Bài giảng thiết kế, xây dựng mạng

1. BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PHÁT TRIỂN NÔNG THÔN
TRƯỜNG CAO ĐẲNG CÔNG NGHỆ VÀ NÔNG LÂM NAM BỘ
-------  -------
BÀI GIẢNG
THIẾT KẾ, XÂY DỰNG MẠNG
Mã số: MĐ31.
NGHỀ: CÔNG NGHỆ THÔNG TIN
KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN
Địa chỉ: QL 1K, Phường Bình An, TX. Dĩ An, Tỉnh Bình Dương
Email: it.svoctaf@gmail.com/ cn.cnnlnb@gmail.com.
[Lưu hành nội bộ]
-2018-

3. GIỚI THIỆU
Ngày nay, mạng máy tính đã trở thành một hạ tầng cơ sở quan trọng của tất cả các
cơ quan xí nghiệp. Nó đã trở thành một kênh trao đổi thông tin không thể thiếu được
trong thời đại công nghệ thông tin. Với xu thế giá thành ngày càng hạ của các thiết bị
điện tử, kinh phí đầu tư cho việc xây dựng một hệ thống mạng không vượt ra ngoài khả
năng của các công ty xí nghiệp. Tuy nhiên, việc khai thác một hệ thống mạng một cách
hiệu quả để hỗ trợ cho công tác nghiệp vụ của các cơ quan xí nghiệp thì còn nhiều vấn
đề cần bàn luận. Hầu hết người ta chỉ chú trọng đến việc mua phần cứng mạng mà
không quan tâm đến yêu cầu khai thác sử dụng mạng về sau. Điều này có thể dẫn đến
hai trường hợp:
- Lãng phí trong đầu tư;
- Mạng không đáp ứng đủ cho nhu cầu sử dụng.
Có thể tránh được điều này nếu ta có kế hoạch xây dựng và khai thác mạng một
cách hợp lý. Thực tế, tiến trình xây dựng mạng cũng trải qua các giai đoạn như việc xây
dựng và phát triển một phần mềm. Nó cũng gồm các giai đoạn như: Thu thập yêu cầu
của khách hàng (công ty, xí nghiệp có yêu cầu xây dựng mạng), Phân tích yêu cầu, Thiết
kế giải pháp mạng, Cài đặt mạng, Kiểm thử và cuối cùng là Bảo trì mạng.
Tài liệu này sẽ giới thiệu sơ lược về nhiệm vụ của từng giai đoạn để ta có thể hình
dung được tất cả các vấn đề có liên quan trong tiến trình xây dựng mạng, bao gồm:
Tài liệu được biên soạn có tham khảo từ các tài liệu, bài giảng không thể tránh
khỏi các thiếu soát rất mong nhận được ý kiến góp ý để tài liệu hoàn thiện hơn.
Chân thành cảm ơn !
Bình Dương, ngày 01 tháng 8 năm 2016
Nhóm biên soạn

5. -
MỤC LỤC
GIỚI THIỆU...............................................................................................................................1
MỤC LỤC...................................................................................................................................i
Bài 1. TỔNG QUAN VỀ THIẾT KẾ VÀ CÀI ĐẶT MẠNG...................................................3
1.1. TIẾN TRÌNH XÂY DỰNG MẠNG. ..............................................................................4
1.1.1. Thu thập yêu cầu của khách hàng. .......................................................................4
1.1.2. Phân tích yêu cầu....................................................................................................5
1.1.3. Thiết kế giải pháp. ..................................................................................................6
1.1.4. Thiết kế sơ đồ mạng ở mức luận lý. ......................................................................6
1.1.5. Xây dựng chiến lược khai thác và quản lý tài nguyên mạng..............................7
1.1.6. Thiết kế sơ đồ mạng ở vật lý..................................................................................7
1.1.7. Chọn hệ điều hành mạng và các phần mềm ứng dụng. ......................................7
1.1.8. Cài đặt mạng...........................................................................................................8
1.1.9. Lắp đặt phần cứng..................................................................................................8
1.1.10. Cài đặt và cấu hình phần mềm............................................................................8
1.1.11. Kiểm thử mạng. ....................................................................................................8
1.1.12. Bảo trì hệ thống. ...................................................................................................8
1.2. MÔ HÌNH OSI. ...............................................................................................................9
1.2.1. Lớp ứng dụng - Application. ...............................................................................10
1.2.2. Lớp trình diễn - Presentation. ............................................................................10
1.2.3. Lớp phiên - Session...............................................................................................11
1.2.4. Lớp giao vận - Transport....................................................................................11
1.2.5. Lớp mạng - Network. ..........................................................................................12
1.2.6. Lớp liên kết dữ liệu - Data Link..........................................................................12
1.2.7. Lớp vật lý - Physical.............................................................................................13
Bài 2. CÁC THÀNH PHẦN CƠ BẢN CỦA HỆ THỐNG MẠNG ....................................14
2.1. PHÂN LOẠI MẠNG. ...................................................................................................15
2.1.1. Phương thức kết nối mạng được sử dụng chủ yếu trong liên kết mạng..........15
2.1.2. Phân loại mạng máy tính theo vùng địa lý.........................................................15
2.1.3. Phân loại mạng máy tính theo tôpô. ...................................................................16
2.1.4. Phân loại mạng theo chức năng...........................................................................18
2.1.5. So sánh mạng LAN-WAN....................................................................................19

6. ii
2.2. MẠNG LAN VÀ CÁC GIAO THỨC ĐIỀU KHIỂN. ................................................. 19
2.2.1. Mạng cục bộ - LAN.............................................................................................. 19
2.2.2. Mạng LAN và giao thức điều khiển truy cập đường truyền............................ 20
2.2.3. Đặc điểm mạng lan............................................................................................... 23
2.3. CÁC SƠ ĐỒ NỐI KẾT MẠNG LAN. ......................................................................... 23
2.3.1. Bus tepnology....................................................................................................... 23
2.3.2. Star tepnology....................................................................................................... 23
2.3.3. Ring tepnology..................................................................................................... 23
2.3.4. Kết nối hỗn hợp.................................................................................................... 24
2.4. CÁC LOẠI THIẾT BỊ MẠNG SỬ DỤNG TRONG MẠNG LAN............................. 24
2.4.1. Bộ lặp tín hiệu (Repeater). .................................................................................. 24
2.4.2. Bộ tập trung (Hub)............................................................................................... 26
2.4.3. Cầu nối (Bridge)................................................................................................... 27
2.4.4. Bộ chuyển mạch (Switch).................................................................................... 43
2.4.5. Bộ định tuyến (Router)........................................................................................ 53
2.4.6. Card giao tiếp mạng (NIC - Network Interface Card)..................................... 81
2.4.7. Dây cáp mạng (Capble). ...................................................................................... 81
2.4.8. Converter quang. ................................................................................................. 90
2.5. CÁC TỔ CHỨC CHUẨN HOÁ MẠNG ETHERNET................................................ 95
2.5.1. Chuẩn IEEE 802.1................................................................................................ 96
2.5.2. Chuẩn IEEE 802.2................................................................................................ 96
2.5.3. Chuẩn IEEE 802.3................................................................................................ 97
2.5.4. Chuẩn IEEE 802.4................................................................................................ 97
2.5.5. Chuẩn IEEE 802.5................................................................................................ 97
2.5.6. Chuẩn IEEE 802.6................................................................................................ 98
2.5.7. Chuẩn IEEE 802.9................................................................................................ 98
2.5.8. Chuẩn IEEE 802.10.............................................................................................. 98
2.5.9. Chuẩn IEEE 802.11.............................................................................................. 98
2.5.10. Chuẩn IEEE 802.12............................................................................................ 98
Bài 3. THIẾT KẾ, XÂY DỰNG MẠNG LAN ....................................................................... 99
3.1. TIẾN TRÌNH THIẾT KẾ MẠNG LAN..................................................................... 100
3.1.1. Các yêu cầu khi thiết kế..................................................................................... 100
3.1.2. Quy trình thiết kế............................................................................................... 101
3.2. LẬP SƠ ĐỒ THIẾT KẾ MẠNG LAN....................................................................... 105
3.2.1. Phát triển sơ đồ mạng ở tầng vật lý.................................................................. 105
3.2.2. Nối kết tầng 2 bằng switch. ............................................................................... 108

7. iii
3.2.3. Thiết kế mạng. ....................................................................................................111
3.2.4. Xác định vị trí đặt Server...................................................................................113
3.3. LẬP TÀI LIỆU HỒ SƠ MẠNG..................................................................................113
3.4. QUY TRÌNH KỸ THUẬT THI CÔNG CÔNG TRÌNH MẠNG. ..............................115
3.4.1. Khảo sát và thiết kế hệ thống. ...........................................................................115
3.4.2. Lắp đặt hệ thống.................................................................................................115
3.4.3. Chuyển giao hệ thống.........................................................................................116
3.5. CÁC KỸ THUẬT ĐẤU NỐI MẠNG.........................................................................116
3.5.1. Cáp mạng. ...........................................................................................................116
3.5.2. -Cáp quang và cách đấu nối. .............................................................................120
3.6. NHẬT KÍ THI CÔNG.................................................................................................127
3.6.1. Lập lý nhật ký thi công. .....................................................................................127
3.6.2. Lập bản vẽ hoàn công công trình......................................................................130
3.6.3. Lưu trữ hồ sơ thiết kế, bản vẽ hoàn công công trình. .....................................132
Bài 4. THIẾT KẾ XÂY DỰNG MẠNG KHÔNG DÂY.......................................................138
4.1. LỊCH SỬ HÌNH THÀNH MẠNG KHÔNG DÂY. ....................................................139
4.2. ĐỊNH NGHĨA MẠNG KHÔNG DÂY.......................................................................140
4.3. CÁC THÀNH PHẦN CẤU HÌNH MẠNG WLAN. ..................................................140
5.3.1. Cài đặt router không dây...................................................................................140
4.3.2. Cấu hình bộ điều hợp không dây. .....................................................................141
4.3.3. Cấu hình mạng WLAN gia đình đặc biệt.........................................................141
4.3.4. Cấu hình phần mềm chia sẻ kết nối Internet...................................................142
4.3.5. Các vấn đề cần lưu ý khi lắp đạt WLAN..........................................................142
4.4. CÁC CHUẨN THÔNG DỤNG CỦA MẠNG WLAN. .............................................144
4.4.1. Các chuẩn IEEE 802.11. ....................................................................................144
4.4.2. Hiper LAN...........................................................................................................145
4.4.3. Các chuẩn khác...................................................................................................146
4.5. PHÂN LOẠI MẠNG WLAN. ....................................................................................147
4.5.1. Theo phạm vi phủ sóng. .....................................................................................147
4.5.2. Theo giao thức báo hiệu.....................................................................................150
4.6. CÁC THIẾT BỊ CƠ BẢN VÀ ỨNG DỤNG CỦA HỆ THỐNG WLAN. .................150
4.6.1. Các thiết bị cơ bản..............................................................................................150
4.6.2. Các ứng dúng của hệ thống WLAN..................................................................151
4.6.3. Ưu, nhược điểm của wlan. .................................................................................153
4.6.4. Nguyên lí hoạt động của mạng không dây. ......................................................154
4.7. XÂY DỰNG MANG WLAN......................................................................................154

