Đồ án tốt nghiệp: Xây dựng Hệ thống mạng cho Trường Cao đẳng Thực hành FPT Polytechnic Tây Nguyên

Bài viết chi tiết về quy trình xây dựng hệ thống mạng tại FPT Polytechnic Tây Nguyên. Tìm hiểu về hạ tầng, công nghệ và các giải pháp mạng được áp dụng.

• Tác giả: Vương Văn Nam
• Người hướng dẫn: Nguyễn Hải Triều
• Trường học: Trường Cao đẳng Thực hành FPT Polytechnic Tây Nguyên
• Chuyên ngành: Quản trị mạng
• Đề tài: Xây dựng hệ thống mạng cho trường cao đẳng thực hành FPT Polytechnic Tây Nguyên
• Loại tài liệu: Đồ án tốt nghiệp
• Năm xuất bản: 2015
• Địa điểm: Buôn Ma Thuột

Tóm tắt

I. Tổng quan về xây dựng hệ thống mạng FPT Polytechnic Tây Nguyên

Xây dựng hệ thống mạng FPT Polytechnic Tây Nguyên là dự án trọng điểm nhằm hiện đại hóa hạ tầng công nghệ thông tin của trường. Hệ thống mạng được thiết kế dựa trên nền tảng Windows Server 2008 với mô hình Domain Controller. Giải pháp này cho phép quản lý tập trung toàn bộ tài nguyên mạng. Bao gồm tài khoản người dùng, phân quyền truy cập và chia sẻ tài nguyên. Hệ thống phục vụ cho các phòng ban chính: Phòng IT, Phòng đào tạo, Phòng công tác sinh viên và Phòng thư viện. Mỗi phòng ban được cấu hình với chính sách bảo mật riêng. Dự án sử dụng giao thức TCP/IP kết hợp với dịch vụ DNS, DHCP và Active Directory. Mục tiêu chính là đảm bảo hoạt động ổn định, an toàn và hiệu quả. Hệ thống hỗ trợ quản trị viên giám sát và điều phối mọi hoạt động trên mạng nội bộ. Giải pháp này đáp ứng nhu cầu phát triển dài hạn của nhà trường.

1.1. Giới thiệu trường Cao đẳng thực hành FPT Polytechnic Tây Nguyên

Trường Cao đẳng thực hành FPT Polytechnic Tây Nguyên đóng tại thành phố Buôn Ma Thuột. Trường thuộc hệ thống giáo dục FPT Polytechnic với sứ mệnh đào tạo nguồn nhân lực chất lượng cao. Chương trình đào tạo gắn liền với thực hành và nhu cầu thực tế của doanh nghiệp. Trường đào tạo nhiều chuyên ngành thuộc lĩnh vực công nghệ thông tin, quản trị mạng và kỹ thuật phần mềm. Cơ sở vật chất được đầu tư hiện đại phục vụ quá trình học tập. Hệ thống mạng nội bộ là xương sống hỗ trợ toàn bộ hoạt động giảng dạy và quản lý. Việc xây dựng hệ thống mạng chuyên nghiệp giúp nâng cao chất lượng đào tạo.

1.2. Mục tiêu của dự án xây dựng hệ thống mạng

Dự án xây dựng hệ thống mạng FPT Polytechnic Tây Nguyên đặt ra nhiều mục tiêu cụ thể. Thứ nhất, thiết kế hạ tầng mạng ổn định phục vụ hàng trăm máy trạm đồng thời. Thứ hai, triển khai mô hình Domain Controller để quản lý tập trung tài khoản và tài nguyên. Thứ ba, cấu hình dịch vụ DHCP cấp phát địa chỉ IP tự động cho toàn bộ hệ thống. Thứ tư, thiết lập DNS Server hỗ trợ phân giải tên miền nội bộ. Thứ năm, triển khai File Server và Print Server phục vụ chia sẻ tài liệu. Cuối cùng, áp dụng cơ chế bảo mật bằng TMG và sao lưu dữ liệu Active Directory định kỳ.

II. Phân tích thực trạng và hạn chế mạng tại FPT Polytechnic Tây Nguyên

Trước khi xây dựng hệ thống mạng mới, trường FPT Polytechnic Tây Nguyên đối mặt nhiều hạn chế. Hạ tầng mạng cũ sử dụng mô hình Workgroup đơn giản. Quản lý tài khoản người dùng diễn ra rời rạc trên từng máy trạm riêng lẻ. Không có cơ chế quản lý tập trung dẫn đến khó kiểm soát quyền truy cập. Việc chia sẻ tài nguyên giữa các phòng ban gặp nhiều bất cập. Hệ thống thiếu giải pháp bảo mật toàn diện chống lại các mối đe dọa từ mạng nội bộ và bên ngoài. Sao lưu và phục hồi dữ liệu không được thực hiện định kỳ. Địa chỉ IP được cấu hình thủ công gây xung đột và mất thời gian khắc phục. Tình trạng downtime xảy ra thường xuyên ảnh hưởng đến công việc giảng dạy. Các vấn đề này đặt ra yêu cầu cấp thiết phải xây dựng lại toàn bộ hệ thống mạng.

2.1. Hạn chế của sơ đồ mạng cũ tại nhà trường

Sơ đồ mạng cũ của trường sử dụng mô hình Workgroup với cấu trúc peer-to-peer. Mỗi máy tính hoạt động độc lập không có sự liên kết chặt chẽ. Quản trị viên phải cấu hình từng máy một khi có thay đổi. Việc cấp phát tài khoản và phân quyền không đồng bộ giữa các phòng ban. Máy in và tài liệu chia sẻ chỉ hoạt động trong phạm vi nhỏ hẹp. Không có máy chủ trung tâm giám sát lưu lượng và xử lý sự cố. Bảo mật yếu do thiếu tường lửa và cơ chế xác thực tập trung. Hệ thống dễ bị tấn công và mất dữ liệu khi có sự cố xảy ra.

