Đồ án tốt nghiệp Khảo sát, thiết kế và xây dựng mạng LAN trong cơ quan xí nghiệp Khảo sát, thiết kế và xây dựng mạng LAN trong cơ quan xí nghiệp 2 LỜI MỞ ĐẦU Từ khi chiếc máy tính đầu tiên ra đời cho đến nay máy tính vẫn khẳng định vai trò lớn của nó trong sự phát triển kinh tế_ xã hội. Công nghệ thông tin ngày nay đã phát triển vượt bậc, tin học được ứng dụng rộng rãi trong tất cả các ngành, các lĩnh vực của đời sống, đặc biệt là trong lĩnh vực quản lý. Đề án 112 Cải cách hành chính về thực hiện chính phủ điện tử của Thủ tướng Chính ph ủ đã mang lại lợi ích to lớn thiết thực cho công việc quản lý của các ngành các cấp. Mạng LAN được sử dụng rộng rãi và phổ biến, các sở, ban ngành, cơ quan, xí nghiệp đều lắp đặt hệ thống quản trị mạng này. Tạo điều kiện cho công việc quản lý thuận tiện nhanh chóng , chính xác hơn, hiệu quả công việc cao hơn. Trong khuôn khổ đồ án tốt nghiệp hệ Kỹ thuậ t viên chúng tôi trình bày về: “Khảo sát, thiết kế và xây dựng mạng Lan trong cơ quan xí nghiệp” Đồ án được bố cục làm 2 phần: Phần 1: Tổng quan về mạng. 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, trong chương này trình bày các ki ến thức cơ bản về mạng chạy trên bộ giao thức TCP/IP, mô hình OSI. Chương 3 – Mạng Lan và thiết kế mạng Lan , trong chương này trình bày các kiến thức cơ bản về LAN, các phương pháp điều khiển truy cập trong LAN, các công nghệ và các chuẩn cáp, các phương pháp đi cáp. Phần 2: Thiết kế mạng LAN. 1. Yêu cầu thiết kế. 2. Phân tích thiết kế hệ thống. 3. Cài đặt cấu hình h ệ thống. 4. Dự toán chi phí mua vật tư, thiết bị. Mục đích nghiên cứu Đồ án “Khảo sát thiết kế và xây dựng mạng LAN cho cơ quan xí nghiệp” chúng tôi có thể thiết kế và xây dựng các mạng LAN, WAN, và các mạng khác phục vụ theo yêu cầu của thực tế. Do thời gian và kiến thức có hạn nên bài viết còn nhiều hạn chế, rất mong sự đóng góp ý kiến của các thầy cô và các bạn. Khảo sát, thiết kế và xây dựng mạng LAN trong cơ quan xí nghiệp 3 CÁC TỪ TIẾNG ANH VIẾT TẮT TRONG ĐỒ ÁN Từ viết tắt Dạng đầy đủ CPU Center Processor Unit DNS Domain Name System FTP File Transfer Protocol GAN Global Area Network HTTP Hypertext Transfer Protocol ICMP Internet Control Message Protocol IGMP Internet Group Messages Protocol IP Internet Protocol ISO International Standard Oranization LAN Local Area Network MAC Media Access Control MAN Metropolitan Area Network NIC Network Information Center NLSP Netware Link Servise Protocol OS - IS Open System Interconnection Intermediate System To Intermediate System OSI Open Systems Interconnect 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 Khảo sát, thiết kế và xây dựng mạng LAN trong cơ quan xí nghiệp 4 MỤC LỤC Lời nói đầu 2 Các từ viết tắt trong đồ án 3 Phần 1: Tổng quan về mạng 7 Chương 1: Tổng quan mạng máy tính 7 1.1.Khái niệm mạng máy tính 8 1.2.Phân loại mạng máy tính 8 1.2.1. Phân loại theo phạm vi địa lý 8 1.2.2. Phân loại theo kỹ thuật chuyển mạch 9 1.2.2.1. Mạng chuyển mạch kênh 9 1.2.2.2. Mạng chuyể n mạch bản tin 10 1.2.2.3. Mạng chuyển mạch gói 10 1.2.3. Phân loại theo TOPO 11 1.2.3.1.Mạng hình sao 11 1.2.3.2.Mạng dạng vòng 12 1.2.3.3.Mạng dạng tuyến(Bus topolory) 13 1.2.3.4.Mạng kết hợp 14 1.2.4.Phân loại theo chức năng 14 1.2.4.1.Mạng theo mô hình Client- Server 14 1.2.4.2.Mạng ngang hàng 14 Chương 2: Mô hình tham chiếu hệ thống mở OSI và bộ giao thức TCP/IP 15 2.1. Mô hình OSI 15 2.1.1. Mục