Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Khóa luận tốt nghiệp "Xây dựng và quản trị hệ thống mạng LAN cho khu thực hành khoa CNTT, Trường Đại học Quảng Nam" do sinh viên Alavanh khamvilai thực hiện dưới sự hướng dẫn của ThS. Dương Phương Hùng (chuyên ngành Công nghệ Thông tin, khóa 2016 – 2020). Nghiên cứu xuất phát từ thực tiễn ứng dụng công nghệ thông tin ngày càng sâu rộng tại các cơ quan, đơn vị, kéo theo nhu cầu trao đổi, chia sẻ tài nguyên ứng dụng, thiết bị ngoại vi và bảo mật dữ liệu nội bộ. Trước khi có mạng máy tính kết nối đồng bộ, dữ liệu tại các đơn vị thường phải lưu trữ cục bộ, việc cập nhật thông tin không kịp thời và khó chia sẻ giữa các phòng ban. Việc xây dựng một hệ thống mạng hoàn chỉnh giúp tối ưu hóa khả năng chia sẻ kho dữ liệu, bảo đảm tính an toàn, cập nhật dữ liệu theo thời gian thực, duy trì tính sẵn sàng của hệ thống khi có sự cố tại từng nút mạng và tiết kiệm chi phí đầu tư. Trên cơ sở đó, tác giả lựa chọn khảo sát, phân tích và đề xuất giải pháp nâng cấp hệ thống mạng cục bộ tại khu thực hành của Khoa CNTT thuộc Trường Đại học Quảng Nam.

Mục tiêu nghiên cứu của đề tài được xác định cụ thể gồm 5 nội dung:

  1. Hiểu các khái niệm cơ bản về mạng máy tính.
  2. Nghiên cứu triển khai các ứng dụng (dịch vụ) trong mạng cục bộ.
  3. Nâng cao hiệu quả quản lý của mạng và tính bảo mật.
  4. Mạng LAN ảo (VLAN).
  5. Cài đặt và quản trị mạng nội bộ: Xây dựng Domain, triển khai các dịch vụ DNS, DHCP.

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu của khóa luận được giới hạn trong các nội dung sau:

  • Đối tượng nghiên cứu: Lý thuyết về mạng máy tính; mô hình mạng nội bộ của khu thực hành Khoa CNTT; hệ điều hành mạng Microsoft Windows Server 2008 và hệ điều hành máy trạm Windows 7.
  • Phạm vi không gian: Khu thực hành Khoa CNTT, Trường Đại học Quảng Nam, bao gồm 1 phòng máy chủ và 4 phòng máy thực hành với tổng số 170 máy trạm.
  • Phạm vi công nghệ: Triển khai thử nghiệm các dịch vụ mạng trên nền tảng ảo hóa VMware Workstation.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp

Khóa luận xây dựng nội dung dựa trên nền tảng lý thuyết mạng máy tính tiêu chuẩn, bao gồm:

  • Khung kiến trúc và mô hình mạng: Mô hình tham chiếu kết nối các hệ thống mở (OSI 7 tầng từ Physical đến Application do ISO ban hành năm 1984); các mô hình quan hệ chức năng gồm mạng Trạm - Chủ (Client - Server), mạng Ngang hàng (Peer-to-Peer) và mạng Lai (Hybrid); các cấu trúc liên kết topo mạng gồm hình sao (Star), dạng vòng (Ring), dạng tuyến (Bus) và mạng kết hợp (Star/Bus, Star/Ring).
  • Thiết bị và phương tiện truyền dẫn: Nguyên lý hoạt động của card giao tiếp mạng (NIC lớp 2 OSI), bộ lặp tín hiệu (Repeater lớp 1), bộ tập trung (Hub thụ động, chủ động, thông minh), cầu nối (Bridge lớp 2 gồm Bridge vận chuyển, Bridge biên dịch, Bridge phần mềm), bộ chuyển mạch (Switch lớp 2 với các cơ chế Store-and-Forward, Cut-Through, Trunking, Spanning Tree, VLAN), và bộ định tuyến (Router lớp 3 hoạt động với các giao thức RIP, NLSP, OSPF); các loại cáp truyền dẫn (cáp xoắn đôi STP/UTP, cáp đồng trục, cáp quang).
  • Giao thức định danh và đánh địa chỉ: Địa chỉ IPv4 32-bit (chia thành 4 octet biểu diễn thập phân), địa chỉ IPv6 128-bit (chuẩn hóa RFC 2460 biểu diễn cơ số 16); các quy tắc phân chia mạng con (Subnetting) dựa trên công thức tính số subnet $2^m$ và số host khả dụng $2^n - 2$ (kết hợp lệnh cấu hình ip subnet-zero trên thiết bị Cisco).
  • Dịch vụ hạ tầng mạng Microsoft: Dịch vụ thư mục Active Directory và cơ sở dữ liệu NTDS.DIT trên Windows Server 2008, hệ thống phân giải tên miền (DNS), dịch vụ cấp phát cấu hình IP động (DHCP theo chu trình 4 bước DORA: Discover - Offer - Request - Acknowledge).

