3.1. thiết kế mạng cục bộ

1

1

THIẾT KẾ MẠNG CỤC BỘ

GV. ThS. Đặng Ngọc CườngBộ môn Kỹ thuật mạng

2

MỤC TIÊU1. Tiến trình thiết kế mạng LAN

2. Lập sơ đồ thiết kế mạng LAN

3. Nối kết tầng 2 (Data Link) bằng switch

4. Thiết kế mạng ở tầng 3 (Network Layer)

5. Xác định vị trí đặt Server

6. Cách làm tài liệu, hồ sơ mạng

7. Thiết kế mạng LAN cho hộ gia đình, văn phòng,doanh nghiệp.

2

3

III.1. Giới thiệu tiến trình thiết kế LAN

• Thu thập thông tin

• Phân tích nhu cầu

• Xác định thiết bị

• Lập tài liệu mạng

4

ĐẶC TRƯNG CỦA HỆ THỐNG

1. Khả năng vận hành

2. Khả năng mở rộng

3. Khả năng tương thích

4. Dễ quản lý

3

5

QUY TRÌNH THIẾT KẾAnalyze

requirements

Developlogicaldesign

Developphysicaldesign

Test, optimize,and document

design

Monitor andoptimizenetwork

performance

Implementand testnetwork

6

III.2. Lập sơ đồ thiết kế mạng1. Thiết kế sơ đồ mạng ở tầng vật lý2. Thiết kế sơ đồ mạng ở tầng liên kết dữ liệu

3. Thiết kế sơ đồ mạng ở tầng mạng

4

7

PHÂN TÍCH THỰC TRẠNG

8

PHÂN TÍCH THỰC TRẠNG (tt)

5

9


• Không có cấu trúc rõ ràng• Hệ thống có quá nhiều loại phương tiện

truyền dẫn khác nhau (UTP, telephonecable, STP, Type-1, coax, signal cable,fiber ...)

• Tốn chi phí di chuyển và thay đổi.• Khó khăn trong việc quản lý• Rất khó để khắc phục sự cố

Kéo dài thời gian ngưng trệ hệthống

10


6

11

1. Thiết kế sơ đồ mạng ở tầng vật lý

• Sơ đồ đi dây

• Sử dụng MDF cho các mạng cóđường kính nhỏ hơn 200m

• Sử dụng thêm các IDF cho cácmạng có đường kính lớn hơn 200m

12

SƠ ĐỒ ĐI DÂY

• Các vấn đề thiết kế ở mức này liên quan đến việc chọn lựa loạicáp được sử dụng, sơ đồ đi dây cáp phải thỏa mãn các ràngbuộc về băng thông và khoảng cách địa lý của mạng.

• Ví dụ:• Sơ đồ mạng hình sao sử dụng cáp xoắn đôi CAT5e (Cat6) thường

được dùng hiện nay.• Đối với các mạng nhỏ, chỉ cần một điểm tập trung nối kết cho tất cả

các máy tính với điều kiện rằng khoảng cách từ máy tính đến điểm tậptrung nối kết là không quá 100 mét.

7

13

Sử dụng MDF cho các mạng có đườngkính nhỏ hơn 200m

Khái niệm MDF:

Trong một tòa nhà người ta chọn ra một phòng

đặc biệt để lắp đặt các thiết bị mạng như Hub,

Switch, Router hay các bảng cắm dây (patch

panels). Người ta gọi phòng này là “Nơi phân

phối chính” - MDF (Main distribution facility).

14

MDF (Main distribution facility)

Đường kính mạng nhỏ hơn 200m

8

15

HCC (Horizontal Cross Connect)

• Đối với các mạng nhỏ với chỉ một điểm tập trung nối kết,

MDF sẽ bao gồm một hay nhiều các bảng cắm dây kết nối

chéo nằm ngang (HCC – Horizontal Cross Connect patch

panel).

16

HCC (tt)

9

17

HCC (tt)

• A + B < 10 m• Patch Panel Outlet < 90m• Lan Equipment PC < 100m

18

Ví dụ: Hệ thống dây ngang

10

19

Sử dụng thêm các IDF cho các mạng cóđường kính lớn hơn 200m

Khi chiều dài từ máy tính đến điểm tập trung nối kết lớn hơn 100mét, ta phải cần thêm nhiều điểm tập trung nối kết khác.

