Đang tải... (xem toàn văn)
Thiết kế mạng LAN cho trường học để nhà trường có thể quản lí công việc một cách dễ dàng và có hiệu quả cao
Website: http://www.docs.vn Email : lienhe@docs.vn Tel : 0918.775.368 LờI NóI ĐầU LờI NóI ĐầU Ngày nay, nền kinh tế của đất nớc đang ngày một phát triển và đang hoà nhập với nền kinh tế của khu vực cũng nh của thế giới. Cùng với sự phát triển đó mạng máy tính đã và đang trở nên rất quan trọng đối với chúng ta trong mọi lĩnh vực nh: Khoa học, quốc phòng, thơng mại, giáo dục hiện nay ở nhiều nơi, mạng đã trở thành một nhu cầu không thể thiếu đợc. Mạng LAN (local Area Networks) là một mô hình hiện nay đợc sử dụng phổ biến trong các doanh nghiệp vừa và nhỏ, trờng học, công sở Tuy là một mô hình mạng nhỏ nhng để đáp ứng hầu hết mọi yêu cầu của ngời sử dụng trong các ứng dụng mạng nh chia sẻ thông tin, tài nguyên trên mạng, làm việc trong môi trờng tơng tác Với việc sử dụng mạng LAN sẽ giảm đáng kể chi phí và thiết bị nhng vẫn đảm bảo tính chính xác và yêu cầu của công việc. Vì vậy em đã lựa chọn đề tài thực tập Thiết kế mạng LAN cho trờng học để nhà tr ờng có thể quản lí công việc một cách dễ dàng và có hiệu quả cao. Qua quá trình học tập, nghiên cứu và tham khảo tài liệu, em đã hoàn thành đề tài. Tuy nhiên do thời gian thực tập có hạn mà vốn kiến thức của em còn hạn chế nên không tránh khỏi thiếu xót. Em rất mong sự đóng góp ý kiến của các thầy cô giáo cùng các bạn sinh viên trong trờng để bản báo cáo thực tập môn học của em đợc hoàn thiện hơn. Em xin chân thành cảm ơn sự hớng dẫn tận tình của các thầy, cô giáo bộ môn Điện tử viễn thông, đặc biệt là thầy Phạm Văn Ngọc đã trực tiếp hớng dẫn em hoàn thành đề tài này. Chơng 1 Sinh viên: Nguyễn Thị Ngọc Th 1 Website: http://www.docs.vn Email : lienhe@docs.vn Tel : 0918.775.368 Tổng quan về mạng máy tính 1.1.Giới thiệu chung về mạng máy tính 1.1.1. Khái niệm mạng máy tính Mạng máy tính là hai hay nhiều máy tính đợc kết nối với nhau theo một cách nào đó sao cho chúng có thể trao đổi thông tin qua lại với nhau. 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 qua đĩa mềm. CD ROM, điều này hây rất nhiều bất tiện cho ng ời dùng. Các máy tính đợc kết nối thành mạng cho pháp các khả năng: Sử dụng chung các công cụ tiện ích. Chia sẻ kho dữ liệu dùng chung. Tăng độ tin cậy của hệ thống. Trao đổi thông điệp, hình ảnh Dùng chung các thiết bị ngoại vi (máy in, máy vẽ, modem ). Giảm thiểu chi phí và thời gian đi lại. Hình 1.1 Một hệ thống mạng máy tính đơn giản. 1.1.2. Phân loại mạng máy tính Sinh viên: Nguyễn Thị Ngọc Th 2 Máy in Website: http://www.docs.vn Email : lienhe@docs.vn Tel : 0918.775.368 Phơng thức kết nối mạng đợc sử dụng chủ yếu trong liên kết mạng, có hai phơng thức chủ yếu là điểm - điểm và điểm nhiều điểm. - Phơng thức điểm - điểm: các đờng truyền riêng biệt đợc thiết lập để nối các cặp máy tính lại