Luận văn Xây dựng hệ thống thông tin mạng

Chia sẻ: Thuytienvang_1 Thuytienvang_1 | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:75

Thêm vào BST

Báo xấu

139
lượt xem 47
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Sự phát triển cuả công nghệ thông tin ở nước ta ngày càng mạnh mẽ và ngày càng được triển khai rộng rãi các ứng dụng tin học cho các tổ chức kinh tế xã hội và các ngành khoa học kĩ thuật và đặc biệt là trong công tác quản lý Trong các cơ quan, doanh nghiệp nhà nước cũng như tư nhân, công tác quản lý nếu phải thực hiện và xử lý một cách thủ công thì vừa chậm vừa mất thời gian đem lại hiệu quả kinh tế không cao trong sản xuất kinh doanh. Với...

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Luận văn Xây dựng hệ thống thông tin mạng

Luận văn Xây dựng hệ thống thông tin mạng 1
Lời nói đầu Sự phát triển cuả công nghệ thông tin ở nước ta ngày càng mạnh mẽ và ngày càng được triển khai rộng rãi các ứng dụng tin học cho các tổ chức kinh tế xã hội và các ngành khoa h ọc kĩ thuật và đ ặc biệt là trong công tác quản lý Trong các cơ quan, doanh nghiệp nhà nước cũng như tư nhân, công tác quản lý nếu phải thực hiện và xử lý một cách thủ công thì vừa chậm vừa mất thời gian đ em lại hiệu quả kinh tế không cao trong sản xuất kinh doanh. Với những công việc tính toán, thống kê số liệu làm bằng tay vừa mất công vừa kém chính xác. Người làm công tác ph ải quản lý một khối lượng công việc khổng lồ, với phần lưu trữ, tìm kiếm là không đơn giản chút nào... Vì thế, việc ứng dụng tin học trong công tác qu ản lý đ ã phát triển mạnh mẽ, nó giúp cho công tác quản lý ngày càng trở nên hiệu quả hơn như: Nâng cao hiệu quả trong công việc, đưa ra báo cáo, số liệu thống kê một cách nhanh chóng, chính xác và kịp thời... Đồng thời nhờ có việc ứng dụng tin học m à đã tiết kiệm đư ợc nhiều th ời gian, công sức của con người và giảm nhẹ bộ máy quản lý rất cồng kềnh từ trước tới nay Internet ở Việt Nam mới chỉ phát triển từ 7 năm gần đây, nh ưng sự phát triển mạnh m ẽ của nó thì không một ai có thể ngờ tới. Nó đ ã có sự phát triển vượt bậc so với sự phát triển trong lĩnh vực khác của ngành công ngh ệ thông tin. Đó cũng là xu thế tất yếu khi chúng ta chính thức hoà vào mạng viễn thông quốc tế. Sự phát triển của Internet đ ã tạo ra một xu thế mới trong công nghệ Đề tài mà em thực h iện là : Xây dựng hệ thống thông tin mạng 2
MỤC LỤC MỤC LỤC.............................................................................................................. 3 CHƯƠNG 1 ................................................................................................ ........... 5 LÝ THUYẾT CƠ BẢN CỦA MẠNG MÁY TÍNH .............................................. 5 1.1.Mô hình hệ thống mở OSI (Open Systems Interconnection)........................... 5 1.1.1. Tổng quan mô hình h ệ thống mở. ........................................................... 5 1.1.2. Các chức năng chủ yếu của các tầng của mô hình OSI........................... 5 1.2.Giao thức truyền thông mạng TCP/IP ............................................................ 7 1.3. Kỹ thuật mạng LAN ..................................................................................... 8 1.3.1. Tổng quan mạng Ethernet (LAN) ........................................................... 8 1.3.2. Các thiết bị dùng cho mạng Ethernet ..................................................... 9 1.4.1.Dịch vụ Web............................................................................................ 9 1.4.2. Dịch vụ truyền file................................................................................ 10 1.4.3. Dịch vụ E-mail ................................ ................................ ..................... 10 1.4.4. Dịch vụ mạng Giao thức DNS, DHCP.................................................. 12 1.4 Kiến trúc ứng dụng Client/ Server................................................................ 12 CHƯƠNG 2 ................................................................................................ ......... 