BỘ CÔNG THƯƠNG
TRƯỜNG CAO ĐẲNG CÔNG NGHIỆP TUY HÒA
KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN


ĐỒ ÁN MÔN HỌC

Đề Tài: XÂY DỰNG HỆ THỐNG MẠNG LAN
CHO TRƯỜNG THPT PHAN BỘI CHÂU Tháng 10/2014
Trang 1

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.
Ngày nay công nghệ thông tin 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, trở thành một phần không thể thiếu trong cuộc sống. Nó không những giải
quyết công việc một cách nhanh chóng mà còn đem lại hiệu quả kinh tế cao.
Sau quá trình học tập và nghiên cứu về chuyên đề thiết kế mạng doanh nghiệp cho
các cơ quan, xí nghiệp, trường học và được sự giúp đỡ, hướng dẫn tận tình của thầy
cố vấn học tập em cũng đã hoàn thành đồ án ” xây dựng hệ thống mạng LAN cho
trường THPT Phan Bội Châu ”.
Đồ án này gồm có 5 chương:

nội bộ, góp phần làm thay đổi nội dung, phương pháp, phương thức dạy và học, đồng
thời cũng từng bước làm thay đổi phương thức quản lý như: Quản lý tài chính - tài sản,
quản lý nhân viên - giáo viên, quản lý học sinh, quản lý thông tin giáo dục đồng thời giúp
cho các nhân viên- giáo viên trong trường THPT Phan Bội Châu có thể trao đổi thông
tin, chia sẻ thêm dữ liệu giúp cho công việc của các nhân viên – giáo viên thêm thuận
tiện và sẽ đạt hiệu quả rất cao, mà làm được điều này thì trường sẽ rất có lợi cho việc
cơ cấu tổ chức các phòng ban, và hơn nữa là sẽ giảm cho trường một khoản chi phí rất
lớn. Việc xây dựng đề tài “xây dựng hệ thống mạng LAN cho trường THPT Phan Bội
Châu” cũng giúp cho em rất nhiều cho công việc sau này: Củng cố thêm kiến thức , kinh
nghiệm thiết kế các mô hình cách quản lý, hơn thế nữa là thông qua đề tài này nó sẽ
cung cấp cho em có thêm cái nhìn sâu hơn nữa về ngành công nghệ thông tin và có thể
ứng dụng sâu rộng vào trong thực tế cuộc sống của chúng ta.
Ngoài ra thiết kế hạ tầng mạng máy tính còn có thể liên kết cho các nhân viên (giáo
viên, học sinh, người sử dụng máy tính), có thể truy cập, sử dụng thuận tiện, nhanh
chóng rút ngắn thời gian và đem lại hiệu quả cao trong công việc…
Trang 3

1.1.3. Các giai đoạn thực hiện đề tài
Giai đoạn 1- Thu thập dữ liệu:
Khảo sát tình hình thực tiễn, thu thập dữ liệu (thu thập các yêu cầu từ phía người
dùng (nhà trường), phân tích yêu cầu, tìm các bài viết, tài liệu liên quan tham khảo…).
Nghiên cứu tài liệu, tìm hiểu phương pháp,tiếp cận đã biết, tham khảo các hệ thống
mạng ở các cơ quan, xí nghiệp, trường học… hiện tại đang sử dụng. Phác họa bức
tranh tổng thể, thiết kế giải pháp.
Giai đoạn 2- Thiết kế giải pháp:
Bắt đầu từ yêu cầu của khách hàng:
- Thiết kế sơ đồ mạng ở mức luận lý: Thiết kế sơ đồ mạng ở mức luận lý liên
quan đến việc chọn lựa mô hình mạng, giao thức mạng và thiết đặt các cấu hình cho
các thành phần nhận dạng mạng. Những vấn đề chung nhất khi thiết đặt cấu hình cho
mô hình mạng là:

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,và đó chính là hệ điều hành mạng đầu tiên.
2.2. Khái niệm 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 sao cho chúng có thể trao đổi thông tin qua lại với nhau.