đích, ý nghĩa của OSI…………………… 15 2.2.2. Các giao thức trong OSI 17 2.2.3. Chức năng chủ yếu của các tầng của mô hình OSI 18 2.2. Bộ giao thức TCP/IP 22 2.2.1. Tổng quan về TCP/IP 22 2.2.2. So sánh OSI và TCP/IP 25 2.2.3. Các giao thức cơ bản trong bộ giao thức TCP/IP 2.2.3.1. Giao thức hiệu năng IP 26 Khảo sát, thiết kế và xây dựng mạng LAN trong cơ quan xí nghiệp 5 2.2.3.2. Giao thức hiệu năng UDP 28 2.2.3.3. Giao thức hiệu năng TCP 29 Chương 3: Mạng LAN và thiết kế mạng LAN 32 3.1. Các thiết bị LAN cơ bản 32 3.1.1. Các thiết bị chính của LAN 32 3.1.1.1. Card mạng- NIC 32 3.1.1.2. Repeater- Bộ lặp 33 3.1.1.3. Hub 33 3.1.1.4. Liên mạng 35 3.1.1.5. Cầu nối (bridge) 35 3.1.1.6. Bộ dẫn đường (router) 39 3.1.1.7. Bộ chuyển mạch(switch) 41 3.1.2. Hệ thống cáp dùng cho LAN 42 3.1.2.1. Cáp xoắn 42 3.1.2.2. Cáp đồng trục 42 3.1.2.3. Cáp sợi quang 43 3.2. Thiết kế mạng LAN 44 3.2.1. Mô hình phân cấp 44 3.2.2. Mô hình an ninh an toàn 45 3.2.3. Các bước thiết kế 50 3.2.3.1. Phân tích yêu cầu sử dụng 50 3.2.3.2. Lựa chọn các thiết bị phần cứng 50 3.2.3.3. Các phần mềm mạng 50 3.2.3.4. Công cụ quản lý quản trị 51 3.2.4. Xây dựng mạng LAN quy mô một toà nhà. 51 3.2.4.1. Các thiết bị cần thiết. 52 3.2.4.2. Phân tích yêu cầu 52 3.2.4.3. Thiết kế hệ thống 53 Phần 2: Khảo sát thiết kế mạng 53 1. Yêu cầu thiết kế 53 2. Phân tích thiết kế hệ thống 53 2.1. Bản vẽ chi tiết bố trí các thiết bị 58 2.2. Sơ đồ đấu nối mạng máy tính của Công ty 58 3. Cài đặt, cấu hình hệ thống. 58 Khảo sát, thiết kế và xây dựng mạng LAN trong cơ quan xí nghiệp 6 3.1. Cài đặt các dịch vụ cho server 58 3.2. Thiết lập cấu hình TCP/IP cho các máy trạm 58 3.3. Thực hiện kiểm tra hoạt động của mạng 60 3.3.1. Quá trình kiểm tra dùng mô hình OSI 63 3.3.2. Kiểm tra mạng với lệnh Ping 63 3.3.3. Kiểm tra các thông số cấu hình TCP/IP 64 4. Dự toán chi phí mua thiết bị, vật tư 65 Kết luận. 68 Hướng phát tri ển 69 Danh mục tài liệu tham khảo 70 Phụ lục 1. Phụ lục 1 71 1.1. Phương pháp bấm đấu RJ- 45 71 1.2. Phương pháp lắp đặt Outlet cho các nốt mạng 76 2. Phụ lục 2: Hướng dẫn cấu hình dịch vụ cấp phát địa chỉ động DHCP 77 2.1. Cài đặt DHCP 77 2.2. Cấu hình DHCP 80 3. Phụ lục 3: Hướng dẫn cấu hình chia sẻ kết nối Internet và chia sẻ máy in 84 Khảo sát, thiết kế và xây dựng mạng LAN trong cơ quan xí nghiệp 7 PHẦN 1: 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 thức 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 n ăm 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 chình là những dạng sơ khai của hệ thống máy tính . 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 1977 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 máy tính A gửi thông tin tới máy tính B thì B có thể trả lời lại A. Nói một cách khác, m ột số máy tính được kết nối với nhau và có thể trao đổi thông tin cho nhau gọi là mạng máy tính. PC1 PC2 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 Hình 1-1: Mô hình mạng căn bản. Khảo sát, thiết kế và xây dựng mạng LAN trong cơ quan xí nghiệp 8 lập muốn chia sẻ vời nhau phải thông qua việc in ấn hay sao chép trên đĩa mền, CD Rom…điều này gây nhiều bất tiện cho người dùng. Từ các máy tính riêng rẽ, độc lập với nhau, nếu ta kết nối chúng lại thành mạng máy tính thì chúng có thêm những ưu điễm 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 cầ n 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 cong rỗi, 