ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN
BỘ MÔN: CÔNG NGHỆ ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG
BÁO CÁO
THỰC TẬP TỐT NGHIỆP
Đề tài:
TÌM HIỂU MẠNG LAN & THIẾT KẾ MẠNG LAN
CHO SỞ XÂY DỰNG HUYỆN MỸ HÀO
HƯNG YÊN
Giáo viên hưng dn : Dương Chính Cương
Sinh viên thc hin : Nguyễn Tiến Long
Lp : CĐK5I
Thái nguyên, tháng 06 năm 2009
Đề tài Thc Tập Tốt Nghip GVHD: Dương Chính Cương
MỤC LỤC
LỜI NÓI ĐẦU Error: Reference source not found
CHƯƠNG 1.TỔNG QUAN VỀ MẠNG MÁY TÍNH Error: Reference source not
found
1.1 Sơ lược lịch sử phát triển. Error: Reference source not found
1.2 Khái niệm cơ bản về mạng máy tính. Error: Reference source not found
1.3 Phân biệt các loại mạng. Error: Reference source not found
1.3.1 Phân loại mạng máy tính theo vùng địa lý. Error: Reference source not
found
1.3.2 Phân loại mạng theo chức năng Error: Reference source not found
CHƯƠNG 2. MẠNG LAN VÀ THIẾT KẾ MẠNG LAN Error: Reference
source not found
2.1 Cấu trúc tôpô của mạng LAN. Error: Reference source not found
2.1.1 Mạng dạng hình sao (Star topology). Error: Reference source not found
2.1.2 Mạng dạng tuyến (Bus Topology). Error: Reference source not found
2.1.3 Mạng dạng vòng (Ring Topology). Error: Reference source not found
3.3. Thiết kế chi tiết mạng LAN Sở Xây dựng huyện Mỹ Hào Error:
Reference source not found
3.3.1. Quy mô thực hiện dự án: Error: Reference source not found
3.3.2. Yêu cầu đạt được khi thiết kế mạng LAN Sở Xây dựng: Error:
Reference source not found
3.3.3. Phân tích đánh giá Error: Reference source not found
3.3.4. Thiết kế và lựa chọn trang thiết bị Error: Reference source not found
3.3.5. Phân phối máy Client Error: Reference source not found
3.3.6. Mô hình l gic hệ thống mạng LAN Sở Xây dựng Error: Reference
source not found
3.3.7 Lựa chọn công nghệ và thiết bị mạng: Error: Reference source not found
KẾT LUẬN Error: Reference source not found
Sinh viên: Nguyễn Tiến Long-CĐK5I
3
Đề tài Thc Tập Tốt Nghip GVHD: Dương Chính Cương
1- Những công việc đã thực hiện: Error: Reference source not found
2- Những công việc tiếp tục thực hiện:Error: Reference source not found
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN Error: Reference source not found
GIÁO TRÌNH & PHẦM MỀM SỬ DỤNG Error: Reference source not found
Sinh viên: Nguyễn Tiến Long-CĐK5I
4
Đề tài Thc Tập Tốt Nghip GVHD: Dương Chính Cương
LỜI NÓI ĐẦU
Công nghệ thông tin là một trong những ngành có bước phát triển vượt
bậc, góp phần to lớn cho sự phát triển chung của xã hội. Việc ra đời và không
ngừng phát triển của mạng Internet, đã làm cho thế giới của chúng ta dường như
nhỏ lại, và con người trở nên gần nhau hơn. Để phát triển Internet toàn cầu cần
phải phát triển các mô hình mạng.
Mạng máy tính đã trở thành một đối tượng nghiên cứu và ứng dụng của
nhiều người có nghề nghiệp và phạm vi hoạt động khác nhau. Nhu cầu hiểu biết
Đề tài Thc Tập Tốt Nghip GVHD: Dương Chính Cương
CHƯƠNG 1.TỔNG QUAN VỀ MẠNG MÁY TÍNH
1.1 Sơ lược lịch sử phát triển.
Trong ba thế kỷ qua, mỗi một thế kỷ đều bị chi phối bởi một công nghệ.