16 PHƯƠNG PHÁP PHÁT TRIỂN MỞ RỘNG MẠNG ....................................... 16 2.1. Tổng quan kiến trúc mạng WAN ................................................................ 16 2.2. Công nghệ xử lý truyền dẫn trên m ạng diện rộng ........................................ 19 2.3. Thiết bị tích hợp mạng diện rộng ................................................................ 22 2.4. Phương tiện truyền dẫn trong mạng diện rộng............................................. 25 2.4.1. Công ngh ệ đường dây thu ê bao số xDSL .............................................. 25 2.4.2. Công ngh ệ ISDN. ................................................................................. 26 2.4.3. Frame relay. ........................................................................................ 27 2.4.4. Công ngh ệ ATM: .................................................................................. 27 2.4.5. Đường thuê bao kênh riêng(leased line): ............................................. 29 CHƯƠNG 3 ................................................................................................ ......... 29 AN NINH MẠNG ................................................................................................ 29 3.1. Tổng quan an ninh mạng............................................................................. 29 3.2. An ninh trên hạ tầng cơ sở .......................................................................... 31 3.2.1. Dùng PKI (Public Key Infrastructure).................................................. 31 3.2.2. Dùng RSA ................................................................ ............................ 34 3.2.3. Dùng Firewall. ................................ ................................ ..................... 37 3.2.4. Dùng IDS (Intrusion Detection Systems ). ............................................ 40 3.3. Mạng VPN và Bảo mật trong VPN (Virtual Private network). .................... 41 3.3.1. Khái niệm VPN. ................................................................................... 41 3.3.2. Tính bảo mật của VPN: ................................ ........................................ 44 3.3.3. Các kỹ thuật sử dụng trong VPN .......................................................... 46 3.3.4. Kỹ thuật Tunneling ................................................................ ............... 47 CHƯƠNG 4 ................................................................................................ ......... 50 3
PHÁT TRIỂN NGN TRONG MÔ HÌNH DOANH NGHIỆP ........................... 50 4.1. Khái niệm mạng NGN (Next Generation Network) .................................... 50 4.2. Đặc điểm NGN ................................ ................................ ........................... 52 4.3. Triển khai NGN .......................................................................................... 55 4.4. Các thành phần của NGN chuẩn ................................................................. 57 4.5. Các công nghệ và các giao thức ................................ ................................ .. 58 CHƯƠNG 5 ................................................................................................ ......... 63 THIẾT KẾ, XÂY DỰNG HỆ THỐNG THÔNG TIN ....................................... 63 5.1. Giới thiệu .................................................................................................... 63 5.2. Phân tích yêu cầu ........................................................................................ 64 5.2. Thiết kế, xây dựng hạ tầng thông tin ................................ ........................... 66 5.3. Thiết kế, xây dựng dịch vụ quản lý và ứng dụng mạng ............................... 71 5.3.1. Dịch vụ quản lý mạng .......................................................................... 71 5.3.2. Cài đặt, và quản lý dịch vụ E-mail ...................................................... 72 K ẾT LUẬN .......................................................................................................... 74 TÀI LIỆU THAM KH ẢO:.................................................................................. 75 4