Trang 5

Hình 2.2: Mô hình mạng cơ bản
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 sao chép qua đĩa mềm, CD ROM gây rất nhiều bất tiện cho
người dùng. Các máy tính được kết nối thành mạng cho phép các khả năng:
- Nhiều người có thể sử dụng chung một phần mềm tiện ích.
- Chia sẻ kho dữ liệu dùng chung.
- Tăng độ tin cậy của hệ thống.
- Trao đổi tập tin, thông điệp, hình ảnh…
- Dùng chung các thiết bị ngoại vi (máy in, máy vẽ, Fax, modem ).
- Giảm thiểu chi phí và thời gian đi lại.
2.3. Phân loại mạng máy tính
2.3.1. Phân loại theo phạm vi địa lý
Mạng máy tính có thể phân bố trên vùng lãnh thổ nhất định và có thể phân bố trong
phạm vi một quốc gia hay quốc tế. Dựa vào phạm vi phân bố của mạng người ta chia ra
các loại mạng như sau:
- Mạng cục bộ LAN (Local Area Network) : là mạng được lắp đặt trong phạm vi
hẹp, khoảng cách giữa các nút mạng nhỏ hơn 10 Km. 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) : gần giống như mạng LAN

giải pháp này cho phép nối trực tiếp máy tính với Hub không cần thông qua trúc Bus,
tránh được các yếu tố gây ngưng trên mạng.
Trang 7 Hình 2.3.2.1: Cấu trúc mạng hình sao
Mô hình kết nối mạng hình sao ngày nay đã trở nên hết sức phổ biến. Với việc sử
dụng các bộ tập trung hoặc chuyển mạch, cấu trúc mạng hình sao có thể được mở rộng
mạng bằng cách tổ chức nhiều mức phân cấp, do vậy dễ dàng trong việc quản lý và vận
hành.
Ưu điểm của mạng hình sao:
- Hoạt động theo nguyên lý nối song song nên 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 phù hợp với nhiều loại cáp khác nhau.
- Mạng có thể dễ dàng 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 được tối đa tốc độ của đường truyền vật lý.

Nhược điểm của mạng hình sao
- Khả năng mở rộng mạng hoàn toàn phụ thuộc vào khả năng của thiết bị.
- Trung tâm (HUB) có sự cố thì toàn mạng ngưng hoạt động.
Trang 8

- Mạng yêu cầu nối độc lập riêng rẽ từng thiết bị ở các nút thông tin đến trung
tâm , khoảng cách từ máy trung tâm rất hạn chế (100 m).
2.3.2.2. Mạng hình tuyến (Bus Topology)
Thực hiện theo cách bố trí hành lang, các máy tính và các thiết bị khác – các nút
mạng đều được nối 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.

- Phức tạp, chi phí thực hiện cao.
Trang 10

2.3.2.4 Mạng hình kết hợp
Kết hợp hình sao và tuyến (Star/ Bus topology) . Cấu hình mạng dạng này có bộ
phận tách tín hiệu (Spiter) giữ vai trò thiết bị trung tâm, hệ thống dây cáp mạng có thể
chọn hoặc Ring topology hoặc Linear Bus topology. Lợi điểm của cấu hình này là mạng
có thể gồm nhiều nhóm làm việc ở cách xa nhau, ARCNE là mạng dạng kết hợp Star/
Bus Topology. Cấu hình dạng này đưa lại sự uyển chuyển trong việc bố trí các đường
dây tương thích dễ dàng với bất cứ tòa nhà nào.

Hình 2.3.2.4 : Mô hình mạng kết hợp Star/Bus
Kết hợp hình sao và vòng (Star/ Ring topology). Cấu hình dạng kết hợp Star/ Ring
topology), có một thẻ bài liên lạc (Token) được chuyển vòng quanh một cái Hub trung
tâm. Mỗi trạm làm việc (Workstation) được nối với Hub – là cầu nối giữa các trạm làm
việc và để tăng khoảng cách cần thiết.
Trang 11 Hình 2.3.2.4 : Mô hình mạng kết hợp Star/Ring
2.3.3. Phân loại theo phương pháp chuyển mạch (truyền dữ liệu)
2.3.3.1. Mạng chuyển mạch kênh (Circuit – Switched Network)
Trong trường hợp 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.
Mạng chuyển mạch kênh có tốc độ truyền cao và an toàn nhưng hiệu suất sử dụng
đường 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 được phép sử dụng kênh truyền này và phải tiêu tốn thời
gian thiết lập con đường ( kênh) cố định giữa 2 trạm. Mạng điện thoại là ví dụ điển hình
của mạng chuyển mạch kênh.

