Luận văn tốt nghiệp: Tìm hiểu về Giám sát và Đánh giá mạng - Lê Gia Vĩnh

Tìm hiểu lý thuyết và thực tiễn giám sát, đánh giá mạng qua luận văn chuyên sâu. Kiến thức cần thiết cho quản trị viên mạng chuyên nghiệp.

• Tác giả: Lê Gia Vĩnh
• Người hướng dẫn: PGS.TS Đặng Văn Chuyết
• Trường học: Đại Học Bách Khoa Hà Nội
• Chuyên ngành: Công Nghệ Thông Tin và Truyền Thông
• Đề tài: Tim Hiểu Về Giám Sát Và Đánh Giá Mạng: Lý Thuyết Và Thực Tiễn
• Loại tài liệu: Luận Văn
• Năm xuất bản: 2015
• Địa điểm: Hà Nội

Tóm tắt

I. Khái niệm cơ bản về Giám sát và Đánh giá Mạng

Giám sát và đánh giá mạng là quá trình quan trọng trong quản lý hạ tầng công nghệ thông tin hiện đại. Đây là hoạt động theo dõi liên tục hiệu suất mạng máy tính, phát hiện sự cố và đánh giá chất lượng dịch vụ (QoS). Trong môi trường doanh nghiệp, giám sát mạng giúp đảm bảo các thiết bị mạng hoạt động ổn định, tối ưu hóa băng thông và giảm thời gian downtime. Việc đánh giá mạng không chỉ tập trung vào kiểm tra kỹ thuật mà còn liên quan đến việc đo lường các chỉ số hiệu suất như latency, packet loss, jitter và throughput. Các tổ chức hiện nay coi giám sát mạng là một phần thiết yếu của chiến lược IT governance để duy trì sự tin cậy và bảo mật hệ thống thông tin.

1.1. Định nghĩa Giám sát Mạng

Giám sát mạng là hoạt động liên tục theo dõi trạng thái và hiệu suất các thiết bị mạng như router, switch, firewall và server. Quá trình này bao gồm thu thập dữ liệu, phân tích chỉ số hiệu suất mạng và phát cảnh báo khi phát hiện bất thường. Các công cụ giám sát mạng hiện đại như Cisco, Splunk hay Nagios cho phép quản trị viên theo dõi từ xa các metrics quan trọng.

1.2. Tầm quan trọng của Đánh giá Mạng

Đánh giá mạng giúp xác định hiệu quả hoạt động của hạ tầng mạng và xác định nhu cầu nâng cấp. Thông qua đánh giá hiệu suất, các tổ chức có thể tối ưu hóa chi phí hoạt động, nâng cao trải nghiệm người dùng và phát hiện các lỗ hổng bảo mật. Việc đánh giá định kỳ mạng giúp lên kế hoạch nâng cấp hệ thống một cách hiệu quả.

II. Các Chỉ số Chất lượng Dịch vụ QoS trong Mạng

Chất lượng dịch vụ (QoS) là tập hợp các chỉ số kỹ thuật để đo lường chất lượng của dịch vụ mạng máy tính. QoS bao gồm nhiều thông số quan trọng như bandwidth, latency, jitter, packet loss và availability. Mỗi chỉ số này phản ánh một khía cạnh khác nhau của hiệu suất mạng. Trong các ứng dụng yêu cầu cao như video conference, VoIP hoặc streaming media, QoS đóng vai trò quyết định. Để quản lý hiệu quả chất lượng dịch vụ, các tổ chức cần triển khai các cơ chế QoS như RSVP, DiffServ hay MPLS. Ngoài ra, việc đặt ra SLA (Service Level Agreement) giúp xác định rõ mức độ QoS mà nhà cung cấp dịch vụ cần đảm bảo.

2.1. Các Thông số QoS Chính

Bandwidth là lượng dữ liệu có thể truyền tải trong một khoảng thời gian. Latency là độ trễ của gói tin từ nguồn đến đích, thường được đo bằng milliseconds. Jitter là sự biến động của latency giữa các gói tin liên tiếp. Packet loss là tỷ lệ gói tin mất mát trong quá trình truyền tải. Availability hay độ sẵn sàng là thời gian mà dịch vụ hoạt động bình thường so với tổng thời gian.

2.2. Cơ chế Quản lý QoS

RSVP (Resource Reservation Protocol) cho phép dự trữ tài nguyên mạng trước khi truyền dữ liệu. DiffServ phân loại lưu lượng mạng để xử lý ưu tiên các gói tin quan trọng. MPLS (Multiprotocol Label Switching) sử dụng nhãn để định tuyến gói tin hiệu quả hơn. Các cơ chế này giúp đảm bảo chất lượng dịch vụ ổn định cho các ứng dụng khác nhau.