CHƯƠNG 1 LÝ THUY ẾT CƠ BẢN CỦA MẠNG MÁY TÍNH 1 .1.Mô hình hệ thống mở OSI (Open Systems Interconnection). 1.1.1. Tổng quan mô hình hệ thống mở. Việc nghiên cứu OSI được bắt đầu bởi ISO (International Organization for Standardization) từ năm 1971 với mục đích dễ dàng giao tiếp kết nối các sản phẩm công nghệ mạng của các h ãng sản xuất khác nhau. Ưu điểm chính của OSI là xây dựng được các giải pháp xử lý truyền thông giữa các mạng máy tính không đồng nhất. Hai hệ thống, dù có khác nhau đ ều có thể truyền thông với nhau một các hiệu quả nếu chúng đảm bảo những điều kiện chung sau đây:  Chúng cài đặt cùng một tập các chức năng truyền thông.  Các chức năng đó đ ược tổ chức thành cùng một tập các tầng. các tầng đồng mức phải cung cấp các chức năng tương tự nhau.  Các tầng đồng mức khi trao đổi với nhau sử dụng chung một giao thức. Hình sau là mô hình hoá hai hệ thống máy tính kết nối trong mạng, kiến trúc các thành phần được phân tách dựa vào mô hình OSI. Hình 1.1. Mô hình OSI 1.1.2. Các chức năng chủ yếu của các tầng của mô hình OSI. Tầng 1: Tầng Vật lý (Physical Layer) 5
Tầng vật lý là tầng dưới cùng của mô hình OSI đ ặc tả các tính chất, đặc tính kết nối vật lý, tính chất điện của thiết bị trên mạng như: Các loại cáp đ ược dùng để nối các thiết bị, các loại tín hiệu được dùng khi chuyển dữ liệu trên cáp kết nối mạng, các kỹ thuật nối mạch điện, và tốc độ truyền dẫn dữ liệu trên cáp truyền dẫn. Phân loại các thiết bị mạng thuộc tầng này là HUB, MultiPlexer, Repeater. Tầng 2: Liên kết dữ liệu (Datalink Layer) Tầng LKDL (Liên kết dữ liệu) là tầng thường được dùng để định nghĩa dòng thông tin ở dạng ‘khung’ khi truyền giữa các điểm vật lý trên m ạng. Tầng LKDL quy định đ ược các dạng thức, kích thước của khung ‘frame’ thông tin được truyền (ví dụ, khung ethernet). Tầng 3: Tầng Mạng (Network Layer) Tầng mạng có chức năng giao tiếp truyền thông tin trong mạng, trên các mạng với nhau bằng cách định hướng (routing) cho các gói tin đi từ mạng này đến mạng khác đ ược thực hiện bởi giao thức định tuyến. Tầng 4: Tầng Giao vận (Transport layer) Đây là tầng đảm bảo dữ liệu của dịch vụ ứng dụng mạng được truyền giữa các điểm kết nối logic trên m ạng. Như vậy,nó định nghĩa các dịch vụ ứng dụng cho các tầng trên nó (ví dụ, TCP của dịch vụ www là 80) thông qua số hiệu cổng, kết kợp với các tầng dưới nó để thiết lập phương thức truyền dữ liệu tin cậy. Tầng 5: Tầng phiên (Session Layer) Tầng phiên thiết lập "các phiên giao dịch" giữa các ứng dụng trên máy tính mạng. Các phiên truyền mang thông tin về tên của máy tính tham gia thực hiện phiên truyền, khối lượng dữ liệu cần truyền. Tầng phiên đảm bảo cho các giao dịch được thiết lập và duy trì theo đúng qui định của từng loại dịch vụ dữ liệu. Tầng 6: Tầng Trình bày (Presentation Layer) 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 đư ợc chạy trên các hệ thống hoàn toàn khác nhau (như h ệ máy Intel và h ệ máy Motorola). Tầng trình bày (Presentation layer) phải chịu trách nhiệm chuyển đổi dữ liệu gửi đi trên mạng từ một loại biểu diễn n ày sang một 6
loại khác. Để đạt được điều đó nó cung cấp một dạng biểu diễn chung dùng đ ể truyền thông và cho phép chuyển đổi từ dạng biểu diễn cục bộ sang biểu diễn chung và ngược lại. Tầng 7: Tầng Ứng dụng (Application layer) Tầng ứng dụng (Application layer) là tầng cao nhất của mô hình OSI, nó định nghĩa giao diện giữa người sử dụng và ứng dụng mạng. Giải quyết các kỹ thuật m à các chương trình ứng dụng dùng đ ể giao tiếp với mạng. 1 .2.Giao thức truyền thông mạng TCP/IP TCP/IP là tập các giao thức truyền thông tin trên mạng theo chuẩn công n ghiệp được DoD (Department of Defense) thiết kế và ứng dụng, đảm bảo dữ liệu truyền trên m ạng được an toàn, quá trình truyền thông tin qua môi trường mạng thông qua kết nối logic (kết nối ảo, chỉ tồn tại trong quá trình truyền thông tin). Hình sau so sánh sự tương ứng giữa mô hình OSI với mô hình m ạng TCP/IP. Hình 1.5. So sánh mô hình OSI với mô hình DoD Mô hình TCP/IP được phân chia làm 4 tầng, mục đích chủ yếu là đáp ứng được các yêu cầu truyền dữ liệu trên mạng Internet dùng TCP/IP. Tầng ứng dụng của DoD tương ứng với 3 tầng trên cùng của mô hình OSI. Tầng giao vận của OSI ứng với tầng host-to-host, tầng mạng của OSI ứng với tầng Internet, và tầng cuối cùng của DoD ứng với 2 tần còn lại của OSI. Ví dụ, khi ta xét SQL thuộc tầng ứng dụng của DoD, hoặc tầng phiên của OSI. 7
