Mạng LAN và Các Phương Pháp Bảo Mật: Đồ Án Tốt Nghiệp Nguyễn Quốc Bảo - Đại Học Bách Khoa Hà Nội

Bảo mật mạng LAN là một yếu tố thiết yếu trong việc bảo vệ thông tin và tài nguyên trong môi trường mạng. 87 trang · Đại Học Bách Khoa Hà Nội · 2023.

• Tác giả: Nguyễn Quốc Bảo
• Người hướng dẫn: Thầy Nguyễn Hoàng Dũng
• Trường học: Đại Học Bách Khoa Hà Nội
• Chuyên ngành: Điện Tử-Viễn Thông
• Đề tài: Bảo Mật Mạng LAN: Các Phương Pháp Hiệu Quả
• Loại tài liệu: đồ án tốt nghiệp
• Năm xuất bản: 2023
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• LỜI NÓI ĐẦU
• 1. PHẦN 1: TỔNG QUAN VỀ MẠNG MÁY TÍNH
• 1. CHƯƠNG 1: CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN
• 1.1. Mạng và kết nối mạng
• 1.2. Các loại hình mạng
• 2. CHƯƠNG 2: MỘT SỐ THIẾT BỊ MẠNG THÔNG THƯỜNG
• 2.1. Card mạng không dây và điểm truy cập
• 3. CHƯƠNG 3: MÔ HÌNH OSI VÀ TCP/IP
• 3.1. Mô hình OSI
• 3.2. Kiến trúc phân tầng
• 3.3. Chức năng của các tầng trong mô hình OSI
• 3.4. Quan hệ giữa các tầng trong mô hình OSI
• 3.5. Mô hình TCP/IP
• 3.6. Kiến trúc phân tầng
• 3.7. Các tầng trong mô hình TCP/IP
• 3.8. Giao thức IP
• 2. PHẦN 2: THIẾT KẾ MẠNG LAN VÀ WAN
• 1. CHƯƠNG 1: THIẾT KẾ MẠNG LAN
• 2.1. Yêu cầu chung
• 2. CHƯƠNG 2: MÔ HÌNH PHÂN LỚP MẠNG LAN
• 2.1. Lớp truy cập
• 2.2. Lớp phân bố
• 3. CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ MẠNG WAN
• 3.1. Các bước thiết kế mạng WAN
• 3.2. Một số topology mạng WAN
• 3.3. Mô hình phân lớp mạng WAN
• 3. PHẦN 3: MỘT SỐ PHƯƠNG THỨC TẤN CÔNG VÀ CÁC BIỆN PHÁP BẢO VỆ MẠNG
• 1. CHƯƠNG 1: MỘT SỐ PHƯƠNG THỨC TẤN CÔNG CHỦ YẾU
• 1.1. Tấn công chủ động
• 1.2. Phương pháp tấn công DoS
• 1.3. Phương pháp tấn công DDoS
• 1.4. Tấn công SYN
• 1.5. Tấn công bị động
• 1.6. Tấn công password
• 1.7. Brute force attacks
• 1.8. Dictionary-based attacks
• 2. CHƯƠNG 2: MỘT SỐ BIỆN PHÁP BẢO VỆ MẠNG
• 2.1. Password truy cập và port sercurity
• 2.2. Password truy cập
• 2.3. Access Control Lists
• 2.4. Packet filtering firewall
• 2.5. Application layer Gateways
• 2.6. Một số mô hình mạng được triển khai bằng firewall
• 2.7. Thiết bị phát hiện xâm nhập hệ thống
• 2.8. Network-based IDSs
• 2.9. Host-based IDSs
• 2.10. Application-based IDSs
• 4. PHẦN 4: XÂY DỰNG HỆ THỐNG MÔ PHỎNG
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN MẠNG MÔ PHỎNG
• 1.1. Mô hình mạng mô phỏng
• 1.2. Yêu cầu thiết kế
• 1.3. Mô tả hệ thống
• 1.4. Các thiết bị triển khai trên hệ thống
• 2. CHƯƠNG 2: TRIỂN KHAI CẤU HÌNH TRÊN CÁC THIẾT BỊ
• 2.1. Cấu hình địa chỉ IP
• 2.2. Cấu hình password truy nhập
• 2.3. Cấu hình phương pháp định tuyến
• 2.4. Cấu hình ACLs
• 2.5. Cấu hình password truy nhập
• 2.6. Cấu hình VLAN
• NHỮNG THUẬT NGỮ VIẾT TẮT
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Tổng quan về Bảo Mật Mạng LAN Tại Sao Quan Trọng

Bảo mật mạng LAN là một yếu tố thiết yếu trong việc bảo vệ thông tin và tài nguyên trong môi trường mạng. Với sự gia tăng của các mối đe dọa từ tấn công mạng, việc hiểu rõ về bảo mật mạng LAN trở nên cần thiết hơn bao giờ hết. Mạng LAN, hay mạng cục bộ, thường được sử dụng trong các tổ chức, doanh nghiệp để kết nối các thiết bị và chia sẻ tài nguyên. Tuy nhiên, nếu không có các biện pháp bảo mật thích hợp, mạng LAN có thể trở thành mục tiêu của các cuộc tấn công, dẫn đến mất mát dữ liệu và thiệt hại tài chính.

1.1. Khái niệm về Bảo Mật Mạng LAN

Bảo mật mạng LAN bao gồm các biện pháp và công nghệ nhằm bảo vệ mạng cục bộ khỏi các mối đe dọa. Điều này bao gồm việc sử dụng các thiết bị bảo mật như tường lửa, hệ thống phát hiện xâm nhập và các chính sách bảo mật nghiêm ngặt.

1.2. Tầm quan trọng của Bảo Mật Mạng LAN

Bảo mật mạng LAN không chỉ bảo vệ thông tin nhạy cảm mà còn đảm bảo tính toàn vẹn và sẵn sàng của hệ thống. Một mạng LAN an toàn giúp ngăn chặn các cuộc tấn công từ bên ngoài và bảo vệ dữ liệu khỏi các mối đe dọa nội bộ.

II. Các Thách Thức trong Bảo Mật Mạng LAN Những Vấn Đề Cần Giải Quyết

Mặc dù có nhiều phương pháp bảo mật, nhưng mạng LAN vẫn phải đối mặt với nhiều thách thức. Các mối đe dọa như tấn công DoS, tấn công DDoS và các hình thức tấn công khác đang ngày càng trở nên phổ biến. Những thách thức này không chỉ đến từ bên ngoài mà còn từ các nhân viên trong tổ chức. Việc thiếu nhận thức về bảo mật có thể dẫn đến những lỗ hổng nghiêm trọng.

2.1. Tấn công DoS và DDoS Nguy Cơ Đối Với Mạng LAN

Tấn công DoS (Denial of Service) và DDoS (Distributed Denial of Service) là những hình thức tấn công phổ biến nhằm làm gián đoạn dịch vụ của mạng LAN. Những cuộc tấn công này có thể gây ra thiệt hại lớn cho tổ chức nếu không có biện pháp phòng ngừa.

2.2. Nguy cơ từ Nhân viên Tấn công Nội Bộ

Tấn công nội bộ là một trong những mối đe dọa lớn nhất đối với bảo mật mạng LAN. Nhân viên có thể vô tình hoặc cố ý gây ra thiệt hại cho hệ thống, do đó việc đào tạo và nâng cao nhận thức về bảo mật là rất quan trọng.

