Đề tài Khảo sát mạng máy tính cho trường PTTH Đống Đa

Mục Lục LờI NóI ĐầU Chương I : Lý thuyết cơ bản về mạng máy tính I/ Mạng máy tính – Phân loại mạng 1/ Mạng máy tính là gì 2/ Phân loại mạng máy tính 2.1/Theo khoảng cách địa lý 2.2/Theo kỹ thuật chuyển mạch( switching ) 3) Các thành phần mạng máy tính a. Máy tính cá nhân b. Đường truyền vật lý c. Kiến trúc mạng II/ Mô hình OSI * Tầng vật lý (physical). * Tầng liên kết dữ liệu (Data Link). * Tầng giao vận (Transport). * Tầng phiên (Session). * Tầng trình diễn (Presensation). * Tầng ứng dụng (Application). III/ Hệ điều hành IV/ Kỹ thuật mạng cục bộ 1) Đặc trưng 2)Topology a.STAR b.RING c. BUS 3) Đường truyền 4) Các phương thức truy nhập đường truyền vật lý a. Phương pháp CSDA/CD(phương pháp đa truy nhập sử dụng sóng mang có phát hiện xung đột). b. Phương pháp TOKEN BUS (BUS với thẻ bài) c. Phương pháp TOKEN RING (Ring với thẻ bài) V/ Các vấn đề cơ bản với mạng máy tính 1. Kiểm soát lỗi 2. Kiểm soát luồng dữ liệu 3. Địa chỉ hóa 4. Đánh giá độ tin cậy của mạng 5. An toàn thông tin trên mạng 6. Quản trị mạng CHƯƠNG 2 : KHảO SáT MạNG MáY TíNH CHO TRường ptth đống đa I. Giới thiệu về trường Đống Đa: 1. Chức năng tổ chức bộ máy của trường a. Chức năng b. Tổ chức bộ máy 2. Điều kiện địa lý II/ Xây dựng sơ đồ mạng: 1. Xây dựng sơ đồ mạng 2. Lựa chọn hệ điều hành cho mạng 3. Lựa chọn phần mềm truyền dữ liệu 4. Lựa chọn cấu hình mạng Lời nói đầu Trên bước đường tiến tới thời đại công nghệ thông tin như ngày nay. Sự phát triển của xã hội đã trở thành tiền đề cho sự bùng nổ về những nhu cầu trao đổi và xử lý thông tin đa dạng trong cuộc sống cả về chiều rộng lẫn chiều sâu . Chính những nhu cầu này đã thúc đẩy con người nghiên cứu xây dựng lên công cụ nhằm trợ giúp thu thập và sử dụng một cách dễ dàng và triệt để hơn các thông tin khoa học, kinh tế, chính trị và xã hội, đó là mạng máy tính . Máy tính ra đời ngay lập tức đã mang lại giá trị thực tiễn vô cùng to lớn cho con người thông qua việc giúp cho con người xích lại gần nhau hơn. Các thông tin quan trọng, cần thiết được truyên tải khai thác và xử lý kịp thời, trung thực và chính xác. Khoảng cách về không gian và thời gian như được thu gọn lại, và trong một chừng mực nào đó, có thể nói là đã chế ngụ được bởi trí tuệ con người . Một trong những nền tảng cơ bản để xây dựng lên mạng máy tính nói chung như hiện nay là công nghệ mạng cục bộ LAN, mạng cơ sở cho sự hình thành phát triển các mạng lớn hơn. Được xuất phát từ sự ghép nối đơn giản giữa hai máy tính lại để trao đổi thông tin cho nhau, mà dần qua thời gian với sự phát triển về công nghệ vô cùng nhanh chóng lên nó cho phép mở rộng số lượng máy ra đời nhiều hơn cả về chất và số lượng . Ngày nay công nghệ mạng LAN là một phần không thể thiếu trong hạ tầng cơ sở thông tin chung của mỗi tổ chức, cơ quan, xí nghiệp. Nó đã đem lại rất nhiều lợi ích to lớn và góp phần vào sự phát triển hạ tầng công nghệ thông tin chung. Trong thời gian viết báo cáo thực tập, em đã nhận được sự giúp đỡ tận tình của nhà trường, với sự hướng dẫn tận tình của thầy giáo Hồ Quang Huy. Tuy nhiên, do hạn chế về mặt thời gian và kinh nghiệm, bản báo cáo của em không thể tránh khỏi những thiếu sót. Vì vậy, em rất mong nhận được sự đánh giá của các thầy, cô và ý kiến của các bạn học sinh, sinh viên cùng quan tâm đến vấn đề này. Hà Nội tháng 2 năm 2003 Sinh viên Đỗ Ngọc Lan Chương I : Lý thuyết cơ bản về mạng máy tính I/ MạNG MáY TíNH - PHÂN LOạI MạNG. 1/ Mạng máy tính là gì: Mạng máy tính là tập hợp nhiều các máy tính cá nhân được kết nối với nhau bởi các đường truyền vật lý, theo một kiểu kiến trúc nào đó, dùng để trao đổi thông tin, dữ liệu giữa các máy tính khác nhau và thực hiện các dịch vụ truyền thông trên mạng máy tính . Ưu điểm: - Mạng máy tính ra đời khắc phục được sự hạn chế về không gian và thời gian của người sử dụng . - Giảm tối thiểu các nhân lực trung gian không cần thiết trong công tác quản lý hành chính, hạn chế tối đa việc trao đổi bằng giấy tờ trong các cơ quan và tổ chức sử dụng máy tính. - Dữ liệu mạng tập trung. Do vậy độ an toàn dữ liệu cao, bảo mật thông tin tốt. - Trên mạng có thể thực hiện nhièu các dịch vụ khác như: e-mail, các dịch vụ thông tin kinh tế. - Người sử dụng có thể dễ dàng truy cập và khai thác mạng theo những nguyên tắc đã được quy định . - Mạng máy tính có thể ghép nối với các mạng viễn thông khác để thực đa dịch vụ, đa chức năng trở thành một mạng tổng thể sử dụng linh hoạt các thiết bị viễn thông. Nhược điểm: - Các thiết bị mạng và các phần mềm giá thành còn cao, chưa thống nhất được với nhau . - Tình hình chung của người sử dụng là trình độ và khả năng xử lý mạng chưa đồng đều, chưa thống nhất. Do vậy, còn xảy ra một số sự cố do người sử dụng. - Chi phí lắp đặt và đào tạo người sử dụng tương đối cao, đặc biệt là vấn đề đào tạo người sử dụng mạng. Khi sử dụng tài nguyên trên mạng phải mất nhiều thời gian chờ nếu tài nguyên đó đang có người trên mạng sử dụng. - Trên mạng chưa khắc phục được triệt để về việc phòng, chống và diệt virus tin học. 2/ Phân loại mạng máy tính : 2.1/Theo khoảng cách địa lý : Mạng cục bộ( Local Area Network – LAN ): Là mạng được cài đặt trong phạm vi tương đối nhỏ với khoảng cách lớn nhất giữa các PC chỉ trong vòng vài chục km trở lại. Mạng đô thị( Metopolitan Area Network – MAN ): Là mạng được cài đặt trong phạm vi một đô thị hoặc một trung tâm kinh tế – xã hội có bán kính khoảng 100 km trở lại. Mạng diện rộng( Wide Area Network – WAN ): phạm vi của mạng có thể vượt qua biên giới quốc gia thậm chí cả lục địa. Mạng toàn cầu(Global area Network_GAN): phạm vi của mạng trải rộng khắp lục địa trái đất. 2.2/Theo kỹ thuật chuyển mạch(switching) + Mạng chuyển mạch kênh( Circuit- switched network): Trong trường hợp này, khi hai thực thể cần trao đổi thông tin với nhau thì giữa chúng thiết lập một kênh (circuit) cố định và được duy trì cho đến khi một trong hai bên ngắt liên lạc, các dữ liệu chỉ được truyền theo con đường cố định. A B S4 S2 S1 S6 B S3 