Giáo trình Thiết kế mạng LAN (Nghề: Kỹ thuật sửa chữa, lắp ráp máy tính - Cao đẳng): Phần 2 - Trường Cao đẳng Cơ điện Xây dựng Việt Xô

Chia sẻ: Hayato Gokudera | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:70

Thêm vào BST

Báo xấu

25
lượt xem 7
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Giáo trình Thiết kế mạng LAN (Nghề: Kỹ thuật sửa chữa, lắp ráp máy tính - Cao đẳng) nhằm trang bị cho học viên các trường công nhân kỹ thuật và các trung tâm dạy nghề những kiến thức về mạng máy tính, cách xây dựng mạng quy mô nhỏ và lớn trong doanh nghiệp. Giáo trình được chia thành 2 phần, phần 2 trình bày những nội dung về: thi công công trình mạng; cài đặt hệ thống mạng; cài đặt dịch vụ mạng;... Mời các bạn cùng tham khảo!

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Giáo trình Thiết kế mạng LAN (Nghề: Kỹ thuật sửa chữa, lắp ráp máy tính - Cao đẳng): Phần 2 - Trường Cao đẳng Cơ điện Xây dựng Việt Xô

BÀI 3: THI CÔNG CÔNG TRÌNH MẠNG Mã bài: MĐ24-04  Giới thiệu Sau khi khảo sát, lập hồ sơ thiết kế mạng, chúng ta bắt đầu tiến hành thi công công trình mạng Bài này nhằm giới thiệu cho ngƣời học những vấn để sau: - Đọc bản vẽ - Các kỹ thuật thi công công trình mạng - Giám sát thi công  Mục tiêu: - Đọc đƣợc bảng vẽ thiết kế mạng. - Mô tả đƣợc quy trình thi công hệ thống mạng - Thi công đấu cáp cho các thiết bị phần cứng - Rèn luyện tinh thần tuân thủ kỷ luật trong công việc  Nội dung chính 1. Đọc bản vẽ Mục tiêu: - Đọc được các loại bản vẽ tổng quát và chi tiết Bản vẽ tổng quát Theo sơ đồ thiết kế, đây là mô hình sao mở rộng hai mức: + Mức 1: Hệ thống cáp xoắn UTP CAT 5 đƣợc nối đến phòng mạng Trung tâm gồm có các Switch 100/ 1000 Mbps,các máy chủ. + Mức 2: Hệ thống cáp xoắn UTP CAT 5 đƣợc nối từ các đầu cuối Backbond đến các máy tính của ngƣời dùng. Trang: 71
Bản vẽ chi tiết + Phòng mạng Trung tâm (P.104): Gồm có Switch 100/1000 Mbps, các máy chủ phục vụ chạy hệ điều hành Windows 2003 Server. + Phòng Kinh doanh (P.105): Đặt thiết bị Switch 10/100 Mbps 24 port cung cấp các cổng truy cập cho các máy trạm của các phòng: P.106, P.107, P.105. + Phòng Dự án (P.102): Đặt thiết bị Switch 10/100 Mbps 24 port cung cấp các cổng truy cập cho các máy trạm của các phòng: P.101, P.102. + Phòng Kỹ thuật (P.103): Đặt thiết bị Switch 10/100 Mbps 24 port cung cấp các cổng truy cập cho các máy trạm của phòng P.103. 2. Các kỹ thuật thi công công trình mạng Mục tiêu: - Nắm vững được một số nguyên tắc thi công mạng - Lắp đặt được các thiết bị mạng đúng ví trí - Biết bấm các loại cáp UTP theo 2 chuẩn A, B - Thiết lập được hệ thống quản trị mạng 2.1. Một số nguyên tắc thi công mạng Trong lúc lắp đặt thi công hệ thống cáp mạng chúng ta cần tuân thủ nghiêm ngặt các nguyên tắc sau: an toàn về điện, an toàn lắp đặt cáp An toàn về điện: + Đƣờng ống cáp không đƣợc lắp đặt chung với đƣờng ống cáp mạng. + 2 đƣờng ống này phải đặt cách xa nhau một khoảng cách nhất định An toàn lắp đặt cáp và thiết bị mạng: + Trang bị đủ đồ bảo hộ lao động: quần áo, kính, găng, giày… + Xác định các đƣờng cáp có sẵn, bảo đảm trong tình trạng không hoạt động + Dùng đúng dụng cụ + Đặt bảng chú ý tại khu vực làm việc, tránh gây hại cho khách hàng hoặc công nhân. Trang: 72