Thế kỷ 18 là thời đại của các hệ thống cơ khí lớn cùng cuộc cách mạng công
nghiệp. Thế kỷ 19 là thời của máy hơi nước. Trong suốt thế kỷ 20 công nghệ
chủ yếu là thu thập, xử lý và phân phối thông tin. Cùng với những phát triển
khác, ta thấy sự thiết lập các mạng điện thoại trên khắp thế giới, đặc biệt trong
thời kỳ này có sự khai sinh và phát triển chưa từng thấy của nền công nghiệp
máy tính.
Vào giữa những năm 50, những hệ thống máy tính đầu tiên ra đời sử dụng
các bóng đèn điện tử nên kích thước rất cồng kềnh và tiêu tốn nhiều năng lượng.
Việc nhập dữ liệu vào máy tính được thực hiện thông qua cỏc bỡa 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 giữa những năm 60, cùng với sự phát triển của các ứng dụng trên máy
tính và nhu cầu trao đổi thông tin với nhau, một số nhà sản xuất máy tính đã
nghiên cứuchế tạo thành công các thiết bị truy cập từ xa tới các máy tính của họ,
và đõy chớnh là những dạng sơ khai của hệ thống mạng máy tính.
Đến đầu những năm 70, hệ thống thiết bị đầu cuối 3270 của IBM ra đời
cho phép mở rộng khả năng tính toán của các trung tâm máy tính đến cỏc vựng
ở xa. Đến giữa những năm 70, IBM đã giới thiệu một loạt các thiết bị
đầu cuối được thiết kế chế tạo cho lĩnh vực ngân hàng, thương mại. Thông qua
dây cáp mạng các thiết bị đầu cuối có thể truy cập cùng một lúc đến một máy
tính dùng chung. Đến năm 1977, công ty Datapoint Corporation đã tung ra thị
trường hệ điều hành mạng của mình là “Attache Resource Computer Network”
(Arcnet) cho phép liên kết các máy tính và các thiết bị đầu cuối lại bằng dây cáp
mạng, và đú chớnh là hệ điều hành mạng đầu tiên.
Sinh viên: Nguyễn Tiến Long-CĐK5I
7
nhận được rồi sau đó chuyển tiếp dữ liệu đi cho một mỏy khỏc để dữ liệu đó đạt
tới đích.
- Với phương thức "điểm - nhiều điểm": tất cả các trạm phân chia chung
một đường truyền vật lý. Dữ liệu được gửi đi từ một máy tính sẽ có thể được
tiếp nhận bởi tất cả các máy tính còn lại, bởi vậy cần chỉ ra điạ chỉ đích của dữ
liệu để mỗi máy tính căn cứ vào đó kiểm tra xem dữ liệu có phải dành cho mỡnh
khụng nếu đỳng thỡ nhận còn nếu không thì bỏ qua.
1.3.1 Phân loại mạng máy tính theo vùng địa lý.
- GAN (Global Area Network) kết nối máy tính từ các châu lục khỏc
nhau.Thụng thường kết nối này được thực hiện thông qua mạng viễn thông và
vệ tinh.
Hình 1.2: Mô hình mạng GAN
- 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 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.
Sinh viên: Nguyễn Tiến Long-CĐK5I
9
Đề tài Thc Tập Tốt Nghip GVHD: Dương Chính Cương
Hình 1.3: Mô hình mạng GAN
- MAN (Metropolitan Area Network) kết nối các máy tính trong phạm vi
một thành phố. Kết nối này được thực hiện thông qua các môi trường truyền
thông tốc độ cao (50-100 Mbit/s).
- LAN (Local Area Network) - Mạng cục bộ, kết nối các máy tính trong
một khu vực bán kính hẹp thông thường khoảng vài trǎm mét. Kết nối được thực
hiện thông qua các môi trường truyền thông tốc độ cao ví dụ cáp đồng trục thay
cáp quang. LAN thường được sử dụng trong nội bộ một cơ quan/tổ chức Cỏc
LAN có thể được kết nối với nhau thành WAN.
Hình 1.4: Mô hình mạng LAN
Sinh viên: Nguyễn Tiến Long-CĐK5I
vận hành.
Các ưu điểm của mạng hình sao:
- 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 thuật toán điều khiển ổn định.
- Mạng có thể dễ dàng mở rộng hoặc thu hẹp.
Sinh viên: Nguyễn Tiến Long-CĐK5I
12
Đề tài Thc Tập Tốt Nghip GVHD: Dương Chính Cương
Những nhược điểm mạng hình sao:
- Khả nǎng mở rộng mạng hoàn toàn phụ thuộc vào khả nǎng 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 cỏc nỳt thông tin đến
trung tâm. Khoảng cách từ máy đến trung tâm rất hạn chế (100 m).