2.2. Tác động của hệ thống mạng lỗi thời đến hoạt động đào tạo

Hệ thống mạng lỗi thời gây ra nhiều tác động tiêu cực đến hoạt động đào tạo. Giảng viên gặp khó khăn khi chia sẻ tài liệu giảng dạy cho sinh viên. Sinh viên không thể truy cập tài nguyên học tập một cách thuận tiện. Phòng IT mất nhiều thời gian xử lý sự cố thay vì tập trung nâng cấp hệ thống. Dữ liệu học tập và quản lý sinh viên không được bảo vệ an toàn. Quá trình đăng ký môn học và tra cứu kết quả bị gián đoạn thường xuyên. Hiệu suất làm việc của toàn bộ nhân viên và giảng viên bị giảm sút rõ rệt. Uy tín của nhà trường bị ảnh hưởng trong mắt phụ huynh và sinh viên.

III. Giải pháp xây dựng hệ thống mạng Domain Controller cho FPT Polytechnic Tây Nguyên

Giải pháp xây dựng hệ thống mạng FPT Polytechnic Tây Nguyên dựa trên mô hình Domain Controller của Microsoft. Hệ thống sử dụng Windows Server 2008 làm nền tảng quản lý tập trung. Domain Controller lưu trữ cơ sở dữ liệu Active Directory chứa toàn bộ thông tin tài khoản và phân quyền. Một Domain Controller chính và một Additional Domain Controller được triển khai đảm bảo tính sẵn sàng cao. Dịch vụ DHCP tự động cấp phát địa chỉ IP cho toàn bộ máy trạm trong mạng nội bộ. DNS Server hỗ trợ phân giải tên miền giúp các máy tính kết nối dễ dàng. File Server và Print Server được cấu hình phục vụ chia sẻ tài liệu và máy in. Dịch vụ WSUS quản lý cập nhật phần mềm tập trung cho toàn bộ hệ thống. TMG đóng vai trò bảo mật biên mạng ngăn chặn các mối đe dọa. Cơ chế Backup và Restore dữ liệu Active Directory được thực hiện định kỳ đảm bảo an toàn thông tin.

3.1. Mô hình chức năng và cấu trúc Domain Controller

Mô hình Domain Controller xây dựng hệ thống mạng FPT Polytechnic Tây Nguyên bao gồm bốn phòng ban chính. Phòng IT chịu trách nhiệm quản trị và vận hành toàn bộ hệ thống mạng. Phòng đào tạo quản lý thông tin khóa học và kết quả học tập của sinh viên. Phòng công tác sinh viên xử lý hồ sơ và quản lý đời sống sinh viên. Phòng thư viện quản lý tài liệu và hệ thống mượn trả sách. Mỗi phòng ban được cấu hình với nhóm tài khoản và chính sách bảo mật riêng biệt. Trưởng phòng được quyền quản lý tài khoản giảng viên trong phòng ban mình. Quản trị viên hệ thống có toàn quyền tạo, sửa và xóa tài khoản trên toàn domain.

3.2. Cấu hình các dịch vụ mạng cốt lõi và bảo mật

Cấu hình các dịch vụ mạng cốt lõi đảm bảo hệ thống hoạt động ổn định và an toàn. DHCP Server được thiết lập với scope phù hợp cho từng subnet trong mạng nội bộ. DNS Server cấu hình bản ghi trỏ về Domain Controller phục vụ xác thực người dùng. File Server triển khai cơ chế Quota giới hạn dung lượng lưu trữ cho từng người dùng. WSUS Server quản lý cập nhật Windows Update tập trung giảm thiểu lỗ hổng bảo mật. TMG Firewall bảo vệ hệ thống khỏi các cuộc tấn công từ bên ngoài. Dịch vụ Terminal cho phép quản trị viên truy cập và điều khiển máy chủ từ xa. Backup Active Directory được thực hiện thường xuyên đảm bảo khả năng phục hồi khi gặp sự cố. Toàn bộ hệ thống được kiểm tra và đánh giá hiệu quả trước khi đưa vào vận hành chính thức.

IV. Kết quả và ứng dụng thực tế của hệ thống mạng FPT Polytechnic Tây Nguyên

Hệ thống mạng FPT Polytechnic Tây Nguyên sau khi triển khai đạt được nhiều kết quả tích cực. Quản lý tập trung toàn bộ tài khoản người dùng qua Active Directory giúp tiết kiệm thời gian quản trị. Địa chỉ IP được cấp phát tự động qua DHCP loại bỏ hoàn toàn xung đột mạng. Người dùng truy cập tài nguyên chia sẻ nhanh chóng thông qua DNS Server và File Server. Hệ thống máy in được quản lý tập trung qua Print Server phục vụ hiệu quả nhu cầu in ấn. Cập nhật phần mềm diễn ra tự động qua WSUS giảm thiểu lỗ hổng bảo mật. TMG Firewall ngăn chặn hiệu quả các mối đe dọa từ mạng bên ngoài. Dữ liệu được sao lưu định kỳ đảm bảo an toàn và sẵn sàng phục hồi khi cần thiết. Hiệu suất làm việc của giảng viên và sinh viên cải thiện đáng kể. Hệ thống mạng trở thành nền tảng vững chắc hỗ trợ hoạt động đào tạo và quản lý của nhà trường.

4.1. Đánh giá hiệu quả và lợi ích mang lại cho nhà trường

Hệ thống mạng mới mang lại hiệu quả vượt trội so với mô hình Workgroup cũ. Thời gian quản trị giảm đáng kể nhờ cơ chế quản lý tập trung từ Domain Controller. Bảo mật hệ thống được nâng cao với chính sách mật khẩu mạnh và phân quyền chi tiết. Sao lưu dữ liệu tự động giúp giảm thiểu rủi ro mất mát thông tin quan trọng. Sinh viên và giảng viên phản hồi tích cực về tốc độ truy cập và ổn định hệ thống. Phòng IT có thêm thời gian tập trung vào nâng cấp và phát triển hệ thống thay vì xử lý sự cố. Chi phí vận hành giảm nhờ quản lý tài nguyên hiệu quả và giảm thời gian downtime.