Phương pháp nghiên cứu thực tế được tác giả áp dụng gồm 4 phương pháp chính:

  1. Phương pháp tìm hiểu tài liệu: Thu thập và tổng hợp tài liệu học thuật liên quan đến lý thuyết mạng máy tính, cấu trúc giao thức TCP/IP và tài liệu quản trị hệ điều hành Windows Server 2008.
  2. Phương pháp khảo sát thực tế: Trực tiếp tham quan, khảo sát cơ sở hạ tầng, hệ thống phòng máy và cấu trúc đường truyền tại khu thực hành Khoa CNTT Trường Đại học Quảng Nam để đánh giá hiện trạng kết nối và bảo mật.
  3. Phương pháp tham khảo mô hình: Nghiên cứu, so sánh mô hình mạng thực tế từ các doanh nghiệp và tổ chức bên ngoài nhằm rút ra phương án kết nối phù hợp.
  4. Phương pháp lấy ý kiến chuyên gia: Tham vấn ý kiến của cán bộ hướng dẫn và các giảng viên chuyên môn để định hướng cấu hình và giải pháp kỹ thuật.

Nguồn dữ liệu của đề tài bắt nguồn từ số liệu khảo sát trang thiết bị thực tế tại 4 phòng thực hành của Khoa CNTT và dữ liệu thực nghiệm cấu hình trực tiếp trên các máy ảo chạy hệ điều hành Windows Server 2008 và Windows 7.

Thiết kế và triển khai hệ thống mạng

Căn cứ trên khảo sát hiện trạng tại đơn vị, tác giả lựa chọn giải pháp ảo hóa để tiến hành thiết kế, cài đặt và kiểm thử các dịch vụ mạng trước khi áp dụng vào thực tế.

Thành phần phòng máy Số lượng máy trạm Hiện trạng topo mạng Hiện trạng quản lý
Phòng thực hành 1 50 máy Bus và Star (chủ yếu là Star) Phân tán, thiếu kiểm soát tập trung
Phòng thực hành 2 40 máy Bus và Star (chủ yếu là Star) Phân tán, thiếu kiểm soát tập trung
Phòng thực hành 3 40 máy Bus và Star (chủ yếu là Star) Phân tán, thiếu kiểm soát tập trung
Phòng thực hành 4 40 máy Bus và Star (chủ yếu là Star) Phân tán, thiếu kiểm soát tập trung
Phòng máy chủ 01 hệ thống Trung tâm điều phối Đặt máy chủ quản trị hệ thống
Tổng cộng 170 máy trạm Kết hợp hình sao phân cấp Đề xuất chuyển đổi sang Domain

Giải pháp triển khai kỹ thuật được thực hiện thông qua phần mềm VMware Workstation, thiết lập 2 máy ảo kết nối với nhau:

  • Máy chủ dịch vụ (Domain Controller / DHCP / DNS Server): Cài đặt hệ điều hành Microsoft Windows Server 2008 R2 x64, đặt tên máy là HT-DC, cấu hình địa chỉ IP tĩnh 192.168.x.x, trỏ DNS về chính địa chỉ máy chủ.
  • Máy trạm thử nghiệm (Client): Cài đặt hệ điều hành Windows 7, cấu hình nhận địa chỉ IP và thông số mạng tự động từ máy chủ.