của Client. Sau khi thực hiện các yêu cầu từ phía Client, Server sẽ trở về trạng thái chờ
các yêu cầu khác.
Trang 13 Hình 2.3.4.1 : Mô hình Client/Server
2.3.4.2. Mạng ngang hang ( Peer- to- Peer)
Mạng ngang hàng là một mạng máy tính trong đó hoạt động của mạng chủ yếu dựa
vào khả năng tính toán và băng thông của các máy tham gia chứ không tập trung vào
một số nhỏ các máy chủ trung tâm như các mạng thông thường, một mạng ngang hàng
được định nghĩa không có máy chủ và máy khách nói cách khác, tất cả các máy tham
gia đều bình đẳng và được gọi là Peer, là một nút mạng đóng vai trò đồng thời là máy
khách và máy chủ đối với máy khác trong mạng. Mạng ngang hàng có hai loại : mạng
ngang hang thuần túy và mạng ngang hàng đồng đẳng lai. Mô hình này không có quá
trình đăng nhập tập trung, nếu đăng nhập vào mạng có thể sử dụng tất cả tài nguyên
trên mạng. Truy cập vào các tài nguyên phụ thuộc vào người đã chia sẽ các tài nguyên
đó, vì vậy có thể phải biết mật khẩu để có thể truy cập được tới các tài nguyên được
chia sẻ.

Trang 14

Hình 2.3.4.2 : Mô hình mạng ngang hàng
2.4. Sơ lược về mô hình 7 tầng OSI
2.4.1. Khái niệm
Mô hình OSI (Open Systems Interconnection Reference Model, viết ngắn là OSI
Model hoặc OSI Reference Model)-tạm dịch là Mô hình tham chiếu kết nối các hệ thống
mở -là một thiết kế dựa vào nguyên lý tầng cấp, lý giải một cách trừu tượng kỹ thuật kết
nối truyền thông giữa các máy vi tính và thiết kế giao thức mạng giữa chúng. Mô hình
này được phát triển thành một phần trong kế hoạch Kết nối các hệ thống mở (Open
Systems Interconnection) do ISO và IUT- khởi xướng. Nó còn được gọi là mô hình bảy

Giao thức này không thểtruy cập trực tiếp đến người dùng cuối mà người dùng cuối này
vẫn phải sử dụng ứng dụng được thiết kế để tương tác với giao thức truyền tải file.
Trong trường hợp này, Internet Explorer sẽ làm ứng dụng đó.
2.4.3.2. Lớp Presentation
Lớp Presentation thực hiện một số công việc phức tạp hơn, tuy nhiên mọi thứ mà lớp
này thực hiện có thể được tóm gọn lại trong một câu. Lớp này lấy dữ liệu đã được cung
cấp bởi lớp ứng dụng, biến đổi chúng thành một định dạng chuẩn để lớp khác có thể
Trang 16

