Tài liệu Báo cáo thực tập tốt nghiệp khảo sát, thiết kế và xây dựng mạng lan cho phòng 303 nhà b

GVHD: Đào Văn Lập SVTH: Liềm Văn Đông TRƯỜNG CAO ĐẲNG SƠN LA KHOA KỸ THUẬT – CÔNG NGHỆ BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP Ngành: Sửa Chữa Lắp Ráp Máy Tính Lớp: Cao Đẳng Sửa Chữa Lắp Ráp Máy Tính – K48 Khoa: Kỹ Thuật – Công Nghệ ĐỀ TÀI: KHẢO SÁT, THIẾT KẾ VÀ XÂY DỰNG MẠNG LAN CHO PHÒNG 303 NHÀ B Họ tên: Liềm Văn Đông Giảng viên hướng dẫn: Đào Văn Lập Sơn La, tháng 9 năm 2014 1 GVHD: Đào Văn Lập SVTH: Liềm Văn Đông PHẦN I: PHẦN MỞ ĐẦU ........................................................................................ 8 1. Đối tượng nghiên cứu............................................................................................. 8 2. Nội dung nghiên cứu. ............................................................................................. 8 PHẦN II:TỔNG QUAN VỀ MẠNG ....................................................................... 10 CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ MẠNG MÁY TÍNH ............................................ 10 1.1. Khái niệm về mạng máy tính: ...................................................................... 10 1.2. Phân loại mạng máy tính: .............................................................................. 11 1.2.1. Phân loại theo phạm vi địa lý: ................................................................ 11 1.2.2 Phân biệt theo phương pháp chuyển mạch (Truyền dữ liệu): ................. 12 1.2.2.1. Mạng chuyển mạch kênh (circuit – switched network): ................. 12 1.2.2.2 Mạng chuyển mạch bản tin (Message switched network): .............. 13 1.2.2.3 Mạng chuyển mạch gói .................................................................... 13 1.2.3. Phân loại máy tính theo TOPO: ............................................................. 14 1.2.3.1. Mạng hình sao (Star topology)........................................................ 14 1.2.3.2. Mạng dạng vòng (Ring topology) ................................................... 15 1.2.3.3. Mạng dạng tuyến (Bus topology).................................................... 16 1.2.3.4 Mạng kết hợp ................................................................................... 17 1.2.4. Phân loại chức năng: .............................................................................. 18 1.2.4.1. Mạng mô hình Client – Server: ....................................................... 18 1.2.4.2. Mạng ngang hàng ( Peer – to – peer): ............................................. 18 CHƯƠNG 2 MÔ HÌNH THAM CHIẾU HỆ THỐNG MỞ OSI VÀ BỘ GIAO THỨC TCP/IP .......................................................................................................... 19 2.1. Mô hình OSI (Open Sytems Interconnect): .................................................. 19 2.1.1. Mục đích ý nghĩa của mô hình OSI: ...................................................... 19 2.1.2. Các giao thức trong mô hình OSI: ......................................................... 20 2.1.3. Các chức năng chủ yếu của các tầng mô hình OSI: ............................... 21 2.2. Bộ giao thức TCP/IP: .................................................................................... 24 2.2.1. Tổng quan về bộ giao thức TCP/IP:....................................................... 24 2.2.2. So sánh TCP/IP với OSI: ....................................................................... 26 2.2.3. Một số bộ giao thức trong bộ giao thức TCP/IP: ................................... 26 2.2.3.1. Giao thức hiệu năng IP (Internet Protocol): ................................... 26 2.2.3.2. Giao thức hiệu năng UDP (User Datagram Protocol): ................... 29 2.2.3.3 Giao thức TCP (Tramission Control Protocol): ............................... 