Đồ án thiết kế mạng Lan cho huyện Chợ Mới Bắc Cạn

LỜI CẢM ƠN
Qua thời gian học tập và rèn luyện tại trường Đại học Công nghệ thông tin
và truyền thông - Đại học Thái Nguyên, đến nay em đã hoàn thành đề tài thực tập
tốt nghiệp. Để có được kết quả này em xin chân thành cảm ơn:
 Ban giám hiệu nhà trường cùng các thầy, cô giáo trong trường đã giảng
dạy, quan tâm và tạo điều kiện thuận lợi để chúng em học tập và rèn luyện trong
suốt thời gian theo học tại trường;
 Thầy giáo: Ths Nguyễn Văn Việt đã hướng dẫn, giúp đỡ em trong thực
hiện đề tài thực tập tốt nghiệp này.
Thái Nguyên, ngày

tháng

Sinh viên thực hiện

Bùi Thị Thảo

1

năm 2014


LỜI NÓI ĐẦU
Ngay từ khi ra đời, máy tính đã là một phương tiện trợ giúp đắc lực cho con
người trong mọi lĩnh vực. Cho đến nay, máy tính đã trở thành một phương tiện
không thể thiếu được trong đời sống con người, trong mỗi cơ quan, xí nghiệp, tổ
chức, gia đình. Sử dụng máy tính vừa tiết kiệm thời gian, tiền bạc lại không phải
mất quá nhiều công sức. Ngày nay, chỉ với một chiếc máy tính cá nhân, chúng ta
có thể làm được rất nhiều việc: Như thiết kế, lập trình, truy cập Internet hay thông
qua máy tính để sử dụng rất nhiều phần mềm mà các nhà sản xuất đã thiết kế, ứng
dụng vào công việc hàng ngày, như : Winword, Excel, photoshop, Autocad…

Đặc biệt hạ tầng mạng máy tính là phần không thể thiếu trong các tổ chức
cơ quan hành chính nhà nước, đơn vị sự nghiệp, lực lượng vũ trang hay các
doanh nghiệp. Trong điều kiện kinh tế hiện nay hầu hết các cơ quan hay doanh
nghiệp đều đã xây dựng và có hướng triển khai xây dựng mạng LAN để phục vụ
cho việc quản lý dữ liệu nội bộ cơ quan mình được thuận lợi, đảm bảo an toàn dữ
liệu cũng như tính bảo mật dữ liệu, mặt khác mạng LAN còn giúp các nhân viên
trong cơ quan hay doanh nghiệp truy nhập dữ liệu một cách thuận tiện với tốc độ
cao. Một điểm thuận lợi nữa là mạng LAN còn 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 lãnh đạo dễ dàng quản lý nhân viên và
điều hành mọi hoạt động của cơ quan, đơn vị.
Đối với cơ quan UBND huyện Chợ Mới, hệ thống mạng LAN đã được xây
dựng nhưng chưa có quy mô và thiết kế theo định hướng phát triển lâu dài, chỉ đủ
cho nhu cầu trao đổi thông tin tại thời điểm hiện tại. Dữ liệu chủ yếu được khai
thác, sử dụng trong các phòng ban, có kết nối với một số phòng ban khác nhưng
tốc độ chậm, thông tin trao đổi không được cập nhật liên tục, thiết bị trong mạng
cũ..., chưa đáp ứng yêu cầu trong thời kỳ đẩy mạnh công nghiệp hóa, hiện đại
hóa. Bản thân là sinh viên lớp ĐHLTK11I, với suy nghĩ mong muốn tham mưu
giúp đơn vị trong việc đẩy mạnh ứng dụng và phát triển công nghệ thông tin
phục vụ sự nghiệp công nghiệp hóa, hiện đại hóa, từ đó em lựa chọn đề tài thực

2


tập chuyên nghành: “Khảo sát, phân tích và thiết kế mạng LAN cho Uỷ ban nân
dân huyện Chợ Mới, tỉnh Bắc Kạn”.
Với thời gian có hạn và kinh nghiệm nghiên cứu cũng như vốn kiến thức
còn hạn chế, đề tài thực tập chuyên ngành này chưa giải quyết được hết vấn đề
một cách sâu sắc và còn nhiều thiếu sót, em rất mong nhận được sự giúp đỡ,
đóng góp ý kiến của các Thầy, Cô giáo và các bạn sinh viên.

Em xin trân trọng cảm ơn!
Thái Nguyên, ngày

tháng

Sinh viên thực hiện

Bùi Thị Thảo

3

năm 2014


MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN....................................................................................................................
LỜI NÓI ĐẦU...................................................................................................................
MỤC LỤC..........................................................................................................................
Bảng các chữ viết tắt và thuật ngữ......................................................................................
MỞ ĐẦU............................................................................................................................
CHƯƠNG 1 - TỔNG QUAN VỀ MẠNG MÁY TÍNH VÀ MỘT SỐ VẤN ĐỀ CƠ
BẢN THIẾT KẾ MẠNG LAN...........................................................................................
1.1 Tổng quan về mạng máy tính................................................................9
1.1.1 Khái niệm mạng máy tính...............................................................9
1.1.2 Khái niệm mạng LAN......................................................................9
1.1.3 Các loại trang thiết bị mạng cơ bản để kết nối mạng LAN.............10
1.1.4 TCP/IP và cấu trúc địa chỉ IP..........................................................17
1.1.5 Các giao thức mạng......................................................................24
1.1.6 Đường truyền................................................................................25
1.1.7 Những ưu điểm của một mạng máy tính.......................................25