8. iv
4.7.1. Chọn thiết bị Wi-Fi. ........................................................................................... 155
4.7.2. Thiết lập kết nối Internet................................................................................... 156
7.4.3. Cấu hình mạng Wi-Fi. ....................................................................................... 159
4.7.4. Thiết lập bảo mật mạng Wi-Fi.......................................................................... 161
Bài 5. BẢO MẬT MẠNG.................................................................................................... 164
5.1. TẠI SAO CẦN PHẢI BẢO MẬT MẠNG................................................................. 165
5.2. WEP (WIRED EQUIVALENT PRIVACY). ............................................................. 165
5.2.1. Qúa trình mã hóa và giải mã WEP. ................................................................. 165
5.2.2. Cách sử dụng WEP............................................................................................ 167
5.3. LỌC ( FILTERING). .................................................................................................. 168
5.3.1. Lọc SSID. ............................................................................................................ 168
5.3.2. Lọc địa chỉ MAC. ............................................................................................... 169
5.3.3. Lọc giao thức. ..................................................................................................... 171
5.4. CÁC HÌNH THỨC TẤN CÔNG TRÊN MẠNG. ...................................................... 171
5.4.1. Tấn công bị động................................................................................................ 171
5.4.2. Tấn công rải rác (Distributed attack). ............................................................. 172
5.4.3. Tấn công nội bộ (Insider attack)....................................................................... 172
5.4.4. Tấn công Phishing.............................................................................................. 172
5.4.5. Các cuộc tấn công của không tặc (Hijack attack)........................................... 173
5.4.6. Tấn công mật khẩu (Password attack)............................................................. 173
5.4.7. Khai thác lỗ hổng tấn công (Exploit attack).................................................... 173
5.4.8. Buffer overflow (lỗi tràn bộ đệm)..................................................................... 173
5.4.9. Tấn công từ chối dịch vụ (denial of service attack). ....................................... 173
5.4.10. Tấn công theo kiểu Man-in-the-Middle Attack............................................. 173
5.4.11. Tấn công phá mã khóa (Compromised-Key Attack).................................... 174
5.4.12. Tấn công trực tiếp............................................................................................ 174
5.4.13. Nghe trộm. ........................................................................................................ 175
5.4.14. Giả mạo địa chỉ................................................................................................. 175
5.4.15. Vô hiệu các chức năng của hệ thống. ............................................................. 176
5.4.16. Lỗi của người quản trị hệ thống. .................................................................... 176
5.4.17. Tấn công vào yếu tố con người. ...................................................................... 176
5.5. CÁC HÌNH THỨC BẢO MẬT MẠNG..................................................................... 176
5.5.1. Firewall, các phương pháp lọc.......................................................................... 176
5.5.2. Mã hóa dữ liệu truyền. ...................................................................................... 178
Bài 6. HỆ THỐNG MẠNG QUẢN LÝ, GIÁM SÁT ......................................................... 182
6.1. TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG MẠNG QUẢN LÝ, GIÁM SÁT............................ 183

9. v
6.2. CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CÁC THIẾT BỊ TRONG HỆ THỐNG
MẠNG QUẢN LÝ, GIÁM SÁT........................................................................................183
6.2.1. Cấu tạo.................................................................................................................183
6.2.2. Nguyên lý làm việc..............................................................................................195
6.3. LẮP ĐẶT HỆ THỐNG...............................................................................................195
6.3.1. Kiểm tra thiết bị..................................................................................................195
6.3.2. Lắp ổ cứng vào đầu ghi hình. ............................................................................196
6.3.3. Kết nối Audio – Video Đầu Vào Và Đầu Ra. ...................................................197
6.3.4. Kết nối Video đầu vào . ......................................................................................197
6.3.5. Kết nối đầu ra Video và tuỳ chọn.....................................................................198
6.3.6. Tín hiệu âm thanh ngõ vào – ra. .......................................................................198
6.4. CÀI ĐẶT VÀ VẬN HÀNH MÁY..............................................................................198
6.4.1. Mở Nguồn............................................................................................................198
6.4.2. Tắt Nguồn............................................................................................................199
6.4.3. Đăng nhập hệ thống............................................................................................199
6.4.4. Ghi hình - Menu RECORD. ..............................................................................205
6.4.5. Xem lại hình đã ghi (PlayBack).........................................................................208
6.4.6. Sao lưu hình (Backup): ......................................................................................210
6.4.7. Thiết lập hệ thống đầu ghi hình – System. ......................................................211
6.4.7. Nâng cao (Advancaced)......................................................................................224

11. 1
31- CHƯƠNG TRÌNH MÔ ĐUN ĐÀO TẠO
THIẾT KẾ, XÂY DỰNG MẠNG LAN
Mã số mô đun: MĐ31
Thời gian mô đun: 120 giờ; ( Lý thuyết: 45 giờ; Thực hành: 75 giờ)
I.VỊ TRÍ, TÍNH CHẤT CỦA MÔ ĐUN:
Vị trí: Mô đun được bố trí sau khi học sinh học xong các môn học chung, các môn
học cơ sở chuyên ngành đào tạo chuyên môn nghề.
Tính chất: Là mô đun chuyên nghành bắt buộc.
II. MỤC TIÊU MÔ ĐUN:
- Trình bày được quy trình thiết kế một hệ thống mạng;
- Đọc được các bảng vẽ thi công;
- Phân biệt được các chuẩn kết nối mạng cục bộ, phân biệt, lựa chọn các thiết bị
mạng, các chuẩn của mạng không dây;
- Mô tả được nguyên tác hoạt động của bộ chọn đường định tuyến, xây dựng được
các địa chỉ IP cho một liên mạng;
- Cài đặt được các hệ điều hành mạng, cấu hình được các dịch vụ mạng;
- Lắp đặt và cấu hình cho các thiết bị mạng không dây, Kỹ thuật mở rộng hệ thống
mạng không dây.
- Quản lý người dùng, nhóm người dùng và sử dụng được các tài nguyên chia sẻ
trên mạng không dây;
- Bảo mật được dữ liệu hệ thống cho mạng;
- Rèn luyện ý thức lao động, tác phong công nghiệp, có trách nhiệm và sáng tạo.
III. NỘI DUNG MÔ ĐUN:
1. Nội dung tổng quát và phân phối thời gian :
Số
TT
Tên các bài trong mô đun
Thời gian
Tổng
số
Lý
thuyết
Thực
hành
Kiểm
Tra*
1 Tổng quan về thiết kế và cài đặt mạng. 4 2 2
2 Các chuẩn mạng cục bộ 4 2 2
3 Cơ sở về cầu nối ( Bridge) 4 2 2
4 Cơ sở về bộ chuyển mạch 4 2 2

12. 2
5 Cơ sở về định tuyến 8 3 4 1
6 Thiết kế mạng cục bộ LAN 12 4 8
7 Xây dựng mạng LAN 16 4 11 1
8 Tổng quan về mạng không dây 4 2 2
9 Các tầng mạng không dây 8 2 6
10 Kiến trúc mạng không dây 12 3 9
11 Bảo mật mạng không dây 14 4 8 2
Cộng 90 30 56 4
* Ghi chú: Thời gian kiểm tra được tích hợp giữa lý thuyết với thực hành được tính bằng giờ
thực hành.
2. Nội dung chi tiết:

13. 3
Bài 1.
TỔNG QUAN VỀ THIẾT KẾ VÀ CÀI ĐẶT MẠNG
Thời gian: 4 giờ (LT: 2giờ, TH: 2giờ).
A. MỤC TIÊU.
- Mô tả được quy trình thiết kế một hệ thống mạng;
- Trình bày được chức năng hoạt động của các lớp trong mô hình OSI.
- Thực hiện các thao tác an toàn với máy tính.
- Rèn luyện ý thức lao động, tác phong công nghiệp, có trách nhiệm và sáng tạo.
B. DỤNG CỤ - THIẾT BỊ - VẬT LIỆU.
TT Tên máy móc – thiết bị
Thông số kỹ
thuật/Xuất xứ
Đơn
vị
tính
Số
lượng
GHI
CHÚ
I Thiết bị.
1 Máy tính giáo viên Cái 1
2 Máy chiếu Cái 1
3 Máy tính Cái 3
4 Máy in Cái 3
5 Bộ lặp tín hiệu (Repeater) Cái
6 Bộ tập trung (Hub) Cái
7 Cầu nối (Bridge) Cái
8 Bộ chuyển mạch (Switch) Cái
9 Bộ định tuyến (Router) Cái
10
Card giao tiếp mạng (NIC –
Network Interface Card)
Cái
11 Access Point. Cái 3
12 Converter quang. Cái
13 Camera Cái 9
14 Đầu ghi KT 8108 Cái 3
15 Nguồn tổng 20A Cái 3
II Dụng cụ.
1 Tô vít 4 cạnh nhỏ có từ tính 20cm Cái 3
2 Tô vít dẹt loại nhỏ có từ tính 20cm Cái 3
3 Tô vít 4 cạnh loại vừa có từ tính 25cm Cái 3
4 Tô vít dẹt loại vừa có từ tính 25cm Cái 3
5 Kìm nhọn 6” Cái 3
6 Kìm cắt. 6” Cái 3
7 Kìm bấm dây mạng. SUNKIT 868G Cái 3
8 Dao cắt cáp quang.
Sumitomo
FC-6S
Cái 3
III Vật liệu
1 Phấn viết bảng MIC Viên 2
2 Đầu bấn dây mạng RJ45 Cái 80 2 Cái/hs
3 Dây cáp mạng CAT 6 M 70 2M/hs

14. 4
4 Cáp đồng trục 75 Ω M 70 2M/hs
5 Đầu nối cáp đồng trục BNC Cái 80 2 Cái/hs
6 Cáp quang 2FO M 70 2M/hs
7 Dây nối quang Sợi 80 2 sợi/hs
8 Đầu nối quang Cái 80 2 Cái/hs
9 Jack DC Cái 18
10 Jack tín hiệu cáp đồng trục Cái 18
11 Bộ kết nối tín hiệu cáp điện Cái 18
C. NỘI DUNG.
1.1. TIẾN TRÌNH XÂY DỰNG MẠNG.
Ngày nay, mạng máy tính đã trở thành một hạ tầng cơ sở quan trọng của tất cả các
cơ quan xí nghiệp. Nó đã trở thành một kênh trao đổi thông tin không thể thiếu được
trong thời đại công nghệ thông tin. Với xu thế giá thành ngày càng hạ của các thiết bị
điện tử, kinh phí đầu tư cho việc xây dựng một hệ thống mạng không vượt ra ngoài khả
năng của các công ty xí nghiệp. Tuy nhiên, việc khai thác một hệ thống mạng một cách
hiệu quả để hỗ trợ cho công tác nghiệp vụ của các cơ quan xí nghiệp là vấn đề cần bàn
luận. Hầu hết người sử dụng chỉ chú trọng đến việc đầu tư thiết bị phần cứng mà không
quan tâm đến yêu cầu khai thác sử dụng mạng về sau. Điều này có thể dẫn đến hai trường
hợp: lãng phí trong đầu tư hoặc mạng không đáp ứng đủ cho nhu cầu sử dụng.
Để giải quyết vấn đề này cần có kế hoạch thiết kế, xây dựng và khai thác mạng
một cách khoa học. Thực tế, tiến trình xây dựng mạng cũng trải qua các giai đoạn như
việc thiết kế, xây dựng và phát triển một phần mềm. Nó cũng gồm các giai đoạn như:
Thu thập yêu cầu của khách hàng (công ty, xí nghiệp có yêu cầu xây dựng mạng), Phân
tích yêu cầu, Thiết kế giải pháp mạng, Cài đặt mạng, Kiểm thử và cuối cùng là Bảo trì
mạng.
Phần này sẽ giới thiệu sơ lược về nhiệm vụ của từng giai đoạn để ta có thể hình
dung được tất cả các vấn đề có liên quan trong tiến trình xây dựng mạng.
1.1.1. Thu thập yêu cầu của khách hàng.
Mục đích của giai đoạn này là nhằm xác định mong muốn của khách hàng trên
mạng mà chúng ta sắp xây dựng. Những câu hỏi cần được trả lời trong giai đoạn này là:
- Bạn thiết lập mạng để làm gì? sử dụng nó cho mục đích gì?
- Các máy tính nào sẽ được nối mạng?

