Kỹ thuật phân tích thiết kế hệ thống mạng máy tính

Vũ Chí Cường
2016










Mạng máy tính là gì?
Phân biệt LAN, WAN?
Phân biệt môi trường truyền dẫn mạng máy tính?
Phân biệt WLAN, WMAN, WPAN, WiFi và WiMax?
Phân biệt VLAN và VPN?
Phân biệt địa chỉ IP, MAC?
Phân biệt mô hình OSI và TCP/IP?
Phân biệt thiết bị HUB, SWITCH, ROUTER?

1


2


3


4




Nhiệm vụ và yêu cầu môn học
Quy trình phân tích và thiết kế mạng



Mục tiêu môn học
 Kiến thức: Cung cấp cho sinh viên mảng kiến thức về kỹ

thuật phân tích và thiết kế hệ thống mạng máy tính một
cách có hệ thống theo đúng quy trình thiết kế một mạng
máy tính.
 Kỹ năng: Các kỹ năng được rèn luyện:
▪
▪
▪
▪
▪

Kỹ
Kỹ
Kỹ
Kỹ
Kỹ

năng thu thâp, phân tích và tổng hợp thông tin;

năng vận hành các phần mềm phân tích, thiết kế và kiểm thử mạng
năng tìm kiếm tài liệu hỗ trợ.
năng làm việc nhóm giải quyết vấn đề.
năng báo cáo bài tập nhóm.

 Thái độ: Bồi dưỡng cho sinh viên tính trung thực, thái độ

làm việc nghiêm túc, tính tích cực trong thảo luận, có ý
thức kỷ luật tốt.

5




Nội dung môn học
 Chương 1. Tổng quan về phân tích và thiết kế

mạng
 Chương 2. Tổng quan về các thiết bị mạng
 Chương 3. Thiết kế mạng logic
 Chương 4. Thiết kế mạng vật lý
 Chương 5. Kiểm thử, tối ưu hóa và lập tài liệu



Nội dung thực hành











1.
2.
3.
4.

Bấm cáp đôi xoắn
Hàn cáp sợi quang
Cấu hình Router, Switch, Access Point
Sử dụng Packet Tracer
Sử dụng Visio, EdrawMax
Cài đặt máy chủ
Cài đặt, quản trị các dịch vụ mạng
Sử dụng các phần mềm giám sát, tối ưu mạng.
…

Phân tích yêu cầu của
khách hàng
Thiết kế giải pháp logic
Thiết kế giải pháp vật lý
Kiểm thử, tối ưu và
thiết kế tài liệu

6



Mục đích:
 Hiểu yêu cầu, mong muốn của khách hàng trong việc thiết

kế hệ thống mạng
 Biết hệ thống mạng sẽ như thế nào sau khi hoàn thành.



Các nội dung cần thực hiện:
 Phân tích các yêu cầu, các ràng buộc mang tính thương

mại
 Phân tích các yêu cầu, các ràng buộc mang tính kỹ thuật
 Xác định các đặc điểm của hệ thống mạng hiện có
 Xác định các đặc điểm, yêu cầu về năng lực mạng



Phương pháp thực hiện
 Phỏng vấn khách hàng (lãnh đạo, nhân viên quản trị

mạng, nhân viên các phòng có máy tính sẽ nối
mạng,…) -> tổng hợp thông tin


Chú ý:












Đối tượng phỏng vấn không có chuyên môn sâu hoặc
không có chuyên môn về mạng, cho nên tránh sử dụng
những thuật ngữ chuyên môn để trao đổi

Nắm cơ cấu tổ chức của khách hàng.
Thảo luận về danh sách các mục tiêu thương mại của khách
hàng, (mục tiêu kinh doanh tổng thể, giải thích các mục tiêu
chính của dự án).
Thảo luận về các hoạt động, nhiệm vụ quan trọng.
Thảo luận với khách hàng về các tiêu chí đánh giá thành
công cũng như thất bại của dự án.
Thỏa luận về phạm vi của dự án.
Nghiên cứu về ngành nghề kinh doanh của khách hàng và đối
thủ cạnh tranh.
Xác định các ứng dụng mạng của khách hàng (bằng cách sử
dụng biểu đồ ứng dụng mạng).

7

Name of
Application



















Type of
Application

New
Application?
(Yes or No)

Criticality

Comments

Thảo luận với khách hàng về các chính sách liên quan đến các
nhà cung cấp, các giao thức, hoặc các nền tảng.
Thảo luận với khách hàng về các chính sách liên quan đến các
giải pháp nguồn mở cũng như nguồn đóng.
Giải thích với khách hàng về chính sách liên quan đến bản quyền
của việc thiết kế và thi công.
Thảo luận về ngân sách dành cho dự án.
Thảo luận về tiến độ dự án (bao gồm cả ngày khởi đầu, các cột
mốc quan trọng).
Thảo luận để hiểu về chuyên môn kỹ thuật của khách hàng và
nhân viên.
Thảo luận với khách hàng về kế hoạch đào tạo nhân viên.
Thảo luận và nhận thức về các chính trị pháp lý có ảnh hưởng
đến việc thiết kế mạng.