2.1.2 Mạng dạng tuyến (Bus Topology).
Thực hiện theo cách bố trí hành lang, các máy tính và các thiết bị khỏc -
cỏc nỳt, đều được nối về với nhau trên một trục đường dây cỏp chớnh để chuyển
tải tín hiệu. Tất cả cỏc nỳt đều sử dụng chung đường dây cỏp chớnh này. Phía
hai đầu dây cáp được bịt bởi một thiết bị gọi là terminator. Các tín hiệu và dữ
liệu khi truyền đi dây cáp đều mang theo điạ chỉ của nơi đến.
Hình 2.2: Cấu trúc mạng hình tuyến
Ưu điểm: Loại hình mạng này dùng dây cáp ít nhất, dễ lắp đặt, giá thành rẻ.
Nhược điểm: Sự ùn tắc giao thông khi di chuyển dữ liệu với lưu lượng lớn.
Khi có sự hỏng hóc ở đoạn nào đó thì rất khó phát hiện, một sự ngừng trên
đường dây để sửa chữa sẽ ngừng toàn bộ hệ thống. Cấu trúc này ngày nay ít
được sử dụng.
2.1.3 Mạng dạng vòng (Ring Topology).
Mạng dạng này, bố trí theo dạng xoay vòng, đường dây cáp được thiết kế
làm thành một vòng khép kín, tín hiệu chạy quanh theo một chiều nào đó. Cỏc
nỳt truyền tín hiệu cho nhau mỗi thời điểm chỉ được một nút mà thôi. Dữ liệu
2.2 Giao thức truyền tin
2.2.1 Tổng quan về TCP/IP
TCP/IP là bộ giao thức cho phép kết nối các hệ thống mạng không đồng
nhất với nhau. TCP/IP được sử dụng rộng rãi trong LAN.
TCP/IP được xem là giản lược của mô hình OSI với 4 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: (Network Access Layer).
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 giao tiếp
Sinh viên: Nguyễn Tiến Long-CĐK5I
15
Đề tài Thc Tập Tốt Nghip GVHD: Dương Chính Cương
mạng và chương trình cung cấp các thông tin cần thiết để có thể hoạt động, truy
nhập đường truyền vật lý qua thiết bị giao tiếp mạng đó.
Tầng Internet: (Internet Layer)
Tầng internet (còn gọi là tầng mạng) xử lý quá trình truyền gói tin trên
mạng. Các giao thức của tầng này bao gồm: IP (Internet Protocol), ICMP
(Internet Control Message Protocol), IGMP (Internet Group Messages Protocol).
Tầng giao vận: (Host-to Host Transport Layer)
Tầng giao vận phụ trách luồng dữ liệu giữa hai trạm thực hiện các ứng
dụng của tầng trên. Tầng này có hai giao thức chính: TCP (Transmission
Control 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 cỏc gúi tin của tầng trên thành cỏc gúi tin có kích thước thích
hợp cho tầng mạng bên dưới, báo nhận gói tin,đặt hạn chế thời gian time-out để
đảm bảo bên nhận biết được cỏc gúi tin đã gửi đi. Do tầng này đảm bảo tính tin
cậy, tầng trên sẽ không cần quan tâm đến nữa.
4
IPv
4
gồm 32 bit chia thành 4 octet ( 1octet = 8 bit), các octet cách nhau bởi
dấu chấm (.). 0 ≤ 1octet ≤ 255.
Ví dụ: 11001100. 1111000. 00001100. 10000001
Để ngắn gọn ta chuyển sang hệ thập phân.
204.240.12.129
Địa chỉ IPv
4
: được chia thành 5 lớp A,B,C,D,E; trong đó 3 lớp địa chỉ
A,B,C được dùng đề cập nhất, các lớp này được phân chia bởi các bit đầu tiên
trong địa chỉ.
IPv
4
lớp A: có giá trị 00000001 ữ 01111111; (1 ữ 27)
Octet 1 (địa chỉ mạng ). octet 2.octet 3. octet 4 ( địa chỉ Host)
Lớp này thường được dùng cho các mạng có số trạm cực lớn, thường dành
cho các công ty cung cấp dịch vụ lớn.
IPv
4
: lớp B có giá trị 10000000 ữ10111111; (128 ữ 191).
