Bài giảng Thiết kế hệ thống mạng: Bài 1

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NGUYỄN TẤT THÀNH KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN

Bài giảng môn học: THIẾT KẾ HỆ THỐNG MẠNG

Biên soạn: ThS. Nguyễn Văn Thành Email : nvanthanh@ntt.edu.vn Phone : 09 1819 3131

Số tín chỉ: 3 Tổng số tiết: 60 tiết (30 LT + 30 TH)

MH – Thiết kế hệ thống mạng

Bài 1: Tổng quan về thiết kế mạng

Bài 2: Tiêu chuẩn thiết kế mạng cục bộ

Bài 3: Cấu hình thiết bị mạng

Bài 4: Các kỹ thuật Layer-2 trong TKM

Bài 5: Các kỹ thuật Layer-3 trong TKM

Trung tâm đào tạo SmartPro

Bài 6: Các kỹ thuật Layer-4 trong TKM

Bài 7: Ứng dụng Access-List trong TKM

Bài 1: Tổng quan về thiết kế mạng

Một số kiến thức nền • Phân lớp mạng • Thiết bị mạng cơ bản. • Môi trường truyền dẫn. • Mô hình OSI • Mô hình TCP/IP

Quy trình phân tích và thiết kế mạng • Thu thập nhu cầu từ khách hàng • Phân tích nhu cầu của khách hàng • Thiết kế giải pháp logic và vật lý • Kiểm thử, trình bày và lập tài liệu • Triển khai và nghiệm thu • Vận hành, giám sát và tối ưu

Một số kiến thức nền

• Phân cấp mạng máy tính:

• Máy tính / thiết bị đầu cuối. • Môi trường truyền dẫn. • Thiết bị trung gian: Switch (chuyển mạch), Router (dẫn đường)…

• Cấp độ hạ tầng mạng (Network Infrastructure):

• Hệ thống điều hành, quản trị mạng. • Mạng ngang hàng / Mạng quản trị tập trung.

• Cấp độ hệ thống (Network Operating System)

• Cung cấp các dịch vụ, ứng dụng cho người dùng / máy tính / thiết bị

• Cấp độ dịch vụ (Network Service):

• Bảo vệ hoạt động của hệ thống mạng gồm: bảo mật hạ tầng, bảo mật hệ

thống, bảo mật dịch vụ.

• Cấp độ bảo mật (Network Security)

Một số kiến thức nền

• Thiết bị cơ bản của mạng máy tính:

• Network Interface card (NIC)

• Network Module (NM)

• WAN Interface Connector (WIC)

• Thiết bị giao tiếp mạng (Network Interface):

• Có dây (Wired): dây đồng (cooper) hoặc cáp quang (fiber optical) • Không dây (Wireless): WiFi, WiMax…

• Môi trường truyền dẫn (Media access):

• Thiết bị hỗ trợ truyền dẫn: Repeater, Converter, Transceiver, Hub

• Các thiết bị chuyển mạch (Switch)

• Các thiết bị định tuyến (Router)

• Các thiết bị bảo mật mạng (Firewall)

Một số kiến thức nền

• Hai loại môi trường truyền dẫn cơ bản:

• Có dây (Wired): sử dụng dây cáp để truyền thông tin trong mạng.

• Không dây (Wireless): sử dụng sóng cao tần để truyền thông tin

trong mạng.

• Có 2 loại dây mạng:

• Dây đồng (Copper wire): truyền tín hiệu số dưới dạng điện.

• Cáp quang (Fiber Optic): truyền tín hiệu số dưới dạng ánh sáng.

• Wireless:

• Wi-Fi: môi trường truyền không dây dùng cho mạng nội bộ.

- 7 -

EDGE (2G), x-CDMA (3G), HSDPA/HSUPA (3.5G), WiMax/LTE (4G)…

Một số kiến thức nền

• Coaxial cable:

• Dây đồng trục – dùng nối mạng Bus hoặc

Ring Topology

• Twist Pair:

• Cáp xoắn đôi – dùng nối mạng Star Topology

• Fiber Optical:

• Cáp quang - dùng nối mạng Point-to-Point hoặc

- 8 -

Star Topology.

