Đề tài Thiết kế mạng LAN cho Trung tâm viễn thông Kim bảng

MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN Em xin chân thành cảm ơn sự hướng dẫn tận tình chỉ bảo của cô giáo LÊ THU TRANG trong suốt thời gian em làm đồ án tốt nghiệp và sự đóng góp ý kiến của các bạn để em có thể hoàn thành tốt đề tài này. Em rất mong nhận được sự đóng góp ý kiến của các thầy cô giáo trong bộ môn và hội đồng bảo vệ để chương trình của em được hoàn thiện hơn. Em xin chân thành cảm ơn ! LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan nội dung đồ án này không sao chép nội dung cơ bản từ các đồ án khác và sản phẩm của đồ án là của chính bản thân tự nghiên cứu xây dựng nên. Nếu không đúng sự thật, tôi xin chịu hoàn toàn trách nhiệm! LỜI NÓI ĐẦU Trong những năm 60 của thế kỷ trước, thì công nghệ thông tin đã phát triển rất mạnh mẽ và tri thức con người không ngừng phát triển. Ngày nay khi công nghệ thông tin được ứng dụng rất nhiều ngành nghề như: Nông nghiệp, công nghiệp, các nhà máy, thương mại du lịch và được đưa vào giảng dạy trong các trường đại học, trường phổ thông...Vì vậy, nhu cầu nối máy tính với nhau thành một mạng đã trở thành nhu cầu cần thiết khách quan. Chính những nhu cầu đó, để đáp ứng nhu cầu đã thúc đẩy các nhà nghiên cứu xây dựng những mạng nối các máy tính với nhau, nhằm trao đổi thông tin với nhau. Để khai thác thông tin một cách hiệu quả và khoa học dễ dạng đối với người dùng. Do đó mạng máy tính ra đời và phát triển mạnh mẽ cho đến ngày nay. Với xu thế hiên nay mạng máy tính không thể thiếu cho tất cả các cơ quan, xí nghiệp. Nó đã trở thành một kênh trao đổi thông tin một cách khoa học không thể thiếu trong thời đại công nghệ thông tin. Với giá thành các thiết bị ngày càng rẻ nên kinh phí đầu tư xây dựng một mạng không vượt ra khỏi khả năng của các cơ quan, các xí nghiệp. Xây dựng một mạng có thể đáp ứng được hầu hết mọi yêu cầu sử dụng của người dùng thì mạng LAN là một mô hình mạng được sử dụng phổ biến nhất hiện nay, tuy là một mạng nhỏ nhưng đã đáp ứng được hầu hết các yêu cầu của người dùng trong việc chia sẻ thông tin, tài nguyên mạng, làm việc trong môi trường tương tác. Sử dụng mạng lan sẽ giảm đáng kể về chi phí đồng thời vẫn đảm bảo công việc.Bên cạnh những ưu điểm mà mạng LAN đã đáp ứng được mọi yêu cầu, thì mạng không day có khả năng đáp ứng với công việc cao hơn ở mọi nơi, mọi lúc và chi phí lắp đặt lại rẻ hơn rất nhiều, không phải tốn kém chi phí mua dây cáp và khả năng bảo mật rất, an ninh cao, sửa chữa và bảo dưỡng dễ dàng hơn rất nhiều Vì vậy em đã chon đề tài: “ Thiết kế mạng LAN cho Trung tâm viễn thông Kim bảng”. Tuy nhiên thời gian thực tập chỉ bốn tuần và kiến thức em còn hạn chế nên trong quá trình làm bài không tránh khỏi những thiếu sót. Rất mong được sự đóng góp ý kiến của các thầy cô và các bạn để đề tài em được hoàn thiện hơn. Em chân thành cảm ơn sợ hướng dẫn nhiệt tình của cô giáo: Lê Thu Trang cùng toàn thể các thầy cô giáo trong bộ môn để em hoàn thành đề tài này. Em xin trân thành cảm ! Hà Nam, tháng 11 năm 2011 Sinh viên thực hiện Đoàn Xuân