Đồ án 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
ĐỀ TÀI
“Khảo sát, thiết kế và xây dựng
mạng Lan trong cơ quan xí nghiệp”
Giảng viên hướng dẫn :
Sinh viên thực hiện
:
2
Khảo sát, thiết kế và xây dựng mạng LAN trong cơ quan xí nghiệp
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 phủ 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
tiện nhanh chóng , chính xác hơn, hiệu quả công việc cao hơn.
Trong khuôn khổ đồ án tốt nghiệp hệ Kỹ thuật viên chúng tôi trình bày
về: “Khảo sát, thiết kế và xây dựng mạng Lan trong cơ quan xí
nghiệp”
Đồ án được bố cục làm 2 phần:
Phần 1: Tổng quan về mạng.
Chương 1 – Tổng quan về mạng máy tính , trong chương này trình
bày các kiến thức cơ bản về mạng, phân loại mạng máy tính theo phạm vi
địa lý (LAN, WAN, GAN, MAN), theo TOPO và theo từng chức năng.
Chương 2 – Mô hình tham chiếu hệ thống mở OSI và bộ quản thúc
mô hình TCP/IP, trong chương này trình bày các kiến thức cơ bản về
mạng chạy trên bộ giao thức TCP/IP, mô hình OSI.
Chương 3 – Mạng Lan và thiết kế mạng Lan , trong chương này trình
bày các kiến thức cơ bản về LAN, các phương pháp điều khiển truy cập
trong LAN, các công nghệ và các chuẩn cáp, các phương pháp đi cáp.
Phần 2: Thiết kế mạng LAN.
1. Yêu cầu thiết kế.
2. Phân tích thiết kế hệ thống.
3. Cài đặt cấu hình hệ thống.
4. Dự toán chi phí mua vật tư, thiết bị.
Mục đích nghiên cứu Đồ án “Khảo sát thiết kế và xây dựng mạng LAN
cho cơ quan xí nghiệp” chúng tôi có thể thiết kế và xây dựng các mạng
LAN, WAN, và các mạng khác phục vụ theo yêu cầu của thực tế. Do thời
3
Khảo sát, thiết kế và xây dựng mạng LAN trong cơ quan xí nghiệp
gian và kiến thức có hạn nên bài viết còn nhiều hạn chế, rất mong sự đóng
góp ý kiến của các thầy cô và các bạn.
Chúng tôi chân thành cảm ơn!
Các từ tiếng Anh viết tắt trong đồ án
Từ viết tắt
CPU
Dạng đầy đủ
Center Processor Unit
Domain Name System
File Transfer Protocol
Global Area Network
DNS
FTP
GAN
HTTP
ICMP
IGMP
IP
Hypertext Transfer Protocol
Internet Control Message Protocol
Internet Group Messages Protocol
Internet Protocol
ISO
International Standard Oranization
Local Area Network
LAN
MAC
MAN
NIC
Media Access Control
Metropolitan Area Network
Network Information Center
Netware Link Servise Protocol
Open System Interconnection Intermediate System To
Intermediate System
NLSP
OS - IS
OSI
Open Systems Interconnect
Open Shortest Path First
OSPF
RIP
Routing Information Protocol
Simple Mail Transfer Protocol
Shield Twisted Pair
SMTP
STP
TCP
Transmission Control Protocol
Transmission Control Protocol/ Internet Protocol
User Datagram Protocol
TCP/IP
UDP
UTP
Unshield Twisted Pair
WAN
WWW
Wide Area Network
World Wide Web
4
Khảo sát, thiết kế và xây dựng mạng LAN trong cơ quan xí nghiệp
Mục lục
Lời nói đầu .............................................................................................. 2
Các từ viết tắt trong đồ án ....................................................................... 3
Phần 1: Tổng quan về mạng................................................................. 7
Chương 1: Tổng quan mạng máy tính ................................................ 7
1.1.Khái niệm mạng máy tính....................................................... 8
1.2.Phân loại mạng máy tính......................................................... 8
1.2.1. Phân loại theo phạm vi địa lý....................................... 8
1.2.2. Phân loại theo kỹ thuật chuyển mạch........................... 9
1.2.2.1. Mạng chuyển mạch kênh .................................... 9
1.2.2.2. Mạng chuyển mạch bản tin ................................. 10
1.2.2.3. Mạng chuyển mạch gói ....................................... 10
1.2.3. Phân loại theo TOPO.................................................... 11
1.2.3.1.Mạng hình sao ...................................................... 11
1.2.3.2.Mạng dạng vòng ................................................... 12
1.2.3.3.Mạng dạng tuyến(Bus topolory)...........................13
1.2.3.4.Mạng kết hợp............................................................................... 14
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
5
Khảo sát, thiết kế và xây dựng mạng LAN trong cơ quan xí nghiệp
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
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
3.1.1.6. Bộ dẫn đường (router)......................................... 39
3.1.1.7. Bộ chuyển mạch(switch)..................................... 41
3.1.2. Hệ thống cáp dùng cho LAN........................................ 42
3.1.2.1. Cáp xoắn.............................................................. 42
3.1.2.2. Cáp đồng trục ...................................................... 42
3.1.2.3. Cáp sợi quang...................................................... 43
3.2. Thiết kế mạng LAN................................................................ 44
