Tiểu Luận Về Mạng Máy Tính Căn Bản: Kiến Thức Cần Biết

Mạng máy tính là một hệ thống kết nối các thiết bị điện tử để chia sẻ tài nguyên và thông… 62 trang · Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Tp. Hồ Chí Minh · 2022.

• Tác giả: Nguyễn Phúc Tiền
• Người hướng dẫn: TS. Huỳnh Nguyên Chính
• Trường học: Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Tp. Hồ Chí Minh
• Chuyên ngành: Mạng Máy Tính Căn Bản
• Đề tài: Hướng Dẫn Cơ Bản Về Mạng Máy Tính
• Loại tài liệu: Báo Cáo Môn Học
• Năm xuất bản: 2022
• Địa điểm: Tp. Hồ Chí Minh

Mục lục chi tiết

• 1. CHƯƠNG 1: TÓM TẮT NỘI DUNG
• 1.1. Tổng quan về mạng máy tính
• 1.2. Mạng LAN và WLAN
• 1.2.1. Các chuẩn mạng Wi-Fi
• 1.3. Địa Chỉ IP
• 2. CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ MẠNG
• 2.1. Xây dựng mạng LAN/WLAN cơ bản
• 2.1.1. Xây dựng mạng LAN
• 2.1.2. Xây dựng mạng WLAN cơ bản
• 2.2. Định tuyến tĩnh
• 2.3. Định tuyến động RIP
• 2.4. VLAN, Trunk
• 2.5. VTP, STP
• 2.6. Inter – VLAN Routing
• 3. CHƯƠNG 3: CÀI ĐẶT VÀ CẤU HÌNH DỊCH VỤ
• 3.1. Dịch vụ DNS
• 3.2. Dịch vụ DHCP
• 3.3. Dịch vụ FTP
• 3.4. Dịch vụ Email
• 4. CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Tổng quan về mạng máy tính

Mạng máy tính là một hệ thống kết nối các thiết bị điện tử để chia sẻ tài nguyên và thông tin. Mô hình tham chiếu OSI và TCP/IP là hai mô hình quan trọng trong việc hiểu cách thức hoạt động của mạng. Mô hình OSI gồm 7 tầng, từ tầng vật lý đến tầng ứng dụng, mỗi tầng có chức năng riêng biệt. Mạng LAN, WAN, và MAN là các loại mạng phân loại theo khoảng cách địa lý. Mạng LAN (Local Area Network) thường được sử dụng trong các văn phòng hoặc trường học, trong khi WAN (Wide Area Network) kết nối các mạng LAN ở khoảng cách xa hơn. Mạng Internet là một ví dụ điển hình của WAN. Việc phân biệt các loại mạng theo kỹ thuật truyền tin và mục đích sử dụng cũng rất quan trọng. Các loại mạng như Peer-to-Peer và Client-Server có những ứng dụng khác nhau trong thực tế.

1.1 Mô hình tham chiếu OSI

Mô hình tham chiếu OSI gồm 7 tầng, mỗi tầng có vai trò riêng trong việc xử lý dữ liệu. Tầng vật lý (Physical) xử lý dữ liệu ở dạng bit, trong khi tầng liên kết dữ liệu (Data Link) xử lý dữ liệu ở dạng khung. Tầng vận chuyển (Transport) đảm bảo dữ liệu được truyền tải một cách chính xác, và tầng ứng dụng (Application) tương tác trực tiếp với người dùng. Mô hình TCP/IP cũng tương tự nhưng đơn giản hơn với 4 tầng. Việc hiểu rõ các tầng này giúp người dùng thiết kế và quản lý mạng hiệu quả hơn.

1.2 Phân loại mạng máy tính

Mạng máy tính có thể được phân loại theo nhiều tiêu chí khác nhau. Theo khoảng cách địa lý, mạng LAN, MAN, và WAN là ba loại chính. Mạng LAN thường được sử dụng trong các khu vực nhỏ như văn phòng, trong khi WAN kết nối các mạng LAN ở khoảng cách xa. Theo kỹ thuật truyền tin, mạng có thể là Point-to-Point hoặc Broadcast. Việc phân loại này giúp người dùng lựa chọn giải pháp mạng phù hợp với nhu cầu sử dụng.

II. Thiết kế mạng

Thiết kế mạng là quá trình lập kế hoạch và triển khai các thành phần của mạng máy tính. Việc xây dựng mạng LAN và WLAN cơ bản là bước đầu tiên trong thiết kế mạng. Sơ đồ thiết kế mạng giúp người dùng hình dung cấu trúc mạng và cách thức kết nối giữa các thiết bị. Cấu hình địa chỉ IP cho các thiết bị trong mạng là rất quan trọng để đảm bảo khả năng giao tiếp giữa chúng. Định tuyến tĩnh và động là hai phương pháp chính để quản lý lưu lượng dữ liệu trong mạng. Định tuyến tĩnh sử dụng các tuyến đường cố định, trong khi định tuyến động tự động điều chỉnh các tuyến đường dựa trên tình trạng mạng.

2.1 Xây dựng mạng LAN WLAN cơ bản

Xây dựng mạng LAN và WLAN cơ bản bao gồm việc thiết lập các thiết bị mạng như switch và router. Sơ đồ thiết kế mạng LAN giúp xác định cách thức kết nối giữa các thiết bị. Cấu hình địa chỉ IP cho từng thiết bị là bước quan trọng để đảm bảo chúng có thể giao tiếp với nhau. Kết quả kiểm thử như ping từ một thiết bị đến thiết bị khác cho thấy mạng hoạt động hiệu quả. Việc thiết lập mạng WLAN cũng tương tự, với các điểm truy cập không dây (Access Point) cho phép kết nối các thiết bị di động.