29 CHƯƠNG 3 MẠNG LAN VÀ THIẾT KẾ MẠNG LAN ....................................... 32 3.1 Các thiết bị LAN cơ bản: ............................................................................... 32 2 GVHD: Đào Văn Lập SVTH: Liềm Văn Đông 3.1.1. Các thiết bị nối chính của LAN: ............................................................ 32 3.1.1.1.Card mạng –NIC(Network Internet Card) ....................................... 32 3.1.1.2. Repeater Bộ lặp: .............................................................................. 33 3.1.1.3. Hub: ................................................................................................. 33 3.1.1.4. Liên mạng (Internetworking) .......................................................... 34 3.1.1.5. Cầu nối (bridge): ............................................................................. 34 3.1.1.6. Bộ dẫn đường (router): .................................................................... 37 3.1.1.7. Bộ chuyển mạch (switch):............................................................... 40 3.1.2. Hệ thống cáp dùng cho LAN: ................................................................ 40 3.1.2.1. Cáp xoắn: ........................................................................................ 40 3.1.2.2. Cáp đồng trục: ................................................................................. 41 3.1.1.2.3. Cáp sợi quang ............................................................................... 42 3.2. Thiết kế mạng LAN: ..................................................................................... 43 3.2.1 Mô hình phân cấp (Hierarchical models):.............................................. 43 3.2.2. Mô hình anh ninh - an toàn: ................................................................... 44 3.2.3. Các bước thiêt kế:................................................................................... 47 3.2.3.1. Phân tích yêu cầu sử dụng:.............................................................. 47 3.2.3.2. Lựa chọn các thiết bị phần cứng: .................................................... 47 3.2.3.3. Lựa chọn phần mềm: ....................................................................... 48 3.2.3.4. Công cụ quản trị: ............................................................................. 48 3.2.4 Xây dựng mạng LAN quy mô một phòng, một tòa nhà: ........................ 49 3.2.4.1 Hệ thống mạng gồm: ........................................................................ 49 3.2.4.2. Phân tích yêu cầu: ........................................................................... 49 3.2.4.3 Thiết kế hệ thống:............................................................................. 50 PHẦN III: KHẢO SÁT, THIẾT KẾ VÀ XÂY DỰNG HỆ THỐNG MẠNG LAN CHO PHÒNG 303 NHÀ B. ..................................................................................... 51 1. Khảo sát hiện trạng và phân tích. ..................................................................... 51 2. Yêu cầu của mô hình mạng. ............................................................................. 51 3. Giải pháp đưa ra. .............................................................................................. 51 4. Thiết kế mô hình mạng. ................................................................................... 52 5. Hệ thống cáp..................................................................................................... 52 6. Cài đặt, cấu hình hệ thống. ............................................................................... 52 7. Cài đặt các dịch vụ cho máy Server. ................................................................ 52 8. Cấu hình tối thiểu của máy Server: .................................................................. 53 3 GVHD: Đào Văn Lập SVTH: Liềm Văn Đông 9. Cài đặt hệ điều hành. ........................................................................................ 