3.2.1. Mô hình phân cấp ......................................................... 44
3.2.2. Mô hình an ninh an toàn............................................... 45
3.2.3. Các bước thiết kế.......................................................... 50
3.2.3.1. Phân tích yêu cầu sử dụng ................................... 50
3.2.3.2. Lựa chọn các thiết bị phần cứng ......................... 50
3.2.3.3. Các phần mềm mạng........................................... 50
3.2.3.4. Công cụ quản lý quản trị ..................................... 51
3.2.4. Xây dựng mạng LAN quy mô một toà nhà. ................. 51
3.2.4.1. Các thiết bị cần thiết............................................ 52
3.2.4.2. Phân tích yêu cầu ................................................52
3.2.4.3. Thiết kế hệ thống................................................. 53
Phần 2: Khảo sát thiết kế mạng ........................................................... 53
1. Yêu cầu thiết kế............................................................................. 53
6
Khảo sát, thiết kế và xây dựng mạng LAN trong cơ quan xí nghiệp
2. Phân tích thiết kế hệ thống ............................................................ 53
Bản vẽ chi tiết bố trí các thiết bị......................................................... 58
Sơ đồ đấu nối mạng máy tính của Công ty ........................................ 58
3. Cài đặt, cấu hình hệ thống............................................................. 58
Cài đặt các dịch vụ cho server............................................................ 58
Thiết lập cấu hình TCP/IP cho các máy trạm..................................... 58
Thực hiện kiểm tra hoạt động của mạng ............................................ 60
Quá trình kiểm tra dùng mô hình OSI................................................ 63
Kiểm tra mạng với lệnh Ping.............................................................. 63
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 triển................................................................................... 69
Danh mục tài liệu tham khảo .............................................................. 70
Phụ lục ...................................................................................................
1. Phụ lục 1............................................................................... 71
Phương pháp bấm đấu RJ- 45 ............................................................ 71
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
Cài đặt DHCP..................................................................................... 77
Cấu hình DHCP.................................................................................. 80
3. Phụ lục 3: Hướng dẫn cấu hình chia sẻ kết ..........................
nối Internet và chia sẻ máy in.............................. 84
7
Khảo sát, thiết kế và xây dựng mạng LAN trong cơ quan xí nghiệp
Phần 1: Tổng quan về mạng
************************
Chương 1
Tổng quan về mạng máy tính.
Vào những năm 50 , những hệ thống máy tính đầu tiên ra đời sử dụng
các bóng đèn điện tử nên kích thức rất cồng kềnh tiêu tốn nhiều năng
lượng. Việc nhập dữ liệu máy tính được thực hiện thông qua các bìa 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 những năm 60 cùng với sự phát triển của máy tính và nhu cầu trao
đổi dữ liệu với nhau, một số nhà sản xuất máy tính đã nghiên cứu chế tạo
thành công các thiết bị truy cập từ xa tới các máy tính của họ, và đây chình
là những dạng sơ khai của hệ thống máy tính .
Và cho đến những năm 70, hệ thống thiết bị đầu cuối 3270 của IBM ra
đời cho phép mở rộng khả năng tính toán của Trung tâm máy tính đến các
vùng xa. Vào năm 1977 công ty Datapoint Corporation đã tung ra thị
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, một số máy tính được kết nối với nhau và có thể
trao đổi thông tin cho nhau gọi là mạng máy tính.
Hình 1-1: Mô hình mꢀng căn bꢀn.
8
Khảo sát, thiết kế và xây dựng mạng LAN trong cơ quan xí nghiệp
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 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
đề án, họ trao đổi thông tin với nhau dễ dàng.
- Dữ liệu được quản lý tập trung nên an toàn hơn , trao đổi giữa những
người sử dụng thuận lợi hơn, nhanh chóng hơn.
- Có thể dùng chung các thiết bị ngoại vi hiếm, đắt tiền (máy in, máy
vẽ…).
- Người sử dụng trao đổi với nhau thư tín dễ dàng (Email ) và có thể
sử dụng mạng như là một công cụ để phổ biến tin tức, thông báo về
một chính sách mới, về nội dung buổi họp, về các thông tin kinh tế
khác như giá cả thị trường, tin rao vặt (muốn bán hoặc muốn mua
một cái gì đó ), hoặc sắp xếp thời khoá biểu của mình chen lẫn với
thời khoá biểu của các người khác …
- Một số người sử dụng không cần phải trang bị máy tính đắt tiền (chi
phí thấp mà các chức năng lại mạnh ).
