Tu hoc Mang Lan

Module 1: KIẾN THỨC CƠ BẢN VỀ MẠNG, MẠNG LAN, GIAO THỨC TCP/IP VÀ ĐỊA CHỈ IP.. I.. Network number.host.host).. Network number.Network number.host)..[r]

Module 1: KIẾN THỨC CƠ BẢN VỀ MẠNG, MẠNG LAN, GIAO THỨC TCP/IP VÀ ĐỊA CHỈ IP

I Giới thiệu chung mạng:

1 Sự hình thành mạng máy tính

2 Mạng máy tính gì?

3 Các mục tiêu việc tạo nên mạng máy tính

4 Phân loại mạng máy tính

4.1 Phân loại mạng theo khoảng cách địa lý : 3

4.2 Phân loại theo kỹ thuật chuyển mạch: 4

4.3 Phân loại theo kiến trúc mạng sử dụng 5

4.4 Phân loại theo hệđiều hàng mạng 5

5. Các mạng máy tính thơng dụng nhất 6

5.1 Mạng cục LAN (Local Network Area) 6

5.2 Mạng diện rộng WAN (Wide Area Network) với kết nối LAN to LAN 6

5.3 Liên mạng INTERNET 6

5.4 Mạng INTRANET 6

II Mạng cục - LAN (Local Area Network): 8

1 Khái niệm 8

2 Các đặc tính kỹ thuật LAN 8

3 Các topo mạng 9

3.1 Định nghĩa Topo mạng 9

3.2 Mạng hình 10

3.3 Mạng trục tuyến tính (Bus): 11

3.4 Mạng vòng 11

3.5 Kết nối hỗn hợp 12

4 Các loại cáp truyền hướng dẫn cách bấm cáp mạng loại 12

4.1 Các loại cáp truyền 12

4.2 Các thiết bị kết nối 16

4.3 Những điều cần biết trình thiết lập mạng LAN: 21

III Cấu hình TCP/IP máy tính: 28

1 Cấu hình TCP/IP động: 28

2 Cấu hình tĩnh: 30

3 Kiểm tra kết nối: 33

IV Xử lý lỗi mạng LAN 34

1 Kiểm tra lỗi cáp thiết bị 34

2 Xử lý lỗi TCP/IP LAN 35

2.2 Kiểm tra cấu hình TCP/IP: 36

I Giới thiệu chung mạng:

Trong lịch sử phát triển loài người, kỷ XX đánh dấu cách mạng công nghệ thông tin, bao gồm vấn đề: thu thập, xử lý phân phối thông tin Điều đặc biệt khả thu thập, xử lý phân phối thông tin người tăng lên, nhu cầu người việc xử lý thơng tin cách tinh vi, phức tạp lại tăng nhanh

Ngày máy tính điện tử sử dụng phổ biến, việc kết nối máy tính mạng xu hướng tất yếu, không lĩnh vực nghiên cứu tuý mà hầu hết lĩnh vực hoạt động người

1 Sự hình thành mạng máy tính

Giai đoạn đầu (khoảng 1960) hệ thống máy tính tập trung hố cao độ, thường máy tính tập trung một vài văn phòng Chỉ có quan, cơng ty có khả tài lớn trang bị vài máy tính điện tử

Trong hệ thống máy tính tập trung thường sử dụng máy tính lớn (Mainframe) nhiều trạm đầu cuối (Terminal) nối với Trong hệ thống này, máy Mainframe phải xử lý tất công việc, trạm làm việc chỉđơn hình bàn phím khơng có nhớ, khơng có ổ đĩa, khơng có khả tính tốn xử lý liệu Nó có chức gửi yêu cầu nhận kết từ máy tính trung tâm hiển thị hình, ta gọi trạm làm việc trạm câm (Dumb Terminal)

Nhược điểm hệ thống tập trung là: Các máy trạm phải phụ thuộc hoàn toàn vào máy tính trung tâm hệ thống khơng coi mạng máy tính

2 Mạng máy tính gì?

Mạng máy tính hệ thống máy tính độc lập kết nối với thông qua đường truyền vật lý tuân theo quy ước truyền thơng

Khái niệm máy tính độc lập có nghĩa máy tính khơng có máy có khả khởi động đình máy khác

Các quy ước truyền thơng sởđể máy tính "nói chuyện" với yếu tố quan trọng hàng đầu nói cơng nghệ mạng máy tính

3 Các mục tiêu việc tạo nên mạng máy tính

• Sử dụng chung tài ngun: chương trình, liệu, thiết bị

• Tăng độ tin cậy hệ thống thông tin: Nếu máy tính hay đơn vị liệu mạng bị hỏng ln sử dụng máy tính khác hay đơn vị liệu

• Tiết kiệm chi phí • Quản lý tập trung

• Tạo mơi trường truyền thông mạnh nhiều người sử dụng phạm vi địa lý rộng Mục tiêu ngày trở nên quan trọng

4 Phân loại mạng máy tính

Có nhiều cách phân loại mạng khác tuỳ thuộc vào yếu tố chọn dùng để làm tiêu phân loại, thông thường người ta phân loại mạng theo tiêu chí sau :

• Khoảng cách địa lý mạng

• Kỹ thuật chuyển mạch mà mạng áp dụng • Kiến trúc mạng

• Hệđiều hành mạng sử dụng

4.1 Phân loại mạng theo khoảng cách địa lý :

Nếu lấy khoảng cách địa lý làm yếu tố phân loại mạng ta có mạng cục bộ, mạng thị, mạng diện rộng, mạng tồn cầu