2.2 Định tuyến

Định tuyến là quá trình xác định đường đi cho các gói tin trong mạng. Định tuyến tĩnh sử dụng các tuyến đường cố định, trong khi định tuyến động sử dụng các giao thức như RIP để tự động điều chỉnh các tuyến đường. Việc hiểu rõ về định tuyến giúp người quản trị mạng tối ưu hóa lưu lượng và đảm bảo dữ liệu được truyền tải một cách hiệu quả. Các lệnh cấu hình cho định tuyến cũng rất quan trọng để thiết lập và quản lý các tuyến đường trong mạng.

III. Cài đặt và cấu hình dịch vụ

Cài đặt và cấu hình các dịch vụ mạng như DNS, DHCP, FTP, và Email là rất quan trọng trong việc quản lý mạng. Dịch vụ DNS giúp phân giải tên miền thành địa chỉ IP, trong khi DHCP tự động cấp phát địa chỉ IP cho các thiết bị trong mạng. FTP cho phép truyền tải tệp tin giữa các thiết bị, và dịch vụ Email cung cấp khả năng gửi và nhận thư điện tử. Việc cấu hình đúng các dịch vụ này đảm bảo mạng hoạt động ổn định và hiệu quả.

3.1 Dịch vụ DNS

Dịch vụ DNS (Domain Name System) là một phần quan trọng trong mạng máy tính, giúp chuyển đổi tên miền thành địa chỉ IP. Cấu hình server DNS bao gồm việc thiết lập địa chỉ IP và tên miền. Kết quả kiểm thử cho thấy khả năng truy cập bằng tên miền từ các thiết bị trong mạng. Việc sử dụng DNS giúp người dùng dễ dàng truy cập các dịch vụ trực tuyến mà không cần nhớ địa chỉ IP.

3.2 Dịch vụ DHCP

Dịch vụ DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol) tự động cấp phát địa chỉ IP cho các thiết bị trong mạng. Việc cấu hình dịch vụ DHCP bao gồm việc xác định dải địa chỉ IP và số lượng người dùng tối đa. Kết quả kiểm thử cho thấy các thiết bị nhận địa chỉ IP một cách tự động và hiệu quả. Dịch vụ này giúp giảm thiểu công sức quản lý địa chỉ IP trong mạng.

Nội dung chính

Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Trong chương trình đào tạo chuyên ngành Công nghệ Thông tin tại Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP. Hồ Chí Minh, môn học Mạng máy tính căn bản đóng vai trò trang bị khối kiến thức nền tảng về cấu trúc, nguyên lý truyền thông và kỹ năng vận hành hạ tầng mạng. Đề tài báo cáo môn học của sinh viên Nguyễn Phúc Tiền (MSSV: 20110573), dưới sự hướng dẫn của TS. Huỳnh Nguyên Chính (thực hiện vào tháng 5 năm 2022), tập trung giải quyết yêu cầu kết hợp giữa lý thuyết mạng máy tính và triển khai thực nghiệm mô phỏng trên phần mềm chuyên dụng.

Mục tiêu và nhiệm vụ nghiên cứu của đề tài bao gồm:

1. Hệ thống hóa các khái niệm, mô hình phân tầng, giao thức truyền thông, chuẩn mạng cục bộ không dây (WLAN) và các thuật toán định tuyến cơ bản.
2. Thiết kế và triển khai mô phỏng các phân đoạn mạng cục bộ (LAN), mạng không dây (WLAN), mạng cục bộ ảo (VLAN), cơ chế trung kế (Trunking), giao thức đồng bộ cấu hình (VTP), giao thức chống lặp vòng chuyển mạch (STP) và định tuyến liên VLAN (Inter-VLAN Routing).
3. Triển khai cấu hình các giao thức định tuyến tĩnh (Static Routing) và định tuyến động (Dynamic Routing RIPv2).
4. Cài đặt, phân quyền và kiểm thử hoạt động của các dịch vụ mạng phổ biến bao gồm DNS, DHCP và FTP.

Đối tượng nghiên cứu của báo cáo là các thiết bị chuyển mạch (Switch), bộ định tuyến (Router), điểm truy cập không dây (Access Point), máy chủ dịch vụ (Server) và máy trạm (PC, Laptop). Phạm vi nghiên cứu được giới hạn trong không gian phòng thí nghiệm mô phỏng qua phần mềm Cisco Packet Tracer, với các kịch bản kiểm thử kết nối và dịch vụ căn bản.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp

Khung lý thuyết và mô hình mạng

Báo cáo dựa trên hai mô hình mạng chuẩn hóa:

• Mô hình tham chiếu OSI (Open Systems Interconnection): Cấu trúc 7 tầng gồm Tầng 1 (Physical - xử lý tín hiệu bit; thiết bị Hub, Repeater, cáp truyền dẫn), Tầng 2 (Data Link - xử lý khung dữ liệu frame, địa chỉ vật lý MAC; thiết bị Switch, Bridge, NIC), Tầng 4 (Transport - xử lý segment; thiết bị Gateway, Firewall) và Tầng 7 (Application - giao tiếp trực tiếp với ứng dụng người dùng). Báo cáo phân tích quy trình đóng gói (encapsulation) khi dữ liệu đi từ tầng ứng dụng xuống các tầng dưới và quy trình mở gói (de-encapsulation) ngược lại.
• Mô hình TCP/IP: Cấu trúc 4 tầng gồm Tầng 1 (Network Access / Link / Network Interface), Tầng 2 (Internet), Tầng 3 (Transport) và Tầng 4 (Application).