Quy trình triển khai các dịch vụ cốt lõi trên hệ thống máy chủ bao gồm:

  1. Triển khai máy ảo và hệ điều hành: Thực hiện tuần tự 11 bước từ khởi tạo cấu hình phần cứng ảo trên VMware (tùy chỉnh ổ đĩa SATA, gắn tệp ISO cài đặt), cài đặt Windows Server 2008 R2, thiết lập mật khẩu tài khoản quản trị Administrator lần đầu đăng nhập.
  2. Nâng cấp Domain Controller và cài đặt DNS: Sử dụng trình hướng dẫn Active Directory Domain Services, chọn tạo domain mới trong một forest mới với tên miền dhqn.vn. Xác định thư mục lưu trữ cơ sở dữ liệu Active Directory, tập tin nhật ký (log) và chia sẻ SYSVOL. Sau khi khởi động lại, hệ thống chuyển sang xác thực qua tài khoản quản trị miền DHQN\Administrator.
  3. Quản trị tài khoản người dùng tập trung: Mở công cụ Active Directory Users and Computers, tạo mới đối tượng User trong domain dhqn.vn, cấu hình các trường First name, Last name, Full name và User logon name duy nhất. Thiết lập chính sách mật khẩu tuân thủ quy định của Windows Server 2008 (độ dài tối thiểu 7 ký tự, bao gồm chữ hoa, chữ thường, chữ số và ký tự đặc biệt), đánh dấu tùy chọn mật khẩu không bao giờ hết hạn (Password never expires).
  4. Triển khai dịch vụ DHCP Server: Kích hoạt vai trò DHCP trong Server Manager, ràng buộc cổng mạng kết nối IPv4, trỏ cấu hình DNS Server nội bộ, bỏ qua dịch vụ WINS vì đã có DNS phân giải tên. Vô hiệu hóa chế độ cấu hình IPv6 không trạng thái (Disable IPv6 stateless for this Server) do phạm vi mạng thử nghiệm chưa áp dụng IPv6. Tiến hành ủy quyền (Authorize) dịch vụ DHCP bằng tài khoản Administrator miền. Tạo Scope cấp phát IP cho mạng nội bộ với dải địa chỉ và subnet mask xác định (phù hợp với các phân đoạn phòng máy), thiết lập thời gian cho thuê (lease time) và cấu hình kèm theo Default Gateway, IP DNS Server trả về cho máy trạm.

Nội dung chính theo từng chương

Chương 1: Một số vấn đề cơ bản về mạng máy tính

Chương 1 hệ thống hóa toàn bộ lý thuyết nền tảng về mạng máy tính, làm cơ sở khoa học cho việc phân tích và thiết kế hệ thống mạng cục bộ. Tác giả phân tích khái niệm mạng máy tính là hệ thống các máy tính hoặc thiết bị ngoại vi được kết nối thông qua các phương tiện truyền dẫn (cáp, sóng điện từ, tia hồng ngoại) để truyền thông hai chiều và chia sẻ tài nguyên. Văn bản so sánh chi tiết ba mô hình mạng phổ biến: Trạm - Chủ (Client - Server), Ngang hàng (Peer-to-Peer) và Lai (Hybrid).

Chỉ tiêu đánh giá Mô hình Client - Server Mô hình Peer-to-Peer Mô hình Hybrid
Độ an toàn và tính bảo mật thông tin Cao nhất; quản trị viên kiểm soát toàn bộ quyền truy nhập tài nguyên Kém; phụ thuộc vào mức truy nhập của từng người chia sẻ Gần như mô hình Client - Server
Khả năng cài đặt Khó cài đặt, yêu cầu cấu hình phức tạp Dễ cài đặt, thiết lập nhanh chóng Khó cài đặt
Đòi hỏi phần cứng và phần mềm Yêu cầu máy chủ chuyên dụng, hệ điều hành mạng chuyên biệt Không cần máy chủ riêng, phần cứng bổ sung rất ít Đòi hỏi như mô hình Client - Server
Quản trị mạng Bắt buộc phải có người quản trị mạng chuyên trách Không cần quản trị viên mạng chuyên trách Đòi hỏi có người quản trị mạng
Xử lý và lưu trữ tập trung Có khả năng xử lý và lưu trữ tập trung dữ liệu Dữ liệu phân tán trên từng máy trạm Có xử lý và lưu trữ tập trung
Chi phí cài đặt Chi phí đầu tư cao Chi phí thấp Chi phí cao

Về mặt kiến trúc (Topology), chương này đánh giá ưu nhược điểm của các hình trạng mạng Star, Ring, Bus và cấu hình kết hợp (Star/Bus, Star/Ring). Trong đó, mạng hình sao được chỉ rõ là mô hình tối ưu cho các hệ thống hiện đại nhờ hoạt động theo nguyên lý nối song song, hỏng hóc tại một nút không ảnh hưởng tới toàn mạng, dễ dàng cô lập lỗi và mở rộng phân cấp, dù phụ thuộc vào bộ tập trung trung tâm.