Mạng cục bộ ( LAN - Local Area Network ) : mạng cài đặt phạm vi tương đối nhỏ hẹp tồ nhà, xí nghiệp với khoảng cách lớn máy tính mạng vịng vài km trở lại

Mạng thị ( MAN - Metropolitan Area Network ) : mạng cài đặt phạm vi đô thị, trung tâm văn hố xã hội, có bán kính tối đa khoảng 100 km trở lại

Mạng toàn cầu ( GAN - Global Area Network ) : mạng có phạm vi trải rộng tồn cầu

4.2 Phân loại theo kỹ thuật chuyển mạch:

Nếu lấy kỹ thuật chuyển mạch làm yếu tố để phân loại có: mạng chuyển mạch kênh, mạng chuyển mạch thông báo mạng chuyển mạch gói

Mạch chuyển mạch kênh (circuit switched network) : Khi có hai thực thể cần truyền thơng với chúng thiết lập kênh cố định trì kết nối hai bên ngắt liên lạc Các liệu truyền theo đường cố định Nhược điểm chuyển mạch kênh tiêu tốn thời gian để thiết lập kênh truyền cốđịnh hiệu suất sử dụng mạng không cao

Mạng chuyển mạch thông báo (message switched network) : Thông báo đơn vị liệu người sử dụng có khn dạng quy định trước Mỗi thơng báo có chứa thơng tin điều khiển rõ đích cần truyền tới thơng báo Căn vào thông tin điều khiển mà nút trung gian chuyển thơng báo tới nút đường dẫn tới đích thông báo Như nút cần phải lưu giữ tạm thời đểđọc thông tin điều khiển thông báo, thấy thơng báo khơng gửi cho tiếp tục chuyển tiếp thông báo Tuỳ vào điều kiện mạng mà thơng báo có thểđược chuyển theo nhiều đường khác

Ưu điểm phương pháp là :

• Hiệu suất sử dụng đường truyền cao khơng bị chiếm dụng độc quyền mà phân chia nhiều thực thể truyền thơng

• Mỗi nút mạng lưu trữ thơng tin tạm thời sau chuyển thơng báo đi, có thểđiều chỉnh để làm giảm tình trạng tắc nghẽn mạng

• Có thể điều khiển việc truyền tin cách xếp độ ưu tiên cho thơng báo

• Có thể tăng hiệu suất xử dụng giải thông mạng cách gắn địa quảng bá (broadcast addressing) để gửi thông báo đồng thời tới nhiều đích

Nhược điểm phương pháp là:

Mạng chuyển mạch gói (packet switched network): thơng báo chia thành nhiều gói nhỏ gọi gói tin (packet) có khn dạng qui định trước Mỗi gói tin chứa thơng tin điều khiển, có địa nguồn (người gửi) địa đích (người nhận) gói tin Các gói tin thơng báo có thểđược gởi qua mạng tới đích theo nhiều đường khác

Phương pháp chuyển mạch thông báo chuyển mạch gói gần giống Điểm khác biệt gói tin giới hạn kích thước tối đa cho nút mạng (các nút chuyển mạch) xử lý tồn gói tin nhớ mà lưu giữ tạm thời đĩa Bởi nên mạng chuyển mạch gói truyền liệu hiệu so với mạng chuyển mạch thông báo

Tích hợp hai kỹ thuật chuyển mạch kênh chuyển mạch gói vào mạng thống mạng tích hợp số (ISDN Integated Services Digital Network)

4.3 Phân loại theo kiến trúc mạng sử dụng

Kiến trúc mạng bao gồm hai vấn đề: hình trạng mạng (Network topology) giao thức mạng (Network protocol)

Hình trạng mạng: Cách kết nối máy tính với mặt hình học mà ta gọi tô pô mạng

Giao thức mạng: Tập hợp quy ước truyền thông thực thể truyền thông mà ta gọi giao thức (hay nghi thức) mạng

Khi phân loại theo topo mạng người ta thường có phân loại thành: mạng hình sao, trịn, tuyến tính

Phân loại theo giao thức mà mạng sử dụng người ta phân loại thành mạng : TCPIP, mạng NETBIOS

Tuy nhiên cách phân loại không phổ biến áp dụng cho mạng cục bộ

4.4 Phân loại theo hệđiều hàng mạng

Nếu phân loại theo hệđiều hành mạng người ta chia theo mơ hình mạng ngang hàng, mạng khách/chủ phân loại theo tên hệ điều hành mà mạng sử dụng: Windows NT, Unix, Novell

5 Các mạng máy tính thơng dụng 5.1 Mạng cục bộ LAN (Local Network Area)

Một mạng cục kết nối nhóm máy tính thiết bị kết nối mạng lắp đặt phạm vịđịa lý giới hạn, thường nhà khu cơng sở Mạng có tốc độ cao, có xu hướng sử dụng rộng rãi Các thông tin mạng LAN giới thiệu chi tiết mục II

5.2 Mạng diện rộng WAN (Wide Area Network) với kết nối LAN to LAN Mạng diện rộng kết nối mạng LAN, mạng diện rộng trải phạm vi vùng, quốc gia lục địa chí phạm vi tồn cầu Mạng có tốc độ truyền liệu không cao, phạm vi địa lý không giới hạn

Hình 1.1: Mơ hình kết nối mạng WAN

5.3 Liên mạng INTERNET

Với phát triển nhanh chóng cơng nghệ đời liên mạng INTERNET Mạng Internet sở hữu nhân loại, kết hợp nhiều mạng liệu khác chạy tảng giao thức TCP/IP