III. Phương Pháp Bảo Mật Mạng LAN Giải Pháp Hiệu Quả

Để bảo vệ mạng LAN khỏi các mối đe dọa, có nhiều phương pháp bảo mật hiệu quả có thể được áp dụng. Các biện pháp này bao gồm việc sử dụng tường lửa, hệ thống phát hiện xâm nhập, và các chính sách bảo mật nghiêm ngặt. Việc kết hợp nhiều phương pháp sẽ tạo ra một lớp bảo vệ vững chắc cho mạng LAN.

3.1. Sử Dụng Tường Lửa Bảo Vệ Mạng LAN

Tường lửa là một trong những công cụ quan trọng nhất trong bảo mật mạng LAN. Nó giúp kiểm soát lưu lượng truy cập vào và ra khỏi mạng, ngăn chặn các mối đe dọa từ bên ngoài.

3.2. Hệ Thống Phát Hiện Xâm Nhập Giám Sát An Ninh

Hệ thống phát hiện xâm nhập (IDS) giúp giám sát hoạt động trên mạng và phát hiện các hành vi bất thường. Điều này cho phép quản trị viên phản ứng kịp thời với các mối đe dọa.

3.3. Chính Sách Bảo Mật Quy Định và Hướng Dẫn

Việc thiết lập các chính sách bảo mật rõ ràng và nghiêm ngặt là rất quan trọng. Các chính sách này cần được truyền đạt đến tất cả nhân viên để đảm bảo mọi người đều hiểu và tuân thủ.

IV. Ứng Dụng Thực Tiễn của Bảo Mật Mạng LAN Kết Quả Nghiên Cứu

Nhiều tổ chức đã áp dụng các phương pháp bảo mật mạng LAN và đạt được những kết quả tích cực. Việc triển khai các biện pháp bảo mật không chỉ giúp ngăn chặn các cuộc tấn công mà còn nâng cao hiệu quả hoạt động của mạng. Các nghiên cứu cho thấy rằng các tổ chức có chính sách bảo mật rõ ràng thường có ít sự cố bảo mật hơn.

4.1. Kết Quả Nghiên Cứu về Bảo Mật Mạng

Nghiên cứu cho thấy rằng việc áp dụng các biện pháp bảo mật như tường lửa và IDS đã giảm thiểu đáng kể số lượng các cuộc tấn công thành công vào mạng LAN.

4.2. Các Tổ Chức Thành Công trong Bảo Mật Mạng

Nhiều tổ chức lớn đã thành công trong việc bảo vệ mạng LAN của họ thông qua việc áp dụng các biện pháp bảo mật hiệu quả. Họ đã giảm thiểu rủi ro và bảo vệ thông tin nhạy cảm của mình.

V. Kết Luận Tương Lai của Bảo Mật Mạng LAN

Bảo mật mạng LAN sẽ tiếp tục là một vấn đề quan trọng trong tương lai. Với sự phát triển của công nghệ và các mối đe dọa ngày càng tinh vi, việc đầu tư vào bảo mật mạng là cần thiết. Các tổ chức cần phải liên tục cập nhật và cải tiến các biện pháp bảo mật của mình để bảo vệ thông tin và tài nguyên.

5.1. Xu Hướng Tương Lai trong Bảo Mật Mạng

Xu hướng bảo mật mạng trong tương lai sẽ tập trung vào việc sử dụng trí tuệ nhân tạo và học máy để phát hiện và ngăn chặn các mối đe dọa một cách hiệu quả hơn.

5.2. Tầm Quan Trọng của Đào Tạo Nhân Viên

Đào tạo nhân viên về bảo mật mạng là một yếu tố quan trọng để giảm thiểu rủi ro. Nhân viên cần được trang bị kiến thức để nhận biết và phản ứng với các mối đe dọa.

Nội dung chính

Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Sự phát triển nhanh chóng của công nghệ thông tin và viễn thông đã đưa mạng máy tính trở thành hạ tầng cốt lõi phục vụ các hoạt động kinh tế, văn phòng và đời sống xã hội. Bắt đầu từ nhu cầu cơ bản là chia sẻ dữ liệu và thiết bị ngoại vi giữa các máy tính độc lập nhằm thay thế phương thức truyền tải thủ công (đĩa mềm, in ấn), mạng máy tính đã mở rộng quy mô thành mạng Internet toàn cầu. Tuy nhiên, sự gia tăng của lưu lượng dữ liệu và số lượng kết nối mạng cũng làm gia tăng nguy cơ mất an toàn thông tin. Khi thông tin truyền qua nhiều nút mạng trung gian, nguy cơ bị sao chép, đánh cắp hoặc xuyên tạc là rất lớn. Thực trạng này đặt ra yêu cầu cấp thiết cho các cơ quan, doanh nghiệp trong việc thiết lập chính sách bảo mật và cấu hình thiết bị mạng hợp lý để ngăn ngừa các mối đe dọa.

Đồ án tốt nghiệp "Mạng LAN và các phương pháp bảo mật" của tác giả Nguyễn Quốc Bảo (lớp ĐT12-K46, Khoa Điện tử - Viễn thông, Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội, dưới sự hướng dẫn của thầy Nguyễn Hoàng Dũng) tập trung giải quyết bài toán thiết kế hạ tầng mạng và thiết lập các giải pháp an ninh mạng cơ bản.

Mục tiêu và nhiệm vụ nghiên cứu của đồ án được xác định rõ:

1. Hệ thống hóa các khái niệm nền tảng về mạng máy tính, môi trường truyền dẫn, các thiết bị phần cứng mạng và hai mô hình tham chiếu tiêu chuẩn (OSI 7 tầng và TCP/IP 4 tầng).
2. Phân tích nguyên tắc và phương pháp thiết kế mạng cục bộ (LAN) và mạng diện rộng (WAN), đặc biệt là mô hình mạng phân lớp (Hierarchical Network Design) ba tầng.
3. Nghiên cứu, phân loại các hình thức tấn công mạng phổ biến (tấn công chủ động, tấn công bị động, tấn công mật khẩu) và các cơ chế phòng thủ kỹ thuật tương ứng (mật khẩu, an ninh cổng, danh sách kiểm soát truy cập ACLs, tường lửa, hệ thống phát hiện xâm nhập IDS).
4. Thiết kế và triển khai cấu hình một hệ thống mạng mô phỏng có ứng dụng các giải pháp phân đoạn mạng (VLAN), định tuyến, kiểm soát truy cập và bảo vệ xác thực.