III. Các Phương pháp và Công cụ Giám sát Mạng

Trong thực tiễn, có nhiều phương pháp giám sát mạng khác nhau, từ các công cụ đơn giản đến các giải pháp toàn diện. Giám sát mạng có thể được thực hiện thông qua các lệnh cơ bản như Ping, Traceroute hoặc sử dụng các phần mềm giám sát chuyên dụng. Các thiết bị đo kiểm như máy ảo hiệu năng, thiết bị IXIA hay máy đo cẩm tay HST-3000 cung cấp thông tin chi tiết về hiệu suất mạng. Phần mềm như Spirent Axon, Cisco ASA, TMG hay các công cụ mã nguồn mở giúp giám sát toàn diện các thông số QoS. Lựa chọn phương pháp phù hợp phụ thuộc vào quy mô mạng, yêu cầu giám sát và ngân sách của tổ chức.

3.1. Công cụ Giám sát Cơ bản

Lệnh Ping kiểm tra kết nối và đo độ trễ đến một máy chủ bằng cách gửi ICMP echo request. Traceroute giúp theo dõi đường đi của gói tin qua các router trung gian. Wireshark là công cụ phân tích lưu lượng mạng chuyên sâu, cho phép bắt và phân tích các gói tin chi tiết. Các công cụ này miễn phí và dễ sử dụng, phù hợp cho giám sát ban đầu của hệ thống mạng.

3.2. Thiết bị và Phần mềm Chuyên dụng

Spirent Axon là nền tảng máy ảo đo kiểm hiệu suất mạng IP với khả năng mô phỏng lưu lượng mạng phức tạp. Thiết bị IXIA XM2 cung cấp các tính năng giám sát và kiểm thử mạng chuyên nghiệp. Máy đo cẩm tay HST-3000 cho phép đo đạc chất lượng dịch vụ tại nhiều điểm khác nhau. Cisco ASA 5520 là thiết bị tường lửa có khả năng giám sát bảo mật mạng mạnh mẽ. Các giải pháp này cung cấp dữ liệu chi tiết hỗ trợ quyết định nâng cấp mạng.

IV. Ứng dụng Giám sát và Đánh giá Mạng trong Thực tiễn Doanh nghiệp

Triển khai giám sát và đánh giá mạng tại các doanh nghiệp như IIG Vietnam là một dự án toàn diện bao gồm khảo sát hiện trạng, lập kế hoạch nâng cấp và triển khai giải pháp. Thông qua khảo sát hiện trạng, các tổ chức xác định những điểm yếu trong hạ tầng mạng và nhu cầu cải thiện. Giải pháp nâng cấp mạng được đề xuất dựa trên phân tích chi tiết các chỉ số hiệu suất hiện tại. Sau khi triển khai, giám sát liên tục bằng các công cụ như TMG hay Cisco ASA giúp duy trì chất lượng dịch vụ ổn định. Các kết quả đánh giá mạng được ghi lại để theo dõi xu hướng và lập kế hoạch phát triển hệ thống lâu dài.

4.1. Khảo sát và Lập kế hoạch Nâng cấp

Khảo sát hiện trạng mạng bao gồm kiểm kê thiết bị, đánh giá hiệu suất và xác định chai cổ chai. Dựa trên dữ liệu khảo sát, lập kế hoạch nâng cấp hệ thống với ưu tiên từng giai đoạn. Phân tích chi phí-lợi ích giúp xác định ROI của dự án nâng cấp. Lập lịch triển khai chi tiết đảm bảo rủi ro downtime được giảm thiểu tối đa.

4.2. Triển khai và Đánh giá Kết quả

Triển khai giải pháp giám sát bao gồm cài đặt phần mềm, thiết bị đo kiểm và cấu hình các thông số. Giám sát kết quả sau triển khai bằng TMG (Threat Management Gateway) và Cisco ASA 5520 (tường lửa). Đánh giá hiệu quả so sánh chỉ số QoS trước và sau nâng cấp. Báo cáo định kỳ giúp quản lý hiệu suất mạng một cách toàn diện và bền vững.