Huy PHẦN I: KIẾN THỨC CƠ BẢN VỀ MẠNG MÁY TÍNH 1.1 Khái niệm và phân loại mạng máy tính 1.1.1 Khái niệm: Mạng máy tính là tập hợp các máy tính được kết nối với nhau bởi đường truyền theo một cấu trúc nào đó và thông qua các máy tính trao đổi thông tin qua lại với nhau. 1.1.2 Phân loại mạng máy tính. Có hai phương thức chủ yếu để phân loại mạng máy tính, đó là điểm-điểm và điểm-nhiều điểm: * Phương thức “điểm-điểm”: các đường truyền được thiết kế nối các máy tính với nhau riêng biệt, mối máy tính có thể truyền và nhận trực tiếp dữ liệu hoặc có thể làm trung gian lưu trữ dữ liệu mà nó nhận được rồi sau đó chuyển tiếp dữ liệu đi cho một máy khác để dữ liệu đó đạt tới đích. * 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 được các máy tính còn lại tiếp nhận, bởi vậy cần chỉ ra địa chỉ đích của dữ liệu để mỗi máy tính căn cứ vào đó kiểm tra xem dữ liệu có phải dành cho mình hay không, nếu đúng thì nhận còn nếu không thì bỏ qua. 1.1.3 Dựa theo vùng địa lý phân ra các loại mạng * Mạng cục bộ (LAN- Local Area Network) Kết nối các máy tính trong một khu vực bán kính hẹp thông thường khoảng vài trăm mét, kết nối được thực hiện thông qua môi trường truyền thông tốc độ cao. LAN thường được sử dụng nội bộ một cơ quan hay tổ chức… Các LAN có thể kết nối với nhau thành WAN * Mạng đô thị (MAN- Metropolitan Area Network ) Là mạng được lắp đặt trong phạm vi một đô thị, có bán kính tối đa khoảng 100km, kết nối này thông qua môi trường truyền thông tốc độ cao( 50-100Mbit/s). * Mạng diện rộng ( WAN- Wide Area Network). Là mạng có diện tích bao phủ rộng lớn, nối các máy tính trong nội bộ các quốc gia hay giữa các quốc gia cùng châu lục. Kết nối này thường được thực hiện thông qua mạng viễn thông * Mạng toàn cầu ( GAN- Global Area Network): Là mạng có phạm vi trải rộng toàn cầu. Nối các máy tính từ các châu lục khác nhau, kết nối này thường được thực hiện thông qua mạng viễn thông và vệ tinh. 1.1.4 Phân loại theo Topology * Khái niệm: các kết nối máy tính với nhau về dạng hình học mà ta gọi là topo mạng. Có hai kiểu nối mạng chủ yếu đó là: * Nối điểm-điểm (point to point): các đường truyền nối từng cặp nut với nhau, mỗi nút lưu và chuyển dữ liệu tới đích, cách hoạt động như vậy nên mạng kiểu này gọi là “ lưu và chuyển tiếp”. * Nối điểm-nhiều điểm (point to multipoint): các nút phân chia nhau một đường truyền vạt lý, gửi dữ liệu đến nhiều nút một lúc và kiểm tra gói tin theo địa chỉ. * Mô hình OSI (open sytem interconnect). Mô hình OSI được chia thành 7 tầng, mỗi tầng bao gồm những hoạt động, thiết bị và giao thức mạng khác nhau. Các tầng trong mô hình OSI: Tầng ứng dụng, tâng thể hiện, tầng giao dịch tầng vận chuyển, tầng mạng, tầng liên kết dữ liệu và tầng vật l Cung cấp các dịch vụ mạng cho các ứng dụng như email, truyền file và mô phỏng đầu cuối. * Tầng thể hiện: Mã hóa dữ liệu, đọc dữ liệu, cấu trúc dữ liệu, đàm phán cú pháp. * Tầng giao dịch: Thiết lập, quản lý và quản lý các phiên giữa các ứng dụng. * Tầng vận chuyển. Các chủ đề vận chuyển giữa các host, vận chuyển tin cậy, thiết lập, duy trì và kết thúc