Về đối tượng và phạm vi nghiên cứu:

• Đối tượng nghiên cứu: Hệ thống mạng cục bộ (LAN), kết nối mạng diện rộng (WAN), các thiết bị chuyển mạch (Switch), định tuyến (Router), máy chủ, giao thức truyền thông TCP/IP và các cơ chế an ninh mạng nội bộ.
• Phạm vi nghiên cứu: Tập trung vào kiến trúc mạng nội bộ cơ quan/doanh nghiệp có phân đoạn logic; sử dụng thiết bị mạng tiêu chuẩn theo kiến trúc Cisco; phạm vi thời gian và công nghệ tại thời điểm xây dựng đồ án với trọng tâm là giao thức IPv4, công nghệ Fast Ethernet và hệ thống mô phỏng thực hành.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu được xây dựng trên các khung lý thuyết mạng máy tính tiêu chuẩn quốc tế và phương pháp luận kỹ thuật viễn thông:

Khung lý thuyết và mô hình kỹ thuật sử dụng:

• Mô hình tham chiếu kết nối các hệ thống mở OSI 7 tầng của Tổ chức Tiêu chuẩn hóa Quốc tế (ISO), bao gồm các tầng: Vật lý, Liên kết dữ liệu, Mạng, Giao vận, Phiên, Trình diễn và Ứng dụng; đi kèm quy trình đóng gói dữ liệu (Encapsulation) và mở gói dữ liệu (De-Encapsulation).
• Mô hình ngăn xếp giao thức TCP/IP 4 tầng (Truy cập mạng, Internet, Giao vận, Ứng dụng) và các giao thức mạng cốt lõi: IP, ICMP, ARP, RARP, TCP, UDP, HTTP, FTP, TFTP, SMTP, Telnet, SNMP, DNS.
• Không gian địa chỉ Internet IPv4 (32-bit), cấu trúc phân chia 5 lớp địa chỉ (A, B, C, D, E), kỹ thuật mặt nạ mạng con (Subnet Mask), kỹ thuật chuyển đổi địa chỉ mạng (NAT), các dải địa chỉ Private IP theo chuẩn IANA và các giao thức cấp phát địa chỉ tự động (BOOTP, DHCP).
• Khung lý thuyết thiết kế mạng phân lớp 3 tầng (Hierarchical Network Design): Lớp truy cập (Access layer), Lớp phân bố (Distribution layer) và Lớp lõi (Core layer).
• Cơ chế phân đoạn mạng logic (VLAN), kỹ thuật an ninh cổng (Port Security), cơ chế lọc gói bằng Access Control Lists (ACLs), công nghệ tường lửa (Packet filtering, Application layer Gateways) và hệ thống phát hiện xâm nhập (NIDS, HIDS, AIDS).

Phương pháp nghiên cứu:

• Phương pháp phân tích và tổng hợp lý thuyết: Khảo sát tài liệu học thuật về kiến trúc mạng, giao thức truyền thông và kỹ thuật an toàn mạng.
• Phương pháp so sánh và đối chiếu kỹ thuật: So sánh các loại môi trường truyền dẫn, so sánh mô hình OSI và TCP/IP, so sánh các hình thái topo mạng (Topology), so sánh đặc tính các dòng thiết bị chuyển mạch và công nghệ WAN.
• Phương pháp thiết kế kỹ thuật phân tầng: Áp dụng phương pháp phân rã hệ thống mạng theo các lớp chức năng độc lập của mô hình phân cấp để hoạch định cấu trúc mạng LAN và WAN.
• Phương pháp thực nghiệm mô phỏng: Thiết lập sơ đồ mạng, xây dựng kịch bản địa chỉ và triển khai các câu lệnh cấu hình chức năng, bảo mật trên hệ thống mô phỏng thiết bị mạng.

Nguồn dữ liệu:

• Toàn bộ cơ sở dữ liệu kỹ thuật, bảng thông số phần cứng, băng thông công nghệ và quy chuẩn cấu hình được trích xuất từ giáo trình chuyên ngành Điện tử - Viễn thông Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội, tài liệu chuẩn hóa của ISO, tổ chức cấp phát số hiệu Internet (IANA) và các tài liệu kỹ thuật mạng từ Cisco Systems.

Thiết kế và triển khai hệ thống kỹ thuật

Trong khuôn khổ đồ án kỹ thuật viễn thông, tác giả xây dựng mô hình mạng mô phỏng nhằm cụ thể hóa các nguyên lý thiết kế và bảo vệ an ninh mạng:

1. Kiến trúc hệ thống mạng mô phỏng:

• Mạng được cấu trúc theo mô hình phân tầng, phân tách ranh giới giữa các vùng mạng nội bộ thông qua thiết bị chuyển mạch và thiết bị định tuyến.
• Phân bố tài nguyên máy chủ theo hai cấp độ: Máy chủ doanh nghiệp (Enterprise server - đặt tại MDF) cung cấp dịch vụ chung như Mail, DNS; Máy chủ nhóm làm việc (Workgroup server - đặt tại IDF) cung cấp dịch vụ chuyên biệt cho từng bộ phận.
• Bố trí các bảng đấu nối HCC (Horizontal Cross-Connect) để nối cáp tầng 1 tới cổng switch và VCC (Vertical Cross-Connect) để kết nối giữa IDF và MDF.

2. Phân đoạn logic và tối ưu luồng dữ liệu:

• Thiết lập công nghệ mạng cục bộ ảo (VLAN) nhằm phân chia miền quảng bá (Broadcast domain) vật lý thành các miền quảng bá logic riêng biệt, giới hạn phạm vi di chuyển của gói tin quảng bá và tăng cường tính bảo mật giữa các phòng ban.
• Thực hiện định tuyến liên mạng (Inter-VLAN routing) tại các cổng thiết bị tầng mạng (Lớp 3 / Router) để kiểm soát lưu thông giữa các VLAN.

3. Triển khai các biện pháp an ninh và kiểm soát:

• Thiết lập hệ thống mật khẩu truy nhập: Bảo vệ các giao diện quản trị thiết bị mạng bao gồm cổng điều khiển trực tiếp (Console), cổng truy cập từ xa (Telnet) và mật khẩu phân quyền quản trị (Enable password / Enable secret).
• Cấu hình an ninh cổng (Port Security): Khóa cổng truy cập dựa trên địa chỉ MAC nhằm ngăn chặn các thiết bị lạ kết nối trái phép vào hạ tầng mạng nội bộ.
• Thiết lập danh sách kiểm soát truy cập (Access Control Lists - ACLs): Cấu hình các bộ lọc gói tin tại các giao diện của Router nhằm cho phép hoặc ngăn chặn lưu lượng dữ liệu dựa trên địa chỉ IP nguồn, địa chỉ IP đích và giao thức.
• Quy hoạch không gian địa chỉ IP và Subnet: Phân hoạch địa chỉ mạng con cho từng phân vùng mạng nhằm tối ưu hóa bảng định tuyến và quản trị lưu lượng tập trung.

Nội dung chính theo từng phần và chương

Bố cục đồ án gồm 4 phần và 10 chương chuyên môn, phản ánh tuần tự từ lý thuyết tổng quan đến thiết kế và triển khai mô phỏng.

Phần 1: Tổng quan về mạng máy tính

Chương 1: Các khái niệm cơ bản

Chương này trình bày định nghĩa về mạng máy tính và nhu cầu chia sẻ tài nguyên. Tác giả phân loại đường truyền vật lý thành đường truyền hữu tuyến (cáp đồng trục, cáp đôi xoắn STP/UTP) và đường truyền vô tuyến (sóng radio, sóng cực ngắn). Các dạng topo mạng cơ bản được phân tích gồm: Bus (xa lộ, dùng terminator và đầu nối T), Ring (vòng, truyền một chiều qua repeater), Star (hình sao, nối tập trung qua Hub/Switch/Router, bán kính cáp giới hạn khoảng 100m), Extended Star (hình sao mở rộng), Hierarchical (phân lớp) và Mesh (tổng hợp, kết nối đa đường, độ tin cậy cao nhưng chi phí lớn, thường dùng cho mạng lõi backbone).

Phân loại theo cơ chế hoạt động gồm hai mô hình:

• Mạng ngang hàng (Peer-to-peer): Thích hợp dưới 10 người dùng, cùng khu vực, không đòi hỏi bảo mật cao, dễ cài đặt.
• Mạng dựa trên máy phục vụ (Client/Server): Áp dụng cho trên 10 người dùng, sử dụng các server chuyên dụng (File/Print server, Mail server, Fax server, Web server) nhằm tối ưu hiệu năng và an ninh, song chi phí đầu tư cao.