15. 5
- Những người nào sẽ được sử dụng mạng, mức độ khai thác sử dụng mạng của
từng người / nhóm người ra sao?
- Trong vòng 3-5 năm tới bạn có nối thêm máy tính vào mạng không, nếu có ở đâu,
số lượng bao nhiêu ?
Phương pháp thực hiện của giai đoạn này là bạn phải phỏng vấn khách hàng, nhân
viên các phòng mạng có máy tính sẽ nối mạng. Thông thường các đối tượng mà bạn
phỏng vấn không có chuyên môn sâu hoặc không có chuyên môn về mạng. Cho nên bạn
nên tránh sử dụng những thuật ngữ chuyên môn để trao đổi với họ. Chẳng hạn nên hỏi
khách hàng “ Bạn có muốn người trong cơ quan bạn gởi mail được cho nhau không?”,
hơn là hỏi “ Bạn có muốn cài đặt Mail server cho mạng không? ”. Những câu trả lời của
khách hàng thường không có cấu trúc, rất lộn xộn, nó xuất phát từ góc nhìn của người
sử dụng, không phải là góc nhìn của kỹ sư mạng. Người thực hiện phỏng vấn phải có kỹ
năng và kinh nghiệm trong lĩnh vực này. Phải biết cách đặt câu hỏi và tổng hợp thông
tin.
Một công việc cũng hết sức quan trọng trong giai đoạn này là “Quan sát thực địa”
để xác định những nơi mạng sẽ đi qua, khoảng cách xa nhất giữa hai máy tính trong
mạng, dự kiến đường đi của dây mạng, quan sát hiện trạng công trình kiến trúc nơi mạng
sẽ đi qua. Thực địa đóng vai trò quan trọng trong việc chọn công nghệ và ảnh hưởng lớn
đến chi phí mạng. Chú ý đến ràng buộc về mặt thẩm mỹ cho các công trình kiến trúc khi
chúng ta triển khai đường dây mạng bên trong nó. Giải pháp để nối kết mạng cho 2 tòa
nhà tách rời nhau bằng một khoảng không phải đặc biệt lưu ý. Sau khi khảo sát thực địa,
cần vẽ lại thực địa hoặc yêu cầu khách hàng cung cấp cho chúng ta sơ đồ thiết kế của
công trình kiến trúc mà mạng đi qua.
Trong quá trình phỏng vấn và khảo sát thực địa, đồng thời ta cũng cần tìm hiểu
yêu cầu trao đổi thông tin giữa các phòng ban, bộ phận trong cơ quan khách hàng, mức
độ thường xuyên và lượng thông tin trao đổi. Điều này giúp ích ta trong việc chọn băng
thông cần thiết cho các nhánh mạng sau này.
1.1.2. Phân tích yêu cầu.
Khi đã có được yêu cầu của khách hàng, bước kế tiếp là ta đi phân tích yêu cầu để
xây dựng bảng “Đặc tả yêu cầu hệ thống mạng”, trong đó xác định rõ những vấn đề sau:

16. 6
- Những dịch vụ mạng nào cần phải có trên mạng ? (Dịch vụ chia sẻ tập tin, chia
sẻ máy in, Dịch vụ web, Dịch vụ thư điện tử, Truy cập Internet hay không?, ...)
- Mô hình mạng là gì? (Workgoup hay Client / Server? ...)
- Mức độ yêu cầu an toàn mạng.
- Ràng buộc về băng thông tối thiểu trên mạng.
1.1.3. Thiết kế giải pháp.
Bước kế tiếp trong tiến trình xây dựng mạng là thiết kế giải pháp để thỏa mãn
những yêu cầu đặt ra trong bảng Đặc tả yêu cầu hệ thống mạng. Việc chọn lựa giải pháp
cho một hệ thống mạng phụ thuộc vào nhiều yếu tố, có thể liệt kê như sau:
- Kinh phí dành cho hệ thống mạng.
- Công nghệ phổ biến trên thị trường.
- Thói quen về công nghệ của khách hàng.
- Yêu cầu về tính ổn định và băng thông của hệ thống mạng.
- Ràng buộc về pháp lý.
Tùy thuộc vào mỗi khách hàng cụ thể mà thứ tự ưu tiên, sự chi phối của các yếu
tố sẽ khác nhau dẫn đến giải pháp thiết kế sẽ khác nhau. Tuy nhiên các công việc mà
giai đoạn thiết kế phải làm thì giống nhau. Chúng được mô tả như sau:
1.1.4. Thiết kế sơ đồ mạng ở mức luận lý.
Thiết kế sơ đồ mạng ở mức luận lý liên quan đến việc chọn lựa mô hình mạng,
giao thức mạng và thiết đặt các cấu hình cho các thành phần nhận dạng mạng.
Mô hình mạng được chọn phải hỗ trợ được tất cả các dịch vụ đã được mô tả trong
bảng Đặc tả yêu cầu hệ thống mạng. Mô hình mạng có thể chọn là Workgroup hay
Domain (Client / Server) đi kèm với giao thức TCP/IP, NETBEUI hay IPX/SPX.
Ví dụ:
- Một hệ thống mạng chỉ cần có dịch vụ chia sẻ máy in và thư mục giữa những
người dùng trong mạng cục bộ và không đặt nặng vấn đề an toàn mạng thì ta có thể chọn
Mô hình Workgroup.
- Một hệ thống mạng chỉ cần có dịch vụ chia sẻ máy in và thư mục giữa những
người dùng trong mạng cục bộ nhưng có yêu cầu quản lý người dùng trên mạng thì phải
chọn Mô hình Domain.

17. 7
- Nếu hai mạng trên cần có dịch vụ mail hoặc kích thước mạng được mở rộng, số
lượng máy tính trong mạng lớn thì cần lưu ý thêm về giao thức sử dụng cho mạng phải
là TCP/IP.
Mỗi mô hình mạng có yêu cầu thiết đặt cấu hình riêng. Những vấn đề chung nhất
khi thiết đặt cấu hình cho mô hình mạng là:
- Định vị các thành phần nhận dạng mạng, bao gồm việc đặt tên cho Domain,
Workgroup, máy tính, định địa chỉ IP cho các máy, định cổng cho từng dịch vụ.
- Phân chia mạng con, thực hiện vạch đường đi cho thông tin trên mạng.
1.1.5. Xây dựng chiến lược khai thác và quản lý tài nguyên mạng.
Chiến lược này nhằm xác định ai được quyền làm gì trên hệ thống mạng. Thông
thường, người dùng trong mạng được nhóm lại thành từng nhóm và việc phân quyền
được thực hiện trên các nhóm người dùng.
1.1.6. Thiết kế sơ đồ mạng ở vật lý.
Căn cứ vào sơ đồ thiết kế mạng ở mức luận lý, kết hợp với kết quả khảo sát thực
địa bước kế tiếp ta tiến hành thiết kế mạng ở mức vật lý. Sơ đồ mạng ở mức vật lý mô
tả chi tiết về vị trí đi dây mạng ở thực địa, vị trí của các thiết bị nối kết mạng như Hub,
Switch, Router, vị trí các máy chủ và các máy trạm. Từ đó đưa ra được một bảng dự trù
các thiết bị mạng cần mua. Trong đó mỗi thiết bị cần nêu rõ: Tên thiết bị, thông số kỹ
thuật, đơn vị tính, đơn giá,…
1.1.7. Chọn hệ điều hành mạng và các phần mềm ứng dụng.
Một mô hình mạng có thể được cài đặt dưới nhiều hệ điều hành khác nhau. Chẳng
hạn với mô hình Domain, ta có nhiều lựa chọn như: Windows NT, Windows server
2008, Netware, Unix, Linux,... Tương tự, các giao thức thông dụng như TCP/IP,
NETBEUI, IPX/SPX cũng được hỗ trợ trong hầu hết các hệ điều hành. Chính vì thế ta
có một phạm vi chọn lựa rất lớn. Quyết định chọn lựa hệ điều hành mạng thông thường
dựa vào các yếu tố như:
- Giá thành phần mềm của giải pháp.
- Sự quen thuộc của khách hàng đối với phần mềm.
- Sự quen thuộc của người xây dựng mạng đối với phần mềm.
Hệ điều hành là nền tảng để cho các phần mềm sau đó vận hành trên nó. Giá thành
phần mềm của giải pháp không phải chỉ có giá thành của hệ điều hành được chọn mà nó
còn bao gồm cả giá thành của các phầm mềm ứng dụng chạy trên nó. Hiện nay có 2 xu

18. 8
hướng chọn lựa hệ điều hành mạng: các hệ điều hành mạng của Microsoft Windows
hoặc các phiên bản của Linux.
Sau khi đã chọn hệ điều hành mạng, bước kế tiếp là tiến hành chọn các phần mềm
ứng dụng cho từng dịch vụ. Các phần mềm này phải tương thích với hệ điều hành đã
chọn.
1.1.8. Cài đặt mạng.
Khi bản thiết kế đã được thẩm định, bước kế tiếp là tiến hành lắp đặt phần cứng và
cài đặt phần mềm mạng theo thiết kế.
1.1.9. Lắp đặt phần cứng.
Cài đặt phần cứng liên quan đến việc đi dây mạng và lắp đặt các thiết bị nối kết
mạng (Hub, Switch, Router) vào đúng vị trí như trong thiết kế mạng ở mức vật lý đã mô
tả.
1.1.10. Cài đặt và cấu hình phần mềm.
Tiến trình cài đặt phần mềm bao gồm:
- Cài đặt hệ điều hành mạng cho các server, các máy trạm
- Cài đặt và cấu hình các dịch vụ mạng.
- Tạo người dùng, phân quyền sử dụng mạng cho người dùng.
Tiến trình cài đặt và cấu hình phần mềm phải tuân thủ theo sơ đồ thiết kế mạng
mức luận lý đã mô tả. Việc phân quyền cho người dùng pheo theo đúng chiến lược khai
thác và quản lý tài nguyên mạng.
Nếu trong mạng có sử dụng router hay phân nhánh mạng con thì cần thiết phải
thực hiện bước xây dựng bảng chọn đường trên các router và trên các máy tính.
1.1.11. Kiểm thử mạng.
Sau khi đã cài đặt xong phần cứng và các máy tính đã được nối vào mạng. Bước
kế tiếp là kiểm tra sự vận hành của mạng.
Trước tiên, kiểm tra sự nối kết giữa các máy tính với nhau. Sau đó, kiểm tra hoạt
động của các dịch vụ, khả năng truy cập của người dùng vào các dịch vụ và mức độ an
toàn của hệ thống.
Nội dung kiểm thử dựa vào bảng đặc tả yêu cầu mạng đã được xác định lúc đầu.
1.1.12. Bảo trì hệ thống.
Mạng sau khi đã cài đặt xong cần được bảo trì một khoảng thời gian nhất định để
khắc phục những vấn đề phát sinh xảy trong tiến trình thiết kế và cài đặt mạng.