các mạch ảo. Phát hiện lỗi, điều khiển thông tin. * Tầng mạng: Địa chỉ mạng xác định đường đi tốt nhất, tin cậy, thông báo lỗi, điều khiển luồng và định tuyến. * Tầng liên kết dữ liệu: Điều khiển liên kết, truy xuất đường truyền, tin cậy, topo mạng báo lỗi, điều khiển luồng. * Tầng vật lý: Là tầng cuối cùng của mô hình OSI. Mô tả đặc trưng vật lý của mạng, mặt khác tầng này cung cấp các đặc trưng điện của các tín hiệu được dùng để khi chuyển dữ liệu trên cáp từ máy này đến máy khác của mạng. Tầng này không quy định một ý nghĩa nào cho các tín hiệu ngoài các giá trị nhị phân 0 và 1, Ở các tầng cao hơn của mô hình OSI các bít được chuyển từ tầng vật lý sẽ được xác định. 1.1.5 Phân loại theo chức năng Mạng clinet-server: Một hay một số máy tính được thiết lập để cung cấp ứng dụng dịch vụ như file server, mail server, web server, print server…Máy tính được thiết lập các dịch vụ được gọi là server các máy tính truy cập và sử dụng dịch vụ thì gọi là clinet. * Mạng ngang hàng ( peer-to-peer): các máy tính trong mạng vừa đóng vai trò như clinet và vừa là server. * Mạng kết hợp: các mạng máy tính thường được thiết theo cả hai chức năng Client server và peer-to-peer. * Mạng toàn cầu Internet: Là một tập hợp gồm hàng vạn mạng trên khắp thế giới. Mạng toàn cầu là một liên mạng máy tính giao tiếp dưới cùng một bộ giao thức TCP/IP. Giao thức này cho phép mọi máy tính trong mạng giao tiếp với nhay một cách thống nhất giống như một ngôn ngữ quốc tế mà mọi người dùng để giao tiếp với nhau hàng ngày. 1.1.6 Cấu trúc chính trong mạng cục bộ Đường thẳng Vòng tròn Hình sao Ứng dụng Tốt cho trường hợp mạng nhỏ và mạng có giao thông thấp và lưu lượng giữ liệu thấp. Tốt cho trường hợp mạng có số trạm ít hoạt động với tốc độ cao, không cách nhau xa lắm hoặc mạng có lưu lượng giữ liệu phân bố không đều. Tốt cho trường hợp phải tích hợp dữ liệu và tín hiệu tiếng. các mạng điện thoại công cộng co cấu trúc này Độ phức tạp Tương đối không phức tạp Đòi hỏi thiết bị khá phức tạp. mặt khác việc đưa thông điệp đi trên tuyến là đơn giản, trạm phát chỉ cần biết địa chỉ của trạm nhận, các thông tin khác không cần thiết Được xem là khá phức tạp. các trạm được nối với nhiều thiết bị trung tâm và lần lượt hoạt động như thiết bị trung tâm hoặc nối được tới các dây dẫn truyền từ xa Hiệu xuất Rất tốt dưới tải thấp có thể giảm hiệu xuất rất mau khi tải tăng Có hiệu quả trong trường hợp khi lưu lượng thông cao và khá ổn định ngờ sự tăng chậm thời gian Phụ thuộc trực tiếp vào sức mạnh của thiết bị trung tâm Tổng phí Tương đối thấp, nhiều thiết bị đã phát triển hoàn chỉnh và bán sản phẩm ở thị trường Dự trù gấp đôi nguồn lực hoặc phải có một phương thức thay thế khi một nút không hoạt động Tổng phí rất cao khi làm nhiệm vụ của thiết bị trung tâm Nguy cơ Có nguy cơ bị tổn hại khi có một trạm hỏng Một trạm bị hỏng sẽ ảnh hưởng đến cả hệ thống Độ tin cậy phụ thuộc vào thiết bị trung tâm, nếu bị hỏng toàn mạng ngưng hoạt động Khả năng mở rộng Dẽ dàng thêm và định hình mạng tuy nhiên khó kết nối với các máy tính khác hãng vì chung phải nhận cùng địa chỉ và dữ liệu Dễ thêm và bớt các trạm làm việc mà không phải kết nối nhiều cho mỗi thay đổi, giá thành tương đối thấp Khả năng mở rộng hạn chế, về tốc độ truyền dữ liệu và băng tần. Các hạn chế nay giúp cho thiết bị trung tâm không bị quá tải bởi tốc độ thu nạp tại cổng truyền. 