4.2. Hướng phát triển và mở rộng hệ thống mạng trong tương lai

Hệ thống mạng FPT Polytechnic Tây Nguyên được thiết kế với khả năng mở rộng linh hoạt. Trong tương lai, trường có thể nâng cấp lên Windows Server phiên bản mới hơn để tận dụng tính năng hiện đại. Triển khai thêm máy chủ ảo hóa VMware hoặc Hyper-V tối ưu tài nguyên phần cứng. Mở rộng hệ thống mạng không dây phục vụ nhu cầu truy cập di động của sinh viên. Tích hợp hệ thống quản lý học tập trực tuyến LMS vào hạ tầng mạng hiện tại. Áp dụng giải pháp giám sát mạng chuyên nghiệp như Zabbix hoặc PRTG. Nâng cấp băng thông đường truyền đáp ứng số lượng người dùng ngày càng tăng. Hệ thống mạng sẽ tiếp tục là nền tảng quan trọng hỗ trợ chuyển đổi số của nhà trường.

Nội dung chính

Giới thiệu dự án

Hạ tầng mạng máy tính đóng vai trò xương sống trong kỷ nguyên chuyển đổi số giáo dục. Theo các khảo sát hạ tầng công nghệ thông tin (CNTT) học đường, hơn 45% các cơ sở giáo dục quy mô vừa và nhỏ gặp sự cố gián đoạn dịch vụ, tắc nghẽn băng thông và rò rỉ dữ liệu nội bộ do vận hành mô hình mạng ngang hàng (Workgroup) hoặc hệ thống ảo hóa thiếu quy hoạch tập trung.

Cơ sở Trường Cao đẳng Thực hành FPT Polytechnic Tây Nguyên (Tầng 2, Tòa nhà VIB, 27 Nguyễn Tất Thành, TP. Buôn Ma Thuột) đối mặt với bài toán tối ưu hóa hạ tầng mạng cho 88 máy trạm, 6 máy tính xách tay và 7 máy chiếu phân bổ tại 9 phòng chức năng (3 phòng Lab máy tính, phòng Tuyển sinh, phòng Thư viện, phòng Đào tạo và 3 phòng lý thuyết). Mô hình mạng ban đầu bộc lộ nhiều điểm nghẽn nghiêm trọng:

• Quản trị tài khoản phân tán, không kiểm soát được phiên làm việc của người dùng khi chuyển đổi giữa các phòng máy.
• Thiếu cơ chế kiểm soát truy cập và bảo mật dữ liệu giữa các phòng ban chuyên môn.
• Nguy cơ xung đột địa chỉ IP và lãng phí băng thông cục bộ.
• Thiếu hệ thống phân phối bản vá tự động và tường lửa kiểm soát luồng dữ liệu truy cập Internet.

Mục tiêu cụ thể của dự án:

1. Thiết kế và triển khai kiến trúc mạng phân cấp Domain Controller (DC) trên nền tảng Windows Server Enterprise.
2. Xây dựng máy chủ dự phòng Additional Domain Controller (ADC) nhằm đảm bảo tính sẵn sàng cao (High Availability).
3. Triển khai các dịch vụ mạng lõi: DNS, DHCP kết hợp định tuyến đa mạng con qua Routing and Remote Access Service (RRAS).
4. Thiết lập File Server tập trung, áp dụng hạn ngạch lưu trữ (Storage Quota) 10GB cho mỗi người dùng và bảo mật bằng danh sách kiểm soát quyền (Access Control List - ACL).
5. Tích hợp giải pháp bảo mật biên bằng Microsoft Forefront Threat Management Gateway (TMG), dịch vụ cập nhật tập trung WSUS và ảo hóa ứng dụng Terminal Services/RemoteApp.

Giải pháp Domain Controller của Microsoft được lựa chọn nhờ khả năng quản trị tập trung cơ sở dữ liệu định danh Active Directory Directory Services (AD DS), đồng bộ chính sách nhóm (Group Policy Objects - GPO) trên toàn bộ mạng trạm máy tính và cung cấp cơ chế xác thực Kerberos/NTLMv2 an toàn.

Kết quả kỳ vọng định lượng bao gồm: 99.8% thời gian hoạt động liên tục (uptime) của dịch vụ xác thực người dùng, 100% máy trạm nhận diện địa chỉ IP tự động đúng dải phân định, thời gian triển khai chính sách người dùng dưới 30 giây trên toàn mạng và bảo mật 100% dữ liệu phân vùng nghiệp vụ.

Phạm vi dự án tập trung vào việc thiết kế cấu trúc luận lý (Logical Architecture), cấu hình thiết bị vật lý và triển khai dịch vụ máy chủ tại cơ sở Tây Nguyên; không bao gồm việc can thiệp vào đường truyền Internet trục từ nhà cung cấp dịch vụ viễn thông (ISP).

---

Phân tích và thiết kế giải pháp

Phân tích hiện trạng

Trước khi triển khai, mạng nội bộ vận hành theo cơ chế phân tán kết hợp máy chủ ảo hóa cục bộ, dẫn đến sự thiếu đồng bộ về tài nguyên và suy giảm hiệu năng xử lý.

Tiêu chí phân tích	Mô hình Workgroup ban đầu	Hệ thống ảo hóa chưa quy hoạch	Mô hình Domain Controller đề xuất
Quản trị người dùng	Cục bộ trên từng máy trạm (88 máy)	Phân tán trên từng máy ảo độc lập	Tập trung hóa 100% qua Active Directory
Bảo mật & Phân quyền	Khó kiểm soát, dễ bị leo thang đặc quyền	Phụ thuộc cấu hình riêng lẻ	Phân quyền ACL/NTFS, chính sách GPO đồng bộ
Tính dự phòng	Không có cơ chế dự phòng	Dễ gián đoạn nếu host vật lý quá tải	Dự phòng nóng với Additional Domain Controller
Cấp phát IP & Định tuyến	Cấu hình tĩnh hoặc Router dân dụng	DHCP phân tán, dễ xung đột IP	DHCP Server tích hợp RRAS phân lớp subnet
Quản lý dữ liệu	Phân tán trên ổ cứng cục bộ	Không kiểm soát hạn ngạch lưu trữ	File Server tập trung kèm FSRM Storage Quota

Đánh giá yêu cầu hệ thống theo mô hình MoSCoW:

• Must-have (Bắt buộc): Active Directory DS, DNS Server, DHCP Server, File Server phân quyền, TMG Firewall, GPO bảo mật mật khẩu.
• Should-have (Nên có): Additional Domain Controller dự phòng, FSRM Quota Management (10GB/người), Terminal Services/RemoteApp, WSUS.
• Could-have (Có thể có): Hệ thống chứng chỉ số Active Directory Certificate Services (AD CS), Print Server quản lý in ấn tập trung.
• Won't-have (Chưa triển khai): Kiến trúc Multi-Forest mở rộng liên tỉnh, tích hợp Hybrid Cloud Azure AD.

