Tài liệu Báo cáo thí nghiệm truyền số liệu và mạng

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ o0o BÁO CÁO THÍ NGHIỆM TRUYỀN SỐ LIỆU VÀ MẠNG GVHD: Thầy Nguyễn Quốc Vinh Nhóm TN: DT01 Nhóm sinh viên: STT Họ tên MSSV 1 Dương Ngọc Bảo Khoa 1411801 2 Phạm Văn Huy 3 4 5 TP. HỒ CHÍ MINH, THÁNG 8 NĂM 2017 Page | 1 BÀI CHUẨN BỊ THÍ NGHIỆM Tổ thí nghiệm: 1 BÀI 1:CẤU HÌNH ACCESS POINT CƠ BẢN Thời gian thí nghiệm: Tiết 4-6 Ngày 19/7/2016 CÂU HỎI CHUẨN BỊ - MAC là địa vật lý với địa thiếtchỉ bịvật (Card mạng),address) được xem Câuaddress 1: Ở mỗi cardchỉ mạng ta gắn đều liền có một lý (MAC duynhư thuộc tínhtại bản chất bị, được quy3? định bởi nhà sản xuất. nhất, sao lại của cần mỗi thêmthiết địa chỉ IP ở lớp - IP address xác định vị trí card mạng trên đường truyền, không phụ thuộc vào thiết bị. Có thể ví MAC address như “số Chứng minh nhân dân” và IP address như “số nhà”. - Việc dùng MAC address trong môi trường liên mạng là rất khó khăn và rắc rối, do mỗi mạng có những quy ước giao thức khác nhau, trong khí MAC address lại phụ thuộc cách ghi của nhà sản xuất. Hơn nữa, khi thay mới thiết bị thì MAC address thay đổi, dẫn đến việc router phải cập nhật lại địa chỉ thiết bị. Do đó MAC address chỉ dùng trong mạng LAN. Ngược lại, địa chỉ IP đưa ra một cách định vị thống nhất và đơn giản cho tất cả các mạng, không phụ thuộc vào thiết bị sử dụng. Do đó IP address được sử dụng rộng rãi. - Mỗi cặp2:dây được truyền theo kiểutavixoắn sai, các người chúng xoắn Câu Hãycủa chocáp biếtUTP lý do tại sao cáp tin UTP người cặptadây lại với lại đểnhau? trường điện từ phát ra của hai dây tự triệt tiêu lẫn nhau, không phát xạ ra môi trường, giảm nhiễu ảnh hưởng đến các thiết bị khác. Page | 2  Câu 3: Phân biệt cáp xoắn, cáp thẳng, cáp chéo - Cáp xoẳn là cáp có mỗi cặp dây được xoắn lại với nhau nhằm giảm nhiễu ra môi trường. - Cáp thẳng và cáp chéo là 2 quy ước đấu dây kết nối hai thiết bị. Với cáp thẳng, các dây thành phần được mắc theo thứ tự chân tương ứng của hai thiết bị. Cách này sử dụng khi nối hai thiết bị mà cùng một thứ tự, đầu gửi của bên này là đầu nhận của bên kia. Với cáp chéo, các dây thành phần được mắc theo một quy ước thứ tự đối xứng là 1-3, 2-6, 4-7, 5-8 và 3-1, 6-2, 7-4, 8-5, sử dụng khi cùng thứ tự ở hai bên cùng là đầu nhận hoặc đầu gửi. Page | 3 Mỗi giao tiếp RJ-45 có 8 chân thứ tự 1-8 có tên là: 1 RTS 2 DTR 3 TxD 4 GND 5 GND 6 RxD 7 DSR 8 CTS Trong 8 chân này thì chân 3, 6 tương ứng truyền(T) và nhận (R). Trên thiết bị cùng một nhóm Router, PC, ... hoặc Switch, Hub.. thì thứ tự của 2 chân này giống nhau (3---3, 6---6) nên khi đấu nối các thiết bị trong nhóm thì phải dùng cáp chéo để bên này truyền thì bên kia nhận. Ngược lại, nếu thiết bị khác nhóm thì vị trí chân ngược nhau (3---6, 6---3), do đó ta dùng cáp thẳng. - Router-Router: cáp biết chéophải dùng loại cáp