19. 9
1.2. MÔ HÌNH OSI.
Mô hình OSI (Open Systems Interconnection Reference Model, viết ngắn là OSI
Model hoặc OSI Reference Model) - tạm dịch là Mô hình tham chiếu kết nối các hệ
thống mở - là một thiết kế dựa vào nguyên lý tầng cấp, lý giải một cách trừu tượng kỹ
thuật kết nối truyền thông giữa các máy vi tính và thiết kế giao thức mạng giữa chúng.
Mô hình này được phát triển thành một phần trong kế hoạch Kết nối các hệ thống
mở (Open Systems Interconnection) do ISO và IUT-T khởi xướng. Nó còn được gọi
là Mô hình bảy tầng của OSI.
Mục đích để một ứng dụng có thể truyền thông trên mạng.
Thực tế, nếu chúng ta mở trang thuộc tính của Local Area Connection, thì có thể
thấy một kết nối mạng được thiết lập bằng một số thành phần khác nhau, như network
client – máy khách của mạng, driver của adapter mạng và giao thức - protocol. Mỗi một
thành phần này lại tương ứng với một hoặc nhiều lớp khác nhau.
Hình 1.1: Trang thuộc tính của Local Area Connection cho chúng ta một cái nhìn về
các lớp mạng khác nhau được dùng trong Windows.
Mô hình mạng mà Windows và hầu hết các hệ điều hành mạng khác sử dụng được
gọi là mô hình OSI. Mô hình này gồm có bảy lớp khác nhau. Mỗi một lớp trong mô hình
này được thiết kế để có thể thực hiện một nhiệm vụ cụ thể nào đó và làm thuận tiện cho

20. 10
việc truyền thông giữa lớp trên và lớp dưới nó. Bạn có thể nhìn thấy những gì mà mô
hình OSI thể hiện trong hình bên dưới.
Hình 1.2: Mô hình OSI
1.2.1. Lớp ứng dụng - Application.
Tầng ứng dụng là tầng gần với người sử dụng nhất. Nó cung cấp phương tiện cho
người dùng truy nhập các thông tin và dữ liệu trên mạng thông qua chương trình ứng
dụng. Tầng này là giao diện chính để người dùng tương tác với chương trình ứng dụng,
và qua đó với mạng. Một số ví dụ về các ứng dụng trong tầng này bao gồm Telnet, Giao
thức truyền tập tin FTP và Giao thức truyền thư điện tử SMTP, HTTP, X.400
Mail remote.
Lớp trên cùng trong mô hình OSI là lớp Application. Thứ đầu tiên mà bạn cần hiểu
về lớp này là nó không ám chỉ đến các ứng dụng mà người dùng đang chạy mà thay vào
đó nó chỉ cung cấp nền tảng làm việc (framework) mà ứng dụng đó chạy bên trên.
Để hiểu lớp ứng dụng này thực hiện những gì, chúng ta hãy giả dụ rằng một người
dùng nào đó muốn sử dụng Internet Explorer để mở một FTP session và truyền tải một
file. Trong trường hợp cụ thể này, lớp ứng dụng sẽ định nghĩa một giao thức truyền tải.
Giao thức này không thể truy cập trực tiếp đến người dùng cuối mà người dùng cuối này
vẫn phải sử dụng ứng dụng được thiết kế để tương tác với giao thức truyền tải file. Trong
trường hợp này, Internet Explorer sẽ làm ứng dụng đó.
1.2.2. Lớp trình diễn - Presentation.
Lớp trình diễn hoạt động như tầng dữ liệu trên mạng. lớp này trên máy tính truyền
dữ liệu làm nhiệm vụ dịch dữ liệu được gửi từ tầng Application sang dạng Fomat chung.
Và tại máy tính nhận, lớp này lại chuyển từ Fomat chung sang định dạng của tầng
Application. Lớp thể hiện thực hiện các chức năng sau: - Dịch các mã kí tự từ ASCII
sang EBCDIC. - Chuyển đổi dữ liệu, ví dụ từ số interger sang số dấu phảy động. - Nén

21. 11
dữ liệu để giảm lượng dữ liệu truyền trên mạng. - Mã hoá và giải mã dữ liệu để đảm bảo
sự bảo mật trên mạng.
Lớp Presentation thực hiện một số công việc phức tạp hơn, tuy nhiên mọi thứ mà
lớp này thực hiện có thể được tóm gọn lại trong một câu. Lớp này lấy dữ liệu đã được
cung cấp bởi lớp ứng dụng, biến đổi chúng thành một định dạng chuẩn để lớp khác có
thể hiểu được định dạng này. Tương tự như vậy lớp này cũng biến đổi dữ liệu mà nó
nhận được từ lớp session (lớp dưới) thành dữ liệu mà lớp Application có thể hiểu được.
Lý do lớp này cần thiết đến vậy là vì các ứng dụng khác nhau có dữ liệu khác nhau. Để
việc truyền thông mạng được thực hiện đúng cách thì dữ liệu cần phải được cấu trúc
theo một chuẩn nào đó.
1.2.3. Lớp phiên - Session.
Khi dữ liệu đã được biến đổi thành định dạng chuẩn, máy gửi đi sẽ thiết lập một
phiên – session với máy nhận. Đây chính là lớp sẽ đồng bộ hoá quá trình liên lạc của hai
máy và quản lý việc trao đổi dữ liệu. Lớp phiên này chịu trách nhiệm cho việc thiết lập,
bảo trì và kết thúc session với máy từ xa.
Một điểm thú vị về lớp session là nó có liên quan gần với lớp Application hơn với
lớp Physical. Có thể một số người nghĩ răng việc kết nối session mạng như một chức
năng phần cứng, nhưng trong thực tế session lại được thiết lập giữa các ứng dụng. Nếu
người dùng đang chạy nhiều ứng dụng thì một số ứng dụng này có thể đã thiết lập session
với các tài nguyên ở xa tại bất kỳ thời điểm nào.
1.2.4. Lớp giao vận - Transport.
Tầng giao vận cung cấp dịch vụ chuyên dụng chuyển dữ liệu giữa các người dùng
tại đầu cuối, nhờ đó các tầng trên không phải quan tâm đến việc cung cấp dịch vụ truyền
dữ liệu đáng tin cậy và hiệu quả. Tầng giao vận kiểm soát độ tin cậy của một kết nối
được cho trước. Một số giao thức có định hướng trạng thái và kết nối (state and
connection orientated). Có nghĩa là tầng giao vận có thể theo dõi các gói tin và truyền
lại các gói bị thất bại. Một ví dụ điển hình của giao thức tầng 4 là TCP. Tầng này là nơi
các thông điệp được chuyển sang thành các gói tin TCP hoặc UDP. Ở tầng 4 địa chỉ
được đánh là address ports, thông qua address ports để phân biệt được ứng dụng trao
đổi.

22. 12
Lớp Transport chịu trách nhiệm cho việc duy trì vấn đề điều khiển luồng. Hệ điều
hành Windows cho phép người dùng có thể chạy nhiều ứng dụng một cách đồng thời,
chính vì vậy mà nhiều ứng dụng, và bản thân hệ điều hành cần phải truyền thông trên
mạng đồng thời. Lớp Transport lấy dữ liệu từ mỗi ứng dụng và tích hợp tất cả dữ liệu
đó vào trong một luồng. Lớp này cũng chịu trách nhiệm cho việc cung cấp vấn đề kiểm
tra lỗi và thực hiện khôi phục dữ liệu khi cần thiết. Bản chất mà nói, lớp Transport chịu
trách nhiệm cho việc bảo đảm tất cả dữ liệu từ máy gửi đến máy nhận.
1.2.5. Lớp mạng - Network.
Lớp mạng Network là lớp có trách nhiệm quyết định xem dữ liệu sẽ đến máy nhận
như thế nào. Lớp này nắm những thành phần như việc định địa chỉ, định tuyến, và các
giao thức logic. Do loạt bài này dành cho những người mới bắt đầu làm quen với các
kiếm thức về mạng nên sẽ không đi chuyên sâu vào kỹ thuật, tuy nhiên chúng tôi nói
qua rằng lớp mạng này tạo các đường logic được biết đến như các mạch ảo giữa máy
nguồn và máy đích. Mạch ảo này cung cấp các gói dữ liệu riêng lẻ để chúng có thể đến
được đích của chúng. Bên cạnh đó lớp mạng cũng chịu trách nhiệm cho việc quản lý lỗi
của chính nó, cho việc điều khiển xếp chuỗi và điều khiển tắc nghẽn.
Việc sắp xếp các gói là rất cần thiết bởi mỗi một giao thức giới hạn kích thước tối
đa của một gói. Số lượng dữ liệu phải được truyền đi thường vượt quá kích thước gói
lớn nhất. Chính vì vậy mà dữ liệu được chia nhỏ thành nhiều gói nhỏ. Khi điều này xảy
ra, lớp mạng sẽ gán vào mỗi gói nhỏ này một số thứ tự nhận dạng.
Khi dữ liệu này đến được máy tính người nhận thì lớp mạng lại kiểm tra số thứ
nhận dạng của các gói và sử dụng chúng để sắp xếp dữ liệu đúng như những gì mà chúng
được chia lúc trước từ phía người gửi, bên cạnh đó còn có nhiệm vụ chỉ ra gói nào bị
thiếu trong quá trình gửi.
Nếu bạn chưa hiểu kỹ về khái niệm này, hãy hình dung rằng bạn cần gửi mail một
tài liệu có dung lượng lớn đến một người bạn của mình, nhưng không có một phong bì
đủ lớn. Để giải quyết vấn đề này thì bạn phải chia nhỏ một số trang vào các phong bì
nhỏ, sau đó dán nhãn các phòng bì này lại để bạn của bạn có thể biết được thứ tự của
các trang trong đó. Điều này cũng tương tự như những gì mà lớp mạng thực hiện.
1.2.6. Lớp liên kết dữ liệu - Data Link.

23. 13
Lớp liên kết dữ liệu Data Link có thể được chia nhỏ thành hai lớp khác; Media
Access Control (MAC) và Logical Link Control (LLC). MAC về cơ bản thiết lập sự
nhận dạng của môi trường trên mạng thông qua địa chỉ MAC của nó. Địa chỉ MAC là
địa chỉ được gán cho adapter mạng ở mức phần cứng. Đây là địa chỉ được sử dụng cuối
cùng khi gửi và nhận các gói. Lớp LLC điều khiển sự đồng bộ khung và cung cấp một
mức kiểm tra lỗi.
1.2.7. Lớp vật lý - Physical.
Tầng vật lý định nghĩa tất cả các đặc tả về điện và vật lý cho các thiết bị. Trong đó
bao gồm bố trí của các chân cắm (pin), các hiệu điện thế, và các đặc tả về cáp nối (cable).
Các thiết bị tầng vật lý bao gồm Hub, bộ lặp (repeater), thiết bị tiếp hợp mạng (network
adapter) và thiết bị tiếp hợp kênh máy chủ (Host Bus Adapter)- (HBA dùng trong mạng
lưu trữ (Storage Area Network)). Chức năng và dịch vụ căn bản được thực hiện bởi tầng
vật lý bao gồm:
Thiết lập hoặc ngắt mạch kết nối điện (electrical connection) với một môi trường
truyền dẫnphương tiện truyền thông (transmission medium).
Tham gia vào quy trình mà trong đó các tài nguyên truyền thông được chia sẻ hiệu
quả giữa nhiều người dùng. Chẳng hạn giải quyết tranh chấp tài nguyên (contention)
và điều khiển lưu lượng.
Điều chế (modulation), hoặc biến đổi giữa biểu diễn dữ liệu số (digital data) của
các thiết bị người dùng và các tín hiệu tương ứng được truyền qua kênh truyền thông
(communication channel).
Cáp (bus) SCSI song song hoạt động ở tầng cấp này. Nhiều tiêu chuẩn khác nhau
của Ethernet dành cho tầng vật lý cũng nằm trong tầng này; Ethernet nhập tầng vật lý
với tầng liên kết dữ liệu vào làm một. Điều tương tự cũng xảy ra đối với các mạng cục
bộ như Token ring, FDDI và IEEE 802.11.
Lớp vật lý Physical của mô hình OSI ám chỉ đến các chi tiết kỹ thuật của phần
cứng. Lớp vật lý định nghĩa các đặc điểm như định thời và điện áp. Lớp này cũng định
nghĩa các chi tiết kỹ thuật phần cứng được sử dụng bởi các adapter mạng và bởi cáp
mạng (thừa nhận rằng kết nối là kết nối dây). Để đơn giản hóa, lớp vật lý định nghĩa
những gì để nó có thể truyền phát và nhận dữ liệu.

