Thiết kế sơ đồ mạng cho các phòng 705, 706, 707, 708 nhà A10

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI
KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN
----------------------------



---------------------------

BÁO CÁO THỰC NGHIỆM HỌC PHẦN:
MẠNG MÁY TÍNH
Đề tài: Xây dựng hệ thống mạng phòng: 705, 706, 707, 708. Cho địa chỉ IP
113.0.0.0, mượn bit để chia subnet cấp phát cho hệ thống mạng và báo giá hệ thống
mạng thiết kế

GVHD :

Đồn Văn Trung

Nhóm thực hiện:

Nhóm 21

Lớp:

Kỹ thuật phần mềm 3

Khóa:

13

Thành viên nhóm:

- Nguyễn Cảnh Phúc - 2018605470
- Trần Đức Phúc - 2018603820
- Lưu Xuân Quyền - 2018604587

Hà Nội, 2020

1


YÊU CẦU
I.

Tìm hiểu về các thiết bị kết nối mạng: Repeater, Hub, Bridge, Switch, Router (hình
vẽ minh họa, cách hoạt động, ưu nhược điểm)

II.
III.

Tìm hiểu về mạng dạng sao, dạng bus, dạng vòng
Thiết kế hệ thống mạng 4 phòng để làm phòng thực hành, số lượng máy trong các
phòng là nhiều nhất có thể

Quy định: trừ Heading thì font chữ Time New Roman, cỡ chữ 13, căn lề 2 bên
Trình bày quyển báo cáo:
1. Bìa (phải có tên các thành viên trong nhóm).
2. Yêu cầu Báo cáo thực nghiệm.
3. Mục lục.
4. Nội dung: (Ngoài nội dung I, II, III, IV yêu cầu cụ thể thêm)
a. Phải có sơ đồ lắp đặt vật lý chi tiết của cả 4 Phòng (phải có đầy đủ khoảng

cách từ máy này đến máy khác, từ máy đến tường…, chú thích đầy đủ các
thiết bị kết nối mạng trên bản vẽ (tên thiết bị, bao nhiêu cổng), dây mạng
phải dùng màu khác để vẽ)
b. Phải có sơ đồ kết nối mạng của cả 4 Phòng (chú thích đầy đủ tên và số
hiệu cổng các thiết bị trên bản vẽ)
c. Chia địa chỉ IP sao cho số địa chỉ IP trong 1 subnet phải xấp xỉ với số máy
trong Phịng, khơng được thừa địa chỉ IP nhiều quá.
5. Tài liệu tham khảo

2


Mục lục
I. Tìm hiểu về các thiết bị mạng: Repeater, Hub, Bridge, Switch, Router. ................. 4
1. Repeater .................................................................................................................... 4
2. Hub............................................................................................................................ 5
2.1 .Passive Hub ........................................................................................................ 6
2.2 .Active Hub ......................................................................................................... 7
2.3 .Smart Hub ......................................................................................................... 7
3. Bridge ........................................................................................................................ 8
4. Switch ...................................................................................................................... 10
5. Router ..................................................................................................................... 12
II. Tìm hiểu về mạng dạng sao,dạng bus,dạng vòng .................................................... 14
1. Mạng dạng sao. ....................................................................................................... 14
2. Mạng dạng vòng ..................................................................................................... 16
3. Mạng dạng bus. ...................................................................................................... 17
III.Thiết kế hệ thống mạng 4 phòng để làm phòng thực hành ................................... 19
1. Thiết kế sơ đồ mạng cho các phòng 705, 706, 707, 708 nhà A10 .......................... 19
1.1 . Khảo sát địa lý ................................................................................................ 19
1.2 . Sơ đồ vật lý ..................................................................................................... 19

1.3 . Sơ đồ thiết kế mạng ........................................................................................ 24
2. Chia địa chỉ mạng. ................................................................................................. 29
2.1. Bảng chia subnet.............................................................................................. 29
2.2. Thiết lập subnet cho từng phòng. .................................................................... 29
3. Chi phí lắp đặt dự trù ............................................................................................ 30
3.1. Dây mạng, nẹp, đầu bấm RJ 45 ...................................................................... 30
3.2. Thiết bị phần cứng .......................................................................................... 31
3.3. Bàn ghế ............................................................................................................ 34
3.4. Lựa chọn hệ điều hành và chọn phần mềm.................................................... 34
3.5 . Chi phí phần cứng cho cả 4 phòng ................................................................ 36

3


I.