nào để kết nối các thiết bị sau (cổng Câu 4: Hãy cho LAN): Router-Router, PC-PC, Switch-Switch, Router-Switch, PC-Switch, PC- PC-PC: cáp chéo - Switch-Switch: về nguyên tắc là cáp chéo, một số switch tự chuyển thì có thể dùng cáp thẳng - Router-Switch: cáp thẳng - PC-Switch: cáp thẳng - PC-Router: cáp chéo Page | 4  Câu 5: Tìm hiểu về Access Point. Hãy cho biết chức năng, tác dụng của Access Point? - Access Point là thiết bị có chức năng như một switch kết nối mạng LAN, đồng thời là trung tâm truyền nhận dữ liệu không dây qua kết nối Wi-Fi. Do đó Access Point được dùng để tạo nên WLAN (Wireless Local Area Network: mạng không dây cục bộ) - Mạng (Local Network): mạngLAN? cục bộ kết nối những máy tính trong khu CâuLAN 6: Phân biệtArea mạng WAN và làmạng vực nhỏ, số lượng máy tính kết nối ít, có thể kết nối với những mạng LAN khác tạo thành mạng lớn hơn. - Mạng WAN (Wide Area Network): là mạng diện rộng, kết nối ở khoảng cách xa, số lượng máy tính kết nối lớn. WAN thường dùng để liên kết các mạng LAN không nằm trong một khu vực địa lý. - Bước Kết nốibiết vậtcác lý bước cấu hình Access Ponit để kết nối máy tính với ADSL Câu1:7: Cho Modem? - Bước 2: Thiết lập PC - Bước 3: Cấu hình Access Point - Bước 4: Kiểm tra Access Point và kết nối Internet - Bước 5: Cấu hình Wireless cho Access Point Page | 5 BÀI BÁO CÁO THÍ NGHIỆM Tổ thí nghiệm: 1 BÀI 1:CẤU HÌNH ACCESS POINT CƠ BẢN Thời gian thí nghiệm: Tiết 4-6 Ngày 19/7/2016 Phần 3: Thí Nghiệm 1. Thực hiện bấm cáp mạng theo chuẩn 568A và 568B: - Thực hiện bấm một cáp thẳng và một cáp chéo theo hướng dẫn Sử dụng máy kiểm tra cáp kiểm tra dây cáp đã bấm: + Cáp thẳng có cả hai đầu bấm theo chuẩn 568B đã được bấm đúng. + Cáp chéo có một đầu bấm theo chuẩn 568B, đầu kia bấm theo chuẩn 568A được bấm đúng. [ Hình ảnh kiểm tra cáp chéo đã được bấm đúng] - Kiểm tra dây cáp bằng cách kết nối và kiểm tra trên máy tính: + Sử dụng cáp thẳng kết nối Access Point là Router mạng với máy và thực hiện các thao tác như hướng dẫn. Kết quả ping từ PC đến AP thành công: Page | 6 + Thay dây cáp kết nối AP và PC thành cáp thẳng rồi kiểm tra tương tự, kết quả ping từ PC đến AP thành công: 2. Cấu hình Access Point cơ bản: Bước 1: Kết nối vật lý + Dùng cáp thẳng kết nối cổng LAN của PC với một trong các cổng LAN của AP, cụ thể thao tác đã thực hiện kết nối cổng LAN 1 của AP. Trạng thái đèn trên Router như hình sau: Page | 7 + Tiếp tục dùng cáp thẳng kết nối cổng WAN của AP với ADSL modem (cổng DB36 trên bàn thí nghiệm), kết quả trạng thái đèn của AP: + Kiểm tra trạng thái các đèn LED trên Access Point trước và sau khi kết nối cáp: • Đèn WAN nhấp nháy. • Các đèn WLAN, LAN và số tương ứng với cổng kết nối sang. Bước 2: Thiết lập trên PC Thực hiện đổi địa chỉ IP của PC thành Obtain an IP address automatically theo các thao tác trong hướng dẫn. Page | 8 Bước 