Địa chỉ IP: (IP ver4) Địa chỉ IP là địa chỉ logic 32 bít sử dụng đ ể xác nhận máy tính trên mạng dùng giao thức TCP/IP. Địa chỉ IP gồm hai phần: Phần định danh cho mạng và phần định danh cho máy tính.  Định danh mạng dùng để nhận diện các máy trên cùng mạng logic  Định danh máy tính: nhận diện một máy trên m ạng. Như vậy, mỗi máy tính khi kết nối vào mạng đều có một địa chỉ duy nhất, đó chính là địa chỉ IP. Địa chỉ này dùng đ ể phân biệt máy tính đó với các máy khác còn lại trên m ạng. Toàn bộ địa chỉ IP được chia vào 5 lớp khác nhau  Mạng riêng lớp A: có lớp m ạng từ 10.0.0.0 đến 10.255.255.255  Mạng riêng lớp B: có lớp mạng từ 172.16.0.0 đến 172.31.255.255  Mạng riêng lớp C: có lớp mạng từ 192.168.0.0 đến 192.168.255.255 Trong cấu hình giao thức IP, phân biệt định danh lớp mạng với định danh máy tính dựa vào m ặt nạ mạng (subnet mask), lớp A có subnetmask chuẩn 255.0.0.0, lớp B là 255.255.0.0, và lớp C là 255.255.255.0. Tu ỳ theo kiến trúc mạng và cách sử dụng địa chỉ IP để định danh các subnet mask không chuẩn. Loopback: địa chỉ vòng lặp, 127.0.0.1, là địa chỉ IP kiểm tra vòng lặp giao tiếp mạng. 1 .3. Kỹ thuật mạng LAN 1.3.1. Tổng quan mạng Ethernet (LAN) Ethernet là m ạng cục bộ do các công ty Xerox, Intel và Digital equipment xây dựng và phát triển. Ethernet là mạng thông dụng nhất đối với các mạng nhỏ hiện nay. Ethernet LAN được xây dựng theo chuẩn 7 lớp trong cấu trúc mạng của ISO, mạng truyền số liệu Ethernet cho phép các loại máy tính khác nhau sử dụng chuẩn giao tiếp Ethernet tham gia truyền thông trên môi trường mạng. Ethernet có các đặc tính kỹ thuậ t chủ yếu sau đây:  Ethernet dùng cấu trúc mạng bus logic m à tất cả các nút trên mạng đều được kết nối với nhau một cách bình đ ẳng. Mỗi gói dữ liệu gửi đến nơi nhận dựa theo các địa chỉ quy định trong các gói. Ethernet dùng phương thức 8
CSMA/CD ( Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection ) để xử lý việc truy cập đồng thời vào mạng.  Các yếu tố hạn chế kích thước mạng chủ yếu là mật độ lưu thông trên mạng. 1.3.2. Các thiết bị dùng cho mạng Ethernet Repeater: Thiết bị được dùng khi có nhu cầu khu ếch đại tín hiệu trên đường truyền dài. Khi tín hiệu được truyền tải trên m ạng sẽ có suy hao do trở kháng của dây dẫn, dẫn đến khả năng truyền đi trên đường truyền dài vược mức quy định là khó đảm bảo chất lượng. Do vậy, ta cần có. Hub: Về một khía cạnh xử lý truyền dẫn thì nó như một bộ ghép nối nhiều repeater, nó có nhiều cổng (4,8 hay thậm chí 24 port). Hub được dùng đ ể xây dựng mạng Lan theo chuẩn Ethernet (mạng hình sao). Nhược điểm của HUB là tốc độ xử lý truyền tin thấp (10Mbps), dễ gây ra tắc nghẽn, xung đột mạng. Hiện nay, xu hướng dùng thiết bị fastHUB đạt đ ược tốc độ 100Mbps, nhưng đối với những mạng lớn kiểu kiến trúc phân tầng thì dùng HUB/fastHUB là m ột hạn chế đối với tốc độ truyền tin trên mạng. Bridge: Công nghệ này ưu điểm h ơn HUB ở chỗ n ó có thể xử lý thông tin truyền dẫn trên mạng, nó làm việc tại tầng 2 của OSI n ên có thể đọc được địa chỉ vật lý (MAC addres) của khung tin. Như vậy bridge sẽ thông minh hơn HUB khi mà nó có thể hiểu được khung tin truyền trên m ạng được gửi từ máy tính nào, và máy tính nào sẽ nhận gói tin đó dẫn đến giảm được xung đột mạng, tăng tốc độ truyền tin. Switch: Thiết bị này có thể hiểu là một bridge nhiều cổng, và ưu điểm khác Bridge là nó được xử lý bằng mạch cứng. Switch có thể đọc được địa chỉ MAC của khung tin nên các nhà sản xuất đã phát triển ưu điểm này thiết kế cho switch có th ể cấu hình bằng phần mềm khi có nhu cầu phân tách mạng tạo các mạng LAN riêng (VLAN). 1.4. Các dịch vụ ứng dụng mạng cơ bản 1.4.1.Dịch vụ Web Dịch vụ Web cung cấp thông tin để người dùng truy cập dịch vụ dưới dạng World Wide Web (www). www cung cấp tài nguyên đơn giản chỉ bằng “định vị 9