Điểm tập trung nối kết ở mức thứ hai được gọi là “Nơi phânphối trung gian” (IDF –Intermediate Distribution Facility).

Dây cáp để nối IDF về MDF được gọi là cáp đứng (Verticalcabling).

20

IDF (Intermediate Distribution Facility)

• Hệ thốngmạng kết nốinhiều tòanhà(Campus).

Khu A Khu B

Khu C Khu D

11

21

IDF (tt)

• Hệ thốngmạng trongmột tòa nhà cónhiều tầng

1

2

3

5

4

22

ĐẤU NỐI IDF VỀ MDF

Để có thể nối các IDF về một MDF cần sử dụng thêm các patchpanel kết nối chéo chiều đứng (VCC – Vertical Cross ConnectPatch Panel).

Dây cáp nối giữa hai VCC patch panel được gọi là cáp chiềuđứng (Vertical Cabling).

Chúng có thể là cáp xoắn đôi nếu khoảng cách giữa MDF vàIDF không lớn hơn 100 mét.

Ngược lại phải dùng cáp quang khi khoảng cách này lớn hơn100 mét.

Tốc độ của cáp chiều đứng thường là 100 Mbps hoặc 1000Mbps.

12

23

Sử dụng VCC patch panel để nối IDF với MDF

24

CD

BD BD

CampusBackboneCabling

VERTICALCABLING

(BUILDINGBACKBONE)

HorizontalCabling

CD Campus Distributor

BD BuildingDistributor

FD Floor Distributor

CP Consolidation Point

TO TelecommunicationOutlet

Sơ đồ hình cây (Phân cấp)

FD FDFD FDFDFD

TOTO TOTO TO TOTO TOTO TOTO TO TO

CP

13

25

< 5m < 5m< 90mĐường cố định

(< 100m)

FLOOR DISTRIBUTOR

FLOOR DISTRIBUTOR

FLOOR DISTRIBUTOR

< 500mVERTICAL CABLING

(BUILDING BACKBONE)

BUILDINGDISTRIBUTOR

Hệ thống cáp trong 1 tòa nhà

26

< 1500 m

< 1500 m

< 1500 m

CampusDistributor

< 1500 m

Hệ thống cáp kết nốicác tòa nhà

14

27

Patchcord

Horizontal Cable

Telecom Outlet

P1P2

P3 P4

8 pins4 pairs

T568 A-B

RJ45

8 wires4 twisted pairs

Khu làm việc

28

Thiết bị LAN

HORIZONTAL CABLE

WORKAREA

HCC PATCHPANEL

MDF

IDF

15

29

SẢN PHẨM CỦA GIAI ĐOẠN NÀY

• Vị trí chính xác của các điểm tập trungnối kết MDF và IDFs.

• Kiểu và số lượng cáp được sử dụngđể nối các IDFs về MDF.

• Các đầu dây cáp được đánh số và ghinhận sự nối kết giữa các cổng trênHCC và VCC patch panel.

30

Sản phẩm của giai đoạn này (tt)

16

31


Connection Cable ID Cross Connection(Paired# / Port #) Type of Cable Status

IDF1 to Room 203 203-1 HCC1 / Port 13 CAT5 UTP Used

IDF1 to Room 203 203-2 HCC1 / Port 14 CAT5 UTP Not Used

IDF1 to Room 203 203-3 HCC2 / Port 3 CAT5 UTP Not Used

IDF1 to MDF IDF1-1 VCC1 / Port 1 Multimode Fiber Used

IDF1 to MDF IDF1-2 VCC1 / Port 2 Multimode Fiber Used

32


17

33

Các lợi ích mang lại• Hệ thống cáp có thể tồn tại trong suốt thời gian

sống của toà nhà.• Có thể cùng lúc tồn tại nhiều loại thiết bị của

nhiều hãng khác nhau.• Với hệ thống cáp cat6 hay cáp quang, có thể hỗ

trợ các ứng dụng trong tương lai, mà không cầnnâng cấp nhiều.

• Những thay đổi, chuyển dời, bố trí lại khu làmviệc hoặc nâng cấp dễ dàng và tiết kiệm

• Dễ dàng khắc phục sự cố xảy ra.• Dễ dàng trong việc quản trị hệ thống.