Phân loại mạng và không gian địa chỉ

Hệ thống mạng được phân loại theo các tiêu chí:

• Khoảng cách địa lý: LAN (mạng cục bộ), MAN (mạng đô thị), WAN (mạng diện rộng), Internet (mạng toàn cầu).
• Kỹ thuật truyền tin: Điểm - Điểm (Point-to-Point) và Quảng bá (Broadcast).
• Mục đích sử dụng: Ngang hàng (Peer-to-Peer), Khách - Chủ (Client-Server), Mạng lưu trữ (SAN).
• Địa chỉ IP: Địa chỉ IPv4 gồm 32 bit (chia thành 4 octet, phân thành 5 lớp A, B, C cho host, D cho multicast, E dự phòng). Địa chỉ IPv6 gồm 128 bit (chia thành các dạng unicast, multicast, anycast).

Chuẩn Wi-Fi	Năm ban hành	Tần số hoạt động	Tốc độ tối đa
IEEE 802.11a	1999	5 GHz	54 Mbps
IEEE 802.11b	1999	2.4 GHz	11 Mbps
IEEE 802.11g	2003	2.4 GHz	54 Mbps
IEEE 802.11n (Wi-Fi 4)	2009	2.4 GHz & 5 GHz	600 Mbps
IEEE 802.11ac (Wi-Fi 5)	2013	5 GHz	1.3 Gbps
IEEE 802.11ax (Wi-Fi 6)	2019	2.4 GHz & 5 GHz	14 Gbps

Phương pháp nghiên cứu

Báo cáo sử dụng phương pháp thiết kế thực nghiệm mô phỏng hệ thống mạng (System Simulation Design). Quy trình thực hiện gồm:

1. Xây dựng sơ đồ tô pô mạng trên phần mềm Cisco Packet Tracer.
2. Phân bổ không gian địa chỉ IP và gán cổng giao tiếp trên thiết bị chuyển mạch, định tuyến.
3. Nhập câu lệnh cấu hình trực tiếp qua giao diện dòng lệnh (CLI - Cisco IOS).
4. Kiểm thử kết nối thông qua giao thức ICMP (lệnh ping), kiểm tra bảng định tuyến (show ip route), bảng trạng thái chuyển mạch (show vlan brief, show vtp status, spanning-tree) và thử nghiệm truyền nhận dữ liệu trên các dịch vụ máy chủ.

Thiết kế và triển khai hệ thống mạng

Cú pháp lệnh cấu hình hệ thống mạng trên Cisco IOS

Lệnh cấu hình	Ý nghĩa và chức năng kỹ thuật
vlan <VLAN-ID>	Khởi tạo VLAN mới trên thiết bị chuyển mạch
name <VLAN-NAME>	Đặt tên định danh cho VLAN
interface <VLAN-PORT>	Truy cập cổng để gán cấu hình
switchport mode access	Thiết lập cổng hoạt động ở chế độ truy cập (Access)
switchport access vlan <VLAN-ID>	Gán cổng vật lý vào một VLAN xác định
switchport mode trunk	Cấu hình cổng hoạt động ở chế độ trung kế (Trunk)
switchport trunk encapsulation dot1q	Đóng gói lưu lượng trung kế theo chuẩn IEEE 802.1Q
show vlan brief	Kiểm tra trạng thái và danh sách các VLAN
show run	Hiển thị toàn bộ cấu hình hiện hành của thiết bị
vtp domain <domain_name>	Thiết lập tên miền VTP để đồng bộ VLAN
vtp mode <client/server/transparent>	Thiết lập chế độ hoạt động cho giao thức VTP
show vtp status	Xem trạng thái cấu hình và thông số giao thức VTP
spanning-tree vlan <VLAN-ID> root primary	Điều chỉnh Bridge Priority, chọn Switch làm Root Switch
router rip / version 2	Kích hoạt tiến trình định tuyến RIP và chuyển sang bản RIPv2
network <major-classful-network>	Khai báo dải mạng tham gia trao đổi thông tin định tuyến
no auto-summary	Tắt tính năng tự động tóm tắt mạng (hỗ trợ mạng con không liên tục)
router eigrp <as> / router ospf <process-id>	Kích hoạt tiến trình định tuyến EIGRP / OSPF

Cấu hình phân đoạn mạng LAN và WLAN cơ bản

• Mạng LAN có dây: Thiết lập mô hình kết nối các máy trạm (PC0, PC1, PC2, Laptop0, Laptop1) qua bộ chuyển mạch Switch 0. Cấu hình địa chỉ IP tĩnh và thực hiện kiểm thử thành công bằng lệnh ping hai chiều giữa Laptop1 và PC1, PC2 và Laptop0.
• Mạng WLAN không dây: Triển khai bộ phát Access Point (AP0) kết nối về Switch 1 và Router 0 (cổng Fa0/2 nhận IP 192.1). Điểm truy cập AP0 được cấu hình tại Port 1 với SSID là NguyenPhucTien, phương thức bảo mật WPA2-PSK với mật mã truy cập 12345678. Các thiết bị đầu cuối PC4, PC5, Laptop2 kết nối thành công qua giao thức không dây và ping thông suốt nội bộ.

Cấu hình phân đoạn VLAN, VTP và STP

• Cấu hình VLAN & Trunking: Thiết lập trên hai thiết bị chuyển mạch SW1 và SW2 kết nối với nhau qua đường Trunking cổng Gig0/1 sử dụng chuẩn đóng gói 802.1Q.