với nhau. Mỗi máy tính có thể truyền hoặc nhận trực tiếp dữ liệu hoặc có thể làm trung gian nh lu trữ những dữ liệu mà nó nhận đợc rồi sau đó chuyển tiếp dữ liệu đi cho một máy khác để dữ liệu đó đạt tới đích. - Phơng thức điểm nhiều điểm: tất cả các trạm phân chia chung một đờng truyền vật lý. Dữ liệu đợc gửi đi từ một máy tính sẽ có thể đợc tiếp nhận bởi tất cả các máy tính còn lại, bởi vậy cần chỉ ra dịa chỉ đích của dữ liệu để mỗi máy tính căn ca vào đó kiểm tra xem dữ liệu có phải dành cho mình không nếu đúng thì nhận còn nếu không thì bỏ qua. Phân loại mạng máy tính theo vùng địa lý: - GAN (Global Area Network) kết nối máy tính từ các châu lục khác nhau. Thông thờng kết nối này đợc thực hiện thông qua mạng viễn thông và vệ tinh. - WAN (Wide Area Network) Mạng diện rộng, kết nối máy tính trong nội bộ các quốc gia hay giữa các quốc gia trong cùng một châu lục. Thông thờng kết nối này đợc thực hiện thông qua mạng viễn thông. - MAN (Metropolitan Area Network) kết nối các máy tính trong phạm vi một thành phố. Kết nối này đợc thông qua các môi trờng truyền thông tốc độ cao ( 50 100 Mbit/s). - LAN (Local Erea Network) Mạng cục bộ, kết nối các máy tính trong một khu vực bán kính hẹp thông thờng khoảng vài trăm mét. Kết nối đợc thực hiện thông qua các môi trờng truyền thông tốc độ cao. Các LAN có thể đợc kết nối với nhau thành WAN. Phân loại mạng máy tính theo tôpô: - Mạng dạng hình sao (Star Topology): ở dạng hình sao, tất cả các trạm đợc nối vào một thiết bị trung tâm có nhiệm vụ nhận tín hiệu từ các Sinh viên: Nguyễn Thị Ngọc Th 3 Website: http://www.docs.vn Email : lienhe@docs.vn Tel : 0918.775.368 trạm và chuyển tín hiệu đến trạm đích với phơng thức kết nối là phơng thức điểm - điểm. - Mạng hình tuyến ( Bus Topology): Trong dạng hình tuyến, các máy tính đều đợc nối vào một đờng dây truyền chính (bus). Đờng truyền chính này đợc giới hạn hai đầu bởi một loại đầu nối đặc biệt goi là Terminator (dùng để nhận biết là đầu cuối để kết thúc đờng truyền tại đây). Mỗi trạm đợc nối vào bus qua một đầu nối chữ T (T_connector) hoặc một bộ thu phát (Transceiver). Sinh viên: Nguyễn Thị Ngọc Th 4 Hình 1.2 Topology hình sao Terminator Hình 1.3 Topology hình tuyến T- Connecter Website: http://www.docs.vn Email : lienhe@docs.vn Tel : 0918.775.368 - Mạng dạng vòng ( Ring Topology): Các máy tính đợc liên kết với nhau thành một vòng tròn theo phơng thức điểm - điểm, qua đó mỗi một trạm có thể nhận và truyền dữ liệu theo vòng một chiều và dữ liệu đợc truyền theo từng gói một. - Mạng kết hợp: Trong thực tế tuỳ theo yêu cầu và mục đích cụ thể ta có thể thiết kế mạng kết hợp các dạng sao, vòng, tuyến để tận dụng các điểm mạnh của mỗi dạng. Sinh viên: Nguyễn Thị Ngọc Th 5 Spliter Station HUB Hình 1.5 Sơ đồ mạng kết hợp hình sao và vòng Repeater Hình 1.4 Topology dạng vòng Website: http://www.docs.vn Email : lienhe@docs.vn Tel : 0918.775.368 Phân loại mạng máy tính theo chức năng: - Mạng Client Server : một hay một số máy tính đợc thiết lập để cung cấp các dịch vụ nh file server, mail server, Web server, Print server, các máy tính đợc thiết lập để cung cấp các dịch vụ đợc gọi là server, còn các máy tính truy cập và sử dụng dịch vụ thì đợc gọi là Client. - Mạng ngang hàng (Peer - to Peer): Các máy tính trong mạng có thể hoạt động vừa nh một Client, vừa nh một Server. - Mạng kết hợp : Các máy tính thờng đợc thiết lập theo cả hai chức năng Client - Server và peer to peer. 1.1.3. Mô hình OSI Mô hình OSI đợc chia thành 7 tầng, mỗi tầng bao gồm những hoạt động, thiết bị và giao thức mạng khác nhau. Sinh viên: Nguyễn Thị Ngọc Th 6 Máy in Hình 1.7 Sơ đồ tiêu biểu về mạng ngang hàng hahjhhkjjhhhfgfhàng Máy in Máy phục vụ Hình 1.6 Sơ đồ tiêu biểu mạng dựa trên máy phục vụ. Website: http://www.docs.vn Email : lienhe@docs.vn Tel : 0918.775.368 - Mức 1: Mức vật lý (Physical Layer) Thực chất của mức này là thực hiện nối kết các phần tử của mạng thành một hệ thống bằng các phơng pháp vật lý, ở mức này sẽ có các thủ tục đảm bảo các yêu cầu về chuyển mạch hoạt động nhằm tạo ra các đờng truyền thực cho các chuỗi bit thông tin. - Mức 2: Mức liên kết dữ liệu (Data Link Layer) Nhiệm vụ của mức này là tiến hành chuyển đổi thông tin dới dạng chuỗi các bít ở mức mạng thành từng đoạn thông tin gọi là Frame. Sau đó đảm bảo truyền liên tiếp các Freme tới mức vật lý, đồng thời xử lí các thông báo từ trạm thu gửi trả lại. Nhiệm vụ chính của mức này là khởi tạo và tổ chức các Frame cũng nh xử lí các thông tin liên quan tới nó. - Mức 3: Mức mạng ( Network Layer) Mức mạng nhằm bảo đảm tảo đổi thông tin giữa các mạng con trong một mạng lớn, mức này còn đựơc gọi là mức thông tin giữa các mạng con với nhau. Trong mức mạng các gói dữ liệu có thể truyền đi theo từng đờng khác nhau để tới đích. Do vậy ở mức này phải chỉ ra đợc con đờng nào dữ liệu có Sinh viên: Nguyễn Thị Ngọc Th 7 7 Application 6 Presentation 5 Session 4 Transport 3 Network 2 Data links 1 Physical Application protocol 7 Application 6 Presentation 5 Session 4 Transport 3 Network 2 Data links 1 Physical Presentation Protocol Sesion protocol Transport protocol Network protocol Data protocol Physical protocol Computer Network Hình 1.8 Mô hình OSI Website: http://www.docs.vn Email : lienhe@docs.vn Tel : 0918.775.368 thể đi và con đờng nào bị cấm tại thời điểm đó. Thờng mức mạng đợc sử dụng trong trờng hợp mạng có nhiều con hoặc các mạng lớn và phân bố trên một không gian rộng với nhều nút thông tin khác nhau. - Mức 4: Mức truyền (Transport Layer) Nhiệm vụ của mức này là xử lí các thông tin để chuyển tiếp các chức năng từ mức trên nó (mức tiếp xúc) đến mức dới nó (mức mạng) và ngợc lại. Thực chất mức truyền là để đảm bảo thông tin giữa các máy chủ với nhau