3: Cấu hình Access Point (AP) Bật nguồn AP và thực hiện RESET cài đặt gốc cho AP. Sử dụng trình duyệt truy cập địa chỉ IP mặc định của AP: 192.168.0.1 Tùy chỉnh thông số WAN của IP tại thẻ Internet: Internet Connection Type: Static IP IP Address: 192.168.1.10 Subnet Mask: 255.255.255.0 Gateway: 192.168.1.1 DNS Server: 192.168.1.1 Tùy chỉnh cấu hình LAN và DHCP của AP tại thẻ Administration  LAN Parameters: IP Address: 192.168.5.1 Subnet Mask: 255.255.255.0 DHCP Server: Enable IP Pool Start Address: 192.168.0.100 IP Pool Stop Address: 192.168.0.150 Thực hiện khởi động lại AP. Bước 4: Kiểm tra thông số cài đặt AP và kết nối Internet: PC đã được kết nối Internet. Các thông số WAN và LAN của AP được giữa nguyên như thiết lập trên: Page | 9 Bước 5: Cấu hình Wireless cho AP: Truy cập thẻ Wireless để mở tùy chộn phát mạng không dây và khởi tạo các thông số cho mạng không dây tại một số thông số sau: SSID: Tenda Network Mode 11b/g/n Channel: Auto Channel bandwidth: 20/40 Security mode: WPA2 - PSK Password: 123456789 Hoàn tất cài đặt thông số mạng wireless trên Router. Sử dụng điện thoại di động cá nhân kết nối vào Internet thành công thông qua mạng wireless đã thiết lập và phát trên Router. Page | 10 BÀI CHUẨN BỊ THÍ NGHIỆM Tổ thí nghiệm: 1 BÀI 2: CẤU HÌNH MẠNG CƠ BẢN Thời gian thí nghiệm: Tiết 4-6 Ngày 26/07/2017 Câu 1: Ở mỗi Card mạng ta đều có một địa chỉ vật lý (MAC address) duy nhất, tại sao ta lại cần thêm địa chỉ IP ở lớp 3?  Trả lời: MAC address là địa chỉ gắn liền với thiết bị vật lý (Card mạng). Nó phụ thuộc và là duy nhất với mỗi thiết bị. IP address xác định vị trí card mạng trên đường truyền, không phụ thuộc vào thiết bị. Có thể ví MAC address như “số Chứng minh nhân dân” và IP address như “số nhà”. MAC address chỉ có thể được dùng trong mạng LAN. Trong môi trường liên mạng, MAC address bất cập do các mạng có các phương thức truyền khác nhau. Thay vào đó ta dùng địa chỉ IP, vì nó đưa ra một định vị trí trong mạng cách thống nhất và đơn giản cho liên mạng. Một sự bất tiện khác là khi thay mới thiết bị thì MAC address thay đổi, dẫn đến việc phải đổi địa chỉ của thiết bị đó chứa trong những phần tử định tuyến. Ngược lại, địa chỉ IP không bị ảnh hưởng bởi sự thay thế thiết bị. Câu 2: Hãy cho biết chức năng của địa chỉ 0.0.0.0/8 và địa chỉ 127.0.0.0/8?  Trả lời: 0.0.0.0/8 là dải địa chỉ IP của mạng hiện tại, một số chỉ đến các host nhất định trong mạng; chỉ có giá trị với địa chỉ nguồn 127.0.0.0/8 là dải địa chỉ loopback, dùng để gửi tin từ thiết bị đến một mạng ảo rồi quay về chính nó, thường có chức năng kiểm tra thiết bị; địa chỉ này thuộc lớp A Page | 11 Câu 3: Hãy cho biết chức năng của địa chỉ IPv4 lớp D và E?  Trả lời: Lớp D dành cho Multicast (cách thức truyền tin được gửi từ 1 hoặc nhiều điểm đến 1 tập hợp các điểm khác) Lớp E được dự trữ để dùng cho thí nghiệm, cho tương lai… Câu 4: Hãy phân biệt địa chỉ IPv4 Private và Public?  