53 10. Nâng cấp lên hệ thống Domain Controller: ..................................................... 63 11. Cài đặt và cấu hình dịch vụ DHCP. ............................................................. 76 PHẦN KẾT LUẬN .................................................................................................. 87 1. Kết quả đạt được trong chuyên đề ....................................................................... 87 2. Hướng nghiên cứu tiếp theo ................................................................................. 87 4 GVHD: Đào Văn Lập SVTH: Liềm Văn Đông LỜI CẢM ƠN Khoa Kỹ Thuật – Công Nghệ trường Cao Đẳng Sơn La là trường có uy tín với đội ngũ giảng viên giảng dạy có chuyên môn tốt và nhiều kinh nghiệm. Trong thời gian tìm hiểu và thực hiện đề tài, em đã đạt được những kết quả nhất định, về cơ bản với yêu cầu và nhiệm vụ đã đặt ra, tuy nhiên kết quả này vẫn còn hạn chế so với quy mô thực sự của đề tài. Em rất mong có nhiều điều kiện để có thể hoàn thiện hơn các chức năng của đề tài để phù hợp hơn với yêu cầu của thực tế. Em xin chân thành cảm ơn Khoa Kỹ Thuật - Công nghệ , Trường Cao Đẳng Sơn La đã tạo điều kiện cho em học tập trong suốt thời gian qua và thực hiện đề tài này. Đặc biệt, em xin chân thành cảm ơn thầy Đào Văn Lập, người đã tận tình hướng dẫn, chỉ bảo em trong suốt thời gian thực hiện đề tài này. Em khó có thể hoàn thành được đề tài này nếu không có sự tận tình của Thầy. - Những ưu điểm của đề tài: Trong đề tài này nhóm em đã có thể thiết kế - xây dựng được một hệ thống mạng cho phòng học nhỏ gồm 35 máy, cách kết nối các thiết bị trung tâm, cách đi dây. Và hơn thế nữa là nó có thể giúp nhóm em lập được bảng dự trù về thiết bị cũng như kinh phí cần thiết cho việc xây dựng được một hệ thống mạng. - Những hạn chế của đề tài này: Trong đề tài này tuy thời gian từ khi nhận đề tài cho đến khi hoàn thành có nhiều thời gian nhưng nhóm em chưa thể hoàn thành đề tài được như ý muốn. Mặc dù đã có nhiều cố gắng trong quá trình thực hiện, xong do điều kiện thời gian có hạn nên em không thể tránh khỏi có nhưng thiếu sót. Em rất mong nhận được các ý kiến đóng góp của các thầy cô và của các bạn để giúp cho đề tài của em hoàn thiện hơn. Em xin chân thành cảm ơn! 5 GVHD: Đào Văn Lập SVTH: Liềm Văn Đông LỜI MỞ ĐẦU Trong công cuộc đổi mới không ngừng của khoa học công nghệ, nhiều lĩnh vực đã và đang phát triển vượt bậc, đặc biệt là lĩnh vực công nghệ thông tin. Thành công lớn nhất là sự ra đời của máy tính, kể từ đó máy tính được coi là một phương tiện trợ giúp đắc lực cho con người trong mọi lĩnh vực. Nhưng tất cả các máy tính đều đơn lẻ và không thể chia sẻ thông tin cho nhau. Chính vì vậy công nghệ thông tin - đặc biệt là Internet, bắt đầu được sử dụng ở Hoa Kỳ vào năm 1995 (Wiles và Bondi, 2002) và sau đó bắt đầu được phổ biến rộng rãi trên toàn thế giới. Ngày nay, thật khó có thể hình dung được công nghệ thông tin đã phát triển nhanh đến thế nào? Có thể nói ngành công nghệ thông tin là ngành phát triển nhanh nhất trong tất cả các ngành và nó được ứng dụng trong mọi lĩnh vực. Để có được như vậy thì cần phải có một mạng máy tính để chia sẻ dữ liệu và dùng chung dữ liệu. Mang máy tính được các tổ chức sử dụng để chia sẻ thông tin, dùng chung tài nguyên và cho phép giao tiếp trực tuyến trên mạng như: mail, thư điện tử... Cùng với sự phát triển đó, làm thúc đẩy các ngành kinh tế khác cũng phát triển theo. Trong đó có ngành Giáo Dục cũng đang triển khai, áp dụng công nghệ thông tin vào trong công việc quản lý, giảng dậy, điều hành. Tất cả mọi hoạt động giải trí, kinh doanh, mua bán… đều nhanh chóng, tiện lợi, hiệu quả cao. Nhận thấy được những lợi ích mà công nghệ thông tin mang lại cho chúng ta, nhóm chúng em với mong muốn nghiên cứu và tìm hiểu về lắp đặt cơ sở hạ tầng mạng và cấu hình cho