1.2 Tìm hiểu và xây dựng mạng LAN 1.2.1 Kiến thức cơ bản LAN là một hệ truyền thông tốc độ cao, được thiêt kế để nối các máy tính và các thiết bị sử lý dữ liệu, cùng hoạt động với nhau trong một khu vực địa lý nhỏ như một tòa nhà, một khu tập thể, một số mạng LAN có thể kết nối với nhau trong một khu làm việc. Các LAN trở nên thông dụng vì nó cho phép người sử dụng dùng chung tài nguyên quan trọng như máy in, ổ đĩa CD-ROM, các phần mềm ứng dụng và các thông tin cần thiết khác. LAN(viết tắt từ tên tiếng anh Local Areal Network “Mạng máy tính cục bộ”) là hệ thống mạng dùng để kết nối các máy tính trong một phạm vi nhỏ, một mạng LAN tối thiểu cần có một máy chủ(sever), hub, switch, máy (clinet) card mạng và dây cáp để kết nối các máy tính lại với nhau. Trong thời đại của hệ điều hành MS-DOS, máy chủ mạng LAN thường sử dụng phần mềm Novell Netware, tuy nhiên trở nên lỗi thời hơn khi Windows NT và Windows for Workgroups xuất hiện. Ngày nay hầu hết máy chủ sử dụng hệ diều hành Windows, và tốc độ mạng LAN có thể lên đến 10Mbps, 100Mbps hay thậm chí 1Gbps. 1.2.2 Băng thông. Băng thông được định nghĩa như là lượng thông tin có thể chạy qua một kết nối mạng trong một khoảng thời gian cho trước. Băng thông là hữu hạn, không miễn phí, là một yếu tố thiết yếu để phân tích phẩm chất mạng, thiết kế mạng mới và hiểu về internet, Nhu cầu băng thông không ngừng ra tăng. 1.3 Hình trạng mạng 1.3.1 Mạng dạng hình sao * Bao gồm một bộ kết nối trung tâm và các nút. Các nút này là các trạm đầu nối các máy tính và các thiết bị khác của mạng. Bộ trung tâm điều phối mọi hoạt động của mạng. * Dạng mạng này cho phép nối các máy tính vào một bộ tập trung Hub bằng cáp, nối trực tiếp với hub không cần thông qua bus. * Ưu điểm: - Hoạt động theo nguyên lý nối song song nên nếu có một thiết bị nào đó ở một nut thông tin bị hỏng thì mạng vẫn hoat động bình thường. - Cấu trúc mạng đơn giản và ổn định. - Mạng dễ dàng mở rộng hoạc thu hẹp. * Nhược điểm: - Khả năng mở rộng mạng hoàn toàn phụ thuộc vào khả năng của trung tâm - Khi trung tâm có sự cố thì toàn mạng ngưng hoạt động. - Mạng yêu cầu nối độc lập riêng rẽ từng thiết bị ở các nút thông tin đén trung tâm. Khoảng cách từ máy đến trung tâm rất hạn chế chỉ 100m. 1.3.2 Mạng hình tuyến * Thực hiện theo cách bố trí hành lang, các máy tính các thiết bị đều nối với nhau trên một trục đường dây cáp chính. Hai đầu cáp được bịt bởi một thiết bị gọi là terminator. * Ưu điểm: * Loại hình này dùng dây cáp ít nhát 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 một đoạn nào đó thì rất khó phát hiện, khi ngừng để sửa chứa sẽ phải ngừng toàn bộ hệ thống. 