1.2 Một số vấn đề cơ bản thiết kế mạng LAN.............................................26
1.2.1 Các mục tiêu thiết kế mạng LAN...................................................26
1.2.2 Các vấn đề khi thiết kế mạng LAN................................................26
1.2.3 Phương pháp thiết kế mạng LAN...................................................28
1.2.4 Chuyển mạch LAN và cấu trúc phân tầng (LAN Switch)................32
1.2.5 Các công nghệ mạng....................................................................33
1.2.6 Cài đặt mạng LAN trên môi trường Windows.................................36
1.2.7 Phương án quản trị mạng..............................................................36

CHƯƠNG 2: KHẢO SÁT, PHÂN TÍCH..........................................................................
HIỆN TRẠNG TRỤ SỞ UBND HUYỆN CHỢ MỚI.......................................................
2.1. Sơ đồ tổ chức UBND huyện Chợ Mới.......................................................................
2.2. Chức năng nhiệm vụ của từng phòng ban, bộ phận............................38
................................................................................................................. 45
2.4 Thực trạng mạng LAN của UBND huyện Chợ Mới.................................46
2.4.2 Các phần mềm ứng dụng và cơ sở dữ liệu.....................................47
2.4.3 Mô hình mạng LAN UBND huyện Chợ Mới......................................47
2.6 Yêu cầu................................................................................................48

CHƯƠNG 3 - THIẾT KẾ VÀ XÂY DỰNG HỆ THỐNG MẠNG LAN UBND
HUYỆN CHỢ MỚI..........................................................................................................
3.1 Phân tích yêu cầu................................................................................50
3.2 Lựa chọn kiểu cấu trúc mạng LAN.......................................................50
3.2.1 Các Topo mạng có thể áp dụng.....................................................50
3.2.2 Phương án lựa chọn......................................................................53
3.3 Thiết kế sơ đồ mạng LAN.....................................................................54
Sơ đồ chi tiết các tầng:..........................................................................55

4

.............................................................................................................. 55
.............................................................................................................. 57
3.4 Các thiết bị bổ sung............................................................................59
3.4.1 Thiết bị định tuyến (Router)..........................................................59
3.4.2 Thiết bị Firewall.............................................................................59
3.4.3 Hệ thống cáp mạng......................................................................59
3.4.4 Thiết bị chuyển mạch mạng..........................................................61
3.4.5 Access point.................................................................................62
3.4.6 Hệ thống máy tính........................................................................62
3.4.7 Bảng kê chi tiết thiết bị bổ sung mạng LAN UBND huyện..............62
3.4.8 Bảng nhân công lắp đặt hệ thống.................................................64
3.5 Kiểm thử, vận hành.............................................................................65
3.6 Mô phỏng mạng Lan UBND huyện Chợ Mới trên Packet Tracer.............65

KẾT LUẬN......................................................................................................................
TÀI LIỆU THAM KHẢO................................................................................................

5


Bảng các chữ viết tắt và thuật ngữ
Chữ viết
tắt

Giải thích

Chữ viết đầy đủ

ATM

CAT5E
DNS
FDDI

Asynchronous Transfer Mode
Category 5 Enhanced
Domain Name System
Fiber Distributed Data Interface

FDDI

Fiber Distributed Data Interface

FTP
HCC,
VCC
I/O address
ICMP

File transfer Protocol
Horizontal, Vertical Cross
Connect patch panen
Input/output address
Internet control Message Protocol

IDF
IGMP

Intermediate Distribution Facilities
Internet Group Management Protocol

IP
IRQ
ISP
LAN
MAC
MAN
MDF
NIC
OSI

Internet Protocol
Interrupt request
Internet Service Provider
Local Area Network
Media Access Control
Metropolitan Area Network
Main ditribution facility
Network Interface Controller
Open Systems Interconnect

RAM
RJ

Random Access Memory
Registered Jack

SMTP
TCP

Simple Mail Transfer Protocol
Transmission Control Protocol

UDP

User Datagram Protocol

UDP
UTP
VLAN
WAN

User Datagram Protocol
Unshield twisted pair
Virtual Local Area Network
Wide Area Network

6

Giao thức truyền thông ATM
Cáp chủng loại 5 mở rộng
Hệ thống tên miền
Giao diện dữ liệu phân bố theo
cáp sợi quang
Giao diện Dữ liệu Phân bố theo
Cáp sợi quang
Giao thức truyền tệp
Bộ tập trung cáp
Địa chỉ vào/ra
Giao thức điều khiển thông

điệp Internet
Trạm phân phối trung gian
Giao thức quản trị nhóm
Internet
Giao thức Liên mạng
Yêu cầu ngắt
Nhà cung cấp dịch vụ Internet
Mạng máy tính cục bộ
Địa chỉ vật lý
Mạng đô thị
Trạm phân phối chính
Cạc giao tiếp mạng
Mô hình liên kết các hệ thống
mở
Bộ nhớ truy cập ngẫu nhiên
Giắc cắm đã được đăng ký
chuẩn
Giao thức thư tín điện tử.
Giao thức điều khiển truyền
vận
Giao thức gói tin theo người
dùng
Giao thức UDP
Cáp UTP
Mạng máy tính cục bộ ảo
Mạng diện rộng