24. 14
Bài 2.
CÁC THÀNH PHẦN CƠ BẢN CỦA HỆ THỐNG MẠNG
Thời gian: 4 giờ (LT: 2giờ, TH: 2giờ).
A. MỤC TIÊU.
- Phân biệt được loại mạng chuyển mạch và mạng quảng bá;
- Mô tả được đặc điểm của mạng cục bộ;
- Trình bày được các giao thức truy cập đường truyền;
- Mô tả được các thiết bị sử dụng trong mạng LAN.
- Thực hiện các thao tác đúng kỹ thuật, an toàn để kết nối mạng máy tính.
- Rèn luyện ý thức lao động, tác phong công nghiệp, có trách nhiệm và sáng tạo.
B. DỤNG CỤ - THIẾT BỊ - VẬT LIỆU.
TT Tên máy móc – thiết bị
Thông số kỹ
thuật/Xuất xứ
Đơn
vị
tính
Số
lượng
GHI
CHÚ
I Thiết bị.
1 Máy tính giáo viên Cái 1
2 Máy chiếu Cái 1
3 Máy tính Cái 3
4 Máy in Cái 3
5 Bộ lặp tín hiệu (Repeater) Cái
6 Bộ tập trung (Hub) Cái
7 Cầu nối (Bridge) Cái
8 Bộ chuyển mạch (Switch) Cái
9 Bộ định tuyến (Router) Cái
10
Card giao tiếp mạng (NIC –
Network Interface Card)
Cái
11 Access Point. Cái 3
12 Converter quang. Cái
13 Camera Cái 9
14 Đầu ghi KT 8108 Cái 3
15 Nguồn tổng 20A Cái 3
II Dụng cụ.
1 Tô vít 4 cạnh nhỏ có từ tính 20cm Cái 3
2 Tô vít dẹt loại nhỏ có từ tính 20cm Cái 3
3 Tô vít 4 cạnh loại vừa có từ tính 25cm Cái 3
4 Tô vít dẹt loại vừa có từ tính 25cm Cái 3
5 Kìm nhọn 6” Cái 3
6 Kìm cắt. 6” Cái 3
7 Kìm bấm dây mạng. SUNKIT 868G Cái 3
8 Dao cắt cáp quang.
Sumitomo
FC-6S
Cái 3
III Vật liệu

25. 15
1 Phấn viết bảng MIC Viên 2
2 Đầu bấn dây mạng RJ45 Cái 80 2 Cái/hs
3 Dây cáp mạng CAT 6 M 70 2M/hs
4 Cáp đồng trục 75 Ω M 70 2M/hs
5 Đầu nối cáp đồng trục BNC Cái 80 2 Cái/hs
6 Cáp quang 2FO M 70 2M/hs
7 Dây nối quang Sợi 80 2 sợi/hs
8 Đầu nối quang Cái 80 2 Cái/hs
9 Jack DC Cái 18
10 Jack tín hiệu cáp đồng trục Cái 18
11 Bộ kết nối tín hiệu cáp điện Cái 18
C. NỘI DUNG.
2.1. PHÂN LOẠI MẠNG.
2.1.1. Phương thức kết nối mạng được sử dụng chủ yếu trong liên kết mạng.
Có hai phương thức chủ yếu, đó là điểm - điểm và điểm - nhiều điểm.
− Với phương thức "điểm - điểm", các đường truyền riêng biệt được thiết lâp để
nối các cặp máy tính lại với nhau. Mỗi máy tính có thể truyền và nhận trực tiếp dữ liệu
hoặc có thể làm trung gian như lưu trữ những dữ liệu mà nó nhận được rồi sau đó chuyển
tiếp dữ liệu đi cho một máy khác để dữ liệu đó đạt tới đích.
− Với phương thức "điểm - nhiều điểm", tất cả các trạm phân chia chung một
đường truyền vật lý. Dữ liệu được gửi đi từ một máy tính sẽ có thể được tiếp nhận bởi
tất cả các máy tính còn lại, bởi vậy cần chỉ ra điạ chỉ đích của dữ liệu để mỗi máy tính
căn cứ vào đó kiểm tra xem dữ liệu có phải dành cho mình không nếu đúng thì nhận còn
nếu không thì bỏ qua.
2.1.2. Phân loại mạng máy tính theo vùng địa lý.
− GAN (Global Area Network) kết nối máy tính từ các châu lục khác nhau. Thông
thường kết nối này được thực hiện thông qua mạng viễn thông và vệ tinh.
− WAN (Wide Area Network) - Mạng diện rộng, kết nối máy tính trong nội bộ
các quốc gia hay giữa các quốc gia trong cùng một 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.

26. 16
− MAN (Metropolitan Area Network) kết nối các máy tính trong phạm vi một
thành phố. Kết nối này được thực hiện thông qua các môi trường truyền thông tốc độ
cao (50-100 Mbit/s).
− LAN (Local Area Network) - Mạng cục bộ, kết nối các máy tính trong một khu
vực bán kính hẹp thông thường khoảng vài trǎm mét. 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 một cơ quan/tổ chức...Các LAN có thể được kết nối với nhau
thành WAN.
2.1.3. Phân loại mạng máy tính theo tôpô.
2.1.3.1. Cấu trúc tôpô của mạng.
Cấu trúc tôpô (network topology) của LAN là kiến trúc hình học thể hiện cách bố
trí các đường cáp, sắp xếp các máy tính để kết nối thành mạng hoàn chỉnh. Hầu hết các
mạng LAN ngày nay đều được thiết kế để hoạt động dựa trên một cấu trúc mạng định
trước. Điển hình và sử dụng nhiều nhất là các cấu trúc: dạng hình sao, dạng hình tuyến,
dạng vòng cùng với những cấu trúc kết hợp của chúng.
2.1.3.1.1. Mạng dạng hình sao (Star topology).
Mạng dạng hình 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.
Mạng dạng hình sao cho phép nối các máy tính vào một bộ tập trung (Hub) bằng
cáp, giải pháp này cho phép nối trực tiếp máy tính với Hub không cần thông qua trục
bus, tránh được các yếu tố gây ngưng trệ mạng.
Hình 2.1: Cấu trúc mạng hình sao.
Mô hình kết nối hình sao ngày nay đã trở lên hết sức phổ biến. Với việc sử dụng
các bộ tập trung hoặc chuyển mạch, cấu trúc hình sao có thể được mở rộng bằng cách
tổ chức nhiều mức phân cấp, do vậy dễ dàng trong việc quản lý và vận hành.

27. 17
- Các ưu điểm của mạng hình sao:
+ 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 thuật toán điều khiển ổn định.
+ Mạng có thể dễ dàng mở rộng hoặc thu hẹp.
- Những nhược điểm mạng dạng hình sao:
+ Khả nǎng mở rộng mạng hoàn toàn phụ thuộc vào khả nǎng 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. Khoảng cách từ máy đến trung tâm rất hạn chế (100 m).
2.1.3.1.2. Mạng hình tuyến (Bus Topology).
Thực hiện theo cách bố trí hành lang, 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.
Phía hai đầu dây cáp được bịt bởi một thiết bị gọi là terminator. Các tín hiệu và dữ
liệu khi truyền đi dây cáp đều mang theo điạ chỉ của nơi đến.
Hình 2.2: Cấu trúc mạng hình tuyến.
- Ưu điểm: Loại hình mạng này dùng dây cáp ít nhất, dễ lắp đặt, giá thành rẻ.
- Nhược điểm:
+ Sự ùn tắc giao thông khi di chuyển dữ liệu với lưu lượng lớn.
+ Khi có sự hỏng hóc ở đoạn nào đó thì rất khó phát hiện, một sự ngừng trên đường
dây để sửa chữa sẽ ngừng toàn bộ hệ thống.
Cấu trúc này ngày nay ít được sử dụng.
2.1.3.1.3. Mạng dạng vòng (Ring Topology).

28. 18
Mạng dạng này, bố trí theo dạng xoay vòng, đường dây cáp được thiết kế làm
thành một vòng khép kín, tín hiệu chạy quanh theo một chiều 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 là có thể nới rộng ra xa, tổng đường 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.
Hình 2.3: Cấu trúc mạng dạng vòng.
2.1.3.1.4. Mạng dạng kết hợp.
Kết hợp hình 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. Lợi 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 cứ toà nhà nào.
Kết hợp hình sao và vòng (Star/Ring Topology). Cấu hình dạng kết hợp Star/Ring
Topology, có một "thẻ bài" liên lạc (Token) được chuyển vòng quanh một cái HUB
trung tâm. Mỗi trạm làm việc (workstation) được nối với HUB - là cầu nối giữa các trạm
làm việc và để tǎng khoảng cách cần thiết.
2.1.4. Phân loại mạng theo chức năng.

29. 19
− Mạng 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.
− Mạng ngang hàng (Peer-to-Peer): các máy tính trong mạng có thể hoạt động vừa
như một Client vừa như một Server.
− Mạng kết hợp: Các mạng máy tính thường được thiết lập theo cả hai chức năng
Client-Server và Peer-to-Peer.
2.1.5. So sánh mạng LAN-WAN.
Tiêu chí Mạng LAN Mạng WAM
- Vị trí địa lý. - Sử dụng trong một khu
vực địa lý nhỏ
- Kết nối các máy tính ở
các khu vực địa lý khác
nhau, trên một phạm vi
rộng.
− Tốc độ kết nối và tỉ lệ lỗi
bit.
- Tốc độ kết nối và độ tin
cậy cao.
- Tốc độ kết nối không thể
quá cao để đảm bảo tỉ lệ lỗi
bit có thể chấp nhận được.
− Phương thức truyền
thông.
- Chủ yếu sử dụng công
nghệ Ethernet, Token
Ring, ATM.
- Sử dụng nhiều công nghệ
như Chuyển mạch vòng
(Circuit Switching
Network), chuyển mạch
gói (Packet Switching
Network), ATM (Cell
relay), chuyển mạch khung
(Frame Relay), …
2.2. MẠNG LAN VÀ CÁC GIAO THỨC ĐIỀU KHIỂN.
2.2.1. Mạng cục bộ - LAN.
2.2.1.1. Khái niệm.
LAN (viết tắt từ tên tiếng Anh Local Area Network, "mạng máy tính cục bộ") là
một hệ thống mạng dùng để kết nối các máy tính trong một phạm vi nhỏ (nhà ở, phòng

30. 20
làm việc, trường học, …). Các máy tính trong mạng LAN có thể chia sẻ tài nguyên với
nhau, mà điển hình là chia sẻ tập tin, máy in, máy quét và một số thiết bị khác.
2.2.1.2. Phân loại mạng LAN.
- Mạng LAN sử dụng kĩ thuật mạng quảng bá (Broadcrast Network).
+ Trong đó các thiết bị cùng sử dụng một kênh truyền chung.
+ Khi 1 máy tính truyền tin thì các máy khác đều nhận được tin.
- Mạng WAN sử dụng kỉ thuật mạng chuyển mạch (Switching Network).
+ Có nhiều đường kết nối các thiết bị lại với nhau.
+ Thông tin trao đổi giữa hai điểm trên mạng có thể đi theo nhiều đường khác nhau
2.2.2. Mạng LAN và giao thức điều khiển truy cập đường truyền.
Khi được cài đặt vào trong mạng, các máy trạm phải tuân theo những quy tắc định
trước để có thể sử dụng đường truyền, đó là phương thức truy nhập. Phương thức truy
nhập được định nghĩa là các thủ tục điều hướng trạm làm việc làm thế nào và lúc nào có
thể thâm nhập vào đường dây cáp để gửi hay nhận các gói thông tin.
Có 3 phương thức cơ bản:
2.2.2.1. Giao thức CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access with Collision
Detection).
Giao thức này thường dùng cho mạng có cấu trúc tuyến tinh, các máy trạm cùng
chia sẻ một kênh truyền chung, các trạm đều có cơ hội thâm nhập đường truyền như
nhau (Multiple Access).
Tuy nhiên tại một thời điểm thì chỉ có một trạm được truyền dữ liệu mà thôi. Trước
khi truyền dữ liệu, mỗi trạm phải lắng nghe đường truyền để chắc chắn rằng đường
truyền rỗi (Carrier Sense).
Trong trường hợp hai trạm thực hiện việc truyền dữ liệu đồng thời, xung đột dữ
liệu sẽ xảy ra, các trạm tham gia phải phát hiện được sự xung đột và thông báo tới các
trạm khác gây ra xung đột (Collision Detection), đồng thời các trạm phải ngừng thâm
nhập, chờ đợi lần sau trong khoảng thời gian ngẫu nhiên nào đó rồi mới tiếp tục truyền.
Khi lưu lượng các gói dữ liệu cần di chuyển trên mạng quá cao, thì việc xung đột
có thể xẩy ra với số lượng lớn dẫn đến làm chậm tốc độ truyền tin của hệ thống. Giao
thức này còn được trình bày chi tiết thêm trong phần công Ethernet.
2.2.2.2. Giao thức truyền thẻ bài (Token passing).