- Mạng máy tính cho phép người lập trình ở một trung tâm máy tính
này có thể sử dụng các chương trình tiện ích của các trung tâm máy
tính khác cong rỗi, sẽ làm tăng hiệu quả kinh tế của hệ thống.
- Rất an toàn cho dữ liệu và phần mềm vì phần mềm mạng sẽ khoá các
tệp (files ) khi có những người không đủ quyền truy xuất các tệp tin
và thư mục đó.
1.2. Phân loại mạng máy tính :
1.2.1. Phân loại theo phạm vi địa lý:
9
Khảo sát, thiết kế và xây dựng mạng LAN trong cơ quan xí nghiệp
Mạng máy tính có thể phân bổ trên một vùng lãnh thổ nhất định và có
thể phân bổ trong phạm vi một quốc gia hay quốc tế.
Dựa vào phạm vi phân bổ của mạng người ta có thể phân 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. 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 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 ).
• Mạng 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 niệm 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).
Data2
Data3
Data1
S2
S3
S4
S5
S1
S6
A
B
10
Khảo sát, thiết kế và xây dựng mạng LAN trong cơ quan xí nghiệp
Mạng chuyển mạch kênh có tốc độ truyền cao và an toàn nhưng hiệu
xuất xử 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.
1.2.2.2 Mạng 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 :
Hiệu 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 mạch bản tin thích hợp với
các dịch vụ thông tin kiểu thư điện tử hơn là với các áp dụng có tính thời
11
Khảo sát, thiết kế và xây dựng mạng LAN trong cơ quan xí nghiệp
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
gọi là các gói tin (pachet) có khuôn dạng quy định trước. Mối gói tin cũng
chứa các thông tin điều khiển, trong đó có địa chỉ nguồn (người gửi) và
đích ( người nhận) của gói tin. Các gói tin về một thông báo nào đó có thể
được gửi đi qua mạng để đến đích bằng nhiều con đường khác nhau. Căn
cứ vào số thứ tự các gói tin được tái tạo thành thông tin ban đầu.
Phương pháp chuyển mach bản tin và phương pháp chuyển mạch gói là
gần giống nhau. Điểm khác biệt là các gói tin được giới hạn kích thước tối
đa sao cho các nút mạng có thể xử lý toàn bộ thông tin trong bộ nhớ mà
không cần phải lưu trữ tạm thời trên đĩa. Nên mạng chuyển mạch gói
truyền các gói tin qua mạng nhanh hơn và hiệu quả hơn so với chuyển
mạch bản tin.
1.2.3. Phân loại máy tính theo TOPO:
Topology của mạng là cấu trúc hình học không gian mà thực chất là
cách bố trí phần tử của mạng cũng như cách nối giữa chúng với nhau.
Thông thường mạng có ba dạng cấu trúc là: Mạng dạng hình sao (Star
topology ), mạng dạng vòng (Ring Topology ) và mạng dạng tuyến (Linear
Bus Topology ). Ngoài ba dạng cấu hình kể trên còn có một số dạng khác
biến tướng từ ba dạng này như mạng dạng cây, mạng dạng hình sao -
vòng, mạng hình hỗn hợp,…
1.2.3.1. Mạng hình sao (Star topology)
Mạng sao bao gồm một bộ kết nối trung tâm và các nút. Các nút này là
các trạm đầu cuối, các máy tính và các thiết bị khác của mạng. Bộ kết nối
trung tâm của mạng điều phối mọi hoạt động trong mạng ( hình 2).
Hình 1-3. Cꢀu trúc mꢀng sao
12
Khảo sát, thiết kế và xây dựng mạng LAN trong cơ quan xí nghiệp
Mạng dạng sao cho phép nối các máy tính vào một bộ tập 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 việc quản lý
và vận hành.
Ưu điểm :
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 nối
điểm - điểm nên tận dụng được tối đa tốc độ của đường truyền vật lý.
Nhược điểm :
Khả năng mở rộng của toàn mạng phục thuộc vào khả năng 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 các nút thông tin
đến trung tâm.
Độ dài đường truyền nối một trạm với thiết bị trung tâm bị hạn chế
(trong vòng 100m với công nghệ hiện tai).
1.2.3.2. Mạng dạng vòng (Ring topology)
Mạng dạng này bố trí theo dạng xoay vòng, đường dây cáp được thiết
kế làm thành một vòng tròn khép kín, tín hiệu chạy quanh theo một vòng
nào đó. Các nút truyền tín hiệu cho nhau mỗi thời điểm chỉ được một nút
mà thôi. Dữ liệu truyền đi phải có kèm theo địa chỉ cụ thể của mỗi trạm tiếp
nhận.
Ưu điểm:
Mạng dạng vòng có thuận lợi có thể mở rộng ra xa, tổng đườn dây
cần thiết ít hơn so với 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 cũng bị ngừng.