Tìm hiểu về các thiết bị mạng: Repeater, Hub, Bridge, Switch,
Router.
1. Repeater
 Trong một mạng LAN, giới hạn của cáp mạng là 100m (cho loại cáp mạng CAT 5
UTP – là cáp được dùng phổ biến nhất), bởi tín hiệu bị suy hao trên đường truyền
nên không thể đi xa hơn. Vì vậy, để có thể kết nối các thiết bị ở xa hơn, mạng cần
các thiết bị để khuếch đại và định thời lại tín hiệu, giúp tín hiệu có thể truyền dẫn đi
xa hơn giới hạn này.
Cách hoạt động:
 Repeater là một thiết bị ở lớp 1 (Physical Layer) trong mơ hình OSI. Repeater có vai
trị khuếch đại tín hiệu vật lý ở đầu vào và cung cấp năng lượng cho tín hiệu ở đầu
ra để có thể đến được những chặng đường tiếp theo trong mạng. Điện tín, điện thoại,
trùn thơng tin qua sợi quang… và các nhu cầu truyền tín hiệu đi xa đều cần sử
dụng Repeater.

 Repeater còn được gọi với tên khác là bộ mở rộng sóng wifi, bộ kích sóng wifi, mạng
lặp wifi.
 Có hai loại Repeater: Repeater LAN và Repeater Wifi

Hình 1.1: Repeater TP-Link 1

4


Ưu điểm:
-Giúp sóng mạnh hơn, sóng wifi đó mạnh lên và phát wifi ra cho các thiết bị khác
sử dụng với độ ổn định và tín hiệu cao hơn.
-Việc lắp đặt nhanh chóng, không cần kéo dây rờm rà, phù hợp với nhà cao tầng.
-Giá thành thiết bị phải chăng.
Nhược điểm:
-Tùy loại Repeater mà có nhược điểm riêng, Ví dụ Repeater wifi tùy thuộc vào
sống nhận. Với những sóng wifi nguồn mà chất lượng kém thì rất có thể kéo theo
thiết bị thu sóng cũng bị hạn chế theo.
-Không thể lọc được dữ liệu ở bất cứ dạng nào.
Để lắp đặt Wifi Repeater: bạn cần lắp đặt repeater ở vị trí sao cho bắt được tín hiệu
của wifi hiện có, rồi gắn thiết bị với một nguồn cung cấp năng lượng.
2. Hub
 Hub được coi là một Repeater có nhiều cổng. Một Hub có từ 4 đến 24 cổng và có
thể cịn nhiều hơn cho phép máy tính nối tập trung về thiết bị nay. Trong phần lớn
các trường hợp, Hub được sử dụng trong các mạng 10BASE-T hay 100BASE-T.
Khi cấu hình mạng là hình sao (Star topology), Hub đóng vai trò là trung tâm của
mạng. Với một Hub, khi thông tin vào từ một cổng và sẽ được đưa đến tất cả các
cổng khác.
 Hub lặp lại bất kỳ tín hiệu nào nhận được từ một cổng bất kỳ và gử tín hiệu đó đến
tất cả các cổng cịn lại.

 Hub hoạt động ở tầng vật lý trong mô hình OSI.
 Hub có 3 loại là Passive Hub, Active Hub và Smart Hub.

5


2.1 .Passive Hub
Hub bị động không chứa các linh kiện điện tử và cũng khơng xử các tín hiệu dữ
liệu, nó có chức năng duy nhất là tổ hợp các tín hiệu từ một số đoạn cáp mạng.
Hub bị động không cần có nguồn nuôi, khoảng cách tối đa giữa một máy tính và
Hub khơng thể lớn hơn một nửa khoảng cách tối đa cho phép.
Các mạng ARCNet có xu hướng dùng hub bị động hơn chủ động.
Ví dụ: Nếu khoảng cách giữa hai máy tính mạng là 200m thì khoảng cách tối đa giữa
máy tính và Hub là 100m

Hình 2.1: Hub bị động 4 cổng

Ưu điểm:
-Không cần đến 1 nguồn ni.
-Giá thành rẻ
Nhược điểm:
-Khoảng cách với máy tính thấp

6


2.2 .Active Hub
Active Hub là loại Hub được dùng phổ biến, cần được cấp nguồn khi hoạt động,
được sử dụng để khuếch đại tín hiệu đến và cho tín hiệu ra những cổng cịn lại,
đảm bảo mức tín hiệu cần thiết.