S5 H1-1 : Mạng chuyển mạch kênh Phương pháp chuyển mạch này có hai nhược điểm chính : - Phải tốn nhiều thời gian để thiết lập kênh liên lạc. - Hiệu suất sử dụng đường truyền không cao vì sẽ có lúc kênh bị bỏ không do cả hai bên đều hết thông tin cần truyền, trong khi các thực thể khác không được phép sử dụng kênh truyền này. Mạng điện thoại là một ví dụ điển hình của mạng chuyển mạch kênh. + Mạng chuyển mạch thông báo ( Message Switching Network ): Thông báo( Message): Là một thông tin của người sử dụng được định dạng trước theo một khuôn mẫu nhất định. Trong thông báo có chứa các thông tin điều khiển có chứa địa chỉ đích của thông báo. Khi hai thực thể A và B cần trao đổi với nhau qua các nút mạng thì trước hết ở phía đường truyền sẽ căn cứ vào thông tin điều khiển của thông báo để xác định đuờng đi của thông báo qua các nút mạng. Tại mỗi nút mạng trong đường truyền sẽ thực hiện lưu giữ thông báo tạm thời. Trong thời gian đó, nó sẽ đọc các thông tin điều khiển và gửi tới cấc nút tiếp theo. Tương tự như vậy, qua mỗi nút thì lại phải lưu giữ thông báo và lại đọc thông tin điều khiển song thông báo có thể gửi đi theo nhiều đường khác nhau như hình vẽ. A B S6 S2 S3 S4 S5 S1 H1-1 : Mạng chuyển mạch thông báo Phương pháp chuyển mạch thông báo có những ưu điểm sau: - Hiệu suất sử dụng đường truyền cao vì không bị chiếm dụng độc quyền mà được phân chia giữa nhiều thực thể. - Mỗi nút mạng có thể lưu giữ thông báo cho tới khi kênh truyền rỗi mới gửi thông báo đi. Do đó giảm được tình trạng tắc nghẽn mạng. Có thể điều khiển việc truyền tin bằng cách sắp xếp độ ưu tiên cho các thông báo. Có thể tăng hiệu suất sử dụng giải thông của mạng bằng cách gán địa chỉ quảng bá gửi thông báo đồng thời tới nhiều mục đích. Bên cạnh những ưu điểm là sự hạn chế kích thước của thông báo, có thể dẫn đến phí tổn lưu trữ tạm thời cao và ảnh hưởng đến thời gian đáp và chất lượng truyền đi ( có thể sai sót khi xác định địa chỉ của thông báo ). + Mạng chuyển mạch gói( packet-switched network): Trong trường hợp này, mỗi thông báo chia thành nhiều phần nhỏ hơn gọi là các gói tin sẽ chứa các thông tin điều khiển, trong thông tin điều khiển có chứa địa chỉ đi và địa chỉ đến của gói tin. Các gói tin thuộc về một thông báo nào đó có thể được gửi qua mạng để tới đích bằng nhiều con đường khác nhau. Cũng giống như chuyển mạch thông báo nhưng kích thước gói tin đã được giới hạn tới kích thước tối đa sao cho các nút mạng có thể sử lý toàn bộ gói tin mà không phải lưu giữ tạm thời. Do vậy, tốc độ truyền sẽ nhanh hơn, chất lượng truyền hiệu quả hơn so với chuyển mạch thông báo. S1 S4 B S2 4 3 145 145 245 2145 3 2 3 2 4 3 3 1 2 3 4 4 1 2 4 3 1 Mạng chuyển mạch gói A 45 S6 S3 S5 B Vấn đề khó khăn nhất của mạng loại này là việc tập hợp các gói tin để tạo lại thông báo ban đầu của người sủ dụng, đặc biệt trong trường hợp các gói tin truyền theo mhiều đường khác nhau. Cần phải cài đặt các cơ chế “đánh dấu “ gói tin và phục hồi các gói tin bị thất lạc hoặc truyền bị lỗi cho các nút mạng. Do có ưu điểm là mềm dẻo và hiệu suất cao nên hiện nay mạng chuyển mạch gói được dùng phổ biến hơn các chuyển mạch thông báo trong việc truyền dữ liệu. 3/ Các thành phần mạng máy tính : Máy tính cá nhân. Đường truyền vật lý. Kiến trúc mạng. Thiết bị mạng. Hệ điều hành và các chương trình ứng dụng. Đường truyền vật lý Thiết bị mạng PSTN WS WS WS WS Sơ đồ mạng máy tính đơn giản a. Máy tính cá nhân: Mang tính chất hoạt động độc lập khi không được nối mạng với các máy tính khác nhưng khi được nối vào mạng thì nó hoạt động độc lập là một workstation có chức năng. Truy cập tài nguyên mạng dùng chung do máy phục vụ cung cấp đưa ra các yêu cầu đối với server. Điều khiển chương trình ứng dụng cung cấp giao diện cho người dùng. Trao đổi thông tin trên mạng giữa những người sử dụng với nhau. Sử dụng các dịch vụ mạng. Còn khi phần cứng là một server thì nó chuyên dùng để lưu trữ, quản lý dữ liệu, nó đáp ứng các yêu cầu có cấu trúc từ phía máy trạm, xử lý rồi gửi trả các thông tin được yêu cầu về máy trạm thông qua mạng. Vai trò máy tính cá nhân khi là server và workstation là rất có ích với cơ quan, tổ chức có đông người cần truy nhập. Cung cấp khả năng quản lý và truy cập dữ liệu cho chương trình ứng dụng như: kế toán, giao tiếp truyền thông, quản lý tài liệu. Quản lý mạng. Lưu trữ tập tin tập trung. b. Đường truyền vật lý: * Khái niệm: là một môi trường được dùng để truyền các tín hiệu điện tử giữa các máy tính với nhau . * Đặc trưng: - Giải thông: giải thông của một đường truyền chính là độ đo phạm vi tần số mà nó có thể đáp ứng được. - Độ suy hao: là độ đo sự yếu đi của tín hiệu điện trên đường truyền tức là đo sự giảm đi về biên độ tín hiệu. - Độ nhiễu điện từ ( Electromagnetic Interference-EMI) gây ra bởi tiếng ồn điện từ bên ngoài làm ảnh đến tín hiệu trên đường truyền. Hiện nay mạng sử dụng hai loại đường truyền sau: + Đường truyền hữu tuyến: Cáp đồng trục(coxial cable): có cáp béo và cáp gầy. Cáp đôi xoắn bọc kim (shielded) và không bọc kim (unshield). Cáp sợi quang (Fiber-optic cable). + Đường truyền vô tuyến : Sóng Radio Sóng cực ngắn Tia hồng ngoại c. Kiến trúc mạng: * Khái niệm: kiến trúc mạng máy tính là thể hiện cách nối các máy tính lại với nhau ra sao và tập hợp các quy tắc quy ước 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 lại với nhau được gọi là hình trạng (topology) của mạng, gọi tắt là topo của mạng. Tập hợp các quy tắc, quy ước truyền thông gọi là giao thức (protocol) của mạng. * Topo mạng: - Kiểu điểm - điểm( point-to-point) Đường truyền nối các nút với nhau và mỗi nút đều có trách nhiệm thông tin tạm thời. Sau đó, chuyển tiếp dữ liệu tới các nút tiếp theo rồi tới đích theo địa chỉ của thông tin. Một số topo của mạng điểm - điểm : Dạng hình sao Dạng hình cây Dạng chu trình - Kiểu điểm – nhiều điểm (point-to-multipoint) Tất cả các nút được phân chia chung một đường truyền vật lý. Dữ liệu được gửi đi từ một nút nào đó sẽ có thể được tiếp nhận bởi các nút còn lại. Bởi