1.3.3 Mạng dạng vòng - Dạng này bố trí theo dạng xoay vòng, đường dây cáp được thiết kế thành một vòng dây khép kín, tín hiệu chạy quanh theo một chiều nào đó * Ưu điểm: * Mạch dạng vòng có thuận lợi là có thể nới rộng ra tổng đường dây cần thiết ít hơn hai kiểu trên. - Mỗi trạm có thể đạt được tốc độ tối đa khi truy nhập. * Nhược điểm: - Đường dây phải khép kín, nếu bị ngắt ở một nơi nào đó thì toàn bộ hệ thống sẽ ngưng. 1.3.4 Mạng dạng kết hợp - Kết hợp mạng hình sao và hình tuyến: Cấu hình mạng dạng này có bộ phận tách tín hiệu giữ vai trò thiết bị trung tâm. Dạng này mạng có thể gộp nhiều nhóm làm việc ở cách xa nhau, cấu hình này đưa lại sự uyển chuyển trong việc bố trí đường dây tương thích dễ dàng đối với bất cứ tòa nhà nào. - Kết hợp hình sao và vòng: Cấu hình dạng này có một thẻ bài liên lạc, được chuyển vòng quanh một hub trung tâm. Mối trạm làm việc được nối với hub là cầu nối giữa các trạm làm việc và để tăng khoảng cách cần thiết. 1.4 Các giao thức truy nhập đường truyền 1.4.1 Giao thức CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection) Giao thức này thường dùng cho mạng có cấu trúc hình tuyến, các máy trạm cùng chia sẻ một kênh truyền chung. Tuy nhiên tại một thời điểm thì chỉ có một trạm được truyền dữ liệu mà thôi, nếu hai trạm cùng truyền thì xung đột sẽ xẩy ra các trạm phải phát hiện được xung đột và báo các trạm gây ra xung đột đồng thời ngưng thâm nhập. Khi lưu lượng các gói dữ liệu cần di chuyển trên mạng quá cao, thì xung đột có thể xẩy ra với số lượng lớn dẫn đến làm chậm tốc độ truyền tin của hệ thống. 1.4.2 Giao thức truyền thẻ bài Dùng trong các LAN có cấu trúc vòng sử dụng kỹ thuật chuyển thẻ bài. Thẻ bài là một đơn vị dữ liệu đặc biệt, có kích thước và nội dung được quy định riêng trong mối giao thức, mối một trạm muốn truyền dữ liệu thì phải đợi đến khi thẻ bài rỗi, khi đó trạm sẽ đổi bus thẻ bài thành bận, dữ liệu nén vào thẻ bài và truyền đi theo chiều của vòng Ưu điểm :là giao thức hoạt động tốt khi lưu lượng truyền thông lớn. giao thưc tuân thủ theo đúng sự phân chia của môi trường mạng hoạt động dựa vào sự xoay vòng tới các trạm. Nhược điểm: Không thể truyền được nếu việc xoay vòng bị đứt đoạn. 1.4.3Giao thức FDDI Là kỹ thuật dùng trong các mạng cấu trúc vòng, chuyển thẻ bài tốc độ cao bằng phương tiện cáp sợi quang. FDDI sử dụng hệ thống chuyển thẻ bài trong cơ chế vòng kép, gồm hai luồng giống nhau theo hai hướng khác nhau 1.5 Các cáp dùng cho LAN 1.5.1 Cáp xoắn - Gồm hai đường dây dẫn đồng xoắn vào nhau nhằm làm giảm nhiếu điện từ gây ra bởi môi trường xung quanh và giữa chúng. - Có hai loại cáp: - Cáp có bọc kim loại(STP-Shield Twisted Pair) có tác dụng chống nhiễu diện từ Hình I-.4: Cấu tạo cáp STP Hình I-5: Cấu tạo cáp UTP - Cáp không có vỏ bọc kim lọa (UTP-Unshield Twisted pair) kém hơn về khả năng chống nhiễu. Hình I-.6: Cấu tạo cáp UTP Có 5 loại cáp UTP được dùng là: - Loại 1 & 2 (Cat 1 & Cat 2): Thường dùng cho truyền thoại và những đường truyền tốc độ thấp (nhỏ hơn 4Mb/s). - Loại 3 (Cat 3): Tốc độ truyền dữ liệu khoảng 10 Mb/s, nó là chuẩn cho hầu hết các mạng điện thoại. - Loại 4 (Cat 4): Thích hợp cho đường truyền 16 - 20Mb/s. - Loại 5 (Cat 5): Thích hợp cho đường truyền 100Mb/s. - Loại 