Trích đoạn nội dung tài liệu

Tim hiểu về giám sát và đánh giá mang Lê Gia Vĩnh LỜI CẮM ƠNI Tim xin gửi lời biết ơn sâu sắc đên toàn thế thdy cé Vién Dao tạo sau đại học nói chưng và các thấy cô Viện CNTT&TT - Đại Học Bách Khoa Hà Nội nói riêng đã tận tâm giảng đạy, truyền đạt kiến thức và kinh nghiệm quý báu cho em trong suốt quá trình học tập và nghiên cứu tai trường Đại học Bách Khoa Hả Nội. Thông qua luận văn này, em xin gởi lời cam ơn sâu sắc đến PGS.TS Đặng Văn GChuyết, Bộ môn Truyền thông và Mạng máy tình Viện CNT1&TT ĐHBKHN, người đã tận tỉnh hưởng dẫn, chỉ bảo em trong quá trình thực hiện luận văn tốt xighiệp này Xin gửi lời biết ơn chân thành đến gia định và bạn bè, những người luôn bên cạnh động viên, chía sẻ, giúp đõ trong thời gian học cao học và quả trình thực hiện luận văn Xan chân thành cắm ơn: Tim hiểu về giám sát và đánh giá mang Lê Gia Vĩnh LỜI CAM ĐOAN ‘Téi xin cam đoan đây là công trình nghiên cửu của bản thân, được xuất phát từ yêu câu phải sinh tong công viếc để hình thành hướng nghiên cứu. Cáe số liệu có nguồn gốc rõ ràng tuân thủ đúng nguyên tắc và kết quả trình bảy trong luận văn được thu thập trong quá trình nghiên cứu là trung thực, chưa từng được ai công bỏ trước đây Hà Nội, tháng 9 năm 2015 ˆ Tim hiểu về giám sát và đánh giá mang Lé Gia Vinh MỤC LỤC DANH MỤC CÁC KỸ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾ: DANH MỤC CÁC BẰNG DANH MUC CAC HiNH VE, DO THI Mo DAU. Chuong 1 Chức năng của mạng.1 Giới thiệu chung về mạng máy tính.2 Chức năng của các thiết bị trong mạng 1.1 Mö hình OSI và TCP/IP 1.2 Chức năng các Layer trong mô hình OSI 1.3 Các thiếtbị mạng cơ bản và chức năng gủa chủng.

CHƯƠNG 2: Chất lượng dịch vụ của mạng, 2.1 Khái niệm về chất lượng dịch vụ 2.2 Các thông số Qo8.4 Biến động tré (Fitter) 2.6 Tỉnh sẵn sảng (Đồ tin cây) 2.7 Bao mật 228 SLA 2.3 Yéu chu QoS đổi với các dịch vụ khác nhau 2.4 Các cơ chế của QoS.1 Giao thức ReSerVation (RSVP).2 Các dịch vụ khác biệt (OHfServ).3 Chuyển mạch nhãn đa giao thức (MPLS). Chương 3 — Các phương pháp giám sát và đánh giá mạng, 3.1 Hệ thống thiết bị đo kiểm chất lượng dich vụ mạng, 3.1 8pircnL Axon - Máy ảo hiệu năng mang IP 3.3 Thiết bi IXTA XM2 Tim hiểu về giám sát và đánh giá mang Lê Gia Vĩnh 3.4 May do cẦm tay HST-3000 45 3.2 Một số phần mềm do kiểm chất lượng dịch vu mang 46 3.1 Kiểm 1ra Hệ Thắng Mạng Với Lệnh Ping 46 3. uc nha Hee ee.3 Cucusoft Net Guard. 51 Chương4 Triển khai giám sát và đánh giá mạng tại công ty IIG Vietnam.1 Giới thiệu về công ty IIG Vietnam .2 Khảo sát hiện trạng sở dụng và nâng cấp hệ § thông mạng .2 Giải pháp nâng cắp mạng 37 4.3 Phương án triển khai nâng gấp mạng 72 4.3 Một số kết quả giám sát và đánh giá mạng tại công 1y 75 43.1 Kết quả piám sat bing TMG ke 77 43.2 Kết quả giám sat bing Cisco ASA 5520 - #2 4.4 Đánh giá mạng công ty t6 Chương 5 ~ KẾT LUẬN VẢ KIÊN NGHỊ.