Mức này nhân các thông tin từ các mức tiếp xúc, phân chia thành các đơn vị dữ liệu nhỏ hơn và chuyển chúng tới mức mạng. - Mức 5: Mức tiếp xúc (Session Layer) Mức này cho phép ngời sử dụng tiếp xúc với nhau qua mạng. Nhờ mức tiếp xúc những ngời sử dụng lập đợc các đờng nối với nhau, khi cuộc hội thoại đợc thành lập thì mức này có thể quản lí cuộc hội thoại đó theo yêu cầu của ngời sử dụng. Một đờng nối giữa những ngời sử dụng đợc gọi là một cuộc tiếp xúc. Cuộc tiếp xúc cho phép ngời sử dụng đợc đăng ký vào một hệ thống phân chia thời gian từ xa hoặc chuyển một file giữa 2 máy. - Mức 6: Mức tiếp nhận (Presentation Layer) Mức này giải quyết các thủ tục tiếp nhận dữ liệu một cách chính quy vào mạng, nhiệm vụ của mức này là lựa chọn cách tiếp nhận dữ liệu, biến đổi các ký tự, chữ số của mã ASCII hay các mã khác và các ký tự điều khiển thành một kiểu mã nhị phân thống nhất để các loịa máy khác nhau đều có thể thâm nhập vào hệ thống mạng. - Mức 7: Mức ứng dụng (Application Layer) Mức này có nhiệm vụ phục vụ trực tiếp cho ngời sử dụng, cung cấp tất cả các yêu cầu phối ghép cần thiết cho ngời sử dụng, yêu cầu phục vụ chung nh chuyển các File, sử dụng các Terminal của hệ thống, mức sử dụng bảo đảm tự động hoá quá trình thông tin, giúp cho ngời sử dụng khai thác mạng tốt nhất. Sinh viên: Nguyễn Thị Ngọc Th 8 Website: http://www.docs.vn Email : lienhe@docs.vn Tel : 0918.775.368 1.2. Mạng LAN 1.2.1. Khái niệm Mạng LAN là mạng máy tính mà khoảng cách tối đa của 2 node bất kỳ trong mạng không vợt quá vài km, và thông thờng mạng LAN cục bộ đợc xây dựng và cài đặt trong các cơ quan, xí nghiệp trên phạm vi tơng đối hẹp. 1.2.2. Mô hình mạng LAN Hình 1.9 Mô hình mạng LAN 1.3. Các thiết bị dùng để kết nối mạng LAN 1.3.1. Card mạng Card mạng còn đợc gọi là card giao tiếp mạng NIC (Network Interface Card) đợc lắp đặt trong mỗi máy tính trong mạng cục bộ. Card này có nhiệm vụ chuyển dữ liệu từ máy tính vào cáp mạng và ngợc lại. Điều này chính là sự chuyển đổi từ tín hiệu số của máy tính thành các tín hiệu điện hay quang đợc truyền dẫn trên cáp mạng. Đồng thời nó cũng thực hiện chức năng tổ hợp dữ liệu thành các gói và xác định nguồn và đích của gói. Sinh viên: Nguyễn Thị Ngọc Th 9 Website: http://www.docs.vn Email : lienhe@docs.vn Tel : 0918.775.368 1.3.2. Hub (Bộ tập trung) Hub là một trong những yếu tố quan trọng nhất của LAN, đây là điểm kết nối day trung tâm của mạng, tất cả các trạm trên mạng LAN đợc kết nối thông qua Hub. Hub thờng đợc dùng để nối mạng, thông qua những đầu cắm của nó ngời ta liên kết với các máy tính dới dạng hình sao. Một hub thông th- ờng có nhiều cổng nối với ngời sử dụng để gắn máy tính và các thiết bị ngoại vi. Mỗi cổng hỗ trợ một bộ kết nối dùng cặp dây xoắn 10BATET từ mỗi trạm của mạng. Khi tín hiệu đợc truyền từ một trạm tới Hub, nó đợc lặp lại trên khắp các cổng khác của