6 (Cat 6): Thích hợp cho đường truyền 300Mb/s. 1.5.2 Cáp đồng trục * Có hai đường dây dẫn và có cùng một trục chung, một dây dẫn trung tâm, đường dây còn lai tạo thành đường ống bao xung quanh dây dẫn trung tâm. Giữa hai dây dẫn có một lớp cách ly, và ngoài cùng là lớp vỏ plastic để bảo vệ cáp. * Hiện nay có các cáp đồng trục sau: - RG - 58,50 ohm: Dùng cho mạng Ethernet. - RG - 59,75 ohm: Dùng cho truyền hình cáp. 1.5.3Cáp sợi quang * Cáp quang co đường kính từ 8.3-100 micron do đường kính lõi sợi thủy tinh có kích thước rất nhỏ nên khó đấu nối. * Gồm một dãy dây dẫn trung tâm được bọc một lớp vỏ bọc có tác dụng phản xạ các tín hiệu trở lại để giảm sự mất mát tín hiệu. Hình I-1.2: Cấu tạo cáp quang Ú Cáp có đường kính lõi sợi 8,3μm đường kính lớp áo 125/đơn mode - Cáp có đường kính lõi sợi 62,5 đường kính lớp áo 125 /đơn mode - Cáp có đường kính lõi sợi 50 đường kính lớp áo - Cáp có đường kính lõi sợi 100 đường kính lớp áo 140 Bảng chi tiết cho các loại cáp dùng cho LAN Các loại cáp Cáp xoắn cặp Cáp đồng trục mỏng Cáp đồng trục dày Cáp quang Chi tiết Bằng đồng có 4 cặp dây loại(3,4,5) Bằng đồng, 2 dây, đường kính 5mm Bằng đồng, 2 dây, đường kính 10mm Thủy tinh, 2 sợi Chiều dài đoạn tối đa 100m 185m 500m 1000m Số đầu nối tối đa trên một đoạn 2 30 100 2 Chạy 10Mbit/s Được Được Được Được Chạy 100Mbit/s Không Không Không Không Chống nhiễu Tốt Tốt Rất tốt Hoàn toàn Bảo mật Trung bình Trung bình Trung bình Hoàn toàn Độ tin cậy Tốt Trung bình Tốt Tốt Lắp đăt Dễ dàng Trung bình Khó Khó Khắc phục lỗi Tốt Dở Dở Tốt Quản lý Dễ dàng Khó Khó Trung bình Chi phí cho một trạm Rất thấp Thấp Trung bình Cao 1.6 Các thiết bị dùng để kết nối LAN 1.6.1Card mạng NIC (Network Interface Card) * Card mạng là thiết bị nối kết giữa máy tính với cáp mạng. Chúng thường giao tiếp với máy tính qua khe cắm như: ISA, PCI, (hoặc được tích hợp trên Mainboard). - Phần giao tiếp với cáp mạng thông thường theo chuẩn: AUI, BNC, UTP… 1.6.2 Bộ lặp tín hiệu Repeater Là loại thiết bị phần cứng đơn giản nhất trong các thiết bị liên kết mạng. Nó hoạt động ở tầng vật lý của mô hình OSI. Repeater Mô hình liên kết mạng sử dụng Repeater - Repeater không có xử lý tín hiệu mà nó loại bỏ những tín hiệu méo, nhiễu khuếch đại tín hiệu đã bị suy hao, và khôi phục lại tín hiệu ban đầu. Dung Repeater làm tăng thêm chiều dài của mạng. Hoạt động của Repeater trong mô hình OSI * Hiện nay có hai loại Repeater đang được sử dụng Repeater điện và Repeater điện quang. Việc sử dụn Repeater không thay đổi nội dung của các tín hiệu đi qua, nên nó chỉ được dùng để nối hai mạng có cùng giao thức. 1.6.3 Bộ tập trung Hub - Hub là một trong những yếu tố quan trọng nhất của LAN, đây là điểm kết nối dây trung tâm của mạng, tất cả các trạm trên mạng LAN được kết nối thông qua Hub. Hub thường được dùng để nối mạng, thông qua những đầu cắm của nó người ta liên kết với các máy tính dưới dạng hình sao - Một hub thông thường có nhiều cổng nối với người sử dụng để gắn máy tính và các thiết bị ngoại vi. Mỗi cổng hỗ trợ một bộ kết nối dùng cặp dây xoắn 10BASET từ mỗi