34

Một số ví dụ

18

35

Một số ví dụ

36

III.2. Lập sơ đồ thiết kế mạng1. Thiết kế sơ đồ mạng ở tầng vật lý

2. Thiết kế sơ đồ mạng ở tầng liên kết dữ liệu3. Thiết kế sơ đồ mạng ở tầng mạng

19

37

2. Thiết kế sơ đồ mạng ở tầng liên kết dữ liệu

• Sự đụng độ và kích thước vùng đụng độ là hai yếu tố ảnhhưởng đến hiệu năng của mạng.

• Sử dụng Switch để giảm tần suất đụng độ và kích thướcvùng đụng độ trong mạng.

38

Kết nối tầng Data Link bằng Switch

20

39

Sử dụng cổng tốc độ cao trong Switch

• Một ưu thế nữa đối với các Switch là nó có hỗ trợ một số cổngcó thông lượng lớn dành cho các server hoặc các cáp chiềudứng để nối lên các switch / router ở mức cao hơn.

40

Kết nối tầng Data Link bằng Switch (tt)

• Kích thước của vùng đụng độ tùy

thuộc vào số lượng máy tính, số

lượng Hub, … kết nối vào mạng.

• Trong thực tế ta thường dùng

Switch để nối các Hub lại với nhau.

Khi đó mỗi Hub sẽ tạo ra một vùng

đụng độ và các máy tính trên mỗi

Hub sẽ chia sẻ nhau băng thông

trên Hub.

21

41


Vùng đụng độ

42


• Sử dụng Hub để tăng số lượng các điểm nối kết vào mạng chomáy tính. Tuy nhiên cần phải đảm bảo số lượng máy tính trongtừng vùng đụng độ phải nhỏ và đảm bảo băng thông cho từngmáy tính một.

• Đa số các Hub hiện nay đều có hỗ trợ một cổng tốc độ cao hơncác cổng còn lại (gọi là up-link port) dùng để nối kết với switchđể tăng băng thông chung cho toàn mạng.

22

43


44

Nhu cầu về băng thông của các ứng dụng

23

45

Tài liệu về tốc độ trên từng cổng

Connection Cable ID Cross Connection(Paired# / Port #) Type of Cable Status Port

Speed

IDF1 to Room 203 203-1 HCC1 / Port 13 CAT5 UTP Used 10 Mbps

IDF1 to Room 203 203-2 HCC1 / Port 14 CAT5 UTP Not Used 10 Mbps

IDF1 to Room 203 203-3 HCC2 / Port 3 CAT5 UTP Not Used 10 Mbps

IDF1 to MDF IDF1-1 VCC1 / Port 1 Multimode Fiber Used 100 Mbps

IDF1 to MDF IDF1-2 VCC1 / Port 2 Multimode Fiber Used 100 Mbps

Sau khi đã thiết kế xong sơ đồ mạng ở tầng hai, thìcần thiết phải ghi nhận lại thông tin về tốc độ của các cổngnối kết cáp như sau:

46

III.2. Lập sơ đồ thiết kế mạng1. Thiết kế sơ đồ mạng ở tầng vật lý

2. Thiết kế sơ đồ mạng ở tầng liên kết dữ liệu


24

47


• Sử dụng các thiết bị nối kết mạng ở tầng 3 như router, cho phépphân nhánh mạng thành các mô-đun tách rời nhau về mặt vật lýcũng như luận lý.

Router cũng chophép nối kết mạngLAN với mạng diệnrộng như mạngInternet.

48

3. Thiết kế sơ đồ mạng ở tầng mạng (tt)

• Router cho phéphạn chế được cáccuộc truyền quảngbá xuất phát từ mộtvùng đụng độ nàylan truyền sang cácvùng đụng độ khác.Nhờ đó tăng thônglượng trên toànmạng.

BroadcastDomain

25

49

Phân chia vùng đụng độ trong mạng bằng Router

• Tất cả các thông tintrao đổi giữaNetwork 1 vàNetwork 2 đều phảiđi qua Router.Router đã chiamạng thành haivùng đụng độ riêngbiệt. Mỗi vùng đụngđộ có địa chỉ mạngvà mặt nạ mạngcon riêng.

50

Documents

3.1. thiết kế mạng cục bộ