MỞ ĐẦU
Ngay từ khi ra đời, máy tính đã là một phương tiện trợ giúp đắc lực cho con

người trong mọi lĩnh vực. Cho đến nay, máy tính đã trở thành một phương tiện
không thể thiếu được trong đời sống con người, trong mỗi cơ quan, xí nghiệp, tổ
chức, gia đình. Sử dụng máy tính vừa tiết kiệm thời gian, tiền bạc lại không phải
mất quá nhiều công sức. Ngày nay, chỉ với một chiếc máy tính cá nhân, chúng ta
có thể làm được rất nhiều việc: Như thiết kế, lập trình, truy cập Internet hay thông
qua máy tính để sử dụng rất nhiều phần mềm mà các nhà sản xuất đã thiết kế, ứng
dụng vào công việc hàng ngày. Ví dụ: Winword, Excel, photoshop, Autocad…
Đặc biệt hạ tầng mạng máy tính là phần không thể thiếu trong các tổ chức
cơ quan hành chính nhà nước, đơn vị sự nghiệp, lực lượng vũ trang hay các
doanh nghiệp. Trong điều kiện kinh tế hiện nay hầu hết các cơ quan hay doanh
nghiệp đều đã xây dựng và có hướng triển khai xây dựng mạng LAN để phục vụ
cho việc quản lý dữ liệu nội bộ cơ quan mình được thuận lợi, đảm bảo an toàn dữ
liệu cũng như tính bảo mật dữ liệu, mặt khác mạng LAN còn giúp các nhân viên
trong cơ quan hay doanh nghiệp truy nhập dữ liệu một cách thuận tiện với tốc độ
cao. Một điểm thuận lợi nữa là mạng LAN còn 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 lãnh đạo dễ dàng quản lý nhân viên và
điều hành mọi hoạt động của cơ quan, đơn vị.
Đối với cơ quan UBND huyện Chợ Mới, hệ thống mạng LAN đã được xây
dựng nhưng chưa có quy mô và thiết kế theo định hướng phát triển lâu dài, chỉ đủ
cho nhu cầu trao đổi thông tin tại thời điểm hiện tại. Dữ liệu chủ yếu được khai
thác, sử dụng trong các phòng ban, có kết nối với một số phòng ban khác nhưng
tốc độ chậm, thông tin trao đổi không được cập nhật liên tục, thiết bị trong mạng
cũ..., chưa đáp ứng yêu cầu trong thời kỳ đẩy mạnh công nghiệp hóa, hiện đại
hóa. Bản thân là sinh viên lớp ĐHLTK11I, với suy nghĩ, mong muốn tham mưu
giúp Đơn vị trong việc đẩy mạnh ứng dụng và phát triển công nghệ thông tin
phục vụ sự nghiệp công nghiệp hóa, hiện đại hóa, từ đó em lựa chọn đề tài thực

7

tập chuyên nghành: “Khảo sát, phân tích và thiết kết mạng LAN cho UBND
huyện Chợ Mới, tỉnh Bắc Kạn”.
Với thời gian có hạn và kinh nghiệm nghiên cứu cũng như vốn kiến thức
còn hạn chế, đề tài thực tập chuyên ngành này chưa giải quyết được hết vấn đề
một cách sâu sắc và còn nhiều thiếu sót, em rất mong nhận được sự giúp đỡ,
đóng góp ý kiến của các Thầy, Cô giáo và bạn sinh viên.
Em xin trân trọng cảm ơn!

8


CHƯƠNG 1 - TỔNG QUAN VỀ MẠNG MÁY TÍNH VÀ
MỘT SỐ VẤN ĐỀ CƠ BẢN THIẾT KẾ MẠNG LAN
1.1 Tổng quan về mạng máy tính
1.1.1 Khái niệm mạng máy tính
Là một tập hợp các máy tính được nối với nhau bởi đường truyền theo một cấu
trúc nào đó và thông qua đó các máy tính trao đổi thông tin qua lại cho nhau (Hình 1.1).

Hình 1.1 - Mô hình mạng cơ bản

Phương thức kết nối mạng được sử dụng chủ yếu trong liên kết mạng: Có
hai phương thức chủ yếu, đó là điểm - điểm và điểm - nhiều điểm.
Với phương thức "điểm - điểm", các đường truyền riêng biệt được thiết lập
để nối các cặp máy tính lại với nhau. Mỗi máy tính có thể truyền và nhận trực tiếp
dữ liệu hoặc có thể làm trung gian như lưu trữ những dữ liệu mà nó nhận được rồi
sau đó chuyển tiếp dữ liệu đi cho một máy khác để dữ liệu đó đạt tới đích.
Với phương thức "điểm - nhiều điểm", tất cả các trạm phân chia chung một
đường truyền vật lý. Dữ liệu được gửi đi từ một máy tính sẽ có thể được tiếp
nhận bởi tất cả các máy tính còn lại, bởi vậy cần chỉ ra địa chỉ đích của dữ liệu để

mỗi máy tính căn cứ vào đó kiểm tra xem dữ liệu có phải dành cho mình không
nếu đúng thì nhận còn nếu không thì bỏ qua.

1.1.2 Khái niệm mạng LAN
LAN (Local Area Network) là hệ truyền thông tốc độ cao được thiết kế để
kết nối các máy tính và các thiết bị xử lý dữ liệu khác cùng hoạt động với nhau

9


trong một khu vực địa lý nhỏ như ở một tầng của toà nhà, hoặc trong một toà
nhà... Một số mạng LAN có thể kết nối lại với nhau trong một khu làm việc.
Mạng LAN có tốc độ kết nối và độ tin cậy cao, chủ yếu sử dụng công nghệ
Ethernet, Token Ring, ATM.

1.1.3 Các loại trang thiết bị mạng cơ bản để kết nối mạng LAN
1.1.3.1 Repeater
Là loại thiết bị phần cứng đơn giản nhất trong các thiết bị liên kết mạng, nó
được hoạt động trong tầng vật lý của mô hình hệ thống mở OSI (Hình 1.2).

Hình 1.2 - Hình ảnh của một Repeater
Repeater dùng để nối 2 mạng giống nhau hoặc các phần một mạng cùng có
một nghi thức và một cấu hình. Khi Repeater nhận được một tín hiệu từ một phía
của mạng thì nó sẽ phát tiếp vào phía kia của mạng.

