Thiết kế hệ thống mạng WAN có tính năng sẵn sàng cao tại Tổng Cục Thuế TP Hồ Chí Minh

LỜI CẢM ƠN –— Chúng em những sinh viên được sự hướng dẫn tận tình của thầy Lý Anh Tuấn, đã hoàn thành xong đồ án tốt nghiệp với đề tài: “Thiết kế hệ thống mạng diện rộng có tính năng sẵn sàng cao tại Tổng Cục Thuế TP.HCM’’. Chúng em xin chân thành cảm ơn thầy Lý Anh Tuấn đã giúp đỡ chúng em trong suốt thời gian qua, giúp chúng em khắc phục những khó khăn, thiếu xót trong quá trình thực hiện đồ án. Xin chân thành cảm ơn các thầy cô trong khoa công nghệ thông tin, trường Đại Học Dân Lập Kỹ Thuật Công Nghệ đã tạo điều kiện cho chúng em nghiên cứu và thực hiện đồ án này. Đặc biệt là thầy Nguyễn Đức Quang đã giúp đỡ chúng em rất nhiều để chúng em hoàn thành phần Demo cho đồ án. Mặc dù đã cố gắng rất nhiều nhưng không tránh khỏi những thiếu xót, chúng em rất mong sự đóng góp ý kiến, hướng dẫn chân tình của quý thầy cô và các bạn để chúng em hoàn thiện đồ án này. Xin chân thành cảm ơn ! TP. Hồ Chí Minh, tháng 1/2007. LỜI GIỚI THIỆU –— Trong tình hình thực tế hiện nay, nhất là khi Việt Nam đang đứng trong thời kỳ hội nhập, nền kinh tế đang có những bước phát triển vượt bậc. Kinh tế nhà nước cũng như kinh tế tư nhân ngày càng phát triển, nên cần có những thay đổi cho phù hợp với tình hình phát triển đó. Việc này đồng nghĩa với việc các doanh nghiệp cần mở rộng quy mô và tầm hoạt động của mình, xây dựng chi nhánh ở nhiều nơi trong các tỉnh, thành phố, thậm chí là ra nước ngoài. Nhưng lại nảy ra thêm yêu cầu thông tin liên lạc thông suốt giữa các chi nhánh của doanh nghiệp. Công Nghệ Thông Tin đóng một vai trò rất quan trọng trong việc đáp ứng yêu cầu kinh doanh ngày càng phát triển và mở rộng của các doanh nghiệp. Một trong các đều quan trọng đó là khả năng đồng bộ và xử lý dữ liệu giữa các chi nhánh với nhau, nhu cầu về cập nhật thông tin hàng ngày, hàng giờ. Tuy nhiên, các thiết bị mạng và đường truyền mạng không phải lúc nào cũng hoạt động theo đúng ý muốn của con người, đó là hoạt động 24/24 tiếng một ngày, 30/30 ngày một tháng và 365/365 ngày một năm nhưng lại có rất nhiều những lý do khác nhau gây ra tín hiệu mạng không ổn định hoặc mất tín hiệu. Đối với những doanh nghiệp lớn như ngân hàng, bảo hiểm, cục thuế, nhà cung cấp dịch vụ Internet ISP… hoạt động nhờ vào mạng thì mạng Down hoặc không ổn định có thể gây ra tổn thất rất lớn. Hiểu được những vấn đề đó mà hiện nay Công Nghệ Thông Tin có rất nhiều công nghệ nhằm nâng cao độ tin cậy và tính sẵn sàng của mạng. Ví dụ như công nghệ Clustering, tạo Server dự phòng, công nghệ Backup cho đường thuê bao số DSL (Digital Subcriber Line), công nghệ dự phòng Router… Giới thiệu về Tổng Cục Thuế, là một tổ chức thuộc Bộ Tài Chính, thực hiện chức năng quản lý nhà nước đối với các khoản thu nội địa, bao gồm: thuế, phí, lệ phí và các khoản thu khác của ngân sách nhà nước theo quy định của pháp luật. Được tổ chức theo nguyên tắc tập trung, thống nhất thành hệ thống dọc từ trung ương đến địa phương, theo đơn vị hành chính nên có tầm hoạt động rất lớn và cần một hệ thống mạng sẵn sàng hoạt động mọi lúc, đảm bảo