các thiết bị có thể hoạt động được trong mạng. “Khảo sát, thiết kế và xây dựng mạng LAN cho phòng 303 nhà B”. chính là đề tài đang được nghiên cứu và tìm hiểu. Đề tài được chia bố cục làm 3 phần: PHẦN I: PHẦN MỞ ĐẦU. PHẦN II: TỔNG QUAN VỀ MẠNG MÁY TÍNH. Chương 1 – Tổng quan về mạng máy tính: Trong chương này trình bày các kiến thức cơ bản về mạng, phân loại mạng máy tính theo phạm vi địa lý (LAN, WAN, GAN, MAN), theo TOPO và theo từng chức năng. Chương 2 – Mô hình tham chiếu hệ thống mở OSI và bộ quản thúc mô hình TCP/IP: 6 GVHD: Đào Văn Lập SVTH: Liềm Văn Đông Trong chương này trình bày các kiến thức cơ bản về mạng chạy trên bộ giao thức TCP/IP, mô hình OSI. Chương 3 – mạng lan và các thiết bị mạng Lan: Trong chương này trình bày các kiến thức cơ bản về LAN, các phương pháp truy cập trong LAN, các công nghệ và các chuẩn cáp, các phương pháp đi cáp. PHẦN III: KHẢO SÁT, THIẾT KẾ VÀ XÂY DỰNG HỆ THỐNG MẠNG LAN CHO PHÒNG 303 NHÀ B. PHẦN IV: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN. 7 GVHD: Đào Văn Lập SVTH: Liềm Văn Đông PHẦN I: PHẦN MỞ ĐẦU 1. Đối tượng nghiên cứu. Đối tượng nghiên cứu chủ yếu là mạng nội bộ, thiết kế và quản trị mạng nội bộ, các thiết bị mạng… 2. Nội dung nghiên cứu.  Các phương pháp nghiên cứu. Vì đề tài của nhóm em không có tài liệu, giáo trình hướng dẫn cụ thể nên nhóm em sẽ nghiên cứu bằng các phương pháp sau đây:  Sự giúp đỡ tận tình của giảng viên hướng dẫn cùng các giảng viên bộ môn.  Tìm tài liệu trên internet.  Tìm tài liệu tham khảo từ các giáo trình có liên quan.  Khảo sát và tìm hiểu mô hình thiết kế mạng nội bộ ở các cơ quan, trường học ở địa phương hoặc ở nơi gần với địa điểm thực tập.  Các từ tiếng anh viết tắt trong đề tài Từ viết tắt CPU DNS Dạng đầy đủ Center Processor Unit Domain Name System FTP GAN HTTP ICMP IGMP IP ISO LAN MAC MAN NIC NLSP OS - IS File Transfer Protocol Global Area Network Hypertext Transfer Protocol Internet Control Message Protocol Internet Group Messages Protocol Internet Protocol International Standard Oranization Local Area Network Media Access Control Metropolitan Area Network Network Information Center Netware Link Servise Protocol Open System Interconnection Intermediate System To Intermediate System Open Systems Interconnect OSI 8 GVHD: Đào Văn Lập SVTH: Liềm Văn Đông OSPF Open Shortest Path First RIP Routing Information Protocol SMTP Simple Mail Transfer Protocol STP Shield Twisted Pair TCP Transmission Control Protocol TCP/IP Transmission Control Protocol/ Internet Protocol UDP User Datagram Protocol UTP Unshield Twisted Pair WAN Wide Area Network WWW World Wide Web 9 GVHD: Đào Văn Lập SVTH: Liềm Văn Đông PHẦN II:TỔNG QUAN VỀ MẠNG ************************ CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ MẠNG MÁY TÍNH Vào những năm 50, những hệ thống máy tính đầu tiên ra đời sử dụng các bóng đèn điện tử nên kích thước rất cồng kềnh tiêu tốn nhiều năng lượng. Việc nhập dữ liệu máy tính được thực hiện thông qua các bìa đục lỗ và kết quả được đưa ra máy in, điều này làm mất rất nhiều thời gian và bất tiện cho người sử dụng. Đến những năm 60 cùng với sự phát triển của máy tính và nhu cầu trao đổi dữ liệu với nhau, một số nhà sản xuất máy tính đã nghiên cứu chế tạo thành công các thiết bị truy cập từ xa tới các máy tính của họ, và đây chính là những dạng sơ khai của hệ thống máy tinh. Và cho đến những năm 70, hệ thống thiết bị đầu cuối 3270 của IBM ra đời cho phép mở rộng khả năng tính toán của Trung tâm máy tính đến các vùng xa. Vào năm 1997 công ty Datapoint Corporation đã tung ra thị trường mạng của mình cho phép liên kết các máy tính và các thiết bị đầu cuối bằng dây cáp mạng, và đó chính là hệ điều hành đầu tiên. 1.1. Khái niệm về mạng máy tính: Nói một cách cơ bản, mạng máy tính là hai hay nhiều máy tính được kết nối với nhau theo một cách nào đó. Khác với các trạm truyền hình gửi thông tin đi, các