vậy, cần chỉ ra địa chỉ đích của dữ liệu để mỗi nút căn cứ vào đó kiểm tra xem dữ liệu có phải là dữ liệu của mình hay không. Một số dạng topo của mạng quảng bá: - Dạng đồng trục: Terminal T- connector Hình a: Dạng đồng trục (BUS) Các trạm đều được phân chung một đường truyền, chúng được đấu nối vào đường trục thông qua đầu nối T- connecter. ở 2 đầu đường trục sử dụng thiết bị đấu nối đặc biệt Terminal. + Nêú sử dụng đường trục một chiều. Dữ liệu sẽ gửi đi từ một trạm theo một chiều duy nhất. Khi gặp thiết bị terminal nó sẽ phản xạ tín hiệu theo chiều ngược lại. Các trạm phía bên kia đều có thể nhận được dữ liệu của mình nếu đúng địa chỉ. + Nếu sử dụng đường trục 2 chiều thì dữ liệu sẽ được quảng bá trên 2 chiều của đường trục. Các trạm đều có thể nhận được dữ liệu nếu đúng địa chỉ của mình. - Dạng hình vòng : Repeater Hình b: Dạng hình vòng (Round robin) hoặc Ring Tất cả các trạm được đấu nối trên một vòng thông qua các bộ chuyển tiếp Repeater. Dữ liệu sẽ được luân chuyển từ một trậm trên vòng một chiều duy nhất. Các trạm còn lại đều có thể nhận dữ liệu của mình nếu xác định đúng địa chỉ. Để tránh tắc nghẽn, người ta thường xây dựng các vòng phụ có chiều ngược lại so với vòng chính. Trạm vệ tinh Các trạm mặt đất Hình c: Dạng quảng bá( Broad cast ) hay dạng vệ tinh ( Satellite) - Dạng quảng bá: Topo dạng vệ tinh (hoặc radio) mỗi nút cần có một ăngten để thu và phát. Thực hiện thu phát giữa các trạm mặt đất với trạm vệ tinh. Tóm lại trên thực tế tuỳ thuộc vào quy mô kích cỡ của mạng vào điều kiện địa lý, khả năng phát triển số lưọng các máy tính cá nhân mà có thể sử dụng kết hợp các topo trên. * Giao thức mạng(Protocol): Bất luận thế nào thì việc trao đổi thông tin không thể không tuân theo những quy tắc quy ước nào đó. Vì vậy, việc truyền tín hiệu trên mạng muốn đạt được kết quả tốt cần phải có những: - Quy ước về mặt khuôn dạng dữ liệu (cú pháp ,ngữ nghĩa). - Quy ước về thủ tục truyền dữ liệu. - Quy ước về kiẻm soát luồng dữ liệu. - Thủ tục về đánh giá chất lưọng truyền tin. Như vậy mạng có thể sử dụng các giao thức khác nhau tuỳ chọn của người thiết kế. II/ Mô hình OSI: Hiện nay các hệ thống mạng đều được thiết kế theo cấu trúc đa tầng để tiện lợi cho việc thiết kế và cài đặt mạng sau này, số lượng các tầng, tên mỗi tầng đều phụ thuộc vào nhà thiết kế. Khi thiết kế, các nhà thiết kế tự do lựa chọn kiến trúc của riêng mình. Từ đó dẫn đén tình trạng không tương thích giữa các mạng như: - Phương pháp truy nhập đường truyền khác nhau. - Sử dụng họ giao thức khác nhau. Sự tương thích đó làm trở ngại cho sự tương tác của người sử dụng các mạng khác nhau. Nhu cầu trao đổi thông tin ngày càng lớn thì trở ngại đó càng không thể chấp nhận được đối với người sử dụng. Từ các lý do trên, cần phải có sự hội tụ thống nhất giữa các nhà thiết kế với những người sử dụng. Do đó, trên thế giới đã thành lập ra tổ chức tiêu chuẩn hoá quốc tế về kiến trúc mạng (Iternational organization for standardization ) lấy tên là OSI vào năm 1977. Tổ chức này đã thành lập ra một tiểu ban nhằm xây dựng và pháp triển khung chuẩn về kiến trúc mạng và đã hình thành năm 1984. Gọi là mô hình tham chiếu cho việc kết nối các hệ thống mở OSI- Refrence Model For Open System Inerconnection). Mô hình này được xây dựngtrên các nguyên tắc chung nhất của các hiệp hội viễn thông quốc tế bao gồm 7 tầng như sau: 1 2 3 4 5 6 7 Application Presentation Session Transport Network Data Link Physical Vật lý Liên kết DL Mạng Giao vận Phiên Trình diễn ứng dụng 2 3 6 4 7 5 1 Hệ thống mở A Hệ thống mở B Giao thức tầng 1 Giao thức tầng 7 Đường truyền vật lý Mối quan hệ giữa hai tầng đồng mức: Trên thực tế dữ liệu không thể truyền từ tầng thứ i bên này sang tầng thứ i bên kia mà dữ liệu sẽ được chuyển từ hệ thống này sang hệ thống kia thông qua đường truyền vật lý. Như vậy chỉ có tầng thấp nhất của hệ thống A và B mới có liên kết vật lý, còn các tầng cao chỉ là những liên kết ảo để thuận tiện cho quá trình cài đặt sau mạng sau này. Mối quan hệ giữa hai tầng liền mức: Indication (chỉ báo) N N Hệ thống A Hệ thống B Giao thức tầng N+1 Confirm (xác nhận) Respone (trả lời) N+1 Request (yêu cầu) N+1 Giao thức tầng N+1 Khi hai thực thể có nhu cầu trao đổi thông tin với nhau thì tín hiệu yêu cầu (Request) được gửi bởi người sử dụng dịch vụ ở tầng N+1 trong hệ thống A để gọi thủ tục của giao thức tầng N. Yêu cầu này được cấu tạo dưới dạng một hoặc nhiều đơn vị dữ liệu của giao thức (PDU-Protocol Data Unit) để gửi tới hệ thống B. Khi nhận được đơn vị dữ liệu của giao thức, một thủ tục của giao thức tầng N của hệ thống B sẽ thông báo yêu cầu đó lên tầng N+1 bằng hàm chỉ báo (Indication). Sau đó tín hiệu trả lời (Reapone) được gửi từ tầng N+1 của hệ thống B xuống tầng N để gọi thủ tục giao thức tầng N để trả lời hệ thống A. Khi nhận được trả lời, một thủ tục giao thức tầng N sẽ gửi hàm xác nhận lên tầng N+1 để hoàn tất chu trình yêu cầu thiết lập liên kết của người sử dụng ở tầng N+1 của hệ thống A. * Tầng vật lý (physical): Tầng này liên quan đến nhiệm vụ truyền dòng bit không có cấu trúc qua đường truyền vật lý và thực hiện truy nhập đường truyền vật lý nhờ các phương tiện như: cơ điện, hàm, thủ tục, chức năng. + Thuộc tính điện: truyền các dòng bit và biểu diễn các bit, quyết định tốc độ truyền các bit. + Thuộc tính cơ: Liên quan đến việc thể hiện tính chất giao diện của một đường truyền như: kích thước, cấu hình, cách nối ghép, đảm bảo việc nối ghép giữa hai hệ thống có ảnh hưởng ít nhất. +Thuộc tính chức năng: chỉ ra các chức năng được thực hiện bởi các phần tử giao diện giữa hai hệ thống vật lý và đường truyền. + Thuộc tính về thủ tục: Liên quan đến giao thức điều khiển việc truyền các xâu bít qua đường truyền vật lý. * Tầng liên kết giữ liệu (Data Link): + Tầng này cung cấp phương tiện truyền thông tin qua liên kết vật lý đảm bảo một cách tin cậy. + Gửi các khối dữ liệu (frame) thông qua các cơ chế đồng bộ hoá , kiểm soát lỗi và kiểm soát luồng dữ liệu cần thiết. * Tầng giao vận (Transport): Tầng này là tầng cao nhất trong nhóm bốn thầng thấp ( các tầng trong mô hình OSI được chia thành hai nhóm, nhóm các tầng thấp từ tầng vật lý đến tầng giao vận và nhóm các tầng cao là ba tầng còn lại). Nhiệm vụ chính của tầng này là: cung cấp các dịch vụ truyền dữ liệu của các phương tiện truyền thông, ngăn cách ảnh hưởng của nhóm các tầng thấp với nhóm các tầng cao đảm bảo chất lượng, độ tin cậy của các dịch vụ trong mạng. Thực hiện việc truyền dữ liệu giữa hai đầu nút. Cũng có thể thực hiện việc ghép kênh, cắt hợp dữ liệu nếu cần. * Tầng phiên (Session): Đây là tầng thấp nhất trong nhóm bốn tầng cao và nằm giữa ranh giới giữa hai nhóm tầng nói trên. Tầng này cung cấp cho người sử dụng các chức năng cần thiết để quản lý các phiên ứng dụng như: Điều phối các phiên ứng dụng, điều chỉnh các mã phương tiện truyền thông, thiết lập và giải phóng một cách logic các phiên ứng dụng. * Tầng trình diễn (Presensation): Tầng này thực hiện việc chuyển đổi cú pháp dữ liệu để đáp ứng các nhu cầu truyền thông của các ứng dụng trong mô hình tham chiếu OSI. Tức là mức này giải quyết các thủ tục tiếp nhận một cách dữ liệu một cách chính quy vào mạng. Cụ thể là lựa chọn cách tiếp nhận dữ liệu hợp lý, biến đổi các ký tự, các chữ số thành mã của bảng ASCII hoặc các mã khác thành mã nhị phân thống nhất để các máy tính khác nhau, các thiết bị khác nhau đều có thể thâm nhập vào mạng. * Tầng ứng dụng (Application): Tầng này cung cấp các phương tiện để người sử dụng có thể truy cập vào môi trường tham chiếu OSI. Mức này liên quan đến trực tiếp đến người sử dụng, nó sẽ cung cấp tất cả các yêu cầu phối ghép cần thiết, các yều cầu phục vụ chung trong mạng như chuyển các file dữ liệu, sử dụng các thiết bị đầu cuối, sử dụng các thiết bị ngoại vi của hệ thống. Mức này sẽ đảm bảo một cách tự động trong quá trình truyền tin giúp người sử dụng khai thác mạng một cách tốt nhất. III/ Hệ điều hành: Cùng với việc ghép nối các máy tính thành mạng, cần thiết phải có các hệ điều hành trên phạm vi toàn mạng có chức năng quản lý dữ liệu và tính toán xử lý một cách thống nhất. Các hệ thống như vậy được gọi chung là hệ điều hành ( Network operating systems –NOS). Để thiết kế và cài đặt một hệ điều hành, có thể có hai cách tiếp cận khác nhau: + Tôn trọng tính độc lập của hệ điều hành cục bộ đã có trên các máy tính của mạng. Lúc đó, hệ điều hành mạng được cài đặt như một tập các chương trình tiện ích chạy trên các máy khác nhau của mạng. Giải pháp này dễ cài đặt và không vô hiệu hoá các phền mềm đã có. + Bỏ qua các hệ điều hành cục bộ đã có trên các máy và cài một hệ diều hành thuần nhất. Trên toàn mạng mà người ta còn gọi là hệ điều hành phân tán ( Ditributed Operating system). Rõ ràng là giải pháp này hay hơn về phương diện hệ thống so với giải pháp trên nhưng bù lại độ phức tạp của công việc lớn hơn nhiều. Mặt khác, việc tôn trọng tính độc lập và chấp nhận sử tồn tại của các sản phẩm hệ thống đã có là một điểm hấp dẫn của cách tiếp cận thứ nhất. Bởi vậy, tuỳ môi trường cụ thể của mạng mà ta chọn giải pháp nào cho phù hợp. Một số hệ điều hành phổ biến : - Hệ điều hành IBM LANSERVER: phục vụ cho ngành giáo dục và hãng MT APPLE. - Hệ điều hành NOVELL NETWARE. - Hệ điều hành WINDOWS NT IV/ Kỹ thuật mạng cục bộ: 1)Đặc trưng: Địa lý: Mạng cục bộ thường được cài đặt trong một phạm vi tương đối nhỏ như một toà nhà, một khu đại học, một căn cứ quân sự, với đường kính của mạng( khoảng cách giữa hai trạm xa nhất ) có thể là từ vài chục mét tới vài chục km. Tốc độ truyền: Mạng cục bộ có tốc độ đường truyền thường cao hơn so với mạng diện rộng. Với công nghệ mạng hiện nay, tốc độ truyền của mạng có thể đạt tới 100 Mb/s. Quản lý: Mạng cục bộ thường là sở hữu riêng của một tổ chức nào đó.Do vậy, việc quán lý, khai thác hoàn toàn tập trung, thống nhất. 2)Topology: Do đặc thù của mạng cục bộ nên chỉ có 3 topo thường được sử dụng . a.STAR: Tất cả các thiết bị được nối vào một thiết bị trung tâm có nhiệm vụ nhận tín hiệu từ các và chuyển đến trậm đích của tín hiệu. Tuỳ theo yêu cầu truyền thông trong mạng mà thiết bị trrung tâm có thể là một bộ phân kênh (hub) (Hình a1).Vai trò thực chất của thiết bị trung tâm là thực hiện việc bắt tay giữa các trạm cần trao đổi thông tin với nhau, thiết lập các liên kết điểm-điểm (point-to-point) giữa chúng. Hình a1: Topology STAR với hub ở trung tâm. * Ưu điểm: Lắp đặt đơn giản , dễ dàng kiểm soát và khắc phục sự cố .Tận dụng được tối đa tốc độ của đường truyền vật lý. * Nhược điểm: Độ dài đường truyền nối một trạm với thiết bị trung tâm bị hạn chế. b.RING: Tín hiệu được luân chuyển trên một vòng theo một chiều duy nhất. Mỗi trạm của mạng được nối với vòng qua một bộ chuyển tiếp có nhiệm vụ nhận tín hiệu rồi chuyển đến trạm kế tiếp trên vòng. Như vậy, tín hiệu được lưu chuyển trên vòng theo một chuỗi liên tiếp các liên kết điểm -điểm giữa các repeater(hình a2). Cần thiết phải có giao thức điều khiển việc cấp phát quyền được trao đổi dữ liệu trên vòng cho các trạm có nhu cầu. Repeater data Hình a2:Topology RING. Để tăng tốc độ tin cậy của mạng, người ta có thể lắp đặt dư thừa các đường truyền trên vòng (vòng dự phòng). Khi đường truyền trên vòng chính bị sự cố thì vòng phụ này sẽ được sử dụng với chiều đi của tín hiệu ngược với chiều đi trên vòng chính. RING có những ưu điểm, nhược điểm tương tự dạng STAR, RING đòi hỏi giao thức truy nhập đường truyền khá phức tạp. c. BUS: Tất cả các tram phân chiachng một đường truyền chính (bus). Hai đầu của đường truyền này được giới hạn bởi một loại đầu nối đặc biệt gọi là Tợminator. Mỗi trạm được nối vào BUS qua một đầu nối chữ T (T-connector) hoặc một bộ thu phát (Tranceiver) (hình a3). Terminal T- connector Hình a3: Topology BUS Khi một trạm truyền dữ liệu tín hiệu được quảng bá trên hai chiều của bus, có nghĩa là mọi trạm còn lại đều có thể nhận tín hiệu trực tiếp. Đối với các bus một chiều thì tín hiệu chỉ đi về một phía, lúc đó Terminator phải được thiết kế sao cho các tín hiệu phải được dội lại trên bus để có thể đến được các trạm còn laị ở phía bên kia. Như vậy với topo bus, dữ liệu được truyền dựa trên các liên kết điểm –nhiều điểm hay quảng bá. Trường hợp này cũng cần phải có giao thức để quản lý tập trung đường truyền, mức độ quản lý gần như thả nổi (truy nhập ngẫu nhiên) hoặc rất chặt chẽ (truy nhập có điều khiển). 