Hub chủ động có các linh kiện điện tử có thể khuếch đại và xử lý các tín hiệu
điện tử truyền giữa các thiết bị mạng. Quá trình xử lý dữ liệu được gọi là tái
sinh tín hiệu Signal Regeneration.
Các mạng Token Ring có xu hướng dùng Active Hub.
Ưu điểm:
-Làm cho mạng khỏe hơn,ít nhạy cảm với lỡi do vậy khoảng cách giữa
các thiết bị có thể tăng lên.
Nhược điểm:
-Cần 1 thiết 1 thiết bị nguồn nuôi
-Giá thành cao hơn Passive Hub
2.3 .Smart Hub
Smart Hub cũng tương tự Active Hub nhưng được tích hợp con chip có khả
năng tự động dị lỡi.
Ưu điểm:
-Làm cho mạng khỏe hơn,ít nhạy cảm với lỗi do vậy khoảng cách giữa các
thiết bị có thể tăng lên.
7


-Dễ dàng dị tìm và phát hiện lỡi
Nhược điểm:
-Cần một nguồn nuôi
-Giá thành cao
3. Bridge
 Bridge là thiết bị mạng thuộc lớp 2 của mơ hình OSI (Data Link Layer). Bridge
được sử dụng để ghép nối 2 mạng để tạo thành một mạng lớn duy nhất. Bridge
được sử dụng phổ biến để làm cầu nối giữa hai mạng Ethernet. Bridge quan sát các
gói tin (packet) trên mọi mạng. Khi thấy một gói tin từ một máy tính thuộc mạng
này chuyển tới một máy tính trên mạng khác, Bridge sẽ sao chép và gửi gói tin này
tới mạng đích

Chức năng:
 Bridge cho phép mở rộng cùng một mạng logic với nhiều kiểu cáp khác nhau.


Bridge có thể chia mạng thành nhiều phân đoạn khác nhau nhằm giảm lưu lượng
trên mạng

 Bridge có hai loại: Bridge vận chuyển và Bridge biên dịch

Cách hoạt động:
 Bridge vận chuyển sử dụng để nối 2 mạng cục bộ sử dụng cùng giao thức truyền
thông ở tầng Data Link. Không có khả năng thay đổi cấu trúc gói tin mà chỉ xem
xét địa chỉ nhận và gửi rồi chuyển gói đó đến đích cần chuyển.
 Bridge biên dịch: nối 2 mạng cục bộ sử dụng 2 công nghệ mạng khác nhau
 Kiểm soát và lưu thông mạng tại điểm giao nhau giữa hai phân đoạn mạng.Điều
này làm giảm cơ hội phát sinh lỗi trong một phân đoạn,tránh ảnh hưởng đến phân
đoạn khác.
8


 Khi tiếp nhận những gói dữ liệu,Bridge sẽ lọc những dữ liệu đó và chỉ chuyển
những gói cần thiết.Điều này thực hiện được nhờ vào việc Bridge lưu bảng địa chỉ
MAC của các máy trạm ở mỗi đầu kết nối,khi nhận được gói dữ liệu nó phân tích
và xác nhận được địa chỉ nơi gửi, nơi nhận của gói đó.Dựa trên bảng địa chỉ phía
nhận nó quyết định có gửi gói đó đi hay không.
 Nếu địa chỉ nơi gửi chưa có trong bảng MAC của Bridge, nó sẽ lưu địa chỉ đó vào
trong bảng MAC.
 Nếu đìa chỉ nơi nhận có trong danh sách bảng địa chỉ MAC ở đầu nhận thì nó cho
là địa chỉ ở phần mạng phía gửi nên nó khơng chuyển,nếu khác nó sẽ chuyển gói
dữ liệu sang phần mạng bên kia.

.

