ỦY BAN NHÂN DÂN THÀNH PHỐ HÀ NỘI TRƢỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ VIỆT NAM - HÀN QUỐC THÀNH PHỐ HÀ NỘI ĐẶNG MINH NGỌC (Chủ biên) LÊ TRỌNG HƢNG – NGUYỄN TUẤN HẢI GIÁO TRÌNH THIẾT KẾ MẠNG LAN Nghề: Kỹ thuật sửa chữa, lắp ráp máy tính Trình độ: Cao đẳng (Lưu hành nội bộ) Hà Nội - Năm 2021 LỜI GIỚI THIỆU Từ khi chiếc máy tính đầu tiên ra đời cho đến nay máy tính vẫn khẳng định vai trò lớn của nó trong sự phát triển kinh tế - xã hội. Công nghệ thông tin ngày nay đã phát triển vƣợt bậc, tin học đƣợc ứng dụng rộng rãi trong tất cả các ngành, các lĩnh vực của đời sống, đặc biệt là trong lĩnh vực quản lý. Mạng LAN đƣợc sử dụng rộng rãi và phổ biến, các sở, ban ngành, cơ quan, xí nghiệp đều lắp đặt hệ thống quản trị mạng. Tạo điều kiện cho công việc quản lý thuận tiện nhanh chóng , chính xác hơn, hiệu quả công việc cao hơn.
Mô đun thiết kế mạng LAN là một mô đun chuyên môn của học viên nghề kỹ thuật sửa chữa lắp ráp máy tính. Mô đun này nhằm trang bị cho học viên các trƣờng công nhân kỹ thuật và các trung tâm dạy nghề những kiến thức về mạng máy tính, cách xây dựng mạng quy mô nhỏ và lớn trong doanh nghiệp, các kiến thức này học viên có thể áp dụng trực tiếp vào lĩnh vực kinh doanh cũng nhƣ đời sống. Mô đun này cũng có thể làm tài liệu tham khảo cho các cán bộ kỹ thuật, các học viên của các nghề khác quan tâm đến lĩnh vực này. Mặc dù đã có những cố gắng để hoàn thành giáo trình theo kế hoạch, nhƣng do hạn chế về thời gian và kinh nghiệm soạn thảo giáo trình, nên tài liệu vẫn còn những khiếm khuyết.
Rất mong nhận đƣợc sự đóng góp ý kiến của các thầy cô cũng nhƣ các em học sinh, sinh viên và những ai sử dụng tài liệu này. Địa chỉ đóng góp về khoa CNTT, Trƣờng Cao Đẳng Nghề Việt Nam – Hàn Quốc, Đƣờng Uy Nỗ – Đông Anh – Hà Nội. Xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày … tháng … năm 2021 Chủ biên: Đặng Minh Ngọc 1 MỤC LỤC LỜI GIỚI THIỆU. 2 Bài 1 Tổng quan về thiết kế mạng .2 Tiến trình xây dựng mạng.
22 Bài 2 Mạng Lan và thiết bị mạng Lan. Các chuẩn mạng cục bộ. Cơ sở về bộ chuyển mạch. Cơ sở về bộ định tuyến.
54 Bài 3 Thiết kế mạng Lan. Các yêu cầu thiết kế. Qui trình thiết kế mạng. Hồ sơ thiết kế mạng.
74 Bài 4 Thi công công trình mạng. Đọc bản vẽ. Các kỹ thuật thi công công trình mạng. Giám sát thi công mạng.
86 Bài 5 Cài đặt hệ thống mạng. Cài đặt hệ điều hành mạng. Cài đặt giao thức mạng. Cài đặt các dịch vụ mạng.
Cấu hình bảo mật. 143 TÀI LIỆU THAM KHẢO. 157 2 CHƢƠNG TRÌNH MÔ ĐUN Tên mô đun: Thiết kế mạng LAN Mã số mô đun: MĐ 23 Thời gian mô đun: 60 giờ; (Lý thuyết: 28 giờ; Thực hành, thí nghiệm, thảo luận, bài tập: 30 giờ; Kiểm tra: 2 giờ) I. Vị trí, tính chất của mô đun: - Vị trí: + Mô đun đƣợc bố trí sau khi sinh viên học xong các môn học chung.