VLAN-ID	Tên VLAN (VLAN-NAME)	Cổng trên SW1	Cổng trên SW2	Dải địa chỉ IP kiểm thử
10	ROOM1	Fa0/1	Fa0/1	192.20/24 (PC1 - PC2)
20	ROOM2	Fa0/2	Fa0/2	Theo quy hoạch cổng
30	ROOM3	Fa0/3	Fa0/3	Theo quy hoạch cổng
40	ROOM4	Fa0/4	Fa0/4	Theo quy hoạch cổng

• Hệ thống VTP và STP: Mô hình gồm 3 thiết bị chuyển mạch (CoreSW1, CoreSW2, AccSW1).
  • VTP: Cấu hình VTP Domain mang tên SPKT. Thiết bị CoreSW1 đóng vai trò VTP Server tạo các VLAN 10, VLAN 20, VLAN 30. Các thiết bị CoreSW2 và AccSW1 đóng vai trò VTP Client nhận đồng bộ cấu hình qua các liên kết Trunk.
  • STP: Xác định cấu trúc cây cầu nối cho VLAN 10. Ban đầu CoreSW1 là Root Switch với Root Port tại Gig0/1 (CoreSW2) và Gig0/2 (AccSW1). Sau đó, thực hiện điều chỉnh giá trị ưu tiên cầu nối để chỉ định CoreSW2 làm Root Switch cho VLAN 10; hệ thống tự động tính toán lại và chuyển đổi Root Port của CoreSW1 thành Gig0/1.

Triển khai các dịch vụ mạng

• Dịch vụ DNS: Máy chủ DNS được thiết lập địa chỉ IP tĩnh, cấu hình phân giải tên miền trỏ về địa chỉ IP của máy chủ web và chỉnh sửa mã nguồn tệp index.html. Kiểm thử thực tế cho thấy máy trạm PC0 truy cập thành công giao diện web qua tên miền và PC1 truy cập qua địa chỉ IP.
• Dịch vụ DHCP: Máy chủ DHCP được cấu hình cấp phát địa chỉ IP động tự động với địa chỉ bắt đầu từ 192.100, số lượng người dùng tối đa (Max Users) là 100. Các máy trạm PC nhận đầy đủ IP, Subnet Mask, Default Gateway và DNS Server từ pool cấp phát.
• Dịch vụ FTP: Máy chủ FTP được kích hoạt tài khoản quản trị và người dùng: tài khoản tien (mật khẩu 123) và tài khoản hcmute (mật khẩu hcmute) với các mức quyền đọc/ghi khác nhau. Tiến hành tạo tệp thử nghiệm mang tên hcmute, kết nối FTP qua CLI trên máy trạm và truyền nhận tệp thành công.

Nội dung chính theo từng chương

CHƯƠNG 1: TÓM TẮT NỘI DUNG

Chương 1 hệ thống hóa toàn bộ khung lý thuyết nền tảng về mạng máy tính:

• Phân tích chi tiết mô hình tham chiếu OSI (7 tầng) và mô hình TCP/IP (4 tầng), làm rõ chức năng của từng tầng từ xử lý bit, frame, segment đến ứng dụng.
• Phân biệt các mô hình mạng theo không gian địa lý (LAN, MAN, WAN, Internet), kỹ thuật truyền tin (Point-to-Point, Broadcast) và kiến trúc ứng dụng (Peer-to-Peer, Client-Server, SAN).
• Thống kê chi tiết các chuẩn mạng không dây Wi-Fi (802.11a, b, g, n, ac, ax) cùng đặc tính kỹ thuật về băng tần và băng thông.
• Trình bày cấu trúc địa chỉ IPv4 (32 bit, 5 lớp mạng A-E), địa chỉ IPv6 (128 bit) và cơ chế định tuyến tĩnh, định tuyến động.
• Cung cấp bảng tổng hợp các lệnh cấu hình trên hệ điều hành Cisco IOS cho VLAN, Trunking 802.1Q, VTP, Spanning-Tree, RIPv2, OSPF và EIGRP.
• Giới thiệu tổng quan về 5 dịch vụ mạng cốt lõi: DHCP, DNS, Web, FTP và Email.

CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ MẠNG

Chương 2 trình bày chi tiết quá trình thiết kế, cấu hình và kiểm thử các kịch bản mạng trên phần mềm mô phỏng:

• Thiết kế mạng LAN/WLAN cơ bản: Xây dựng sơ đồ mạng nội bộ có dây và không dây, thiết lập tham số bảo mật Access Point và kiểm tra kết nối ICMP.
• Định tuyến tĩnh (Static Routing): Cấu hình định tuyến tĩnh trên Router 0 và Router 1 kết nối các dải mạng 172.0/24 qua các giao tiếp Fa0/0 và Fa0/1; kiểm tra bảng định tuyến và lệnh ping từ PC1 sang PC2, PC3.
• Định tuyến động RIP (RIPv2): Triển khai giao thức RIPv2 trên hệ thống gồm 3 bộ định tuyến (Router 5, Router 4, Router 6) kết nối các mạng 192.1 và 200.2, kích hoạt lệnh no auto-summary và kiểm thử ping thành công giữa PC4 và PC7.
• Phân đoạn VLAN và đường trung kế (Trunk): Thiết lập 4 VLAN (ROOM1 đến ROOM4) trên hai Switch SW1 và SW2, cấu hình đường Trunk 802.1Q qua cổng Gig0/1.
• Đồng bộ VTP và tối ưu hóa STP: Cấu hình VTP Domain SPKT, đồng bộ danh sách VLAN từ CoreSW1 sang CoreSW2 và AccSW1. Khảo sát hoạt động của STP trên VLAN 10 và thực hiện thay đổi cấu hình Root Switch từ CoreSW1 sang CoreSW2.
• Định tuyến liên VLAN (Inter-VLAN Routing): Cấu hình Router-on-a-stick trên Router 0 và Switch 0 để cho phép các máy trạm thuộc các VLAN khác nhau (như mạng 192.0) giao tiếp thành công với nhau.