3) Đường truyền: Mạng cục bộ thường được sử dụng ba loại đường truyền vật lý là cáp xoắn đôi(Twisted pair), cáp đồng trục(coxial cable) và cáp sợi quang (Fiber optic cable). Ngoài ra, người ta còn sử dụngcác mạng cục bộ không dây (wirless) nhờ radio hoặc viba. 4) Các phương thức truy nhập đường truyền vật lý : a.Phương pháp CSDA/CD(phương pháp đa truy nhập sử dụng sóng mang có phát hiện xung đột). Phương pháp truy nhập ngẫu nhiên này được sử dụng cho topo dạng bus, trong đó tất cả các trạm của mạng được nối trực tiếp vào BUS. Mọi trạm đều có thể truy nhập vào BUS chung (da truy nhập) một cách ngẫu nhiên. Do vậy, rất có thể dẫn đến xung đột (hai hoặc nhiều trạm đòng thời truyền dữ liệu ). Dữ liệu được truyền đi theo khuôn dạng chuẩn trong đó có vùng thông tin điều khiển chứa địa chỉ của dữ liệu. Bản chất của phương pháp xuất phát từ phương pháp nghe trước khi nói(Listen before talk-LBT). Tư tưởng của phương pháp này là: Một trạm cần truyền dữ liệu trước hết phải nghe xem đường truyền đang rỗi hay bận. Nếu rỗi thì truyền dữ liệu đi. Ngược lại nếu đưòng truyền đang bận thì trạm phải thực hiện một trong ba giải thuật sau : (1)Trạm tạm thời “rút lui” chờ đợi trong một khoảng thời gian ngẫu nhiên nào đó rồi mới tiếp tục “nghe” đường truyền . (2)Trạm vẫn cứ tiếp tục “nghe” cho đến khi đường truyền rỗi thì truyền dữ liệu đi với xác suất bằng 1. (3)Trạm tiếp tục nghe đến khi đường truyền rỗi thì truyền đi với xác suất xác định trước. - Rõ ràng, với giải thuật (1)sẽ tồn tại thời gian chết kha lớn và không xác định được thời điểm đường truyền rỗi. Với giải thuật (2)thì giảm được thời gian chết nhưng nếu có lớn hơn một trạm cùng truy nhập theo kiểu này thì xác suất xung đột lớn . Với giải thuật (3) thì hãy lựa chọn xác suất hợp lý để tối thiểu hoá khả năng xung đột và giảm nhỏ thời gian chết của đường truyền. Từ 3 phương pháp trên người ta cải tiến thành phương pháp nghe trong khi nói (Liten while talk LWT). Tức là sử dụng giải thuật (3) và bổ sung thêm quy tắc: + Mỗi trạm vẫn cứ tiếp tục truyền và liên tục nghe đường truyền nếu phát hiện xung thấy đột thì tạm ngừng việc truyền thông. Đồng thời vẫn tiếp tục phát tín hiệu sóng mang thêm một thời gian nữa để báo cáo cho các trạm phía sau biết trên đường truyền đang có xung đột. + Sau một khoảng thời gian ngẫu nhiên thì tiếp tục truyền dữ liệu theo giải thuật (3). b. Phương pháp TOKEN BUS (BUS với thẻ bài). G F E A B C D Vòng logic Hình 1.6: Vòng logic trong mạng bus Trước khi truyền dữ liệu phải thiết lập một vòng logic đối với các trạm có nhu càu trao đổi dữ liệu.Một thể bầi được lưư chuyển trên vòng logic đó và trạm có mức ưu tiên cao nhất sẽ nhận thẻ bài trong một khoảng thời gian nhất định và nó được phép truy nhập đường truyền để truyền dữ liệu trong khoảng thời gian sau đó. Sau khi truyền xong nó sẽ gửi thẻ bài theo vòng tới trạm có mức độ ưu tiên cấp tiếp theo quá trình. Cứ tiếp tục như vậy như vậy cho đến khi các trạm trong vòng truyền xong dữ liệu. Sau đó, phải huỷ vòng logic này và thiết lập vòng logic mới cho các trạm có nhu cầu mới. c. Phương pháp TOKEN RING (Ring với thẻ bài): Phương pháp này sử dụng thẻ bài với topo dạng Ring: Thẻ bài là một đơn vị dữ liệu đặc biệt trong đó có 1 bit biểu diễn trạng thái sử dụng của nó(bận hay rỗi). Một trạm muốn truyền dữ liệu thì phải đợi đến khi nhận được 1thẻ bài “rỗi”(free). Khi đó trạm sẽ đổi bit trạng thái của thẻ bài thành “bận” (busy) và truyền một đơn vị dữ liệu cùng với thẻ bài đi theo chiều của vòng . Giờ đây không còn thể bài “rỗi “. Trên vòng nữa, do đó các trạm có dữ liệu cần truyền cũng phải đợi. Dữ liệu đến trạm đích sẽ được sao lại, sau đó cùng với thẻ bài đi tiếp cho đến khi quay trở về trạm nguồn. Trạm nguồn sẽ xoá bỏ dữ liệu đổi bít trạng thái trở về “rỗi” và cho lưu chuyển tiếp trên vòng để các trạm khác có thể nhận được quyền truyền dữ liệu; quá trình mô tả ở trên được minh hoạ : D A C B Nguồn Đích D A C B Nguồn Đích D A C B Nguồn Đích Free token Busy token data H. 1.7 Hoạt động của phương pháp TOKEN RING. Khi một trạm có nhu cầu truyền dữ liệu thì nó phải nhận được thẻ bài ở trạng thái rỗi. Sau đó, nó lật trạng thái của thẻ bài về trạng thái bận và bắt đầu truyền dữ liệu cùng với thẻ bài tới trạm đích. Tại đây, nó sẽ thực hiện việc copy dữ liệu tới trạm đích rồi luân chuyển dữ liệu cùng thẻ bài ở tình trạng bận về trạm nguồn, tại đây sẽ thực hiện xoá dữ liệu và lật trạng thái bận thành trạng thái “rỗi” và gửi thẻ bài lên vòng cho các bước tiếp theo. So sánh phương pháp CDMA/CD với phương pháp thẻ bài : Phương pháp CDMA/CD thì việc thiết lập đường truyền đơn giản hơn và chỉ phụ thuộc vào mục đích truyền dữ liệu của từng trạm . Phương pháp thẻ bài không mang lại hiệu quả cao trong trường hợp tải nhẹ ( một trạm có thể đợi khá lâu mới có thẻ bài – thời gian thiết lập lâu). Tuy nhiên,khả năng điều hoà lưu thông trong mạng là ưu điểm quan trọng của phương pháp này. Đặc biệt, nó mang lại hiệu quả cao trong trường hợp tải nặng. V/ Các vấn đề cơ bản với mạng máy tính : Để đảm bảo thông tin trên mạng thông suốt qua tất cả các tầng thì trong mỗi tầng, chức năng quan trọng là cung cấp các dịch vụ cho tầng cao hơn, đáp ứng các yêu cầu thiết lập các liên kết logic, duy trì chúng để đảm bảo cho viêc trao đổi thông tin, huỷ bỏ chúng khi không còn nhu cầu và đặc biệt là trong bối cảnh nối mạng Internet hiện nay thì một loạt vấn đề cần giải quyết đối với bất kỳ người thiết kế nào là : Kiểm soát lỗi ( Erro Control ) Kiểm soát luồng dữ liệu ( Data Flow Contol ) đánh giá độ tin cậy ( Ntwork Reliabity Ealuation ) quản trị mạng ( Network Managerment ) 1 Kiểm soát lỗi ( erro control ): lỗi truyền tin ( Transmission