mạng máy tính luôn hai chiều, sao cho khi hai máy tính A gửi thông tin tới máy tính B có thể trả lời lại A. Nói một cách khác, một số máy tính được kết nối với nhau và có thể trao đổi thôg tin cho nhau gọi là mạng máy tính. Mạng máy tính ra đời xuất phát từ nhu cầu muốn chia sẻ và dùng chung dữ liệu. Không có hệ thống mạng thì dữ liệu trên các máy tính độc lập muốn chia sẻ với nhau phải thông qua việc in ấn hay sao chép trên đĩa mềm, CD Rom… điều này gây nhiều bất tiện cho người dùng. 10 GVHD: Đào Văn Lập SVTH: Liềm Văn Đông Từ các máy tính riêng rẽ, độc lập với nhau, nếu ta kết nối chung lại thành mạng máy tính thì chúng có thêm những ưu điểm sau:  Nhiều người có thể dùng chung một phần mềm tiện ích.  Một nhóm người cùng thực hiện một đề án nếu nối mạng họ sẽ dùng chung dữ liệu của đề án, dùng chung tệp tin chính (master file) của đề án, họ trao đổi thông tin với nhau 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 các thiết bị ngoại vi hiếm, đắt tiền (máy in, máy vẽ…).  Người sử dụng trao đổi với nhau thư tín dễ dàng (Email) và có thể sử dụng mạng như là một công cụ để phổ biến tin tức, thông báo về một chính sách mới, về nội dung buổi họp, về các thông tin kinh tế khác như giá cả thị trường, tin rao vặt (muốn bán hoặc muốn mua một cái gì đó), hoặc sắp xếp thời khoá biểu của mình chen lẫn với thời khoá biểu của các người khác…  Một số người sử dụng không cần phải trang bị máy tính đắt tiền (chi phí thấp mà các chức năng lại mạnh).  Mạng máy tính cho phép người lập trình ở một trung tâm máy tính này có thể sử dụng các chương trình tiện ích của các trung tâm máy tính khác, sẽ làm tăng hiệu quả kinh tế của hệ thống.  Rất an toàn cho dữ liệu và phần mềm vì phần mềm mạng sẽ khoá các tệp (files) khi có những người không đủ quyền truy xuất các tệp tin và thư mục đó. 1.2. Phân loại mạng máy tính: 1.2.1. Phân loại theo phạm vi địa lý: Mạng máy tính có thể phân bổ trên một vùng hay lãnh thổ nhất định và có thể phân bổ trong phạm vi một quốc gia hay quốc tế. Dựa vào phạm vi phân bổ của mạng người ta có thể phân ra các loại mạng như sau: 11 GVHD: Đào Văn Lập SVTH: Liềm Văn Đông  Mạng cục bộ LAN (Local Area Network) : là mạng được lắp đặt trong phạm vi hẹp, khoảng cách giữa các nút mạng nhỏ hơn 10 Km. Kết nối được thực hiện thông qua các môi trường truyền thông tốc độ cao ví dụ cáp đồng trục thay cáp quang. LAN thường sử dụng trong nội bộ cơ quan xí nghiệp… Các LAN có thể được kết nối với nhau thành WAN.  Mạng đô thị MAN (Metropolitan Area Network) : Là mạng được cài đặt trong phạm vi một đô thi hoặc một trung tâm kinh tế - xã hội có bán kính khoảng 100 Km trở lại. Các kết nối này được thực hiện thông qua các môi trường truyền thông tốc độ cao (50 – 100Mbit/s).  Mạng diện rộng WAN (Wide Area Network): Phạm vi mạng có thể vượt qua biên giới quốc gia và thậm chí cả châu. Thông thường kết nối này có thể được kết nối vơi nhau thành GAN hay tự nó là GAN.  Mạng toàn cầu GAN (Global Area Network) : Là mạng được thiết lập trên phạm vi trải rộng khắp các châu lục trên trái đất. Thông thường kết nối thông qua mạng viến thông và vệ tinh. Trong các khái niệm trên, WAN và LAN là hai khái niệm được sử dụng nhiều nhất. 1.2.2 Phân biệt theo phương pháp chuyển mạch (Truyền dữ liệu): 1.2.2.1. Mạng chuyển mạch kênh (circuit – switched network): Trong trường hợp này khi hai trạm cần trao đổi thông tin với nhau thì giữa chúng sẽ được thiết lập một kênh (circuit) cố định và được duy trì cho đến khi một trong hai bên ngắt liên lạc. Các dữ liệu chỉ được truyền theo con đường cố định Mạng chuyển mạch kênh có tốc độ truyền cao và an toàn nhưng hiệu xuất sử dụng đường truyền thấp vì có lúc kênh bị bỏ không do cả hai bên đều hết thông tin cần truyền trong khi các trạm không được phép sử dụng kênh truyền này và phải tiêu tốn thời gian thiêt lập con đường (kênh) cố định giữa 2 trạm. Mạng điện thoại là ví dụ điển hình của mạng chuyển mạch dạng kênh. 12 GVHD: Đào Văn Lập SVTH: Liềm Văn Đông 1.2.2.2 Mạng chuyển mạch bản tin (Message switched network): Thông tin cần truyền được cấu trúc theo một phân dạng đặt biệt gọi là bản tin. Trên bản tin có ghi địa chỉ nơi nhận, các nút mạng căn cứ vào địa chỉ nơi nhận để chuyển bản tin tới đích. Tùy thuộc vào điều kiện về mạng, các thông tin khác nhau có thể gửi đi theo các con đường khác nhau Ưu điểm:  Hiệu xuất sử dụng đường truyền cao vì không bị chiếm dụng độc quyền mà được phân chia giữa các trạm.  