Hình 3.1: Cơ chế làm việc của Brdge.
Ưu điểm:
-Hoạt động trong suốt,các máy tính khác nhau vẫn có thể gửi các thơng tin với
nhau đơn giản mà không cần biết có sự can thiệp của Bridge.
-Có khả năng xử lý nhiều lưu thông trên mạng như Novell, Banyan, ...cũng như là
địa chỉ IP cùng lúc.
Nhược điểm:
-Chỉ kết nối những mạng cùng loại
9


-Sử dụng Bridge cho những mạng hoạt động nhanh sẽ khó khăn nếu chúng không
nằm gần nhau về mặt vật lý.
4. Switch
 Switch là một thiết bị giống như Bridge nhưng nhiều cổng (port) hơn cho phép kết
nối nhiều máy tính,ghép nối nhiều đoạn mạng với nhau.
 Switch hoạt động tại tầng 2 của mô hình OSI.
 Số lượng cổng giao tiếp từ 4 đến 48 cổng.
Cách hoạt động:
 Switch cũng “học” thông tin của mạng thông qua các gói tin (packet) mà nó nhận
được từ các máy tính trong mạng như Bridge và sử dụng các thông tin này để xây
dựng lên bảng Switch, bảng này cung cấp thông tin giúp các gói thơng tin đến
đúng vị trí.
 Trong các giao tiếp dữ liệu, Switch thường có 2 chức năng chính là chuyển các
khung dữ liệu từ nguồn đến đích, và xây dựng các bảng Switch. Switch hoạt động
ở tốc độ cao hơn nhiều so với Repeater và có thể cung cấp nhiều chức năng hơn
như khả năng tạo mạng LAN ảo (VLAN)

 Switch là một thiết bị chuyển mạch tối quan trọng trong mạng, dùng để kết nối các
đoạn mạng với nhau theo mô hình hình sao (Star). Trong mơ hình này, switch đóng
vai trị trung tâm và tất cả các thiết bị vệ tinh khác kể cả máy tính đều được kết nối
về đây, từ đó định tuyến tạo đường nối tạm trung chuyển dữ liệu đi. Ngoài ra,
Switch được hỗ trợ công nghệ Full Duplex dùng để mở rộng băng thông của đường
truyền, điều mà các thiết bị khác không làm được.
10


 Có thể hiểu đơn giản thiết bị chuyển mạch Switch giống như cảnh sát giao thông
phân luồng dữ liệu của một mạng cục bộ. Nó có khả năng chọn đường dẫn để
quyết định chuyển frame (đơn vị của tầng liên kết dữ liệu) nên mạng LAN hoạt
động hiệu quả hơn. Switch có khả năng nhận dạng máy được kết nối với nó nhờ
cách đọc địa chỉ MAC nguồn trong frame nó nhận được. Khi hai máy trong mạng
liên lạc với nhau, chính Switch sẽ tạo mạch ảo giữa hai cổng tương ứng mà không
làm ảnh hưởng đến lưu thông trên các cổng khác.

Ưu điểm:
-Làm cho mạng LAN hoạt động ổn định và có hiệu xuất cao
-Khi hoạt động không làm ảnh hưởng đến những kết nối khác.
-Khả năng mở rộng mạng,băng thông lớn.
-Phù hợp sử dụng trong các văn phịng, cơng ty.

11


Nhược điểm:
-Giá thành cao hơn các thiết bị khác
5. Router
 Router là thiết bị mạng lớp 3 của mơ hình OSI (Network Layer). Router kết nối hai

hay nhiều mạng IP với nhau. Các máy tính trên mạng phải "nhận thức" được sự
tham gia của một router, nhưng đối với các mạng IP thì một trong những quy tắc
của IP là mọi máy tính kết nối mạng đều có thể giao tiếp được với router.
 Các Router dùng bảng định tính để lưu trữ thông tin về mạng dùng trong TH tìm
đường đi tối ưu cho các gói tin.Bảng định tuyến chứa các thông tin về đường đi,
thông ti về ước lượng thời gian, khoảng cách.