erro ) là một hiện tượng khó tránh. Trong thực tế do nhiều nguyên nhân như : Do chất lượng đường truyền. Do nhiễu của từ trường ngoài. Do khí hậu, thời tiêt, tiếng ồn. Do con người. Hiển nhiên là người sử dụng yêu cầu độ chính xác càng cao càng tốt, trong nhiều trường hợp độ chính các yêu cầu phải tuyệt đối ( Ngân hàng, Hngf không ). Từ đó đặt ra vấn đề kiểm soát lỗi truyền tin, tìm cách phát hiện, định vị và khắc phục lỗi ở mức tối đa. Các nhà thiết kế mạng thường sử dụng hai chiến lược để kiểm soát lỗi. Một là: Dùng mã dò lỗi chỉ cho phép phát hiện có lỗi xảy ra nhưng không định vị được nó và phải yêu cầu truyền lại. Hai là: Dùng mã sửa lỗi cho phép định vị được và sửa lỗi, không cần yêu cầu truyền lại nhưng khả năng phát hiện lỗi lại rất kém. Với hai chiến lược này trên thực tế người ta thường sử dụng hai phương pháp kiểm soát lỗi là kiểm tra chẵn lẻ và kiểm tra vòng. Phương pháp kiểm tra chẵn lẻ ( Parity Checking ) dựa trên cơ sở kết hợp hai phương pháp VRC và LRC . Với VRC khi truyền dữ liệu đi thì sâu bit của ký tự cần truyền được thêm vào một bít sửa lỗi. Bít này có quy ước riêng bên thu sẽ căn cứ vào đó để phát hiện lỗi với LRC áp dụng kiểm tra Parity bít cho từng khối các ký tự. Kết hợp cả hai phương pháp cho phép kiểm soát lỗi theo hai chiều nâng cao hiệu quả đáng kể. Phương pháp kiểm tra vòng CRC ( Cylic Redundacy Check ) :phương pháp này dựa trên tính chất chia hết của từ mã cho đa thức sinh. Vơí mỗi từ mã thông tin và đa thức sinh đã chọn ta tìm được tệp bít thêm vào sao cho bên nhận khi nhận được từ mã, đem nó chia cho đa thức sinh nếu có dư thì chắc chắn là đã có lỗi còn nếu không dư thì cần kiểm tra thêm. Hiện nay có ba đa thức sinh được chọn là: CRT – 12 = X12 + X11 + X3 + X2 + X + 1CRT – 16 = X16 + X15 + X15+ X2 + 1CRT – CCITT = X16 + X12 + X5 + 1 với CRT – 12 dùng cho ký tự 16 bít, còn CRT – 16 và CRT – CCIT dùng cho các ký tự 8 bít. Cả ba đa thức đều chứa thừa số ( X + 1 ) 2 Kiểm soát luồng dữ liệu ( Data Flow Control ): Việc truyền dữ liệu trong mạng phụ thuộc nhiều yếu tố, đặc biệt vào khả năng và chiến lược cấp phát tài nguyên của mạng. Nếu khả năng cấp phát tài nguyên của mạng có hạn và chiến lược cấp phát tài nguyên không thích nghi với trạng thái thay đổi của mạng dẫn đến một số tình trạng sấu như : Các đơn vị dữ liệu dồn về một nút mạng nào đó gây nên ách tắc. Tài nguyên của một số trạm nào đó có hiệu suất sử dụng thấp. Do vậy, rất ít dữ liệu được chuyển qua nó. Vì vậy, phải có một cơ chế kiểm soát luồng dữ liệu đó để phân chia tài nguyên một cách hợp lý trên toàn mạng. Có ba phương pháp được sử dụng là : Phương pháp 1 : Giới hạn tải chung cho mạng. Tải được hiểu là số lượng các đơn vị dữ liệu lưu truyền trong mạng tại một thời điểm nào đó. Mục đích của phương pháp này là : duy trì tổng số các đơn vị dữ liệu được lưu chuyển trong mạng nhỏ hơn một giá trị giới hạn nào đó. Giá trị đó gọi là mức ngưỡng ( N ). Mức ngưỡng này được hiểu như một giấy thông hành ( thực chất là một thẻ bai ) thông qua mức ngưỡng này mà người quản trị mạng sẽ phân chia giấy thông hành đó cho các trạm. Phương pháp này gặp khó khăn là: Phải xác đình được giá trị mức ngưỡng cho hợp lý đối với mỗi trạm. Có thể bị mất giấy thông hành hoặc trùng lặp giấy thông hành. Như vậỵ, phải kéo dài thời gian quản trị mạng hay thiết kế phần mềm phức tạp hơn. Phương pháp 2: Phân tán chức năng kiểm soát luồng dữ liệu cho mỗi trạm dựa trên tài nguyên cục bộ của mỗi trạm đó. Việc cấp phát này thường được thực hiện theo các mốc liên kết logic giữa các thực thể truyền thông theo khái niệm của mô hình OSI mà thực hiện chủ yếu ở tầng mạng và tâng giao vận. Phương pháp này khá đắt về phương diện tài nguyên nhưng khả năng lưu thông dữ liệu rất cao. Phương pháp 3: Giải quyết ùn tắc. Trên thực tế việc ùn tắc vẫn có thể xảy ra do cơ chế kiểm soát luồng dữ liệu chưa thực sự triệt để. Do vậy, có các giải pháp như sau : - Giàng sẵn các bộ nhớ đệm nhưng dung lượng bộ nhớ đệm nhỏ nên chỉ giải quyết ùn tắc tức thời. - Gán cho gói tin một khoảng thời gian sống nhất định nhưng nhiều khi sẽ sảy ra hiện tượng thời gian sống nhỏ hơn khoảng thời gian truyền tới đích của gói tin gây mất dữ liệu và tầng giao vận sẽ thực hiện truyền lại gói tin đó. - Đóng lại một số nút mạng mà không thực hiện truyền thông để tăng thời gian truyền dữ liệu nhanh nhất. Việc này được thực hiện bởi tầng mạng. 3 Địa chỉ hóa. ( Addressing ) Trong một mạng gồm có nhiều nút khác nhau để có thể trao đổi thông tin giữa các thực thể thì chúng phải được gán địa chỉ theo một hệ thống địa chỉ hoá nhất định. Người sử dụng phải nắm bắt được hệ thống này để thực hiện việc truy cập và kết nối thông tin với các thực thể cần truyền thông qua hệ thống địa chỉ này, vấn đề an toàn mạng cũng sẽ được giải quyết. Việc địa chỉ hoá được thực hiện bởi tầng mạng trong mô hình OSI. Cụ thể là tầng mạng sẽ căn cứ vào các địa chỉ của các điểm truy nhập để xác định các thực thể tham gia truyền thông. Tức là xác định các đường nối các thực thể đó. Việc địa chỉ hóa này được người sử dung đăng ký trong quá trình cài đặt mạng. 4. Đánh giá độ tin cậy của mạng (Network Reliability Evaluation) Độ tin cậy của mạng là tham số quan trọng nhất để đánh giá mức độ tối ưu của mạng ( tối ưu hoá mạng được đánh giá bởi ba yếu tố: Thông lượng, độ trễ, độ tin cậy ). Vậy độ tin cậy của mạng là sác xuât mà một mạng hay một thành phần của mạng hoạt động đạt yêu cầu trong một khoảng thời gian cho trước với những điều kiện làm việc nhất định. Xác xuất: Là công cụ toán học để đo hoạt động của mạng. Trong một mạng gồm rất nhiều thành phần của mạng được nối với nhau. Chúng làm việc với điều kiện tương tự như nhau song có thể gặp những sự cố tại những thời điểm khác nhau. Vì thế, phải sử dụng lý thuyết sác xuất thống kê để mô tả những sự cố đó. Hiệu suất: Hoạt động đạt yêu cầu thể hiện thông qua tổ hợp các yếu tố quyết định định tính và định lượng liên quan đến chức năng mà hệ thông phải đảm nhận các tính năng đó như: Tỷ suất lỗi, sự cố có báo