13
Khảo sát, thiết kế và xây dựng mạng LAN trong cơ quan xí nghiệp
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.
terminator
Hình1-5. Cꢀu trúc mꢀng hình
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.
14
Khảo sát, thiết kế và xây dựng mạng LAN trong cơ quan xí nghiệp
Khi có sự cố hỏng hóc ở đoạn nào đó thì rất khó phát hiện, lỗi trên
đường dây cũng làm cho toàn bộ hệ thống ngừng hoạt động. Cấu trúc
này ngày nay ít được sử dụng.
1.2.3.4. Mạng dạng kết hợp
Là mạng kết hợp dạng sao và tuyến ( star/bus topology) : Cấu hình
mạng dạng này có bộ phận tách tín hiệu (spitter) giữ vai trò thiết bị trung
tâm, hệ thống dây cáp mạng có thể chọn hoặc Ring Topology hoặc Linear
Bus Topology. Ưu điểm của cấu hình này là mạng có thể gồm nhiều nhóm
làm việc ở cách xa nhau, ARCNET là mạng dạng kết hợp Star/Bus
Topology. Cấu hình dạng này đưa lại sự uyển chuyển trong việc bố trí
đường dây tương thích dễ dàng đối với bất kỳ toà nhà nào.
Kết hợp cấu hình sao và vòng (Star/Ring Topology). Cấu hình dạng kết
hợp Star/Ring Topology, có một thẻ bài liên lạc được chuyển vòng quanh
một cái bộ tập trung.
1.2.4. Phân loại theo chức năng:
1.2.4.1. Mạng theo mô hình Client- Server:
Một hay một số máy tính được thiết lập để cung cấp các dịch vụ như
file server, mail server, web server, printer server….Các máy tính được
thiết lập để cung cấp các dịch vụ được gọi là server, còn các máy tính truy
cập và sử dụng dịch vụ thì được gọi là Client.
Ưu điểm: do các dữ liệu được lưu trữ tập trung nên dễ bảo mật,
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 vừa như một Client vừa
như một Server.
15
Khảo sát, thiết kế và xây dựng mạng LAN trong cơ quan xí nghiệp
Chương 2
Mô hình tham chiếu hệ thống mở OSI và bộ giao thức TCP/IP
2.1.Mô hình OSI (Open Systems Interconnect):
ở thời kỳ đầu của công nghệ nối mạng, việc gửi và nhận dữ liệu
ngang qua mạng thường gây nhầm lẫn do các công ty lớn như IBM,
HoneyWell và Digital Equipment Corporation tự đề ra tiêu chuẩn riêng cho
hoạt động kết nối máy tính .
Năm 1984 tổ chức tiêu chuẩn hoá Quốc tế – ISO(International
Standard Oranization) chính thức đưa ra mô hình OSI(Open Systems
Interconnect) là tập hợp các đặc điểm kỹ thuật mô tả kiến trúc mạng dành
cho việc kết nối các thiết bị không cùng chủng loại.
Mô hình OSI được chia thành 7 tầng, mỗi tầng bao gồm các hoạt
động thiết bị và giao thức mạng khác nhau.
Application
Presentation
Session
Application
Presentation
Session
Transport
Network
Transport
Network
Data Link
Physical
Data Link
Physical
16
Khảo sát, thiết kế và xây dựng mạng LAN trong cơ quan xí nghiệp
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.
Mô hình OSI là mộ khuôn mẫu giúp chúng ta hiểu được các chức năng
mạng diễn ra tại mỗi lớp.
Trong mô hình OSI có bảy lớp, mỗi lớp mô tả một phần chức năng
độc lập. Sự tách rời của mô hình nay mang lại lợi ích sau:
- Chia hoạt động thông tin mạng thành những phần nhỏ hơn,
đơn giản hơn giúp chúng ta dễ khảo sát và tìm hiểu hơn.
- Chuẩn hoá các thành phần mạng để cho phép phát triển mạng
từ nhiều nhà cung cấp sản phẩm.
- Ngăn chặn được tình trạng sự thay đổi của một lớp làm ảnh
hưởng đến các lớp khác, như vậy giúp mỗi lớp có thể phát
triển độc lập và nhanh chóng hơn,
- Mô hình tham chiếu OSI định nghĩa các quy tắc cho các nội
dung sau:
• Cách thức các thiết bị giao tiếp và chuyền thông
được với nhau.
• Các phương pháp để các thiết bị trên mạng khi
nào thì đựơc truyền dữ liệu, khi nào thì không
được.
• Các phương pháp để đảm bảo truyền đúng bên
nhận.
• Cách thức vận tải, truyền, sắp xếp và kết nối với
nhau.
17
Khảo sát, thiết kế và xây dựng mạng LAN trong cơ quan xí nghiệp
• 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.
• 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).