Hình 5.1: Archer C7 AC1750 của TP-Link

12


Ưu điểm:
-Về mặt vật lý, Router có thể kết nối với các loại mạng khác lại với nhau, từ
những Ethernet cục bộ tốc độ cao cho đến đường dây điện thoại đường dài có tốc
độ chậm.
Nhược điểm:
- Router chậm hơn Bridge vì chúng địi hỏi nhiều tính toán hơn để tìm ra cách dẫn

đường cho các gói tin, đặc biệt khi các mạng kết nối với nhau không cùng tốc độ.
Một mạng hoạt động nhanh có thể phát các gói tin nhanh hơn nhiều so với một
mạng chậm và có thể gây ra sự nghẽn mạng. Do đó, Router có thể yêu cầu máy
tính gửi các gói tin đến chậm hơn. Một vấn đề khác là các Router có đặc điểm
chuyên biệt theo giao thức - tức là, cách một máy tính kết nối mạng giao tiếp với
một router IP thì sẽ khác biệt với cách nó giao tiếp với một router Novell hay
DECnet. Hiện nay vấn đề này được giải quyết bởi một mạng biết đường dẫn của
mọi loại mạng được biết đến. Tất cả các router thương mại đều có thể xử lý nhiều
loại giao thức, thường với chi phí phụ thêm cho mỡi giao thức.

13

II.Tìm hiểu về mạng dạng sao,dạng bus,dạng vòng
1. Mạng dạng sao.
Mạng sao bao gồm một bộ phận kết nối trung tâm và các nút. Các nút này là các trạm
đầu cuối, các máy tính và các thiết bị khác của mạng. Bộ kết nố trung tâm của mạng
điều phối mọi hoạt động trong mạng vói chức năng cơ bản là:
-Xác định cặp địa chỉ gửi và nhận được phép chiếm tuyến thông tin và liên lạc
với nhau.
-Cho phép theo dõi và xử lý sai quá trình trao đổi thông tin.
-Thông báo các trạng thái của mạng.

Hình 1.1: Mô hình mạng Star

14


Mạng dạng sao cho phép nối các máy tính vào một bộ tập trung bằng cáp, giải pháp
này cho phép nố trực tiếp máy tính với bộ tập trung khơng cần thông qua trục bus, nên
tránh được các yếu tố gây ngưng trệ mạng.
Mô hình kết nối dạng sao này đã trở nên hết sức phổ biến. Với việc sử dụng các bộ tập
trung hoặc chuyển mạch, cấu trúc sao có thể được mở rộng bằng cách tổ chức nhiều mức
phân cấp, do đó dễ dàng trong việc quản lý và vận hành.
Tùy theo yêu cầu truyền thông trong mạng thiết bị trung tâm có thể là Hub, Switch,
Router.
Mạng dạng sao thường được sử dụng theo chuẩn IEEE 802.3 gồm có 2 chuẩn sau:
-10BASE-T: dùng cáp UTP (không bọc kim), tốc ddojoo 10Mb/s độ dài tối đa là 100m
-100BASE-T: dùng cáp UTP, có tốc độ 100Mb/s, độ dài tối đa là 100m.
Ưu điểm:
-Hoạt động theo nguyên lý nối song song nên nếu có thiết bị nào đó ở một nút thông tin

bị hỏng thì mạng vẫn hoạt động bình thường.
-Cấu trúc mạng đơn giản và các thuật toán ổn định.
-Mạng có thể dễ dàng mở rộng hoặc thu hẹp.
-Dễ dàng kiểm soát lỗ, khắc phục sự cố
Nhược điểm:
-Tốn cáp, đường truyền bị hạn chế.
15


-Thiết bị trung tâm hỏng thì toàn bộ hệ thống không hoat động.
-Độ dài đường truyền bị hạn chế (tối đa 100m).
2. Mạng dạng vòng
Trong mạng dạng vòng, các máy tính liên kết với nhau thành 1 vịng trịn khép kín theo
phương thức điểm-điểm.
Mỡi một máy trạm có thể nhận và truyền dữ liệu theo vòng 1 chiều và dữ liệu được truyền
theo từng gói.

