3: Sơ đồ minh họa lắp đặt máy cho phòng 6
Suy ra lượng dây mạng cần dùng là:
• Hàng thứ nhất: 6 +9 +12 +15 +18 =60(m)
•
Hàng thứ hai: 12 +15 +18 +21 +24 =90 (m)
• Hàng thứ ba: 18 +21 +24 +27 +30 =120(m)
→Cả phòng là: 60 +90 + 120 =270(m)
Số lượng nẹp mạng cần dùng là:
Nẹp to: 4(m)
Nẹp nhỏ: 10 +10 +10 =30(m).
-Phòng 4 và phòng 5 có kích thước tương tự phòng 6 nên ta cũng thiết kế 30
máy cho mỗi phòng, hai phòng tổng cộng có 60 máy, gộp lại thành một mạng,
dùng chung một Switchđặt tại phòng 4(Vì cũng là phòng để thi và thực hành).
Ta sẽ đặt máy chủ cho cả hệ thống ở phòng 5.
H3
Phòng 4
Lối
vào
H2
H1
H1
H2
Phòng 5
Lối vào
H3
8
Ghi chú:
→Dây mạng
→Bó dây và nẹp mạng
→Cửa
→ Switch
Hình 4: Sơ đồ minh họa lắp đặt máy cho phòng 4 và phòng 5
Suy ra lượng dây mạng cần dùng là:
→Máy chủ
*Phòng 4
• Hàng thứ nhất(H1): 6 +9 +12 +15 +18 =60(m)
• Hàng thứ hai(H2): 12 +15 +18 +21 +24 =90 (m)
• Hàng thứ ba(H3): 18 +21 +24 +27 +30 =120(m)
→Cả phòng là: 60 +90 + 120 =270(m)
Số lượng nẹp mạng cần dùng là:
Nẹp to: 4(m)
Nẹp nhỏ: 10 +10 +10 =30(m).
*Phòng 5
• Hàng thứ nhất(H1): 6 +9 +12 +15 +18 =60(m)
• Hàng thứ hai(H2): 12 +15 +18 +21 +24 =90 (m)
• Hàng thứ ba(H3): 18 +21 +24 +27 +30 =120(m)
→Cả phòng là: 60 +90 + 120 =270(m)
Số lượng nẹp mạng cần dùng là:
Nẹp to: 4(m)
Nẹp nhỏ: 10 +10 +10 =30(m).
-Phòng 2 và phòng 3 có kích thước lớn hơn phòng 6, nhưng vì cũng là phòng để
thi và thực hành nên sẽ có số máy nhiều hơn nhưng thiết kế tương tự phòng 3 và
phòng 4.
9
Lối vào
Lối vào
Hình 5: Sơ đồ minh họa lắp đặt máy cho phòng 2 và phòng 3
Suy ra lượng dây mạng cần dùng là:
*Phòng 2
•
Hàng thứ nhất(H1): 6 +9 +12 +15 +18 +21 +24 +27 +30 +33
=195(m)
•
Hàng thứ hai(H2): 12 +15 +18 +21 +24 +27 +30 +33 +36 +39 =255
(m)
→Cả phòng là: 195 +255 =450(m)
Số lượng nẹp mạng cần dùng là:
Nẹp to: 8(m)
Nẹp nhỏ: 18 +18 =36(m).
*Phòng 3
•
Hàng thứ nhất(H1): 6 +9 +12 +15 +18 +21 +24 +27 +30 +33
=195(m)
•
Hàng thứ hai(H2): 12 +15 +18 +21 +24 +27 +30 +33 +36 +39 =255
(m)
→Cả phòng là: 195 +255 =450(m)
Số lượng nẹp mạng cần dùng là:
Nẹp to: 7(m)
Nẹp nhỏ: 18 +18 =36(m).
10
B/ Thiết kế cho hệ thống các phòng tầng 7 nhà A1:
Phòng 3
Phòng 2
Phòng 4
Phòng
1
Phòng 5
Phòng 6
Ghi chú:
→ Modem
→ Router
→ Switch 48 cổng
→ Dây mạng, nẹp mạng
→ Minh họa các switch kết nối
với nhau
Hình 6: Sơ đồ minh họa đi dây và lắp đặt Switch, Router Modem
cho tầng 7 tòa nhà A1
Ta sẽ thiết kế theo hình trên. Đầu tiên cần 4m dây mạng để nối từ Modem
sang Router, và từ Router lên trần nhà(toàn bộ hệ thống dây sẽ đi trên trần nhà).
11
Trên trần nha đi 3m dây mạng nối sang switch ở phòng 4. Vậy phòng 5 sẽ cần
7m dây mạng.
Phòng 4 sẽ cần 26m dây mạng để nối sang Switch đặt ở phòng 2.