Thực mạng INTERNET thu nhỏ vào quan/công ty/tổ chức hay bộ/ngành, giới hạn phạm vi người sử dụng, có sử dụng cơng nghệ kiểm sốt truy cập bảo mật thông tin

II Mạng cục - LAN (Local Area Network): 1 Khái niệm

Mạng cục LAN (Local Area Network) hệ thống truyền thông tốc độ cao thiết kế để kết nối máy tính thiết bị xử lý liệu khác hoạt động với khu vực địa lý nhỏ tầng tòa nhà, tòa nhà… Tên gọi “mạng cục bộ” xem xét từ quy mơ mạng Tuy nhiên, khơng phải đặc tính mạng cục thực tế, quy mô mạng định nhiều đặc tính cơng nghệ mạng Sau số đặc điểm mạng cục bộ:

Đặc điểm mạng cục bộ:

- Mạng cục có quy mơ nhỏ, thường bán kính vài km Đặc điểm cho phép không cần dùng thiết bị dẫn đường với mối liên hệ phức tạp

- Mạng cục thường sở hữu tổ chức Điều dường quan trọng thực tếđó điều quan trọng để việc quản lý mạng có hiệu

Mạng cục có tốc độ cao lỗi Trên mạng rộng tốc độ nói chung đạt vài Kbit/s Cịn tốc độ thơng thường mạng cục 10, 100 Mb/s tới với Gigabit Ethernet, tốc độ mạng cục có thểđạt 1Gb/s Xác xuất lỗi thấp

2 Các đặc tính kỹ thuật LAN

- Đường truyền: Là thành phần quan trọng mạng máy tính, phương tiện dùng để truyền tín hiệu điện tử máy tính Các tín hiệu điện tử thơng tin, liệu biểu thị dạng xung nhị phân (ON_OFF), tín hiệu truyền máy tính với thuộc sóng điện từ, tuỳ theo tần số mà ta dựng đường truyền vật lý khác Các máy tính kết nối với loại cáp truyền: cáp đồng trục, cáp xoắn đôi

- Chuyển mạch: Là đặc trưng kỹ thuật chuyển tín hiệu nút mạng, nút mạng có chức hướng thơng tin tới đích mạng Trong mạng nội bộ, phần chuyển mạch thực thông qua thiết bị chuyển mạch HUB, Switch

Khi nói đến kiến trúc mạng người ta muốn nói tới hai vấn đề topo mạng (Network topology) giao thức mạng (Network protocol)

+ Network Topology: Cách kết nối máy tính với mặt hình học mà ta gọi Topo mạng

Các hình trạng mạng là: hình sao, hình bus, hình vịng

+ Network Protocol: Tập hợp quy ước truyền thông thực thể truyền thông mà ta gọi giao thức (hay nghi thức) mạng

Các giao thức thường gặp là: TCP/IP, NETBIOS, IPX/SPX,

- Hệ điều hành mạng: Hệ điều hành mạng phần mềm hệ thống có chức sau:

+ Quản lý tài nguyên hệ thống, tài nguyên gồm:

Tài nguyên thông tin (về phương diện lưu trữ) hay nói cách đơn giản quản lý tệp Các công việc lưu trữ tệp, tìm kiếm, xóa, copy, nhóm, đặt thuộc tính thuộc nhóm cơng việc

Tài nguyên thiết bị:Điều phối việc sử dụng CPU, thiết bị ngoại vi để tối ưu hóa việc sử dụng

+ Quản lý người dựng công việc hệ thống

Hệđiều hành đảm bảo giao tiếp người sử dụng, chương trình ứng dụng với thiết bị hệ thống

+ Cung cấp tiện ích cho việc khai thác hệ thống thuận lợi (ví dụ Format đĩa, chép tệp thư mục, in ấn chung )

Các hệ điều hành mạng thông dụng là: WindowsNT, Windows9X, Windows 2000, Unix, Novell

3 Các topo mạng

3.1 Định nghĩa Topo mạng

Cách kết nối máy tính với mặt hình học mà ta gọi topo mạng Có hai kiểu nối mạng chủ yếu là:

• Nối kiểu điểm - điểm (point - to - point)

Theo kiểu điểm - nhiều điểm, tất nút phân chia đường truyền vật lý chung Dữ liệu gửi từ nút sẽđược tiếp nhận tất nút cịn lại mạng, cần địa chỉđích liệu để vào nút kiểm tra xem liệu có phải gửi cho khơng

Phân biệt kiểu topo mạng cục kiểu topo mạng diện rộng

Topo mạng diện rộng thơng thường nói đến liên kết mạng cục thông qua dẫn đường (router) Đối với mạng diện rộng topo mạng hình trạng hình học dẫn đường kênh viễn thơng cịn nói tới topo mạng cục người ta nói đến liên kết máy tính

3.2 Mạng hình

Hình 1.2: Kết nối hình

Mạng hình có tất trạm kết nối với thiết bị trung tâm có nhiệm vụ nhận tín hiệu từ trạm chuyển đến trạm đích Tuỳ theo yêu cầu truyền thơng mạng mà thiết bị trung tâm chuyển mạch (switch), chọn đường (router) phân kênh (hub) Vai trò thiết bị trung tâm thực việc thiết lập liên kết điểm-điểm (point-to-point) trạm

Ưu điểm topo mạng hình sao:

Thiết lập mạng đơn giản, dễ dàng cấu hình lại mạng (ví dụ thêm, bớt trạm), dễ dàng kiểm soát khắc phục cố, tận dụng tối đa tốc độ truyền đường truyền vật lý