31. 21
Giao thức này được dùng trong các LAN có cấu trúc vòng sử dụng kỹ thuật chuyển
thẻ bài (token) để cấp phát quyền truy nhập đường truyền tức là quyền được truyền dữ
liệu đi.
Thẻ bài ở đây là một đơn vị dữ liệu đặc biệt, có kích thưóc và nội dung (gồm các
thông tin điều khiển) được quy định riêng cho mỗi giao thức. Trong đường cáp liên tục
có một thẻ bài chạy quanh trong mạng.
Phần dữ liệu của thẻ bài có một bit biểu diễn trạng thái sử dụng của nó (bận hoặc
rỗi). Trong thẻ bài có chứa một địa chỉ đích và được luân chuyển tới các trạm theo một
trật tự đã định trước. Đối với cấu hình mạng dạng xoay vòng thì trật tự của sự truyền thẻ
bài tương đương với trật tự vật lý của các trạm xung quanh vòng.
Một trạm muốn truyền dữ liệu thì phải đợi đến khi nhận được một thẻ bài rỗi. Khi
đó trạm sẽ đổi bit trạng thái của thẻ bài thành bận, nén gói dữ liệu có kèm theo địa chỉ
nơi nhận vào thẻ bài và truyền đi theo chiều của vòng, thẻ bài lúc này trở thành khung
mang dữ liệu. Trạm đích sau khi nhận khung dữ liệu này, sẽ copy dữ liệu vào bộ đệm
rồi tiếp tục truyền khung theo vòng nhưng thêm một thông tin xác nhận. Trạm nguồn
nhận lại khung của mình (theo vòng) đã được nhận đúng, đổi bit bận thành bit rỗi và
truyền thẻ bài đi.
Vì thẻ bài chạy vòng quang trong mạng kín và chỉ có một thẻ nên việc đụng độ dữ
liệu không thể xẩy ra, do vậy hiệu suất truyền dữ liệu của mạng không thay đổi. Trong
các giao thức này cần giải quyết hai vấn đề có thể dẫn đến phá vỡ hệ thống. Một là việc
mất thẻ bài làm cho trên vòng không còn thẻ bài lưu chuyển nữa. Hai là một thẻ bài bận
lưu chuyển không dừng trên vòng.
Ưu điểm của giao thức là vẫn hoạt động tốt khi lưu lượng truyền thông lớn. Giao
thức truyền thẻ bài tuân thủ đúng sự phân chia của môi trường mạng, hoạt động dựa vào
sự xoay vòng tới các trạm.
Việc truyền thẻ bài sẽ không thực hiện được nếu việc xoay vòng bị đứt đoạn. Giao
thức phải chứa các thủ tục kiểm tra thẻ bài để cho phép khôi phục lại thẻ bài bị mất hoặc
thay thế trạng thái của thẻ bài và cung cấp các phương tiện để sửa đổi logic (thêm vào,
bớt đi hoặc định lại trật tự của các trạm).
2.2.2.3. Giao thức FDDI.

32. 22
FDDI là kỹ thuật dùng trong các mạng cấu trúc vòng, chuyển thẻ bài tốc độ cao
bằng phương tiện cáp sợi quang.
FDDI sử dụng hệ thống chuyển thẻ bài trong cơ chế vòng kép. Lưu thông trên
mạng FDDI bao gồm 2 luồng giống nhau theo hai hướng ngược nhau.
FDDI thường được sử dụng với mạng trục trên đó những mạng LAN công suất
thấp có thể nối vào. Các mạng LAN đòi hỏi tốc độ truyền dữ liệu cao và dải thông lớn
cũng có thể sử dụng FDDI.
Hình 2.4: Cấu trúc mạng dạng vòng của FDDI.
Vì chỉ có 1 đường truyền vật lý trong mạng LAN, nên cùng 1 thời điểm LAN chỉ
cho phép 1 thiết bị sử dụng đường truyền để truyền tin. Nếu có 2 máy tính cùng gởi dử
liệu thì sẽ dẫn đến tình trạng xung đột, dữ liệu của hai thiết bị này sẽ bị phủ lấp dẫn đến
nghẽn mạng, ko sữ dụng được .
2.2.2.1. Giao thức điều khiển truy cập đường truyền (Media Access Control Protocol
hay MAC Protocol).
- Có 2 giao thức chính thường được sữ dụng trong mạng cục bộ là:
+ Giao thức CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access With Collision
Detection).
+ Gaio thức Token Passing.
- Nguyên lí hoạt động.
2.2.2.2. Giao thức CSMA/CD.
Khi một thiết bị muốn truyền tin, nó sẽ lắng nghe xem có thiết bị nào sữ dụng
đường truyền không . Nếu đường tuyên rãnh nó sẽ truyển tải dữ liệu lên đường truyền ,
đồng thời lắng nghe nhận lại các dữ liệu mà nó đã gởi đi xem có đụng độ với các dữ liệu
của các thiết khác không Khi dụng độ xảy ra nó sẽ lạm dừng 1 khoảng thời gian và
truyền lại dữ liệu bị đụng độ.

33. 23
2.2.2.3. Giao thức Token Passing.
Sử dụng một gó tin đặc biệt có tên là thẻ bài (Token) được chuyển vòng quanh
mạng từ thiết bị này đến thiết bị kia. Khi một thiết bị muốn truyền tải nó phải chờ đến
khi có được token. Khi hoàn thành việc truyền tải token được chuyển sang cho thiết bị
kế tiếp.
2.2.3. Đặc điểm mạng lan.
LAN có 3 đặc điểm:
- Giới hạn về tầm cỡ phạm vi hoạt động từ vài mét cho đến 1 km.
- Thường dùng kỹ thuật đơn giản chỉ có một đường dây cáp (cable) nối tất cả máy.
Vận tốc truyền dữ liệu thông thường là 10 Mbps, 100 Mbps, 1 Gbps, và gần đây là
10 Gbps.
- Ba kiến trúc mạng kiểu LAN thông dụng bao gồm:
+ Mạng bus hay mạng tuyến tính. Các máy nối nhau một cách liên tục thành một
hàng từ máy này sang máy kia. Ví dụ của nó là Ethernet (chuẩn IEEE 802.3).
+ Mạng vòng. Các máy nối nhau như trên và máy cuối lại được nối ngược trở lại
với máy đầu tiên tạo thành vòng kín. Thí dụ mạng vòng thẻ bài IBM (IBM token ring).
+ Mạng sao .
2.3. CÁC SƠ ĐỒ NỐI KẾT MẠNG LAN.
Có ba sơ đồ kết nối mạng Lan phổ biến:
- Dạng thằng (Bus);
- Dạng hình sao (Star).
- Dạng vòng (Ring).
- Kết nối hỗn hợp
2.3.1. Bus tepnology.
Mạng với kiến trúc tuyến tính trong đó dữ liệu được truyền tải của 1 trạm sẽ đc lan
truyền trên suốt chiều dài của đường truyền và đc nhận bởi tất cả các thiết bị khác .
2.3.2. Star tepnology.
Một kiến trúc mạng trong đó các máy trạn được nối vào 1 bộ tập trung kết nối gọi
là HUB .
2.3.3. Ring tepnology.
Kiến trúc mạng mà nó bao gồm một loạt các thiết bị đc nối lại với nhau theo 1
kênh truyền có hướng theo đang vòng.

34. 24
Hình 2.4: Sơ đồ kết nối mạng LAN.
2.3.4. Kết nối hỗn hợp.
Là sự phối hợp các kiểu kết nối khác nhau.
Hình 2.5: Một kết nối hỗn hợp.
2.4. CÁC LOẠI THIẾT BỊ MẠNG SỬ DỤNG TRONG MẠNG LAN.
Để xây dựng mạng LAN người ta cần dùng các thiết bị sau:
2.4.1. Bộ lặp tín hiệu (Repeater).
Trong một mạng LAN, giới hạn của cáp mạng là 100m (cho loại cáp mạng CAT 5
UTP – là cáp được dùng phổ biến nhất), bởi tín hiệu bị suy hao trên đường truyền nên
không thể đi xa hơn. Vì vậy, để có thể kết nối các thiết bị ở xa hơn, mạng cần các thiết
bị để khuếch đại và định thời lại tín hiệu, giúp tín hiệu có thể truyền dẫn đi xa hơn giới
hạn này.

35. 25
Repeater là loại thiết bị phần cứng đơn giản nhất trong các thiết bị liên kết mạng,
nó được hoạt động trong tầng vật lý của mô hình OSI. Khi Repeater nhận được một tín
hiệu từ một phía của mạng thì nó sẽ phát tiếp vào phía kia của mạng.
Hình 2.6: Mô hình liên kết mạng sử dụng Repeater.
Repeater không có xử lý tín hiệu mà nó chỉ loại bỏ các tín hiệu méo, nhiễu, khuếch
đại tín hiệu đã bị suy hao (vì đã được phát với khoảng cách xa) và khôi phục lại tín hiệu
ban đầu. Việc sử dụng Repeater đã làm tăng thêm chiều dài của mạng.
Hình 2.7: Repeater.
Hiện nay có hai loại Repeater đang được sử dụng là Repeater điện và Repeater
điện quang.
− Repeater điện nối với đường dây điện ở cả hai phía của nó, nó nhận tín hiệu điện
từ một phía và phát lại về phía kia. Khi một mạng sử dụng Repeater điện để nối các phần
của mạng lại thì có thể làm tăng khoảng cách của mạng, nhưng khoảng cách đó luôn bị
hạn chế bởi một khoảng cách tối đa do độ trễ của tín hiệu.
Ví dụ với mạng sử dụng cáp đồng trục 50 thì khoảng cách tối đa là 2.8 km, khoảng
cách đó không thể kéo thêm cho dù sử dụng thêm Repeater.
− Repeater điện quang liên kết với một đầu cáp quang và một đầu là cáp điện, nó
chuyển một tín hiệu điện từ cáp điện ra tín hiệu quang để phát trên cáp quang và ngược
lại. Việc sử dụng Repeater điện quang cũng làm tăng thêm chiều dài của mạng.
a. Repeater dùng cáp.
a. Repeater wifi.

36. 26
Hình 2.8: Hoạt động của Repeater trong mô hình OSI.
Việc sử dụng Repeater không thay đổi nội dung các tín hiện đi qua nên nó chỉ được
dùng để nối hai mạng có cùng giao thức truyền thông (như hai mạng Ethernet hay hai
mạng Token ring) và không thể nối hai mạng có giao thức truyền thông khác nhau. Thêm
nữa Repeater không làm thay đổi khối lượng chuyển vận trên mạng nên việc sử dụng
không tính toán nó trên mạng lớn sẽ hạn chế hiệu năng của mạng. Khi lưa chọn sử dụng
Repeater cần chú ý lựa chọn loại có tốc độ chuyển vận phù hợp với tốc độ của mạng.
2.4.2. Bộ tập trung (Hub).
Hub là một trong những yếu tố quan trọng nhất của LAN, đây là điểm kết nối dây
trung tâm của mạng, tất cả các trạm trên mạng LAN được kết nối thông qua Hub. Hub
thường được dùng để nối mạng, thông qua những đầu cắm của nó người ta liên kết với
các máy tính dưới dạng hình sao.
Một hub thông thường có nhiều cổng nối với người sử dụng để gắn máy tính và
các thiết bị ngoại vi. Mỗi cổng hỗ trợ một bộ kết nối dùng cặp dây xoắn từ mỗi trạm của
mạng.
Khi tín hiệu được truyền từ một trạm tới hub, nó được lặp lại trên khắp các cổng
khác của. Các hub thông minh có thể định dạng, kiểm tra, cho phép hoặc không cho
phép bởi người điều hành mạng từ trung tâm quản lý hub.
Nếu phân loại theo phần cứng thì có 3 loại hub:
- Hub đơn (stand alone hub)
- Hub modun (Modular hub) rất phổ biến cho các hệ thống mạng vì nó có thể dễ
dàng mở rộng và luôn có chức nǎng quản lý, modular có từ 4 đến 14 khe cắm, có thể lắp
thêm các modun Ethernet 10BASET.