Phòng 2 sẽ cần 5m dây mạng để nói sang Switch đặt ở phòng1.
→ Vậy tổng cộng cần:
• Dây mạng : 7 +26 +5 =38(m)
• Nẹp mạng nhỏ : 4 +26 +5 =35(m).
C/ Tính toán chi phí cho các thiết bị, dây mạng và nẹp
mạng
Bây giờ ta sẽ tính toán chi phí cho các thiết bị cũng như dây mạng và nẹp
mạng cần sử dụng cho cả hệ thống.
+ Số thiết bị cần dùng :
Modem : 1 cái.
Router : 1 cái.
Switch 48 cổng : 3 cái.
+ Lượng dây mạng và nẹp mạng cần dùng :
Dây mạng: 150+270+270+270+450+450+38=1898(m).
Nẹp mạng (Loại to): 1,5+4+4+4+8+7=28,5 (m).
Nẹp mạng (Loại nhỏ): 12+30+30+30+36+36+35=209 (m).
Ngoài ra, ta còn phải dùng đầu bấm mạng để có thể kết nối được giữa dây
mạng với các thiết bị cũng như các máy tính, loại đầu bấm mạng mà ta có thể
dùng là loại đầu mạng RJ 45, loại này bán theo hộp, số lượng 100 cái/1 hộp. Giá
của một hộp đầu mạng RJ 45 hiện nay là: 35000đ/ 1 hộp. Ta có191 máy tính,
suy ra cần:
191x2=382 (Đầu mạng)
Giữa các thiết bị kết nối khác cần dùng 10 đầu mạng. Như vậy tổng số đầu
mạng ta cần sử dụng là: 382+10=392(Đầu mạng).
Tương đương với 4 hộp đầu mạng cần phải mua
Đối với hệ thống mạng của tòa nhà này, ta nên sử dụng các thiết bị tiêu chuẩn
mới có thể duy trì được hệ thống mạng, vì hệ thống này quá lớn, số lượng máy
tương đối nhiều, cụ thể giá của các thiết bị sẽ được cập nhật ở bảng dưới đây:
1
2
3
4
Tên thiết
bị
Modem
Router
Switch
Dây mạng
5
Nẹp mạng
6
Đầu mạng
STT
Loại
Draytek
Huawei
48 Cổng
utp CAT6
To
Nhỏ
RJ-45
Đơn vị
Số
tính
lượng
1
Cái
1
Cái
3
Cái
Mét
1898
28,5
Mét
209
Mét
4
Hộp
Đơn giá
Thành tiền
3.531.000
2.000.000
1.500.000
4,000
7,000
4,000
35,000
3.531.000
2.000.000
4.500.000
7.592.000
199.500
836.000
140.000
12
7
Chuột
8
Máy tính
9
10
Màn hình
Bàn phím
Mitsumi
Asus
Máy chủ
IBM
X3200M3
7328-C2A
191
190
Samsung
HP
Tổng tiền
191
191
Cái
Cái
Cái
1
100,000
19.100.00
6,000,000 1.140.000.000
24.000.00
Cái
Cái
1,500,000
100,000
24.000.000
286.500.000
19.100.000
1.507.498.500 đ
Bảng thống kê chi phí cho các thiết bị kết nối cũng như dây mạng, nẹp mạng và đầu mạng
cần sử dụng cho hệ thống.
Như vậy, tổng chi phí cho các thiết bị cần sử dụng cho cả hệ thống là
1.507.498.500 vnđ.
IV: Chia địa chỉ mạng
1/Chia mạng con :
Ta có dải địa chỉ: 122.16.232.76/8
Dải địa chỉ này chia cho 6 phòng với 190 máy.
Ta thấy: Có tất cả 3 mạng(phòng 1 và phòng 6 có 50 host; phòng 2 và phòng
3 có 80 host; phòng 4 và phòng 5 có 60 host), mạng nhiều host nhất là mạng có
80 host . Gọi số bit mượn là n số bit host là m. Ta có hệ sau:
Xét mạng 80 Host :
Gọi số Bit mượn là n, số Bit Host là m, ta có hệ sau :
2m-2≥81
m+n=8
Ta mượn m=7, n=1.Vậy ta mượn 1 bit và giành 122.16.232.76/9 để gán cho
mạng 80 host. Ta sẽ được 1 mạng con duy nhất với bước nhảy là 27=128. Mỗi
mạng /9 có:
27-2=126 host
→ Đáp ứng đủ cho mạng 81 host.
Chi tiết :
IP address : 01111010.00001000.11101000.01001100→ 122.16.232.76/9
Subnet mark : 11111111.10000000.00000000.00000000→ 255.128.0.0
Host min : 01111010.00001001.11101000.01001100→ 122.17.232.76
Host max : 01111010.10001111.11101000.11001010→122.143.232.76
Vậy dải địa chỉ 122.16.232.76/8 còn lại các địa chỉ từ 122.144.232.76→
122.255.255.255.
