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


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

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. 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
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

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).

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


Mạng dạng sao cho phép nối các máy tính vào một bộ t
ập 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 được các yếu tố gây ngưng 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 được mở rộng
bằng cách tổ chức nhiều mức phân cấp, do đó dễ dàng trong vi
ệc quản lý
và vận hành.
Ưu điểm :
Hình 1-3. Cấu trúc mạng sao
Khảo sát, thiết kế và xây dựng mạng LAN trong cơ quan xí nghiệp 12
− 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 thường.
− 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 nố
i
điểm - điểm nên tận dụng được tối đa tốc độ của đường truyền vật lý.
Nhược điểm :


Hình 1-4. Cấu hình mạng vòng
Khảo sát, thiết kế và xây dựng mạng LAN trong cơ quan xí nghiệp 13
1.2.3.3. Mạng dạng tuyến (Bus topology)
Thực hiện theo cách bố trí ngang hàng, các máy tính và các thiết bị
khác. Các nút đều được nối về với nhau trên một trục đường dây cáp chính
để chuyển tải tín hiệu. Tất cả các nút đều sử dụng chung đường dây cáp
chính này.
Ở hai đầu dây cáp được bịt bởi một thiết bị gọi là terminator. Các tín
hiệu và dữ liệu khi truyền đi đều mang 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.

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 vừ
a như một Client vừa
như một Server. Khảo sát, thiết kế và xây dựng mạng LAN trong cơ quan xí nghiệp 15


2.1.1.Mục đích và 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 bịi mạng có thể truyền
thông với nhau phải có những quy tắc giao tiếp
được các bên chấp nhận.

Application
Presentation
Session
Transport
Network
Data Link
Physical
Application
Presentation
Session
Transport

• Cách thức vận tải, truyền, sắp xếp và kết nối với
nhau.
• Cách thức đảm bảo các thiết bị mạng duy trì tốc
độ truyền dữ liệu thích hợp
• Cách biểu diễn một bit 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 ): 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.
Khảo sát, thiết kế và xây dựng mạng LAN trong cơ quan xí nghiệp 17
• Network Layer (lớp mạng ): định hướng dữ liệu
truyền trong môi trường liên mạng
• Data link Layer (lớp liên kết dữ liệu ): xác định
truy xuất đến các thiết bị.
• Physical Layer (lớp vật lý ): chuyển đổi dữ liệu
thành các bit 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).
18
được kết hợp lại 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(header) và phần dữ liệu. Khi đi đến

Data
Data
Data
Data
hd
hd
hd
hd
hdhdhdhdhd
hdhdhd
hdhd
hd
trl
A
pp
lication
Application
Presentation Presentation
Session
Session
Transport Transport
Network Network
Data Link
Data Link
Physical
Physical
Hdr: phần đầu gói tin.
Trl: phần kiểm lỗi (tầng liên kết dữ liệu )
Data: phần dữ liệu của gói tin
H

nén dữ liệu làm giảm số bít cần truyền.
Trong giao tiếp giữa các ứng dụng thông qua mạng với cùng một dữ
liệu có thể có nhiều cách biểu diễn khác nhau . Thông thường dạng biểu
diễn dùng bởi ứng dụng nguồn và dạng biểu diễn dùng bởi ứng dụng đích
có thể khác nhau do các ứng dụng được chạy trên các hệ thống hoàn toàn
khác nhau.
• Tầng phiên(Session Layer)
Lớp này có tác dụng thiết l
ập quản lý và kết thúc các phiên thông tin
giữa hai thiết bị truyền nhận. Nó đặt tên nhất quán cho mọi thành phần
muốn đối thoại với nhau và lập ánh xạ giữa các tên với địa chỉ của chúng.
Lớp phiên cung cấp các dịch vụ cho lớp trình bày, cung cấp sự đồng bộ hoá
giữa các tác vụ người dùng bằng cách đặt những điểm kiểm tra vào luồng
dữ liệu. Bằng cách này nếu mạng không hoạt
động thì chỉ có dữ liệu truyền
sau điểm kiểm tra cuối cùng mới phải truyền lại. Lớp này cũng thi hành
kiểm soát hội thoại giữa các quá trình giao tiếp, điều chỉnh bên nào truyền,
khi nào, trong bao lâu.
Trong trường hợp mạng là hai chiều luân phiên thì nảy sinh vấn đề hai
người sử dụng luân phiên phải lấy lượt để truyền dữ liệu. ở một thời điểm
chỉ có mộ
t người sử dụng đó quyền đặc biệt được gọi các dịch vụ nhất định
của tầng phiên. Việc phân bổ tầng này thông qua việc trao đổi thẻ bài.
• Tầng vận chuyển(Transport Layer):
Tầng vận chuyển cung cấp các 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
li
ệu vào một luồng dữ liệu tại hệ thống máy nhận đảm bảo rằng việc bàn
Khảo sát, thiết kế và xây dựng mạng LAN trong cơ quan xí nghiệp