- Giao thức liên kết: Trước khi truyền dữ liệu hai tầng đồng
mức cần thiết lập một liên kêt logic và các gói tin được trao
đổi thông qua liên kêt này, việc có liên kêt logic sẽ nâng cao
sự an toàn trong truyền dữ liệu.
- Giao thức không liên kêt : Trước khi truyền dữ liệu không
thiết lập liên kêt logic mà mỗi gói tin được truyền độc lập với
các gói tin trước hoặc sau nó.
Như vậy với giao thức có liên kêt , quá trình truyền thông phải gồm ba
giai đoạn phân biệt:
18
Khảo sát, thiết kế và xây dựng mạng LAN trong cơ quan xí nghiệp
- Thiết lập liên kêt (logic): Hai thực thể đồng mức ở hai hệ
thống thương lượng với nhau về tập các tham số sẽ sử dụng
trong giai đoạn sau(truyền dữ liệu).
- Truyền dữ liệu: dữ liệu được truyền với các cơ chế kiểm soát
và quản lý kèm theo ( như kiểm soat lỗi, kiểm soát luồng dữ
liệu, cắt/ hợp dữ liệu …) Để tăng cường độ tin cậy và hiệu quả
của việc truyền dữ liệu .
- Huỷ bỏ liên kêt (logic): giải phóng tài nguyên hệ thống đã
được cấp phát cho liên kêt để dùng cho liên kêt khác.
Đối với giao thức không liên kêt thì chỉ duy nhất một giai đoạn truyền
dữ liệu mà thôi .
Gói tin của giao thức: Gói tin (Packet ) được hiểu như là một đơn vị
thông tin dùng trong việc liên lạc, chuyển giao dữ liệu trong mạng máy tính
.Những thông điệp (message) trao đổi giữa các máy tính trong mạng, được
tạo thành các gói tin ở các gói nguồn. Và những gói tin này khi đích sẽ
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.
Data
Data
Data
Data
Data
Data
Data
Data
Data
Data
Data
Data
Application
Application
hd
hd
hd
hd
hd
hd
hd
hd
hd
hd
Presentation
Presentation
Session
hd
hd
hd
hd
hd
hd
hd
hd
Session
hd
hd
hd
hd
hd
hd
Transport
Transport
hd
hd
hd
Network
Network
hd
trl
hd
hd
trl
Data Link
Data Link
Physical
Physical
Hdr: phần đầu gói tin.
Trl: phần kiểm lỗi (tầng liên kết dữ liệu )
Data: phꢀn dꢀ liꢀu cꢀa gói tin
Hình 2-2:Phương thꢀc xác lꢀp gói tin trong mô hình
19
Khảo sát, thiết kế và xây dựng mạng LAN trong cơ quan xí nghiệp
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
một tầng mới gói tin sẽ được đóng thêm một phần đầu đề khác và được
xem như là gói tin của tầng mới, công việc trên tiếp diễn cho tới khi gói tin
được truyền lên đường dây mạng để đến bên nhận.
Tại bên nhận các gói tin được gỡ bỏ phần đầu trên từng tầng tương
ứng và đây cũng là nguyên lý của bất cứ mô hình phân tầng nào.
2.1.3. Các chức năng chủ yếu của các tầng trong mô hình OSI:
• Tầng ứng dụng (Application Layer):
Là tầng cao nhất của mô hình OSI, nó xác định giao diện giữa các
chương trình ứng dụng của người dùng và mạng. Giải quyết các kỹ thuật
mà các chương trình ứng dụng dùng để giao tiếp với mạng. Tầng ứng dụng
xử lý truy cập mạng chung, kiểm soát luồng và phục hồi lỗi. Tầng này
không cung cấp dịch vụ cho tầng nào mà nó cung cấp dịch vụ cho các ứng
dụng như: truyền file, gửi nhận mail, Telnet, HTTP, FTP,SMTP…
• Tầng trình bầy (Presentation Layer):
Lớp này chịu trách nhiệm thương lượng và xác lập dạng thức dữ liệu
được trao đổi nó đảm bảo thông tin mà lớp ứng dụng của hệ thống đầu cuối
gửi đi, lớp ứng dụng của một hệ thống khác có thể đọc được. Lớp trình bày
thông dịch giữa nhiều dạng dữ liệu khác nhau thông qua một dạng chung,
đồng thời nó cũng nén và giải nén dữ liệu . Thứ tự byte, bit bên gửi và bên
nhận quy ước quy tắc gửi nhận một chuỗi byte và bit từ trái qua phải hay từ
phải qua trái nếu hai bên không thống nhất thì sẽ có sự chuyển đổi thứ tự
các byte, bit vào trước hoặc sau khi truyền. Lớp trình bày cũng quản lý các
cấp độ 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)
20
Khảo sát, thiết kế và xây dựng mạng LAN trong cơ quan xí nghiệp
Lớp này có tác dụng thiết lập 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 một 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
liệu vào một luồng dữ liệu tại hệ thống máy nhận đảm bảo rằng việc bàn
giao các thông điệp giữa các thiết bị đáng tin cậy. Tầng này thiết lập duy trì
và kết thúc các mạch ảo đảm bảo cung cấp các dịch vụ sau:
- Xếp thứ tự các phân đoạn: Khi một thông điệp lớn được tách
thành nhiều phân đoạn nhỏ để bàn giao , tầng vận chuyển sẽ
sắp xếp thứ tự trước khi giáp nối các phân đoạn thành thông
điệp ban đầu.