Tiếp đó đến mạng có 60 host, tương tự ta xem mượn bao nhiêu bit là phù hợp:
2m-2≥61
13
m+n=8
Ta mượn m=6, n=2 là tối ưu. Vậy ta mượn 2 bit, với bước nhảy là 26=64
mạng 122.16.232.76/8 được chia thành 4 mạng: 122.16.232.76/10 ;
122.80.232.76/10 ; 122.144.232.76/10 ; 122.208.232.76/10.
Tuy nhiên, dải địa chi các mạng từ 122.16.232.76→ 122.144.232.76 đã được
dành cho mạng 80 host. Do đó ta chỉ lấy từ mạng 122.144.232.76 /10 để gán cho
mạng 60 host. Mỗi mạng /10 có :
26-2=62 host
→ Đáp ứng đủ cho mạng 60 host .
Chi tiết:
IP address: 01111010.10010000.11101000.11001100→ 122.144.232.76 /10
Subnet mark: 11111111.11000000.00000000.00000000→ 255.192.0.0
Host min: 01111010.10010001.11101000.11001100→ 122.145.232.76
Host max: 01111010.01101111.11101001.00001100→ 122.207.232.76.
Vậy dải địa chỉ 122.16.232.76/8 còn lại các địa chỉ từ
122.208.232.76→ 122.255.255.255.
Tương tự cho mạng 50 host. Ta cũng mượn 3 bit mạng và chia địa chỉ
122.16.232.76/8 thành 4 mạng như trên. Và ta lấy mạng 122.208.232.76/10 để
gán cho mạng 50 host. Mỗi mạng con /10 có 62 host đủ cho mạng 50 host.
Chi tiết:
IP address: 01111010.11010000.11101001.00001100→ 122.208.232.76/10
Subnet mark: 11111111.11000000.00000000.00000000→ 255.192.0.0
Host min: 01111010.11010001.11101001.00001100→ 122.209.232.76
Host max: 01111010.11111111.11111000.00001100→ 122.255.248.76.
2/Chia mạng con trên máy chủ :
Để tiện sắp xếp và sử dụng, ta gọi :
Mạng 80 Host là SUB 1
Mạng 60 Host là SUB 2
Mạng 50 Host là SUB 3
Các mạng được chia như hình sau :
14
Hình 7: Hình ảnh thiết lập mạng con trên Windows 2003 server
15
KẾT LUẬN
Việc thiết kế, lắp đặt mạng máy tính là một công đoạn hết sức khó khăn, để có
thể thiết kế nên một hệ thống mạng hoàn chỉnh đồng thời có khoa học, đòi hỏi
người thiết kế phải có tư duy cũng như kiến thức về nó. Hệ thống mạng chạy tốt
hay không, duy trì được lâu hay không, thường xuyên gặp trục trặc hay là ít,
điều đó phần lớn đều bắt nguồn từ việc thiết kế hệ thống mạng có khoa học hay
là không. Việc lắp đặt các thiết bị cũng đòi hỏi sự khoa học, hệ thống mạng có
thể chạy được đều nhờ vào các thiết bị kết nối(Modem, Router, Switch, Hub…),
và như thế việc đặt các thiết bị ở chỗ nào cho hợp lý để có thể phân phát tín hiệu
mạng đều cho tất cả các thiết bị sử dụng, đó cũng là một yêu cầu không nhỏ.
Ngoài ra thì việc lắp đặt hệ thống dây cáp, đường đi dây cũng là một yêu cầu đặt
ra cho người thiết kế, lắp đặt cách đi dây mạng, nẹp mạng phải gọn gàng, không
bị vướng víu trong khi di chuyển, đi lại, và dễ thay thế, sửa chữa khi có sự cố
xảy ra. Lắp đặt hệ thống mạng làm sao để cho dễ quản lý, dễ nâng cấp và hạn
chế sự cố tới mức thấp nhất, đồng thời đảm bảo tính bảo mật cao, đó là cả một
vấn đề đòi hỏi người thiết kế phải hết sức chú ý.
Với kiến thức hiện có của mình, em đã hoàn thành bài tập này, em đã cố gắng
thực hiện như các yêu cầu ở trên khi tiến hành thiết kế mô hình mạng. Tuy
nhiên, trong quá trình làm sẽ không tránh khỏi những thiếu sót, hoặc cũng sẽ có
những chỗ còn vướng mắc, chính vì vậy, em mong được sự góp ý giúp đỡ của
thầy giáo và bạn đọc, để bài này được hoàn thiện hơn !
Em Xin cảm ơn !
16