Mỗi nút mạng hay nút chuyển mạch bản tin có thể lưu giữ thông báo cho đến khi kênh chuyền rỗi mới gửi thông báo đi, do đó giảm được tình trạng tắc nghẽn mạng.  Có điều khiển việc truyền tin bằng cách sắp xếp độ ưu tiên cho các thông báo.  Có thể tăng hiệu suất sử dụng dải thông của mạng bằng cách gán địa chỉ quảng bá để gửi thông báo đồng thời đến nhiều đích. Nhược điểm: Phương pháp chuyển mạch bản tin là không hạn chế kích thước của các thông báo, làm cho phí tổn lưu trữ tạm thời cao và ảnh hưởng tới thời gian và chất lượng truyền đi. Mạng chuyển mạch tin thích hợp với các dịch vụ thông tin kiểu thư điện tử hơn là các áp dụng có tính thời gian vì tồn tại độ trễ nhất định do lưu trữ và xử lý thông tin điều khiển tại mỗi nút. 1.2.2.3 Mạng chuyển mạch gói Phương pháp này mỗi thông báo được chia thành nhiều phần nhỏ hơn gọi là các gói tin (pacher) có khuôn dạng qui định trước. Mỗi gói tin cũng chứa các thông tin điều khiển, trong đó có địa chỉ nguồn (người gửi) và đích (người nhận) của gói tin. Các gói tin về một thông báo nào đó có thể được gửi qua mạng để đến đích bằng nhiều con đường khác nhau. Căn cứ vào số thứ tự các gói tin được tái tạo thành thông tin ban đầu. 13 GVHD: Đào Văn Lập SVTH: Liềm Văn Đông Phương pháp chuyển mạch bản tin và phương pháp chuyển mạch gói là gần giống nhau. Điểm khác biệt là các gói tin được giới hạn kích thước tối đa sao cho các nút mạng có thể xử lý toàn bộ thông tin trong bộ nhớ mà không cần phải lưu trữ tạm thời trên đĩa. Nên mạng chuyển mạch gói truyền các gói tin qua mạng nhanh hơn và hiệu quả hơn so với chuyển mạch bản tin. 1.2.3. Phân loại máy tính theo TOPO: Topology của mạng là cấu trúc hình học không gian mà thực chất là cách bố trí phần tử của mạng cũng như cách nối giữa chúng với nhau. Thông thường mạng có ba dạng cấu trúc là: Mạng dạng hình sao (Star topology), mạng dạng vòng (Ring Topology) và mạng dạng tuyến (Linear Bus Topology). Ngoài ba dạng cấu hình trên còn có một số dạng khác biến tướng từ ba dạng này như mạng dạng cây, dạng sao – vòng, mạng hình hỗn hợp… 1.2.3.1. Mạng hình sao (Star topology) Hình 1-3. Cấu trúc mạng sao Mạng sao bao gồm một bộ kết nối trung tâm và các nút. Các nút này là cá trạm đầu cuối, các máy tính và các thiết bị của mạng. Bộ kết nối trung tâm của mạng điều phối mọi hoạt động trong mạng (hình 1-3). 14 GVHD: Đào Văn Lập SVTH: Liềm Văn Đông Mạng dạng sao cho phép nối các máy tính vào một bộ trung tâm bằng cáp, giải pháp này cho phép nối trực tiếp máy tính với bộ trung tâm không cần thông qua trục bus, nên tránh được các yếu tố gây ngưng trệ mạng. Mô hình kết nối dạng sao 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. 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 giải thuật toán ổn định  Mạng có thể dễ dàng mở rộng hoặc hoặc thu hẹp.  Dễ dàng kiểm soát lỗi, khắc phục sự cố. đặc biệt do sử dụng kết nối điểm điểm nên tận dụng tối đa tốc độ của đường truyền vật lý. Nhược điểm:  Khả năng mở rộng của toàn mạng phụ thuộc vào khả năng của trung tâm.  Trung tâm có sự cố thì toàn mạng ngừng hoạt động.  Mạng yêu cầu nối độc lập riêng rẽ từng thiết bị ở các nút thông tin đến trung tâm.  Độ dài đường truyền nối một trạm với thiết bị trung tâm bị hạn chế (trong vòng 100m với công nghẹ hiện tại). 