Đang tải... (xem toàn văn)
Khảo sát thiết kế xây dựng mạng Lan trong cơ quan xí nghiệp
Khảo sát, thiết kế và xây dựng mạng LAN trong cơ quan xí nghiệp 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 vợt bậc, tin học đợc 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 tớng Chính phủ đã mang lại lợi ích to lớn thiết thực cho công việc quản lý của các ngành các cấp. Mạng LAN đợc 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 thuật viên chúng tôi trình bày về: Khảo sát, thiết kế và xây dựng mạng Lan trong cơ quan xí nghiệp Đồ án đợc bố cục làm 2 phần: Phần 1: Tổng quan về mạng. Chơng 1 Tổng quan về mạng máy tính , trong chơng 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. Chơng 2 Mô hình tham chiếu hệ thống mở OSI và bộ quản thúc mô hình TCP/IP, trong chơng này trình bày các kiến thức cơ bản về mạng chạy trên bộ giao thức TCP/IP, mô hình OSI. Chơng 3 Mạng Lan và thiết kế mạng Lan , trong chơng này trình bày các kiến thức cơ bản về LAN, các phơng pháp điều khiển truy cập trong LAN, các công nghệ và các chuẩn cáp, các phơng 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 hệ thống. 4. Dự toán chi phí mua vật t, 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. Chúng tôi chân thành cảm ơn! 2 Khảo sát, thiết kế và xây dựng mạng LAN trong cơ quan xí nghiệp 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 https://www.facebook.com/pages/Ti-liu-hay-v-r/600827713314928? ref=hl Mục lục Lời nói đầu 2 Các từ viết tắt trong đồ án . 3 3 Khảo sát, thiết kế và xây dựng mạng LAN trong cơ quan xí nghiệp Phần 1: Tổng quan về mạng 7 Chơng 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 chuyển 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 Chơng 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 2.2.3.2. Giao thức hiệu năng UDP 28 2.2.3.3. Giao thức hiệu năng TCP 29 Chơng 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 4 Khảo sát, thiết kế và xây dựng mạng LAN trong cơ quan xí nghiệp 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 đờng (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 bớc 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 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 t 65 Kết luận . 68 5 Khảo sát, thiết kế và xây dựng mạng LAN trong cơ quan xí nghiệp Hớng phát triển . 69 Danh mục tài liệu tham khảo . 70 Phụ lục 1. Phụ lục 1 . 71 1.1. Phơng pháp bấm đấu RJ- 45 . 71 1.2. Phơng pháp lắp đặt Outlet cho các nốt mạng . 76 2. Phụ lục 2: Hớng 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: Hớng dẫn cấu hình chia sẻ kết . nối Internet và chia sẻ máy in 84 Phần 1: Tổng quan về mạng ************************ Chơng 1 Tổng quan về mạng máy tính. 6 Khảo sát, thiết kế và xây dựng mạng LAN trong cơ quan xí nghiệp 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 lợng. Việc nhập dữ liệu máy tính đợc thực hiện thông qua các bìa đục lỗ và kết quả đợc đa ra máy in, điều này làm mất rất nhiều thời gian và bất tiện cho ngời 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 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 trờng 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 đợc 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, một số máy tính đợc 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 lập muốn chia sẻ vời nhau phải thông qua việc in ấn hay sao chép trên đĩa mền, CD Romđiều này gây nhiều bất tiện cho ngời 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 u điễm sau: - Nhiều ngời có thể dùng chung một phần mềm tiện ích. - Một nhóm ngời 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. 7 Hình 1-1: Mô hình mạng căn bản. Khảo sát, thiết kế và xây dựng mạng LAN trong cơ quan xí nghiệp - Dữ liệu đợc quản lý tập trung nên an toàn hơn , trao đổi giữa những ngời sử dụng thuận lợi hơn, nhanh chóng hơn. - Có thể dùng chung các thiết bị ngoại vi hiếm, đắt tiền (máy in, máy vẽ). - Ngời sử dụng trao đổi với nhau th tín dễ dàng (Email ) và có thể sử dụng mạng nh 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 nh giá cả thị trờng, 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 ngời khác - Một số ngời 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 ngời lập trình ở một trung tâm máy tính này có thể sử dụng các chơng 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 ngời không đủ quyền truy xuất các tệp tin và th 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 ngời ta có thể phân ra các loại mạng nh sau: Mạng cục bộ LAN ( Local Area Network ) : là mạng đợc lắp đặt trong phạm vi hẹp, khoảng cách giữa các nút mạng nhỏ hơn 10 Km. Kết nối đợc thực hiện thông qua các môi trờng truyền thông tốc độ cao ví dụ cáp đồng trục thay cáp quang. LAN thờng đợc sử dụng trong nội bộ cơ quan, xí nghiệp Các LAN có thể đợc kết nối với nhau thành WAN. Mạng đô thị MAN ( Metropolitan Area Network) : Là mạng đợc 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 đợc thực hiện thông qua các môi trờng truyền thông tốc độ cao (50- 100 Mbit/s ). 