Hub. Các hub thông minh có thể định dạng, kiểm tra cho phép hoặc không cho phép bởi ngời điều hành mạng từ trung tâm quản lý hub. Về cơ bản, trong mạng Ethernet, hub hoạt động nh một repeater có nhiều cổng. 1.3.3. Switch (Bộ chuyển mạch) Bộ chuyển mạch là sự tiến hoá cuả cầu, nhng có nhiều cổng và dùng các mạch tích hợp nhanh để giảm độ trễ của việc chuyển khung dữ liệu. Switch giữa bảng địa chỉ MAC của mỗi cổng và thực hiện giao thức Spanning Tree. Switch cũng hoạt động ở tầng data link và trong suốt với các giao thức ở tầng trên. 1.1.4.Repeater (Bộ khuyếch đại) Repeater là thiết bị trung gian thực hiện chức năng chuyển tiếp ở mức vật lí, nó có tác dụng khuyếch đại tín hiệu trên đờng truyền do đó đợc sử dụng để kéo dài cáp mạng. Nó không thể sử dụng để nối các mạng có công nghệ khác nhau. Repeater hoạt động tại tầng vật lí, nó tiếp nhận tín hiệu từ một đoạn mạch tái tạo và truyền đến đoạn mạng kế tiếp. Muốn chuyển gói dữ liệu qua bộ phát lặp từ đoạn mạng này sang đoạn mạng kế tiếp, gói dữ liệu và giao thức Logical Link Control (LLC) phải giống nhau trên mỗi đoạn mạng. Bộ phát lặp không dịch hoặc lọc bất kì tín hiệu nào, để thiết bị này có thể hoạt động, cả hai đoạn mạng nối bộ chuyển tiếp phải có cùng phơng pháp truy cập. Sinh viên: Nguyễn Thị Ngọc Th 10 [...]... sao cho dễ dàng trong việc theo dõi và quản trị để đảm bảo sự vận hành suôn sẻ của các tính năng 2.1.2 Khảo sát thực trạng cho trờng PTDT Nội trú huyện Na Hang Nhà trờng phải quản lí một lợng học sinh ở nội trú khá đông về công việc học hành, ăn, ngủ, của các em Hầu nh việc quản lí học sinh trong giờ học và ngoài giờ học đều mang tính thủ công nên rất khó khăn cho ban quản lí kí túc và ban giám hiệu nhà. .. 0918.775.368 Chơng 2 Thiết kế hệ thống mạng LAN cho trờng học 2.1 Phân tích 2.1.1 Những yêu cầu chung của việc thiết kế mạng Để thiết kế cho một mạng máy tính có rất nhiều giải pháp thiết kế nhng việc thiết kế đó phải đạt đợc những yêu cầu chung sau: - Khả năng vận hành: Tiêu chí đầu tiên là mạng phải hoạt động, mạng phải đáp ứng các yêu cầu về công việc của ngời sử dụng, phải cung cấp khả năng kết nối giữa... pháp giảng dạy phục vụ cho công tác dạy và học của học sinh và giáo viên trong nhà trờng Cập nhật các chủ trơng chính sách mới của nhà nớc một cách chủ động, nhanh chóng và có hiệu quả 2.2 Phơng án thiết kế mạng LAN cho trờng PTDT Nội trú huyện Na Hang *) Phơng án thiết kế Thiết kế mạng là chọn ra một cấu hình đúng cho một phơng án cụ thể, phải thoả mãn đợc mục đích và nhu cầu của ngời sử dụng, đồng thời... làm việc của kế toán để quản lí tiền lơng của giáo viên, tiền ăn hàng tháng của học sinh ở nội trú Phòng 4 (Phòng dành cho ban quản lí kí túc): rộng 25m2, đặt 1 máy tính trên bàn làm việc để quản lí số lợng học sinh trong kí túc Phòng 5 (Phòng phó hiệu trởng): rộng 30m2, đặt 1 máy tính trên bàn làm việc để quản lí