Bài 3: HẠ TẦNG THIẾT BỊ VÀ MÔI TRƢỜNG TRUYỀN DẪN

TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ CNTT iSPACE Website: http://www.ispace.edu.vn

http://slideshare.net

MÔN HỌC: MẠNG CĂN BẢN

1

Trường cao đẳng thực hành FPT [email protected]


NỘI DUNG

Bài 1: CĂN BẢN VỀ MẠNG MÁY TÍNH.

Bài 2: BỘ GIAO THỨC TCP/IP VÀ HỆ THỐNG ĐỊA CHỈ

Bài 3: HẠ TẦNG THIẾT BỊ VÀ MÔI TRƯỜNG TRUYỀN DẪN.

Bài 4: CẤU HÌNH ADSL ROUTER VÀ WLAN.

Bài 5: CẤU HÌNH CĂN BẢN CISCO ROUTER & SWITCH


Bài 3: HẠ TẦNG THIẾT BỊ MẠNG VÀ MÔI TRƯỜNG TRUYỀN DẪN

KỸ THUẬT MẠNG LAN

HẠ TẦNG THIẾT BỊ

MÔI TRƯỜNG TRUYỀN DẪN.


MỤC TIÊU BÀI HỌC

Trình bày được kỹ thuật mạng LAN.

Giải thích được chức năng và nguyên tắc hoạt động cơ bản của các thiết bị trong mạng LAN.

Sử dụng từng thiết bị phù hợp khi thi công hệ thống mạng LAN của một toà nhà công ty.

Mô tả được chức năng và đặc tình của cáp truyền dẫn (UTP, FO)


KỸ THUẬT MẠNG LAN

Kênh truyền và chế độ truyền

Chuẩn IEEE 802

Kỹ thuật Ethernet

Collision Domain và Broadcast Domain.

5



Kênh truyền điểm tới điểm (Point to point) : Đường truyền nối hai trạm.

Kênh truyền đa truy cập hay kênh truyên thông báo (multiaccess, Broadcast) : Đường truyền được dùng chung bởi nhiều trạm.



Simplex : Truyền thông chỉ một hướng, 1 trạm truyền và trạm kia nhận.

Fire StationSimplex Mode

Smoke Alarm



Half Duplex : Mỗi trạm có thể truyền và nhận dữ liệu nhưng không đồng thời.

Radio towerRadio tower

or

Half - Duplex



Full Duplex :Tất cả các trạm truyền nhận dữ liệu 1 cách đồng thời.

and

Full - Duplex


Chuẩn IEEE 802



Phương thức Contention

CSMA/CD : Đa truy cập cảm biến mang dò tìm xung đột, dùng cho mạng hữu tuyến.

Các trạm giám sát có hay không data truyền trên Cable.

1 trạm có thể truyền data khi cable rỗi.

Khi xung đột xảy ra, tất cả các trạm đợi 1 khoảng thời gian xác định mới truyền lại data.

(Hmmm...the channel is busy, so I’ll wait)

(Hmmm...the channel seems to be free, so...)

I’m ready to broadcast

My message: Hi, node 1!

T T

SDP110

Professional Workstation 5000

SDP110


SDP110


(Hmmm...the channel seems to be free, so...) (Hmmm...the channel seems to be free, so...)

I’m ready to broadcast (Whoops!) I’m ready to broadcast (Whoops!)

(I’ll wait...) (I’ll wait...)




Năm 1985 : IEEE đưa ra chuẩn 802.3 (10 Mbps)

Năm 1995 : IEEE đưa ra Fast Ethernet (100 Mbps)

Năm 1998 và 1999 : IEEE đưa ra Gigabit Ethernet (1000 Mbps)

Đơn giản dễ bảo trì, khả năng tương thích với công nghệ mới, tin cậy và giá rẻ.

Các kiến trúc cơ bản:

10Base-2: 50Ω Thin cable, 185m.

10Base-5: 50Ω Thick cable, 500m.

10Base-T: 100Ω UTP cable, 100m.

10Base-F: Fiber optic cable, 1000m.