trí và kích chuột”. Thông tin nhận được hiển thị ở dạng các trang Web, là thông tin được lưu trữ trên máy chủ cung cấp dịch vụ Web, nó chứa đựng rất nhiều dạng thông tin gồm hình ảnh, âm thanh, văn bản …Hơn thế nữa, trên chính các trang web lại có những vị trí định vị để dẫn đ ường đến những trang thông tin khác. Rất nhiều các dịch vụ ngày nay phát triển dựa trên nền Web bởi sự tiện lợi của nó là không phụ thuộc vào các thành phần phần cứng hay hệ điều hành, sự tương thích với những giao thức mạng khác nh ư FTP (File Transfer Protocol), NNTP (Network News Transfer Protocol), Gopher, và Telnet. Kiến trúc hoạt động của dịch vụ Web gồm có hai thành phần: Web server, là máy tính cài đ ặt dịch vụ Web và lưu trữ thông tin d ưới dạng các trang Web để xuất bản trên m ạng; Web client, là máy tính cài đặt trình duyệt web để truy xuất và hiển thị thông tin dưới dạng các trang Web. Phần mềm cài đặt Web server có thể là Apache (thường đ ược cài đặt trên HĐH Linux), hay IIS (Internet Information Server) trên dòng HĐH Windows. Trình duyệt web thường đư ợc dùng là IE (Internet Explorer), hay Netscap Navigator. 1.4.2. Dịch vụ truyền file Dịch vụ truyền file d ược phát triển vào th ời kỳ đầu tiên của mạng được dùng đ ể truyền các dạng file nhị phân (images, executable programs, compressed ZIP files) và các file ASCII trên môi trường mạng. Dịch vụ WWW tích hợp dịch vụ truyền file để hỗ trợ người dùng đăng tải (download/upload) thông tin. Các thành phần của dịch vụ FTP gồm FTP server, và FTP client. FTP server quản lý tài nguyên, giám sát người dùng truy cập dịch vụ. FTP Client yêu cầu truy nhập dịch vụ trên FTP server kiểu hand-shake và dùng tập các lệnh như (Get, Put, Quit,…) dựa trên nền giao thức TCP/IP để đảm bảo truyền file tin cậy. 1.4.3. Dịch vụ E-mail Dịch vụ truyền thư điện tử trên m ạng máy tính được phát triển để đáp ứng nhu cầu truyền thông tin kiểu bản tin, file nhị phân, file văn bản dư ới dạng thư tín. Kiến trú c thư tín có đ ịa chỉ ngư ời gửi, địa chỉ ngư ời nhận, thông tin cần truyền dạng file đính kèm hoặc dạng văn bản soạn thảo ngay ở phần nội dung của 10
thư. Kiến trúc dịch vụ thư điện tử gồm có: CSDL lưu trữ người dùng E-mail, CSDL xử lý lưu trữ E-mail dạng các hộp mail của người dùng, và giao thức trao đổi E-mail. Xử lý dịch vụ SMTP server SMTP Client E-mail Server POP Server POP Client Mail box user IMAP Server IMAP Client Hình 1.10: Kiến trúc dịch vụ E-mail Dịch vụ E-mail gồm E-mail Server là phần mềm cung cấp dịch vụ E-mail, và phần mềm E-mail Client thường dùng để duyệt E-mail. Các phần mềm E-mail Server hiện có trên thị trư ờng là MDEAMON tiện lợi dễ dùng, Microsoft Exchange chuyên nghiệp h ơn ứng dụng cho môi trường doanh nghiệp vừa và lớn, và Lotus Domino là giải pháp phần mềm tích hợp với ứng dụng chủ yếu là cung cấp dịch vụ E-mail. Các ph ần mềm E-mail Client sẵn có như Microsoft Outlook, Outlook Express,… Giao thức truyền E-mail SMTP, (Simple Mail Transfer Protocol): là giao thức đư ợc dùng để xử lý truyền (đẩy) E-mail từ Client lên E-mail Server ho ặc từ E-mail Server này đ ến E-mail Server khác. Nó là một giao thức tầng ứng dụng ch ạy trên nền giao thức TCP/IP, thực hiện phiên truyền tin dùng cơ chế mở socket (có cổng TCP là 25) thông qua một tập lệnh chuẩn , mỗi câu lệnh được kết thúc b ằng ký tự đặc biệt . Các lệnh cơ bản như HELO, MAIL, RCPT,… POP (Post Office Protocol): Giao th ức POP là giao thức ứng dụng cung cấp dịch vụ E-mail trên nền giao thức TCP/IP, nó được Client sử dụng mỗi khi mở socket (cổng TCP là 110) kết nối đến Mail Server để tải E-mail về ổ đĩa lưu trữ trên Client. Sau khi socket được mở, dịch vụ E-mail có thể tiếp nhận và xử lý các lệnh của POP. Các lệnh của POP đều đư ợc kết thúc bằng ký tự đặc biệt . Những lệnh cơ bản như USER, PASS, LIST, … 11