đồng nhất cơ sở dữ liệu trong toàn ngành Thuế. Cũng vì những lý do trên mà chúng em chọn đề tài tốt nghiệp của mình tên: ‘Thiết kế hệ thống mạng diện rộng có tính năng sẵn sàng cao tại Tổng Cục Thuế TP.HCM’. Và một lý do lớn khác đó là trong quá trình nghiên cứu, tìm hiểu sẽ giúp chúng em học hỏi thêm nhiều kiến thức cũng như kinh nghiệm trước khi ra trường. MỤC LỤC –— CÁC HÌNH ẢNH SỬ DỤNG TRONG ĐỀ TÀI Hình I1: Cơ cấu tổ chức Tổng Cục Thuế. 11 Hình I2: Các ban, phòng trực thuộc Tổng Cục Thuế. 12 Hình II1: Mạng Logic hiện tại. 20 Hình II2: Mạng vật lý hiện tại. 21 Hình II3: Mô hình căn bản Tổng Cục TP.HCM 22 Hình II4: Mô hình khi áp dụng công nghệ HSRP. 23 Hình IV1: Gởi và nhận gói tin Hello 35 Hình IV2: Lỗi truyền trong 9s 35 Hình IV3: Bảng trạng thái HSRP 39 Hình IV4: Truyền và nhận gói tin HSRP 40 Hình IV5: Cấu hình Tracking 46 Hình IV6: ICMP Redirect 47 Hình IV7: Đa nhóm HSRP và Secondary Address 50 Hình V1: Mô hình VRRP căn bản 60 Hình V2: Mô hình chia sẻ tải truyền của VRRP. 61 Hình V3: Sơ đồ chuyển tiếp trạng thái. 64 Hình V4: VRRP hoạt động trên mạng Ethernet 75 Hình V5: VRRP hoạt động trên FDDI 77 Hình VI1: Mô hình Demo căn bản 82 Hình VI2: Mô hình Demo nâng cao 82 CÁC THUẬT NGỮ VÀ TỪ VIẾT TẮT HSRP (Hot Standby Router Protocol): Giao thức Router dự phòng nóng. LAN Emulation (LANE): Mô phỏng mạng LAN là phương pháp mô phỏng tính chất của mạng LAN trên mạng chuyển mạch ví dụ như mạng ATM (Asynchronous Transfer Mode). Thật sự, mô phỏng mạng LAN đồng nghĩa với mạng ATM chuyển mạch. Xem “LANE (LAN Emulation). FDDI (Fiber Distributed Data Interface): FDDI là công nghệ mạng cao tốc do ủy ban X3T9.5 của ANSI phát triển. Ban đầu được thiết kế cho cáp quang nhưng ngày nay nó cũng hỗ trợ cáp đồng với khoảng cách ngắn hơn. Chuẩn này được dùng phổ biến trên mạng LAN. FDDI có tốc độ 10Mbit/s và dùng đồ hình vòng kép dự phòng, hỗ trợ 500 nút với khoảng cách cực đại 100km. Token-Ring: Mạng mã thông báo vòng tròn, mạng tiếp sức vòng tròn. Trong các mạng cục bộ, đây là loại cấu trúc mạng kết hợp phương pháp truyền mã thông báo với tôpô lai hình sao/hình tròn. Intranet: Mạng nội bộ. Local Area Network – LAN: Mạng cục bộ ( LAN) Router: Bộ định tuyến, là thiết bị mạng biên. Wide Area Network - WAN: Mạng Diện Rộng. VRRP (Virtual Router Redundancy Protocol): Giao thức dư thừa Router ảo. Host: Các máy tính trong mạng cục bộ. Default Gateway: Giao diện cổng vào mặc định. Cisco Group Manage Protocol – CGMP: Giao thức quản lý nhóm của Cisco. Burned-in MAC (BIA): Địa chỉ MAC chính của Interface. DECnet: Là tên của sản phẩm phần cứng và phần mềm của hãng DEC sử dụng kiến trúc DNA (Digital Network Architecture). DECnet xác định các mạng truyền thông qua các Ethernet LAN, FDDI (Fiber Distributed Data Interface) MAN, và các mạng diện rộng (WAN) dùng các thiết bị truyền dữ liệu dùng riêng hoặc công cộng. Nó có thể dùng các giao thức TCP/IP và OSI. APPN (Advanced Peer-to-Peer Networking): Mạng ngang hàng cao cấp. MPLS – Multiple Protocol Label Switch: Chuyển mạch nhãn đa giao thức. Là một giao thức của Cisco để định tuyến các gói tin sử dụng nhãn định