- Kiếm soát lỗi: Khi có phân đoạn bị thất bại , sai hoạc trùng
lặp, tầng vận chuyển sẽ yêu cầu truyền lại.
- Kiểm soát luồng : Tầng vận chuyển dùng các tín hiệu báo
nhận để xác nhận. Bên gửi sẽ không truyền đi phân đoạn dữ
liệu kế tiếp nếu bên nhận chưa gửi tín hiệu xác nhận rằng đã
nhận được phân đoạn dữ liệu trước đó đầy đủ.
Tầng vận chuyển là tầng cuối cùng chịu trách nhiệm về mức độ an toàn
trong dữ liệu nên giao thức tầng vận chuyển phụ thuộc rất nhiều vào bản
chất của tầng mạng.
• Tầng mạng (Network Layer):
21
Khảo sát, thiết kế và xây dựng mạng LAN trong cơ quan xí nghiệp
Chịu trách nhiệm lập địa chỉ các thông điệp, diễn dịch địa chỉ và tên
logic thành địa chỉ vật lý đồng thời nó cũng chịu trách nhiệm gửi packet từ
mạng nguồn đến mạng đích. Tầng này quyết định hướng đi từ máy nguồn
đến máy đích… Nó cũng quản lý lưu lượng trên mạng chẳng hạn như
chuyển đổi gói, định tuyến va kiểm soát tắc nghẽn dữ liệu. Nếu bộ thích
ứng mạng trên bộ định tuyến (router) không thể truyền đủ dữ liệu mà máy
tính nguồn gửi đi, tầng mạng trên bộ định tuyến sẽ chia sẻ dữ liệu thành
những đơn vị nhỏ hơn.
Tầng mạng quan trọng nhất khi liên kết hai loại mạng khác nhau như
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 với 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.
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 đường 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
nhập và được cất giữ tại mỗi nút.
22
Khảo sát, thiết kế và xây dựng mạng LAN trong cơ quan xí nghiệp
• Tầng liên kết dữ liệu (Data Link):
Là tầng mà ở đó ý nghĩa được gán cho các bit được truyền trên mạng.
Tầng liên kết dữ liệu phải quy định được các dạng thức, kích thước , địa chỉ
máy gửi và nhận của mỗi gói tin được gửi đi. Nó phải xác định được cơ chế
truy cập thông tin trên mạng và phương tiện gửi mỗi gói tin sao cho nó
được đưa đến cho người nhận đã định.
Tầng liên kết dữ liệu có hai phương thức liên kết dựa trên cách kết nối
các máy tính , đó là phương thức “điểm- điểm” và phương thức “điểm-
nhiều điểm”. Với phương thức “điểm - điểm” các đường truyền riêng biệt
được thiết lập để nối các cặp máy tính lại với nhau. Phương thức “điểm-
nhiều điểm” tất cả các máy phân chia chung một đường truyền vật lý.
Tầng liên kết dữ liệu cũng cung cấp cách phát hiện và sửa lỗi cơ bản để
đảm bảo cho dữ liệu nhận được giống hoàn toàn với dữ liệu gửi đi. Nếu
một gói tin có lỗi không sửa được, tầng liên kết dữ liệu phải chỉ ra được
cách thông báo cho nơi gửi biết gói tin đó có lỗi để nó gửi lại.
Các giao thức tầng liên kết dữ liệu chia làm hai loại chính là các giao
thức hướng ký tự và các giao thức hướng bit. Các giao thức hướng ký tự
được xây dựng dựa trên các ký tự đặc biệt của một bộ mã nào đó ( như
ASCII hay EBCDIC), trong khi đó các giao thức hướng bit lại dùng các cấu
trúc nhị phân( xâu bít ) để xây dựng các phần tử của giao thức (đơn vị dữ
liệu , các thủ tục), và khi nhận, dữ liệu sẽ được tiếp nhận lần lượt từng bit
một.
• 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.
23
Khảo sát, thiết kế và xây dựng mạng LAN trong cơ quan xí nghiệp
- 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 rộng 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).
Applications
Transport
Applications
TCP/UDP
ICMP
Internetwork
IP
ARP/RARP
Network Interface
And
Hardware
Network Interface
And
Hình 2-3: Kiꢀn trúc TCP/IP
• 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 của tầng này bao gồm : IP(Internet Protocol),
24
Khảo sát, thiết kế và xây dựng mạng LAN trong cơ quan xí nghiệp
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 hạn 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 bảo 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:
sử dụng trong việc truy cập mạng từ xa, FTP (File Transfer Protocol): dịch
vụ truyền tệp, Email: dịch vụ thư tín điện tử, www (World Wide Web).