Octet 1. octet2( địa chỉ mạng). octet 3. octet 4( địa chỉ Host).
Lớp địa chỉ này phù hợp với nhiều yêu cầu nên được cấp phát nhiều nên
hiện nay đó khỏ hiếm.
TPv
4
: lớp C có giá trị 11000000 ữ 11011111, (192 ữ 233).
Sinh viên: Nguyễn Tiến Long-CĐK5I
17
6
Khuôn dạng header mới : Header được thiết kế để giảm chi phí tới mức tối
thiểu. Điều này đạt được bằng cách chuyển các trường lựa chon sang header mở
rộng được dặt phía sau của IPv
6
header. Khuôn dạng mới của IPv
6
tạo ra sử lý
hiờu quả hơn trong các router
Không gian địa chỉ lớn: IPv
6
có địa chỉ nguồn và đích dài 128 bit. Không
gian địa chỉ của IPv
6
được thiết kế cho phép phân bố địa chỉ và mạng xương
sống Internet đến từng mạng con trong một tổ chức.
Kiến trúc địa chỉ trong IPv
6
IPv
6
sử
dụng địa chỉ lớn 128 bit do đó cung cấp không gian địa chỉ lớn hơn
IPv
4
nhiều.
Tạo ra nhiều mức phân cấp và linh hoạt trong địa chỉ hóa và định tuyến còn
đang thiếu trong IPv
4
.
sắp xếp tuần tự các đơn vị dữ liệu (Datagram) đến, có thể dẫn đến tình trạng mất
hoặc trùng dữ liệu mà không hề có thông báo lỗi cho người gửi.
Sinh viên: Nguyễn Tiến Long-CĐK5I
19
Đề tài Thc Tập Tốt Nghip GVHD: Dương Chính Cương
c, Giao thức TCP (Transmission Control Protocol)
TCP và UTP là 2 giao thức nằm ở tầng giao vận và cùng sử dụng giao thức
IP tầng mạng , TCP cung cấp dịch vụ sử dụng liên kết tin cậy và có liên kết.
TCP cung cấp khả năng điều khiển luồng. Mỗi đầu của liên kết TCP có
vùng đệm giới hạn do đó TCP tại trạm nhận chỉ cho phép trạm gửi truyền một
lượng dữ liệu nhất định. Điều này tránh xảy ra trường hợp trạm có tốc độ cao
chiếm toàn bộ vùng đệm của trạm có tốc độ trậm hơn.
So sánh giữa OSI và TCP/IP
Giống nhau: Cả 2 đều là phân lớp.
Cả 2 đều có lớp ứng dụng , qua đó có nhiều dịch vụ khác nhau.
Kỹ thuật chuyển mạch gói được chấp nhận.
Khác nhau.
Mỗi tầng trong TCP/IP có thể là 1 hoặc nhiều tầng trong OSI
Bảng sau chỉ rõ mối tương quan giữa các tầng trong TCP/IP và OSI
OSI TCP/IP
Phycical Layer & Data Link Layer Data Link Layer
Network Layer Internet Layer
Transport Layer Transport Layer
Session Layer
Application Layer
Presentation Layer
Application Layer
Hình 2.5: Sự khác nhau gữa OSI và TCP/IP
Tầng ứng dụng trong TCP /IP bao gồm luôn cả 3 tầng trên của mô hình OSI.
Tầng giao vận trong TCP/IP không phải luôn đảm bảo độ tin cậy truyền tin
Sinh viên: Nguyễn Tiến Long-CĐK5I
21
Đề tài Thc Tập Tốt Nghip GVHD: Dương Chính Cương
Thẻ bài ở đây là một đơn vị dữ liệu đặc biệt, cú kớch thưúc và nội dung
(gồm các thông tin điều khiển) được quy định riêng cho mỗi giao thức. Trong
đường cáp liên tục có một thẻ bài chạy quanh trong mạng.
Phần dữ liệu của thẻ bài có một bit biểu diễn trạng thái sử dụng của nó (bận
hoặc rỗi). Trong thẻ bài có chứa một địa chỉ đích và được luân chuyển tới các
trạm theo một trật tự đã định trước. Đối với cấu hình mạng dạng xoay vòng thì
trật tự của sự truyền thẻ bài tương đương với trật tự vật lý của các trạm xung
quanh vòng.