danh. CEF - Cisco Express Forwarding. VRF - VPN routing/forwarding. DSL - Digital Subscriber Line: Đường dây thuê bao số, là công nghệ truyền dẫn dữ liệu tốc độ cao trên đôi dây cáp đồng truyền thống.DSL tách băng thông trên dây dẫn làm 2 phần: phần nhỏ truyền âm (0KHz đến 20KHz )và phần lớn truyền dữ liệu tốc độ cao(25.875 KHz đến 1.104 MHz) HDSL - High Bit Rate DSL: Đường thuê bao số tốc độ cao. VRID – Virtual Router Identification: Định danh Router ảo. PROTOCOL NUMBERS (Cập nhật lần cuối là 03 October 2006): Đây là một field 8 bits. Do IANA (Internet Assigned Numbers Authority) gán vào tháng 6 năm 1995 (iana@iana.org). Ví dụ: Gán số giao thức như sau. Decimal Keyword Protocol References 0 HOPOPT IPv6 Hop-by-Hop Option [RFC1883] 1 ICMP Internet Control Message [RFC792] 111 IPX-in-IP IPX in IP [Lee] 112 VRRP Virtual Router Redundancy Protocol [RFC3768] TỔNG CỤC THUẾ TP.HỒ CHÍ MINH GIỚI THIỆU Cơ cấu tổ chức chung của Tổng Cục Thuế. Cao nhất là Tổng Cục trực thuộc trung ương, dưới là cục thuế các tỉnh và chi cục thuế ở tuyến huyện, thị xã. Hình I1: Cơ cấu tổ chức Tổng Cục Thuế. Về cơ bản Tổng Cục Thuế có 13 ban, 3 trung tâm và văn phòng Tổng Cục. Hình I2: Các ban, phòng trực thuộc Tổng Cục Thuế. Ban Pháp chế - Chính sách. Ban Dự toán thu thuế. Các Ban Quản lý thuế đối với doanh nghiệp. Ban Doanh nghiệp Nhà nước. Ban QL Thuế DN đầu tư nước ngoài. Ban QL Thuế DN tư nhân và DN khác . Ban Quản lý thuế thu nhập cá nhân. Ban Quản lý thuế tài sản và thu khác. Ban Hợp tác Quốc tế. Ban Tuyên truyền và hỗ trợ đối tượng nộp thuế. Ban Thanh tra. Ban Tổ chức cán bộ. Ban Tài vụ - Quản trị. Văn Phòng Tổng Cục Thuế. Đại diện Tổng Cục Thuế tại Thành Phố Hồ Chí Minh. Tổng Cục Thuế Thành Phố Hồ Chí Minh. Nhiệm vụ. - Chỉ đạo, đôn đốc, kiểm tra tình hình thu thuế các tỉnh phía nam. - Thanh tra, kiểm tra các tổ chức, cá nhân nộp thuế lớn, thanh tra nội bộ ngành, xác minh đơn khiếu nại tố cáo theo chương trình của Tổng Cục Thuế tại các tỉnh phía nam. - Thực hiện công tác quản trị, tài vụ, quản lý ấn chỉ, văn phòng phục vụ cho các hoạt động của Tổng Cục Thuế tại cơ quan đại diện. - Thực hiện các nhiệm vụ khác do Tổng Cục Trưởng Tổng Cục Thuế giao. Quyền hạn. - Được quyền yêu cầu các đơn vị, cá nhân trong ngành Thuế cung cấp đầy đủ các văn bản, hồ sơ, tài liệu có liên quan đến việc thực hiện nhiệm vụ được giao. - Được ký các văn bản hướng dẫn, giải thích, trả lời các vấn đề thuộc chức năng, nhiệm vụ của đơn vị theo phân công của Tổng Cục Trưởng Tổng Cục Thuế. Tổ chức bộ máy. Các Ban tổ chức làm việc theo chế độ chuyên viên. Các Ban sau được tổ chức theo phòng: - Ban Tài vụ - quản trị, gồm: + Phòng Tài vụ. + Phòng Quản trị. + Phòng Quản lý ấn chỉ. - Văn phòng Tổng Cục Thuế, gồm: + Phòng Hành chính - Lưu trữ. + Phòng Thi đua. - Đại diện Tổng Cục Thuế tại Thành Phố Hồ Chí Minh, gồm: + Phòng Thanh tra. + Phòng Hành chính quản trị tài vụ và Quản lý ấn chỉ (gọi tắt là phòng Hậu cần). - Đại diện Tổng Cục Thuế tại TP Hồ Chí Minh có con dấu riêng và được mở tài khoản tại Kho bạc Nhà nước. - Các phòng thuộc Đại diện phía Nam ngoài việc chịu sự quản lý trực