Phân loại theo vùng địa lý gồm mạng LAN (phạm vi nhỏ như tòa nhà, trường học; công nghệ Ethernet, Token Ring, FDDI), mạng MAN (bán kính dưới 100km) và mạng WAN (phạm vi quốc gia, lục địa; công nghệ ISDN, DSL, Frame Relay, SONET). Phân loại theo kỹ thuật chuyển mạch gồm: Chuyển mạch kênh (tạo kênh cố định), Chuyển mạch thông báo (lưu và chuyển tiếp bản tin hoàn chỉnh) và Chuyển mạch gói (chia dữ liệu thành các packet nhỏ, truyền linh hoạt, yêu cầu cơ chế đánh số và ráp gói tin).

Chương 2: Một số thiết bị mạng thông thường

Tác giả hệ thống hóa các thiết bị mạng phần cứng, phân tích rõ tầng hoạt động trong mô hình OSI:

• Cáp truyền dẫn (Thiết bị Tầng 1): Phân loại và so sánh chi tiết các chuẩn cáp phổ biến:

Tiêu chí	Cáp xoắn đôi (10BaseT)	Cáp đồng trục mảnh (10Base2)	Cáp đồng trục dầy (10Base5)	Cáp quang
Chi phí	Thấp nhất	Cao hơn cáp xoắn đôi	Cao hơn cáp mảnh	Cao nhất
Độ dài tối đa	100m	185m	500m	Rất xa
Tốc độ truyền	10, 100 Mbps	10 Mbps	10 Mbps	> 100 Mbps
Cài đặt	Dễ	Dễ	Rất dễ	Khó
Chống nhiễu	Dễ bị nhiễu	Tốt	Tốt	Rất tốt
Ứng dụng	Sử dụng rất phổ biến	Môi trường đòi hỏi bảo mật cao	Môi trường đòi hỏi tốc độ, bảo mật cao	Địa điểm yêu cầu bảo mật cao

• Card mạng (NIC): Thiết bị Tầng 2, định danh bằng địa chỉ vật lý MAC dài 48-bit do nhà sản xuất quy định.
• Hub: Hoạt động ở Tầng 1, tất cả các cổng nằm chung trong một vùng xung đột (Collision domain), băng thông bị chia sẻ giữa các nút mạng.
• Bridge và Switch: Hoạt động ở Tầng 2, dùng phần mềm (Bridge) hoặc phần cứng (Switch) để xử lý khung tin dựa trên địa chỉ MAC, tách mỗi cổng thành một vùng xung đột riêng biệt.
• Router: Hoạt động ở Tầng 3, định tuyến gói tin dựa trên địa chỉ logic (IP), mỗi cổng của Router là một vùng quảng bá (Broadcast domain).
• Thiết bị mạng không dây: Gồm Card mạng không dây (Wireless NIC) và Điểm truy cập trung tâm (Access Point - AP).

Chương 3: Mô hình OSI và TCP/IP

Chương này so sánh chi tiết hai kiến trúc phân tầng chuẩn:

• Mô hình OSI 7 tầng: Phân tích nhiệm vụ độc lập của từng tầng từ Tầng 1 (Vật lý) truyền dòng bit, Tầng 2 (Liên kết dữ liệu) truyền khung frame, Tầng 3 (Mạng) định tuyến gói tin, Tầng 4 (Giao vận) truyền dữ liệu đầu-cuối end-to-end, đến Tầng 5 (Phiên), Tầng 6 (Trình diễn) và Tầng 7 (Ứng dụng). Trình bày cơ chế Encapsulation (gắn thêm Header/Trailer tại mỗi tầng khi gửi) và De-Encapsulation (tách bỏ tiêu đề khi nhận).
• Mô hình TCP/IP 4 tầng: Tầng Ứng dụng (gồm HTTP, FTP, TFTP, SMTP, Telnet, SNMP, DNS); Tầng Giao vận (TCP có liên kết connection-oriented; UDP không liên kết connectionless); Tầng Internet (IP, ICMP, ARP, RARP); Tầng Truy cập mạng (Ethernet, Fast Ethernet, FDDI, ATM, Frame Relay).
• Giao thức IP và định địa chỉ IPv4: Cấu trúc 32-bit chia 4 octet (0-255). Ba dạng truyền tin: Unicast, Multicast, Broadcast. Cấu trúc địa chỉ gồm Net ID và Host ID.

Tác giả lập bảng chi tiết các lớp địa chỉ mạng IPv4:

Lớp	Giá trị Octet đầu	Bit nhận diện đầu	Số mạng lý thuyết	Số máy trạm (Host) tối đa
A	0 – 127	0	126 ($2^7 - 2$)	16.777.214 ($2^{24} - 2$)
B	128 – 191	10	16.382 ($2^{14} - 2$)	65.534 ($2^{16} - 2$)
C	192 – 223	110	2.097.150 ($2^{21} - 2$)	254 ($2^8 - 2$)
D	224 – 239	1110	Dùng cho Multicast / Dự phòng	Không chia host
E	240 – 254	11110	Dùng cho Nghiên cứu thí nghiệm	Không chia host

Trình bày phương pháp tính Subnet Mask thông qua phép toán logic AND; phân định dải địa chỉ Private IP gồm 10.0.0.0/8, 172.16.0.0/12 đến 172.31.0.0/12, và 192.168.0.0/16 đến 192.168.255.0/16; giải pháp chuyển đổi địa chỉ NAT, cấp phát động qua BOOTP/DHCP và định hướng phát triển địa chỉ IPv6 128-bit.

---

Phần 2: Thiết kế mạng LAN và WAN

Chương 1: Thiết kế mạng LAN

Nêu rõ 4 yêu cầu thiết kế mạng LAN: Đảm bảo chức năng (Functionality), Khả năng mở rộng (Scalability), Khả năng thích ứng với công nghệ tương lai (Adaptability) và Khả năng quản lý (Manageability). Phân tích vị trí triển khai phòng máy chủ: Enterprise server đặt tại MDF, Workgroup server đặt tại IDF; sử dụng các thanh đấu nối HCC và VCC để giảm nguy cơ hỏng cổng thiết bị. Thiết kế phân theo tầng OSI: Lớp 1 dùng cáp xoắn đôi UTP Cat5 (Fast Ethernet 100Mbps) và cáp quang cho đường trục; Lớp 2 dùng Switch chia nhỏ Collision domain và cấp phát cổng 10/100/1000Mbps; Lớp 3 dùng Router để ngăn chặn gói tin quảng bá và chia nhỏ Broadcast domain; ứng dụng VLAN để phân chia logic các vùng mạng.

Chương 2: Mô hình phân lớp mạng LAN

Phân tích cấu trúc phân cấp mạng 3 lớp chuẩn:

• Lớp truy cập (Access layer): Kết nối máy trạm/máy chủ vào mạng, chuyển tiếp khung tin dựa trên bảng địa chỉ MAC. Yêu cầu thiết bị giá thành thấp, mật độ cổng cao.