2.2. Thi công hệ thống cáp Tiêu chuẩn lắp đặt cáp: + Độ căng lực kéo: - Lực kéo tối đa khi thi công cáp 100/120 Ω UTP không vƣợt quá 25 lbs/ft Lời khuyên: - Không kéo cáp trong ống một lúc qua hơn 2 góc 90° - Không kéo cáp trong ống qua chiều dài hơn 30 m - Đỡ cáp từ 1.2 -1.5 m - Tránh các vật hoặc góc nhọn, bén - Dùng ròng rọc hoặc ngƣời đỡ tại các góc,cửa - Không cố kéo khi cáp bị kẹt - Kéo cáp đi vòng tránh các vật cản. Tiêu chuẩn lắp đặt cáp: + Bán kính uốn cong: Tiêu chuẩn lắp đặt cáp:Sức ép lên cáp: + Tránh dẫm/đạp lên cáp + Không đi cáp giữa các tƣờng giả + Tránh bó cáp quá chặt - Các dây cáp đƣợc bó thẳng, đều nhau theo khoảng cách nhất định, không quá chặt nhƣ hình vẽ trên thì chúng ta bó dây cáp đúng theo tiêu chuẩn - Các dây cáp đƣợc bó bị cong, gẫy, và không đều nhau nhƣ hình vẽ trên thì chúng ta bó dây cáp sai theo tiêu chuẩn - Chú ý trọng lƣợng của bó cáp trong máng. Tiêu chuẩn lắp đặt cáp:EMI/RFI: Trang: 73
+ Tránh đặt cáp gần các nguồn nhiễu nhƣ dây điện, motor điện, đèn huỳnh quang… + Đi cáp trong ống -máng kim loại có thể giúp giảm ảnh hƣởng của EMI + Nếu đi cáp trần hoặc trong ống phi kim, phải giữ khoảng cách tối thiểu 120 mm khỏi nguồn nhiễu. Các yêu cầu về khoảng cách tối thiểu có thể tìm trong: - TIA/EIA-569 - NEC (National Electrical Code) Phần 800-52 Lắp đặt phụ kiện bảo vệ và hỗ trợ hạ tầng cáp mạng: + Face plate, và Outlet Lắp đặt: Cáp ngang, trục chính, Patchpanel + Cáp ngang: Lắp đặt: Cáp ngang, trục chính, Patchpanel: + Cáp trục chính: Trang: 74
Lắp đặt: Cáp ngang, trục chính, Patchpanel: + Patchpanel: Kỹ thuật bấm cáp UTP 2. 3. Lắp đặt thiết bị mạng Lắp đặt các phụ kiện bảo vệ thiết bị: - Phụ kiện bảo vệ và quản lý cáp Lắp đặt các phụ kiện bảo vệ thiết bị: + Cabinet Trang: 75
Kỹ thuật lắp đặt hub/swich: 2.4. Thiết lập hệ thống quản trị  Đặt nhãn cáp và thiết bị mạng:  Tất cả các lớp quản trị dùng cùng 1 mẫu định danh cho cáp ngang  Sử dụng chữ viết tắt cho các tầng, nơi đặt thiết bị, patch panel, vị trí trên patch panel…  Ví dụ:2C--AB02 + Tầng 2 + Phòng Viễn Thông (TR) C + Patch panel AB + Vị trí (port) 2 Đặt nhãn cáp và thiết bị mạng: Trang: 76
Tài liệu lƣu trữ: 2. Giám sát thi công mạng Mục tiêu: - Nêu được công việc giám sát thi công cáp và lắp đặt thiết bị - Lập được hồ sơ thi công mạng 3. 1. Giám sát thi công cáp Khi chúng ta thiết kế mô hình mạng trong doanh nghiệp thì toàn bộ hệ thống mạng đƣợc bố trí trong một tòa nhà nên hệ thống cáp truyền dẫn và chỉ sử dụng cáp đồng xoắn loại UTP CAT5 đƣợc bố trí đi nổi cách chân tƣờng 30 cm từ các Switch truy cập đến các vị trí đặt máy tính. Công nghệ mạng cục bộ LAN sẽ đƣợc dùng là Erthernet/ Fast Ethernet tƣơng ứng với tốc độ 10/100 Mbps. Có hai hệ thống cáp chính. Hệ thống cáp backbond kết nối các Switch truy cập đến hệ thống Switch trung tâm và hệ thống cáp UTP kết nối từ các Packpanel tại các đầu cuối backbond đến các outlet  Tủ phân phối và các Outlet  Hệ thống nguồn cung cấp và các thiết bị dự phòng.  Hệ điều hành mạng và các phần mềm liên quan Nhƣ hầu hết các công việc khác, phong thái và uy tín của nhà thi công cáp có thể ảnh hƣởng đến việc chủ đầu tƣ, các chủ đầu tƣ và các đồng nghiệp hiểu và thông cảm họ nhƣ thế nào. Lựa chọn nhà thi công cáp có thể là từ sự quảng cáo. Là một nhà tác nghiệp kỹ thuật, phong cách và thái độ chuyên nghiệp phải luôn đƣợc duy trì. Các nguyên tắc khi thực hiện một công việc:  Luôn lƣu tâm về mặt công việc. Phải cẩn thận tránh các nguyên nhân gây hƣ hại Trang: 77