Một số kiến thức nền

• Wi-Fi:

• Dùng sóng cao tần để truyền dữ liệu trong mạng nội bộ

• Wi-Fi còn gọi là WLAN (Wireless LAN)

SSID: Cty_ABC

SSID: Café XYZ

SSID: DEF hotel

- 9 -

Một số kiến thức nền

• Môi trường truyền dẫn “Đa truy cập” (Multi-Access)

• Môi trường cho phép nhiều thiết bị truy cập vào đường truyền

như: Bus, Ring, Star.

• Xảy ra tranh chấp đường truyền.

• MAC address (Media Access

• Mỗi node mạng có 1 MAC address riêng.

Control Address) địa chỉ dùng truy cập đường truyền).

• Cơ chế tránh xung đột truy cập:

• Dùng trong môi trường Multi-Access có dây.

• CSMA/CD: Carrier Sense Multiple Access with Collision Detect

• Dùng trong môi trường Multi-Access không dây.

- 10 -

• CSMA/CA: Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance

Một số kiến thức nền

• Mô hình phân lớp OSI:

•All People Seem To Need Data Processing

Một số kiến thức nền

• Mô hình phân lớp TCP/IP:

Một số kiến thức nền

• Mô hình 3 lớp trong thiết kế mạng:

• Số lượng thiết bị nhiều nhất. Thiết bị chịu tải ít nhất.

• Access: lớp mạng của các thiết bị đầu cuối truy cập vào.

• Số lượng thiết bị ít. Thiết bị chịu tải tương đối.

• Distribution: lớp mạng phân phối truy cập cho các lớp Access.

• Số lượng thiết bị ít nhất. Thiết bị chịu tải nhiều nhất.

• Core: lớp mạng lõi, nơi tập trung các lớp Distribution

Quy trình phân tích và thiết kế mạng

• Quy trình phân tích và thiết kế mạng:

Thu thập nhu cầu từ khách hàng

Phân tích nhu cầu của khách hàng

Thiết kế giải pháp logic và vật lý

Kiểm thử, trình bày và lập tài liệu

Triển khai và nghiệm thu

Vận hành, giám sát và tối ưu

Thu thập nhu cầu khách hàng

• Các nội dung cần thu thập:

• Hiện trạng hệ thống mạng và người dùng mạng.

• Số lượng máy / thiết bị có nhu cầu kết nối mạng. Vị trí (địa lý) của

các máy / thiết bị này.

• Số lượng nhà xưởng, văn phòng, chi nhánh… cần nối mạng. Vị trí

(địa lý) của những nơi này.

• Số lượng người dùng mạng. Phân bố đơn vị hành chánh, quyền

hạn, mối quan hệ của các người dùng mạng.

• Môi trường truyền dẫn. • Tốc độ, băng thông mạng. • Tính sẵn sàng, khả năng dự phòng. • Tính bảo mật.

• Thu thập các nhu cầu về kết nối mạng như:

Thu thập nhu cầu khách hàng

• Các nội dung cần thu thập:

• Có IT chuyên trách hay kiêm nhiệm. • Tần suất thay đổi các yêu cầu quản lý của các ứng dụng, tài nguyên. • Mức độ am hiểu về mạng của các người dùng. • Mức độ mong muốn quản trị người dùng của lãnh đạo.

• Thu thập các nhu cầu về quản trị mạng:

• Loại Hệ điều hành đang dùng. • Các dịch vụ mạng mong muốn. • Tầm quan trọng của việc bảo vệ dữ liêu, thông tin mạng. • Mức độ hiểu biết của người dùng về an toàn mạng.

• Thu thập các nhu cầu về hệ thống, dịch vụ, bảo mật mạng:

Thu thập nhu cầu khách hàng

• Phương pháp thu thập nhu cầu:

• Khảo sát trực tiếp.

• Phỏng vấn khách hàng.

• Trao đổi qua văn bản, email…

• Các lưu ý:

• Khách hàng là những người không chuyên về mạng.

• Không dùng thuật ngữ chuyên ngành khi trao đổi với khách hàng.

• Ghi nhận nhu cầu dưới dạng ngôn ngữ giao tiếp thông dụng.

Phân tích nhu cầu khách hàng

• Các nội dung cần thực hiện:

• Chuyển dịch các nhu cầu sang thuật ngữ chuyên ngành.

• Lựa chọn các công nghệ, kỹ thuật đáp ứng được nhu cầu

• Phân tích, đánh giá mức độ đáp ứng nhu cầu của từng công nghệ.

Từ đó, lựa chọn công nghệ tối ưu nhất.

• Lựa chọn linh kiện, thiết bị… tương ứng cho công nghệ lựa chọn.