Tên chuẩn IEEE 802.3

Giao thức giải quyết đa truy cập : CSMA/CD

Các chuẩn và tốc độ của Ethernet :

Ethernet, Fast Ethernet, Gigabit Ethernet

Topology : Bus, star

Standard Topology Medium Maximum cable length

10BASE5 Bus Thick coaxial cable 500m

10BASE2 Bus Thin coaxial cable 185m

10BASE-T Star CAT3 UTP 100m

10BASE-F Star Fiber-Optic 2000m


Collision Domain và Broadcast Domain

Môi trường truyền dẫn đa truy cập

Xung đột (Collision) chỉ xuất hiện trong môi trường truyền dẫn đa truy cập (Shared Media Environments)



Collision Domain

Có nhiều hơn một nốt mạng cùng gửi dữ liệu xuống đường truyền

Xuất hiện trong Broadcast Topology

Công nghệ Ethernet LAN



Là vùng có xảy ra xung đột

Vùng được kết nối bởi các thiết bị hoạt động ở tầng Physical là một của Collision Domain

Mở rộng hệ thống mạng bằng thiết bị repeater/hub thì sẽ mở rộng Collision Domain



Chia nhỏ Collision Domain: Sử dụng các thiết bị hoạt động ở tầng 2 & 3 trong mô hình OSI



Broadcast Domain

Layer 2 Broadcast

MAC Address: 0xFFFFFFFFFFFF

ARP, DHCP, RIP …

Số lượng hosts

Trung bình %CPU mất trên mỗi host

100 .14

1000 .96

10000 9.15



Là một nhóm các Collision domain được nối với nhau bằng thiết bị hoạt động ở tầng 2

Được điều khiển tại tầng 3 vì Router không chuyển các gói tin broadcast


HẠ TẦNG THIẾT BỊ MẠNG

Thiết bị mạng.

Giới thiệu hệ thống máy chủ.


Thiết bị mạng

Transeiver, Converter:

Chuyển đối và kết nối các môi trường truyền dẫn khác nhau

Hoạt động ở tầng Physical trong mô hình OSI

RJ45

BNC

AUI


Thiết bị mạng

Repeater

Khôi phục và lặp lại tín hiệu



Thiết bị mạng

Hub:

Multi-port Repeater

Nhận dữ liệu đến và phát tán đến tất cả các cổng trên Hub



Thiết bị mạng

NIC - Network Interface Card:

Bộ giao tiếp mạng của máy tính: Twisted-pair, coaxial, wireless, fiber-optic .

Khe cắm mở rộng (Slot) : ISA, PCI ...

Tốc độ truyền dữ liệu : 10/100/1000 Mbps…

Chuẩn Kỹ thuật mạng : Ethernet, Token Ring, FDDI

Hoạt động ở tầng Data Link trong mô hình OSI


Thiết bị mạng

Bridge:

Phân chia các segment mạng dựa trên địa chỉ vật lý



Thiết bị mạng

Switch:

Multi-port Bridge (4,8,16,24… port)



Thiết bị mạng

Nguyên tắc hoạt động cơ bản của Switch

Chuyển các gói tin dựa trên bảng địa chỉ MAC (Content-Addressable Memory table)

A

C

B

1 2 3 4

A

B

C

Data A to B

Interface

Sta

tion

1

2 3

4


Thiết bị mạng


Xác định vị trí của máy trạm dựa vào địa chỉ MAC nguồn

A

C

B

1 2 3 4

A x

B

C

Data A to B

Data

A t

o B

D

ata

A t

o B

Interface

Sta

tion

4

3 2

1


Thiết bị mạng


Gửi gói tin ra tất cả các port khi địa chỉ MAC đích là Broadcast, multicast, hoặc không xác định trong bảng MAC

A

C

B

1 2 3 4

A x

B X

C Data

B t

o A

Interface

Sta

tion

4

3 2

1


Thiết bị mạng


Chuyển gói tin khi địa chỉ MAC đích khác segment

A

C

B

1 2 3 4

A x

B X

C

Data B to A

Interface

Sta

tion

4

3 2

1


Thiết bị mạng

Chuyển mạnh đồng bộ và bất đồng bộ


Thiết bị mạng

Phương pháp chuyển mạch

Store-and-forward

– Toàn bộ frame được nhận trước khi chuyển đi

– Độ trể cao đối với các frame kích thước lớn

– Phát hiện lỗi trên đường truyền cao (CRC)

– Sử dụng đối với kỹ thuật chuyển mạch bất đồng bộ

Cut-through (Fast-Forward)

– Chuyển frame ngay khi nhận xong địa chỉ MAC đích

– Độ trể thấp nhất

– Không phát hiện lỗi

– Sử dụng trong kỹ thuật chuyển mạch đồng bộ


Thiết bị mạng

Phương pháp chuyển mạch

Fragment-free

– Chuyển frame khi nhận được 64 byte đầu (trước khi nhận được toàn bộ data và thông tin kiểm tra lỗi)

– Độ trể cao hơn so với Cut-through

– Kiểm tra độ tin cậy của địa chỉ & thông tin LLC

– Lọc các mảnh dữ liệu bị xung đột


Thiết bị mạng

Router:

Định tuyến cho gói dữ liệu dựa trên địa chỉ mạng (địa chỉ logic).