Thách thức kỹ thuật chính là hạ tầng máy chủ vật lý IBM System x3650 (1 CPU Quad-Core Intel Xeon E5335 2.0 GHz, 2GB RAM DDR2 ECC, HDD SAS 73.4GB) cần được tối ưu hóa tài nguyên để đảm đương đồng thời các dịch vụ mạng mà không gây thắt nút cổ chai (bottleneck) về bộ nhớ và I/O đĩa cứng.

Thiết kế hệ thống

Kiến trúc mạng được thiết kế theo mô hình phân tầng hình sao (Star Topology) kết hợp phân cấp luận lý Active Directory:

                  [ Internet / Cáp quang ISP ]

Danh mục công nghệ và phiên bản triển khai:

• Hệ điều hành máy chủ: Windows Server 2008 Enterprise Edition SP2 (x64/x86).
• Hệ điều hành máy trạm: Windows 7 Professional SP1 (Bản quyền OEM).
• Dịch vụ mạng lõi: Active Directory Domain Services (Domain Functional Level: Windows Server 2008), Microsoft DNS Server, Microsoft DHCP Server tích hợp RRAS.
• Bảo mật & Tường lửa: Microsoft Forefront Threat Management Gateway (TMG) 2010.
• Quản lý file & Cập nhật: File Server Resource Manager (FSRM), Windows Server Update Services (WSUS) 3.0 SP2.
• Thiết bị mạng: Router Cisco 1841 (Cisco IOS Software Release 12.4), Switch Gigabit TP-Link TL-SG1024 (Switching Capacity 48Gbps), Switch TP-Link TL-SL1351, Cáp mạng chống nhiễu Cat5e FTP AMP 3332.

Chính sách bảo mật tài khoản được mã hóa qua GPO: Mật khẩu phức tạp (Complex Passwords) tối thiểu 8-10 ký tự bao gồm chữ hoa, chữ thường, chữ số và ký tự đặc biệt; thời hạn hiệu lực tối đa 42 ngày; cưỡng chế đổi mật khẩu trong lần đăng nhập đầu tiên.

Methodology

Dự án áp dụng phương pháp triển khai thác nước cải tiến (Phase-Gate Waterfall Model) với 6 giai đoạn rõ ràng:

Bảng quản trị rủi ro dự án:

Rủi ro kỹ thuật	Mức độ	Biện pháp giảm thiểu
Hỏng ổ cứng SAS trên Primary DC	Cao	Cấu hình máy chủ Additional Domain Controller đồng bộ liên tục; thiết lập sao lưu System State hàng ngày qua Windows Server Backup.
Xung đột dải địa chỉ IP	Trung bình	Vô hiệu hóa tính năng DHCP trên các Router/Access Point phụ; tập trung quyền cấp phát về DHCP Server duy nhất.
Quá tải RAM trên Server x3650	Cao	Tối ưu hóa dịch vụ chạy nền, phân bổ bộ nhớ ảo Paging File hợp lý, tắt các service không cần thiết (Windows Search, Themes).

---

Implementation và kết quả

Development process

Quá trình hiện thực hóa giải pháp diễn ra qua các phân đoạn cấu hình cụ thể:

1. Khởi tạo Active Directory và Domain Controller: Cấu hình máy chủ chính đóng vai trò Domain Controller quản lý không gian tên miền cục bộ poly.edu.vn. Sử dụng lệnh dcpromo với tệp cấu hình tham số tự động.

:: Kịch bản tự động hóa nâng cấp Domain Controller (unattend.txt)
[CreateDC]
NewDomain=Forest
NewDomainDNSName=poly.edu.vn
DomainNetbiosName=POLY
ForestLevel=3
DomainLevel=3
AutoConfigDNS=Yes
RebootOnCompletion=Yes
DatabasePath="C:\Windows\NTDS"
LogPath="C:\Windows\NTDS"
SYSVOLPath="C:\Windows\SYSVOL"

2. Cấu hình phân lớp Subnet và DHCP Server Scope: Hệ thống mạng được phân chia thành các Subnet riêng biệt đảm bảo an toàn lưu lượng:

• Dải Server: 192.168.1.0/24 (Static IP: Primary DC 192.168.1.2, Additional DC 192.168.1.3, Gateway 192.168.1.1).
• Dải Client Giảng viên & Phòng ban: 192.168.2.0/24.
• Dải Client Sinh viên (Lab 1, 2, 3): 192.168.3.0/24.

Cấu hình DHCP Scope qua dòng lệnh netsh:

:: Khởi tạo Scope DHCP cho khu vực phòng Lab sinh viên
netsh dhcp server add scope 192.168.3.0 255.255.255.0 "Lab_Students" "Cap IP cho Lab 1-2-3"
netsh dhcp server scope 192.168.3.0 add iprange 192.168.3.10 192.168.3.200
netsh dhcp server scope 192.168.3.0 set optionvalue 003 IPADDRESS 192.168.3.1
netsh dhcp server scope 192.168.3.0 set optionvalue 006 IPADDRESS 192.168.1.2 192.168.1.3
netsh dhcp server scope 192.168.3.0 set optionvalue 015 STRING "poly.edu.vn"

3. Phân quyền File Server và thiết lập Quota: Tạo cấu trúc Organizational Units (OUs) tương ứng: OU=BanGiamHieu, OU=DaoTao, OU=TuyenSinh, OU=ThuVien, OU=GiangVien, OU=SinhVien. Áp dụng lệnh thiết lập hạn ngạch đĩa:

# Thiết lập Storage Quota 10GB Hard Limit cho thư mục người dùng qua FSRM
dirquota template add /template:"StudentQuota" /limit:10GB /type:hard
dirquota quota add /path:"D:\Data\Users" /template:"StudentQuota"

4. Cấu hình Router Cisco 1841: Thiết lập giao tiếp FastEthernet, định tuyến tĩnh và chuyển tiếp bản tin DHCP Broadcast (DHCP Relay Agent):

Router(config)# interface FastEthernet0/0
Router(config-if)# ip address 192.168.1.1 255.255.255.0
Router(config-if)# no shutdown
Router(config)# interface FastEthernet0/1
Router(config-if)# ip address 192.168.3.1 255.255.255.0
Router(config-if)# ip helper-address 192.168.1.2
Router(config-if)# no shutdown

Testing và validation

Quá trình kiểm thử được thực hiện qua 4 kịch bản trọng yếu:

Kết quả đo kiểm hiệu năng:

• Thời gian xác thực đăng nhập máy trạm (Logon Time): Trung bình 1.2 giây trong điều kiện mạng tải 100%.
• Độ trễ phản hồi DNS nội bộ (DNS Query Latency): Dưới 2ms đối với các bản ghi phân giải nội miền.
• Băng thông truyền dẫn LAN (Throughput Benchmark): Đạt 940 - 960 Mbps trên các tuyến cáp Cat5e FTP kết nối Switch Gigabit TL-SG1024.
• Tỷ lệ lỗi gói tin (Packet Drop Rate): 0.001% trong quá trình truyền file dữ liệu dung lượng lớn (10GB ISO file).

Kết quả đạt được

Hệ thống đã hoàn thành 100% các hạng mục so với kế hoạch ban đầu:

Hạng mục cam kết	Trạng thái	Chỉ số thực tế đạt được
Triển khai Domain Controller	Hoàn thành	Quản lý tập trung 100% tài khoản cán bộ và sinh viên
Dự phòng nóng (ADC)	Hoàn thành	Tự động đồng bộ Active Directory Database sau mỗi 15 phút
Quản lý hạn ngạch File Server	Hoàn thành	Phân quyền NTFS chuẩn xác, chặn lưu trữ vượt 10GB/user
Kiểm soát an ninh mạng	Hoàn thành	TMG lọc gói tin Stateful Inspection, chặn 100% web độc hại
Triển khai phần mềm tập trung	Hoàn thành	RemoteApp cung cấp ứng dụng đồng bộ không cần cài từng máy

---

Đổi mới và đóng góp

Dự án mang lại những cải tiến kỹ thuật rõ rệt so với các giải pháp quản trị mạng truyền thống:

1. Kiến trúc Active Directory kết hợp ADC phân tán: Loại bỏ điểm nghẽn đơn lẻ (Single Point of Failure), duy trì tính liên tục cho môi trường giáo dục thi cử trực tuyến.
2. Quản lý tài nguyên lưu trữ tự động hóa: Ứng dụng công nghệ File Server Resource Manager kết hợp hạn ngạch động, loại trừ nguy cơ cạn kiệt dung lượng đĩa cứng do dữ liệu rác.
3. Mô hình bảo mật đa lớp: Kết hợp lọc gói tầng biên (Forefront TMG), danh sách kiểm soát truy cập (ACL) tại tầng dữ liệu và chính sách GPO tại tầng điểm cuối.

Dự án cung cấp tài liệu kỹ thuật chuẩn mực về quy trình thiết kế, triển khai và dự toán kinh phí cho các cơ sở giáo dục đại học, cao đẳng quy mô dưới 500 người dùng tại Việt Nam.

---

Ứng dụng thực tế và triển khai

Trường hợp sử dụng thực tế (Use Cases)

• Giảng dạy thực hành tại 3 phòng Lab: Sinh viên đăng nhập tài khoản định danh cá nhân trên bất kỳ máy trạm nào đều nhận được môi trường học tập đồng nhất; phần mềm chuyên ngành được phân phối nhanh chóng qua RemoteApp.
• Quản lý dữ liệu phòng Đào tạo & Tuyển sinh: Hồ sơ điểm, danh sách sinh viên được lưu trữ trên File Server với quyền đọc/ghi phân tách nghiêm ngặt, ngăn chặn truy cập trái phép từ sinh viên hoặc các phòng ban khác.
• Quản trị viên hệ thống: Giám sát toàn bộ lưu lượng, quản lý máy in mạng và triển khai bản vá bảo mật từ xa qua giao diện điều khiển tập trung mà không cần trực tiếp thao tác tại từng phòng máy.

Dự toán ngân sách và chiến lược triển khai

Tổng chi phí đầu tư thiết bị và bản quyền phần mềm được tối ưu hóa ở mức 294.000.000 VNĐ:

Hạng mục đầu tư	Thành phần chính	Chi phí (VNĐ)
Hệ thống Máy chủ	02x Server IBM System x3650 (Intel Xeon E5335, 2GB RAM, HDD SAS 73.4GB)	44.000.000
Thiết bị mạng & Máy tính	88 Máy trạm, Switch TP-Link TL-SG1024 Gigabit, TP-Link TL-SL1351, AP WiFi	199.000.000
Vật tư phụ & Phụ kiện	Router Cisco 1841, Cáp mạng FTP AMP Cat5e, Kìm bấm cáp, Hộp mạng RJ45	31.000.000
Bản quyền Phần mềm	Windows Server 2008 Standard/Enterprise OEM, Windows 7 Pro, Office OEM	20.000.000
Tổng cộng		294.000.000

Hệ thống cho phép mở rộng linh hoạt: Bổ sung thêm máy trạm chỉ cần kết nối vật lý vào Switch và thực hiện Join Domain tự động qua DHCP mà không cần tái cấu trúc máy chủ cốt lõi.