• Đánh giá khả năng sử dụng lại các linh kiện, thiết bị của hệ thống

mạng hiện có.

• Vấn đề lựa chọn các công nghệ, kỹ thuật:

• Đánh giá đúng mức độ đáp ứng nhu cầu của công nghệ.

• Kết hợp nhiều công nghệ nhằm đáp ứng toàn bộ nhu cầu.

• Lựa chọn công nghệ gần với thói quen của khách hàng.

Thiết kế giải pháp logic và vật lý

• Công đoạn này bao gồm:

• Lập các giải pháp để đàm phán với khách hàng.

• Thiết kế sơ đồ ở mức Logic của gói giải pháp.

• Thiết kế sơ đồ Vật lý của gói giải pháp.

• Lập bảng danh mục thiết bị của gói giải pháp.

• Lập các giải pháp để đàm phán với khách hàng:

• Đưa ra nhiều gói giải pháp thỏa mãn nhu cầu khách hàng.

• Đánh giá ưu, nhược điểm của mỗi gói giải pháp.

• Các gói giải pháp phải bổ sung được cho nhau.

• Đánh giá tính khả thi của mỗi giải pháp.

Thiết kế giải pháp logic và vật lý

• Thiết kế sơ đồ ở mức Logic:

• Lập sơ đồ Logic cho mỗi giải pháp.

• Quy chuẩn cho: nhãn (ký hiệu) thiết bị, nhãn cáp

• Hoạch định IP address cho sơ đồ.

Thiết kế giải pháp logic và vật lý

• Thiết kế sơ đồ ở mức Vật lý:

• Sơ đồ vật lý còn gọi là Sơ đồ phân bố thiết bị hay Sơ đồ thi công.

• Dựa vào các bản vẽ tòa nhà, phòng, xưởng…

• Dựa vào sơ đồ Logic của giải pháp.

• Chuyển dịch các Nhãn thiết bị, nhãn cáp…từ sơ đồ Logic.

Thiết kế giải pháp logic và vật lý

• Lập bảng danh mục thiết bị:

• Danh mục thiết bị được lập từ sơ đồ Luận lý và Vật lý.

• Tính năng đáp ứng được nhu cầu bảng thiết kế. • Khả năng chịu tải theo nhu cầu thiết kế. • Độ tin cậy, thương hiệu, giá, tính sẵn có của thiết bị.

• Các căn cứ lựa chọn thiết bị:

• Nhãn (ký hiệu) thiết bị. • Tên thiết bị: Hãng sản xuất – Loại thiết bị - Model thiết bị. • Các thông số đặc tính của thiết bị.

• Bảng danh mục thiết bị tối thiểu cần có các trường sau:

Kiểm thử, trình bày và lập tài liệu

Công đoạn này là cơ sở quan trọng cho quá trình đàm phán với Khách hàng

• Triển khai giải pháp trên mô phỏng:

• Mô phỏng trên thiết bị thật hoặc phần mềm mô phỏng thích hợp.

• Triển khai mô phỏng sơ đồ mạng của giải pháp.

• Cấu hình thiết bị và các phần mềm.

• Kiểm thử, đánh giá và hiệu chỉnh:

• Kiểm tra khả năng đáp ứng nhu cầu của giải pháp.

• Đánh giá mức độ đáp ứng.

• Hiệu chỉnh lại các chức năng, cấu hình chưa đáp ứng.

• Lựa chọn lại các sơ đồ, công nghệ, cấu hình… tối ưu nhất.

Kiểm thử, trình bày và lập tài liệu

• Lập tài liệu:

• Tài liệu thiết kế, cấu hình và triển khai giải pháp. • Tài liệu thuyết trình giải pháp. • Bảng dự trù kinh phí của giải pháp.

• Tài liệu thiết kế, cấu hình và triển khai giải pháp • Tài liệu này là bí mật của Công ty giải pháp mạng. • Ghi lại chi tiết các Sơ đồ, quá trình triển khai, cấu hình thiết bị, hệ

thống, dịch vụ và bảo mật mạng. • Tài liệu thuyết trình giải pháp:

• Đánh giá ưu, nhược điểm của mỗi gói giải pháp. • Đánh giá tính khả thi của giải pháp. • Mô tả các vai trò, chức năng, mục đích của từng thiết bị mạng, hệ

điều hành mạng, dịch vụ mạng…