Tác giả đưa ra bảng thông số các dòng switch Cisco cho lớp truy cập:

Dòng switch Cisco	Tầng hoạt động	Số cổng Ethernet	Số cổng Fast Ethernet	Số cổng Gigabit
1900	Lớp 2	12 hoặc 24	2	0
2950	Lớp 2	0	12 hoặc 24	0 hoặc 2
4000	Lớp 2 và Lớp 3	Tối đa 240	Tối đa 240	Tối đa 240
5000	Lớp 2 và Lớp 3	Tối đa 528	Tối đa 266	Tối đa 38

• Lớp phân bố (Distribution layer): Nằm giữa Core và Access. Thực hiện xử lý bóc tách gói tin tầng 3, định tuyến giữa các VLAN, áp dụng các chính sách an ninh (Firewall, ACLs). Thiết bị sử dụng là Router hoặc Multilayer Switch (dòng Cisco 5000, 6000).
• Lớp lõi (Core layer): Chuyển tiếp lưu lượng với tốc độ tối đa, không thực hiện các tác vụ lọc gói tin làm giảm hiệu năng. Thiết bị sử dụng là các dòng chuyển mạch hiệu năng cao như Cisco 6500 và 8000.

Chương 3: Thiết kế mạng WAN

Nêu quy trình thiết kế WAN qua 6 bước: (1) Xác định mạng LAN cần kết nối; (2) Phân tích lưu lượng mạng (data, voice, video); (3) Xác định topo mạng; (4) Lập kế hoạch băng thông; (5) Lựa chọn công nghệ; (6) Đánh giá chi phí và khả năng thực thi.

Bảng so sánh băng thông các công nghệ mạng diện rộng:

Công nghệ WAN	Băng thông cung cấp
Leased Line	Không giới hạn (tùy cấu hình thuê kênh)
ISDN	64 hoặc 128 kbps, PRI < 2 Mbps
X.25	48 kbps
Frame Relay	4 Mbps
ATM	155 Mbps

Phân tích ưu nhược điểm của 3 topo WAN: Point-to-Point (đơn giản nhưng độ trễ cao, hỏng 1 liên kết làm ngắt toàn mạng), Star (giảm độ trễ, tập trung xử lý tại router trung tâm), Mesh (tối ưu nhất, mỗi router có ít nhất 2 liên kết, đảm bảo dự phòng chịu lỗi). Áp dụng mô hình 3 tầng (Core, Distribution, Access) trong WAN.

---

Phần 3: Một số phương thức tấn công và các biện pháp bảo vệ mạng

Chương 1: Một số phương thức tấn công chủ yếu

Phân loại các phương thức xâm nhập mạng thành ba nhóm chính:

• Tấn công chủ động (Active attacks):
  • Tấn công DoS (Từ chối dịch vụ): Mục tiêu làm giảm chất lượng hoặc ngưng trệ hoàn toàn dịch vụ mạng của máy chủ và đường truyền. Hai dạng chính: Tấn công phá hoại tài nguyên (làm tràn băng thông mạng - flooding, cạn kiệt tài nguyên xử lý CPU, RAM) và Tấn công gói tin dị tật (khai thác cấu hình lỏng lẻo, tấn công ứng dụng).
  • Tấn công DDoS (Từ chối dịch vụ phân tán): Thực hiện qua 2 pha: Pha 1 bí mật cài đặt phần mềm độc hại lên nhiều máy tính phân tán trên Internet để tạo mạng lưới máy ma (Zombies); Pha 2 hệ thống điều khiển (Master) phát lệnh đồng loạt để hàng trăm, hàng nghìn zombies cùng gửi lưu lượng tràn ngập mục tiêu.
  • Tấn công SYN (SYN attacks): Lợi dụng quy trình bắt tay ba bước (3-way handshake) của giao thức TCP (gửi gói tin SYN giả mạo địa chỉ nguồn, khiến máy chủ gửi lại gói SYN/ACK và chờ gói ACK phản hồi cho đến khi cạn kiệt hàng đợi kết nối).
  • Các hình thức khác: Tràn bộ đệm (Buffer overflow), Giả mạo địa chỉ (Spoofing).
• Tấn công bị động (Passive attacks): Bắt gói tin trên đường truyền (Sniffing), Quét lỗ hổng hệ thống (Vulnerability scanning) nhằm thu thập thông tin tình báo mà không làm gián đoạn hệ thống.
• Tấn công mật khẩu (Password attacks): Đoán mật khẩu (Password guessing), Tấn công vét cạn (Brute force), Tấn công dựa trên từ điển (Dictionary-based attacks).

Chương 2: Một số biện pháp bảo vệ mạng

Trình bày các giải pháp kỹ thuật phòng thủ:

• Mật khẩu truy cập và bảo vệ cổng (Port Security): Thiết lập mật khẩu bảo vệ trên thiết bị mạng, giới hạn các địa chỉ MAC được phép truy cập trên từng cổng switch.
• Danh sách kiểm soát truy cập (Access Control Lists - ACLs): Bộ quy tắc lọc gói tin trên Router để cho phép hoặc từ chối lưu lượng theo IP và cổng dịch vụ.
• Tường lửa (Firewall): Phân loại Packet filtering firewall (lọc gói tin tầng mạng/giao vận) và Application layer Gateways (tường lửa mức ứng dụng); phân tích mô hình triển khai tường lửa đơn tầng và hệ thống tường lửa kết hợp nhiều tầng.
• Hệ thống phát hiện xâm nhập (IDS): Phân loại NIDS (Network-based IDSs - phát hiện xâm nhập mức mạng), HIDS (Host-based IDSs - mức máy chủ) và AIDS (Application-based IDSs - mức ứng dụng).

---

Phần 4: Xây dựng hệ thống mô phỏng

Chương 1: Tổng quan mạng mô phỏng

Đưa ra sơ đồ mạng mô phỏng phục vụ nghiên cứu thực nghiệm, xác định các yêu cầu kỹ thuật: phân vùng logic các khối chức năng, mô tả các thiết bị được đưa vào triển khai (Switch, Router, các máy trạm và máy chủ).

Chương 2: Triển khai cấu hình trên các thiết bị

Tài liệu thực hiện cấu hình từng bước trên các thiết bị mạng:

1. Cấu hình địa chỉ IP cho các giao diện mạng.
2. Cấu hình mật khẩu truy nhập (Console, Telnet, Enable secret).
3. Cấu hình phương pháp định tuyến cho hệ thống.
4. Cấu hình danh sách kiểm soát truy cập (ACLs) để ngăn chặn lưu lượng trái phép.
5. Cấu hình phân chia mạng cục bộ ảo (VLAN) trên thiết bị chuyển mạch và thiết lập kênh truyền Trunking.

Kết quả và đóng góp

Kết quả kỹ thuật đạt được:

• Hệ thống hóa toàn diện cơ sở lý thuyết thiết kế mạng phân lớp và an toàn thông tin, xây dựng bộ bảng tra cứu thông số kỹ thuật chuẩn cho các loại cáp mạng (10BaseT, 10Base2, 10Base5, cáp quang), không gian địa chỉ IPv4, công nghệ WAN (từ X.25 48 kbps đến ATM 155 Mbps) và danh mục switch Cisco (dòng 1900, 2950, 4000, 5000, 6000, 6500, 8000).
• Phân tích chi tiết bản chất kỹ thuật của các cơ chế tấn công hạ tầng mạng cốt lõi, đặc biệt là cơ chế khai thác tiến trình bắt tay 3 bước TCP (SYN Attack) và kiến trúc tấn công phân tán qua mạng lưới máy ma hai pha (DDoS Zombies/Master).
• Thiết lập thành công mô hình mạng mô phỏng tích hợp đầy đủ các giải pháp an ninh: phân đoạn mạng bằng VLAN, bảo mật phân quyền qua mật khẩu, kiểm soát lưu lượng bằng ACLs và cấu hình định tuyến liên vùng.