tiếp của Trưởng đại diện, còn chịu sự chỉ đạo về chuyên môn nghiệp vụ của các Ban có liên quan và Văn phòng thuộc Tổng Cục Thuế. - Nhiệm vụ cụ thể của các phòng thuộc Ban và Đại diện Tổng Cục Thuế tại Thành Phố Hồ Chí Minh do Tổng Cục Trưởng Tổng Cục Thuế quy định. - Trong trường hợp cần thiết do nhu cầu cấp bách của công tác đối ngoại, Tổng Cục Trưởng Tổng Cục Thuế được quyền trao chức danh cấp Phòng hoặc cấp Ban cho những chuyên viên thuộc cơ quan Tổng Cục Thuế trong thời gian công tác và làm việc với các đối tác nước ngoài. - Biên chế của các đơn vị do Tổng Cục Trưởng Tổng Cục Thuế quyết định trong tổng số biên chế được giao. - Mỗi đơn vị có một cấp trưởng và một số cấp phó giúp việc, cấp trưởng chịu trách nhiệm trước Tổng Cục Trưởng Tổng Cục Thuế về toàn bộ hoạt động của đơn vị, cấp phó chịu trách nhiệm trước cấp trưởng về nhiệm vụ được phân công. Việc bổ nhiệm, miễn nhiệm, điều động và kỷ luật cấp Trưởng, cấp Phó của đơn vị được thực hiện theo phân cấp của Bộ trưởng Bộ Tài Chính. - Thủ trưởng các đơn vị có trách nhiệm quản lý cán bộ, công chức và tài sản của đơn vị theo quy định của Tổng Cục Trưởng Tổng Cục Thuế. Trung tâm Tin học - Thống kê. Trung tâm Tin học và Thống kê là đơn vị sự nghiệp trực thuộc Tổng Cục Thuế, có chức năng giúp Tổng Cục Trưởng Tổng Cục Thuế thống nhất quản lý, hướng dẫn, chỉ đạo, kiểm tra các đơn vị trong ngành Thuế thực hiện ứng dụng công nghệ thông tin vào quản lý thuế, thống kê thuế và tổ chức thực hiện trong toàn ngành Thuế. Nhiệm vụ, quyền hạn. Nghiên cứu xây dựng chiến lược phát triển ứng dụng công nghệ tin học và các chính sách quy định về ứng dụng công nghệ thông tin vào các hoạt động quản lý của ngành Thuế. Hướng dẫn thực hiện các qui định về thống kê thuế. Hướng dẫn, chỉ đạo, kiểm tra các đơn vị trong ngành Thuế thực hiện ứng dụng công nghệ thông tin vào các hoạt động quản lý, nghiệp vụ của ngành và thống kê về thuế trong toàn ngành. Xây dựng, phát triển, bảo trì và nâng cấp các phần mềm ứng dụng theo yêu cầu quản lý thuế. Tổ chức triển khai các phần mềm ứng dụng thống nhất trong toàn ngành Thuế. Tổ chức quản lý cơ sở dữ liệu cho các đơn vị trong ngành và trực tiếp quản trị kho cơ sở dữ liệu tập trung của toàn ngành. Thực hiện các giải pháp kỹ thuật để đảm bảo bảo mật và an toàn dữ liệu cho toàn ngành.  Thiết kế, xây dựng và quản trị hệ thống mạng máy tính toàn ngành Thuế. Đảm bảo an ninh mạng, kết nối mạng với các ngành liên quan và kết nối với mạng Internet. Thực hiện việc mua sắm, lắp đặt trang thiết bị tin học thống nhất cho toàn ngành Thuế theo yêu cầu quản lý và đảm bảo các tiêu chuẩn công nghệ quy định của Nhà nước, Bộ Tài Chính và ngành Thuế.  