Giao thức IMAP (Internet Message Access Protocol): là phương pháp truy cập dịch vụ E-mail hoặc các bản tin đư ợc lưu trong thư m ục dùng chung trên Mail Server. mặt khác, nó cho phép các chương trình E-mail Client truy cập đến các b ản tin được lưu trữ trên Mail Server qua mạng diện rộng. Ví dụ, e-mail được lưu trên một IMAP server có thể đư ợc đọc bởi một máy tính khác thông qu a mạng mà không cần phải trao đổi trên m ạng toàn bộ nội dung của cả file, bản tin, hay của e-mail. 1.4.4. Dịch vụ mạng Giao thức DNS, DHCP Dịch vụ DNS (Domain Name System): là d ịch vụ mạng sử dụng cả giao thức TCP (Transmission Control Protocol) và UDP (User Datagram Protocol), là một hệ cơ sở dữ liệu phân tán dùng để ánh xạ giữa các tên miền và các địa chỉ IP. DNS đưa ra một phương pháp đ ặc biệt để duy trì và liên kết các ánh xạ này trong một thể thống nhất. Trong phạm vi lớn hơn, các máy tính kết nối với internet sử dụng DNS để tạo địa chỉ liên kết dạng URL (Universal Resource Locators). Theo phương pháp này, mỗi máy tính sẽ không cần sử dụng địa chỉ IP cho kết nối. Dịch vụ DHCP (Dynamic host Configuration Protocol): DHCP là d ịch vụ mạng gồm có DHCP Client và DHCP Server. DHCP Server dùng để quản lý địa ch ỉ IP của mạng, gán địa chỉ IP cho các DHCP Client (là những máy tính dùng địa chỉ IP gán động). Dịch vụ DHCP kết hợp với dịch vụ DNS sẽ đơn giản cho công việc quản trị mạng. 1 .4 Kiến trúc ứng dụng Client/ Server Trong kiến trúc Client-server, các thành phần phần mềm giao tiếp với nhau tạo n ên một dịch vụ ứng dụng. Client có ý nghĩa là một đối tượng yêu cầu sử dụng tài n guyên, Server là đối tượng cung cấp tài nguyên. Client và Server có thể cùng trên một hệ thống máy tính, nhưng trong thực tế th ì Server thường được đứng riêng biệt, các Client là các máy tính m ạng sử dụng dịch vụ ứng dụng mà server cung cấp. Kiến trúc Client/ Server có thể mô hình hoá như sau: 12
Khi xem xét ứng dụng CSDL dùng mô hình Client/ Server, Client quản lý giao diện người dùng và logic ứng dụng (được hiểu là các thành phần phần mềm xử lý thông tin phía Client). Client nhận các yêu cầu truy vấn dữ liệu từ phía người dùng, kiểm tra cú pháp, và tạo một truy vấn SQL hoặc dạng ngôn ngữ truy vấn khác tương ứng với logic ứng dụng (như XML). Sau đó nó truyền thông điệp đến Server, chờ đợi sự trả lời, xư lý kết quả trả lại cho người dùng. Quá trình bao gồm kiểm tra, toàn vẹn dữ liệu, duy trì System Catalog, và các quá trình truy vấn/cập nhật dữ liệu. Hơn nữa, nó điều khiển đồng bộ, khôi phục dữ liệu. Các thuận lợi của mô hình Client/server như sau:  Cho phép nhiều Client (máy tính) dùng chung CSDL  Tăng khả năng thực thi: Nh ư khi Client và Server đư ợc cấu hình trên hai m áy tính riêng biệt, khi đó các CPU có thể xử lý các ứng dụng đồng thời  Giá thành phần cứng cho hệ thống giảm, vì chỉ cần tập trung RAM, ổ cứng, CPU cho máy chủ.  Môi trường truyền thông chỉ cần băng thông đủ để truyền tải các yêu cầu truy vấn, và các kết quả phản hồi.  Đảm bảo to àn vẹn dữ liệu, vì khi đó d ữ liệu được lưu trữ tại một nơi, trên m áy chủ.  Dễ dàng thiết kế theo chuẩn mở. Với kiến trúc Client/ server được mở rộng, khi đó có thể xử lý phân tán dữ liệu, hoặc phân lớp kiến trúc theo mô h ình hai lớp: Kiến trúc client/server phân tách các chức năng thành phần của một ‘fat’ Client thành hai phần. Trong kiến trúc 3 lớp, ‘thin’ Client chỉ quản lý giao diện người dùng và lớp trung gian xử lý logic ứng dụng, lớp thứ ba vẫn là Server quản lý CSDL. Kiến trúc ba lớp đã được nghiên 13