Giải pháp và kiến nghị tác giả đề xuất:

• Khuyến nghị áp dụng mô hình phân cấp 3 lớp (Core, Distribution, Access) trong cả thiết kế LAN và WAN nhằm tăng cường tính linh hoạt, khả năng mở rộng (Scalability) và cô lập lỗi cục bộ.
• Kết hợp công nghệ VLAN với danh sách kiểm soát truy cập (ACLs) tại lớp phân bố (Distribution layer) nhằm kiểm soát luồng dữ liệu, thu hẹp miền quảng bá và ngăn chặn việc lây lan các cuộc tấn công flooding trong nội bộ.
• Xây dựng chính sách bảo mật đa tầng, kết hợp an ninh cổng vật lý (Port Security), mật khẩu quản trị mạnh với các thiết bị tường lửa (Firewall) và hệ thống phát hiện xâm nhập (IDS).

Đóng góp tự nêu của đồ án:

• Cung cấp tài liệu tổng hợp mang tính hệ thống từ lý thuyết đến thực hành, hỗ trợ người quản trị mạng nắm bắt quy trình khảo sát, thiết kế và triển khai cấu hình an toàn cho hệ thống mạng cơ quan/doanh nghiệp.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

Hạn chế:

• Toàn bộ kết quả thử nghiệm và kiểm chứng được tiến hành trên môi trường mô phỏng thiết kế, chưa được đo lường thực tế trên hạ tầng vật lý quy mô lớn chịu tải lưu lượng thực (stress-testing under production traffic).
• Các phương thức phòng thủ mạng trong đồ án chủ yếu tập trung vào lớp mạng (L3) và liên kết dữ liệu (L2) thông qua cấu hình lọc gói tin và phân đoạn mạng, chưa nghiên cứu sâu các giải pháp mã hóa dữ liệu đầu-cuối nâng cao (như IPsec/VPN) hoặc các thuật toán phân tích hành vi bất thường tự động của hệ thống IDS.

Hướng nghiên cứu tiếp:

• Triển khai mô hình trên hệ thống thiết bị phần cứng thật của doanh nghiệp.
• Nghiên cứu mở rộng việc cấu hình mạng riêng ảo (VPN) bảo mật liên kết WAN, các tiêu chuẩn bảo mật cho mạng không dây (Wireless LAN), và tích hợp hệ thống tường lửa đa tầng phối hợp phát hiện xâm nhập chuyên sâu.

Giá trị tham khảo

Đồ án có giá trị tham khảo thiết thực cho các đối tượng học thuật và kỹ thuật:

• Đối tượng sử dụng: Sinh viên và học viên chuyên ngành Kỹ thuật Điện tử - Viễn thông, Công nghệ Thông tin, Kỹ thuật Mạng và An toàn thông tin; kỹ sư quản trị hệ thống mạng mới tiếp cận quy trình thiết kế và cấu hình mạng Cisco.
• Nội dung có giá trị tham khảo cao:
  • Bảng tổng hợp thông số kỹ thuật của các môi trường truyền dẫn, các công nghệ WAN và phân bổ các dòng thiết bị chuyển mạch Cisco theo mô hình phân lớp.
  • Phân tích nguyên lý hoạt động của tiến trình bắt tay 3 bước TCP và cơ chế tấn công TCP SYN.
  • Quy trình từng bước triển khai cấu hình các chính sách an ninh mạng: VLAN, ACLs, Port Security và mật khẩu quản trị trên thiết bị mạng.

Câu hỏi thường gặp

1. Mô hình phân lớp mạng LAN được tác giả đề xuất gồm những tầng nào và nhiệm vụ của từng tầng là gì?

Tác giả đề xuất mô hình phân tầng chuẩn gồm 3 lớp:

• Lớp truy cập (Access layer): Kết nối máy trạm/máy chủ với mạng, xử lý khung tin ở Tầng 2 dựa trên bảng địa chỉ MAC.
• Lớp phân bố (Distribution layer): Nằm giữa lớp lõi và lớp truy cập, xử lý gói tin ở Tầng 3, thực hiện định tuyến liên VLAN và áp dụng các chính sách an ninh mạng (Firewall, ACLs).
• Lớp lõi (Core layer): Chuyển tiếp các gói tin giữa các phân vùng mạng với tốc độ cao nhất, không áp dụng các cơ chế lọc gói để tránh làm giảm hiệu năng.

2. Tác giả phân loại và so sánh đặc tính kỹ thuật của các loại cáp truyền dẫn như thế nào?

Tác giả so sánh 4 loại cáp: cáp xoắn đôi 10BaseT (chi phí thấp nhất, dài tối đa 100m, tốc độ 10-100Mbps, dễ cài đặt nhưng dễ bị nhiễu), cáp đồng trục mảnh 10Base2 (chi phí trung bình, dài tối đa 185m, tốc độ 10Mbps, chống nhiễu tốt), cáp đồng trục dầy 10Base5 (chi phí cao hơn cáp mảnh, dài tối đa 500m, tốc độ 10Mbps, rất dễ cài đặt, chống nhiễu tốt) và cáp quang (chi phí cao nhất, cự ly truyền rất xa, tốc độ trên 100Mbps, khó cài đặt nhưng chống nhiễu rất tốt và bảo mật cao).

3. Tấn công TCP SYN Attack được tác giả phân tích dựa trên cơ chế kỹ thuật nào?

Tấn công SYN Attack lợi dụng lỗ hổng trong tiến trình bắt tay 3 bước (3-way handshake) của giao thức TCP. Kẻ tấn công gửi liên tiếp các gói tin có cờ SYN tới máy chủ đích nhưng sử dụng địa chỉ IP nguồn giả mạo. Máy chủ đích ghi nhận yêu cầu, gửi lại gói tin SYN/ACK và chuyển sang trạng thái chờ nhận gói ACK phản hồi từ nguồn. Do địa chỉ nguồn là giả mạo, gói ACK không bao giờ được gửi trả, khiến tài nguyên hàng đợi kết nối của máy chủ bị chiếm dụng hoàn toàn và không thể phục vụ các yêu cầu hợp lệ khác.

4. Các dòng thiết bị chuyển mạch Cisco nào được tác giả phân bổ cho từng lớp trong thiết kế mạng LAN?

• Lớp truy cập (Access layer): Sử dụng các dòng Switch Cisco 1900 (Layer 2, 12 hoặc 24 cổng Ethernet, 2 cổng Fast Ethernet) và Cisco 2950 (Layer 2, 12 hoặc 24 cổng Fast Ethernet, 0 hoặc 2 cổng Gigabit).
• Lớp phân bố (Distribution layer): Sử dụng switch Layer 2/Layer 3 dòng Cisco 4000, Cisco 5000 family và Cisco 6000 family để xử lý định tuyến và lọc gói tin.
• Lớp lõi (Core layer): Sử dụng các dòng chuyển mạch hiệu năng cao như Cisco 6500 và Cisco 8000 nhằm tối ưu hóa tốc độ chuyển tiếp dữ liệu đường trục.