User Data
Application
Appl
User Data
TCP
TCP
Application data
TCP segment
Khảo sát, thiết kế và xây dựng mạng LAN trong cơ quan xí nghiệp
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 ứng được lấy đi và khi đến tấng trên cùng thì dữ
liệu không còn phần header nữa. Hình vẽ 0-10 cho ta thấy lược đồ dữ liệu
qua các tầng . Trong hình vẽ này ta thấy tại các tầng khác nhau dữ liệu
được mang những thuật ngữ khác nhau:
- Trong tầng ứng dụng dữ liệu là các luồng được gọi là stream.
- Trong tầng giao vận, đơn vị dữ liệu mà TCP gửi xuống tầng
dưới gọi là TCP segment.
- Trong tầng mạng, dữ liệu mà IP gửi tới tầng dưới được gọi là
IP datagram.
- Trong tầng liên kết , dữ liệu được truyền đi gọi là frame.
-
Application Layer
UDP
TCP
stream
message
26
Transport Layer
Khảo sát, thiết kế và xây dựng mạng LAN trong cơ quan xí nghiệp
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
Network Layer
Data link Layer
Internet Layer
Transport layer
Transport Layer
Session Layer, Presentation Layer, Application Layer
Application Layer
Sự khác nhau giữa TCP/IP với OSI chỉ là:
- Tầng ứng dụng trong mô hình TCP/IP bao gồm luôn cả 3tầng
trên của mô hình OSI.
- Tầng giao vận trong mô hình TCP/IP không phải luôn đảm
bảo độ tin cậy của việc truyền tin như ở trong tầng giao vận
của mô hình OSI mà cho phép thêm một lựa chọn khác là
UDP.
27
Khảo sát, thiết kế và xây dựng mạng LAN trong cơ quan xí nghiệp
2.2.3. Một số giao thức trong bộ giao thức TCP/IP :
2.2.3.1. Giao thức hiệu năng IP (Internet Protocol):
• Giới thiệu chung:
Giao thức liên mạng IP là một trong những giao thức quan trọng nhất
của bộ giao thức TCP/IP . Mục đích của giao thức liên mạng IP là cung cấp
khả năng kết nối của mạng con thành liên mạng để truyền dữ liệu . IP là
giao thức cung cấp dịch vụ phân phát datagram theo kiểu không liên kết và
không tin cậy nghĩa là không cần có giai đoạn thiết lập liên kết trước khi
truyền dữ liệu , không đảm bảo rằng datagram sẽ tới đích và không duy trì
thông tin nào về những datagram đã gửi đi.
Khuân dạng đơn vị dữ liệu dùng trong IP được thể hiện như hình vẽ:
Bits
1
1
2
2
0
2
8
2
4
3
1
4
0
3
6
Type of
Service
Total Length
Version IHL
1
2
Identification
Time to live
Flags Fragment Offset
Header Checksum
Protocol
3
Words
Header
Source Address
4
5
Destination Address
Options
Padding
6
Data begins here…
Hình 2-6: Khuân dꢀng dꢀ liꢀu trong OSI
ý nghĩa các tham số trong IP header:
- Version (4 bit) : chỉ phiên bản hiện hành của IP được cài đặt.
- IHL (4 bit): chỉ độ dài phần header tính theo đơn vị từ (word-
32 bit).
- Type of Service (8 bit): đặc tả tham số về yêu cầu dịch vụ .
28
Khảo sát, thiết kế và xây dựng mạng LAN trong cơ quan xí nghiệp
- Total length (16 bit): chỉ độ dài toàn bộ IP datagram tính theo
byte.
- Indentification (16 bit) : là trường định danh.
- Flags (3 bit) : các cờ sử dụng trong khi phân đoạn các
datagram.
- Flagment Offset (13 bit): chỉ vị trí của đoạn phân mảnh trong
datagram tính theo đơn vị 64 bit.
- TTL(Time to Live ) : thiết lập thời gian tồn tại của datagram.
- Protocol (8 bit): chỉ giao thức tầng trên kế tiếp.
- Header checksum (16 bit): kiểm soát lỗi cho vùng IP header.
- Source address (32 bit) : địa chỉ IP trạm đích.
- Option: Khai báo các tuỳ chọn do ngừơi gửi yêu cầu.
• Kiến trúc địa chỉ IP (IPv4):
➢ Địa chỉ IP (IPv4):
Có độ dài 32 bits và được tách thành 4 vùng , mỗi vùng 1 byte thường
được biểu diễn dưới dạng thập phân và cách nhau bởi dấu chấm (.).