Trả lời Private IP được dùng trong các mạng riêng (LAN). Private IP được đặt tùy theo người thiết lập, tuy nhiên chỉ giới hạn trong 3 dải địa chỉ: 10.0.0.010.255.255.255 (lớp A); 172.16.0.0-172.31.255.255 (lớp B); 192.168.0.0192.168.255.255 (lớp C). Public IP được dùng trong mạng Internet, được cung cấp bởi nhà phân phối mạng (ISP). Mỗi địa chỉ chỉ được phép cấp cho một máy tính; dải địa chỉ không giới hạn (trừ các IP đặc biệt) Có 2 dạng: IP tĩnh thường dùng cho các sever, IP động (IP thay đổi mỗi lần truy cập lại vào mạng) thường dùng cho các máy tính cá nhân. Câu 5: Hãy trình bày về line-code của đường truyền Ethernet?  Trả lời: Line-code của Ethenet là mã Manchester Nguyên lý: Tín hiệu đổi pha ở giữa mỗi bit Quy ước: Bit 1 = -V  +V ; Bit 0 = +V  -V Page | 12 Ưu điểm: Thành phần DC = 0, đồng bộ tốt ở cạnh xung giữa bit, phát hiện sai khi có mặt cạnh xung không đúng Nhược điểm: Cần băng thông lớn, tốc độ điều chế lớn Câu 6: Hãy cho biết phải dùng loại cáp nào để kết nối các thiết bị sau (cổng LAN): Router-Router, PC-PC, Switch-Switch, Router-Switch, PC-Switch, PCRouter?  Trả lời:  Router-Router: truyền không dây, cáp chéo (crossover)  PC-PC: cáp chéo  Switch-Switch: cáp chéo  Router-Switch: cáp thẳng  PC-Switch: cáp thẳng  PC-Router: cáp chéo [ Hình dưới đây minh họa 2 cách nối dây thẳng và chéo giữa 2 thiết bị ] Page | 13 BÀI BÁO CÁO THÍ NGHIỆM Tổ thí nghiệm: 1 BÀI 2: CẤU HÌNH MẠNG CƠ BẢN Thời gian thí nghiệm: Tiết 4-6 Ngày 26/07/2017 Phần 3: Thí nghiệm 1. Xây dựng mạng Peer-to-Peer: + Để kết nối PC và PC ta dùng loại cáp chéo UTP 4 cặp dây. + Gán địa chỉ IP cho máy A và B như thông số, vậy ta có phần network và host trong địa chỉ IP trên là: Máy A Máy B Phần network 192.168.1 192.168.1 Phần host 10 11 + Phần network của máy A và máy B giống nhau vì hai máy kết nối peer-to-peer trong cùng một hệt thống mạng nội bộ. + Phần host của máy A và máy B khác nhau để phân biệt hai máy riêng biệt trong cùng một hệ thống mạng network. Kết quả ping từ máy A qua máy B: Reply from 192.168.1.11 bytes = 32 time < 1ms TTL = 128 Reply from 192.168.1.11 bytes = 32 time < 1ms TTL = 128 Reply from 192.168.1.11 bytes = 32 time < 1ms TTL = 128 Reply from 192.168.1.11 bytes = 32 time < 1ms TTL = 128 Ping statistics for 192.168.1.11 Packets: Sent = 4, Received = 4, Lost = 0 Apphoximate round trip times in milli – seconds: Minimum = 0ms, maximum = 0ms, Average = 0ms Page | 14 Kết quả ping từ máy B qua máy A: Reply from 192.168.1.10 bytes = 32 time<1ms TTL = 2. Xây dựng mạng Switch based: Reply bytes 32 time<1ms + 128 Để kết nối from PC và192.168.1.10 Switch ta dùng loại= cáp thẳng UTPTTL 4 cặp dây. += Ưu128 và khuyết điểm 192.168.1.10 của mô hình Switch based so với Peer-to-peer: Reply from bytes = 32 time<1ms