Nội dung chương 1 tiếp tục trình bày sâu về các thiết bị phần cứng mạng:

  • Card mạng (NIC): Hoạt động tại tầng 2 của mô hình OSI, chứa địa chỉ MAC duy nhất, thực hiện chuyển đổi dữ liệu từ bit/byte sang tín hiệu vật lý, kiểm soát luồng dữ liệu, đóng gói khung (framing) và điều khiển truy xuất môi trường truyền dẫn thông qua các chuẩn giao tiếp phần cứng (ISA, PCI, USB, PCMCIA, PCI-Express).
  • Thiết bị liên mạng: Phân tích nguyên lý bộ lặp tín hiệu (Repeater lớp 1, khuếch đại tín hiệu suy hao trên cáp nhưng không lọc nhiễu); bộ tập trung Hub (gồm Passive Hub không dùng điện, Active Hub có mạch khuếch đại và Intelligent Hub tích hợp vi xử lý điều khiển); cầu nối Bridge (lớp 2, phân tích bảng MAC để lọc và chuyển tiếp khung dữ liệu); bộ chuyển mạch Switch (lớp 2, hoạt động như các Bridge độc lập trên từng cổng giúp tối ưu băng thông, hỗ trợ các tính năng Store-and-Forward, Cut-Through chỉ đọc 14 byte header, Trunking, Spanning Tree và chia VLAN); bộ định tuyến Router (lớp 3, tìm đường đi tối ưu cho gói tin giữa các mạng không đồng nhất thông qua bảng định tuyến và các giao thức định tuyến RIP, NLSP, OSPF).
  • Phương tiện truyền dẫn và địa chỉ: Giới thiệu cấu tạo của cáp xoắn đôi chống nhiễu STP, cáp đồng trục và cáp quang; phân tích không gian địa chỉ IPv4 (32-bit gồm 4 octet) và IPv6 (128-bit với không gian địa chỉ $2^{128}$, loại bỏ nhu cầu sử dụng NAT, hỗ trợ tự cấu hình không cần DHCP và tối ưu hóa định tuyến phân cấp); phân tích mô hình OSI 7 tầng và phương pháp chia mạng con (Subnetting) với các công thức tính toán bit mượn Host ID.

Chương 2: Tìm hiểu mô hình & giải pháp triển khai

Chương 2 tập trung vào việc khảo sát thực địa và tiến hành thiết kế, triển khai thử nghiệm hệ thống mạng tại đơn vị. Kết quả khảo sát cho thấy khu thực hành Khoa CNTT Trường Đại học Quảng Nam gồm 1 phòng máy chủ và 4 phòng máy tính phục vụ sinh viên thực hành: Phòng 1 trang bị 50 máy, các phòng 2, 3 và 4 mỗi phòng trang bị 40 máy (tổng cộng 170 máy trạm). Hệ thống đường truyền hiện trạng kết hợp giữa mô hình bus và star, nhưng chủ yếu hoạt động theo hình trạng sao.

Từ hiện trạng trên, tác giả đề xuất giải pháp hiện đại hóa mạng LAN bằng cách chuyển đổi hệ thống sang mô hình quản trị tập trung Client - Server. Để kiểm chứng tính khả thi, tác giả sử dụng phần mềm ảo hóa VMware Workstation nhằm giảm thiểu chi phí phần cứng, đảm bảo an toàn thử nghiệm và tạo môi trường cách ly độc lập giữa các máy tính.