Hình 1.3 - Mô hình liên kết mạng của Repeater
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.
Việc sử dụng Repeater không thay đổi nội dung các tín hiện đi qua nên nó

chỉ được dùng để nối hai mạng có cùng giao thức truyền thông (như hai mạng
Ethernet hay hai mạng Token ring) nhưng không thể nối hai mạng có giao thức
truyền thông khác nhau (như một mạng Ethernet và một mạng Token ring). Thêm
nữa Repeater không làm thay đổi khối lượng chuyển vận trên mạng nên việc sử
dụng không tính toán nó trên mạng lớn sẽ hạn chế hiệu năng của mạng. Khi lựa

10


chọn sử dụng Repeater cần chú ý lựa chọn loại có tốc độ chuyển vận phù hợp với
tốc độ của mạng.

1.1.3.2 Hub
Hub (Hình 1.4) là một trong những yếu tố quan trọng nhất của 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.
Một hub thông thường có nhiều cổng nối với người sử dụng để gắn máy
tính và các thiết bị ngoại vi. Mỗi cổng hỗ trợ một bộ kết nối dùng cặp dây xoắn
10BASET từ mỗi trạm của mạng. Khi tín hiệu được truyền từ một trạm tới hub,
nó được lặp lại trên khắp các cổng khác.

Hình 1.4 - Hình ảnh Hub
Các hub thông minh có thể định dạng, kiểm tra, cho phép hoặc không cho
phép bởi người điều hành mạng từ trung tâm quản lý hub. Các thiết bị như Hub,
repeater hoạt động ở tầng vật lý nên mỗi khi chúng nhận được một tín hiệu từ
một cổng nó sẽ phát tin ra tất cả các vùng còn lại vì thế phát sinh ra các vùng
xung đột (Hình 1.5).

Hình 1.5 - Vùng xung đột

11


Để hạn chế miền xung đột do Hub gây ra, sử dụng luật 5-4-3. Luật này
quy định giữa hai node bất kỳ trên mạng chỉ có thể có tối đa 5 đoạn mạng, kết
nối thông qua 4 repeater và chỉ có 3 trong số 5 đoạn mạng có máy tính kết nối
mạng (Hình 1.6).

Hình 1.6 - Luật 5-4-3

1.1.3.3 Bridge
Bridge (Cầu nối) 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.

Hình 1.7 - Hình ảnh Bridge
Bridge phân chia một mạng thành các phân đoạn mạng (Hình 1.8), là
thiết bị làm việc đến tầng liên kết dữ liệu, nhận tín hiệu vật lý từ 1 cổng, nhận
dạng dataframe, phân tích địa chỉ máy đích (địa chỉ MAC: Địa chỉ vật lý - số
hiệu NIC).
Nếu địa chỉ máy nhận và máy gửi cùng nằm trên một đoạn mạng thì cầu
chặn lại không cho chuyển qua. Nếu là khác đoạn mạng thì cầu cho chuyển qua.

12


Nếu cầu không xác định được địa chỉ đích, nó chuyển frame dữ liệu tới tất cả
các đoạn mạng trừ đoạn mạng nguồn. Việc sử dụng cầu làm tăng hiệu quả sử
dụng mạng.

Hình 1.8 - Bridge phân chia một mạng thành các phân đoạn mạng

1.1.3.4 Switch
Được coi như cầu nhiều cổng, là thiết bị làm việc đến tầng liên kết dữ liệu.
Một Switch có nhiều port với nhiều đoạn mạng nối đến chúng.

Hình 1.9 - Hình ảnh Switch

1.1.3.5 Router
Chức nǎng cơ bản của router là gửi đi các gói dữ liệu dựa trên địa chỉ phân
lớp của mạng và cung cấp các dịch vụ như bảo mật, quản lý lưu thông...
Giống như bridge, router là một thiết bị siêu thông minh đối với các mạng
thực sự lớn. Router biết địa chỉ của tất cả các máy tính ở từng phía và có thể
chuyển các thông điệp cho phù hợp. Chúng còn phân đường định truyền để gửi
từng thông điệp có hiệu quả.

13


Hình 1.10 - Hình ảnh Router
Theo mô hình OSI thì chức nǎng của router thuộc mức 3 (tầng mạng), cung
cấp thiết bị với thông tin chứa trong các header của giao thức, giúp cho việc xử lý
các gói dữ liệu thông minh. Dựa trên những giao thức, router cung cấp dịch vụ
mà trong đó mỗi packet dữ liệu được đọc và chuyển đến đích một cách độc lập.
Khi số kết nối tǎng thêm, mạng theo dạng router trở nên kém hiệu quả và cần suy
nghĩ đến sự thay đổi.

1.1.3.6 Card giao tiếp mạng (NIC)
Card mạng, hay còn gọi là card LAN (hình 1.11), giúp máy tính có thể trao
đổi thông tin với mạng. Card mạng là một bảng mạch in được cắm vào bo mạch

chủ và cung cấp giao diện để máy tính có thể kết nối vào mạng. Đối với máy tính
xách tay, card mạng có thể được tích hợp sẵn (card mạng trong) hoặc là loại thẻ
kích thước nhỏ được gọi là PCMCIA (card mạng ngoài). Card mạng có thể là
card có dây, card không dây hoặc card ethernet USB.

Hình 1.11 - Hình ảnh Card mạng
Khi làm việc với hệ điều hành, card mạng sử dụng yêu cầu ngắt (interrupt
request - IRQ), địa chỉ vào/ra (I/O address) và không gian bộ nhớ cao (upper memory
space). Giá trị yêu cầu ngắt là một vị trí được chỉ định mà máy có thể chờ một thiết bị
nào nó phát ra tín hiệu ngắt khi thiết bị đó gửi máy các tín hiệu về hoạt động của thiết

14


bị. Địa chỉ vào/ra là một con số được gán cho mỗi thiết bị vào/ra dữ liệu (bàn phím,
chuột, màn hình…) giúp cho máy tính xác định được các thiết bị đang được sử dụng.
Địa chỉ vào/ra do bo mạch chủ kiểm soát, do đó không nó không sử dụng RAM.
Khi lựa chọn card mạng cần chú ý những điểm sau: Các giao thức mà card
hỗ trợ (Ethernet, GigabitEthernet, Token Ring, FDDI…); loại cáp sử dụng (cáp
đồng dây xoắn, cáp đồng trục, cáp quang hay wireless…); Bus hệ thống sử dụng
(PCI hoặc ISA)

1.1.3.7 Bộ điều chế và giải điều chế (Modem)
Là thiết bị có chức năng chuyển đổi tín hiệu số thành tín hiệu tương tự và
ngược lại (Digital <=> analog) để kết nối các máy tính qua đường điện thoại, Modem
cho phép trao đổi thư điện tử, truyền tệp, truyền fax và trao đổi dữ liệu theo yêu cầu.