VD: 203.162.7.92.
Địa chỉ IPv4 được chia thành 5 lớp A, B, C, D, E, trong đó 3 lớp địa chỉ
A, B, C được dùng cấp phát.
Lớp A (0) cho phép định danh tới 126 mạng với tối đa 16 triệu trạm trên
mỗi mạng.
Lớp B (10): cho phép đinh danh tới 16384 mạng với tối đa 65534 trạm
trên mỗi mạng.
Lớp C (110) : cho phép định danh tới 2 triệu mạng với tối đa 254 trạm
trên mỗi mạng.
24- bits
hostid
7- bits
netid
0
Class A
Class B
Class C
Class D
Class E
16- bits
hostid
14- bits
netid
1 0
21- bits
netid
8- bits
hostid
1 1 0
28- bits
1 1 1 0
Multicast group ID
29
27- bits
1 1 1 1 0
Reserved for future use
Khảo sát, thiết kế và xây dựng mạng LAN trong cơ quan xí nghiệp
Lớp D (1110) dung để gửi gói tin IP đến một nhóm các trạm trên mạng
(còn gọi là lớp địa chỉ multicast).
Lớp E (11110) dùng để dự phòng.
Lớp
A
Khoảng địa chỉ
0.0.0.0 đến 127.255.255.255
128.0.0.0 đến 191.255.255.255
192.0.0.0 đến 223.255.255.255
224.0.0.0 đến 239.255.255.255
240.0.0.0 đến 247.255.255.255
B
C
D
E
Hình 2-8: Bảng các lớp địa chỉ Internet
➢ Địa chỉ mạng con:
Đối với các địa chỉ lớp A, B số trạm trong một mạng là quá lớn và
trong thực tế thường không có một số lượng trạm lớn như vậy kết nối
vào một mạng đơn lẻ. địa chỉ mạng con cho phép chia một mạng lớn
thành các mạng con nhỏ hơn. Ta có thể dùng một số bit đầu tiên của
trường hostid trong địa chỉ IP để đặt địa chỉ mạng con.
Chẳng hạn đối với một địa chỉ thuộc lớp A, việc chia địa chỉ mạng con
có thể được thực hiện như sau:
3
1
1
6
2
4
01
8
Class A
Subnet
0
Net ID
Subnet number
Host ID
Hình2-9 : Chia mꢀng con
➢ Mặt nạ địa chỉ mạng con:
Bên cạnh địa chỉ IP, một trạm cũng cần được biết việc định dạng địa chỉ
mạng con: bao nhiêu bit trong trường hostid được dùng cho phần địa chỉ
mạng con(subnetid). Thông tin này được chỉ ra trong mặt nạ địa chỉ
30
Khảo sát, thiết kế và xây dựng mạng LAN trong cơ quan xí nghiệp
mạng con (subnet mask).Subnet mask cũng là một số 32 bit với các bit
tương ứng với phần netid và subnetid được đặt bằng 1 còn các bit còn
lại được đặt bằng 0.
2.2.3.2. Giao thức hiệu năng UDP(User Datagram Protocol):
UDP là giao thức không liên kết , cung cấp dịch vụ giao vận không
tin cậy được, sử dụng thay thế cho TCP trong tầng giao vận. Khác với TCP,
UDP không có chức năng thiết lập và giải phóng liên kết, không có cơ chế
báo nhận (ACK), không sắp xếp tuần tự các đơn vị dữ liệu (datagram) đến
và có thể dẫn đến tình trạng mất hoặc trùng dữ liệu mà không hề có thông
báo cho người gửi. Khuân dạng của UDP datagram được mô tả như sau:
Bits
0
31
16
Source Port
Length
Destination
Checksum
Data begins here…
Hình 2-10: Khuân dꢀng UDP datagram
- Số hiệu cổng nguồn (Source Port -16 bit): số hiệu cổng nơi đã
gửi datagram.
- Số hiệu cổng đích (Destination Port – 16 bit): số hiệu cổng nơi
datagram đã chuyển tới.
- Độ dài UDP (Length – 16 bit): độ dài tổng cộng kể cả phần
header của UDP datagram.
- UDP Checksum(16 bit): dùng để kiểm soát lỗi, nếu phát hiện
lỗi thì UDP datagram sẽ bị loại bỏ mà không có một thông báo
nào trả lại cho trạm gửi.
UDP có chế độ gán và quản lý các số hiệu cổng (port number) để
định danh duy nhất cho nên UDP có xu thế hoạt động nhanh hơn so với
31
Tải về để xem bản đầy đủ
93 trang
15/07/2025
400
Bạn đang xem 30 trang mẫu của tài liệu "Đồ án Khảo sát, thiết kế và xây dựng mạng LAN trong cơ quan xí nghiệp", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên.
File đính kèm:
- do_an_khao_sat_thiet_ke_va_xay_dung_mang_lan_trong_co_quan_x.doc