Trực tiếp quản lý, vận hành và bảo trì hệ thống phần mềm, quản trị cơ sở dữ liệu, hệ thống mạng và trang thiết bị tin học tại văn phòng Tổng Cục Thuế. Tổ chức thực hiện thống kê về thuế. + Phân tích các chính sách, chế độ và biểu mẫu thống kê quy định về thuế để xây dựng phần mềm ứng dụng thu thập và xử lý thông tin, số liệu đáp ứng yêu cầu thống kê thuế. + Xử lý các thông tin, số liệu có trong cơ sở dữ liệu của ngành để cung cấp thông tin thống kê thuế theo các yêu cầu của công tác chỉ đạo, nghiệp vụ, thanh tra thuế, kiểm tra thuế và xây dựng chính sách thuế. + Tổ chức việc truyền, nhận, cập nhật thông tin thống kê vào hệ thống mạng máy tính. Quản lý, bảo trì dữ liệu thống kê về thuế trong toàn ngành theo chế độ quy định. Quản lý hệ thống cấp mã số thuế trên mạng máy tính thống nhất toàn ngành. Hướng dẫn nghiệp vụ liên quan đến việc đăng ký cấp mã số thuế. Tổng kết, đánh giá tình hình và kết quả công tác ứng dụng công nghệ thông tin, thống kê thuế của toàn ngành theo quy định. Phối hợp với các đơn vị trong và ngoài ngành Thuế để trao đổi thông tin phục vụ công tác thuế. Tập hợp, phân tích những đề xuất, kiến nghị liên quan để sửa đổi, bổ sung, chấn chỉnh, tiếp thu, cập nhật hệ thống ứng dụng công nghệ thông tin của ngành Thuế. Nghiên cứu khoa học công nghệ thông tin, tham gia xây dựng chương trình giảng dạy về công nghệ thông tin và thống kê thuế cho cán bộ ngành Thuế. Quản lý cán bộ, công chức, tài sản của Trung tâm Tin học và thống kê theo quy định. Thực hiện các nhiệm vụ khác được giao. Cơ cấu tổ chức.  Gồm: Phòng Phát triển ứng dụng. Phòng Quản trị cơ sở dữ liệu. Phòng Quản lý thiết bị tin học. Phòng Quản trị hệ thống và hỗ trợ. Phòng Thống kê - Tổng hợp. Trung tâm công nghệ thông tin có trách nhiệm chỉ đạo về tin học thống kê đối với tổ tin học thuộc phòng Hậu Cần thuộc đại diện Tổng Cục Thuế tại Thành Phố Hồ Chí Minh. Phòng Tin học và xử lý dữ liệu về thuế. Nhiệm vụ về tin học. - Tổ chức quản lý và phát triển công tác tin học tại Cục Thuế theo chỉ đạo của Tổng Cục Thuế. Đề xuất kế hoạch, nhu cầu phát triển ứng dụng tin học vào công tác quản lý của Cục Thuế với Tổng Cục Thuế. Tham mưu, đề xuất các biện pháp quản lý, triển khai và vận hành hệ thống tin học của Cục Thuế. - Tổ chức triển khai hệ thống tin học theo đúng các quy định của ngành Thuế gồm: lắp đặt trang thiết bị tin học, cài đặt phần mềm hệ thống và các chương trình ứng dụng thống nhất trong ngành; trực tiếp vận hành, quản trị hệ thống mạng, quản trị cơ sở dữ liệu, quản trị hệ thống mạng truyền thông kết nối với các Chi cục Thuế trực thuộc và kết nối thông tin với Tổng Cục Thuế, đảm bảo an toàn hệ thống và dữ liệu. - Quản lý hệ thống trang thiết bị tin học: thực hiện bảo dưỡng, bảo trì hệ thống trang thiết bị tin học tại Cục Thuế và Chi Cục Thuế theo đúng quy định của Tổng Cục; tổ chức quản lý các bản quyền sử dụng phần mềm hệ thống và các phần mềm ứng dụng trong ngành theo đúng quy định của Tổng Cục Thuế và ngành Tài chính. - Hướng dẫn, chỉ đạo và kiểm tra các Chi Cục Thuế trong việc thực hiện nhiệm vụ tin học; hỗ trợ Chi cục Thuế về công tác tin học như:  xử lý các vấn đề về kỹ thuật tin học, sửa chữa thiết bị, giải quyết các vướng mắc khi thực hiện chương trình ứng dụng; tập hợp và thông báo lỗi về xử lý thông tin tại các phần mềm ứng dụng của ngành lên Tổng Cục Thuế. Nhiệm vụ xử lý dữ liệu. - Tổ chức công tác đăng ký thuế: tiếp nhận tờ khai đăng ký thuế, kiểm tra tờ khai, nhập dữ liệu, cấp mã số thuế...; lập danh bạ tổ chức và cá nhân nộp thuế. - Tiếp nhận tờ khai thuế, kiểm tra, nhập chính