---

Hạn chế và hướng phát triển

Dự án ghi nhận các hạn chế kỹ thuật:

• Tài nguyên phần cứng máy chủ: Bộ nhớ RAM vật lý 2GB trên máy chủ IBM x3650 có thể đối mặt với hiện tượng nghẽn bộ nhớ khi số lượng phiên kết nối Terminal Services đồng thời vượt quá 30 người dùng.
• Phiên bản hệ điều hành: Windows Server 2008 về lâu dài cần lộ trình nâng cấp để tiếp tục nhận các bản vá an ninh thế hệ mới.

Hướng nâng cấp trong tương lai:

1. Nâng cấp RAM máy chủ vật lý lên tối thiểu 8GB - 16GB ECC và thiết lập mảng đĩa cứng RAID 5 nhằm tăng tốc độ I/O và an toàn dữ liệu.
2. Nâng cấp hệ điều hành lên Windows Server 2016/2019/2022 và triển khai giải pháp xác thực lai (Hybrid Identity) đồng bộ Microsoft Entra ID (Azure AD).
3. Triển khai phân tách mạng ảo (VLAN) chuyên sâu trên Switch Core Layer 3 để kiểm soát băng thông Broadcast triệt để hơn.

---

Đối tượng hưởng lợi

Dự án mang lại giá trị thực tiễn cho nhiều nhóm đối tượng:

• Sinh viên: Tiếp cận môi trường thực hành mạng chuyên nghiệp, an toàn thông tin cá nhân và tài nguyên học tập luôn sẵn sàng 24/7.
• Kỹ sư Quản trị mạng (SysAdmins): Sở hữu mô hình kiến trúc mẫu hoàn chỉnh, nắm vững quy trình tích hợp DC, ADC, GPO, DHCP, DNS và TMG Firewall.
• Nhà trường & Doanh nghiệp: Tiết kiệm hơn 35% chi phí vận hành CNTT, nâng cao tính bảo mật và chuyên nghiệp hóa quy trình quản lý nhân sự/giảng dạy.
• Giảng viên & Nhà nghiên cứu: Nguồn tài liệu tham khảo thực tế về tối ưu hóa hạ tầng mạng trên phần cứng máy chủ chuyên dụng.

---

Câu hỏi thường gặp

1. Yêu cầu phần cứng tối thiểu để triển khai hệ thống là gì?

Máy chủ cần vi xử lý x64 tối thiểu 1.4 GHz (khuyến nghị 2.0 GHz trở lên), RAM tối thiểu 2GB (khuyến nghị 4GB - 8GB khi chạy đa dịch vụ), dung lượng ổ đĩa trống tối thiểu 40GB và ít nhất 2 cổng mạng Gigabit Ethernet (1 cổng WAN kết nối TMG/Router, 1 cổng LAN kết nối Core Switch).

2. Khi Primary Domain Controller gặp sự cố, hệ thống xử lý như thế nào?

Hệ thống duy trì máy chủ Additional Domain Controller (ADC) chạy song song. Khi Primary DC mất tín hiệu, máy trạm tự động chuyển hướng truy vấn xác thực sang ADC thông qua các bản ghi SRV được cấu hình sẵn trên hệ thống DNS phân tán, đảm bảo quá trình đăng nhập không bị gián đoạn.

3. Làm thế nào để mở rộng thêm máy trạm khi nhà trường tăng quy mô?

Chỉ cần kết nối máy trạm mới vào Switch của phòng ban tương ứng. Máy trạm sẽ tự động nhận IP từ DHCP Server theo dải Subnet quy hoạch, sau đó quản trị viên thực hiện thao tác Join Domain bằng tài khoản quản trị và di chuyển máy vào đúng OU chức năng để tự động nhận các chính sách GPO.

4. Quy trình sao lưu và phục hồi dữ liệu Active Directory thực hiện ra sao?

Dữ liệu trạng thái hệ thống (System State bao gồm Active Directory Database ntds.dit, SYSVOL và Registry) được sao lưu định kỳ hàng ngày bằng công cụ Windows Server Backup. Khi có sự cố, quản trị viên khởi động máy chủ vào chế độ Directory Services Restore Mode (DSRM) để thực hiện phục hồi Authoritative hoặc Non-authoritative Restore.

5. Thời gian hoàn vốn đầu tư (ROI) của dự án được tính toán như thế nào?

Với tổng mức đầu tư 294 triệu VNĐ, hệ thống giúp cắt giảm chi phí bảo trì phân tán, giảm thiểu thời gian chết của hệ thống (downtime) và bảo vệ an toàn tài sản số của nhà trường. Dự kiến thời gian hoàn vốn thông qua việc tối ưu hóa chi phí vận hành và nhân sự IT đạt được trong vòng 18 đến 24 tháng.

---

Kết luận

Đề tài "Xây dựng hệ thống mạng cho Trường Cao đẳng Thực hành FPT Polytechnic Tây Nguyên" đã giải quyết triệt để các bài toán kỹ thuật từ khảo sát, thiết kế, tối ưu chi phí đến triển khai thực tế. Việc kết hợp chặt chẽ giữa kiến trúc Active Directory tập trung, máy chủ dự phòng ADC, dịch vụ mạng tích hợp RRAS/DHCP/DNS, bảo mật biên TMG và quản trị hạn ngạch lưu trữ FSRM đã mang lại cho nhà trường một hạ tầng mạng chuẩn mực, ổn định và bảo mật cao.

Giải pháp là minh chứng điển hình cho khả năng ứng dụng lý thuyết quản trị mạng vào thực tiễn doanh nghiệp và trường học, tạo nền tảng vững chắc cho sự phát triển công nghệ thông tin của FPT Polytechnic Tây Nguyên trong giai đoạn tiếp theo.

Trích đoạn nội dung tài liệu

Chương I: Giới thiệu - Chương II: Khảo sát, thiết kế, dự toán - Chương III: Các tính năng cơ bản - Chương IV: Triển khai hệ thống mạng - Chương V: Hướng triển khai trong tương lai - Chương VI: Tổng kết Quá trình làm đỗ án gặp rất nhiều khó khăn vì ngôn ngữ lập trình mới, kinh nghiệm thực tế còn hạn chế. Nhóm chúng em mong nhân được sự góp ý của thầy cô và các bạn để đề tài này hoàn thiện hơn. Chúng em xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ của các thầy! Nhóm sinh viên thực hiện: Vương Văn Nam Phạm Đình Chiến Nguyễn Văn Trường Vũ Tiến Sĩ Trang 7 / 192 Đồ Án Tốt Nghiệp – Quản Trị Mạng A. GIỚI THIỆU CHUNG 1.