37. 27
- Hub phân tầng (Stackable hub) là lý tưởng cho những cơ quan muốn đầu tư tối
thiểu ban đầu nhưng lại có kế hoạch phát triển LAN sau này.
Hình 2.9: HUB.
Nếu phân loại theo khả năng ta có 2 loại:
- Hub bị động (Passive Hub) : Hub bị động không chứa các linh kiện điện tử và
cũng không xử lý các tín hiệu dữ liệu, nó có chức năng duy nhất là tổ hợp các tín hiệu
từ một số đoạn cáp mạng.
- Hub chủ động (Active Hub) : Hub chủ động có các linh kiện điện tử có thể
khuyếch đại và xử lý các tín hiệu điện tử truyền giữa các thiết bị của mạng. Qúa trình
xử lý tín hiệu được gọi là tái sinh tín hiệu, nó làm cho tín hiệu trở nên tốt hơn, ít nhạy
cảm với lỗi do vậy khoảng cách giữa các thiết bị có thể tăng lên. Tuy nhiên những ưu
điểm đó cũng kéo theo giá thành của Hub chủ động cao hơn nhiều so với Hub bị động.
Các mạng Token ring có xu hướng dùng Hub chủ động.
Về cơ bản, trong mạng Ethernet, hub hoạt động như một repeater có nhiều cổng.
2.4.3. Cầu nối (Bridge).
2.4.3.1. Giới thiệu về liên mạng.
Hiện nay đã và đang tồn tại nhiều loại mạng khác nhau bao gồm LAN, WAN,
MAN. Nhiều giao thức khác nhau đang được sử dụng rộng rãi trên nhiều tầng mạng
khác nhau. Để có cái nhìn tổng quan hơn về các vấn đề phát sinh khi hai hoặc nhiều
mạng được nối kết với nhau thành một liên mạng (Internetwork).
Liên mạng là một tập hợp của nhiều mạng riêng lẻ được nối kết lại bởi các thiết bị
nối mạng trung gian và chúng vận hành như chỉ là một mạng lớn. Người ta thực hiện
liên mạng (Internetworking) để nối kết nhiều mạng lại với nhau nhờ đó mở rộng được
phạm vi, số lượng máy tính trong mạng, cũng như cho phép các mạng được xây dựng
theo các chuẩn khác nhau có thể giao tiếp được với nhau.
Liên mạng có thể được thực hiện ở những tầng khác nhau, tùy thuộc vào mục đích
cũng như thiết bị mà ta sử dụng.
a. Hub modun. b. Hub modun. c. Hub phân tầng.

38. 28
Tầng nối kết Mục đích Thiết bị sử dụng
Tầng vật lý Tăng số lượng và phạm vi mạng
LAN
HUB / Repeater
Tầng liên kết dữ liệu Nối kết các mạng LAN có tầng vật
lý khác nhau
Phân chia vùng đụng độ để cải
thiện hiệu suất mạng
Cầu nối (Bridge)
Bộ hoán chuyển
(Switch)
Tầng mạng Mở rộng kích thước và số lượng
máy tính trong mạng, hình thành
mạng WAN
Router
Các tầng còn lại Nối kết các ứng dụng lại với nhau Gateway
Trước tiên, cơ sở để cài đặt các mạng là khác nhau. Gần như tất cả các máy PC
đều cài đặt TCP/IP. Nhiều công ty lớn sử dụng máy mainframe của IBM sử dụng mạng
SNA. Một số lượng lớn các công ty điện thoại đang điều hành các mạng ATM. Một số
mạng LAN dùng cho các máy tính PC vẫn còn sử dụng Novell IPX hoặc AppleTalk.
Cuối cùng, mạng không dây là một lĩnh vực đang phát triển rộng với nhiều giao thức
hoạt động trong đó. Chiều hướng sử dụng mạng phức tạp này sẽ còn tiếp diễn nhiều năm
nữa với nhiều lý do về tính kế thừa, kỹ thuật mới, và thực tế là không phải nhà sản xuất
nào cũng thích thú với việc giúp cho khách hàng của họ dễ dàng chuyển đổi sang hệ
thống của nhà sản xuất khác.
Thứ hai, do máy tính và thiết bị mạng ngày càng rẻ, cho nên cấp có thẩm quyền
quyết định mua sắm mạng máy tính ngày càng xuống thấp trong cơ cấu các công ty, tổ
chức.
Ví dụ: Bộ phận kỹ thuật thì có thể cài đặt các máy trạm Unix chạy TCP/IP, còn bộ
phận tiếp thị có quyền cài các máy Mac với giao thức AppleTalk.
Thứ ba, các mạng khác khau sử dụng các công nghệ hoàn toàn khác nhau. Vì thế
sẽ không mấy ngạc nhiên nếu thấy một sản phẩm phần cứng mới thì cũng xuất hiện phần
mềm mới đi kèm.
Ví dụ: Một gia đình hiện nay trang bị mạng giống như một văn phòng, nơi có đầy
đủ điện thoại, TV, máy tính và các dụng cụ khác, tất cả được nối kết với nhau và có thể

39. 29
được điều khiển từ xa. Kỹ thuật mới này chắc chắn sẽ sinh ra một kiểu mạng mới với
các giao thức mới.
Hình 3.1: Một liên mạng.
Ở đây, ta có một mạng tổ hợp với nhiều địa bàn khác nhau, được kết dính với nhau
bởi một mạng WAN/ATM. Tại một địa bàn, một back-bone FDDI được dùng để nối kết
một mạng Ethernet, một mạng không dây 802.11 và một trung tâm dữ liệu dùng mạng
SNA.
Mục tiêu của nối kết liên mạng là cho phép người dùng trên một mạng con có thể
liên lạc được với người dùng trên các mạng con khác. Để làm được việc này, ta phải
đảm bảo gởi cho được gói tin từ mạng con này đến bất kỳ mạng con khác. Do các mạng
con khác nhau về nhiều lĩnh vực, cho nên không dễ để truyền một gói tin từ nơi này đến
nơi kia.
2.4.3.2. Nối kết các mạng con với nhau.
Các mạng có thể được nối liên thông bằng nhiều kiểu thiết bị khác nhau:
- Ở tầng vật lý: Các mạng có thể được nối kết bằng các repeater hoặc hub, những
thiết bị chỉ đơn thuần làm nhiệm vụ di chuyển các bit từ mạng này sang mạng kia.
- Ở tầng liên kết dữ liệu: Người ta dùng các cầu nối (bridges) hoặc switches. Chúng
có thể nhận các khung, phân tích địa chỉ MAC và cuối cùng chuyển khung sang mạng
khác trong khi song song đó, chúng vừa làm nhiệm vụ giám sát quá trình chuyển đổi
giao thức, ví dụ như từ Ethernet sang FDDI hoặc 802.11.

40. 30
- Ở tầng mạng: Người ta dùng các router để nối kết các mạng với nhau. Nếu hai
mạng có tầng mạng khác nhau, router có thể chuyển đổi khuôn dạng gói tin, quản lý
nhiều giao thức khác nhau trên các mạng khác nhau.
- Ở tầng vận chuyển: Người ta dùng các gateway vận chuyển, thiết bị có thể làm
giao diện giữa hai đầu nối kết mức vận chuyển. Ví dụ gateway có thể làm giao diện trao
đổi giữa hai nối kết TCP và NSA.
- Ở tầng ứng dụng: Các gateway ứng dụng sẽ làm nhiệm vụ chuyển đổi ngữ cảnh
của các thông điệp. Ví dụ như gateway giữa hệ thống email Internet và X.400 sẽ làm
nhiệm vụ chuyển đổi nhiều trường trong header của email.
Trong phần này, chúng ta chỉ quan tâm đến việc nối kết liên mạng ở tầng mạng
dùng các router. Phương thức hoạt động của router được chỉ ra trong hình.
Hình 3.2: Hai mạng Ethernet được nối kết bằng các routers.
Ở đây, hai router được nối với nhau bằng đường nối điểm-điểm, có thể là đường
leased-line dài hàng trăm km. Máy S muốn gởi cho máy D một gói tin, do đó nó đóng
gói gói tin này thành một khung và gởi lên đường truyền. Khung đến được router của
LAN1, router này liền bóc vỏ khung, lấy gói tin ra. Gói tin này sẽ được phân tích để tìm
ra địa chỉ mạng (IP) của máy đích, địa chỉ này sẽ được tham khảo trong bảng vạch đường
của router LAN1. Dựa trên địa chỉ này, router LAN1 quyết định chuyển gói sang router
LAN2 bằng cách đóng thành khung gởi cho router LAN2.
Có hai kiểu liên mạng: dạng mạch ảo và datagram.
2.4.3.2.1. Nối kết các mạng con dạng mạch ảo.
Trong quá khứ, hầu hết các mạng công cộng là hướng nối kết (các mạng Frame
Relay, SNA, ATM cũng vậy). Rồi với sự chấp nhận rộng rãi của công chúng đối với
mạng Internet, mạng dạng datagram lên ngôi. Tuy nhiên sẽ là không chính xác khi nói
mạng datagram là mãi mãi. Với sự phát triển quan trọng của các mạng đa phương tiện,
có vẻ như liên lạc hướng nối kết đang trở lại ở dạng này hay dạng khác, do dễ đảm bảo

41. 31
chất lượng dịch vụ hơn. Vì thế cũng nên dành một chút thời gian để nói về mạng dạng
mạch ảo.
Trong liên mạng dạng mạch ảo, một nối kết tới một host ở mạng xa được thực hiện
giống như truyền thống. Mạng con thấy rằng đích đến ở xa và nó sẽ phác thảo một mạch
ảo đến router gần mạng đích nhất. Rồi nó tạo một mạch ảo từ router đấy đến một gateway
của nó (thực chất là router đa giao thức). Gateway này ghi lại thông tin về mạch ảo này
trong bảng vạch đường và tiếp tục xây dựng một mạch ảo khác từ nó đến mạng con kế
tiếp. Quá trình này cứ tiếp diễn cho đến khi mạch ảo đến được host đích.
Hình 3.3: Liên mạng dạng mạch ảo.
Mỗi khi có một gói tin trung chuyển qua, một gateway lưu gói tin này lại, chuyển
đổi khuôn dạng gói tin này và số hiệu mạch ảo khi cần thiết, rồi chuyển nó qua gateway
tiếp theo trên con đường mà mạch ảo chỉ ra.
Đặc điểm quan trọng của cách làm này là: một dãy các mạch ảo được thiết lập từ
host nguồn, qua một hoặc nhiều gateway rồi mới đến đích. Mỗi gateway duy trì các bảng
lưu lại những mạch ảo nào đi qua nó, chúng sẽ được vạch đường ra đâu và số mạch ảo
mới là gì.
2.4.3.2.2. Nối kết các mạng con dạng datagram.
Mô hình liên mạng dạng datagram được chỉ ra trong hình.