CHƯƠNG 3: CÀI ĐẶT VÀ CẤU HÌNH DỊCH VỤ

Chương 3 tập trung vào cấu hình các dịch vụ máy chủ mạng:

• Dịch vụ DNS: Thiết lập hệ thống phân giải tên miền, gán địa chỉ IP máy chủ và kiểm tra truy cập tài nguyên web từ các máy trạm PC0 và PC1 bằng cả tên miền lẫn địa chỉ IP.
• Dịch vụ DHCP: Cấu hình máy chủ cấp phát IP tự động với dải địa chỉ khởi đầu từ 192.100, giới hạn 100 người dùng; kiểm tra tính năng nhận diện IP tự động trên các máy trạm.
• Dịch vụ FTP: Thiết lập máy chủ truyền tệp tin, tạo tài khoản người dùng (tien/123, hcmute/hcmute), thực hiện tạo tệp kiểm thử hcmute và kiểm tra quá trình gửi/đọc tệp tin từ máy trạm client.
• Dịch vụ Email và Web: Tổng hợp nguyên lý vận hành dịch vụ thư điện tử và phân phối tài liệu web.

CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN

Chương 4 tổng kết kết quả đạt được của báo cáo môn học, khẳng định việc hoàn thành toàn bộ các mục tiêu thiết kế mô phỏng hạ tầng mạng LAN/WLAN, cấu hình định tuyến tĩnh/động, tối ưu hóa chuyển mạch và triển khai các dịch vụ mạng căn bản.

Kết quả và đóng góp

Kết quả kỹ thuật cụ thể

• Kết nối hạ tầng: 100% các sơ đồ thiết kế (LAN, WLAN, Định tuyến tĩnh, RIPv2, VLAN, Inter-VLAN Routing) được kiểm thử thông suốt bằng lệnh ping trên môi trường Packet Tracer.
• Quản trị chuyển mạch: Cấu hình phân chia thành công 4 phân đoạn mạng ảo (VLAN 10: ROOM1, VLAN 20: ROOM2, VLAN 30: ROOM3, VLAN 40: ROOM4); đồng bộ hóa dữ liệu qua VTP Domain SPKT; chuyển đổi thành công vai trò Root Switch trong STP sang CoreSW2 cho VLAN 10.
• Định tuyến: Triển khai hoạt động chính xác cơ chế định tuyến tĩnh và định tuyến động RIPv2 với các câu lệnh network và no auto-summary trên 3 Router (Router 4, 5, 6).
• Vận hành dịch vụ: Triển khai hoàn chỉnh dịch vụ DNS (truy cập tên miền thành công), DHCP (cấp phát dải IP từ 192.100 cho tối đa 100 host) và FTP (kết nối, xác thực và truyền tệp hcmute với 2 người dùng tien và hcmute).

Đóng góp của đề tài

• Tổng hợp hệ thống bảng lệnh Cisco IOS chuẩn hóa cho các tác vụ chuyển mạch và định tuyến căn bản.
• Cung cấp tài liệu hướng dẫn thực hành từng bước từ thiết kế sơ đồ, cấu hình thiết bị đến kiểm tra kết nối chi tiết bằng hình ảnh và thông số kỹ thuật rõ ràng.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

• Hạn chế: Toàn bộ quá trình thiết kế, cấu hình và kiểm thử mới chỉ được thực hiện trên môi trường giả lập phần mềm Cisco Packet Tracer; chưa được triển khai trên hệ thống thiết bị phần cứng thật. Các kịch bản an toàn thông tin mạng dừng lại ở mức cơ bản (WPA2-PSK cho Wi-Fi, phân quyền user trên FTP), chưa triển khai danh sách kiểm soát truy cập (ACL) hay tường lửa chuyên sâu.
• Hướng nghiên cứu tiếp: Mở rộng cấu hình các giao thức định tuyến động nâng cao như OSPF đa vùng hoặc EIGRP; tích hợp thêm các giải pháp an ninh mạng (Access Control List, Port Security, VPN) và chuyển giao mô hình thực nghiệm lên các thiết bị chuyển mạch/định tuyến vật lý tại phòng thí nghiệm.

Giá trị tham khảo

Báo cáo môn học này là tài liệu tham khảo hữu ích cho sinh viên các ngành Công nghệ Thông tin, Kỹ thuật Mạng, An toàn Thông tin và Điện tử Viễn thông khi tiếp cận môn học Mạng máy tính căn bản. Các nội dung có giá trị ứng dụng cao gồm:

• Bảng tổng hợp câu lệnh Cisco IOS cho các giao thức chuyển mạch và định tuyến.
• Quy trình chuẩn để cấu hình và kiểm tra giao thức VTP, STP và định tuyến liên VLAN (Inter-VLAN Routing).
• Kịch bản thiết lập các dịch vụ mạng căn bản (DNS, DHCP, FTP) trên nền tảng mô phỏng.

Câu hỏi thường gặp

1. Điểm truy cập không dây (Access Point) trong đề tài được thiết lập với những thông số kỹ thuật nào?

Thiết bị Access Point (AP0) được kết nối qua cổng Fa0/3 của Switch 1 và Fa0/2 của Router 0 (IP 192.1). Tại Port 1, AP0 được cấu hình phát sóng với tên mạng (SSID) là NguyenPhucTien, chuẩn bảo mật WPA2-PSK với mật khẩu xác thực là 12345678.

2. Hệ thống chuyển mạch chia bao nhiêu VLAN và cấu hình đường trung kế (Trunk) ra sao?

Hệ thống chia thành 4 VLAN trên hai switch SW1 và SW2: VLAN 10 (tên ROOM1, cổng Fa0/1), VLAN 20 (tên ROOM2, cổng Fa0/2), VLAN 30 (tên ROOM3, cổng Fa0/3) và VLAN 40 (tên ROOM4, cổng Fa0/4). Hai switch kết nối trung kế với nhau qua cổng Gig0/1 sử dụng chuẩn đóng gói IEEE 802.1Q (dot1q).