 Dọn dẹp ngay lập tức toàn bộ các đống lộn xộn nếu nó ảnh hƣởng đến công việc của ngƣời khác hoặc dọn dẹp chúng vào cuối ngày  Mặc quần áo bảo hộ lao động phù hợp với nơi làm việc  Đến làm việc đúng giờ quy định  Đối xử kính trọng với chủ đầu tƣ, dân cƣ trong tòa nhà, đồng nghiệp 3. 2. Giám sát lắp đặt thiết bị + Kiểm tra xem nơi lắp đặt có bao nhiều máy server, máy trạm? + Dây điện và cáp đã đi đúng chƣa? + Kiểm tra xem lắp đặt switch, Hub, router, đã đúng ví trí theo yêu cầu của bản vẽ chƣa? + Kiểm tra việc đấu nối cáp giữa các thiết bị đã đúng với yêu cầu chƣa? + Nếu có vấn đề gì sai sót trong quá trình lắp đặt thì phải yêu cầu ngƣời thi công lắp đặt sửa chữa và lắp đặt lại theo yêu cầu của nhà đầu tƣ. + Ví dụ lắp đặt các thiết bị theo sơ đồ của một tòa nhà: SƠ ĐỒ PATCHPANEL 24 PORT STT Port/ Patchpanel Ký hiệu Outlet Số Phòng 1 1/1 105.1.1 105 2 1/2 105.1.2 105 3 1/3 105.1.3 105 4 1/4 105.1.4 105 5 1/5 105.1.5 105 6 1/6 105.1.6 105 7 1/7 105.1.7 105 8 1/8 105.1.8 105 9 1/9 105.1.9 105 10 1/10 105.1.10 105 11 1/11 105.1.11 107 12 1/12 105.1.12 107 13 1/13 105.1.13 106 14 1/14 105.1.14 106 15 1/15 105.1.15 106 16 1/16 105.1.16 106 17 1/1 104.1.1 104 18 1/2 104.1.2 104 19 1/3 104.1.3 104 20 1/1 103.1.1 103 21 1/2 103.1.2 103 22 1/3 103.1.3 103 23 1/4 103.1.4 103 24 1/5 103.1.5 103 25 1/6 103.1.6 103 26 1/7 103.1.7 103 Trang: 78
STT Port/ Patchpanel Ký hiệu Outlet Số Phòng 27 1/8 103.1.8 103 28 1/9 103.1.9 103 33 1/10 103.1.10 103 30 1/11 103.1.11 103 31 1/1 102.1.1 101 32 1/2 102.1.2 101 33 1/3 102.1.3 101 34 1/4 102.1.4 101 35 1/5 102.1.5 101 36 1/6 102.1.6 101 37 1/7 102.1.7 102 38 1/8 102.1.8 102 39 1/9 102.1.9 102 40 1/10 102.1.10 102 41 1/11 102.1.11 102 42 1/12 102.1.12 102 43 1/13 102.1.13 102 44 1/14 102.1.14 102 45 1/15 102.1.15 102 Theo sơ đồ thiết kế. Đây là mô hình sao mở rộng hai mức: Mức 1: Hệ thống cáp xoắn UTP CAT 5 đƣợc nối đến Phòng mạng trung tâm gồm có các Switch 100/1000 Mbps , các máy chủ. Mức 2: Hệ thống cáp xoắn UTP CAT5 đƣợc nối từ các đầu cuối backbond đến các máy tính của ngƣời dùng. Hiện nay cáp xoắn UTP CAT5 rất thông dụng, đƣợc sử dụng nhiều trong các mô hình mạng vì giá thành lắp đặt rẻ, dễ đi dây, dễ quản lý. Trong sơ đồ thiết kế để tiết kiệm các khoản chi tiêu mua thiết bị thì chúng ta đặt các phòng: kinh doanh, phòng giám đốc, phòng hành chính tổng hợp đƣợc kết nối chung vào một Switch 10/100 Mbps đặt tại phòng 105. Phòng kế toán, phòng dự án đƣợc nối chung vào một Switch đặt tại phòng 102.Riêng phòng kỹ thuật đặt riêng một Switch 10/100 Mbps tại phòng 103 Một Switch 100/1000 Mbps đặt tại trung tâm mạng(Phòng mạng- 104), cả ba Switch 10/100 Mbps đƣợc nối với Switch trung tâm. Mỗi phòng trong Công ty đƣợc lắp đặt thêm một máy In SamSung Laser Printer 1740 (A4,600dpi, 17ppm,8MB), một máy quét Epson Scanner Perfection 1270 (A4; 1200dpi; 48 bit color; Scan& Copy; USB Port). Các Outlet đƣợc gắn trên tƣờng cách sàn nhà 30 cm, trên các outlet chúng ta đánh dấu ký hiệu: a.b.c. Trong đó : a: phòng đặt thiết bị Switch, b: vị trí máy đƣợc đặt trên backbond số b; c: số cổng trên backbond. Hệ thống các switch truy cập cung cấp cho các máy tính đƣờng kết nối vào mạng dữ liệu. Do phần lớn các giao tiếp mạng cho máy tính đầu cuối cũng Trang: 79