Chương này ghi lại chi tiết các bước triển khai kỹ thuật:

  • Cài đặt hệ điều hành máy chủ Microsoft Windows Server 2008 R2 x64 trên máy ảo thông qua quy trình 11 bước có hình ảnh minh họa từ bước cấu hình tài nguyên ảo đến khi hoàn thành thay đổi mật khẩu quản trị.
  • Triển khai dịch vụ DNS và nâng cấp máy chủ lên Domain Controller trong không gian tên miền dhqn.vn. Tác giả chỉ ra cơ chế hoạt động của Active Directory trên nền tảng tệp cơ sở dữ liệu NTDS.DIT, giúp lưu trữ và quản lý hàng triệu tài khoản người dùng, vượt trội hoàn toàn so với giới hạn của tệp SAM (Security Accounts Manager) cục bộ trong mô hình Workgroup vốn chỉ phù hợp cho mạng dưới 10 máy tính.
  • Thiết lập quy trình tạo tài khoản người dùng miền (Domain User) có thuộc tính định danh duy nhất và mật khẩu đáp ứng chính sách bảo mật phức tạp.
  • Cài đặt và cấu hình dịch vụ DHCP trên máy chủ HT-DC. Tác giả giải thích chi tiết cơ chế hoạt động của giao thức DHCP qua 4 bản tin: DHCPDISCOVER (broadcast tìm server), DHCPOFFER (server đề nghị địa chỉ IP kèm subnet mask và thời gian thuê), DHCPREQUEST (client chấp nhận cấu hình) và DHCPACK (server xác nhận và gửi kèm Default Gateway, DNS). Sau đó, tác giả hoàn thiện việc cấp phép (Authorize) máy chủ trong Active Directory và tạo Scope IP với dải cấp phát mạng nội bộ, đồng thời vô hiệu hóa IPv6 stateless do hệ thống chưa có nhu cầu sử dụng.

Chương 3: Giải pháp bảo mật và đồng bộ cho hệ thống mạng

Chương 3 đề xuất và phân tích các giải pháp chuyên sâu nhằm củng cố an toàn thông tin, kiểm soát phân quyền và tối ưu hóa hiệu năng truyền thông cho hệ thống mạng khu thực hành:

  • Đăng nhập máy trạm qua Domain: Trình bày các bước cấu hình máy trạm Windows 7 gia nhập miền dhqn.vn, thay đổi cơ chế xác thực từ người dùng cục bộ sang xác thực tập trung thông qua Domain Controller, cho phép người quản trị kiểm soát phiên làm việc của sinh viên và phân quyền truy cập tài nguyên theo nhóm chính sách.
  • Triển khai mạng LAN ảo (VLAN): Phân tích nguyên lý phân chia các phòng thực hành thành các vùng mạng ảo độc lập trên Switch lớp 2. Giải pháp này giúp cô lập lưu lượng broadcast của từng phòng (ngăn chặn tình trạng nghẽn băng thông do bão broadcast), tăng cường tính bảo mật giữa các lớp máy và cho phép người quản trị quản lý logic các nhóm người dùng mà không bị phụ thuộc vào vị trí kết nối vật lý.
  • Triển khai dịch vụ Security Template: Giới thiệu phương thức thiết lập các mẫu bảo mật tiêu chuẩn nhằm chuẩn hóa và áp dụng đồng loạt các chính sách bảo mật hệ thống (chính sách mật khẩu, khóa tài khoản khi đăng nhập sai, quyền hạn dịch vụ hệ thống) trên toàn bộ máy chủ và máy trạm trong miền.
  • Triển khai dịch vụ cân bằng tải (Load Balancing): Phân tích các giải pháp phân phối tải lưu lượng mạng nhằm tăng tính sẵn sàng và tránh tình trạng nghẽn tắc tại các dịch vụ trọng yếu. Tác giả khảo sát các kỹ thuật: Round Robin DNS (phân giải luân phiên địa chỉ IP), công nghệ DNS Anycast, việc sử dụng các thiết bị cân bằng tải phần cứng chuyên dụng, và dịch vụ cân bằng tải mạng Network Load Balancing (NLB) tích hợp sẵn trong hệ điều hành Windows Server.