Lý do chọn đề tài Cùng với sự phát triển của các ngành công nghệ sinh học và năng lượng mới. công nghệ thông tin là một phận quan trọng không thể thiếu cũng là một lĩnh mũi nhọn trong công cuộc phát triển kinh tế xã hội vừa là động lực thúc đẩy quá trình công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước. Có thể nói trong ngành khoa học máy tính không ngành lĩnh vực nào quan trọng hơn thiết kế và quản trị mạng. mạng máy tính là hai hay nhiều máy tính kết nối lại với nhau.

Có thể dùng chung hoặc chia sẻ các tài nguyên với nhau. Hạ tầng mạng máy tính làm một phần không thể thiếu trong các tổ chức, công ty hay là trường học. Đa số các tổ chức, công ty hay trường học hiện nay có phạm vi hoạt động nhỏ, cơ cấu tổ chức vừa phải. Việc xây dựng mạng LAN để phục vụ cho việc quản lý dữ liệu nội bộ cơ quan mình được thuận lợi, đảm bảo an toàn dữ liệu mặt khác mạng LAN còn giúp cho việc truy nhập dữ liệu một cách thuận tiện và bảo mật.

Giúp cho người quản trị mạng phân quyền sự dụng tài nguyên cho từng đối tượng. Giúp cho người có trách nghiệm lãnh đạo công ty, nhà trường hay tổ chức đó dễ dàng quản lý nhân viên và điều hành công ty. Đề tài “Xây dựng thiết kế hệ thống mạng cho trường cao đặng FPT polytechnic Tây Nguyên” được tiến hành nhằm góp phần giải quyết vẫn đề bảo vệ an ninh, an toàn dữ liệu nội bộ. giúp quản lý tài chính, quản lý giáo viên, quản lý sinh viên, … các hệ thống này thực sự mang lại hiệu quả.

Nâng cao chất lượng ở các trường đã áp dụng. Mục tiêu chọn đề tài Xuất phát từ yêu cầu cấp thiết của thực tiễn hiện nay việc sở hữu 1 máy chủ riêng giúp cho doanh nghiệp, trường học chủ động trong việc quản lý và xử lý thông tin, không phụ thuộc vào bên cung cấp thứ 3. Quan trọng hơn là khả năng quản lý Trang 8 / 192 Đồ Án Tốt Nghiệp – Quản Trị Mạng thông tin tối ưu, tránh được nguy cơ mất cắp dữ liệu, hạn chế được các vụ tấn công qua mạng, hoạt động của doanh nghiệp không bị gián đoạn. Bất cứ một doanh nghiệp, trường học nào dù lớn hay nhỏ đều cần đến server để tăng hiệu suất công việc, tiện lợi và tiết kiệm thời gian.

Ý thức được tầm quan trong đo nhóm chúng em xây dựng đề tài này nhằm tạo giải pháp tối ưu nhất cho các doanh nghiệp và trường học. GIỚI THIỆU VỀ TRƯỜNG CĐ THỰC HÀNH FPT POLY TÂY NGUYÊN 1. Giới thiệu chung về Trường CĐ thực hành fpt poly Tây Nguyên Hệ Cao đẳng thực hành thuộc Đại học FPT, còn gọi là FPT Polytechnic, được thực hiện đào tạo và cấp bằng Cao đẳng nghề theo Quyết định của Tổng cục dạy nghề bắt đầu từ ngày 01/07/2010. Trường hướng tới mục tiêu cung cấp kỹ năng nghề nghiệp chất lượng cao cho người học, đảm bảo được tính cạnh tranh trong môi trường phát triển ngày càng cao.

Với nhận định nền kinh tế Việt Nam đang phát triển mạnh mẽ trong đó có sự đóng góp to lớn từ trên 500.000 doanh nghiệp vừa và nhỏ với từ 10 đến 200 nhân viên. FPT Polytechnic nhắm tới mục tiêu cung cấp nguồn nhân lực được đào tạo tốt cho nhu cầu phát triển của không chỉ các doanh nghiệp lớn mà còn cho các doanh nghiệp này. Hướng tới người học chung trên toàn Việt Nam, chương trình cao đẳng thực hành của trường được thiết kế dựa trên những kỹ năng thiết yếu nhất để làm việc và tương thích với các hệ thống đào tạo tiên tiến trên thế giới. Trang 9 / 192 Đồ Án Tốt Nghiệp – Quản Trị Mạng 2.

Sứ mệnh của trường FPT polytechnic Cao đẳng thực hành FPT Polytechnic ra đời với sứ mệnh cung cấp dịch vụ đào tạo tốt trên các tiêu chí: phù hợp với năng lực học tập của sinh viên; đáp ứng nhu cầu lớn của doanh nghiệp; và cung cấp dịch vụ đào tạo chuẩn mực dựa trên các chuẩn đã được công nhận.  Phù hợp với năng lực học tập của sinh viên FPT Polytechnic cung cấp một chương trình học tập thiên về thực hành với mục tiêu chỉ cần sinh viên chăm chỉ, có ý thức học hỏi, cầu tiến thì sẽ đáp ứng được nhu cầu việc làm của doanh nghiệp.  Đáp ứng nhu cầu lớn của doanh nghiệp Các chuyên ngành đào tạo của FPT Polytechnic đều nhắm tới nhu cầu xã hội lớn. Với nhận định Việt Nam có hàng trăm nghìn doanh nghiệp, mỗi doanh nghiệp đều cần có nhân viên kế toán, nhân viên tiếp thị và bán hàng.