Hoạt động ở tầng Network trong mô hình OSI.

Chức năng của Router:

Xác định đường đi:

– Tiến trình xác định port gửi gói tin ra dựa trên địa chỉ IP đích của gói tin & thông tin trong bảng định tuyến

Chuyển gói tin:

– Router đóng gói lại gói tin bằng giao thức tương ứng sử dụng trên port được gửi ra và gửi ra cổng đó


Thiết bị mạng

Nguyên tắc hoạt động cơ bản

131.108.1.0 E0

131.108.2.0 E2

131.108.3.0 E1


Thiết bị mạng

Wireless Access Point

Dùng để kết nối mạng không dây được thiết kế theo chuẩn IEEE802.11

Sử dụng cơ chế CSMA/CA để điều khiển truy cập môi trường truyền


Thiết bị mạng

Firewall

Là hệ thống kết hợp giữa phần cứng và phần mềm dùng để:

Ngăn chặn việc truy cập trái phép.

Bảo vệ các tài nguyên mạng.

Hạn chế sự xâm nhập vào hệ thống.

Nhiệm vụ của Firewall

Kiểm soát các traffic mạng.

Chỉ cho phép một số traffic cần thiết đi qua Firewall.

Hệ thống Firewall thường thực hiện ba nhiệm vụ sau:

Quản lý xác thực (Authentication).

Quản lý cấp quyền (Authorization).

Quản lý kiểm toán (Accounting Management).


Giới thiệu hệ thống máy chủ

Các hãng sản xuất máy chủ nổi tiếng:

IBM: International Business Machines

Tập đoàn công nghệ máy tính đa quốc gia có trụ sở tại Armonk, New York, Mỹ.

Thành lập năm 1911 tại New York, lúc đầu có tên là Computing Tabulating Recording (CTR) và đổi thành IBM vào năm 1924.

Sản xuất và bán phần cứng, phần mềm máy tính, cơ sở hạ tầng, dịch vụ máy chủ …



HP: Hewlett-Packard

HP được thành lập vào ngày 1 tháng 1 năm 1939 bởi Bill Hewlett và Dave Packard, tại Palo Alto, California, Mỹ.

Vào năm 2002 thì họ sát nhập với nhau thành công ty HP/Compaq

Hệ thống sản phẩm của HP chia làm 3 nhóm chính:

– Technical Solution Group: máy chủ, thiết bị lưu trữ, phần mềm …

– Personal Solution Group: Laptop, PC, máy tính bỏ túi …

– Image and Printing Group: Mực in, máy in, phần mềm quản lý máy in …



Sun Microsystems

Thành lập năm 1983, là một công ty sản xuất phần mềm, bóng bán dẫn và máy tính có trụ sở tại Silicon Valley, Mỹ

Các sản phẩm của Sun bao gồm:

– Máy tính, các máy chủ và máy trạm chạy trên bộ xử lý SPARC

– Hệ điều hành SunOS và Solaris, hệ thống file mạng NFS, nền tảng Java,…



Giới thiệu Tower/Rack server

Server Tower:

Kiểu dáng như một cái tháp, nghĩa là nó cao, lớn và đứng giống như máy desktop thường sử dụng.

Server Rack:

Kiểu dáng nằm ngang, dẹp, có chiều ngang lớn và thường được gắn vào Cabinet.

Server Tower Server Rack



Server Rack:

Thiết bị hỗ trợ Server Rack:

Cable Management Arms



Đơn vị đo lường kiểu dáng (unit)

Rack unit (U) đơn vị để đo chiều cao của thiết bị được gắn trong tủ rack

1 U = 1.75 inch (cao 44.45 mm)

Chiều cao của thiết bị (server/patchpanel …) được đơn vị U

Ví dụ: 1U, 2U, …


MÔI TRƯỜNG TRUYỀN DẪN

Coaxial cable (cáp đồng trục)

Twisted-Pair Cable (cáp xoắn đôi)

Fiber optics cable (cáp sợi quang)

Kỹ thuật bấm cáp UTP


Cáp đồng trục

Thinnet

Thicknet

Cáp đồng trục là cáp gồm có một lõi đồng ở giữa và bên ngoài là các lớp chống nhiễu và vỏ bảo vệ.