H 1.12 - Hình ảnh Modem

1.1.3.8 Cổng giao tiếp (Gateway)

Gateway cho phép truyền thông giữa các kiến trúc mạng và môi trường
khác nhau. Chúng đóng gói lại và biến đổi dữ liệu được truyền từ môi trường này
đến môi trường khác sao cho các môi trường có thể hiểu dữ liệu của nhau.

H 1.13 - Hình ảnh Gateway
Gateway có tất cả các chức năng của Bridge, Router, Repeater nhưng hoạt
động ở tầng Application của mô hình OSI nên cho phép kết nối tất cả các loại
mạng có giao thức và môi trường truyền dẫn khác nhau. Ở các cửa ngõ đi quốc tế
của các ISP bao giờ cũng phải có một Gateway kết nối ra ngoài Internet quốc tế.

15


1.1.3.9 Cáp UTP

H 1.14 - Cấu tạo cáp UTP
Mỗi một dây trong 8 dây tách biệt trong cáp UTP được bọc cách điện. Mỗi
cặp hai dây được xoắn vào nhau. Các cặp dây xoắn với nhau nhằm khử nhiễu
điện từ lên tín hiệu truyền trong mỗi dây và số lượng vòng xoắn/mét dây đều
thống nhất theo chuẩn chung.
Các chuẩn bấm dây:

H 1.15 - Các chuẩn bấm dây
Kết nối các thiết bị có bản chất hoạt động khác nhau: Như máy tính-hub/
switch/ router/ repeater … khi nối sử dụng cách nối Strait-through (Hình 1.16)
nối từ thiết bị chuyển mạch đến cổng của card mạng (NIC).

Hình 1.16
Kết nối cổng COM trên máy tính với cổng cosole của router hay switch
sử dụng cách nối rollover (Hình 1.17) và sử dụng đầu nối RJ-45.

16


Hình 1.17
Kết nối các thiết bị có bản chất hoạt động giống nhau: Như máy tính máy tính, hub/hub, repeater sử dụng cách nối cross-over (Hình 1.18).

Hình 1.18

1.1.4 TCP/IP và cấu trúc địa chỉ IP
TCP/IP là bộ giao thức được phát triển để các máy tính có thể chia sẻ tài
nguyên qua mạng. Có thể dùng các công cụ của hệ điều hành để cấu hình TCP/IP
trên máy tính. Để làm việc với giao thức TCP/IP, mỗi máy tính sẽ được gán một
số đặc biệt, gọi là địa chỉ IP. Địa chỉ IP là một bộ bốn số, ngăn cách nhau bởi dấu
“.”. Mỗi số có giá trị thay đổi từ 0 tới 255.
Trong hệ điều hành Windows, để cấu hình địa chỉ IP cho một giao diện
mạng đó, cần mở Start -> Control Panel -> Network and Internet Connections,
chọn giao diện mạng cần thiết lập địa chỉ IP. Trong tab General, chọn Internet
Protocol (IP). Trong cửa sổ Internet Protocol (IP) Properties, nhập vào địa chỉ IP,
mặt nạ mạng con, cổng chính, máy chủ DNS.

17


Bộ giao thức TCP/IP có một số ưu điểm chính như sau:
Giao thức chuẩn mở thoải mái và sẵn sàng phát triển độc lập với phần cứng
và hệ điều hành. Bởi vì nó được hỗ trợ bởi nhiều nhà cung cấp, TCP/IP lý tưởng
cho việc hợp nhất phần cứng và phần mềm khác nhau, ngay cả khi truyền thông
trên Internet. Sự độc lập rành mạch với phần cứng vật lý của mạng cho phép
TCP/IP hợp nhất các mạng khác nhau. TCP/IP có thể chạy trên mạng Ethernet,

mạng Token ring, mạng quay số (Dial-up line), mạng X.25, mạng ảo và mọi loại
môi trường vật lý truyền thông.
Một sơ đồ địa chỉ dùng chung cho phép mỗi thiết bị TCP/IP có duy nhất
một địa chỉ trên mạng ngay cả khi đó là mạng toàn cầu Internet.
Tiêu chuẩn hoá mức cao của giao thức phù hợp với ích lợi của dịch vụ
người dùng. Được tích hợp vào hệ điều hành UNIX, hỗ trợ mô hình client server, mô hình mạng bình đẳng, hỗ trợ kỹ thuật dẫn đường động.
Mặc dù có nhiều giao thức trong bộ giao thức truyền thông TCP/IP, hai giao
thức quan trọng nhất được lấy tên đặt cho bộ giao thức này là TCP (Transmission
Control Protocol) và IP (Internet Protocol).
TCP/IP là bộ giao thức cho phép kết nối các mạng không đồng nhất với
nhau. Ngày nay, TCP/IP được sử dụng rộng rãi trong các mạng cục bộ cũng như
mạng Internet toàn cầu.