Các doanh nghiệp đều cần có website quảng bá sản phẩm và giao dịch do đó đều cần một nhân viên thiết kế, quản trị website. Ngoài ra, doanh nghiệp có hệ thống máy tính đều cần nhân viên để xây dựng các ứng dụng hữu ích và đảm bảo hệ thống được vận hành hiệu quả. Trang 10 / 192 Đồ Án Tốt Nghiệp – Quản Trị Mạng  Cung cấp dịch vụ đào tạo chuẩn mực Chương trình đào tạo của FPT Polytechnic tuân theo chuẩn khung chương trình của BTEC, Vương quốc Anh. Sách giáo trình, tài liệu học tập được chuyển ngữ sang Tiếng Việt từ các bộ sách uy tín của các NXB lớn trên thế giới như Pearson, Cengage, Mc-Graw Hills, … Học liệu được các cán bộ có uy tín của Trường Đại học FPT thiết kế, biên tập và chuyển tải trên việc áp dụng hệ thống công nghệ thông tin.

Tầm nhìn của trường cao đặng thực hành FPT polytechnic Tầm nhìn của Khối Giáo dục FPT là IGSM – [Industry Relevant – Global – Smart Education – Mega]. Theo đó, FE sẽ là hệ thống Industry Relevant Education – hệ thống đào tạo sinh ra trong lòng doanh nghiệp, đào tạo định hướng doanh nghiệp, và sản phẩm là những gì xã hội cần, doanh nghiệp cần, công nghiệp cần. Khối Giáo dục FPT đặt mục tiêu trở thành Mega University, triển khai Smart Education để nâng cao chất lượng cùng phương thức dạy và học, đến năm 2020 FPT sẽ có 100 ngàn học sinh – sinh viên, trong đó sinh viên nước ngoài chiếm 15% và các khối đào tạo dựa trên công nghệ giáo dục tiên tiến. Trang 11 / 192 Đồ Án Tốt Nghiệp – Quản Trị Mạng Sự khác biệt của Khối Giáo dục FPT là đổi mới sáng tạo, đào tạo theo hình thức liên kết chặt chẽ với các doanh nghiệp CNTT, gắn đào tạo với thực tiễn, với nghiên cứu – triển khai và các công nghệ hiện đại nhất.

 Mong muốn trở thành cơ sở đào tạo cao đẳng tốt nhất Thực tế định nghĩa thế nào là Trường cao đẳng tốt nhất vẫn là một khái niệm chưa được làm rõ. FPT Polytechnic muốn hướng phát triển đầu tư mạnh vào các thế mạnh của trường, đặc biệt là công nghệ thông tin, đóng góp nguồn nhân lực có chất lượng cao cho xã hội. KHẢO SÁT, THIẾT KẾ, DỰ TOÁN A. KHẢO SÁT Mô hình sơ đồ hoạt động của nhà trường được thiết kế dựa vào cơ sợ hạ tầng.

Trường cao đặng thực hành FPT Tây Nguyên Nằm ở tầng 2 tòa nhà VIB đường 27 Nguyễn Tất Thành, TP.Buôn Mê Thuột. Được triển khai 88 máy tính cho toàn bộ nhà trường trong đó có 6 laptop ngoài ra còn 7 máy chiếu. Được triển khai cho tất cả 9 phòng. Trang 12 / 192 Đồ Án Tốt Nghiệp – Quản Trị Mạng B.

Sơ đồ lắp đặt Dựa trên cơ sợ của sơ đồ hoạt động ở hình trên ta thiết kế sơ đồ lắp đặt như sau  Hệ thống mang phòng Lab1 gồm có 31 máy tính + 1 máy chiếu + 1 Switch 24 post  Hệ thống mang phòng Lab2 gồm có 19 máy tính + 1 máy chiếu + 1 Switch 24 post  Hệ thống mang phòng Lab3 gồm có 21 máy tính + 1 máy chiếu + 1 Switch 24 post  Hệ thống mang phòng Tuyển sinh gồm có 2 máy tính + 1 laptop + 1 máy in + 1 Switch 8 post.  Hệ thống mang phòng Thư viện gồm có 8 máy tính + 1 Switch 8 post.  Hệ thống mang phòng Đào tạo gồm có 2 máy tính + 3 laptop + 1 máy in + 1 Switch 8 post.  Hệ thống mạng 3 phòng lý thuyết mỗi phòng được trang bị 1 máy tinh + 1 máy chiếu.

Sơ đồ mạng Dựa theo chức năng cấu tạo và hoạt động của nhà trường cũng như trong quá trình đi khảo sát thực tế. chúng em thiết kế lên một sơ đồ mạng gồm có bộ phân Server và các phòng bang Trang 13 / 192 Đồ Án Tốt Nghiệp – Quản Trị Mạng  Server gồm có 1 Ferrwall, 1 Router, 1 Switch tông 24 post, Web server, DNS server, FTP server, DHCP server, Proxy.  1 Switch 24 post dành cho các Giáo viên( Chia thêm các switch 8 post ở các phòng Đào tạo, Tuyển sinh và Thư viện)  1 Switch 24 post danh cho sinh viên ( được chia thêm 3 switch đặt ở các phòng lab1, 2, 3).  Line cáp quang đi vào thặng lên tầng 2 của tòa nhà VIB theo trục chính vào Ferrwall  Line từ Ferrwall sẽ đi qua Router  Line từ Router sẽ nỗi vào Switch tổng sau đó chia ra Switch dành cho đào tạo và Switch dành cho sinh viên 3.

Những hạn chế sơ đồ mạng của nhà trường Do hạn hẹp kinh phí vì chi nhánh tây nguyên vừa mới thành lập cũng như để tiết kiệm chi phi. Nhà trường đang sự dụng hệ thống Server ảo. Trong cái được đó thì còn có những hạn chế và khuyết điệm khi dụng server ảo.  Tài nguyên cung cấp cho mỗi máy ảo cần phải hoạch định cẩn thận.

Nếu tài nguyên được cấp ít so với thực tế thì hiệu suất ứng dụng sẽ không cao, gây ra mất hiệu quả và ngược lại. Do đó, các server được ảo hóa cần tính toán kĩ tài nguyên để việc sử dụng được hiệu quả.