cứu ứng dụng trong nhiều môi trường, như Internet và các Intranet, các Client đư ợc gọi là các trình duyệt Web. Kiến trúc hai lớp Client-Server truyền thống: Các ứng dụng doanh nghiệp dùng mô hình dữ liệu tập trung gồm có bốn thành phần chính như sau: CSDL, logic xử lý các giao dịch, logic ứng dụng, và giao diện người dùng.VớI kiến trúc xử lý tập trung sẽ kết hợp 4 thành ph ần trên vào cùng một Mainframe. Hình 1.12: mô hình 2 lớp của kiến trúc phần mềm giao tiếp CSDL Để xây dựng được mô hình doanh nghiệp không tập trung đáp ứng nhu cầu gia tăng của dịch vụ, kiến trúc Client-server được ứng dụng. Kiến trúc Client-Server truyền thống sẽ phân lập các chức năng công việc. Client (thuộc tier 1) ứng với công việc hiển thị dữ liệu người dùng, Server (tier 2) ứng với việc cung cấp các dịch vụ dữ liệu cho Client. Các dịch vụ hiển thị quản lý các hoạt động giao diện của n gười dùng, và các logic ứng dụng chính của doanh nghiệp. Các dịch vụ dữ liệu cung cấp logic ứng dụng doanh nghiệp có giới hạn. Điển hình là xác đ ịnh rằng Client không th ể thực hiện bởi vì sự thiếu hụt thông tin, và truy cập đến các dữ liệu cần có tuỳ thuộc vào vị trí của nó. dữ liệu có thể là của DBMS quan hệ, DBMS hướng đối tượng, hoặc các hệ thống quản lý truy cập dữ liệu bất kỳ khác. Điển hình 14
là, Client có th ể chạy trên desktop của người dùng và giao tiếp với CSDL tập trung thông qua môi trường mạng. K iến trúc ba lớp: Nhu cầu nâng cấp mở rộng hệ thống đối với sự phát triển của doanh nghiệp thực sự cần thiết khi mà kiến trúc hai lớp gặp phải những hạn chế.  Một ‘fat’ client cần có tài nguyên phù h ợp để xử lý công việc trên máy tính Client. Nó cần có ổ cứng, RAM, CPU.  Sự phức tạp đối với yêu cầu quản trị trên máy tính Client.  Vào khoảng 1995, kiến trúc mới được đề xuất thay thế cho kiến trúc Client- server, là kiến trúc ba lớp. Kiến trúc này cho thấy các ứng dụng chạy độc lập tương đối với kiến trúc phần cứng của các máy tính trên mạng.  Lớp giao diện người dùng, ch ạy trên máy tính của người dùng cuối (Client)  Lớp xử lý dữ liệu và xử lý các đối tượng ứng dụng thành phần (business logic), lớp này được gọi là lớp giữa chạy trên nền server và được gọi là application server  Một DBMS, lưu trữ dữ liệu phục vụ cho các yêu cầu của lớp trung gian, lớp n ày có thể chạy trên Server riêng biệt đư ợc gọi là Database Server. Hình 1.13 : Mô hình 3 lớp của kiến trúc phần mềm giao tiếp CSDL 15
Như được mô tả hình trên, Client chỉ còn một chức năng là xử lý giao diện n gười dùng, và có th ể thực hiện một số các đối tượng đơn giản của ứng dụng, như xác nhận đầu vào, và nó gọi là Thin Client. Xử lý đối tượng lõi của ứng dụng đặt trên m ột lớp riêng biệt, kết nối vật lý đến Client và Database Server qua mạng Lan hoặc qua mạng diện rộng. Ứng dụng Server được thiết kế để cùng lúc xử lý cho nhiều Client truy nhập. Mô hình 3 lớp có nhiều ưu điểm hơn hai lớp ở chỗ:  Thin Client cần ít tài nguyên ph ần cứng  Tập trung xử lý các đối tượng ứng dụng phần mềm trên một Server. Như vậy dễ quản lý, bảo trì.  Các modul chương trình được thay đổi trên từng lớp, hạn chế ảnh hư ởng đến ứng dụng.  Phân tách lõi ứng dụng phần mềm với giao tiếp CSDL giúp cho dễ dàng hơn khi thực hiện cân bằng tải. Ứng dụng của mô hình ba lớp nổi bật ở chỗ nó được ứng dụng trong các dịch vụ WEB, Trình duyệt Web là Thin Client, Web Server là Application Server. Kiến trúc ba lớp có thể mở rộng đến kiến trúc ‘n’ lớp. Như vậy, các lớp khác thêm vào làm cho hệ thống dễ nâng cấp, tuỳ biến tốt hơn. Ví dụ, lớp trung gian của kiến trúc 3 lớp có thể phân thành hai lớp con, một lớp là Web Server và m ột lớp là Application Server. CHƯƠNG 2 PHƯƠNG PHÁP PHÁT TRIỂN MỞ RỘNG MẠNG 2 .1. Tổng quan kiến trúc mạng WAN WAN là m ột mạng truyền dữ liệu trên một khu vực địa lý rộng lớn và thường sử dụng các phương tiện truyền dẫn của các nhà cung cấp như các công ty điện 16
thọai để truyền dẫn dịch vụ. Công nghệ hạ tầng cơ sở WAN tập trung ở 3 lớp dưới của mô hình OSI : lớp vật lý, lớp LKDL và lớp mạng. Hình 2.1: So sánh chuẩn OSI với chuẩn WAN Kiến trúc mạng WAN bao gồm các kết nối gồm có điểm - điểm, chuyển mạch - circuit switching , chuyển mạch gói - packet switching, mạch ảo, và các thiết bị được sử dụng trong mạng WAN. K ết nối điểm - điểm: Kết nối điểm - điểm cung cấp cho khách h àng một đường kết nối WAN tới một mạng ở xa thông qua mạng của nh à cung cấp dịch vụ. Hình 2.2: Mô hình kết nối điểm -điểm (point –to -point) 17