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 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: • Mạng cục bộ LAN ( Local Area Network ) : là mạng được lắp đặt trong phạm vi hẹp, khoảng cách giữa các nút m ạng nhỏ hơn 10 Km. Kết nối được thực hiện thông qua các môi trường truyền Khảo sát, thiết kế và xây dựng mạng LAN trong cơ quan xí nghiệp 9 thông tốc độ cao ví dụ cáp đồng trục thay cáp quang. LAN thường được 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 thị 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- 100 Mbit/s ). • Mạ ng diện rộng WAN ( Wide Area Network ) : Phạm vi của mạng có thể vượt qua biên giới quốc gia và thậm chí cả châu lục.Thông thường kết nối này được thực hiện thông qua mạng viễn thông. Các WAN có thể được kết nối với nhau thành GAN hay tự nó đã 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 viễn thông và vệ tinh. Trong các khái niệ m 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 trong trường hợp này khi có hai trạm cần trao đổi thông tin với nhau thì giữa chúng sẽ được thiết lập một kênh (circuit) cố định và duy trì cho đến khi một trong hai bên ngắt liên lạc. Các dữ liệu chỉ được truyền theo con đường cố định ( hình 1). A S3 S4S2 S1 B S5 S6 Data1 Data3 Data2 Hình 1-2. Mạng chuyển mạch kênh Khảo sát, thiết kế và xây dựng mạng LAN trong cơ quan xí nghiệp 10 Mạng chuyển mạch kênh có tốc độ truyền cao và an toàn nhưng hiệu xuất xử 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 khác không được phép sử dụng kênh truyền này và phải tiêu tốn thời gian thiết lập con đường (kênh) cố định giữa 2 trạm. Mạng điện thoại là ví dụ điển hình của mạng chuyển mạch kênh. 1.2.2.2 M ạng chuyển mạch bản tin ( Message switched network) Thông tin cần truyền được cấu trúc theo một phân dạng đặc 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 . Tuỳ thuộc vào điều khiện về mạng, các thông tin khác nhau có thể được gửi đi theo các con đường khác nhau Ưu điểm : − Hiệ u 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 dữ thông báo cho đến khi kênh truyền 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 xuất sử dụng giải 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 đến thời gian đáp ứng và chất lượng truyền đi. Mạng chuyển m ạch bản tin thích hợp với các dịch vụ thông tin kiểu thư điện tử hơn là với các áp dụng có tính thời gian thực 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 (pachet) có khuôn dạng quy định trước. Mối 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 [...]... chức năng cần thiết giữa tầng mạng và các tầng trên, nó phân đoạn dữ liệu từ hệ thống máy truyền và tái thiết dữ liệu vào một luồng dữ liệu tại hệ thống máy nhận đảm bảo rằng việc bàn 19 Khảo sát, thiết kế và xây dựng mạng LAN trong cơ quan xí nghiệp giao các thông điệp giữa các thiết bị đáng tin cậy Tầng này thiết lập duy trì và kết thúc các mạch ảo đảm bảo cung cấp các dịch vụ sau: - Xếp thứ tự các... đoạn truyền dữ liệu mà thôi Gói tin của giao thức: Gói tin (Packet ) được hiểu như là một đơn vị thông tin dùng trong việc liên lạc, chuyển giao dữ liệu trong mạng máy tính Những thông điệp (message) trao đổi giữa các máy tính trong mạng, được tạo thành các gói tin ở các gói nguồn Và những gói tin này khi đích sẽ 17 Khảo sát, thiết kế và xây dựng mạng LAN trong cơ quan xí nghiệp được kết hợp lại thành... giữa ứng dụng và mạng • Presentation Layer (lớp trình bày ): thoả thuận