hiệu,thông lượng, độ trễ. Qua đây, xác định được hệ thống có đạt yêu cầu hay không, những giá trị chuẩn này được nhà thiết kế và uỷ ban kiểm tra quy định trước thông qua tham số này để đánh giá được mạng đã hoạt động hay chưa. Thời gian: là thời gian không hỏng của toàn bộ hệ thống, được đánh giá quá thời gian làm việc trung bình không hỏng thông qua đây sẽ xác định được xác suất làm việc làm việc không hỏng. Điều kiện làm việc: là các yếu tố chi phí tới hoạt động của mạng như: vị trí địa lý, các tác động của môi trường (thời tiết, nhiệt độ, độ ẩm, rung xoc), các yếu tố vi sinh( nấm mốc, côn trùng). Các giải pháp nâng cao độ tin cậy: Gồm các giải pháp sau: - Thực hiện mắc dự trữ một phần hoặc toàn bộ hệ thống. Giảm tối thiểu các phần tử nối ghép Repeater, Hub Tiến hành bảo quản, bảo dưỡng thường xuyên hoặc định kỳ các thiết bị máy. 5. An toàn thông tin trên mạng (Network Security) Để hạn chế những phạm vi trên, người ta đặt ra một số mức bảo vệ an toàn thông tin trên mạng. Các mức bảo vệ này như là những lớp rào chắn để bảo vệ thông tin tại các trạm của mạng được mô tả bằng hình ảnh sau: Thông tin Quyền truy nhập Mật khẩu tên Mã hoá Bảo vệ vật lý Bức tường lửa Các lớp rào chắn bảo vệ thông tin trên mạng + Lớp bảo vệ trong cùng là quyền truy nhập ( Access righ) nhằm kiểm soát các tài nguyên cho phép người sử dụng có được quyền truy nhập tài nguyên đó hay không, hoặc ở mức nào. + Lớp bảo vệ tiếp theo là đăng ký tên / mật khẩu ( Login/ Password) đây chính là mức bảo vệ theo cách kiểm soát quyền truy nhập thông qua việc đăng ký tên hay mật khẩu của các user. Người quản trị có trách nhiệm quản lý, kiểm soát và xác định quyền truy nhập vào mạng của các user về nguyên tắc, mật khẩu phải được giữ bí mật nhưng để tránh mật khẩu bị lộ từ phía người sử dụng, người quản trị mạng chịu trách nhiệm đặt tên mật khẩu và thay đổi mật khẩu theo thời gian. + Lớp bảo vệ bằng mã hoá dữ liệu. Đây là hình thức bảo mật rất quan trọng và được sử dụng rộng rãi. Dữ liệu được biến đổi từ dạng nhận thức được theo một thuật toán nào đó ( tạo mật mã ) và khi nhận sẽ biến đổi ngược lại ( giải mã ). + Lớp bảo về vật lý ( Physical Protection ). Đó là các quy định về quy chế về kỷ luật sử dụng mạng mà tất cả mọi người phải tuân thủ : Như nội quy phòng máy, cài các cơ chế báo động khi có truy nhập bất hợp pháp vào hệ thống hay dùng các máy trạm không có ổ đĩa mềm. + Lớp bảo vệ từ xa ( Tường lửa – Firewall ) lớp này ngăn chặn các thâm nhập trái phép và thậm trí có thể lọc bỏ các gói tin mà ta không muốn. Phương thức này thường sử dụng trong môi trường Internet. Và một tính chất bảo vệ không kém phần quan trọng đó là : Quy định nội quy sử dụng máy tính như ( không sử dụng đĩa lạ, mạng điện thoại phải được sử dụng an toàn, nơi lưu trữ thông tin phải tuyệt mật ) 6. Quản trị mạng ( Network Managerment ) Để đảm bảo sự hoạt động liên tục của mạng. Đặc biệt là những mạng lớn, người quản trị mạng cần phải nắm được đầy đủ và thường xuyên các thông tin về cấu hình, về sự cố và tất cả các số liệu thống kê liên quan đến việc sử dụng mạng. Hệ thống quản trị mạng còn gọi là mô hình ( Manager – System ), một cơ sở dữ liệu chứa thông tin quản trị và giao thức quản trị mạng. + Tiến trình Manager : Cung cấp giao diện giữa người quản trị mạng và các thiết bị được quản trị, đồng thời thực hiện các nhiệm vụ như đo lượng lưu thông (Traffic) trên một đoạn mạng cục bộ ( Lan segment ) ở xa, hoặc ghi tốc độ truyền về địa chỉ vật lý của giao diện LAN trên một Router manager cũng bao gồm một số loại kết xuất để hiển thị các dữ liệu quản trị, thống kê. + Hệ bị quản trị: Bao gồm các tiến trình Agent và các đối tượng quản trị, Agent thực hiện các thao tác quản trị mạng như : đặt các tham số cấu hình và các thống kê hoạt động tiến hành, các đối tượng quản trị bao gồm các trạm làm việc, các máy chủ, các kênh truyền. + Cơ sở quản trị chứa thông tin quản trị mạng : Được gọi là cơ sở thông tin quản trị ( MIB – Managerment Information Base ) được gắn với cả hai bên. tổ chức logic của MIB được gọi là cấu trúc logic của thông tin quản trị ( SMI – Structure of Managerment Information ). SMI được tổ chức thành cây, bắt đầu từ gốc với các cành chứa các đối tượng quản trị được phân loại logic ( lá ). + Giao thức quản trị mạng : Cung cấp các phương thức liên lạc giữa Manager các đối tượng quản trị mạng và các Agent. Tất cả những cái này được thực hiện trong quá trình cài đặt trong hệ thống điều hành mạng và tuỳ theo mỗi hệ điều hành mạng mà quy định các mức quản trị khác nhau. CHƯƠNG 2 KHảO SáT MạNG MáY TíNH CHO TRường ptth đống đa I. Giới thiệu về trường Đống Đa: 1. Chức năng tổ chức bộ máy của trường : a. Chức năng: Trường trung học Đống Đa được thành lập cách đây hơn 30 năm và chịu sự quản lý của sở giáo dục và bộ giáo dục đào tạo HN. Trước kia việc quản lý tài chính, nhân sự, kết quả học tập, hạnh kiểm của học sinh và thực hiện trao đổi dữ liệu,các hoạt động ngoại khoá, lên cấp trên và với các trường bạn đã gặp không ít khó khăn khi có nhu cầu trao đổi dữ liệu, những thông tin có lien quan. Bởi vậy, để tận dụng được tối đa về mặt thời gian, không gian và hiệu quả công việc. Ban giám hiẹu nhà trường đã quyết định đưa công nghệ tin học vào trường. Và đây chính là tiền thân của đề án xây dựng một mạng máy tính cục bộ (LAN) của trường. Đề án này được đáp ứng, được ban giám hiệu nhà trường và toàn bộ các thầy cô giáo trong trường nhiệt liệt hưởng ứng. Các chính sách quản lý của trường được phân chia theo đặc thù của công việc, mỗi phòng phụ trách một công việc khác nhau. b. Tổ chức bộ máy: Hiện tại, tổ chức hành chính của trường gồm một ban giám hiệu và 5 Phòng chuyên môn. Ban giám hiệu : Một hiệu trưởng. Hai phó hiệu trưởng. Phòng hành chính. Phòng đào tạo. Phòng giáo vụ. Phòng tài chính. Thư viện. Sơ đồ tổ chức hành chính: Ban giám hiệu Phó hiệu trưởng 1 Phó hiệu trưởng 2 Phòng đào tạo Phòng giáo vụ Phòng hành chính Phòng tài chính Thư viện Chức năng nhiệm vụ các bộ phận : Ban giám hiệu: Gồm 1 hiệu