mạng Ethernet với mạng Token Ring khi đó phải dùng một bộ tìm đường
(quy định bởi tầng mạng) để chuyển các gói tin từ máy này sang máy khác
và ngược lại.
Đối vớ
i một mạng chuyển mạch gói (packet- switched network) gồm
các tập hợp các nút chuyển mạch gói nối với nhau bởi các liên kết dữ
liệu.Các gói dữ liệu được truyền từ một hệ thống mở tới một hệ thống mở
khác trên mạng phải được chuyển qua một chuỗi các nút. Mỗi nút nhận gói
dữ liệu từ một đường vào (incoming link) rồi chuyển tiếp nó tới một đường
ra (outgoing link) hướng đến đích của dữ liệu . Như vậy ở mỗi nút trung
gian nó phải thực hiện các chức năng chọn đường và chuyển tiếp.
Khảo sát, thiết kế và xây dựng mạng LAN trong cơ quan xí nghiệp 21
Người ta có hai phương thức đáp ứng cho việc chọn đường là phương
thức xử lý tập trung và xử lý tại chỗ:
- Phương thức chọn đường xử lý tập trung được đặc trưng bởi
sự tồn tại của một (hoặc vài trung tâm điều khiển mạng, chúng
thực hiện việc lập ra các bảng đường đi tại từng thời điểm cho
các nút và sau đó gửi các bảng chọn đường tới từng nút dọc
theo con đường đã được chọn đó. Thông tin tổng thể của mạng
cần dùng cho việc chọn đường chỉ cần cập nhập và được cắt
giữ tại trung tâm điều khiển mạng.
- Phương thức chọn đường xử lý tại chỗ được đặc trưng bởi việc
chọn đườ
ng được thực hiện tại mỗi nút của mạng. Trong từng
thời điểm , mỗi nút phải duy trì các thông tin của mạng và tự
xây dựng bảng chọn đường cho mình. Như vậy các thông tin
tổng thể của mạng cần dùng cho việc chọn đường cần cập