Ưu TTLđiểm = 128 Reply from 192.168.1.10Khuyết bytesđiểm = 32 time<1ms TTLnhiều = 128 Ping Có thể kết nối thiết bị.statistics for 192.168.1.10 Tốn thêm dây nối từ PC tới Switch và Packets: Sent = 4, Received = 4, Lost = 0bộ Switch. Chủ động quá trình kết nối. Apphoximate round trip times in milli – seconds: Switch lưu lại MAC của tất cả thiết bị Minimum = 0ms, maximum = 0ms, Average = kết nối tới. Nhờ đó Switch biết vị trí 0ms thiết bị cần truyền trong mạng, tăng tốc độ phản ứng của mạng. + Thực hiện gán địa chỉ IP mới cho máy A 192.168.1.12 và máy B 192.168.1.13 Kết quả ping từ máy A qua máy B: Reply from 192.168.1.13 bytes = 32 time < 1ms TTL = 128 Reply from 192.168.1.13 bytes = 32 time < 1ms TTL = 128 Reply from 192.168.1.13 bytes = 32 time < 1ms TTL = 128 Reply from 192.168.1.13 bytes = 32 time < 1ms TTL = 128 Ping statistics for 192.168.1.13 Packets: Sent = 4, Received = 4, Lost = 0 Apphoximate round trip times in milli – seconds: Minimum = 0ms, maximum = 0ms, Average = 0ms Page | 15 Kết quả ping từ máy B qua máy A: Reply from 192.168.1.12 bytes = 32 time<1ms TTL = 3. Cấu hình cơ bản trên Router Cisco. Xây dựng mạng Router Based: 128 Reply from 192.168.1.12 bytes = 32 time<1ms TTL Xây = 128 dựngReply mô hình fromkết 192.168.1.12 nối như hướng bytesdẫn: = 32 time<1ms Trong kết nối trên192.168.1.12 ta dùng loại dây cho = phù32 hợp: TTL = từng 128 loại Reply from bytes PC – Router: cáp chéo UTP 4 cặp dây. time<1ms TTL = 128 Ping statistics for 192.168.1.12 PC – Switch: cáp thẳng UTP 4 cặp dây. Packets: = 4, Received 4, Lost = 0dây. Switch –Sent Router: cáp thẳng=UTP 4 cặp Apphoximate round trip times in milli – seconds: Các bước thực hiệnmaximum cấu hình=trên và=địa chỉ IP cho Router: Minimum = 0ms, 0ms,Router Average No 0ms Router>enab le Router(config)#hostname Saigon Saigon#configure terminal Saigon(config)#interface GigabitEthernet 0/0 Saigon(config-if)# ip address 192.168.3.1 255.255.255.0 Saigon(config-if)# no shutdown Saigon(config)#interface GigabitEthernet 0/1 Saigon(config-if)# ip address 192.168.4.1 Page | 16 Phân biệt phần network và host của máy A, máy B và của các cổng Router: Máy A Máy B GigaEthernet GigaEthernet 0/0 0/1 Phần network 192.168.3 192.168.4 192.168.3 192.168.4 Phần host 2 2 1 1 Kết quả thực hiện ping từ PC A đến PC B: Reply from 192.168.4.2 bytes = 32 time<1ms TTL = Kết quả thực hiện ping từ PC B đến PC A: 127 Reply from 192.168.4.2 bytes = 32 time<1ms TTL Reply from 192.168.3.2 bytes = 32 time<1ms TTL = = 127 Reply from 192.168.4.2 bytes = 32 time<1ms 127 Reply from 192.168.3.2 bytes = 32 time<1ms TTL TTL = 127 Reply from 192.168.4.2 bytes = 32 = 127 Reply from 192.168.3.2 bytes = 32 time<1ms time<1ms TTL = 127 Ping statistics for 192.168.4.2 TTL = 127 Reply from 192.168.3.2 bytes = 32 Packets: Sent = 4, Received = 4, Lost = 0 time<1ms