3. Giao thức STP được cấu hình và điều chỉnh như thế nào giữa các thiết bị Core Switch?

Trong mô hình gồm CoreSW1, CoreSW2 và AccSW1 thuộc VTP Domain SPKT, ban đầu CoreSW1 là Root Switch cho VLAN 10. Sau đó, tác giả sử dụng câu lệnh điều chỉnh giá trị Bridge Priority (spanning-tree vlan 10 root primary) để chuyển quyền Root Switch sang CoreSW2, làm thay đổi cấu trúc cổng Designated Port và Root Port của hệ thống.

4. Dịch vụ DHCP và FTP trên máy chủ được thiết lập với các tham số cụ thể nào?

Dịch vụ DHCP được cấu hình cấp phát địa chỉ IP tự động bắt đầu từ địa chỉ 192.100 với số lượng người dùng tối đa là 100 (Max Users = 100). Dịch vụ FTP được thiết lập với 2 tài khoản người dùng gồm tien (mật khẩu 123) và hcmute (mật khẩu hcmute) có phân quyền khác nhau, được kiểm thử truyền nhận tệp tin mang tên hcmute.

5. Báo cáo đã tổng hợp các chuẩn mạng Wi-Fi nào và tốc độ tối đa của từng chuẩn là bao nhiêu?

Báo cáo thống kê 6 chuẩn Wi-Fi: 802.11a (1999, 54 Mbps, 5 GHz), 802.11b (1999, 11 Mbps, 2.4 GHz), 802.11g (2003, 54 Mbps, 2.4 GHz), 802.11n/Wi-Fi 4 (2009, 600 Mbps, 2.4 GHz & 5 GHz), 802.11ac/Wi-Fi 5 (2013, 1.3 Gbps, 5 GHz) và 802.11ax/Wi-Fi 6 (2019, 14 Gbps, 2.4 GHz & 5 GHz).

Kết luận

Báo cáo môn học Mạng máy tính căn bản của sinh viên Nguyễn Phúc Tiền đã hoàn thành đầy đủ các nội dung từ khảo sát lý thuyết đến thiết kế thực nghiệm mô phỏng trên Cisco Packet Tracer. Đề tài triển khai thành công các kỹ thuật chuyển mạch VLAN/VTP/STP, kỹ thuật định tuyến tĩnh, định tuyến động RIPv2 và các dịch vụ mạng DNS, DHCP, FTP với kết quả kiểm thử thông suốt. Đây là tài liệu thực hành có tính ứng dụng cao, giúp củng cố kiến thức nền tảng và kỹ năng cấu hình thiết bị mạng cho sinh viên khối ngành Công nghệ Thông tin.

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG 1: TÓM TẮT NỘI DUNG 1. Tổng quan về mạng máy tính 1. Mô hình tham chiếu OSI: Mô hình tham chiếu OSI gồm 7 tầng (layer). - Layer 1 (Physical - Tầng vật lý): xử lý dữ liệu dạng bit; thiết bị mạng hoạt động ở tầng này là Hub, Repeaters, Cables, Fibers, Wireless.

- Layer 2 (Data link - Tầng liên kết dữ liệu): xử lý dữ liệu dạng khung (frame); liên quan đến địa chỉ vật lý (phổ biến là địa chỉ MAC); thiết bị mạng hoạt động ở tầng này là Switch, Bridges, Modems, các cards mạng. - Layer 4 (Transport - Tầng vận chuyển): Xử lý dữ liệu ở dạng segment; thiết bị hoạt động ở tầng này là Gateways, Firewall. - Layer 7 (Application - Tầng ứng dụng) làm việc trực tiếp với người dùng 1. Mô hình TCP/IP Tầng 1- Network Access (Link hay Network Interface) Tầng 2 - Internet Tầng 3 - Transport: Tầng 4 – Application: 1.

Phân biệt các loại mạng máy tính: Theo khoảng cách địa lý: - LAN (Local Area Network): Mạng cục bộ - MAN (Metropolitan Area Networks): Mạng địa phương - WAN (Wide Area Networks): Mạng diện rộng - Internet: Mạng toàn cầu Theo kỹ thuật truyền tin: - Point- to – Point - Broadcast 3 0 0 Theo mục đích người sử dụng: - Peer – To – Peer - Client – Server - Mạng lưu trữ (SAN) 1. Trong quá trình đóng gói, dữ liệu từ tầng ứng dụng được chuyển xuống các tầng thấp hơn và thông tin ở mỗi tầng đó được thêm vào. Quá trình mở gói ngược lại với quá trình đóng gói.2: Mạng LAN và WLAN 1.1: Các chuẩn mạng Wi-Fi - 802.11a: ra đời năm 1999, tốc độ tối đa 54Mbps, hoạt động ở dải tần số 5GHz - 802.11b: ra đời năm 1999, tốc độ tối đa 11Mbps, hoạt động ở dải tần số 2,4GH - 802.11g: ra đời năm 2003, tốc độ tối đa 54 Mbps, hoạt động ở dải tần số 2,4 Gh - 802.11n (WiFi 4): ra đời năm 2009, tốc độ tối đa 600Mbps, hoạt động ở vùng tần số 2,4 Ghz và 5GHz.11ac (WiFi-5): ra đời năm 2013, tốc độ tối đa 1,3Gbps, hoạt động ở vùng tần số 5GHz.11ax (WiFi-6): ra đời năm 2019, tốc độ tối đa 14Gbps, hỗ trợ hoạt động ở vùng tần số 2,4 Ghz và 5GHz 1.3: Địa Chỉ IP - Địa chỉ IP là địa chỉ được dùng để định danh cho một đối tượng trên mạng. - Địa chỉ IP có 32 bit, được chia thành 4 octet, bao gồm 5 lớp: Lớp A, B, C được dùng để gán cho host, lớp D là lớp địa chỉ multicast, lớp E không dùng.