Một trạm muốn truyền dữ liệu thì phải đợi đến khi nhận được một thẻ bài
rỗi. Khi đó trạm sẽ đổi bit trạng thái của thẻ bài thành bận, nộn gúi dữ liệu có
kèm theo địa chỉ nơi nhận vào thẻ bài và truyền đi theo chiều của vòng, thẻ bài
lúc này trở thành khung mang dữ liệu. Trạm đích sau khi nhận khung dữ liệu
này, sẽ copy dữ liệu vào bộ đệm rồi tiếp tục truyền khung theo vòng nhưng thêm
một thông tin xác nhận. Trạm nguồn nhận lại khung của mình (theo vũng) đó
được nhận đúng, đổi bit bận thành bit rỗi và truyền thẻ bài đi.
Vì thẻ bài chạy vòng quang trong mạng kín và chỉ có một thẻ nên việc
đụng độ dữ liệu không thể xẩy ra, do vậy hiệu suất truyền dữ liệu của mạng
không thay đổi. Trong các giao thức này cần giải quyết hai vấn đề có thể dẫn
đến phá vỡ hệ thống. Một là việc mất thẻ bài làm cho trờn vũng không còn thẻ
bài lưu chuyển nữa. Hai là một thẻ bài bận lưu chuyển không dừng trờn vũng.
Ưu điểm của giao thức là vẫn hoạt động tốt khi lưu lượng truyền thông lớn.
Giao thức truyền thẻ bài tuân thủ đúng sự phân chia của môi trường mạng, hoạt
động dựa vào sự xoay vòng tới các trạm.
Việc truyền thẻ bài sẽ không thực hiện được nếu việc xoay vòng bị đứt
đoạn. Giao thức phải chứa các thủ tục kiểm tra thẻ bài để cho phép khôi phục lại
thẻ bài bị mất hoặc thay thế trạng thái của thẻ bài và cung cấp các phương tiện
để sửa đổi logic (thêm vào, bớt đi hoặc định lại trật tự của các trạm).
23
Đề tài Thc Tập Tốt Nghip GVHD: Dương Chính Cương
- Loại 4 (Cat 4): Thích hợp cho đường truyền 20Mb/s.
- Loại 5 (Cat 5): Thích hợp cho đường truyền 100Mb/s.
- Loại 6 (Cat 6): Thích hợp cho đường truyền 300Mb/s.
Đây là loại cáp rẻ, dễ cài đặt tuy nhiên nó dễ bị ảnh hưởng của môi trường.
2.4.2 Các thiết bị dùng để kết nối LAN
a) Bộ lặp tín hiệu (Repeater)
Repeater là thiết bị đơn giản nhất trong các thiết bị kết nối mạng, repeater
nhận tín hiệu từ một phần của mạng và chuyển phát tín hiệu này tới phần còn lại
trong mạng. Repeater không có cơ chế xử lý tín hiệu mà nó chỉ loại bỏ các tín
hiệu méo, nhiễu và khuếch đại tín hiệu đã bị suy hao khôi phục lại tín hiệu ban
đầu. Do đó Repeater được sử dụng nhằm làm tăng thêm chiều dài của mạng.
Có hai loại repeater được sử dụng hiện nay là repeater điện và repeater điện
quang.
Repeater điện nối với đường dây điện ở cả hai phớa, nú nhận tín hiệu điện
từ một phía và phát lại phía bên kia.
Repeater điện quang liên kết với một đầu cáp điện và một đầu là cáp quang.
Nó chuyển tín hiệu điện thành tín hiệu quang để phát tín hiệu quang trên đường
cáp quang và ngược lại.
Sinh viên: Nguyễn Tiến Long-CĐK5I
24
Hình 2.7: Bộ lặp Repeater
Đề tài Thc Tập Tốt Nghip GVHD: Dương Chính Cương
b) Bộ tập trung (HUB)
Hub là điểm kết nối trung tâm của mạng, tất cả các trạm trên LAN được kết
nối thông qua hub với các đầu cắm. Hub thực sự là những repeater đa port, hub
thường có từ bốn đến hai mươi bốn port còn repeater chỉ có hai port. Khi tín
hiệu được chuyển từ một trạm tới một cổng của hub thì tín hiệu này sẽ được lặp
lại trên tất cả các cổng còn lại. Mỗi cổng của hub có thể hỗ trợ tốc độ truyền 10