Kết nối điểm - điểm còn được gọi là kênh thuê riêng ( leased line ) bởi vì nó thiết lập một đường kết nối cố định cho khách h àng tới các mạng ở xa thông qua các phương tiện của nhà cung cấp dịch vụ. Các công ty cung cấp dịch vụ dự trữ sẵn các đường kết nối sử dụng cho mục đích riêng của khách h àng. Những đư ờng kêt nối n ày phù hợp với hai phương thức truyền dữ liệu :  Truyền bó dữ liệu (Datagram transmissions): Truyền dữ liệu mà các khung dữ liệu được đánh địa chỉ riêng biệt.  Truyền dòng dữ liệu (Data-stream transmissions): Truyền một dòng dữ liệu m à đ ịa chỉ chỉ đư ợc kiểm tra một lần. Chuyển mạch kênh (Circuit switching): Hình 2.3: Mô phỏng chuyển mạch mạng WAN Chu yển mạch kênh là một phương pháp sử dụng các chuyển mạch vật lý để thiết lập, bảo trì và kết thúc một phiên làm việc thông qua mạng của nh à cung cấp d ịch vụ của một kết nối WAN. Chuyển mạch kênh phù hợp với hai phương thức truyền dữ liệu : Truyền bó dữ liệu và Truyền dòng dữ liệu, được sử dụng rộng rãi trong các công ty đ iện thọai, chuyển mạch kênh ho ạt động tương tự một cuộc gọi điện thoại thông thường. Chuyển mạch gói - Packet Switching: 18
Chuyển mạch gói là một phương pháp chuyển mạch WAN, tro ng đó các thiết b ị mạng chia sẻ một kết nối điểm - điểm để truyền một gói dữ liệu từ nơi gửi đến n ơi nh ận thông qua mạng của nhà cung cấp dịch vụ. Các kỹ thuật ghép kênh được sử dụng để cho phép các hiết bị chia sẻ kết nối . ATM ( Asynchronous Transfer Mode : Truyền không đồng bộ.), Frame relay, SMDS- Switched Multimegabit Data Service, X.25 là các ví dụ của công nghệ chuyển mạch gói . Mạch ảo - Virtual Circuits: Mạch ảo là một mạch logic được tạo n ên để đảm b ảo độ tin cậy của việc truyền thông giữa hai thiết bị mạng. Mạch ảo có 2 loại :Mạch ảo chuyển mạch ( Switched virtual circuit - SVC ) và mạch ảo cố định ( p ermanent virtual circuit - PVC). 2 .2. Công nghệ xử lý truyền dẫn trên mạng diện rộng Các giao thức nối tiếp đồng bộ (Synchronous Serial Protocols): Các giao thức nối tiếp đồng bộ sử dụng tín hiệu đồng hồ chính xác giữa DCE và DTE để truyền dữ liệu theo thời gian. Trong truyền thông đồng bộ, một số lượng lớn khung dữ liệu được gửi đi khi đồng hồ đồng bộ và tốc độ truyền dữ liệu được xác lập từ trước. Đây là phương pháp truyền thông sử dụng băng thông rất hiệu quả, và các giao thức truyền tín hiệu đồng bộ bao gồm: V.35, X.21, RS-449, RS-530, RS -232 (EAI/TIA). 19
Mặc dù mỗi giao thức “giao diện” sử dụng một loại bộ kết nối riêng, phần lớn các bộ kết nối có th ể được sử dụng cho nhiều giao diện khác nhau. Thông thường, lo ại phần cứng bạn có sẽ quyết định bộ kết nối n ào được sử dụng. Trong thực tế, h ãy kiểm tra số đầu cắm trong bộ kết nối để chắc chắn nó phù h ợp với cổng nối tiếp của thiết bị. Những loại bộ kết nối phổ biến gồm (các số thể hiện số chân cắm trong bộ kết nối): DB60, DB15, DB25, DB9. Các giao thức không đồng bộ (Asynchronous Protocol): Các giao thức truyền không đồng bộ sẽ đưa thêm các bít bắt đầu (start bit) và bit kết thúc (stop bit) vào mỗi gói tin để truyền tin, thay vì b ắt buộc thiết bị gửi và thiết bị nhận sử dụng thoả thuận trước về nhịp đồng hồ. Truyền tín hiệu không đồng bộ thường đư ợc sử dụng giữa 2 modem. Tuy nhiên, đây là phương pháp truyền có phụ phí vì các bit phụ thêm sẽ làm chậm tố c độ truyền dữ liệu. Các giao thức không đồng bộ được sử dụng để thiết lập chuẩn cho truyền thông của các modem tương tự. Một modem có thể hỗ trợ một hoặc nhiều chuẩn truyền thông không đồng bộ khác nhau. Các giao thức truyền thông không đồng bộ b ao gồm: V92, V.45, V.35. V.34. V.32, V.32 bis, V.32 turbo.V.22. Truyền tín hiệu không đồng bộ sử dụng đường dây điện thoại và jack cắm chuẩn. Các bộ kết nối có thể là: RJ-11 (2dây), RJ-45 (4 dây), RJ-48. Hình 2.5: Mô phỏng Truyền dữ liệu đồng bộ Truyền dữ liệu không đồng bộ Các phương pháp đóng gói dữ liệu trong mạng WAN: Các giao thức lớp vật lý của mạng WAN sẽ xác định phần cứng và phương pháp truyền tín hiệu bit. Các giao thức thuộc lớp liên kết dữ liệu sẽ kiểm soát những chức năng dưới đây: 20