1.1.4.1 Cấu trúc địa chỉ IP
Phân loại: Địa chỉ IP phân làm 2 loại là IPv4 và IPv6.
Địa chỉ IPv4 có độ dài 32 bit đang được sử dụng hiện nay, được viết dưới
dạng thập phân và được tách biệt bởi dấu chấm, các trường trong địa chỉ IPv4
có độ dài 8 bit.
Địa chỉ IPv6 có độ dài 128 bit, được viết dưới dạng thập lục phân và được
tách biệt bởi dấu hai chấm, các trường trong địa chỉ IPv6 có độ dài 16 bit.
Cách đánh địa chỉ IP: Để hai hệ thống bất kỳ truyền thông, chúng phải có
thể nhận diện và định vị lẫn nhau. Một máy tính có thể kết nối nhiều hơn một
mạng, mỗi địa chỉ mạng sẽ định danh cho một kết nối của máy tính đến một kết
nối khác. Sự kết hợp chữ (địa chỉ mạng) và chữ số (địa chỉ host) tạo một địa chỉ
duy nhất cho mỗi thiết bị trên mạng. Mỗi máy tính trên mạng TCP/IP phải được

18


cấp một định danh duy nhất hay địa chỉ IP. Địa chỉ IP hoạt động ở lớp 3 định vị

các máy tính khác trên mạng, các máy tính cũng có một địa chỉ vật lý duy nhất
được gọi là địa chỉ MAC. Các địa chỉ này được gán bởi nhà sản xuất Card giao
tiếp mạng (NIC) và địa chỉ này hoạt động ở lớp 2 của mô hình OSI.
Một địa chỉ IP là một tổ hợp 32 bit nhị phân.
Để làm cho địa chỉ IP dễ sử dụng, địa chỉ IP thường được viết dưới dạng
bốn số thập phân và được tách ra. Ví dụ, địa chỉ IP của một máy là 192.168.80.1,
phương pháp viết địa chỉ này được gọi là dạng thập phân có dấu chấm phân cách.
Mỗi địa chỉ IP được viết thành bốn phần phân cách nhau bởi dấu chấm, mỗi phần
của địa chỉ IP được gọi là một Octet bởi nó được tạo thành bởi 8 chữ số nhị phân.
Ví dụ, địa chỉ IP 192.168.1.8 sẽ có ký hiệu nhị phân là:
11000000.10101000.00000001.100000000, sử dụng dạng thập phân có dấu
chấm tạo ra dạng địa chỉ dễ hiểu hơn.
Các lớp của địa chỉ IP: Để phù hợp với các mạng có kích thước khác nhau
và hỗ trợ trong việc phân loại các mạng này, các địa chỉ IP được chia thành các
nhóm gọi là các lớp. Mỗi địa chỉ IP 32 bit hoàn chỉnh chia thành phần mạng và
phần host. Mỗi bit hay một tuần tự các bit bắt đầu mỗi địa chỉ sẽ xác định lớp của
địa chỉ này. Có 5 lớp địa chỉ IP được trình bày trong hình dưới đây:
Địa chỉ lớp A được thiết kế cho các mạng cực kỳ lớn, với nhiều hơn 16
triệu địa chỉ host có sẵn. Các địa chỉ lớp A chỉ dùng Octet đầu tiên để chỉ địa chỉ
mạng, ba Octet còn lại cung cấp địa chỉ host (Hình 1.19).

Hình 1.19 - Địa chỉ lớp A
Địa chỉ lớp B được thiết kế cho các mạng vừa phải, với hơn 65 nghìn địa
chỉ host có sẵn. Một địa chỉ lớp B dùng hai Octet đầu làm địa chỉ mạng, hai Octet
còn lại là địa chỉ host (Hình 1.20).

Hình 1.20 - Địa chỉ lớp B
19

Không gian địa chỉ lớp C được dùng phổ biến nhất trong số các lớp của
địa chỉ IP. Không gian địa chỉ này được cung cấp cho các mạng nhỏ với tối đa
254 host (Hình 1.21).

Hình 1.21 - Địa chỉ lớp C
Lớp địa chỉ D được tạo ra để cho phép multicasting cho địa chỉ IP. Một địa
chỉ multicast là một địa chỉ mạng duy nhất hướng dẫn các gói đến một nhóm các địa
chỉ IP, nhóm địa chỉ IP được định nghĩa trước là địa chỉ multicast này. Do đó, một
host có thể truyền luồng số liệu đến nhiều host một cách đồng thời (Hình 1.22).

Hình 1.22 - Địa chỉ lớp D
Địa chỉ lớp E đã được định nghĩa. Tuy nhiên, IETF dành các địa này cho
công việc nghiên cứu riêng. Do đó, không có địa chỉ địa chỉ lớp E nào được cấp
phát cho sử dụng Internet (Hình 1.23) .

Hình 1.23 - Địa chỉ lớp E

1.1.4.2 Kiến trúc phân tầng của TCP/IP
TCP/IP được xem là giản lược của mô hình OSI và được phân làm 4 tầng:
Tầng mạng (Network Layer)
Tầng Internet (Internet Layer)
Tầng giao vận (Transport Layer)
Tầng ứng dụng (Application Layer)

20


Trong đó: Tầng liên kết mạng là tầng thấp nhất trong mô hình TCP/IP bao
gồm các thiết bị giao tiếp mạng và các chương trình giao tiếp thông tin cần thiết để
có thể hoạt động và truy nhập đường truyền vật lý qua các thiết bị giao tiếp đó.