Hình 2.1: Mạng hình vòng
Ưu điêm:
-Không tốn nhiều dây cáp trong việc thiết lập mạng.
-Tốc độ truyền dữ liệu tương đối cao.
-Việc lắp đặt dễ dàng.
Nhược điểm:
-Nếu 1 trạm trong mạng gặp sự cố thì ảnh hưởng đến toàn mạng.
-Khó để phát hiện lỗi khi xảy ra sự cố.
16


3. Mạng dạng bus.
Trong mạng dạng bus, các máy tính đều được nối vào một đường dây truyền chính

(bus)
Đường truyền chính này được giới hạn hai đầu bởi một loại đầu nối đặc biệt gọi là
termnator.
Mỗi đầu được nối vào bus qua một đầu nối chữ T (T_connector) hoặc một bộ thu phát
(transceiver)
Topo bus thường sử dụng theo chuẩn IEEE 802.3 gồm có 2 chuẩn sau:
-10BASE5: Dùng cáp đồng trục đường kính lớn(10mm) với trở kháng 50Ohm, tốc độ
10Mb/s, phạm vi tín hiệu 500m/segment, có tối đa 100 trạm, khoảng cách giữa 2
tranceiver tối thiểu 2,5m.
-10BASE2: Dùng cáp đồng trục đường kính bé(5mm) với trở kháng 50Ohm, tốc độ
10Mb/s, phạm vi tín hiệu 185m/segment, có tối đa 30 trạm, khoảng cách giữa hai máy
tối thiểu 0,5m.

Hình 3.1: Mô hình mạng Bus

17


Ưu điểm:
-Không tốn nhiều dây cáp.
-Lắp đặt dễ dàng.
Nhược điểm:
-Nếu lưu lượng truyền tăng cao thì dễ gây nghẽn mạng.
-Khó phát hiện lỗi khi xảy ra sự cố

18


III. Thiết kế hệ thống mạng 4 phòng để làm phòng thực hành
Yêu cầu: Xây dựng hệ thống mạng phòng: A10_705, 706, 707, 708. Cho địa chỉ IP

113.0.0.0, mượn bit để chia subnet cấp phát cho hệ thống mạng, (mỗi phòng một subnet).
Xây dựng báo giá cho hệ thống mạng vừa thiết kế với mục đích cho sinh viên các khoa thực
hành. Vẽ sơ đồ thiết kế chi tiết hệ thống mạng.
-

Thiết kế sơ đồ mạng.

-

Dự trù kinh phí lắp đặt, giá thiết bị.

-

Chia địa chỉ mạng.

1. Thiết kế sơ đồ mạng cho các phòng 705, 706, 707, 708 nhà A10
1.1 . Khảo sát địa lý
-

Phịng 705: có chiều dài 14,5m và chiều rộng là 6,6m

-

Phịng 706: có chiều dài 14,5m và chiều rộng là 7m

-

Phịng 707: có chiều dài 14,5m và chiều rộng là 7m

-

Phịng 708: có chiều dài 14,5m và chiều rộng là 6,6m

1.2 . Sơ đồ vật lý
Mơ hình tương đối nhỏ và có lắp đặt internet nên giảng viên phải quản lý sinh viên
trong việc sử dụng internet vì vậy ta lắp đặt hệ thống mạng LAN theo cấu trúc hình
sao giữa các phịng và trong từng phịng cho hệ thống.
Mơ hình mạng được xây dựng là mơ hình mạng ngang hành (peer – to – peer). Mơ
hình cho phép tất cả các máy tham gia đều có thể chia sẻ tài nguyên một cách dễ
dàng.

19


-

Sơ đồ vật lý phòng 705(75 máy)

Chú thích:
:Bàn giáo viên

:Switch 48 cổng

:Máy tính

20


-

Sơ đồ vật lý phòng 706(75 máy)

Chú thích:
: Bàn giáo viên

:Switch 48 cổng

:Máy tính

21


-

Sơ đồ vật lý phòng 707(75 máy)

Chú thích:
:Bàn giáo viên

:Switch 48 cổng

:Máy tính

22


-

Sơ đồ vật lý phòng 708(75 phòng)

Chú thích:
:Bàn giáo viên

:Switch 48 cổng

:Máy tính

23


1.3 . Sơ đồ thiết kế mạng
- Sơ đồ thiết kế mạng 4 phòng máy

Chú thích:

: Nguồn internet
: Switch 48 cổng

: Dây nối chéo
: Dây cáp Cat-5

24


- Sơ đồ thiết kế mạng phòng 705 (75 máy)

Chú thích:
: Bàn giáo viên
:Switch 48 cổng

: Dây nối chéo
:Máy tính

:Nẹp
:Dây cáp Cat-5

25