khuôn dạng trao đổi dưc 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 16 Khảo sát, thiết kế và xây dựng mạng LAN trong cơ quan xí nghiệp • Network Layer (lớp mạng ): định hướng dữ liệu truyền trong môi trường liên mạng • Data... cầu nối đọc được các gói tin của tầng liên kết dữ liệu trong mô hình OSI và xử lý chúng trước khi quyết định có truyền đi hay không 35 Khảo sát, thiết kế và xây dựng mạng LAN trong cơ quan xí nghiệp Khi nhận được các gói tin Bridge chọn lọc và chỉ truyền đi những gói mà nó thấy cần thiết Điều này làm cho Bridge trở nên có ích khi nối một vài mạng với nhau và cho phép nó hoạt động một cách mềm dẻo A... thức hướng bit Các giao thức hướng ký tự được xây dựng dựa trên các ký tự đặc biệt của một bộ mã nào đó ( như ASCII hay EBCDIC), trong khi đó các giao thức hướng bit lại dùng các cấu trúc nhị phân( xâu bít ) để xây dựng các phần tử của giao thức (đơn vị dữ 21 Khảo sát, thiết kế và xây dựng mạng LAN trong cơ quan xí nghiệp liệu , các thủ tục), và khi nhận, dữ liệu sẽ được tiếp nhận lần lượt từng bit một... cho hệ thống 1.2.4.2 .Mạng ngang hàng (Peer- to- Peer): Các máy tính trong mạng có thể hoạt động vừa như một Client vừa như một Server 14 Khảo sát, thiết kế và xây dựng mạng LAN trong cơ quan xí nghiệp CHƯƠNG 2 MÔ HÌNH THAM CHIẾU HỆ THỐNG MỞ OSI VÀ BỘ GIAO THỨC TCP/IP 2.1.Mô hình OSI (Open Systems Interconnect): Ở thời kỳ đầu của công nghệ nối mạng, việc gửi và nhận dữ liệu ngang qua mạng thường gây nhầm... ID Subnet number Host ID Subnet Hình2-9 : Chia mạng con 28 Khảo sát, thiết kế và xây dựng mạng LAN trong cơ quan xí nghiệp Mặt nạ địa chỉ mạng con: Bên cạnh địa chỉ IP, một trạm cũng cần được biết việc định dạng địa chỉ mạng con: bao nhiêu bit trong trường hostid được dùng cho phần địa chỉ mạng con(subnetid) Thông tin này được chỉ ra trong mặt nạ địa chỉ mạng con (subnet mask).Subnet mask cũng là một... dụng và những thông tin cần thiết khác Trước khi phát triển công nghệ LAN các máy tính là độc lập với nhau, bị hạn chế bởi số lượng các chương trình tiện ích, sau khi nối mạng LAN rõ ràng hiệu quả của chúng tăng lên gấp bội 3.1.1.Các thiết bị nối chính của LAN: 3.1.1.1.Card mạng – NIC(Network Interface Card) 32 Khảo s thiết kế và xây dự mạng LAN tron cơ quan xí nghiệp sát, ế ựng g ng n p Card mạng. .. kế và xây dựng mạng LAN trong cơ quan xí nghiệp liệu không còn phần header nữa Hình vẽ 0-10 cho ta thấy lược đồ dữ liệu qua các tầng Trong hình vẽ này ta thấy tại các tầng khác nhau dữ liệu được mang những thuật ngữ khác nhau: - Trong tầng ứng dụng dữ liệu là các luồng được gọi là stream - Trong tầng giao vận, đơn vị dữ liệu mà TCP gửi xuống tầng dưới gọi là TCP segment - Trong tầng mạng, dữ liệu mà... dễ dàng đối với bất kỳ toà nhà nào 13 Khảo sát, thiết kế và xây dựng mạng LAN trong cơ quan xí nghiệp Kết hợp cấu hình sao và vòng (Star/Ring Topology) Cấu hình dạng kết hợp Star/Ring Topology, có một thẻ bài liên lạc được chuyển vòng quanh một cái bộ tập trung 1.2.4 Phân loại theo chức năng: 1.2.4.1 Mạng theo mô hình Client- Server: Một hay một số máy tính được thiết lập để cung cấp các dịch vụ như . Đồ án tốt nghiệp Khảo sát, thiết kế và xây dựng mạng LAN trong cơ quan xí nghiệp Khảo sát, thiết kế và xây dựng mạng LAN trong cơ quan. nghiên cứu Đồ án Khảo sát thiết kế và xây dựng mạng LAN cho cơ quan xí nghiệp chúng tôi có thể thiết kế và xây dựng các mạng LAN, WAN, và các mạng khác