42. 32
Hình 3.4: Liên mạng dạng datagram.
Trong mô hình này, dịch vụ duy nhất mà tầng mạng cung cấp cho tầng vận chuyển
là khả năng đẩy gói tin vào mạng con và hy vọng nó đến đích. Mô hình này không đòi
hỏi mọi gói tin phải đi đến đích trên cùng một con đường. Trong hình trên, các gói tin
đi từ host 1 đến host 2 theo nhiều đường khác nhau. Quyết định vạch đường được đưa
ra riêng lẻ cho từng gói tin, tùy thuộc vào lưu lượng thông tin tại thời điểm gói tin được
gởi. Chiến lược này cho phép lựa chọn nhiều đường đi cho các gói tin và như vậy sẽ
giúp đạt được nhiều băng thông hơn dạng mạch ảo. Mặt trái của nó là: không có sự đảm
bảo gói tin có thể đến đích được.
Mô hình như trong hình thật ra không đơn giản như ta thấy. Thứ nhất, nếu mỗi
mạng con có một tầng mạng riêng thì một gói tin từ một mạng không thể trung chuyển
qua mạng khác được. Người ta có thể nghĩ là sẽ có các router đa giao thức làm nhiệm
vụ chuyển đổi khuôn dạng gói tin từ dạng này sang dạng kia. Nhưng trừ khi dạng thức
của hai gói tin có mối liên hệ gần với nhau và có cùng trường thông tin, không thì việc
chuyển đổi khuôn dạng thường kết thúc thất bại. Với lý do này, giải pháp chuyển đổi
khuôn dạng thường ít khi được chọn.
Thứ hai, nghiêm trọng hơn, là vấn đề về cơ chế định địa chỉ. Thử tưởng tượng một
trường hợp đơn giản: một host trên Internet đang cố gởi một gói tin IP đến một host
trong một mạng SNA láng giềng. Địa chỉ IP và SNA là khác nhau. Người ta sẽ cần một
cơ chế ánh xạ địa chỉ giữa IP và SNA theo hai chiều. Thêm nữa, quan niệm như thế nào
là địa chỉ trong hai mạng trên là hoàn toàn khác nhau. Trong IP, một host (thực ra là một
card mạng) có một địa chỉ. Trong SNA, các thực thể khác host (ví dụ thiết bị phần cứng)
cũng có thể có địa chỉ. Trong trường hợp tốt nhất, người ta có thể duy trì một cơ sở dữ

43. 33
liệu để ánh xạ mọi thứ này sang mọi thứ kia và ngược lại, và cơ sở dữ liệu này có thể
mở rộng được, nhưng nó lại thường là ngọn nguồn của lắm rắc rối.
Một giải pháp khác là xây dựng gói tin internet có hiệu lực toàn cầu, và tất cả các
router đều có thể hiểu được nó. Gói tin IP chính là sản phẩm của ý tưởng này. Tuy rằng
việc kêu gọi mọi người chấp nhận một khuôn dạng duy nhất là khó do nhiều công ty có
tham vọng xây dựng khuôn dạng độc quyền của mình, gói tin IP tự nó vẫn phát triển
rộng rãi và được coi là chuẩn toàn cầu.
2.4.3.2.3. Vạch đường trong liên mạng.
Vạch đường trong liên mạng cũng tương tự như trong mạng con đơn, nhưng thêm
vào một chút phức tạp được Xét một liên mạng cho trong hình.
(a) Một liên mạng. (b) Đồ thị biểu diễn liên mạng.
Hình 3.5: Vạch đường trong liên mạng.
Có sáu mạng con được nối kết với nhau bởi sáu router. Tạo ra mô hình đồ thị trong
tình huống này là phức tạp do mỗi router đều có thể truy cập trực tiếp (gởi gói tin) đến
router khác.
Ví dụ, B trong hình 3.5(a) có thể nối kết trực tiếp tới A qua mạng 2, C qua mạng
2, và D qua mạng 3. Điều đó dẫn đến đồ thị như trong hình 3.5(b).
Một khi đồ thị đã được dựng lên, các giải thuật vạch đường đã biết, như Distance-
Vector hoặc Link-State, có thể được áp dụng bởi các router đa giao thức. Như vậy sẽ
dẫn đến giải thuật vạch đường hai mức: trong nội bộ một mạng con – vạch đường nội
hạt (interior gateway protocol) và giữa các mạng con với nhau – vạch đường liên mạng
(exterior gateway protocol). Thực tế, do các mạng con là độc lập với nhau, chúng có thể
sử dụng các giải thuật khác nhau. Mỗi mạng con được gọi là một hệ thống tự trị
(Autonomous System – AS).

44. 34
Một gói tin liên mạng khởi đầu bằng địa chỉ LAN cục bộ của nó, được phát tới
router đa giao thức nội bộ, tại đó, mã lệnh ở lớp mạng sẽ quyết định chuyển gói tin đó
qua router nào kế tiếp. Nếu router đó có thể đối thoại được bằng giao thức của mạng nội
bộ, thì gói tin sẽ được chuyển trực tiếp. Ngược lại, gói tin sẽ được đóng khung bằng giao
thức của router đó trước khi chuyển tiếp. Tiến trình này cứ tiếp diễn cho đến khi gói tin
đến được đích.
Một trong những điểm khác nhau giữa vạch đường liên mạng và vạch đường nội
hạt là vạch đường liên mạng đòi hỏi việc đi qua nhiều lãnh địa quốc tế. Nhiều luật khác
nhau được đặt ra. Chẳng hạn luật của Canada nói rằng: dữ liệu từ Canada gởi đến một
nơi của Canada thì không được quá cảnh ra bên ngoài. Nghĩa là lưu thông từ Windsor,
Ontario đến Vancouver không được quá cảnh sang Detroit của Mỹ, trong khi con đường
ngang qua Detroit là con đường ngắn nhất và rẻ nhất.
Điểm khác nhau nữa giữa vạch đường nội hạt và liên mạng là chi phí. Trong cùng
một mạng, một giải thuật tính cước phí duy nhất được áp dụng. Tuy nhiên, nhiều mạng
khác nhau sẽ có cơ chế quản lý cước phí khác nhau.
2.4.3.2.4. Phân mảnh và tái hợp.
Mỗi mạng sẽ qui định kích cỡ tối đa của các datagram chạy trong nó. Sự giới hạn
này xuất phát từ nhiều lý do:
- Phần cứng: ví dụ như kích cỡ giới hạn của khung Ethernet.
- Hệ điều hành: ví dụ như tất cả các buffer đều có kích thước 512 bytes.
- Giao thức: số lượng các bits trong trường chỉ chiều dài của gói tin.
- Tương thích với một chuẩn quốc gia hay quốc tế nào đó.
- Mong muốn giảm thiểu tác động của việc truyền lại do lỗi gây ra.
- Mong muốn ngăn chặn một gói tin chiếm đường truyền quá lâu.
Và kết quả là các nhân viên thiết kế mạng không được tự do chọn kích thước gói
tin tối đa như ý thích của họ. Kích thước dữ liệu tối đa của gói tin thay đổi từ 45 bytes
(ATM cell) đến 65515 (gói tin IP).
Vấn đề xuất hiện rõ ràng khi môt gói tin lớn muốn đi ngang một mạng con có kích
thước gói tin tối đa quá nhỏ. Một giải pháp là làm cho vấn đề này không xảy ra. Nói
cách khác, liên mạng nên sử dụng một giải thuật vạch đường có thể tránh được việc gởi
gói tin qua các mạng không có khả năng tiếp nhận. Tuy nhiên giải pháp này thực ra

45. 35
không giải quyết được vấn đề. Nếu mạng đích không đủ khả năng tiếp nhận gói tin thì
sao?
Giải pháp duy nhất là cho phép các gateway chia nhỏ gói tin thành nhiều mảnh
(fragment), gởi các mảnh này đi như là một gói tin độc lập. Tuy nhiên việc tái hợp các
mảnh con này lại là việc khó.
(a) Sự phân mảnh trong suốt. (b) Sự phân mảnh không trong suốt.
Hình 3.6: Phân mảnh và tái hợp.
Có hai chiến lược tái hợp các mảnh lại thành gói tin gốc: trong suốt và không trong
suốt.
Trong chiến lược phân mảnh trong suốt, khi một gói tin lớn đi qua một mạng con
và mạng con này quyết định phải phân mảnh gói tin, một gateway của mạng con này sẽ
làm nhiệm vụ phân mảnh gói tin lớn đó. Khi các mảnh đi hết qua mạng con, phải có một
gateway khác đứng ra tập hợp lại chúng, tái tạo lại gói tin ban đầu và chuyển tiếp đến
mạng con kế tiếp.
Ví dụ trong hình 3.6, ở ngõ vào Mạng 1, gói tin lớn được phân mảnh bởi gateway
G1, sau khi các mảnh đi qua hết Mạng 1, gateway G2 sẽ tập hợp chúng lại và tái tạo
thành gói tin ban đầu.
Chiến lược phân mảnh trong suốt rất trực quan, tuy nhiên có nhiều vấn đề phải
bàn. Thứ nhất, gateway ở đầu ra phải biết khi nào nó đã thu lượm lại hết các phân mảnh.
Thứ hai, làm sao để mọi phân mảnh phải đi ra cùng một gateway. Thứ ba, chi phí bỏ ra
để phân mảnh và tái hợp gói tin lớn khi nó đi qua hàng loạt các mạng con.

46. 36
Với chiến lược phân mảnh không trong suốt, các mạng con trung gian có thể phân
mảnh gói tin lớn, nhưng không có nhiệm vụ tái hợp lại nó. Việc tái hợp chỉ được thực
hiện tại đích đến của gói tin này.
Chiến lượt phân mảnh không trong suốt đòi hỏi mọi host trên mạng đều có khả
năng tái hợp thông tin. Ngoài ra nó còn làm phát sinh chi phí cho các header của các
mảnh con. Tuy nhiên cái lợi đạt được là: do chiến lược này có quyền chọn lựa nhiều
gateway ở đầu ra của mạng con, cho nên hiệu suất vạch đường và truyền gói tin tăng lên
nhiều lần.
Từ đây, phát sinh nhu cầu về một cách thức đánh số các mảnh sao cho quá trình
tái hợp được dễ dàng. Một cách đánh số thông dụng nhất là cách đánh số của internet.
Ví dụ một gói tin có 10 bytes, số thứ tự của gói tin là 27 sẽ được biểu diễn như
sau:
Hình 3.7: Hình dạng gói tin ban dầu.
Offset của mảnh là 0 vì đây chính là mảnh đầu tiên hay duy nhất trong gói tin. Bit
kết thúc khung là 1 nghĩa là đã hết gói tin, là 0 nghĩa là còn mảnh nằm sau.
Bây giờ gói tin này đi qua một mạng con có giới hạn kích thước gói tin tối đa là 8
bytes, nó sẽ bị phân làm hai mảnh:
Hình 3.8: Gói bị chia thành hai mảnh 8 bytes và 2 bytes.
Mảnh đầu tiên có offset trong gói tin là 0, bit kết thúc là 0 (còn mảnh thứ hai).
Mảnh thứ hai có offset trong gói tin là 8 (nó bắt đầu ở vị trí thứ 8), và là mảnh cuối cùng.
Nếu hai mảnh trên lại đi ngang qua gateway có giới hạn gói tin là 5 bytes, thì chúng
sẽ bị phân mảnh như sau:

47. 37
Hình 3.9: Gói tin bị phân làm 3 mảnh.
2.4.3.3. Giới thiệu về cầu nối.
Bây giờ ta thay thế Repeater bằng một Bridge. Khi Frame N2 gởi cho N1 đến công
1 của Bridge nó phân tích và thấy rằng không cần thiết phải chuyển Frame sang LAN 2.
Hình 3.10: Bridge khắc phục nhược điểm của Repeater/HUB.
Bridge là một thiết bị hoạt động ở tầng 2 trong mô hình OSI. Bridge làm nhiệm vụ
chuyển tiếp các khung từ nhánh mạng này sang nhánh mạng khác. Điều quan trọng là
Bridge « thông minh », nó chuyển frame một cách có chọn lọc dựa vào địa chỉ MAC
của các máy tính. Bridge còn cho phép các mạng có tầng vật lý khác nhau có thể giao
tiếp được với nhau. Bridge chia liên mạng ra thành những vùng đụng độ nhỏ, nhờ đó cải
thiện được hiệu năng của liên mạng tốt hơn so với liên mạng bằng Repeater hay Hub.
Có thể phân Bridge thành 3 loại:
- Cầu nối trong suốt (Transparent Bridge): Cho phép nối các mạng Ethernet/ Fast
Ethernet lại với nhau.
- Cầu nối xác định đường đi từ nguồn (Source Routing Bridge): Cho phép nối các
mạng Token Ring lại với nhau.
- Cầu nối trộn lẫn (Mixed Media Bridge): Cho phép nối mạng Ethernet và Token
Ring lại với nhau.
2.4.3.3.1. Cầu nối trong suốt.
a. Giới thiệu.
Cầu nối trong suốt được phát triển lần đầu tiên bởi Digital Equipment Corporation
vào những năm đầu thập niên 80. Digital đệ trình phát minh của mình cho IEEE và được
đưa vào chuẩn IEEE 802.1.
Cầu nối trong suốt được sử dụng để nối các mạng Ethernet lại với nhau. Người ta
gọi là cầu nối trong suốt bởi vì sự hiện diện và hoạt động của nó thì trong suốt với các