5. Hệ thống mạng mô phỏng trong đồ án được cấu hình các nội dung kỹ thuật an ninh nào?

Hệ thống mạng mô phỏng được tác giả triển khai cấu hình 5 hạng mục kỹ thuật cốt lõi: cấu hình phân bổ địa chỉ IP và Subnet Mask; cấu hình mật khẩu truy cập (Console, Telnet, mật khẩu đặc quyền Enable); cấu hình các giao thức định tuyến; cấu hình danh sách kiểm soát truy cập (ACLs) để lọc gói tin theo chính sách bảo mật; và cấu hình mạng cục bộ ảo (VLAN) kết hợp Trunking để cô lập miền quảng bá giữa các khối làm việc.

Kết luận

Đồ án tốt nghiệp "Mạng LAN và các phương pháp bảo mật" của tác giả Nguyễn Quốc Bảo đã hệ thống hóa chặt chẽ cơ sở lý thuyết về mạng máy tính, mô hình truyền thông phân tầng và các mối đe dọa an toàn thông tin phổ biến. Thông qua việc phân tích chuyên sâu các phương thức tấn công chủ động, bị động và tấn công mật khẩu, nghiên cứu đã đề xuất giải pháp thiết kế mạng phân cấp 3 lớp chuẩn hóa cùng các cơ chế phòng thủ kỹ thuật như VLAN, ACLs, Port Security và mật khẩu quản trị. Mô hình mạng mô phỏng được xây dựng và cấu hình thành công đã chứng minh tính khả thi của quy trình thiết kế hạ tầng mạng an toàn, tạo nguồn tài liệu tham khảo có giá trị chuyên môn cho công tác đào tạo và quản trị hệ thống mạng viễn thông.

Trích đoạn nội dung tài liệu

Đồ án tốt nghiệp Nguyễn Quốc Bảo ĐT12-K46 LỜI CẢM ƠN Đồ án đƣợc hoàn thành là nhờ sự giúp đỡ tận tình của các thầy cô, các bạn đồng niên và những ngƣời thân. Lời đầu tiên em xin bày tỏ lòng biết ơn đến tất cả những ngƣời đã giúp đỡ em trong quá trình học tập và hoàn thành đồ án tốt nghiệp này. Đặc biệt em xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành nhất tới thầy Nguyễn Hoàng Dũng, ngƣời đã trực tiếp hƣớng dẫn và giúp đỡ em trong quá trình nghiên cứu thực hiện đề tài. Em xin chân thành cảm ơn những ý kiến đóng góp hết sức quý báu của thầy giáo phản biện.

Nhân dịp này cho em bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến các thầy cô trong khoa Điện Tử-Viễn Thông trƣờng Đại Học Bách Khoa Hà Nội trong suốt những năm học qua đã cung cấp cho em rất nhiều những kiến thức phục vụ cho công tác sau này. Sinh viên Nguyễn Quốc Bảo 1 LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] Đồ án tốt nghiệp Nguyễn Quốc Bảo ĐT12-K46 MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU .6 PHẦN 1: TỔNG QUAN VỀ MẠNG MÁY TÍNH .8 CHƢƠNG 1: CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN. Mạng và kết nối mạng. Các loại hình mạng .11 CHƢƠNG 2: MỘT SỐ THIẾT BỊ MẠNG THÔNG THƢỜNG.

Card mạng không dây và điểm truy cập .17 CHƢƠNG 3: MÔ HÌNH OSI VÀ TCP/IP. Mô hình OSI. Kiến trúc phân tầng. Chức năng của các tầng trong mô hình OSI.

Quan hệ giữa các tầng trong mô hình OSI. Mô hình TCP/IP. Kiến trúc phân tầng. Các tầng trong mô hình TCP/IP.

Giao thức IP .27 PHẦN 2: THIẾT KẾ MẠNG LAN VÀ WAN.33 CHƢƠNG 1: THIẾT KẾ MẠNG LAN .Yêu cầu chung .36 CHƢƠNG 2: MÔ HÌNH PHÂN LỚP MẠNG LAN. Lớp truy cập. Lớp phân bố .40 CHƢƠNG 3: THIẾT KẾ MẠNG WAN. Các bƣớc thiết kế mạng WAN.

Một số topology mạng WAN. Mô hình phân lớp mạng WAN .44 2 LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] Đồ án tốt nghiệp Nguyễn Quốc Bảo ĐT12-K46 PHẦN 3: MỘT SỐ PHƢƠNG THỨC TẤN CÔNG VÀ CÁC BIỆN PHÁP BẢO VỆ MẠNG .46 CHƢƠNG 1: MỘT SỐ PHƢƠNG THỨC TẤN CÔNG CHỦ YẾU. Tấn công chủ động. Phƣơng pháp tấn công DoS.

Phƣơng pháp tấn công DDoS. Tấn công SYN. Tấn công bị động. Tấn công password.

Brute force attacks. Dictionary-based attacks .53 CHƢƠNG 2: MỘT SỐ BIỆN PHÁP BẢO VỆ MẠNG. Password truy cập và port sercurity. Password truy cập.

Access Control Lists. Packet filtering firewall. Application layer Gateways. Một số mô hình mạng đƣợc triển khai bằng firewall.

Thiết bị phát hiện xâm nhập hệ thống. Network-based IDSs. Host-based IDSs. Application-based IDSs .71 PHẦN 4: XÂY DỰNG HỆ THỐNG MÔ PHỎNG .72 CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN MẠNG MÔ PHỎNG.

Mô hình mạng mô phỏng .1 Yêu cầu thiết kế .2 Mô tả hệ thống. Các thiết bị triển khai trên hệ thống .74 CHƢƠNG 2: TRIỂN KHAI CẤU HÌNH TRÊN CÁC THIẾT BỊ. Cấu hình địa chỉ IP. Cấu hình password truy nhập .75 3 LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] Đồ án tốt nghiệp Nguyễn Quốc Bảo ĐT12-K46 1.

Cấu hình phƣơng pháp định tuyến. Cấu hình ACLs. Cấu hình password truy nhập. Cấu hình VLAN .83 NHỮNG THUẬT NGỮ VIẾT TẮT .85 TÀI LIỆU THAM KHẢO .87 4 LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] Đồ án tốt nghiệp Nguyễn Quốc Bảo ĐT12-K46 MỤC LỤC HÌNH Hình 1.1: Một hệ thống mạng đơn giản .2: Một số topology mạng thông thƣờng .3: Peer to peer network .4: Client/server network .1: Mô hình OSI 7 tầng .2: Quan hệ giữa các tầng trong mô hình OSI .3: Quá trình Encapsulation .4: So sánh giữa OSI và TCP/IP .5: Các lớp địa chỉ IP .1: Mô hình thiết kế mạng LAN .2: Các lớp trong thiết kế mạng LAN .3: Các gói tin chạy trong VLAN .1: Mô hình phân lớp trong thiết kế mạng LAN .1: Mô hình point to point .2: Mô hình star .3: Mô hình mesh .4: Mô hình phân lớp trong thiết kế mạng WAN.1: Quá trình bắt tay 3 bƣớc (3- way handshake) .1: Mô hình triển khai VLAN .3: Application Layer Gateway .4: Mô hình triển khai firewall .5: Mô hình triển khai kết hợp firewall nhiều tầng .6: Vị trí hoạt động của NIDSs .1: Mô hình mạng mô phỏng.72 5 LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] Đồ án tốt nghiệp Nguyễn Quốc Bảo ĐT12-K46 LỜI NÓI ĐẦU Ngày nay, tất cả các nƣớc trên thế giới đều đang dành sự đầu tƣ rất to lơn để phát triển công nghệ thông tin.