trưởng và 2 phó hiệu trưởng. Chỉ đạo toàn diện các hoạt động của trường thông qua kế hoạch tổng thể hàng năm do sở giáo dục và bộ giáo dục giao và mục tiêu phấn đấu của trường tự đề ra, tham mưu giúp việc cho hiệu trưởng là các phó hiệu trưởng. Phòng đào tạo: chịu trách nhiệm quản lý công việc nhân sự tuyển sinh, quản lý học bạ, kết quả học tập, hạnh kiểm của các học sinh trong trường. Phòng hành chính: giúp việc tham mưu cho ban giám hiệu, sắp xếp điều hành bộ máy quản lý, quản lý công tác nội chính của trường, quản lý toàn bộ giáo viên đồng thời nhận và chuyển các giáy tờ công văn. Phòng tài chính: chịu trách nhiệm quản lý học phí của học sinh và lương thưởng của giáo viên . Phòng giáo vụ: quản lý tài sản của trường . Thư viện: là nơi học tập và thư giãn của học sinh. Có nhiệm vụ cho mượn sách báo, các tài liệu tham khảo. 2. Điều kiện địa lý : Toàn bộ các phòng làm việc của trường được xây dựng thành một khu nhà 2 tầng, do vậy việc thiết kế lắp đặt mạng cục bộ cũng thuận tiện. Sơ đồ mặt bằng khu vực cần lắp: Phó hiệu trưởng 1 Hiệu trưởng Phó hiệu trưởng 2 phòng hành chính  hành lang khu nhà tầng 2 Phòng đào tạo Phòng giáo vụ Phòng tài chính Thư viện  Hành lang khu nhà tầng 1 Bảo vệ Mặt bằng khu nhà II/ XÂY DựNG Sơ Đồ MạNG cục bộ : 1. Xây dựng sơ đồ mạng: Dựa trên cơ sở lý thuyết kỹ thuật mạng cục bộ và kết hợp với phân tích đặc điểm nhiệm vụ cũng như nhu cầu truyền thông của trường. Toàn bộ các phòng ban nơi làm việc của giáo viên đều nằm trên khu nhà 2 tầng. Từ đó ta xây dựng hình trạng BUS/STAR là thích hợp hơn vì lắp đặt dễ dàng và tiện cho sau này mở rộng thêm các máy, cũng như dễ dàng ghép nối với các hệ thống mở khác. Nó có thể phân đường cho thông tin đi đúng đích, tránh tắc nghẽn đường truyền làm tăng hiệu suất mạng đáng kể. Mạng được bố trí tập trung tại 1 khu nhà nên ta bố trí BUS đi theo hành lang còn STAR được bố trí tại các phòng làm việc của giáo viên. Mỗi phòng ban được bố trí các PC đúng với số lượng mà giáo viên sử dụng. Bố trí mạng theo TOPO như vậy rát thuận tiện khi có sự cố xảy ra, vì có thể cô lập lỗi để khắc phục mà không ảnh hưởng tới hệ thống. Do mạng có nhu cầu sử dụng các dịch vụ E-mail, fax…qua mạng điện thoại công cộng nên cần 1 modem gắn vào máy chủ Server. Sơ đồ mạng máy tính trường Đống Đa: Phòng giáo vụ Phòng tài chính Phòng hành chính 8 port Topo mạng Star / Bus Phòng hiệu trưởng Phòng phó hiệu trưởng 4 port Phòng Đào tạo 8 port 4 port PSTN 8 port 2. Lựa chọn hệ điều hành cho mạng: Do hệ điều hành là nền tảng cho mọi hoạt động của phền mềm và phần cứng máy tính. Nên khi thiết lập mạng phải xem xét sự tương tác giữa hệ điều hành của từng máy tính trên mạng và hệ điều hành mạng chung. Yếu tố cân nhắc khi lựa chọn hệ điều hành là đặc tính đa nhiệm, nó cho phép các máy tính có thể xử lý mỗi lần nhiều tác vụ. Hiện nay trên thị trường có rất nhiều loại hệ điều hành mạng do nhiều hãng sản xuất đang tồn tại. Mỗi hệ điều hành có những mặt mạnh yếu khác nhau, do vậy là lựa chọn cho trường là phải đảm bảo độ an toàn dữ liệu cao. Ngoài ra cũng phải tính tới khả năng thích ứng với các mạng khác và sự phát triển trong tương lai. Qua quá trình tìm hiểu hệ điều hành mạng, những người xây dựng mạng đã quyết định chọn hệ điều hành Windows NT 4.0 Server. 3. Lựa chọn phần mềm truyền dữ liệu: Microsoft exchange Server là bộ sản phẩm máy khách ( máy phục vụ dựa trên thông điệp , được thiết kế để hoạt động với những chương trình và mạng máy tính đang tồn tại , hầu hết cho phép mọi người dùng thuộc mọi tổ chức trao đổi thông tin và chia sẻ thông tin một cách hiệu quả . Microsoft exchange sử dụng công nghệ đã phát triển từ hệ thống máy chủ cho đến mạng cục bộ cung cấp các tính năng dưạ trên thông điệp cho máy phục vụ. - Lập lịch biểu . Với những tính năng lập lịch biểu, người sử dụng có thể quản lý thời gian riêng tư, tổ chức công việc và phối hợp với người khác qua các cuộc họp đã được xếp vào lịch. - Dịch vụ thông điệp . Dịch vụ thông điệp bao gồm chuyển thông điệp, giao phát định tuyến và dịch vụ danh bạ. - Chia xẻ thông tin nhóm. Ngoài khả năng giao tiếp qua hệ thống E-mail của Microsoft exchange người sử dụng còn có thể gửi thông tin lên bảng thông báo theo dõi tài khoản khách hàng từ một cơ sở dữ liệu dùng chung và truy cập thông tin về sản phẩm từ thư viện tham khảo . Biểu mẫu (Form) Người quản trị sử dụng các khả năng về biểu mẫu để tạo mẫu trình bày thông tin một cách có tổ chức. Thiết kế ứng dụng. Người thiết kế có khả năng thiết kế lên các chương trình ứng dụng có khẳ năng tự động hoá và quy trình xử lý thông tin trông mỗi tổ chức. Từ những tính năng trên, cho phép chọn lựa Microsoft exchange làm phần mềm truyền dữ liệu. 4. Lựa chọn cấu hình mạng : Máy chủ (Server) Máy chủ cung cấp dịch vụ chính cho đối tượng trên mạng sử dụng dịch vụ: Printer, Database…File. CPU Pentium IV 1,5 Ghz RAM 1Gb Mainboard MSI HDD 60 Gb Quantum CD- Rom LG 52 X Monitor Samsung 17” FDD Mitsumi Video Card 32 Mb TNT Network Interface Card 3 Com 3C509B 100MB/S * Máy trạm : CPU Intel Pentum III 800 Mhz EB RAM 128 MB HDD 20GB Quantum FDD 1.44Mb Mitsumi Monitor SamSung 15 Inches * Card mạng có hàng trăm loại do các hãng sản xuất khác nhau và không phải loại nào cũng thích hợp. Do vậy cần chú ý tới một vài yếu tố như : Trình điều khiển luôn sẵn Khả năng giao tiếp với máy tính Giao tiếp với mạng Danh tiếng hãng sản xuất và giá cả Máy in ( Printer ) : Canon LBH 1100 * Bộ tập trung ( Hub ) 8; 16; 24 port Motorolla * Modem 56 Kb/s Motorolla * Cáp mạng : Cáp là môi trường truyền dữ liệu, việc chọn cáp và đi cáp là nhân tố thiết kế quan trọng. - Cáp đường trục ( Bus ) dùng cáp béo. - Cáp nối tới Hub dùng Category 5 UTP. * Bộ lưu điện: Sử dụng USP 1000W giữ cho Server hoạt động liên tục khi mất điện đột ngột. Vậy mạng máy tính giúp cho nhà trường gửi nhận dữ liệu với các phòng ban, thư viện một cách thuận tiện, nhanh chóng. Từ đó giúp cho việc quản lý tài chính, nhân sự, kết quả học tập, hạnh kiểm của học sinh được dễ dàng và hiệu quả hơn.