87 Tim hiểu về giám sát và đánh giá mang Lê Gia Vĩnh EIGRP Enhanced IGRP EbbL Fiber Distributed Data Interface -giao dién sé ligu phan bỗ theo cáp quang, TTP Tile Transfer Protocol - Giao thức truyền tập tín TP là một nhóm giao thức truyền thông dựa trên nên công, GIP nghệ IP. ŒTP được sử dụng để truyền tải gói tin GPRS trong mang GSM và UMI Tà viết tắt của fonnal single-pair, hi-bit-rate đigital G.SHDST —_| subscriber line, là phiên bản mới nhất của họ công nghé xDSL High-level Data Link Control - Điều khiển Dala Link ö 1IDLC : Tẳng-cao Hr# TlyperText Transfer Protocol - Giao thúc truyền tải siêu văn bản Internet Message Aooess Protocol - Giao thức Truy cập Thư TMAP Tin Internet IMAP 14 mét giao thức Internet để mỏ rộng các tinh nang cia POP (Post Office Protocol) ISDN Integrated Services Digital Network- mang 36 eae dich vu tich hep TX Tntemnet Packet e2Xchange — trao đôi gói Iternet ICMP Intemet Control Messape Protocol - giao thức thông bảo điêu khiển mạng terneL IGMP Intemet Group Management protocol - Giao thite quan ly nhẻm Internet. IGRP Interior Gateway Routing Protocol - Giao thức địnhtuyến cẳng mạng nội bộ TP Internet Protocol - Giao thức Liên mạng. TREE Trstiune oŸ Electnical and Eleotronies Engineers - họ các chuẩn IEEE đành cho các mạng LAN và mang MAN IBEE 802 - : (metropolitan area network) LSR Label Switching Router - Bộ định tuyến chuyển mạch nhãn LAN Local Area Network - mang cục bộ TLC Tagical Link Control - Điều khiến Tên kết T.ôgic MAC Media access control — điều khiến Iruy cập đường truyền MGCP Media Gateway Control Protocol - mét giao thir diéu khiển 6 Tim hiểu về giám sát và đánh giá mang Lê Gia Vĩnh EIGRP Enhanced IGRP EbbL Fiber Distributed Data Interface -giao dién sé ligu phan bỗ theo cáp quang, TTP Tile Transfer Protocol - Giao thức truyền tập tín TP là một nhóm giao thức truyền thông dựa trên nên công, GIP nghệ IP.

ŒTP được sử dụng để truyền tải gói tin GPRS trong mang GSM và UMI Tà viết tắt của fonnal single-pair, hi-bit-rate đigital G.SHDST —_| subscriber line, là phiên bản mới nhất của họ công nghé xDSL High-level Data Link Control - Điều khiển Dala Link ö 1IDLC : Tẳng-cao Hr# TlyperText Transfer Protocol - Giao thúc truyền tải siêu văn bản Internet Message Aooess Protocol - Giao thức Truy cập Thư TMAP Tin Internet IMAP 14 mét giao thức Internet để mỏ rộng các tinh nang cia POP (Post Office Protocol) ISDN Integrated Services Digital Network- mang 36 eae dich vu tich hep TX Tntemnet Packet e2Xchange — trao đôi gói Iternet ICMP Intemet Control Messape Protocol - giao thức thông bảo điêu khiển mạng terneL IGMP Intemet Group Management protocol - Giao thite quan ly nhẻm Internet. IGRP Interior Gateway Routing Protocol - Giao thức địnhtuyến cẳng mạng nội bộ TP Internet Protocol - Giao thức Liên mạng. TREE Trstiune oŸ Electnical and Eleotronies Engineers - họ các chuẩn IEEE đành cho các mạng LAN và mang MAN IBEE 802 - : (metropolitan area network) LSR Label Switching Router - Bộ định tuyến chuyển mạch nhãn LAN Local Area Network - mang cục bộ TLC Tagical Link Control - Điều khiến Tên kết T.ôgic MAC Media access control — điều khiến Iruy cập đường truyền MGCP Media Gateway Control Protocol - mét giao thir diéu khiển 6 Tim hiểu về giám sát và đánh giá mang Lê Gia Vĩnh DANH MỤC CÁCBẢNG _ Bang 1-1: Các giao thức sử dụng trong từng tầng mô hình O3L Bang 1-2: Các giao thức sử dụng trong từng tầng trong mô hình TCP/IP. Bang 1- 5ø sánh chức năng của các layer trong mô hỉnh OSI Bang 2-1: Lắp mạng Vietel.

Bang 2-2 Lắp mạng FPT. Bang 2-3 Lắp mạng VNPT Bang 2-4 Kiểu lưu lượng và các vẫn đề khi khong thie thi QoS Rang 2-5 Các loại lưu lượng và các dặc trưng của chúng Bang 4-1 “Thông tin IP, MAC Address Bảng 4-2 Danh sach thiét bi Router, Switch Bảng 4-3: Danh sách thiết bị cân mua mới Bảng 4-4: ‘Thong số các rule được thiết lập Bang 4-5: Tảnh giá kết quả giám sát bằng TMG. Bảng 4-6: ảnh giá kết quả giám sát bằng Cisco ASA. Tim hiểu về giám sát và đánh giá mang Lê Gia Vĩnh DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ Hình 1-1: Dòng đữ liệu trên mạng trong mô hình OSI.