trạm của mạng. * Khi tín hiệu được truyền từ một trạm tới Hub, nó được lặp lại trên khắp các cổng khác của. Các Hub thông minh có thể định dạng, kiểm tra, cho phép hoặc không cho phép bởi người điều hành mạng từ trung tâm quản lý Hub. Nếu phân loại theo phần cứng thì có 3 loại Hub: - Hub đơn (stand alone hub) - Hub modun (Modular hub) rất phổ biến cho các hệ thống mạng vì nó có thể dễ dàng mở rộng và luôn có chức nǎng quản lý, modular có từ 4 đến 14 khe cắm, có thể lắp thêm các modun Ethernet 10BASET. - Hub phân tầng (Stackable hub) là lý tưởng cho những cơ quan muốn đầu tư tối thiểu ban đầu nhưng lại có kế hoạch phát triển LAN sau này. Nếu phân loại theo khả năng ta có 2 loại: - Hub bị động (Passive Hub) : Hub bị động không chứa các linh kiện điện tử và cũng không xử lý các tín hiệu dữ liệu, nó có chức năng duy nhất là tổ hợp các tín hiệu từ một số đoạn cáp mạng. - Hub chủ động (Active Hub) : Hub chủ động có các linh kiện điện tử có thể khuyếch đại và xử lý các tín hiệu điện tử truyền giữa các thiết bị của mạng. Quá trình xử lý tín hiệu được gọi là tái sinh tín hiệu, nó làm cho tín hiệu trở nên tốt hơn, ít nhạy cảm với lỗi do vậy khoảng cách giữa các thiết bị có thể tăng lên. Tuy nhiên những ưu điểm đó cũng kéo theo giá thành của Hub chủ động cao hơn nhiều so với Hub bị động. Các mạng Token ring có xu hướng dùng Hub chủ động. Application Presentation Session Transport Network Data Link Physical Application Presentation Session Transport Network Data Link Physical Physic Physic  Hoạt động của Hub trong mô hình OSI 1.6.4 Cầu nối Bridge - Bridge là thiết bị làm việc ở tầng thứ hai của mô hình OSI: tầng liên kết giữ liệu. Nó được thiết kế để có khả năng nhận tín hiệu vật lý, chuyển về dạng dữ liệu và chuyển tiếp dữ liệu. Bridge cú hai cổng. - Sau khi nhận tớn hiệu vật lý và chuyển về dạng dữ liệu từ một cổng, bridge kiểm tra các địa chỉ đích, nếu địa chỉ này là của một node liên kết với chính cổng nhận tín hiệu, nó bỏ qua việc xử lý. Trong trường hợp ngược lại, dữ liệu được chuyển tới cổng còn lại, tại cổng này dữ liệu được chuyển thành tín hiệu vật lý và gửi đi. Để kiểm tra một node được liên kết với cổng nào của nó, bridge dùng một bảng địa chỉ cập nhật động. Với Nguyên lý hoạt động nói trên mà tốc độ truyền thông qua hai cổng của bridge là chậm hơn so với Repeater. A B C D E F Bridge A B C D E F Hoạt động của cầu nối Bridge 1.6.5 Bộ chuyển mạch Switch - Switch làm việc như một bridge nhiều cổng. Khác với Hub - nhận tín hiệu từ một cổng rồi chuyển tiếp tới tất cả các cổng còn lại, switch nhận tín hiệu vật lý, chuyển đổi thành dữ liệu, từ một cổng, kiểm tra địa chỉ đích rồi gửi tới một cổng tương ứng. Với nguyên lý này nhiều node có thể đồng thời gửi thông tin đến cùng một node khác tại cùng một thời điểm. Và như vậy switch dường như đã mở rộng băng thông của LAN. Thực tế thì switch được thiết kế để liên kết các cổng của nó với băng thông rất lớn ( hàng trăm Mbps đến hàng Gbps ). Các Panel trên Switch * Cơ chế hoạt động: Switch có hai cơ chế hoạt động cơ bản: - Hoạt động thứ nhất được gọi là