Yêu cầu về khả năng mở rộng
Yêu cầu về tính sẵn sàng
Yêu cầu về hiệu suất mạng
Yêu cầu về tính an ninh
Yêu cầu về khả năng quản lý
Yêu cầu về khả năng hữu dụng
Yêu cầu về khả năng thích nghi
Yêu cầu về khả năng chi trả

8

















Thảo luận về kế hoạch việc mở rộng số lượng trang web, số lượng
người dùng, số lượng máy chủ,… cho 1 năm và 2 năm tiếp theo.
Thảo luận về kế hoạch di chuyển các máy chủ nội bộ đến một
trung tâm dữ liệu tập trung.
Thảo luận về kế hoạch tích hợp dữ liệu lưu trữ theo mô hình mạng
doanh nghiệp lớn.
Thảo luận về kế hoạch mở rộng giao dịch với các đối tác hoặc công
ty khác.
Tính toán xác định thời gian sẵn sàng của hệ thống hoặc MTBF và
MTTR.
Tính toán và xác định mức độ sử dụng mạng tối đa trung bình.
Tính toán và xác định thông lượng mạng.

Tính toán và xác định độ chính xác và các BER chấp nhận được.

Thảo luận với khách hàng về tầm quan trọng của việc sử dụng số lượng
lớn các frame dữ liệu để tối đa hóa hiệu quả sử dụng hệ thống.
Thảo luận với khách hàng về sự đánh đổi giữa việc sử dụng số lượng lớn
frame dữ liệu với độ trễ trong truyền thông.
Xác định được các ứng dụng mà có một yêu cầu thời gian đáp ứng hạn
chế hơn so với tiêu chuẩn công nghiệp nhỏ hơn 100 ms.
Thảo luận với khách hàng về các yêu cầu và các rủi ro về an ninh mạng.
Đã tập hợp các yêu cầu về quản lý, bao gồm các yêu cầu về hiệu quả, lỗi,
cấu hình, bảo mật và quản lý tài khoản.
Đã cập nhật bảng danh sách các ứng dụng mạng, bao gồm các yêu cầu
về tính kỹ thuật

Name of
Application

Type of
Application

New
Application?
(Yes or No)

Criticality

Cost of
Downtime

Acceptable
MTBF

Acceptable
MTTR

Throughput
Goal

Delay Must
Be Less
Than

Delay
Variation
Must Be
Less
Than

Comments

9



















Các đặc điểm của hạ tầng mạng
Các đặc điểm của địa chỉ và tên gọi
Các đặc điểm của hệ thống cáp mạng
Các ràng buộc về kiến trúc và môi trường
Kiểm tra năng lực của mạng hiện có
Kiểm tra trạng thái của trang thiết bị

Xác định được các nguồn lưu trữ dữ liệu lớn và các lưu lượng dữ
liệu giữa chúng.
Phân loại ứng dụng thành các loại: terminal/host; client/server;
pear-to-pear; server/server, hay tính toán phân tán.
Ước tính các yêu cầu băng thông cho mỗi ứng dụng.
Ước tính các yêu cầu băng thông cho giao thức định tuyến.
Xác định các đặc điểm: tỷ lệ broadcast / multicast, tham số kích
thước khung dữ liệu, tham số điều khiển cửa sổ và luồng và các
cơ chế phục hồi lỗi.
Phân loại các yêu cầu QoS của mỗi ứng dụng.
Thảo luận về những thách thức liên quan đến việc thực hiện QoS
và sự cần thiết của các thiết bị trên mạng để đảm bảo chiến lược
QoS.

Mục đích: Thiết kế giải pháp mạng mức logic để thỏa
mãn những yêu cầu đặt ra của khách hàng

• Các công đoạn thiết kế giải pháp mức logic:


Thiết kế sơ đồ mạng
Định vị các thành phần nhận diện mạng (địa chỉ, tên gọi)
Lựa chọn giao thức chuyển mạch và tìm đường
Xây dựng chiến lược an ninh mạng (bảo mật, toàn vẹn,
sẵn dùng, xác thực,…)
5. Xây dựng chiến lược quản trị mạng (hiệu năng, lỗi, cấu
hình, an ninh, kế toán,…)
1.
2.
3.
4.

10


11


Mục đích: Lựa chọn công nghệ, lựa chọn thiết bị
và đề xuất các giải pháp thi công, cài đặt mạng
đáp ứng các nhu cầu của khách hang
 Sản phẩm:


 Sơ đồ bố trí thiết bị
 Danh mục trang thiết bị
 Phương án thi công

 Phương án cài đặt, cấu hình,…

12


13




Mục đích
 Kiểm thử giúp chứng minh với bản thân và với khách

hàng rằng sản phẩm thiết kế là phù hợp với yêu cầu
của khách hàng
 Tối ưu mạng là nghiên cứu và đề xuất các giải pháp
nhằm tăng cường hiệu suất của hệ thống và các dịch
vụ mạng
 Lập tài liệu quá trình phân tích và thiết kế mạng

1.
2.
3.
4.

Tóm tắt (Executive Summary)
Mục tiêu dự án (Project Goal)
Phạm vi dự án (Project Scope)
Các yêu cầu thiết kế (Design Requirements)
 Yêu cầu thương mại

 Yêu cầu kỹ thuật (tính mở rộng, tính sẵn sàng, tính hiệu năng, tính an toàn,

tính quản trị, tính hữu dụng, tính thích nghi, tính khả thi)

 Yêu cầu về lưu trữ và truyền thông
 Yêu cầu về các ứng dụng mạng
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.

Tình trạng hiện tại (Current State of the Network)
Thiết kế giải pháp logic (Logical Design)
Thiết kế giải pháp vật lý (Physical Design)
Các kết quả kiểm thử mạng (Results of Network Testing)
Kế hoạch triển khai (Implementation Plan)
Ngân sách dự án (Project Budget)
Các phụ lục (Appendix)

14