Cùng với viễn thông, tin học là một thành phần cốt lõi của công nghệ thông tin. Thuật ngữ “mạng máy tính” đã trở nên quen thuộc và trở thành đối tƣợng nghiên cứu, ứng dụng của rất nhiều ngƣời có nghề nghiệp và phạm vi hoạt động khác nhau. Từ khi ra đời, mạng máy tính đã đáp ứng nhu cầu chia sẻ nguồn tài nguyên, giảm chi phí khi muốn trao đổi dữ liệu và đƣợc sử dụng trong công tác văn phòng một cách rất tiện lợi. Đến nay, do sự phát triển của xã hội, nhu cầu trao đổi thông tin ngày một nhiều, vì vậy mạng máy tính không ngừng phát triển, không ngừng tối ƣu hoá các dịch vụ để đáp ứng yêu cầu đó.

Trong những năm gần đây, internet đã trở thành một công cụ rất thuận tiện và phổ biến trong các hoạt động kinh doanh và giải trí. Trong môi trƣờng mạng, một lƣợng thông tin hay một khối dữ liệu đi từ ngƣời gửi đến ngƣời nhận thƣờng phải qua nhiều nút với sử dụng khác nhau, không có ai có thể đảm bảo rằng thông tin không bị sao chép, đánh cắp hay xuyên tạc. Do đó việc xây dựng và hoạch định ra một chính sách, triển khai xây dựng hệ thống mạng một cách an toàn nhằm tạo ra một môi trƣờng mạng “trong sạch” đang là một vấn đề đƣợc rất nhiều tổ chức, doanh nghiệp, quốc gia quan tâm. Để làm đƣợc điều này, các cơ quan tổ chức cần phải xây dựng cho mình một chính sách bảo vệ môi trƣờng mạng của mình một cách thiết thực nhất.

Dựa trên những yêu cầu đặt ra ban đầu, thông qua những hiểu biết về việc cấu hình thiết bị mạng, phối kết hợp chúng để chúng phát huy đƣợc những điểm mạnh sẵn có và khắc phục đƣợc các điểm yếu cho nhau nhằm đạt đƣợc mục tiêu chính là bảo vệ an toàn cho hệ thống mạng đó. Với đồ án tốt nghiệp đề tài: ”Mạng LAN và các phƣơng pháp bảo mật”, em muốn nêu lên một số phƣơng pháp giúp cho ngƣời quản trị mạng có thể triển khai để bảo vệ mạng trƣớc những tấn công và truy nhập trái phép. 6 LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] Đồ án tốt nghiệp Nguyễn Quốc Bảo ĐT12-K46 Nội dung đồ án đƣợc chia thành các phần: Phần 1: Tổng quan về mạng máy tính Phần 2: Thiết kế mạng LAN và WAN Phần 3: Một số phƣơng pháp tấn công và các biện pháp bảo vệ mạng Phần 4: Xây dựng mô hình hệ thống mô phỏng Kết luận 7 LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] Đồ án tốt nghiệp Nguyễn Quốc Bảo ĐT12-K46 PHẦN 1: TỔNG QUAN VỀ MẠNG MÁY TÍNH CHƢƠNG 1: CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN 1. Mạng và kết nối mạng Ở mức độ cơ bản nhất, mạng (network) bao gồm hai máy tính nối với nhau bằng cáp (cable) sao cho chúng có thể dùng chung dữ liệu.

Mọi mạng máy tính cho dù tinh vi phức tạp đến bao nhiêu đi nữa thì cũng đều bắt đầu từ những hệ thống đơn giản nhƣ vậy. Đây chính là một thành tựu lớn lao trong công nghệ truyền thông. Mạng máy tính phát sinh từ nhu cầu chia sẻ (share) dữ liệu của ngƣời dùng máy tính. Máy tính cá nhân là công cụ tuyệt vời giúp tạo dữ liệu, bảng tính, hình ảnh và nhiều dạng thông tinh khác nhƣng lại không cho phép nhanh chóng chia sẻ dữ liệu bạn đã tạo cho mọi ngƣời cùng xem và thƣởng thức.

Không có hệ thống mạng dữ liệu, muốn mang thông tin sang các máy tính khác bạn chỉ có thể dùng tới sự giúp đỡ của đĩa mềm (floppy), hoặc là in tài liệu cần chia sẻ ra giấy. Đó là sự hạn chế rất lớn của việc thiếu môi trƣờng mạng. Đây chính là sự làm việc trong môi trƣờng độc lập, do đó hiệu quả công việc không cao. Nếu một ngƣời trong môi trƣờng độc lập nối máy tính của mình với máy tính của nhiều ngƣời khác, anh ta sẽ có thể sử dụng dữ liệu trên các máy tính khác, kể cả máy in.

Một nhóm máy tính và các thiết bị ngoại vi kết nối với nhau bởi các đường truyền vật lý theo một kiến trúc nào đó đƣợc gọi là mạng (network), còn khái niệm các máy tính nối với nhau dùng chung tài nguyên gọi là nối mạng (networking). 8 LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] Đồ án tốt nghiệp Nguyễn Quốc Bảo ĐT12-K46 ` ` ` ` Hình 1.1: Một hệ thống mạng đơn giản Đƣờng truyền vật lý dùng để truyền các tín hiệu điện tử giữa các máy tính. Hiện nay cả hai loại đƣờng truyền hữu tuyến (cable) và vô tuyến (wireless) đều đƣợc sử dụng trong việc nối kết mạng máy tính. Đƣờng truyền hữu tuyến gồm có: +Cáp đồng trục (coxial cable).

+Cáp đôi xoắn (twisted pair cable), gồm hai loại STP và UTP. Đƣờng truyền vô tuyến gồm có: +Radio. +Sóng cực ngắn (micro wave). Kiến trúc mạng máy tính (network architecture) thể hiện cách nối các máy tính với nhau ra sao và tập hợp các quy tắc, quy ƣớc mà tất cả các thực thể tham gia truyền thông trên mạng phải tuân theo để đảm bảo cho mạng hoạt động tốt.

Cách nối các máy tính gọi là topology của mạng, còn tập hợp các quy tắc, quy ƣớc truyền thông gọi là giao thức (protocol) của mạng. *Topo mạng: Một số topo thƣờng đƣợc dùng là: 9 LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] Đồ án tốt nghiệp Nguyễn Quốc Bảo ĐT12-K46 +Bus (xa lộ): Tất cả các trạm phân chia chung một đƣờng truyền chính. Đƣòng truyền này đƣợc giới hạn 2 đầu bởi một loại đầu nối đặc biệt gọi là terminator. Mỗi trạm đƣợc nối vào bus qua một đầu nối chữ T.

Khi 1 trạm truyền dữ liệu, tín hiệu đƣợc quảng bá trên 2 chiều của bus, nghĩa là tất cả các trạm còn lại đều có thể nhận đƣợc. +Ring (vòng): Tín hiệu đƣợc lƣu chuyển trên vòng theo một chiều duy nhất. Mỗi trạm đƣợc nối với vòng qua một bộ chuyển tiếp (repeater) có nhiệm vụ nhận tín hiệu và chuyển đến trạm kế tiếp trên vòng. Cần thiết phải có giao thức điều khiển việc cấp phát “quyền” đƣợc truyền dữ liệu trên vòng cho các trạm có nhu cầu.