Nhược điểm topo mạng hình sao:

Độ dài đường truyền nối trạm với thiết bị trung tâm bị hạn chế (trong vịng 100m, với cơng nghệ nay)

3.3 Mạng trục tuyến tính (Bus):

Hình 1.3: Kết nối kiểu bus

Trong mạng trục tất trạm phân chia đường truyền chung (bus) Đường truyền giới hạn hai đầu hai đầu nối đặc biệt gọi terminator Mỗi trạm nối với trục qua đầu nối chữ T (T-connector) thiết bị thu phát (transceiver)

Khi trạm truyền liệu tín hiệu quảng bá hai chiều bus, tức trạm cịn lại thu tín hiệu trực tiếp Đối với bus chiều tín hiệu chỉđi phía, lúc terminator phải thiết kế cho tín hiệu phải dội lại bus trạm mạng thu nhận tín hiệu Như với topo mạng trục liệu truyền theo liên kết điểm-đa điểm (point-to-multipoint) hay quảng bá (broadcast)

Ưu điểm : Dễ thiết kế, chi phí thấp

Nhược điểm: Tính ổn định kém, nút mạng hỏng toàn mạng bị ngừng hoạt động

3.4 Mạng vòng

Hình 1.4: Kết nối kiểu vịng

nhiệm vụ nhận tín hiệu chuyển tiếp đến trạm vòng Như tín hiệu lưu chuyển vịng theo chuỗi liên tiếp liên kết điểm-điểm repeater cần có giao thức điều khiển việc cấp phát quyền truyền liệu vòng mạng cho trạm có nhu cầu

Để tăng độ tin cậy mạng ta lắp đặt thêm vịng dự phịng, vịng có cố vịng phụ sẽđược sử dụng

Mạng hình vịng có ưu nhược điểm tương tự mạng hình sao, nhiên mạng hình vịng địi hỏi giao thức truy nhập mạng phức tạp mạng hình

3.5 Kết nối hỗn hợp

Là phối hợp kiểu kết nối khác ví dụ hình cấu trúc phân tầng kiểu hình hay HUB nối với theo kiểu bus cịn từ HUB nối với máy theo hình

Hình 1.5: Một kết nối hỗn hợp

4 Các loại cáp truyền hướng dẫn cách bấm cáp mạng loại 4.1 Các loại cáp truyền

Hiện phần lớn khách hàng dùng cáp đôi dây xoắn để kết nối thiết bị mạng LAN họ Cáp đôi dây xoắn cáp gồm hai dây đồng xoắn để tránh gây nhiễu cho đơi dây khác, kéo dài tới vài km mà không cần khuyếch đại Giải tần cáp dây xoắn đạt khoảng 300–4000Hz, tốc độ truyền đạt vài Kbps đến vài Mbps Cáp xoắn có hai loại:

Hub Hub

HUB

Bộ chuyển

• Loại có bọc kim loại để tăng cường chống nhiễu gọi cáp STP ( Shield Twisted Pair) Loại vỏ bọc kim có nhiều đơi dây Về lý thuyết tốc độ truyền đạt 500 Mb/s thực tế thấp nhiều (chỉđạt 155 Mb/s với cáp dài 100 m)

• Loại khơng bọc kim gọi UTP (UnShield Twisted Pair), chất lượng STP giá thành rẻ Cáp UTP chia làm hạng tuỳ theo tốc độ truyền Cáp loại dùng cho điện thoại Cáp loại truyền với tốc độ 100Mb/s hay dùng mạng cục vừa rẻ vừa tiện sử dụng Cáp có đôi dây xoắn nằm vỏ bọc

Hình 1.6: Cáp UTP

Hình cáp xoắn đôi CAT 5, loại cáp phổ biển dùng mạng LAN đầu khách hàng Mỗi sợi cáp có lõi chia làm cặp Mỗi cặp gồm dây màu dây khoang mầu xoắn lại với Để đảm bảo cáp hoạt động tin cậy, không nên tháo xoắn chúng nhiều mức cần thiết (6mm)

Hình 1.7: Hai chuẩn bấm cáp T-568B Và T-568A

Có chuẩn bấm dây cho loại cáp chuẩn T-568A chuẩn T-568B Với loại có cách xếp cáp vào đầu RJ45 khác Với chuẩn T-568B, cặp cam lục đưa vào chân 1,2 3,6 cách tương ứng đầu RJ45 Chuẩn T-568A đảo cặp cam va cặp lục cặp lục đưa vào chân 1,2 cặp cam đưa vào chân 3,6 Điều làm cho cặp lam cặp cam nằm chân giữa, phù hợp với chuẩn kết nối công ty điện thoại Do chuẩn T-568A coi chuẩn hay sử dụng cịn chuẩn T-568B chuẩn thay

Sơđồ chân của chuẩn T-568B:

Pin Color Pair Description

1 White/Orange TxData +

2 Orange TxData -

3 White/Green RcData +

4 Blue Unused

5 White/Blue Unused

6 Green RcData -

7 White/Brown Unused Brown Unused

1 White/Green RcData +

2 Green RcData -

3 White/Orange TxData +

4 Blue Unused

5 White/Blue Unused

6 Orange TxData -

7 White/Brown Unused Brown Unused Cáp thẳng cáp chéo:

Nói chung hầu hết trường hợp sử dụng cáp thẳng Cáp thẳng cáp có chân đầu kết nối đến chân đầu cách tương ứng Ví dụ: Chân đầu nối với chân đầu kia…Ta sử dụng cáp chéo kết nối thiết bị trực tiếp với mà không qua Hub hay switch Cáp chéo đấu chéo chân 1,2 chân 3,6 đầu RJ 45 với để giao diện giống giao tiếp với