8 Khảo sát, thiết kế và xây dựng mạng LAN trong cơ quan xí nghiệp Mạng diện rộng WAN ( Wide Area Network ) : Phạm vi của mạng có thể vợt qua biên giới quốc gia và thậm chí cả châu lục.Thông thờng kết nối này đợc thực hiện thông qua mạng viễn thông. Các WAN có thể đợc kết nối với nhau thành GAN hay tự nó đã là GAN. Mạng toàn cầu GAN (Global Area Network ) : Là mạng đợc thiết lập trên phạm vi trải rộng khắp các châu lục trên trái đất.Thông th- ờng kết nối thông qua mạng viễn thông và vệ tinh. Trong các khái niệm trên, WAN và LAN là hai khái niệm đợc sử dụng nhiều nhất. 1.2.2. Phân biệt theo phơng pháp chuyển mạch ( truyền dữ liệu ) 1.2.2.1. Mạng chuyển mạch kênh ( circuit - switched network ) Trong trong trờng hợp này khi có hai trạm cần trao đổi thông tin với nhau thì giữa chúng sẽ đợc thiết lập một kênh (circuit) cố định và duy trì cho đến khi một trong hai bên ngắt liên lạc. Các dữ liệu chỉ đợc truyền theo con đờng cố định ( hình 1). Mạng chuyển mạch kênh có tốc độ truyền cao và an toàn nhng hiệu xuất xử dụng đờng 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 đợc phép sử dụng kênh truyền này và phải tiêu tốn thời gian thiết lập con đờng (kênh) cố định giữa 2 trạm. Mạng điện thoại là ví dụ điển hình của mạng chuyển mạch kênh. 1.2.2.2 Mạng chuyển mạch bản tin ( Message switched network) Thông tin cần truyền đợc 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 đợc gửi đi theo các con đờng khác nhau 9 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 Ưu điểm : Hiệu xuất sử dụng đờng truyền cao vì không bị chiếm dụng độc quyền mà đợc phân chia giữa các trạm. Mỗi nút mạng (hay nút chuyển mạch bản tin) có thể lu dữ thông báo cho đến khi kênh truyền rỗi mới gửi thông báo đi, do đó giảm đợc tình trạng tắc nghẽn mạng. Có điều khiển việc truyền tin bằng cách sắp xếp độ u 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. Nhợc điểm : Phơng pháp chuyển mạch bản tin là không hạn chế kích thớc của các thông báo, làm cho phí tổn lu trữ tạm thời cao và ảnh hởng đến thời gian đáp ứng và chất lợng truyền đi. Mạng chuyển mạch bản tin thích hợp với các dịch vụ thông tin kiểu th điện tử hơn là với các áp dụng có tính thời gian thực vì tồn tại độ trễ nhất định do lu trữ và xử lý thông tin điều khiển tại mỗi nút. 1.2.2.3 Mạng chuyển mạch gói Phơng pháp này mỗi thông báo đợc chia thành nhiều phần nhỏ hơn gọi là các gói tin (pachet) có khuôn dạng quy định trớc. Mối gói tin cũng chứa các thông tin điều khiển, trong đó có địa chỉ nguồn (ngời gửi) và đích ( ngời nhận) của gói tin. Các gói tin về một thông báo nào đó có thể đợc gửi đi qua mạng để đến đích bằng nhiều con đờng khác nhau. Căn cứ vào số thứ tự các gói tin đợc tái tạo thành thông tin ban đầu. Phơng pháp chuyển mach bản tin và phơng pháp chuyển mạch gói là gần giống nhau. Điểm khác biệt là các gói tin đợc giới hạn kích thớc tối đa sao cho các nút mạng có thể xử lý toàn bộ thông tin trong bộ nhớ mà không cần phải lu 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 nh cách nối giữa chúng với nhau. Thông thờng 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 kể trên còn có một số dạng khác biến tớng từ ba dạng này nh mạng dạng cây, mạng dạng hình sao - vòng, mạng hình hỗn hợp, 10 Khảo sát, thiết kế và xây dựng mạng LAN trong cơ quan xí nghiệp 1.2.3.1. Mạng hình sao (Star topology) Mạng sao bao gồm một bộ kết nối trung tâm và các nút. Các nút này là các trạm đầu cuối, các máy tính và các thiết bị khác của mạng. Bộ kết nối trung tâm của mạng điều phối mọi hoạt động trong mạng ( hình 2). Mạng dạng sao cho phép nối các máy tính vào một bộ tập trung bằng cáp, giải pháp này cho phép nối trực tiếp máy tính với bộ tập trung không cần thông qua trục bus, nên tránh đợc các yếu tố gây ngng trệ mạng. Mô hình kết nối dạng sao này đã trở lên hết sức phổ biến. Với việc sử dụng các bộ tập trung hoặc chuyển mạch, cấu trúc sao có thể đợc 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 một thiết bị nào đó ở một nút thông tin bị hỏng thì mạng vẫn hoạt động bình thờng. Cấu trúc mạng đơn giản và các giải thuật toán ổn định. Mạng có thể dễ dạng mở rộng hoặc thu hẹp. Dễ dàng kiểm soát nỗi, khắc phục sự cố. Đặc biệt do sử dụng kêt nối điểm - điểm nên tận dụng đợc tối đa tốc độ của đờng truyền vật lý. Nhợc điểm : Khả năng mở rộng của toàn mạng phục thuộc vào khả năng của trung tâm. Khi 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 đờng truyền nối một trạm với thiết bị trung tâm bị hạn chế (trong vòng 100m với công nghệ hiện tai). 1.2.3.2. Mạng dạng vòng (Ring topology) Mạng dạng này bố trí theo dạng xoay vòng, đờng dây cáp đợc thiết kế làm thành một vòng tròn khép kín, tín hiệu chạy quanh theo một vòng nào 11 Hình 1-3. Cấu trúc mạng sao . t, 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, . này nh mạng dạng cây, mạng dạng hình sao - vòng, mạng hình hỗn hợp, 10 Khảo sát, thiết kế và xây dựng mạng LAN trong cơ quan xí nghiệp 1.2.3.1. Mạng hình