• Tầng vật lý (Physical):
Là tầng cuối cùng của mô hinh OSI, nó mô tả các đặc trưng vật lý của
mạng: Các loại cáp để nối các thiết bị, các loại đầu nối được dùng, các dây
cáp có thể dài bao nhiêu….Mặt khác các tầng vật lý cung cấp các đặc trưng
điện của các tín hiệu được dùng
để khi chuyển dữ liệu trên cáp từ một máy
này đến một máy khác của mạng, kỹ thuật nối mạch điện tốc độ cáp truyền
dẫn. Tầng vật lý không quy định một ý nghĩa nào cho các tín hiệu đó ngoài
các giá trị nhị phân là 0 và 1. ở các tầng cao hơn của mô hình OSI ý nghiã
của các bit ở tầng vật lý sẽ được xác định.
Một số đặc điểm của tầng vật lý:
- Mức điện thế.
- Khoảng thời gian thay đổi điện thế.
- Tốc độ dữ liệu vật lý.
- Khoảng đường truyền tối đa.
2.2. Bộ giao thức TCP/IP:
TCP/IP – Transmission Control Protocol/ Internet Protocol.
2.2.1. Tổng quan về bộ giao thức TCP/IP:
TCP/IP là bộ giao thức cho phép kết nối các hệ thống mạng không
đồng nhất với nhau. Ngày nay,TCP/IP được sử dụng r
ộng rãi trong các
mạng cục bộ cũng như trên mạng Internet toàn cầu.
TCP/IP được xem là giản lược của mô hình tham chiếu OSI với bốn tầng
như sau:
- Tầng liên kết mạng (Network Access Layer).
- Tầng Internet (Internet Layer).
- Tầng giao vận (Host- to Host Transport Layer).
- Tầng ứng dụng (Application Layer).
• Tầng liên kết:
Tầng liên kết ( còn được gọi là tầng liên kết dữ liệu hay là tầng giao
tiếp mạng) là tầng thấp nhất trong mô hình TCP/IP , bao gồm các thiết
bị mạng và chương trình cung cấp các thông tin cần thiết có thể hoạt
động, truy nhập đường truyền vật lý qua thiết bị giao tiếp mạng đó.
• Tầng Internet:
Tầng Internet (còn gọi là tầng mạng) xử lý quá trình gói tin trên
mạng. Các giao thức c
ủa tầng này bao gồm : IP(Internet Protocol),
ICMP (Internet Control Message Protocol), IGMP (Internet Group
Messages Protocol).
• Tầng giao vận:
Tầng giao vận phụ trách luồng dữ liệu giữa hai trạm thực hiện các ứng
dụng của tầng mạng. Tầng này có hai giao thức chính: TCP (Transmission
Protocol) và UDP (User Datagram Protocol).
TCP cung cấp một luồng dữ liệu tin cậy giữa hai trạm, nó sử dụng các
cơ chế như chia nhỏ các gói tin của tầng trên thành các gói tin có kích
thước thích hợp cho tầng mạng bên dưới, báo nhận gói tin, đặt h
ạn chế thời
gian time- out để đảm bảo bên nhận biết được các gói tin đã gửi đi. Do
tầng này đảm bảo tính tin cậy, tầng trên sẽ không cần quan tâm đến nữa.
UDP cung cấp một dịch vụ đơn giản hơn cho tầng ứng dụng . Nó chỉ
gửi các gói dữ liệu từ trạm này đến trạm kia mà không đảm bảo các gói tin
đến được tới đích. Các cơ chế đảm bả
o độ tin cậy cần được thực hiện bởi
tầng trên.
• Tầng ứng dụng:
Tầng ứng dụng là tầng trên cùng của mô hình TCP/IP bao gồm các tiến
trình và các ứng dụng cung cấp cho người sử dụng để truy cập mạng. Có
rất nhiều ứng dụng được cung cấp trong tầng này mà phổ biến là: Telnet:
Cũng tương tự như mô hình OSI khi truyền dữ liệu quá trình tiến
hành từ tầng trên xuống tầng dưới, qua mỗi tầng dữ liệu được thêm vào
một thông tin điều khiển được gọi là phần header. Khi nhận dữ liệu thì quá
trình này xảy ra ngược lại, dữ liệu được truyền từ tầng dưới lên và qua mỗi
tầng thì phần header tương ứ
ng được lấy đi và khi đến tấng trên cùng thì dữ
46 to 1500 bytes
Application
TCP
IP
Ethernet
driver
User Data
User Data
Application data
A
pp
l
Header
TCP
header
Application data

IP datagram.
- Trong tầng liên kết , dữ liệu được truyền đi gọi là frame.
-

2.2.2. So sánh TCP/IP với OSI:
TCP/IP với OSI: mỗi tầng trong TCP/IP có thể là một hay nhiều
tầng của OSI.Bảng sau chỉ rõ mối tương quan giữa các tầng trong mô hình
TCP/IP với OSI:
OSI TCP/IP
Physical Layer va Data link Layer Data link Layer
Network Layer Internet Layer
Transport Layer Transport layer
Session Layer, Presentation Layer, Application Layer

Application Laye