Crossover Cable RJ-45 PIN RJ-45 PIN Rx+ Tx+ Rc- Tx- Tx+ Rc+ Tx- Rc-

Straight Through Cable RJ-45 PIN RJ-45 PIN Tx+ Rc+ Tx- Rc- Rc+ Tx+ Rc- Tx-

Kết nối Hub với Hub:

Kết nối Hub với Tranceiver hay DNI card:

Kết nối Tranceiver với DNI card:

4.2 Các thiết bị kết nối

Repeater

Hình 1.8: Thiết bị Repeater

Trong mạng LAN, giới hạn cáp mạng 100m (cho loại cáp mạng CAT UTP – cáp dùng phổ biến nhất), tín hiệu bị suy hao đường truyền nên xa Vì vậy, để kết nối thiết bịở xa hơn, mạng cần thiết bịđể khuếch đại định thời lại tín hiệu, giúp tín hiệu truyền dẫn xa giới hạn

Repeater thiết bị lớp (Physical Layer) mơ hình OSI Repeater có vai trị khuếch đại tín hiệu vật lý đầu vào cung cấp lượng cho tín hiệu đầu để đến chặng đường mạng Điện tín, điện thoại, truyền thơng tin qua sợi quang… nhu cầu truyền tín hiệu xa cần sử dụng Repeater

Hub

Hình 1.9: Thiết bị Hub

Hub có loại Active Hub Smart Hub Active Hub loại Hub dùng phổ biến, cần cấp nguồn hoạt động, sử dụng để khuếch đại tín hiệu đến cho tín hiệu cổng cịn lại, đảm bảo mức tín hiệu cần thiết Smart Hub (Intelligent Hub) có chức tương tự Active Hub, có tích hợp thêm chip có khả tựđộng dị lỗi - hữu ích trường hợp dị tìm phát lỗi mạng

Bridge

Hình 1.10: Thiết bị Bridge

Bridge thiết bị mạng thuộc lớp mô hình OSI (Data Link Layer) Bridge sử dụng để ghép nối mạng để tạo thành mạng lớn Bridge sử dụng phổ biến để làm cầu nối hai mạng Ethernet Bridge quan sát gói tin (packet) mạng Khi thấy gói tin từ máy tính thuộc mạng chuyển tới máy tính mạng khác, Bridge chép gửi gói tin tới mạng đích

Ưu điểm Bridge hoạt động suốt, máy tính thuộc mạng khác gửi thông tin với đơn giản mà không cần biết có "can thiệp" Bridge Một Bridge xử lý nhiều lưu thơng mạng Novell, Banyan địa IP lúc

Switch

Hình 1.11: Thiết bị Switch

Switch đơi mơ tả Bridge có nhiều cổng Trong Bridge có cổng để liên kết segment mạng với nhau, Switch lại có khả kết nối nhiều segment lại với tuỳ thuộc vào số cổng (port) Switch Cũng giống Bridge, Switch "học" thông tin mạng thơng qua gói tin (packet) mà nhận từ máy mạng Switch sử dụng thông tin để xây dựng lên bảng Switch, bảng cung cấp thơng tin giúp gói thơng tin đến địa

Ngày nay, giao tiếp liệu, Switch thường có chức chuyển khung liệu từ nguồn đến đích, xây dựng bảng Switch Switch hoạt động tốc độ cao nhiều so với Repeater cung cấp nhiều chức khả tạo mạng LAN ảo (VLAN)

Router

Hình 1.12: Thiết bị Router

Router thiết bị mạng lớp mơ hình OSI (Network Layer) Router kết nối hai hay nhiều mạng IP với Các máy tính mạng phải "nhận thức" tham gia router, mạng IP quy tắc

Ưu điểm Router: Về mặt vật lý, Router kết nối với loại mạng khác lại với nhau, từ Ethernet cục tốc độ cao đường dây điện thoại đường dài có tốc độ chậm

Nhược điểm Router: Router chậm Bridge chúng địi hỏi nhiều tính tốn để tìm cách dẫn đường cho gói tin, đặc biệt mạng kết nối với không tốc độ Một mạng hoạt động nhanh phát gói tin nhanh nhiều so với mạng chậm gây nghẽn mạng Do đó, Router yêu cầu máy tính gửi gói tin đến chậm Một vấn đề khác Router có đặc điểm chuyên biệt theo giao thức - tức là, cách máy tính kết nối mạng giao tiếp với router IP khác biệt với cách giao tiếp với router Novell hay DECnet Hiện vấn đề giải mạng biết đường dẫn loại mạng biết đến Tất router thương mại xử lý nhiều loại giao thức, thường với chi phí phụ thêm cho giao thức

Gateway

Hình 1.13: Thiết bị Gateway

Gateway cho phép nối ghép hai loại giao thức với Ví dụ: mạng bạn sử dụng giao thức IP mạng sử dụng giao thức IPX, Novell, DECnet, SNA giao thức Gateway chuyển đổi từ loại giao thức sang loại khác

4.3 Những điều cần biết về trình thiết lập mạng LAN:

Các mạng LAN trở nên thơng dụng cho phép người dùng (users) dùng chung tài nguyên quan trọng máy in, ổđĩa CD-ROM, phần mềm ứng dụng thông tin cần thiết khác Trước phát triển công nghệ LAN máy tính độc lập với nhau, bị hạn chế số lượng chương trình tiện ích Sau kết nối mạng rõ ràng hiệu chúng tăng lên gấp bội