Kết quả và đóng góp

Khóa luận đạt được các kết quả cụ thể dựa trên số liệu và cấu hình thực nghiệm:

  • Thu thập và chuẩn hóa dữ liệu hiện trạng hạ tầng mạng tại khu thực hành Khoa CNTT Trường Đại học Quảng Nam, xác lập số liệu 4 phòng máy với quy mô 170 máy tính kết nối và 1 phòng máy chủ điều phối.
  • Xây dựng thành công mô hình mạng thử nghiệm quản trị tập trung Client - Server trên nền tảng ảo hóa VMware Workstation, kết nối đồng bộ giữa máy chủ Windows Server 2008 R2 x64 và máy trạm Windows 7.
  • Cài đặt, cấu hình và vận hành thông suốt hệ thống phân giải tên miền DNS và dịch vụ thư mục Active Directory cho miền dhqn.vn, phân quyền tài khoản người dùng qua cơ sở dữ liệu NTDS.DIT.
  • Thiết lập hoàn chỉnh dịch vụ cấp phát địa chỉ IP động DHCP theo giao thức DORA, cấu hình thành công Scope cấp phát và ủy quyền dịch vụ trên Domain Controller.
  • Đề xuất các giải pháp nâng cao tính an toàn và hiệu năng gồm phân đoạn lưu lượng bằng VLAN, áp dụng chính sách mẫu bảo mật Security Template và mô hình cân bằng tải Network Load Balancing cho hệ thống máy chủ.

Về mặt đóng góp, đề tài đã xây dựng và thiết kế sơ đồ mạng LAN hoàn chỉnh cho khu thực hành Khoa CNTT; đồng thời đề xuất và kiểm chứng các giải pháp quản lý mạng tập trung, giải pháp bảo mật dữ liệu giữa các máy tính trong mạng nội bộ của nhà trường.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

Khóa luận còn tồn tại một số hạn chế do điều kiện thực tế được văn bản phản ánh:

  • Mô hình mạng và các dịch vụ quản trị mới chỉ được triển khai thử nghiệm trên môi trường máy ảo VMware với 2 máy đại diện (1 máy chủ Windows Server 2008 và 1 máy trạm Windows 7), chưa được áp dụng trực tiếp trên toàn bộ hạ tầng vật lý 170 máy trạm tại 4 phòng thực hành.
  • Hệ thống chưa triển khai cấu hình cho giao thức IPv6 (tác giả phải tắt tính năng IPv6 stateless trong quá trình cài đặt DHCP) do hạ tầng mạng hiện hành vẫn vận hành hoàn toàn trên nền IPv4.
  • Một số giải pháp nâng cao như phân chia VLAN trên thiết bị chuyển mạch thực tế, áp dụng chi tiết các mẫu Security Template và cấu hình thực nghiệm cụm cân bằng tải Network Load Balancing mới dừng lại ở mức độ nghiên cứu lý thuyết, đề xuất kỹ thuật và chuẩn bị bài thực hành mẫu (demo).

Hướng nghiên cứu tiếp theo của đề tài bao gồm việc đưa mô hình cấu hình Domain, DNS và DHCP từ môi trường máy ảo ra triển khai trên thiết bị máy chủ vật lý thực tế tại phòng máy chủ Khoa CNTT; tiến hành cấu hình phân chia VLAN chi tiết trên các dòng Switch tại 4 phòng thực hành để cô lập vùng truyền thông; và từng bước thử nghiệm tích hợp định tuyến địa chỉ IPv6 khi nhà trường nâng cấp hạ tầng liên mạng.

Giá trị tham khảo

Báo cáo khóa luận là tài liệu tham khảo hữu ích cho:

  • Sinh viên chuyên ngành Công nghệ thông tin, Hệ thống thông tin hoặc Mạng máy tính chuẩn bị làm đồ án tốt nghiệp, bài tập lớn về thiết kế hạ tầng mạng LAN cục bộ và quản trị hệ thống mạng Microsoft Windows Server.
  • Cán bộ kỹ thuật, quản trị viên phụ trách phòng thực hành máy tính tại các trường đại học, cao đẳng hoặc trường nghề có nhu cầu chuyển đổi mô hình mạng ngang hàng (Workgroup) sang mô hình quản trị tập trung (Domain).

Phần nội dung có giá trị thực hành cao nhất trong tài liệu là hướng dẫn từng bước (step-by-step) có kèm ảnh minh họa trực quan về quy trình cài đặt máy ảo VMware, cài đặt hệ điều hành Windows Server 2008 R2, quy trình nâng cấp Active Directory Domain Services (dhqn.vn), quy trình thiết lập tài khoản người dùng miền và các bước cấu hình dịch vụ DHCP Server.