14 Hình 1-2: Dóng gói dữ liệu trong trong mô hình OSI 17 Tinh 1-3: So sánh TCP/TF và Oã1. 20 Ilinh 1-4: Thiét bi Bridge. 22 Ilinh 1-5: Thidt bj Repeater 2 Hinh 1-6: Mang ding Hub 23 Hinh 1-7: Mang ding Switch 25 Hinh 1-8: St dung Routers 26 Hình 1-9: Sit dung Gateway 27 Hinh2-1: 3 thanh phan chính của Qo8 co ban 31 Hinh 2-2: Vi du vé packet loss 33 Hình 2-3: So dé nguyén ly MPLS 4i Hình 3-1: Mat sé cach tiép cin dé danh gid QoS 42 Hinh 3-2: May do JDSU HST - 3000. see 48 Ilinh 3-3: Biéu dd dobang thông của BW Meter.

khe 49 Hình 3-4: BWMcter dưa ra cảnh báo khi có truy xuất mạng $1 THỉnh 3-5: Thống kế tỉnh hình sử dụng băng thông 52 Hình 4-1: So dé ting 2 — Phang Admin 58 Hinh 4-2: So dé ting 3 — Phong thi 1 59 Hinh 4-3: Sơ đồ tầng 4— Các phòng họp. 60 Hình 4-4: Sơ đồ tầng 5 Phòng training, hội thảo 6) Hình 4-5: Sơ đồ tầng 6 Phong Sales English, Tu van đu học và Marketing 62 Ilinh 4-6: Sơ đồ tầng 7 Phòng kế toán. 63 1lỉnh 4-7: Sơ đồ tầng § — Phòng Quản lý thí. 64 1lình 4-8: Sơ đề tầng 9 — Phòng Dự Án 65 Hình 4-9: Sơ đồ tầng — Phòng ăn, hoạt động chung 66 Hình 4-10: Sơ đỗ logic mạng công ty IG VicLNam 67 Hình 4-11: Phần mềm TMG 74 Hình 4-12: Sơ dồ mạng trụ sở chỉnh 76 Hình 4-13 Sơ đỗ mạng trung tâm dào tạo 76 Hinh 4-14: Authorization Failures Mã Tim hiểu về giám sát và đánh giá mang Lê Gia Vĩnh DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TÁT Ký hiệu, chữ viết tắt Nghĩa Chuẩn Etheret choLAN, 10 có nghĩa là tốc độ truyền dữ 10BASE-T _ | liêu là 10 Mbps, T có nghĩa là sử dụng cáp xoắn (Twisted- pair) Chuan Fihomet chol.AN,l6c d6 truyén dé héu 14 100 Mbps, 100BASET | ˆ ca sử dụng cắp xoắn Chuẩn Ethernet ehoLAN,tốc độ truyền đữ liệu là 1000 1000BASE-T Mbps, sit dung cap xoan Advanced Data Communications Control Procedure - Thủ.

ADOCP tuc Điều khiến Liên lạc Dữ liệu Cao cấp ASCH American Standard Code for Information Interchange - Chuẩn mã trao đổi théng tin Ica Ki ASKI Abstract Syntax Notation version 1 (ASN.1) - phiên bản chú giải củ pháp trừu tượng số 1 ASP Aclive Server Pawe - Trang chủ tích cực ATP Acceptance Test Procedure (ATP) - thủ tục đo nghiệm thu ARP Address Resolution Protocol - giao thức ARP, giao thức phân giải địa chỉ ATM Asynchronous Transfer Model - Chế dộ Truyền tải Bat đồng bộ BGP order Gatcway Prolocol- giao thức công nỗi biên. Tigilal Subscriber Line — During day (hué bao so, lá công DSL nghệ phục vụ mang truy nhập, truyền dẫn giữa khách hàng và nhỏ cưng oắp địch vụ, truyền lái trên đường đây điện thoại DNS Domain Name System - Hé théng phân giải tên miễn PHœ Dynamic [lost Configuration Protocol giao thức câu hình động máy chủ DiffServ Diiferentiated services Cac dich vu khac biệt Extended Binary Coded Decimal Interchange Code - ma ERCDIC trao đổi mở rộng của số thập phân được mã hóa bing ahi phân ta Tim hiểu về giám sát và đánh giá mang Lê Gia Vĩnh DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ Hình 1-1: Dòng đữ liệu trên mạng trong mô hình OSI. 14 Hình 1-2: Dóng gói dữ liệu trong trong mô hình OSI 17 Tinh 1-3: So sánh TCP/TF và Oã1.