nhƣ server hiện nay có băng thông 10/100Mbps nên chúng ta sử dụng các switch truy cập cũng sử dụng công nghệ 10/100 Base TX FastEthernet và đáp ứng mục tiêu cung cấp số lƣợng cổng truy nhập lớn để cho phép mở rộng số lƣợng ngƣời truy cập mạng cho tƣơng lai. Vì yêu cầu lắp đặt là mô hình mạng hai mức nên trong quá trình lắp đặt và đi dây chúng ta còn để trống ba cổng trên Switch trung tâm để đảm bảo có thể mở rộng mạng trong tƣơng lai. Mạng cần có độ ổn định cao và khả năng dự phòng để đảm bảo cho việc truy cập các ứng dụng dữ liệu quan trọng cũng nhƣ quản lý nên chúng ta phải sử dụng hệ thống cáp mạng có khả năng dự phòng 1:1 cho các kết nối switch- switch cũng nhƣ đảm bảo khả năng sửa chữa, cách ly sự cố dễ dàng. 3. 3. Lập hồ sơ thi công mạng Việc khảo sát Là điểm bắt đầu kế hoạch sẽ đƣợc triển khai, đó là một trong những bƣớc quan trọng trƣớc khi định giá cho một dự án. Nó cho phép nhà thiết kế xác định các vấn đề nào có thể ảnh hƣởng đến quá trình thi công Một số câu hỏi chính đƣợc đặt ra trong việc khảo sát:  Đó (nơi thi công) có phải là khoảng trống trần?  Có kho hay nơi nào để chứa vật liệu không?  Có yêu cầu thực hiện công việc đặc biệt hay không?  Có yêu cầu an toàn đặc biệt nào không? Đây là một phần liên quan đến môi trƣờng làm việc + Các tài liệu yêu cầu + Các biểu tƣợng và ký hiệu thi công + Các loại bản vẽ + Lƣợc đồ Vấn đề nhân công + Nhóm + Giấy phép nhà thầu Xét duyệt và ký hợp đồng Quy hoạch dự án + Nhà cung cấp + Yêu cầu vật liệu Tài liệu cuối cùng Trang: 80
CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP Câu 1: Nêu cách đọc bảng vẽ thiết kế mạng? Câu 2: Mô tả quy trình thi công hệ thống mạng? Câu 3: Trình bày quy trình thi công đấu cáp cho các thiết bị phần cứng? Câu 4: Vẽ sơ đồ và giải thích chi tiết các thành phần trong hệ thống mạng cho một toà nhà 5 tầng theo các yêu cầu sau: - Toàn bộ toà nhà kết nối Internet bằng cáp quang của nhà cung cấp dịch vụ FPT và những Servers nội bộ: Proxy Server, File Server, DHCP Server, DNS Server (để phân giải miền quantrimang.edu.vn), Domain Controller, Mail Server, Web Server với băng thông đến mỗi Servers là 200Mbps. - Mỗi tầng của tòa nhà là một collision Domain. - Tầng 1: Sử dụng công nghệ mạng không dây có bảo mật với khoảng cách phủ sóng 200m. - Tầng 2: Có 4 phòng mỗi phòng 20 máy tính, sử dụng nghi thức vật lý mạng hình Bus. - Tầng 3: Có 3 phòng, mỗi phòng 25 máy tính, dùng toàn bộ băng thông đầy đủ (Full Bandwidth). - Tầng 4 + 5: Sử dụng chung một router mềm, mỗi tầng 120 máy tính, tầng 5 sử dụng nghi thức vật lý mạng hình Ring. Hƣớng dẫn thực hành: + Sử dụng phần mềm Microsoft Visio để vẽ sơ đồ + Vẽ toàn bộ hệ thống mạng kết nối Internet tới nhà cung cấp dịch vụ FPT và mỗi Server kết nối vào thiết bị Switch với băng thông 200Mbps. + Tầng 1: sử dụng ít nhất 2 Access Point kết nối vào mạng có dây theo chuẩn kiến trúc Infrastructure2 phủ sóng phạm vi 200m có bảo mật. + Tầng 2: Sử dụng nghi thức vật lý mạng hình BUS, giải thích loại cáp truyền, đầu nối tƣơng ứng. + Tầng 3: Sử dụng nghi thức vật lý hình Mesh dạng Star-Bus (Mỗi phòng sử dụng 1 Switch 24 ports có hỗ trợ tính năng Full bandwidth). + Tầng 4+5: Xây dựng một Server có ít nhất 2 card mạng (Router mềm) để tách 2 tầng 4 và tầng 5 ra khỏi hệ thống mạng, tầng 4 sử dụng nghi thức vật lý hình Mesh, tầng 5 sử dụng nghi thức hình Ring mở rộng dùng thiết bị MAU, giải thích loại cáp, đầu nối tƣơng ứng. Trang: 81