Câu hỏi thường gặp

1. Khu thực hành Khoa CNTT Trường Đại học Quảng Nam có quy mô hiện trạng ra sao khi tác giả tiến hành khảo sát?
Khu thực hành bao gồm 1 phòng máy chủ trung tâm và 4 phòng máy tính thực hành với tổng số 170 máy trạm. Trong đó: Phòng 1 có 50 máy, Phòng 2 có 40 máy, Phòng 3 có 40 máy và Phòng 4 có 40 máy. Kiến trúc đường truyền kết hợp giữa dạng bus và dạng star, nhưng hình trạng sao là chủ yếu.

2. Tại sao tác giả lựa chọn phần mềm ảo hóa VMware để triển khai các mô hình và thử nghiệm giải pháp?
Tác giả chọn VMware vì phần mềm này cho phép chạy song song nhiều hệ điều hành trên cùng một máy vật lý, khai thác tối đa công suất phần cứng và tăng tính linh hoạt. Về mặt vận hành, VMware tạo ra môi trường thử nghiệm độc lập và có tính bảo mật cao, bảo vệ an toàn tuyệt đối cho tài nguyên máy tính vật lý khi thử nghiệm các dịch vụ mạng hoặc phần mềm mới, đồng thời giúp tiết kiệm chi phí đầu tư thiết bị phần cứng thực tế.

3. Tên miền Domain và tài khoản quản trị được cấu hình trong mô hình thử nghiệm của khóa luận là gì?
Hệ thống mạng được nâng cấp lên Domain Controller với tên miền mới trong một forest mới là dhqn.vn. Tài khoản quản trị cấp cao nhất của hệ thống sau khi khởi tạo miền là DHQN\Administrator.

4. Cơ chế quản lý tài khoản người dùng trong mô hình Domain của Windows Server có gì khác biệt so với mô hình Workgroup?
Trong mô hình Workgroup (mạng ngang hàng), thông tin người dùng được lưu trữ phân tán trong tệp SAM (Security Accounts Manager) trên từng máy trạm cục bộ và do chính máy đó chứng thực, chỉ phù hợp với mạng dưới 10 máy. Ngược lại, trong mô hình Domain, thông tin người dùng được quản lý tập trung bởi Active Directory và lưu trữ trong cơ sở dữ liệu NTDS.DIT trên máy điều khiển vùng (Domain Controller). Tập tin này có khả năng lưu trữ hàng triệu tài khoản người dùng và thực hiện chứng thực tập trung cho toàn bộ hệ thống mạng.

5. Tiến trình cấp phát địa chỉ IP tự động của dịch vụ DHCP trong khóa luận diễn ra theo các giai đoạn nào?
Quá trình cấp phát IP diễn ra qua 4 bước: (1) Máy trạm gửi gói tin broadcast DHCPDISCOVER kèm địa chỉ MAC để tìm kiếm máy chủ; (2) Máy chủ DHCP phản hồi gói tin DHCPOFFER đề nghị cấp một địa chỉ IP kèm subnet mask, địa chỉ server và thời hạn cho thuê; (3) Máy trạm broadcast gói tin DHCPREQUEST thông báo chấp nhận lời đề nghị; (4) Máy chủ gửi lại gói tin xác nhận DHCPACK kèm theo các thông số cấu hình mở rộng như địa chỉ Gateway mặc định và DNS Server để áp dụng chính thức cho máy trạm.

Kết luận

Khóa luận tốt nghiệp của sinh viên Alavanh khamvilai đã phân tích toàn diện cơ sở lý thuyết mạng máy tính và khảo sát chi tiết hiện trạng 170 máy trạm tại khu thực hành Khoa CNTT, Trường Đại học Quảng Nam. Thông qua nền tảng ảo hóa VMware Workstation, tác giả đã thiết kế và thử nghiệm thành công mô hình mạng quản trị tập trung Client - Server với các dịch vụ cốt lõi gồm Active Directory Domain (dhqn.vn), DNS và DHCP trên hệ điều hành Windows Server 2008 R2 x64 kết nối máy trạm Windows 7. Mặc dù các giải pháp phân chia VLAN, Security Template và cân bằng tải mới dừng lại ở mức độ nghiên cứu và thiết kế mô phỏng, đề tài đã cung cấp một phương án kỹ thuật rõ ràng, có tính khả thi cao nhằm nâng cao hiệu quả quản lý và an toàn thông tin cho hệ thống phòng máy tính của nhà trường.