1.2.3.2. Mạng dạng vòng (Ring topology) Mạng dạng này bố trí theo dạng xoay vòng, đường dây cáp được thiết kế làm thành một vòng tròn khép kín, tín hiệu chạy quanh theo một vòng nào đó. Các nút truyền tín hiệu cho nhau mỗi thời điểm chỉ được một nút mà thôi. Dữ liệu truyền đi phải có kèm theo địa chỉ cụ thể của mỗi trạm tiếp nhận. Ưu điểm:  Mạng dạng vòng có thuận lợi mở rộng ra xa, tổng đường dây cần thiết ít hơn so với hai kiểu trên. 15 GVHD: Đào Văn Lập SVTH: Liềm Văn Đông  Mỗi trạm có thể đạt được tốc độ tối đa khi truy nhập. Nhược điểm: Đường dây phải khép kín, nêu bị ngắt một nơi nào đó thì toàn bộ hệ thống cũng bị ngừng. Hình 1-4. Cấu hình mạng vòng 1.2.3.3. Mạng dạng tuyến (Bus topology) Thực hiển theo cách bố trí ngang hang, các máy tính và các thiết bị khác. Các nút đều được nối với nhau trên một trục đường dây cáp chính để chuyển tải tín hiệu. Tất cả các nút sử dụng chung đường dây cáp chính này. Hình1-5. Cấu trúc mạng hình tuyến 16 GVHD: Đào Văn Lập SVTH: Liềm Văn Đông Ở hai đầu dây cáp được bịt bởi một thiết bị gọi là terminator. Các tín hiệu và dữ liệu khi truyền đi đều mạng theo địa chỉ nơi đến. Ưu điểm:  Loại cấu trúc mạng này dùng dây cáp ít nhất.  Lắp đặt đơn giản và giá thành rẻ. Nhược điểm:  Sự ùn tắc giao thông khi di chuyển dữ liệu với lưu lượng lớn.  Khi có sự cố hỏng hóc ở đoạn nào đó hì rất khó phát hiện, lỗi trên đường dây cũng làm cho hệ thống ngừng toàn bộ hoạt động. Cấu trúc này ngày nay ít được sử dụng. 1.2.3.4 Mạng kết hợp Là mạng kết hợp dạng sao và dạng tuyến ( star/bus topology ): Cấu hình mạng dạng này có bộ phận tách tín hiệu (spitter) giữ vai trò thiết bị trung tâm, hệ thống dây cáp mạng có thể chọn hoặc Ring hoặc Linear bus. Ưu điểm của cấu hình này là mạng có thể gồm nhiều nhóm làm việc ở cách xa nhau, ARCNET là mạng dạng kết hợp Star/Bus Topology. Cấu hình dạng này đưa lại sự uyển chuyển trong việc bố trí đường dây tương thích dễ dàng đối với bât kỳ tòa nhà nào. Hình 1-6. mạng kết hợp Kết hợp cấu hình sao và vòng (Star/Ring) Cấu hình dạng này có thể liên lạc được chuyển vòng quanh một bộ trung tâm. 17 GVHD: Đào Văn Lập SVTH: Liềm Văn Đông 1.2.4. Phân loại chức năng: 1.2.4.1. Mạng mô hình Client – Server: Một hay một số máy tính được thiết lập cung cấp các dịch vụ như file server, mail server, web server, printer server… Các máy tính được thiết lập để cung cấp các dịch vụ được gọi là server, còn các máy tính truy cập và sử dụng dich vụ gọi là Client. Ưu diểm: do các dữ liệu đươc lưu trữ tập trung nên dễ bảo mật, backup và đồng bộ với nhau. Tài nguyên và dịch vụ được tập trung nên dễ chia sẻ và quản lý, có thể phục vụ cho nhiều người dùng. Nhược điểm: Các server chuyên dụng rất đắt tiền, phải có nhà quản trị cho hệ thống. 1.2.4.2. Mạng ngang hàng ( Peer – to – peer): Các máy tính trong mạng có thể hoạt động như một Clinet vừa như một server. Hình 1-7. mạng ngang hàng 18 GVHD: Đào Văn Lập SVTH: Liềm Văn Đông CHƯƠNG 2 MÔ HÌNH THAM CHIẾU HỆ THỐNG MỞ OSI VÀ BỘ GIAO THỨC TCP/IP 2.1. Mô hình OSI (Open Sytems Interconnect): Ở thời kỳ đầu của công nghệ nối mạng, việc gửi và nhận dữ liệu ngang qua mạng thường gây nhầm lẫn do các công ty lớn như IBM, HoneyWell và Digital Equipment Corprantion tự đề ra tiêu chuẩn riêng cho hoạt động kết nối máy tính. Năm 1984 tổ chức tiêu chuẩn hóa Quốc tế - ISO (Internationa Standard Oranization) chính thức đưa ra mô hình OSI (Open Systems Interconnect) là tập hợp các đặc điểm kỹ thuật mô tả kiến trúc mạng dành cho việc kết nối các thiết bị không cùng chủng loại. Mô hình OSI được chia thành 7 tầng, mỗi tầng bao gồm các hoạt động thiết bị và giao thức mạng khác nhau. Tầng 1: Tầng vật lí (Physical Layer) Tầng 2: Tầng liên kết dữ liệu (Data Link Layer) Tầng 3: Tầng mạng (Network Layer) Tầng 4: Tầng giao vận (Transport Layer) Tầng 5: Tầng phiên (Session layer) Tầng 6: Tầng trình diễn (Presentation layer) Tầng 7: Tầng ứng dụng (Application layer) 2.1.1. Mục đích ý nghĩa của mô hình OSI: Mô hình OSI (Open