TTL = 127 Ping statistics for 192.168.3.2 Apphoximate round trip times in milli – seconds: Packets: Sent = 4, Received = 4, Lost = 0 Minimum = 0ms, maximum = 1ms, Average = Apphoximate round trip times in milli – seconds: 0ms Minimum = 0ms, maximum = 1ms, Average = 0ms Page | 17 Ưu điểm và khuyết điểm của mô hình Router based so với mô hình Switch based: Ưu điểm Khuyết điểm Router kết nối đa dạng loại mạng Chậm hơn Switch vì chúng phải tính (Ethernet cục bộ tốc độ cao, đường dây toán nhiều hơn tìm ra đường dẫn cho điện thoại…) gói tin. Tốc độ mạng không cùng tốc độ, mạng tốc độ tnhanh phát gói tin nhanh hơn mạng chậm nhận gây ra nghẽn mạng. Page | 18 BÀI CHUẨN BỊ THÍ NGHIỆM Tổ thí nghiệm: 1 BÀI 3: Thời gian thí nghiệm: Tiết 4-6 Ngày 02/08/2017 PHÂN TÍCH CÁC PROTOCOL THÔNG DỤNG CỦA TCP/IP CÂU HỎI CHUẨN BỊ  Câu 1: Hãy trình bày quá trình đóng gói (enscapsulation) và gỡ gói (deenscapsulation) của dữ liệu khi gửi qua mạng? - Đóng gói dữ liệu là quá trình diễn ra khi máy phát muốn truyền dữ liệu đi các máy khác. Quá trình này diễn ra tuần tự các lớp từ thấp đến cao (Physical  Data Link  Network…). Khi đi qua một lớp, dữ liệu được chèn thêm đầu và đuôi chứa các thông tin quy ước cần thiết tương ứng với lớp đó. Khi đóng gói xong, dữ liệu mới được phép phát lên đường truyền. - Gỡ gói dữ liệu là quá trình diễn ra khi máy thu muốn đọc dữ liệu truyền đến. Quá trình này diễn ra tuần tự theo các lớp từ cao đến thấp, hoàn toàn ngược lại với quá trình đóng gói. Sau khi gỡ gói, máy thu mới đọc được thông điệp được gửi đến. - Quy trình đóng-gỡ gói nói chung và các header, footer nói riêng giúp hai bên thu phát trao đổi, xử lý dữ liệu một cách hợp lý và chính xác. - Một số đơn vị dữ liệu của các lớp là: Segment ở lớp 4 (Transport), Packet ở lớp 3 (Network), Frame ở lớp 2 (Data Link) và Bits ở lớp 1 (Physical). Page | 19  Câu 2: Hãy so sánh các phương thức truyền unicast, broadcast, multicast? - Unicast: là cách thức truyền tin từ 1 điểm đến 1 điểm khác. Ngoại trừ 1 nguồn gửi và 1 nguồn nhận, tất cả các máy tính khác sẽ không nhận và xử lý được dữ liệu này. Hạn chế của phương pháp này là nếu muốn truyền dữ liệu đến nhiều máy, ta phải truyền nhiều lần và thiết lập nhiều kết nối. Tuy nhiên việc truyền Unicast vẫn là hình thức truyền chủ yếu trong mạng LAN và Internet. - Broadcast: là cách thức truyền tin từ 1 điểm đến tất cả các điểm khác. Thông tin được chỉ từ 1 nguồn gửi nhưng được gửi đến tất cả các nguồn nhận trong cùng 1 hệ kết nối. Hạn chế của phương pháp này là lãng phí băng thông bởi vì không phải tất cả các máy đều cần nhận dữ liệu. - Multicast: là cách thức truyền tin từ 1 hoặc nhiều điểm đến 1 tập hợp các điểm khác. Multicast hữu ích nếu 1 nhóm khách hàng yêu cầu 1 bộ dữ liệu chung cùng 1 lúc. Việc truyền Multicast sẽ có thể tiết kiệm băng thông 1 cách đáng kể. Page | 20