BÀI 4 CÀI ĐẶT HỆ THỐNG MẠNG Mã bài: MĐ24-05 Giới thiệu Bài này nhằm giới thiệu cho ngƣời học những vấn đề sau: - Cài đặt hệ điều hành mạng - Cài đặt giao thức mạng - Cài đặt các dịch vụ mạng - Cấu hình bảo mật Mục tiêu: - Cài đặt đƣợc hệ điều hành mạng - Cài đặt, cấu hình đƣợc các dịch vụ mạng - Cấu hình đƣợc các giao thức mạng - Xây dựng đƣợc các phƣơng án bảo mật mạng - Lập đƣợc nhật kí thi công mạng. - Rèn luyện tinh thần tuân thủ kỷ luật trong công việc Nội dung chính 1. Cài đặt hệ điều hành mạng Mục tiêu: - Cài đặt được hệ điều hành mạng cho Server và Client 1.1. Cài đặt hệ điều hành mạng cho Server + Một số điều cần chú ý cần phải thao tác trong quá trình cài đặt máy chủ: - Chọn bản cài đặt Windows 2003 Enterprise SP2 - Cài đặt hệ điều hành lên ổ đĩa C, đĩa nên định dạng lại theo NTFS. - Tên ngƣời quản lý: User Name: Nam123 - Tổ chức, cơ quan làm việc: Trƣờng Cao đẳng nghề KT-CN - Đặt tên máy tính: May1 - Mật khấu truy nhập: để rỗng/hoặc mật khẩu thực tế cần đặt, nhƣng phải nhớ rõ. - Đối với máy chủ, nên cần phải cài đặt thêm 2 gói trình: IIS Networking Service - Sau khi cài đặt xong phần hệ điều hành cơ bản. Ngƣời cài đặt cần phải tiến hành cài đặt Driver cho card mạng và card Sound. Đối với một số hệ thống máy mới, Windows 2003 Server không tự cài đặt đƣợc nhƣ WindowsXP do đó ngƣời cài đặt phải tự cài đặt. Để làm đƣợc việc này cần phải có đĩa cài đặt Driver. Công việc này thực hiện hoàn toàn nhƣ ngƣời cài đặt, bảo trì phần cứng thông thƣờng. - Sau khi cài đặt Driver cho card mạng thành công thì mới có biểu tƣợng MyNetwork, trong đó có mục Local Area Connection. Từ đây đi thiết lập địa chỉ IP cho máy chủ. Trang: 82
+ Ip Address: 192.168.0.2 + Subnet Mask: 255.255.255.0 + Default Gateway 192.168.0.1 + Preferred DNS server: 192.168.0.2 - Do chƣa cài đặt DNS Server nên hiện tại máy chủ mới là máy tham gia WorkGroup với tên workgroup mặc định. 1. 2. Cài đặt hệ điều hành mạng cho Client - Máy trạm nên cài đặt hệ điều hành Windows XP SP2 profestional để việc khởi động và đăng nhập nhanh hơn. - Cài đặt hệ điều hành Windows XP SP2 profestional trên đĩa C - Đĩa C nên định dạng lại và định dạng theo NTFS - Tên ngƣời quản lý máy tính: Administrator: NguyenVanNam - Cơ quan, tổ chức của ngƣời quản lý: Organization:KT-CN - Tên máy tính: Computer Name: May2 - Mật khẩu truy cập: rỗng/hoặc tuỳ theo ngƣời cài đặt. - Sau khi cài đặt cơ bản xong, giống nhƣ mọi máy tính khác đều phải cài đặt card mạng và card màn hình. - Cuối cùng thiết lập địa chỉ IP cho các máy tính nhƣ sau: + IP Address: 192.168.0.5 + Subnet Mask: 255.255.255.0 + Default Gateway 192.168.0.1 + Preferred DNS server: 192.168.0.2 Ở đây địa chỉ IP trên từng máy phải đặt cùng đƣờng mạng với máy chủ. Địa chỉ DNS Server phải đặt là địa chỉ máy chủ là 192.168.0.2 2. Cài đặt giao thức mạng Mục tiêu: - Trình bày được Mô hình Internet TCP/IP - Nêu được các tầng của mô hình TCP/IP - So sánh được sự giống và khác nhau giữa mô hình TCP/IP và mô hình OSI 2. 