Các thành phần thơng thường mạng cục gồm có: - Các máy chủ cung cấp dịch vụ (server)

- Các máy trạm cho người làm việc (workstation) - Đường truyền (cáp nối)

- Card giao tiếp máy tính đường truyền (network interface card) - Các thiết bị nối (connection device)

Như việc thiết kế mạng máy tính cục việc lựa chọn lắp đặt cấu hình thích hợp cho thành phần mạng Tuỳ thuộc vào mục đích, tính chất phạm vi sử dụng mà người thiết kế xây dựng lên cấu hình mạng LAN thích hợp

Hình 1.14: Cấu hình mạng LAN

bản với thông lượng 10 Mbit/s theo tiêu chuẩn quốc tế ISO/IEC 8802.3 nối đôi dây cáp xoắn khơng bọc kim (UTP) Topo hình

Việc kết nối máy tính với dây cáp dùng phương tiện truyền tin chung cho tất máy tính Cơng việc kết nối vật lý vào mạng thực cách cắm card giao tiếp mạng NIC (Network Interface Card) vào máy tính nối với cáp mạng Sau kết nối vật lý hồn tất, quản lý việc truyền tin trạm mạng tuỳ thuộc vào phần mềm mạng

Đầu nối NIC với dây cáp có nhiều loại (phụ thuộc vào cáp mạng), có số NIC có hai ba loại đầu nối

Chuẩn dựng cho NIC NE2000 hãng Novell Eagle dựng để chế tạo loại NIC Nếu NIC tương thích với chuẩn NE2000 ta dựng cho nhiều loại mạng NIC có loại khác đểđảm bảo tương thích với máy tính 8-bit 16-bit

Mạng LAN thường bao gồm máy chủ (file server, host), gọi máy phục vụ số máy tính khác gọi trạm làm việc (Workstations) gọi nút mạng (Network node) - máy tính nối vào thiết bị nút

Máy chủ thường máy có xử lý (CPU) tốc độ cao, nhớ (RAM) ổ cứng (HDD) lớn

Trong trạm mà phương tiện dùng chung, trạm muốn gửi thơng điệp cho trạm khác, dùng phần mềm trạm làm việc đặt thơng điệp vào "phong bì", phong bì gọi gói (packet), bao gồm liệu thơng điệp bao bọc tín hiệu đầu tín hiệu cuối (đó thơng tin đặc biệt) sử dụng phần mềm mạng để chuyển gói đến trạm đích

III Giao thức TCP/IP địa IP

Người ta thường dùng từ TCP/IP để số khái niệm ý tưởng khác Thơng dụng mơ tả hai giao thức liên lạc dùng để truyền liệu TCP tức Transmission Control Protocol (Giao thức điều khiển truyền dẫn) IP có nghĩa Internet Protocol (Giao thức Intermet) Khái niệm TCP/IP không bị giới hạn hai giao thức Thường TCP/IP dùng để nhóm giao thức có liên quan đến TCP IP UDP (User Datagram Protocol – Giao thức gói liệu người sử dụng), FTP (File Transfer Protocol – Giao thức truyền tệp), TELNET (Terminal Emulation Protocol – Giao thức mô đầu cuối), v.v Các mạng dùng TCP/IP gọi TCP/IP Internet

1 Các tầng giao thức TCP/IP Application DataLink Network Transport Session Presentation Physical Transport layer Network layer Link layer ARP Hardware Interface RARP

ICMP IP IGMP

TCP UDP

Application layer

Program Program

Hình 1.15: Các tầng của TCP/IP so với tầng tương ứng của OSI

TCP: Transmission Control Protocol (Giao thức điều khiển truyền dẫn) - Thủ tục liên lạc tầng giao vận TCP/IP TCP có nhiệm vụđảm bảo liên lạc thơng suốt tính đắn liệu hai đầu kết nối, dựa gói tin IP

UDP: User Datagram Protocol (Giao thức gói liệu người dùng) - Thủ tục liên kết tầng giao vận TCP/IP Khác với TCP, UDP không đảm bảo khả thơng suốt liệu, khơng có chế độ sửa lỗi Bù lại, UDP cho tốc độ truyền liệu cao TCP

IP: Internet Protocol (Giao thức Internet) - Là giao thức tầng thứ TCP/IP, có trách nhiệm vận chuyển datagram qua mạng Internet

ICMP: Internet Control Message Protocol (Giao thức tin điều khiển Internet) - Thủ tục truyền thông tin điều khiển mạng TCP/IP

IGMP: Internet Group Management Protocol (Giao thức quản lý nhóm

ARP: Address Resolution Protocol (Giao thức phân giải địa chỉ) - Là giao thức tầng liên kết liệu Chức tìm địa vật lý ứng với địa IP Muốn thực broadcasting mạng, máy trạm có địa IP trùng với địa IP hỏi trả lời thông tin vềđịa vật lý

RARP: Reverse Address Resolution Protocol (Giao thức phân giải địa ngược) - Là giao thức cho phép máy tính tìm địa IP cách broadcasting lời yêu cầu toàn mạng

2 Phương pháp đánh địa TCP/IP

Để thực truyền tin máy mạng, máy tính mạng TCP/IP cần phải có địa xác định gọi địa IP Hiện sử dụng địa IPv4 (IP Address Version 4) Địa hệ Internet - IPv6 (IP Address Version 6) Nhóm đặc trách Kỹ thuật IETF (Internet Engineering Task Force) Hiệp hội Internet đề xuất thực kế thừa cấu trúc tổ chức IPv4