+ Mô đun đƣợc bố trí sau khi sinh viên học xong các môn học/mô đun: Lắp ráp và cài đặt máy tính, Mạng máy tính, Quản trị mạng 1, 2. - Tính chất: + Là mô đun chuyên môn nghề thuộc các môn học, mô đun đào tạo nghề bắt buộc. Mục tiêu mô đun: - Về kiến thức: + Xác định đƣợc mô hình mạng thích hợp theo yêu cầu của ngƣời sử dụng - Về kỹ năng: + Lựa chọn đƣợc cấu hình máy tính và thiết bị truyền dẫn thích hợp cho hệ thống mạng + Lựa chọn đƣợc hệ điều hành mạng + Lập đƣợc hồ sơ thiết kế mạng - Về năng lực tự chủ và trách nhiệm: + Ý thức tự giác trong học tập. + Tính cẩn thận, chính xác khi lập kế hoạch thiết kế hệ thống mạng LAN.
Nội dung mô đun: 1. Nội dung tổng quát và phân bổ thời gian: Thời gian TT Tên các bài trong mô đun Tổng Lý Thực hành, Kiểm số thuyết bài tập tra* 1 Tổng quan về thiết kế mạng 3 3 0 2 Mạng cục bộ (LAN) và 5 4 0 1 thiết bị mạng LAN 3 Thiết kế mạng LAN 16 6 10 4 Thi công công trình mạng 18 8 10 5 Cài đặt hệ thống mạng 18 7 10 1 Cộng 60 28 30 2 * Ghi chú: Thời gian kiểm tra được tích hợp giữa lý thuyết với thực hành được tính bằng giờ thực hành. 4 Bài 1 Tổng quan về thiết kế mạng Giới thiệu Bài này nhằm giới thiệu cho ngƣời học những vấn đề sau : - Nhắc lại mô hình OSI - Các thiết bị mạng tƣơng ứng với mỗi tầng OSI - Các bƣớc cần phải thực hiện để xây dựng một mạng máy tính và các vấn đề liên quan Mục tiêu: - Trình bày đƣợc quy trình thiết kế một hệ thống mạng - Trình bày đƣợc chức năng hoạt động của các lớp trong mô hình OSI - Xây dựng đƣợc các bƣớc của một hệ thống mạng - Tuân thủ, đảm bảo an toàn cho ngƣời và thiết bị - Có tinh thần trách nhiệm cao trong học tập và làm việc - Tiết kiệm vật tƣ Nội dung chính A. Giới thiệu Mục tiêu: - Trình bày đƣợc lịch sử phát triển của mạng máy tính - Biết đƣợc lợi ích của việc kết nối mạng máy tính - Phân loại đƣợc các loại mạng máy tính - Nêu đƣợc một số mô hình chuẩn hóa 1.1 Giới thiệu về mạng máy tính Vào giữa những năm 50, những hệ thống máy tính đầu tiên ra đời sử dụng các bóng đèn điện tử nên kích thƣớc rất cồng kềnh và tiêu tốn nhiều năng lƣợng.
Việc nhập dữ liệu vào máy tính đƣợc thực hiện thông qua các bìa đục lỗ và kết quả đƣợc đƣa ra máy in, điều này làm mất rất nhiều thời gian và bất tiện cho ngƣời sử dụng. Đến giữa những năm 60, cùng với sự phát triển của các ứng dụng trên máy tính và nhu cầu trao đổi thông tin với nhau, một số nhà sản xuất máy tính đã 5 nghiên cứa chế tạo thành công các thiết bị truy cập từ xa tới các máy tính của họ, và đây chính là những dạng sơ khai của hệ thống mạng máy tính. Đến đầu những năm 70, hệ thống thiết bị đầu cuối 3270 của IBM ra đời cho phép mở rộng khả năng tính toán của các trung tâm máy tính đến các vùng ở xa. Đến giữa hững năm 70, IBM đã giới thiệu một loạt các thiết bị đầu cuối đƣợc thiết kế chế tạo cho lĩnh vực ngân hàng, thƣơng mại.