1. Mô hình Internet TCP/IP Chuẩn mang tính kỹ thuật và lịch sử của Internet là mô hình TCP/IP. Bộ quốc phòng Hoa kỳ (DoD: Department of Defense) đã tạo ra mô hình DoD là tiền thân của mô hình TCP/IP, bởi họ muốn thiết kế một mạng có thể tồn tại dƣới bất kỳ hoàn cảnh nào, ngay cả một cuộc chiến tranh hạt nhân. Trong một thế giới đƣợc kết nối bằng các loại đƣờng truyền khác nhau nhƣ cáp đồng, sóng vi ba, cáp sợi quang và các liên kết vệ tinh, DoD muốn truyền dẫn các gói vào mọi lúc và dƣới bất kỳ điều kiện nào. Bài toán thiết kế rất khác biệt này đã dẫn đến sự phát minh ra mô hình TCP/IP Không giống nhƣ các công nghệ thiết lập mạng sở hữu riêng đã đƣợc đề cập ở phía trƣớc, TCP/IP đã đƣợc phát triển nhƣ là một chuẩn mở. Nhƣ vậy mọi ngƣời đều đƣợc sử dụng TCP/IP một cách tự do. Điều này giúp tăng tốc sự phát triển của TCP/IP nhƣ là một chuẩn Mô hình TCP/IP có bốn lớp sau: Trang: 83
 Lớp ứng dụng  Lớp vận chuyển  Lớp Internet  Lớp truy nhập mạng Mặc dù một số lớp trong mô hình TCP/IP có tên giống nhƣ các lớp bên mô hình OSI, nhƣng các lớp này trong hai mô hình tƣơng ứng một cách chính xác. Đáng chú ý nhất là lớp ứng dụng có các chức năng khác biệt trong mỗi mô hình Các nhà thiết kế TCP/IP cảm thấy rằng lớp ứng dụng nên bao gồm các chi tiết của lớp phiên và lớp trình bày trong mô hình OSI. Họ tạo ra lớp ứng dụng khống chế luôn các hoạt động trình bày, mã hóa và điều khiển đối thoại Lớp vận chuyển liên quan đến các chủ đề về chất lƣợng dịch vụ nhƣ độ tin cậy, điều khiển luồng và kiểm soát lỗi. Một trong những giao thức của nó, giao thức điều khiển truyền (TCP), cung cấp các phƣơng thức mềm dẻo và vƣợt trội để tiến hành các hoạt động truyền thông trên mạng ít lỗi, lƣu thông tốt và tin cậy TCP là một giao thức thiên hƣớng kết nối (connection-oriented). Nó duy trì một đối thoại giữa nguồn và đích trong khi gói thông tin của lớp ứng dụng vào các đơn vị segment. Thiên hƣớng kết nối không có nghĩa là tồn tại một mạch giữa các máy tính truyền tin. Điều này có nghĩa là các segment của lớp 4 chạy xuôi ngƣợc giữa hai host để nhận ra rằng có một kết nối luận lý đang tồn tại trong một khoảng thời gian nào đó Mục đích của lớp Internet là để chia các segment của TCP thành các gói và gửi chúng từ bất kỳ mạng nào. Mỗi gói đến mạng đích theo những con đƣờng có thể khác với các gói kia. Giao thức đặc biệt kiểm soát lớp này đƣợc gọi là giao thức IP. Sự xác định đƣờng dẫn tốt nhất và chuyển mạch để truyền các gói đều là các hoạt động diễn ra tại lớp này Mối liên hệ mật thiết giữa IP và TCP là một điều rất quan trọng. IP có thể đƣợc xem nhƣ có chức năng chỉ ra con đƣờng cho các gói, trong khi TCP cung cấp một cơ chế vận chuyển tin cậy Tên của lớp truy nhập mạng là rất rộng và có gì đó rắc rối. Lớp này cũng còn đƣợc gọi là lớp host-to-network. Lớp này đề cập đến tất cả các thành phần, cả vật lý và luận lý, đƣợc yêu cầu để tạo ra một liên kết vật lý. Nó bao gồm các chi tiết kỹ thuật thiết lập mạng, bao gồm tất cả các chi tiết trong các lớp vật lý và lớp liên kết dữ liệu trong mô hình OSI Vài giao thức lớp ứng dụng dùng phổ biến nhất bao gồm: Giao thức truyền tập tin (FTP)  HTTP  SMTP  DNS  TFTP Các giao thức lớp vận chuyển phổ biến nhất bao gồm:  TCP  UDP Trang: 84