xác, đầy đủ, kịp thời các dữ liệu về quản lý thuế bao gồm dữ liệu trên tờ khai thuế, chứng từ nộp thuế và các thông tin liên quan đến việc xử lý tính thuế của các tổ chức và cá nhân nộp thuế do Cục Thuế trực tiếp quản lý thu, các dữ liệu về số thu nộp vào tài khoản tạm giữ, tài khoản nộp ngân sách từ kết quả thanh tra, kiểm tra về thuế. - Thực hiện tính thuế,  thông báo thuế, thông báo phạt nộp chậm, ấn định thuế. - Thực hiện kế toán, thống kê thuế, in và truyền các báo cáo kế toán, thống kê thuế về Tổng Cục Thuế. - Thực hiện điều phối thông tin trực tiếp từ cơ sở dữ liệu có trên mạng máy tính của Cục Thuế để đáp ứng các yêu cầu của lãnh đạo Cục Thuế. - Thực hiện và hướng dẫn Chi cục Thuế việc đối chiếu biên lai thuế, phí, lệ phí với bộ thuế. - Thực hiện các thủ tục hoàn tiền thuế cho đối tượng nộp thuế sau khi có quyết định hoàn thuế của Cục trưởng Cục Thuế; theo dõi và kế toán tài khoản tạm giữ, tài khoản quỹ hoàn thuế. - Phối hợp với các đơn vị trong hệ thống Tài chính để xây dựng chương trình khai thác dữ liệu phục vụ công tác quản lý thuế. - Tổ chức công tác bảo quản, lưu giữ hồ sơ tài liệu như các tờ khai thuế, chứng từ nộp thuế của tổ chức và cá nhân nộp thuế, các báo cáo kế toán, thống kê thuế của các Chi cục Thuế, các tài liệu và văn bản pháp quy của Nhà nước thuộc lĩnh vực quản lý của Phòng theo qui định. Khảo sát hệ thống mạng Tổng Cục Thuế TP.HCM. Hiện tại Tổng Cục Thuế Việt Nam có một mô hình mạng riêng, các Chi Cục tuyến huyện nối lên Cục Thuế của tỉnh và Cục Thuế các tỉnh nối trực tiếp lên Tổng Cục bằng đường Lease Line thông qua Modem chuẩn G.HDSL và đường Backup bằng Dial-up. Tuy nhiên, với nhu cầu mạng hoạt động liên tục và yêu cầu tính sẵn sàng cao mà hiện tại Tổng Cục Tp.HCM chỉ sử dụng một Router đường biên để phục vụ cho định truyến toàn mạng. Như vậy khi có sự cố về đường truyền đến Router hoặc Router bị lỗi… thì toàn bộ hệ thống mạng nối với Tổng Cục bị ngưng hoạt động. Điều này có thể gây nên mất mát dữ liệu, gây tổn thất rất lớn cho Tổng Cục Thuế. Mạng Logic hiện tại. Hình II1: Mạng Logic hiện tại. Mạng vật lý hiện tại. Hình II2: Mạng vật lý hiện tại. Mô hình mạng căn bản. Hình II3: Mô hình căn bản Tổng Cục TP.HCM Vì những chức năng và nhiệm vụ quan trọng của phòng tin học - thống kê Tổng Cục Thuế TP.HCM, vừa đảm bảo chính xác về dữ liệu thuế, vừa đảm bảo cập nhật dữ liệu hàng ngày, hàng giờ và thậm chí là hàng giây, do đó phải nghĩ tới những công nghệ làm tăng tính sẵn sàng đáp ứng của hệ thống khi có bất kỳ sự cố nào xảy ra. Đảm bảo cho hệ thống có tính ổn định, không có một giây phút nào không hoạt động. Để làm được việc này, có rất nhiều những công nghệ khác nhau nhằm nâng cao khả năng đáp ứng của mạng, có thể về phương diện mạng LAN, về phương diện mạng WAN nhưng ở đây trong phạm vi của đề tài này chúng em xin giới thiệu công nghệ Redundancy Router (Dự phòng Router) nhằm tăng khả năng đáp ứng mạng diện rộng (WAN) của Tổng Cục Thuế TP.HCM. Công nghệ này dùng giao thức Router dự phòng nóng HSRP (Hot Standby Router Protocol) hoặc giao thức dư thừa Router ảo VRRP (Virtual Router Redundancy Protocol). Khả