Địa IPv4 tạo số 32 bit

Các địa IP chia làm hai phần, phần để nhận dạng mạng (NET ID) phần để xác định host (HOST ID) Các lớp mạng (Network class) xác định số bit dành cho phần mạng phần host Có năm lớp mạng A, B, C, D, E, ba lớp đầu dùng cho mục đích thơng thường, cịn hai lớp D E dành cho mục đích đặc biệt tương lai Hình vẽ sau cho thấy cấu trúc địa IPv4:

Cấu trúc địa IP

Network ID Host ID

Bảng phân lớp địa IP:

Lớp mạng Số mạng Số Host mạng

A 126 16.777.214 B 16.382 65.534

C 2.097.150 254

D Không phân

Không phải tất số hiệu mạng (NETWORK ID) dùng Một sốđịa để dành cho mục đích đặc biệt Ví dụ mạng 127.0.0.0 để dùng cho địa loopback (quay vịng)

• Lớp A có bit 31 ln bit từ 24-30 để đánh địa mạng, bit từ – 23 để đánh địa host Theo cấu trúc lớp A cho phép định danh tới 126 mạng (sử dụng byte đầu tiên), với tối đa 16 triệu host (3 byte lại, 24 bits) cho mạng Lớp dùng cho mạng có số trạm cực lớn Tại lại có 126 mạng dùng bits? Lí đầu tiên, 127.x (01111111) dùng cho địa loopback, thứ bit byte 0, 1111111(127) Dạng địa lớp A (network number host.host.host) Nếu dùng ký pháp thập phân cho phép đến 126 cho vùng đầu, đến 255 cho vùng cịn lại

• Lớp B có bit 31 bit 30 0, bit từ 16-29 dùng đểđánh địa mạng bit từ 0-15 dùng để đánh địa host Như vậy, lớp B cho phép định danh tới 16384 mạng (10111111.11111111.host.host), với tối đa 65535 host mạng Dạng lớp B (network number Network number.host.host) Nếu dùng ký pháp thập phân cho phép 128 đến 191 cho vùng đầu, đến 255 cho vùng cịn lạicó số mạng số host vừa phải • Lớp C có bit 31 1, bit 30 cịn bit 29 ln Bit từ

Network number.Network number.host) Nếu dùng dạng ký pháp thập phân cho phép 129 đến 233 cho vùng đầu từ đến 255 cho vùng lại • Lớp D dùng để gửi IP datagram tới nhóm host mạng Tất

các số lớn 233 trường đầu thuộc lớp D • Lớp E dự phịng để dùng tương lai

Như địa mạng cho lớp: A: từ đến 126 cho vùng đầu tiên, 127 dùng cho địa loopback, B từ 128.1.0.0 đến 191.255.0.0, C từ 192.1.0.0 đến 233.255.255.0

Để cho bạn đọc dễ hiểu, người ta thường biểu diễn địa IP dạng số nguyên chấm thập phân Một địa IP sẽđược biểu diễn số thập phân có giá trị từ đến 255 phân cách dấu chấm (.) Mỗi giá trị thập phân biểu diễn bit địa IP

Ví dụ địa IP máy chủ Web VDC 203.162.0.11;

Trên mạng Internet, việc quản lý phân phối địa IP Trung tâm Thông tin mạng (NIC - Network Information Center) đảm nhiệm

III Cấu hình TCP/IP máy tính: 1 Cấu hình TCP/IP động:

¾ Bước 1: Kích chuột trái vào Start/ Setting/ Network Connection/ Local Area Connection

Hình 1.17: Chọn Properties ¾ Bước 3: Kích đúp vào Internet Protcol (TCP/IP)

Hình 1.18: Vị trí của Internet Protocol ¾ Bước 4: Đánh dấu (Tích) vào

Hình 1.19: Đặt địa chỉ IP DNS động

¾ Bước 5: Trong dấu nhắc dòng lệnh đánh: ipconfig và kiểm tra lại địa IP nhận máy tính

Hình 1.20: Kiểm tra địa chỉ IP bằng lệnh Ping 2 Cấu hình tĩnh:

Hình 1.21: Mở LocalArea Connection ¾ Bước 2: Kích vào Properties

Hình 1.23: Vị trí của Internet Protocol

¾ Bước 4: Tích vào

- Use the following IP address

- Use the following DNS Server addresses

¾ Bước 5: Trong dấu nhắc dịng lệnh đánh: ipconfig và kiểm tra lại địa IP nhận máy tính

Hình 1.25: Kiểm tra IP của máy 3 Kiểm tra kết nối:

Sử dụng lệnh ping để kiểm tra kết nối từ máy tính đến máy tính Mẫu câu lệnh hình dưới

IV Xử lý lỗi mạng LAN 1 Kiểm tra lỗi cáp thiết bị

¾ Buớc 1: Kiểm tra đèn tín hiệu cạc mạng (NIC hub/switch)

Hình 1.27: Kiểm tra đèn tín hiệu

Hình 1.28: Kiểm tra Driver card mạng giao thức

¾ Bước 3 : Nếu đèn tín hiệu card mạng Switch không sáng, thực hiên bước sau:

+ Cắm đầu mạng (đầu cắm vào Switch) sang cổng khác + Di chuyển card mạng sang khe cắm mở rộng khác + Thay card mạng