công tác vệ sinh, lao động của toàn trờng và một số nhiệm vụ khác Tổng số máy cho. .. Dãy nhà 2 tầng gồm các lớp học, ngoài các lớp học ra thì tầng 2 có một phòng thí nghiệm và một phòng máy có 23 máy tính - Dãy nhà 1 tầng cách dãy nhà 2 tầng 100m Giữa hai dãy nhà là sân trờng, Sử dụng cáp quang mắc trên cột điện tới các dãy nhà cần chú ý tới các nơi cột điện 3 pha gây mất tín hiệu mạng Do nhu cầu xử lý công việc mà nhà trờng cần có sự liên kết móc nối với nhau để dễ dàng quản lí nhiệm... với một tốc độ và độ tin cậy chấp nhận đợc - Khả năng mở rộng: Mạng phải đợc mở rộng, thiết kế ban đầu phải đợc mở rộng mà không gây ra một sự thay đổi lớn nào trong thiết kế tổng thể - Khả năng tơng thích: Mạng phải đợc thiết kế với một cặp mặt luôn hớng về các công nghệ mới và phải đảm bảo rằng không ngăn cản việc đa vào các công nghệ mới trong tơng lai - Có thể quản lí đợc: Mạng phải đợc thiết kế. .. vậy để khắc phục những khó khăn đó Sinh viên: Nguyễn Thị Ngọc Th 17 Website: http://www.docs.vn Email : lienhe@docs.vn Tel : 0918.775.368 Nhà trờng có nhu cầu sử dụng mạng máy tính để quản lí mọi công việc của nhà trờng một cách dễ dàng Hiện nay nhà trờng có hai dãy nhà: - Dãy nhà một tầng gồm 5 phòng: + Phòng hiệu trởng + Phòng th viện + Phòng tài vụ + Phòng dành cho ban quản lí kí túc + Phòng phó hiệu. .. quang Switch Nhà 1 tầng Switch Nhà 2 tầng *) Các thông số về thiết bị Dãy nhà 1 tầng có 5 phòng: cách toà nhà 2 tầng 100m Phòng 1 ( Phòng hiệu trởng): rộng 30m2, đặt 1 máy tính tại bàn làm việc gần cửa ra vào để quản lí cán bộ, giáo viên và học sinh Phòng 2 ( Phòng th viện): rộng 45m2, đặt 1 máy tính trên bàn làm việc để quản lí sách, tài liệu, đồ dùng dạy họccủa nhà trờng Sinh viên: Nguyễn Thị... Server, tủ thiết bị mạng đặt gần tờng của phòng tin học, kích thớc tủ mạng: cao 180cm, rộng 60cm, dài 80cm, Router, modem, thiết bị Backup dữ liệu, đặt 2 máy cho giáo viên tin học Tổng số máy cho dãy nhà 2 tầng là 22 máy Client Dãy nhà mở rộng: 3 tầng cách toà nhà 2 tầng 150m Tầng 1 (Internet Cafe) rộng 100m2 có 20 máy để giải trí và truy cập Internet Tầng 2 (kí túc nữ) rộng 150m2 có 1 máy quản lí số... cần cắm một đầu cáp mạng này vào card mạng và đầu kia vào một Port của thiết bị trung tâm (Hub hay Switch) Sau khi nối kết cáp mạng bạn thấy đèn ngay Port (Hub hay Switch) mới cắm sáng lên tức là về liên kết vật lí giữa thiết bị trung tâm và nút là tốt Nếu không thì bạn phải kiểm tra lại cáp mạng đã bấm tốt cha hay card mạng đã cài tốt cha 2.2.4 Kết nối Internet Sau khi đã thiết lập mạng hay nói cách . của công việc. Vì vậy em đã lựa chọn đề tài thực tập Thiết kế mạng LAN cho trờng học để nhà tr ờng có thể quản lí công việc một cách dễ dàng và có hiệu. Nhà trờng có nhu cầu sử dụng mạng máy tính để quản lí mọi công việc của nhà trờng một cách dễ dàng. Hiện nay nhà trờng có hai dãy nhà: - Dãy nhà một tầng