hiểu được định dạng này. Tương tự như vậy lớp này cũng biến đổi dữ liệu mà nó nhận
được từ lớp session thành dữ liệu mà lớp Application có thể hiểu được. Lý do lớp này
cần thiết đến vậy là vì các ứng dụng khác nhau có dữ liệu khác nhau. Để việc truyền
thông mạng được thực hiện đúng cách thì dữ liệu cần phải được cấu trúc theo một
chuẩn nào đó.
2.4.3.3. Lớp Session
Khi dữ liệu đã được biến đổi thành định dạng chuẩn, máy gửi đi sẽ thiết lập một
phiên –session với máy nhận. Đây chính là lớp sẽ đồng bộ hoá quá trình liên lạc của hai
máy và quản lý việc trao đổi dữ liệu. Lớp phiên này chịu trách nhiệm cho việc thiết lập,
bảo trì và kết thúc session với máy từ xa.
Một điểm thú vị về lớp session là nó có liên quan gần với lớp Application hơn với
lớp Physical. Có thể một số người nghĩ răng việc kết nối session m ạng như một chức
năng phần cứng, nhưng trong thực tế session lại được thiết lập giữa các ứng dụng. Nếu
người dùng đang chạy nhiều ứng dụng thì một số ứng dụng này có thể đã thiết lập
session với các tài nguyên ở xa tại bất kỳ thời điểm nào.
2.4.3.4. Lớp Transport
Lớp Transport chịu trách nhiệm cho việc duy trì vấn đề điều khiển luồng. Hệ điều
hành Windows cho phép người dùng có thể chạy nhiều ứng dụng một cách đồng thời,
chính vì vậy mà nhiều ứng dụng, và bản thân hệ điều hành cần phải truyền thông trên
mạng đồng thời. Lớp Transport lấy dữ liệu từ mỗi ứng dụng và tích hợp tất cả dữ liệu đó
vào trong một luồng. Lớp này cũng chịu trách nhiệm cho việc cung cấp vấn đề kiểm tra CHƯƠNG III: MẠNG LAN VÀ THIẾT KẾ MẠNG LAN
3.1. Giới thiệu mạng LAN
Trang 18

3.1.1. Khái niệm mạng LAN
Mạng cục bộ (Local Area Networks - LAN) là hệ thống tốc độ cao được thiết kế để
kết nối các máy tính và các thiết bị xử lý dữ liệu khác cùng hoạt động với nhau trong
một khu vực địa lý nhỏ như một tầng của tòa nhà, hoặc trong một tòa nhà Một số
mạng Lan có thể kết nối lại với nhau trong một khu vực làm việc. Có hai loại mạng LAN
khác nhau : LAN nối dây ( sử dụng các loại cáp) và LAN không nối dây ( sử dụng sóng
cao tầng hay tia hồng ngoại). Đặc trưng cơ bản của mạng cục bộ LAN:
- Quy mô của mạng nhỏ, phạm vi hoạt động khoảng vài Km. Các máy trong một
cơ quan, công ty, xí nghiệp… nối lại với nhau. Quản trị và bảo dưỡng đơn giản.
- Công nghệ truyền dẫn sử dụng trong mạng LAN thường là quảng bá (
Broadcast), bao gồm một cáp đơn nối tất cả các máy. Tốc độ truyền dữ liệu cao có thể
đến hàng trăm Gbps.
- Cấu trúc của mạng đa dạng : mạng hình Bus, hình vòng (Ring). Hình sao
(Star) và các loại mạng kết hợp, lai ghép…

Hình 3.1.1 : Mô hình mạng LAN
Các mạng Lan trở nên thông dụng vì nó cho phép những người sử dụng dùng
chung những tài nguyên quan trọng như máy in màu, ổ đĩa CD ROM ,các phần mềm
ứng dụng và những thông tin cần thiết khác. Trước khi phát triển công nghệ LAN các
Trang 19

máy tính là độc lập với nhau, bị hạn chế bởi số lượng các chương trình tiện ích, sau khi

thuộc mạng này sang mạng khác trước khi chuyển qua.
Người ta thường sử dụng Brigde trong các trường hợp sau:
- Mở rộng mạng hiện tại khi đã đạt tới khoảng cách tối đa do Brogde sau khi xử lý
gói tin đã phát lại gói tin trên tầng mạng còn lại nên tín hiệu tốt hơn bộ tiếp sức.
- Giảm tắc nghẽn mạng khi có quá nhiều trạm bằng cách sử dụng Brigde, khi đó
chúng ta chia mạng thành nhiều phần bằng các Brigde, các gói tin trong nội bộ trong
phần mạng sẽ không được phép qua phần mạng khác.
- Để nối các mạng có giao thức khác nhau. Một vài Brigde có khả năng lựa
chọn đối tượng vận chuyển. Nó có thể chỉ vận chuyển các gói tin của những địa chỉ xác
định.