+ Thay Switch khác

+ Cắm đầu dây mạng sang máy tính khác + Thay dây mạng

¾ Bước 4 : Kiểm tra lại kết nối

2 Xử lý lỗi TCP/IP LAN 2.1 Mở cửa sổ dấu nhắc dòng lệnh

Để mở cửa sổ dòng lệnh Windows 95,98 hay Me, nhấp vào Start | Run, đánh command vào hộp thoại nhấp vào OK Đánh lệnh dòng ấn Enter để thực thi dịng lệnh Đểđóng cửa sổ đánh lệnh exit

2.2 Kiểm tra cấu hình TCP/IP:

Hình 1.29: Kiểm tra cấu hình TCP/IP

Để kiểm tra cấu hình TCP/IP máy tính mạng LAN ta mở thư mục Network Connection, nhấp chuột phải vào LAN connection nhấp vào Status | Support | Details

Hình 1.30: Thẻ IP Configuration

Trong Windows 95, 98 hay Me, nhấp vào Start | Run, đánh winipcf vào hộp thoại nhấp OK Chọn Lan adapter từ menu đánh More Info

ipconfig /all >ipconfig.txt

Đây thơng tin cấu hình TCP/IP từ máy tính Windows sau đánh lệnh trên:

C:\Documents and Settings\Trinh Minh Tri>ipconfig /all Windows IP Configuration

Host Name : tritm Primary Dns Suffix :

Node Type : Unknown IP Routing Enabled : No WINS Proxy Enabled : No

DNS Suffix Search List : netscreen-208 Ethernet adapter INT:

Connection-specific DNS Suffix : netscreen-208

Description : Realtek RTL8139 Family PCI Fast Ethe rnet NIC

Physical Address : 00-13-D3-62-2C-97 Dhcp Enabled : Yes

Autoconfiguration Enabled : Yes IP Address : 192.168.92.78 Subnet Mask : 255.255.255.0 Default Gateway : 192.168.92.1 DHCP Server : 192.168.92.1 DNS Servers : 203.162.0.11 203.162.4.1

Lease Obtained : Friday, May 16, 2008 2:08:11 PM Lease Expires : Friday, May 16, 2008 10:08:11 PM Mô tả cấu hình TCP/IP:

Subnet mask: Sử dụng theo cặp với địa IP để xác định mạng chứa địa IP card mạng Ý nghĩa mặt nạ mạng mức đơn giản là: Giao tiếp thực card mạng thuộc mạng

Default gateway: Đây địa IP máy tính hay router mạng LAN giúp cho máy tính biết cách giao tiếp với mạng khơng xuất máy tính

DHCP Server: Nếu card mạng cấu hình để nhận địa IP động, địa server mà cung cấp địa IP Đây ISP hay ICS hay router cứng

DNS Server: Địa IP hay nhiều máy tính phục vụ phân giải tên miền Máy chủ tên miền biên dịch tên Internet (like

www.practicallynetworked.com) thành địa IP tương ứng (like 63.146.109.227)

Địa 169.254.x.x:

Nếu máy tính nhận địa 169.254.x.x, điều rằng: - Máy tính cấu hình để nhận địa IP động

- Nó khơng tìm thấy máy chủ DHCP mạng để nhận địa IP - Windows tựđộng cấp cho địa IP dải địa Ip riêng

PING:

Hình 1.31: Kiểm tra kết nối bằng lệnh Ping

Lệnh ping công cụ để kiểm tra kết nối TCP/IP Nó gửi gói tin đặc biệt (ICMP Echo) đến địa IP cụ thể chờ trả lời Nếu thứ làm việc tốt đẹp, có reply quay trở lại Nếu khơng, xuất dịng thơng báo lỗi Dưới thông báo lỗi ta thường gặp:

Request timed out: Địa IP hợp lệ khơng có trả lời từ máy đích Nếu địa IP nằm mạng LAN, nguyên nhân chủ yếu Firewall chặn lệnh ping

Destination host unreachable: Địa IP không nằm mạng LAN khơng tìm địa default gateway Có thể khơng có default gateway mạng địa sai hay khơng hoạt động

Ping mạng LAN:

Dưới lệnh ping sử dụng để xử lý lỗi thường hay xảy mạng LAN Để xử lý lỗi kết nối mạng LAN, ta hay sử dụng lệnh ping Các lệnh xếp để thực cách từ đầu đến cuối Không nên thực lệnh sau lệnh trước chưa thực thành cơng Ví dụ:

- Máy tính kiểm tra có tên WinXP địa IP: 192.168.1.101

- Có máy tính khác mạng đặt tên Win98 với địa IP 192.168.1.123

Lệnh Địa máy địch Ý nghĩa ping lỗi

ping 127.0.0.1 Loopback address Cài đặt TCP/IP lỗi ping localhost Loopback name Cài đặt TCP/IP lỗi ping 192.168.1.101 Địa IP Cài đặt TCP/IP lỗi ping winxp Tên Cài đặt TCP/IP lỗi

ping 192.168.1.123 Địa IP máy tính khác Trình điều khiển card mạng (driver) lỗi Cũng card mạng lỗi

ping win98 Tên máy tính khác Phân giải tên NetBios lỗi

Ping Internet:

Ta dùng lệnh ping để kiểm tra vấn đề truy nhập mạng Internet Đánh lệnh theo thứ tự đừng đến lệnh sau mà lệnh trước chưa cho kết tơt Sử dụng Default gateway DNS Server có từ lệnh ipconfig /all

Command Target What Ping Failure Indicates

ping w.x.y.z DNS Server DNS Server down

ping w.x.y.z Web site IP address Internet service provider or web site down