năng chính của hai giao thức này là dùng một Router thứ hai dự phòng cho Router chính đang hoạt động, khi Router chính bị lỗi hoặc đường truyền qua Router đó bị lỗi thì Router dự phòng sẽ thay thế nhiệm vụ đó ngay, đảm bảo cho mạng vẫn hoạt động bình thường. Hình II4: Mô hình khi áp dụng công nghệ HSRP. GIỚI THIỆU CÔNG NGHỆ SƠ LƯỢC VỀ CÔNG NGHỆ Lịch sử ra đời của HSRP và VRRP. HSRP là một giao thức Router dự phòng nóng ra đời vào năm 1994 và công bố trong RFC 2281 tháng 3 năm 1998, còn VRRP là giao thức dư thừa Router ảo được công bố trong RFC 2338 và RFC 3768 tháng 4 năm 1998, tức là sau khi giao thức HSRP công bố được một tháng nhưng không ai nhận là tác giả của giao thức VRRP này. Định nghĩa. Giao thức HSRP. HSRP (Hot Standby Router Protocol) là một giao thức Router dự phòng nóng, cung cấp một kỹ thuật để chống lại sự gián đoạn của những lưu lượng IP trong một trường hợp nào đó. Cụ thể hơn, giao thức này dùng để đề phòng sự thất bại (hay bị lỗi) của Router làm nhiệm vụ định tuyến quan trọng trên mạng. HSRP cung cấp tính năng sẵn sàng cao trên các mạng Ethernet, FDDI (Fiber Distributed Data Interface), Bridge-Group Virtual Interface (BVI), LAN Emulation (LANE) hoặc Token Ring. HSRP được sử dụng trong một nhóm các Router và từ nhóm đó chọn ra Active Router và Standby Router. Trong một nhóm của các Router, Active Router là Router làm nhiệm vụ định tuyến các gói tin trên mạng, Standby Router là Router sẽ thay thế Active Router khi Active Router bị lỗi. Giao thức VRRP. VRRP (Virtual Router Redundancy Protocol) là một giao thức dư thừa Router ảo, nó không thuộc quyền sở hữu của tác giả nào và được công bố trong RFC 2338 và RFC 3768, thiết kế ra để làm tăng tính năng sẵn sàng và độ tin cậy của mạng. Kết hợp các Router lại thành Router ảo với IP làm Default Gateway cho các Host bên trong mạng LAN. Hai hoặc nhiều Router được cấu hình làm Router ảo nhưng chỉ một Router làm chức năng định tuyến thực sự tại một thời điểm. Nếu Router hiện tại đang làm nhiệm vụ định tuyến mà bị lỗi thì Router khác tự động thay thế Router đó ngay. Router làm nhiệm vụ định tuyến được gọi là Master Router, còn các Router khác gọi là Backup Router. VRRP có thể được sử dụng trong mạng Ethernet, MPLS (Multiprotocol Label Switching) và Token Ring, trong mạng IPv6 cũng đã được phát triển nhưng không tốt lắm. Chức năng của giao thức VRRP cũng giống như HSRP nhưng không được thực thi rộng rãi. Lý do áp dụng công nghệ. Các doanh nghiệp, cá nhân và đặc biệt là những tổ chức có quy mô lớn dựa vào các dịch vụ của mạng Intranet, Internet để phục vụ cho mục đích kinh doanh của mình thì họ mong đợi rằng mạng và các ứng dụng mạng luôn sẵn sàng đáp ứng cao. Dữ liệu của họ luôn luôn yêu cầu cập nhật mới, luôn luôn thay đổi thậm chí là trong từng giây, vì thế mà họ không muốn mạng Down một khoảng thời gian nào. Nhưng trong thực tế thì rất khó đạt được điều này bởi vì nhiều lý do khác nhau gây ra đường truyền mạng không ổn định, việc giảm thiểu tối đa thời gian Down của mạng là công việc rất khó khăn. Tuy nhiên, hiện nay có rất nhiều giải pháp khác nhau để khắc phục hiện