Hình 3.1.2.2: Brigde 3.1.2.3. Switch – Bộ chuyển mạch
Trang 21

Switch đôi khi được mô tả như là một Brigde có nhiều cổng. trong khi một Brigde chỉ
có hai cổng để liên kết được hai segment mạng với nhau, thì Switch lại có khả năng kết
nối được nhiều segment lại với nhau tùy thuộc vào số cổng trên Switch. Cũng giống
như Brigde, Switch cũng lọc thông tin của mạng thông qua các gói tin (packet) mà nó
nhận được từ các máy trong mạng. Switch sử dụng các thông tin này để xây dựng lên
bảng Switch, bảng này cung cấp thông tin giúp các gói tin đến đúng địa chỉ.
Ngày nay, trong các giao tiếp dữ liệu, Switch thường có hai chức năng chính là
chuyển các khung dữ liệu từ nguồn đến đích, và xây dựng bảng Switch. Switch hoạt
động ở tốc độ cao hơn nhiều so với Repeater và có thể cung cấp nhiều chức năng hơn
như khả năng tạo mạng LAN ảo (VLAN).

Hình 3.1.2.3: Switch
3.1.2.4. Router – Bộ định tuyến


Khi được cài đặt vào trong mạng máy tính thì các máy trạm phải tuân thủ theo
những quy tắc định trước để có thể sử dụng đường truyền, đó là phương thức truy
nhập đường truyền. Phương thức truy nhập đường truyền và nó được định nghĩa là các
thủ tục điều hướng trạm làm việc làm thế nào và lúc nào có thể thâm nhập vào đường
dây cáp gửi hay nhận các gói thông tin. Có 3 phương thức cơ bản như sau:
3.2.1. Giao thức CSMA/CD(Carrier Sense Multiple Access with Collision
Detection)
Giao thức này thường được dùng cho mạng có cấu trúc hình tuyến, các máy trạm
cùng chia sẻ một kênh truyền thông chung, các trạm đều có cơ hội thâm nhập đường
truyền như nhau (Multiple Access). CSMA/CD là giao thức cải tiến của CSMA (nghe
trước khi nói – Listen before talk).
Nguyên tắc hoạt động: Khi một trạm truyền dữ liệu, trước hết nó sẽ phải “nghe” xem
đường truyền “bận” hay “rỗi”. Nếu “rỗi” nó sẽ truyền dữ liệu đi ( theo khuôn dạng chuẩn),
nếu đường truyền “bận” thì nó sẽ thực hiện 1 trong 3 giải thuật sau:
- Trạm tạm “rút lui” chờ đợi trong một thời gian ngẫu nhiên, sau đó lại bắt đầu
nghe đường truyền (Non Persistent).
- Trạm tiếp tục “nghe” đến khi đường truyền rỗi thì truyền dữ liệu đi với xác suất
bằng 1 (Persistent).
- Trạm tiếp tục “nghe” đến khi đường truyền rỗi thì truyền dữ liệu đi với xác suất
bằng 0<p<1 xác định trước (p- persistent).
Ưu nhược điểm của từng giải thuật trên: giải thuật 1 có hiệu quả trong việc chống
xung đột. Tuy nhiên, có thể có thời gian “chết” của đường truyền vì cả hai cùng đợi. Giải
thuật 2 ngược lại, cố gắng giảm được thời gian “chết” của đường truyền nhưng nếu có
hơn một trạm cùng truyền thì khả năng xảy ra xung đột sẽ cao hơn. Giải thuật 3 với giá
trị p chọn một cách hợp lý có thể tối thiểu hóa được khả năng xung đột cũng như giảm
được thời gian “chết” của đường truyền.
Tuy nhiên, xung đột xảy ra thường do độ trễ truyền dẫn. CSMA thực chất là các
trạm chỉ “nghe trước khi nói” mà không “nghe trong khi nói” nên thực tế cs xung đột
nhưng các trạm vẫn không thể biết và tiếp tục truyền dữ liệu dẫn đến tắc nghẽn, xung