Giao thức chính của lớp Internet là:  IP Lớp truy nhập mạng liên quan đến bất kỳ công nghệ mạng đặc biệt nào đƣợc dùng trên một mạng Bất kể các dịch vụ ứng dụng mạng nào đƣợc cung cấp và giao thức vận chuyển bào đƣợc dùng, chỉ có một giao thức Internet đó là IP. Đây là một quyết định thiết kế có chủ ý. IP phục vụ nhƣ một giao thức đa năng cho phép bất kỳ máy tính nào ở bất cứ nơi đâu đều có thể truyền thông vào bất cứ thời điểm nào. 2.2. Bộ giao thức TCP/IP 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 đƣợc sử dụng rộng rãi trong các mạng cục bộ cũng nhƣ trên mạng Internet toàn cầu. TCP/IP đƣợc xem là giản lƣợc của mô hình tham chiếu OSI với bốn tầng nhƣ 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). Hình 4.1: Kiến trúc TCP/IP + Tầng liên kết: Tầng liên kết ( còn đƣợc 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 chƣơng trình cung cấp các thông tin cần thiết có thể hoạt động, truy nhập đƣờng 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), 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 nhƣ chia nhỏ các gói tin của tầng trên thành các gói tin có kích thƣớc thích hợp Trang: 85
cho tầng mạng bên dƣới, báo nhận gói tin, đặt hạn chế thời gian time- out để đảm bảo bên nhận biết đƣợc 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 đƣợc tới đích. Các cơ chế đảm bảo độ tin cậy cần đƣợc 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 ngƣời sử dụng để truy cập mạng. Có rất nhiều ứng dụng đƣợc 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 thƣ tín điện tử, www (World Wide Web). Hình 4.2:Quá trình đóng / mở gói dữ liệu trong TCP/IP Cũng tƣơng tự nhƣ mô hình OSI khi truyền dữ liệu quá trình tiến hành từ tầng trên xuống tầng dƣới, qua mỗi tầng dữ liệu đƣợc thêm vào một thông tin điều khiển đƣợc gọi là phần header. Khi nhận dữ liệu thì quá trình này xảy ra ngƣợc lại, dữ liệu đƣợc truyền từ tầng dƣới lên và qua mỗi tầng thì phần header tƣơng ứng đƣợc lấy đi và khi đến tấng trên cùng thì dữ liệu không còn phần header nữa. Hình vẽ 0-10 cho ta thấy lƣợc đồ dữ liệu qua các tầng . Trong hình vẽ này ta thấy tại các tầng khác nhau dữ liệu đƣợc mang những thuật ngữ khác nhau: - Trong tầng ứng dụng dữ liệu là các luồng đƣợc gọi là stream. - Trong tầng giao vận, đơn vị dữ liệu mà TCP gửi xuống tầng dƣới gọi là TCP segment. - Trong tầng mạng, dữ liệu mà IP gửi tới tầng dƣới đƣợc gọi là IP datagram. - Trong tầng liên kết , dữ liệu đƣợc truyền đi gọi là frame. Trang: 86
Hình 4.3: Cấu trúc dữ liệu trong TCP/IP 2.2.2. Một số giao thức trong bộ giao thức TCP/IP 2.2.2.1. 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 trƣớc 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. Khuôn dạng đơn vị dữ liệu dùng trong IP đƣợc thể hiện nhƣ hình vẽ: Hình 4.4: Khuôn dạng dữ liệu trong OSI Ý nghĩa các tham số trong IP header: - Version (4 bit) : chỉ phiên bản hiện hành của IP đƣợc cài đặt. - IHL (4 bit): chỉ độ dài phần header tính theo đơn vị từ (word-32 bit). Trang: 87