- Địa chỉ Ipv6 có 128bit, được chia thành 3 loại địa chỉ là unicast, multicast, anycast.1: Định tuyến là chức năng của router giúp xác định đường đi cho các gói tin từ nguồn tới đích thông qua hệ thống mạng.2: Các loại định tuyến 1.1: Định tuyến tĩnh Định tuyến tĩnh là loại định tuyến mà trong đó router sử dụng các tuyến đường đi tĩnh để vận chuyển dữ liệu đi.2: Định tuyến động 4 0 0 Định tuyến động là loại định tuyến mà trong đó router sử dụng các tuyến đường đi động để vận chuyển dữ liệu đi.1: VLAN (Virtual LAN) là kỹ thuật được sử dụng trên Switch, dùng để chia một Switch vật lý thành nhiều Switch luận lý.2: VTP là giao thức hoạt động ở tầng liên kết dữ liệu trong mô hình OSI.3: Giao thức STP được sử dụng để giải quyết vấn đề dư thừa kết nỗi bằng cách khóa tạm thời một hoặc một số cổng.4: Các lệnh cấu hình Lệnh Giải thích Vlan <VLAN-ID> Tạo vlan mới Name <VLAN-NAME> Interface <VLAN-PORT> Gán các port vào vlan Switchport mode access Switchport access <VLAN-ID> Interface <TRUNK-PORT> Cấu hình đường trunk (Lệnh cuối là mặc Switchport mode trunk định trên một số dòng switch hoặc Switchport trunk encapsulation dot1q router). Interface <TRUNK-PORT> Chọn cổng để cấu hình trunk no shutdown Show vlan brief Kiểm tra cấu hình Show run Vtp <domain_name> Cấu hình VTP domain vtp mode <client/server/transparent> Cấu hình VTP mode Show vtp status Xem cấu hình vtp Spanning-tree vlan <VLAN-ID> root Điều chỉnh giá trị “Bridge priority” mặc primary định của switch. Chọn switch làm “root switch”. router eigrp <autonomous-system> Kích hoạt giao thức định tuyến EIGRP.

network <network-number> Chọn cổng tham gia vào quá trình trao đổi thông tin định tuyến no auto-summary Quảng bá các mạng con và hỗ trợ mạng không liên tục router ospf <process-id> Khởi tạo tiến trình định tuyến OSPF network <address> <wildcard> area <area- Chọn cổng tham gia vào quá trình trao id> đổi thông tin định tuyến router rip Khởi tạo tiến trình định tuyến RIP 5 0 0 version 2 Bật chế độ RIPv2 network <major-classful-network> Chọn cổng tham gia vào quá trình trao đổi thông tin định tuyến no auto-summary Tắt tính năng tự động tóm tắt các tuyến Bảng 1: Lệnh cấu hình 1.5: Các dịch vụ mạng: 2.1 DHCP: là dịch vụ cấp phát địa chỉ IP tự động cho các người dùng trong hệ thống mạng.2 DNS: dịch vụ phân giải tên miền.3 Web: dịch vụ cung cấp là một tập hợp các văn bản, hình ảnh, tệp tin tài liệu.4 FTP: dịch vụ truyền tập tin trên mạng.5 Email: dịch vụ thư điện tử. CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ MẠNG 2.1 : Xây dựng mạng LAN/WLAN cơ bản 2.1 Xây dựng mạng LAN ❖ Sơ đồ thiết kế Hình 1: Sơ đồ thiết kế mạng LAN ❖ Cấu hình địa chỉ mạng LAN Thiết bị Địa chỉ IP Port(Switch 0) Switch 0 PC0 10.4 Fa0/4 ❖ Kết quả kiểm thử Hình 2: Ping từ Laptop1 đến PC1 Hình 3: Ping từ PC2 đến Laptop0 2.1 Xây dựng mạng WLAN cơ bản ❖ Sơ đồ thiết kế 7 0 0 Hình 4: Sơ đồ thiết kế mạng WLAN ❖ Cấu hình mạng WLAN Thiết bị Địa chỉ IP Port(Switch 0) Switch 1 PC4 192.17 Wireless qua AP0 Laptop2 192.19 Wireless qua AP0 Router 0 192.1 Fa0/2 AccesPoint0 Fa0/3 Acess Point 0 : - Port 1 • SSID : NguyenPhucTien • WPA2-PSK : - PSK Pass – 12345678 8 0 0 ❖ Kết quả kiểm thử Hình 5: Cấu hình Acess Point Hình 6: Kết nối với mạng Wireless qua PC5 9 0 0 Hình 7: Ping từ PC4 đến PC5 và Laptop2 2.1 Định tuyến tĩnh 10 0 0 ❖ Sơ đồ thiết kế Hình 8: Sơ đồ thiết kế định tuyến tĩnh ❖ Cấu hình mạng - Trong mô hình có 3 mạng là : 172.0/24 Thiết bị Địa chỉ IP Port(Switch 0) Default Gateway Switch 0 PC0 172.1 Fa0/1 Thiết bị Địa chỉ IP Port(Switch 0) Default Gateway Switch 1 PC2 172.1 Fa0/1 Câu lệnh cấu hình và địa chỉ các Router : • Router 0 11 0 0 Hình 9: Cấu hình địa chỉ các cổng trên Router0 Hình 10: Cấu hình đường đi định tuyến tĩnh cho Router0 • Router1 : Tương tự Router 0 ta được Interface Fa0/1 có IP : 192.2 Interface Fa0/0 có IP : 192.1 Có cấu hình đường đi là ; Hình 11: Cấu hình đường đi đĩnh tuyến tĩnh cho Router 1 ❖ Kết quả kiểm thử Hình 12: Ping từ PC1 đến PC2 và PC3 12 0 0 Hình 13: Kiểm tra định tuyến trên Router 0 13 0 0 Hình 14: Kiểm tra định tuyến Router 1 2.2 Định tuyến động RIP 14 0 0 ❖ Sơ đồ thiết kế Hình 15: Thiết kế định tuyến động RIP ❖ Cấu hình mạng : ❖ Thiết bị Địa chỉ IP Port(Switch 0) Default Gateway Switch 2 PC4 192.1 Fa0/1 Thiết bị Địa chỉ IP Port(Switch 0) Default Gateway Switch 3 PC6 192.1 Fa0/1 Cấu hình trên các Router 15 0 0 Router 5 ( Bên trái ) : • Gi0/0 : 192.1 • Cấu hình RIP: Hình 16: Cấu hình Ripv2 trên Router 5 Router 4 ( Giữa ) : • Gi0/0 : 200.2 • Cấu hình RIP: Hình 17: Cấu hình Ripv2 trên Router 4 Router 6 ( Phải ) : • Gi0/0 : 192.1 • Cấu hình RIP: Hình 18: Cấu hình Ripv2 trên Router 6 ❖ Kết quả kiểm thử 16 0 0 Hình 19: Kiểm tra định tuyến trên Router 6 Hình 20: Kiểm tra định tuyến trên Router 6 (2) Hình 21: Ping từ PC 4 tới PC 7 17 0 0 2.2 : VLAN, Trunk: Sơ đồ thiết kế Hình 22: Sơ đồ thiết kế trên Packet tracer Bảng chia VLAN, Trunk, IP VLAN-ID VLAN-NAME Port(SW1) Port(SW2) SW1,SW2 10 ROOM1 Fa0/1 Fa0/1 20 ROOM2 Fa0/2 Fa0/2 30 ROOM3 Fa0/3 Fa0/3 40 ROOM4 Fa0/4 Fa0/4 Bảng 2:VLAN Port trunk Giao thức đóng gói SW1 Gig0/1 802.1q Bảng 3:Trunk Địa chỉ IP PC1 (SW1) PC2 (SW2) 18 0 0 Vlan 10 192.20/24 Bảng 4: VLAN-ID Cấu hình và giải thích 1. Cấu hình VLAN trên switch ở phòng server. Tạo VLAN 10 và đặt tên là ROOM1: Hình 23: Tạo VLAN 10 Thiết lập cổng fa0/1 thuộc VLAN 10: Hình 24: Thiết lập cổng thuộc VLAN 10 Lặp lại 2 thao tác trên để lần lượt tạo các VLAN 20, VLAN 30, VLAN 40 Cuối cùng ta cấu hình đường trunk cho cổng giga0/1 bằng lệnh sau: Hình 25: Cấu hình đường trunk Các thiết bị mới hơn không hỗ trợ ISL nên bạn chỉ có thể chạy 802.