Thông qua dây cáp mạng các thiết bị đầu cuối có thể truy cập cùng một lúc đến một máy tính dùng chung. Đến năm 1977, công ty Datapoint Corporation đã tung ra thị trƣờng hệ điều hành mạng của mình là “Attache Resource Computer Network” (Arcnet) cho phép liên kết các máy tính và các thiết bị đầu cuối lại bằng dây cáp mạng, và đó đánh dấu sự ra đời đầu tiên của mạng máy tính. Nói một cách cơ bản, mạng máy tính là hai hay nhiều máy tính đƣợc kết nối với nhau theo một cách nào đó sao cho chúng có thể trao đổi thông tin qua lại với nhau.1: Mô hình mạng cơ bản Mạng máy tính ra đời xuất phát từ nhu cầu muốn chia sẻ và dùng chung dữ liệu. Không có hệ thống mạng thì dữ liệu trên các máy tính độc lập muốn chia sẻ với nhau phải thông qua việc in ấn hay sao chép qua đĩa mềm, CD ROM, … điều này gây rất nhiều bất tiện cho ngƣời dùng.
Các máy tính đƣợc kết nối thành mạng cho phép các khả năng: • Sử dụng chung các công cụ tiện ích • Chia sẻ kho dữ liệu dùng chung • Tăng độ tin cậy của hệ thống • Trao đổi thông điệp, hình ảnh, • Dùng chung các thiết bị ngoại vi (máy in, máy vẽ, Fax, modem …) • Giảm thiểu chi phí và thời gian đi lại.2 Mục đích nối mạng Ngày nay với một lƣợng lớn về thông tin, nhu cầu xử lý thông tin ngày càng cao. Mạng máy tính hiện nay trở nên quá quen thuộc đối với chúng ta, 6 trong mọi lĩnh vực nhƣ khoa học, quân sự, quốc phòng, thƣơng mại, dịch vụ, giáo dục. Hiện nay ở nhiều nơi mạng đã trở thành một nhu cầu không thể thiếu đƣợc. Ngƣời ta thấy đƣợc việc kết nối các máy tính thành mạng cho chúng ta những khả năng mới to lớn nhƣ: Hình 1.2: Chia sẻ máy in qua mạng + Sử dụng chung tài nguyên: Những tài nguyên của mạng (nhƣ thiết bị, chƣơng trình, dữ liệu) khi đƣợc trở thành các tài nguyên chung thì mọi thành viên của mạng đều có thể tiếp cận đƣợc mà không quan tâm tới những tài nguyên đó ở đâu.
Ngƣời ta có thể dễ dàng bảo trì máy móc và lƣu trữ (backup) các dữ liệu chung và khi có trục trặc trong hệ thống thì chúng có thể đƣợc khôi phục nhanh chóng. Trong trƣờng hợp có trục trặc trên một trạm làm việc thì ngƣời ta cũng có thể sử dụng những trạm khác thay thế. + Nâng cao chất lƣợng và hiệu quả khai thác thông tin: Khi thông tin có thể đƣợc sữ dụng chung thì nó mang lại cho ngƣời sử dụng khả năng tổ chức lại các công việc với những thay đổi về chất nhƣ: - Đáp ứng những nhu cầu của hệ thống ứng dụng kinh doanh hiện đại. - Cung cấp sự thống nhất giữa các dữ liệu.
- Tăng cƣờng khả năng xử lý thông tin nhờ kết hợp các bộ phận phân tán - Tăng cƣờng truy nhập tới các dịch vụ mạng khác nhau đang đƣợc cung cấp trên thế giới. Với nhu cầu đòi hỏi ngày càng cao của xã hội nên vấn đề kỹ thuật trong mạng là mối quan tâm hàng đầu của các nhà tin học. Ví dụ nhƣ làm thế nào để truy xuất thông tin một cách nhanh chóng và tối ƣu nhất, trong khi việc xử lý thông tin trên mạng quá nhiều đôi khi có thể làm tắc nghẽn trên mạng và gây ra mất thông tin một cách đáng tiếc. 7 Hiện nay việc làm sao có đƣợc một hệ thống mạng chạy thật tốt, thật an toàn với lợi ích kinh tế cao đang rất đƣợc quan tâm.
Một vấn đề đặt ra có rất nhiều giải pháp về công nghệ, một giải pháp có rất nhiều yếu tố cấu thành, trong mỗi yếu tố có nhiều cách lựa chọn.