- Type of Service (8 bit): đặc tả tham số về yêu cầu dịch vụ . - Total length (16 bit): chỉ độ dài toàn bộ IP datagram tính theo byte. - Indentification (16 bit) : là trƣờng 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 đƣợc tách thành 4 vùng , mỗi vùng 1 byte thƣờng đƣợc biểu diễn dƣới dạng thập phân và cách nhau bởi dấu chấm (.). VD: 203.162.7.92. Địa chỉ IPv4 đƣợc chia thành 5 lớp A, B, C, D, E, trong đó 3 lớp địa chỉ A, B, C đƣợc 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 Hình 4.5: Phân lớp địa chỉ IPv4 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. Trang: 88
Hình 4.6: 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 thƣờng không có một số lƣợng trạm lớn nhƣ 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 trƣờng 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 đƣợc thực hiện nhƣ sau: Hình 4.7: Chia mạng con + Mặt nạ địa chỉ mạng con: Bên cạnh địa chỉ IP, một trạm cũng cần đƣợc biết việc định dạng địa chỉ mạng con: bao nhiêu bit trong trƣờng hostid đƣợc dùng cho phần địa chỉ mạng con(subnetid). Thông tin này đƣợc chỉ ra trong mặt nạ địa chỉ mạng con (subnet mask).Subnet mask cũng là một số 32 bit với các bit tƣơng ứng với phần netid và subnetid đƣợc đặt bằng 1 còn các bit còn lại đƣợc đặt bằng 0. 2.2.2.2. Giao thức hiệu năng UDP(User Datagram Protocol) UDP là giao thức không liên kết , cung cấp dịch vụ giao vận không tin cậy đƣợc, 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 ngƣời gửi. Khuân dạng của UDP datagram đƣợc mô tả nhƣ sau: Hình 4.8: Khuân dạng UDP datagram Trang: 89
- 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 TCP. Nó thƣờng dùng cho các ứng dụng không đòi hỏi độ tin cậy cao trong giao vận. 2.2.2.3. Giao thức TCP(Tranmission Control Protocol) TCP và UDP là hai giao thức ở tầng giao vận và cùng sử dụng giao thức IP trong tầng mạng. Nhƣng không giống nhƣ UDP, TCP cung cấp dịch vụ liên kết tin cậy và có liên kết . Có liên kết ở đây có nghĩa là hai ứng dụng sử dụng TCP phải thiết lập liên kết với nhau trƣớc khi trao đổi dữ liệu. Sự tin cậy trong dịch vụ đƣợc cung cấp bởi TCP đƣợc thể hiện nhƣ sau: - Dữ liệu từ tầng ứng dụng gửi đến đƣợc TCP chia thành các segment có kích thƣớc phù hợp nhất để truyền đi. - Khi TCP gửi 1 segment , nó duy trì một thời lƣợng để chờ phúc đáp từ trạm nhận. Nếu trong khoảng thời gian đó phúc đáp không gửi tới đƣợc trạm gửi thì segment đó đƣợc truyền lại. - Khi TCP trên trạm nhận dữ liệu từ trạm gửi tới trạm gửi 1 phúc đáp tuy nhiêm phúc đáp không đƣợc gửi lại ngay lập tức mà thƣờng trễ một khoảng thời gian . - TCP duy trì giá trị tổng kiểm tra (checksum) trong phần Header của dữ liệu để nhận ra bất kỳ sự thay đổi nào trong quá trình truyền dẫn. Nếu 1 segment bị lỗi thì TCP ở phía trạm nhận sẽ loại bỏ và không phúc đáp lại để trạm gửi truyền lại segment bị lỗi đó. TCP cung cấp khả năng điều khiển luồng. Mỗi của liên kết TCP có vùng đệm (buffer) giới hạn do đó TCP tại trạm nhận chỉ cho phép trạm gửi truyền một lƣợng dữ liệu nhất định (nhỏ hơn khôn gian buffer còn lại). Điều này tránh sảy ra trƣờng hợp trạm có tốc độ cao chiếm toàn bộ vùng đệm của trạm có tốc độ chậm hơn. 2.3. Một số giao thức khác 2.3.1. NetBEUI - Bộ giao thức nhỏ, nhanh và hiệu quả đƣợc cung cấp theo các sản phẩm của hãng IBM, cũng nhƣ sự hỗ trợ của Microsoft. - Bất lợi chính của bộ giao thức này là không hỗ trợ định tuyến và sử dụng giới hạn ở mạng dựa vào Microsoft. 2.3.2. IPX/SPX - Đây là bộ giao thức sử dụng trong mạng Novell. Trang: 90