Điều đó có nghĩa là không cần lệnh đóng gói vì chỉ có một lệnh đóng gói được hỗ trợ. Kết quả kiểm thử Thông tin VLAN trên switch: 19 0 0 Hình 26: Thông tin VLAN 2.3 VTP, STP: Sơ đồ thiết kế Hình 27: Sơ đồ thiết kế trên Packet tracer Cấu hình và giải thích 1. Cấu hình VTP trên CoreSW1 Hình 28: Cấu hình VTP SPKT 2. Cấu hình VLAN trên CoreSW1 20 0 0 Tạo VLAN 10, VLAN 20, VLAN 30 Hình 29: Tạo VLAN 3.

Cấu hình VTP client trên CoreSW2 và AccSW Hình 30: Cấu hình VTP 4. Cấu hình đường trunk cho các Switch • CoreSW1 Hình 31: Thiết lập đường trunk • CoreSW2 21 0 0 Hình 32: Thiết lập đường trunk • AccSW1 Hình 33: : Thiết lập đường trunk Kết quả kiểm thử Thông tin VLAN trên CoreSW1: 22 0 0 Hình 34: Thông tin VLAN Thông tin VLAN trên CoreSW2: 23 0 0 Hình 35: Thông tin VLAN trên CoreSW2 Thông tin VLAN trên AccSW1 24 0 0 Hình 36: Thông tin VLAN trên AccSW • STP: VLAN 10: ❖ Root Switch là CoreSW1 ❖ Root Port là Gig0/1(CoreSW2), Gig0/2(AccSW1) ❖ Designated Port là Gig/0/2(AccSW1), Gi0/1(CoreSW1) ❖ NonDP 25 0 0 Các thông tin về Bridge ID: • CoreSW1: Hình 37: Thông tin Bridge ID trên coreSW1 • CoreSW2: 26 0 0 Hình 38: Thông tin Bridge ID trên coreSW2 27 0 0 • AccSW1: Hình 39: Thông tin Bridge ID trên AccSW1 Điều chỉnh Root Switch là CoreSW2 cho vlan 10 Hình 40: Thiết lập CoreSW2 cho VLAN 10 • STP: VLAN 10: 28 0 0 ❖ Root Switch là CoreSW2 ❖ Root Port là Gig0/1(CoreSW1), Gig0/2(AccSW1) ❖ Designated Port là Gig/0/2(AccSW1), Gi0/1(CoreSW2) ❖ NonDP Các thông tin về Bridge ID(sau khi điều chỉnh Root Switch là CoreSW2 cho VLAN 10: • CoreSW1 Hình 41: Thông tin Bridge ID trên CoreSW1 29 0 0 • CoreSW2 Hình 42: : Thông tin Bridge ID trên CoreSW2 30 0 0 • AccSW1 Hình 43: Thông tin Bridge ID trên AccSW1 2.