Tầng Internet: Xử lý quá trình truyền gói tin trên mạng. Tầng này bao gồm
các loại giao thức như IP (Internet protocol), ICMP (Internet control Message
Protocol), IGMP (Internet Group Management Protocol).
Tầng giao vận: Phụ trách luồng dữ liệu giữa hai trạm thực hiện ứng dụng
của tầng trên. Tầng này bao gồm hai giao thức TCP (Transmisson Control
Protocol) và UDP (User Datagram Protocol). Giao thức TCP cung cấp một luồng
dữ liệu tin cậy giữa hai trạm, sử dụng các cơ chế như chia gói tin ở tầng trên
thành các gói tin nhỏ hơn ở tầng mạng bên dưới, báo nhận gói tin, đặt thời gian
time - out để nhận biết thời gian gói tin đã được gửi đi. Giao thức UDP thì cung
cấp một dịch vụ đơn giản hơn cho tầng trên, nó chỉ gửi các gói dữ liệu từ tầng
này tới tầng kia làm không đảm bảo đến được đích, các cơ chế đảm bảo độ tin
cậy cần được thực hiện bởi tầng trên.
Tầng ứng dụng: Là tầng trên cùng của mô hình TCP/IP, bao gồm các tiến
trình và giao thức cung cấp sử dụng truy cập mạng. Có rất nhiều ứng dụng được
cung cấp cho tầng này như: Telnet phục vụ truy cập mạng từ xa, FTP dịch vụ
truyền tệp, Email gửi thư điện tử, WWW (Word-Wide-Web) …
Việc phân tầng này đảm bảo một số nguyên tắc sau:
Một lớp được tạo ra khi cần đến mức trừu tượng hoá tương ứng. Mỗi lớp cần
thực hiện các chức năng được định nghĩa rõ ràng. Việc chọn chức năng cho mỗi lớp
cần chú ý tới việc định nghĩa các quy tắc chuẩn hoá quốc tế. Ranh giới các mức cần
chọn sao cho thông tin đi qua là ít nhất (tham số cho chương trình con là ít). Số mức
phải đủ lớn để các chức năng tách biệt không nằm trong cùng một lớp và đủ nhỏ để
mô hình không quá phức tạp. Một mức có thể được phân thành các lớp nhỏ nếu cần
thiết. Các mức con có thể lại bị loại bỏ. Hai hệ thống khác nhau có thể truyền thông
với nhau nếu chúng bảo đảm những nguyên tắc chung (cài đặt cùng một giao thức
truyền thông). Các chức năng được tổ chức thành một tập các tầng đồng mức cung
cấp chức năng như nhau. Các tầng đồng mức phải sử dụng một giao thức chung.
Một tầng không định nghĩa một giao thức đơn, nó định nghĩa một chức năng truyền
21

thông có thể được thi hành bởi một số giao thức. Do vậy, mỗi tầng có thể chứa nhiều
giao thức, mỗi giao thức cung cấp một dịch vụ phù hợp cho chức năng của tầng.
FTP (File transfer Protocol): Giao thức truyền tệp cho phép người dùng lấy
hoặc gửi tệp tới một máy khác.
Telnet: Chương trình mô phỏng thiết bị đầu cuối cho phép người dùng
login vào một máy chủ từ một máy tính nào đó trên mạng.
SMTP (Simple Mail Transfer Protocol): Một giao thức thư tín điện tử.
DNS (Domain Name server): Dịch vụ tên miền cho phép nhận ra máy tính
từ một tên miền thay cho chuỗi địa chỉ Internet khó nhớ.
TCP (Transmission Control Protocol): Giao thức hướng kết nối, cung cấp
dịch vụ truyền thông tin tưởng.
IP (Internet Protocol): Giao thức Internet chuyển giao các gói tin qua các
máy tính đến đích.

1.1.4.3 Phương pháp phân chia địa chỉ mạng con
Default Mask: (Giá trị trần địa chỉ mạng) được định nghĩa trước cho từng
lớp địa chỉ A,B,C. Thực chất là giá trị thập phân cao nhất (khi tất cả 8 bit đều
bằng 1) trong các Octet dành cho địa chỉ mạng - Net ID.
Default Mask:
Lớp A 255.0.0.0; lớp B 255.255.0.0; lớp C 255.255.255.0
Subnet Mask (giá trị trần của từng mạng con) là kết hợp của Default Mask
với giá trị thập phân cao nhất của các bit lấy từ các Octet của địa chỉ máy chủ
sang phần địa chỉ mạng để tạo địa chỉ mạng con. Subnet Mask bao giờ cũng đi
kèm với địa chỉ mạng tiêu chuẩn để cho người đọc biết địa chỉ mạng tiêu chuẩn
này dùng cả cho 254 máy chủ hay chia ra thành các mạng con. Mặt khác nó còn
giúp Router trong việc định tuyến cuộc gọi.
Nguyên tắc chung: Lấy bớt một số bit của phần địa chỉ máy chủ để tạo địa
chỉ mạng con. Lấy đi bao nhiêu bit phụ thuộc vào số mạng con cần thiết (Subnet
mask) mà nhà khai thác mạng quyết định sẽ tạo ra. Vì địa chỉ lớp A và B đều đã

hết, hơn nữa hiện tại mạng Internet của đơn vị do VDC quản lý đang được phân 8

22


địa chỉ mạng lớp C nên chúng ta sẽ nghiên cứu kỹ phân chia địa chỉ mạng con ở
lớp C.
Địa chỉ mạng con của địa chỉ lớp C.
Class c:

Địa chỉ lớp C có 3 octet cho địa chỉ mạng và 1 octet cuối cho địa chỉ máy
chủ vì vậy chỉ có 8 bit lý thuyết để tạo mạng con, thực tế nếu dùng 1 bit để mở
mạng con và 7 bit cho địa chỉ máy chủ thì vẫn chỉ là một mạng và ngược lại 7
bit để cho mạng và 1 bit cho địa chỉ máy chủ thì một mạng chỉ được một máy,
như vậy không logic, ít nhất phải dùng 2 bit để mở rộng địa chỉ và 2 bit cho địa
chỉ máy chủ trên từng mạng.
Do vậy trên thực tế chỉ dùng như bảng sau.
Default Mask của lớp C : 255.255.255.0
Địa chỉ
máy chủ
<- -- -- -->
255.255.255.1 1 0 0 0 0 0 0 ; 192 ( 2 bit đ/chỉ mạng con 6 bit đ/chỉ máy chủ)
255.255.255.1 1 1 0 0 0 0 0 ; 224 ( 3 bit đ/chỉ mạng con 5 bit đ/chỉ máy chủ)
255.255.255.1 1 1 1 0 0 0 0 ; 240 ( 4 bit đ/chỉ mạng con 4 bit đ/chỉ máy chủ)
255.255.255.1 1 1 1 1 0 0 0 ; 248 ( 5 bit đ/chỉ mạng con 3 bit đ/chỉ máy chủ)
255.255.255.1 1 1 1 1 1 0 0 ; 252 ( 6 bit đ/chỉ mạng con 2 bit đ/chỉ máy chủ)
<--- --------> <- - - -- ->
Default Mask

Địa chỉ

mạng con

Khả năng chia mạng con của địa chỉ Lớp C
Trường

Subnetmask

hợp
1

255.255.255.192

Số lượng

Số máy chủ trên

mạng con

từng mạng

2

62

23


2

255.255.255.224

6

30

3

255.255.255.240

14

14

4

255.255.255.248

30

6

62

2

5

255.255.255.252

Như vậy một địa chỉ mạng ở lớp C chỉ có 5 trường hợp lựa chọn trên (hay 5

Subnet Mask khác nhau), tuỳ từng trường hợp cụ thể để quyết định số mạng con.

1.1.4.4 Sự gán tĩnh một địa chỉ IP
Gán địa chỉ tĩnh phù hợp cho các mạng nhỏ ít thay đổi. Người quản trị hệ
thống gán bằng tay và theo dõi các địa chỉ IP trong mỗi máy tính, máy in hay
server trên Internet. Theo dõi tốt là điều quan trọng để ngăn các vấn đề phát sinh
từ sự trùng lặp địa chỉ IP. Điều này chỉ có thể khi có một số lượng nhỏ các thiết
bị cần theo dõi. Các server sẽ được gán một địa chỉ IP tĩnh sao cho các máy trạm
và các thiết bị khác luôn biết được cách thức truy xuất các dịch vụ cần thiết.
Các thiết bị khác được gán địa chỉ IP tĩnh là các máy in mạng. Các server
ứng dụng và router.

1.1.5 Các giao thức mạng
Một tập các tiêu chuẩn để trao đổi thông tin giữa hai hệ thống máy tính hoặc
hai thiết bị máy tính với nhau nhằm đảm bảo để thông tin có thể được trao đổi một
cách nhanh chóng, chính xác, thông suốt được gọi là giao thức (Protocol). Các
giao thức (Protocol) còn được gọi là nghi thức hoặc định ước của mạng máy tính.

1.1.5.1 TCP/IP
Ưu thế chính của bộ giao thức này là khả năng liên kết hoạt động của nhiều
loại máy tính khác nhau.
TCP/IP đã trở thành tiêu chuẩn thực tế cho kết nối liên mạng cũng như kết
nối Internet toàn cầu.

1.1.5.2 NetBEUI
Bộ giao thức nhỏ, nhanh và hiệu quả được cung cấp theo các sản phẩm của
hãng IBM, cũng như sự hỗ trợ của Microsoft.

24

Bất lợi chính của bộ giao thức này là không hỗ trợ định tuyến và sử dụng
giới hạn ở mạng dựa vào Microsoft.

1.1.5.3 IPX/SPX
Đây là bộ giao thức sử dụng trong mạng Novell.
Ưu thế: Nhỏ, nhanh và hiệu quả trên các mạng cục bộ đồng thời hỗ trợ khả
năng định tuyến.

1.1.5.4 DECnet
Đây là bộ giao thức độc quyền của hãng Digital Equipment Corporation.
DECnet định nghĩa mô hình truyền thông qua mạng LAN, mạng MAN và
WAN. Hỗ trợ khả năng định tuyến.

1.1.6 Đường truyền
Là hệ thống các thiết bị truyền dẫn có dây hay không dây dùng để chuyển
các tín hiệu điện tử từ máy tính này đến máy tính khác. Các tín hiệu điện tử đó
biểu thị các giá trị dữ liệu dưới dạng các xung nhị phân (on - off). Tất cả các tín
hiệu được truyền giữa các máy tính đều thuộc một dạng sóng điện từ. Tùy theo
tần số của sóng điện từ có thể dùng các đường truyền vật lý khác nhau để truyền
các tín hiệu. Ở đây đường truyền được kết nối có thể là dây cáp đồng trục, cáp
xoắn, cáp quang, dây điện thoại, sóng vô tuyến ... Các đường truyền dữ liệu tạo
nên cấu trúc của mạng (Network structure: Cách nối các máy tính với nhau để có
thể từ một máy sử dụng các chương trình hay là dữ liệu của các máy khác trong
mạng). Hai khái niệm đường truyền và cấu trúc là những đặc trưng cơ bản của
mạng máy tính.

1.1.7 Những ưu điểm của một mạng máy tính
Nhiều người có thể dùng chung một phần mềm tiện ích. Trao đổi thông tin
trong một mạng máy tính dễ dàng. Dữ liệu được quản lý tập trung nên an toàn hơn,

trao đổi giữa những người sử dụng thuận lợi hơn, nhanh chóng hơn. Có thể dùng
chung thiết bị ngoại vi hiếm, đắt tiền (máy in, máy vẽ,...). Người sử dụng trao đổi
với nhau thư tín (E-Mail), tin tức dễ dàng. Một số người sử dụng không cần phải
trang bị máy tính đắt tiền (chi phí thấp mà chức nǎng lại mạnh). Mạng máy tính
cung cấp môi trường làm việc từ xa (chính phủ điện tử, hội nghị từ xa, elearning ...).

25