trạng này. Các giải pháp có thể được áp dụng trong mạng LAN ( khả năng chịu đựng lỗi của Server ), WAN ( khả năng chịu lỗi của các thiết bị biên – Router ) hoặc là khả năng chịu lỗi trên đường truyền.v.v… Các khách hàng có thể đạt được gần 100% yêu cầu về tính sẵn sàng đáp ứng của mạng nếu dùng công nghệ HSRP hoặc VRRP trong các giao thức đã được tích hợp sẵn trên thiết bị Cisco. HSRP và VRRP là nền tảng duy nhất của Cisco về khả năng cung cấp dự phòng cho các mạng IP, đảm bảo rằng mạng sẽ được phục hồi ngay lập tức nếu có lỗi xảy ra trên các thiết bị mạng đóng vai trò là các thiết bị biên. Lợi ích khi áp dụng công nghệ. Ưu điểm. Khi áp dụng công nghệ dự phòng của Cisco thì đạt được những lợi ích sau: Linh động về thiết bị. Với giao thức HSRP và VRRP, khi áp dụng công nghệ dự phòng Router không cần các thiết bị có cấu hình hoàn toàn giống nhau, chỉ cần thiết bị có hỗ trợ tính năng cần thiết là đã Enable tính năng HSRP hoặc VRRP. (Tuy nhiên, cũng có những phiên bản IOS khác nhau của Cisco có thể không hỗ trợ tính năng này). Dư thừa dùng để dự phòng. HSRP và VRRP triển khai một mô hình dư thừa Router, Router dư thừa sẽ dùng để dự phòng cho Active Router, nó cung cấp tính sẵn sàng của mạng và được triển khai rộng trong những mô hình mạng lớn. Khắc phục lỗi nhanh. HSRP và VRRP cung cấp khả năng đáp ứng lỗi nhanh của các Router đường biên. Khi có sự cố xảy ra trên thiết bị hay đường truyền thì các Router đã được Enable chức năng dự phòng sẽ dựa vào kỹ thuật đó thay thế Router bị lỗi ngay lập tức, giúp mạng hoạt động gần như 100% thời gian. Tùy theo sự cố mà thời gian khắc phục lỗi có thể khác nhau. Chia sẻ tải (Load Sharing). Khi sử dụng đa nhóm HSRP hoặc VRRP, một Router có thể vừa đóng vai trò định tuyến trong nhóm này lại vừa có thể đóng vai trò dự phòng trong nhóm khác, giúp chia sẻ tải trên mạng. Những Host chỉ ra Default Gateway của nhóm nào thì Active Router của nhóm đó làm chức năng định tuyến. Việc này vừa giúp giảm bớt tải cho một Router vừa giảm được lãng phí Router dự phòng. Nhược điểm. HSRP và VRRP cũng có những nhược điểm sau: Giá thành cao: Do phải tăng thêm một hoặc nhiều Router để dự phòng cho Active Router nên giá thành tăng cao nên giao thức HSRP và VRRP chủ yếu áp dụng cho những mô hình mạng lớn với những doanh nghiệp lớn cần tính năng mạng sẵn sàng cao. Ví dụ như các nhà cung cấp dịch vụ Internet ISP, các ngân hàng, Tổng Cục Thuế… Không thay thế được giao thức định tuyến động: HSRP và VRRP được thiết kế để sử dụng cho định tuyến và chia sẻ tải nhưng nó lại không thể thay thế cho các giao thức định tuyến động hiện tại được. Ví dụ như các giao thức định tuyến RIP (Routing Information Protocol), OSPF (Open Shortest Path First)… Nó vẫn cần những giao thức định tuyến này để định tuyến các gói tin đi đến đích cần đến. Tuỳ theo thiết bị hỗ trợ đa nhóm Hot Standby: Nhiều mạng như Ethernet, FDDI, BVI, LANE hoặc Token Ring đều có thể áp dụng hai giao thức HSRP và VRRP nhưng với mạng Token Ring thì chỉ cho phép cùng tồn tại ba nhóm Hot Standby. Các Router Cisco dòng 2500, 3000, 4000, 4500 mà sử dụng phần cứng Lance Ethernet