System Interconnection ): là mô hình tương kết những hệ thống mở, là mô hình được tổ chức ISO được đề xuất năm 1977 và công bố năm 1984. Để các máy tính và các thiết bị mạng có thể truyền thông với nhau phải có những qui tắc giao tiếp được các bên chấp nhận. Mô hình OSI là mộ khuôn mẫu giúp chúng ta hiểu được các chức năng mạng diễn ra tại mỗi lớp. Trong mô hình OSI có bảy lớp, mỗi lớp mô tả một phần chức năng độc lập. Sự tách rời của mô hình mạng này mang lại lợi ích sau:  Chia hoạt động thông tin mạng thành nhiều phần nhỏ hơn, đơn giản hóa giúp chúng ta dễ khảo sát và tìm hiểu hơn.  Chuẩn hóa các thành phần mạng để cho phép phát triển mạng từ nhà cung cấp sản phẩm.  Ngăn chặn được tình trạng sự thay đổi của một lớp làm ảnh hưởng đến các lớp khác, như vậy mỗi lớp có thể phát triển độc lập và nhanh chóng hơn.  Mô hình tham chiếu OSI định nghĩa các quy tắc cho các nội dung sau:  Cách thức các thiết bị giao tiếp và truyền thông được với nhau.  Các phương pháp để các thiết bị mạng khi nào thì được truyền dữ liệu, khi nào không được truyền. 19 GVHD: Đào Văn Lập SVTH: Liềm Văn Đông  Các phương pháp để đảm bảo truyền đúng bên nhận.  Cách thức đảm bảo các thiết bị mạng duy trì tốc độ truyền dữ liệu thích hợp.  Cách biểu diễn một bít thiết bị truyền dẫn.  Mô hình tham chiếu OSI được chia thành 7 lớp với các chức năng sau:  Application Layer (lớp ứng dụng): giao diện giữa ứng dụng và mạng.  Presentation Layer (lớp trình bày): thỏa thuận khuôn dạng trao đổi trực liệu.  Session Layer (lớp phiên): cho phép người dùng thiết lập các kết nối.  Transport Layer (lớp vận chuyển) : đảm bảo truyền thông giữa hai hệ thống.  Network Layer (lớp mạng): định hướng dữ liệu truyền thông trong môi trường liên mạng.  Data link Layer (lớp liên kết dữ liệu): xác định truy xuất tới các thiết bị.  Physical Layer ( lớp vật lý): chuyển đổi dữ liệu thành các bít và truyền đi. 2.1.2. Các giao thức trong mô hình OSI: Trong mô hình OSI có hai loại giao thức chính được áp dụng: Giao thức liên kết (Connection- Oriented) và giao thức không liên kết (Connection Less).  Giao thức liên kết: Trước khi truyền dữ liệu hai tầng đồng mức cần thiết lập một liên kết logic và các gói tin được trao đổi thông qua liên kết này, việc có liên kết logic sẽ nâng cao sự an toàn trong truyền dữ liệu.  Giao thức không liên kết : Trước khi truyền dữ liệu không thiết lập liên kết logic mà mỗi gói tin được truyền độc lập với các gói tin trước hoặc sau nó. Như vậy với giao thức có liên kết, quá trình truyền thông phải gồm ba giai đoạn phân biệt:  Thiết lập liên kết (logic): hai thực thể đồng mức ở hai hệ thống thương lượng vói nhau về tập các tham số sẽ sử dụng trong giai đoạn sau (truyền dữ liệu).  Truyền dữ liệu: dữ liệu được truyền với các cơ chế kiểm soát và quản lý kèm theo (như kiểm soát lỗi, kiểm soát luồng dữ liệu, cắt/hợp dữ liệu…) Để tăng cường độ tin cậy và hiệu quả của việc truyền dữ liệu.  Hủy bỏ liên kết (logic): giải phóng tài nguyên hệ thống đã được cấp phát cho liên kết để dùng cho liên kết khác. Đối với giao thức không liên kết thì chỉ duy nhất một giai đoạn truyền dữ liệu mà thôi. Gói tin của giao thức: Gói tin (Packer) được hiểu như là một đơn vị thông tin dùng trong việc liên lạc, chuyển giao dữ liệu trong mạng máy tính, được tạo thành các gói tin ở các gói nguồn. Và những gói tin này khi đến đích sẽ được kết hợp thành các thông điệp ban đầu. Mỗi gói tin có thể chứa đựng các yêu cầu phục vụ, các thông tin điều khiển và dữ liệu. Trên quan điểm mô hình mạng phân tầng mỗi tầng chỉ thực hiện một chức năng là nhận dữ liệu từ tầng bên trên để chuyển giao xuống cho tầng bên dưới và ngược lại. Chức năng này thực chất là gắn thêm và gỡ bỏ phần đầu (header) đối với các gói tin trước khi chuyển nó đi. Nói cách khác, từng gói tin bao gồm phần đầu và phần dữ liệu. Khi đi đến một tầng mới gói tin sẽ đóng thêm một phần đầu đề khác và được 20