chuyển mạch frame dữ liệu . Là quá trình mà qua đó một frame được tiếp nhận từ đầu vào ,được truyền đi từ một đầu ra. - Hoạt động thứ hai là hỗ trợ hoạt động chuyển mạch, ở Switch duy trì các bảng chuyển mạch và tìm kiếm. - bảng chuyển mạch và tìm kiếm. * Switch có hai nguyên tắc hoạt động gọi là : * Store and Forward: nhận đủ data frame thì phát tín hiệu qua, nếu chưa nhận đủ thì lưu lại cho đến khi nhận đủ, nếu data frame lỗi thì không tiến hành phát. * Cut- Though: Nhận ra địa chỉ MAC thì tiến hành phát tín hiệu, không cần chờ cho đủ frame dữ liệu . Switch Nối hai mạng cục bộ bằng switch - Switch được sử dụng khi cần chia một mạng LAN lớn thành cỏc phần nhỏ hơn. Điều này làm giảm lưu lượng trờn một LAN đơn và cú thể mở rộng phạm vi địa lý mà một LAN cú thể hỗ trợ. Switch được dùng để nối các đoạn mạng với nhau và hoạt động trên tầng liên kết dữ liệu (tầng 2- Data link) trong mô hình OSI 1.6.6. Bộ điều chế và giải điều chế (Modem) Là thiết bị có chức năng chuyển đổi tín hiệu số thành tín hiệu tương tự và ngược lại. Để kết nối các máy tính qua đường điện thoại. Modem cho phép trao đổi thư điện tử, truyền tệp, truyền fax và trao đổi dữ liệu theo yêu cầu Hình I-1.13 ảnh Modem Sau 4 tuần thực tập, qua khảo sát thực tế cơ sở vật chất cũng như về mặt bằng, phòng ban của trường Đại Học Khoa Học. Với những yêu cầu về thiết kế mạng LAN và WLAN cho trường Đại Học Khoa Học. - Qua khảo nghiệm thực tế em đi khảo sát thực tế về mặt bằng cũng như về phòng ban, thu thập các yêu cầu về người sử dụng mạng và hình trạng mạng hiện có. Em tổng kết các yêu cầu thiết kế sau: - Yêu cầu về mạng LAN + Yêu cầu về kỹ thuật. + Yêu cầu về hiệu năng. + Yêu cầu về ứng dụng. + Yêu cầu về quản lý mạng. + Yêu cầu về an ninh an toàn mạng. + Yêu cầu về ràng buộc tài chính, thời gian thực hiện, tài nguyên đã có và có thể sử dụng. Sau khi thu thập các yêu cầu và tổng hợp dữ liệu khảo sát có những phân tích sau: - Phân tích yêu cầu: Dựa vào mô hình phòng ban để phân đoạn vật lý đảm bảo hai yêu cầu an ninh và đảm bảo chất lương, dựa vào các yêu cầu về mở rộng và thu hẹp mạng. - Lựa chon phần cứng các thiết bị, cáp, thiết bị kết nối kết nối. - Lựa chọn các phần mềm: Phần mềm ứng dụng, phần mềm mạng, phần mềm đảm bảo an ninh an toan mạng như( phần mềm tường lửa, phần mềm virut…). - Đánh giá khả năng. - Đánh giá lưu lượng truyền thông. - Dự thảo mô hình mạng - Vẽ sơ đồ - Tính toán giá thành. * Yêu cầu về WLAN - Xác định các yêu cầu cần thiết cho các AP trước khi lắp đặt vào hệ thống - Xác định vật cản xung quanh - Xác định nguồn giao thoa - Số lượng AP cần triển khai * Các bước triển khai AP + Phân tích vị trí các AP dựa trên sơ đồ tòa nhà. + Lắp đặt tạm thời các AP. + Phân tích cường độ tín hiệu trên tất cả các vùng. + Tái định vị các AP. + Xác định vùng thể tích phạm vi. + Cập nhật các bản vẽ kiến trúc của mạng để đối chiếu số lượng và vị trí cuối cùng của các AP. PHẦN II: THIẾT KẾ HỆ THỐNG MẠNG LAN CHO TTVT KIM BẢNG 2.1. Khảo sát 2.1.1. Thông tin chung - Trung tâm Viễn thông Kim bảng là một đơn vị trực thuộc VNPT Hà Nam cung cấp và k