Cáp đồng trục

Thinnet

Cáp Thinknet: Sử dụng cho mạng LAN trong tòa nhà

Tốc độ truyền 10 Mbps

Độ dài tốc đa 185 m/segment

Terminator, đầu nối BNC, cỗ chữ T (BNC-T)

Ethernet 10Base2, topology: Bus


Cáp đồng trục

Thicknet

Sử dụng cho mạng Backbone, WAN, chống nhiễu tương đối.

Sử dụng cho tất cả các mạng truyền số liệu.

Chiều dài tối đa :500m, tốc độ truyền : 10Mbps.

Ethernet 10Base5, Topology Bus, đầu nối BNC.


Coaxial cable (cáp đồng trục)

Sơ đồ đi dây trong tòa nhà

Cáp đồng trục


Cáp xoắn đôi

Shielded Twisted Pair (STP)

Unshielded Twisted Pair (UTP)

Cable xoắn đôi: Là cable có từng cặp dây đồng xoắn vào nhau làm giảm nhiễu điện từ gây ra.


Cáp xoắn đôi

STP (Shielded Twisted Pair )

Cáp có áo chống nhiễu

– Lớp bọc kim bên ngoài nhằm tránh nhiễu điện từ.

– Khoảng cách tối đa là 100m.

– Được sử dụng chủ yếu trong mô hình dạng Star.

– Sử dụng đầu nối RJ45


Cáp xoắn đôi

UTP (Unshielded Twisted Pair )

Cáp không có áo chống nhiễu.

– Loại này tương tự như loại STP nhưng kém hơn về khả năng chống nhiễu và độ suy hao do không bọc kim

– Khoảng cách tối đa giữa 2 máy là 100m.

– Được sử dụng chủ yếu trong mô hình dạng Star.

– Sử dụng đầu nối RJ45


Cáp xoắn đôi

Cấu tạo các loại cáp xoắn đôi: UTP, F2TP, S-FTP, STP

UTP FTP F2TP S-FTP STP

Foil

Drain Wire Foil

Drain Wire

Metal Braid

Foil Individually


Cáp xoắn đôi

Đặc điểm lớp vỏ bảo vệ

PVC LSHF Plenum

Giá thành Khả năng bắt lửa Độc hại Khói


Cáp xoắn đôi

Các chuẩn cáp xoắn đôi

Cat 1,2: tốc độ truyền dưới 4Mbs.

Cat 3: tốc độ truyền lên đến 10Mbps.



Cat 5e: tốc độ truyền lên đến 1000Mbps

Cat 6: tốc độ truyền lên đến 1Gbps.

Cat 7: tốc độ truyền lên đến 10Gbps.

Cat 7A: tốc độ truyền lên đến 40Gbps


Cáp xoắn đôi

Twisted-Pair Cable (cáp xoắn đôi)

Các chuẩn Cáp Xoắn Đôi

Class D / Category 5

Class C / Category 3

Category 4

Class D / Category 5e

Class E / Category 6

Class Ea / Category 6a (2008)

Class F / Category 7

Class Fa / Category 7a (2008)

16 20 100 250 500 600 1000 MHz


Cáp xoắn đôi

Đầu nối & phụ kiện sử dụng cho CAT5/5e


Cáp xoắn đôi

Đầu nối & phụ kiện sử dụng cho CAT6/6A


Cáp xoắn đôi

Đầu nối & phụ kiện sử dụng cho CAT7/7A


Cáp xoắn đôi

Sơ đồ đi dây cáp UTP

59


Cáp quang

Fiber Optics (cáp quang)

Cấu tạo cáp sợi quang:

3

3 = COATING

2

2 = CLADDING

1

1 = CORE

Cáp sợi quang (Cáp quang) là cáp truyền dẫn tín hiệu quang. Cáp quang truyền tốc độ khá lớn và khoảng cách xa.


Cáp quang

Đặc tính kỹ thuật

Phản Xạ/Khúc Xạ


Cáp quang


Mode


Cáp quang


Bước sóng


Cáp quang

Các Loại Sợi Quang

Multimode

– Khẩu độ lớn Nhận nhiều loại mode - Hỗ trợ các bước sóng 850 & 1300 nm

Singlemode

– Chỉ nhận mode trục (axial mode)

– Hỗ trợ các bước sóng 1310 & 1550 nm

Cả hai loại đều là Dual-wavelengh


Cáp quang

Kỹ thuật truyền

Multimode Step Index


Cáp quang


Multimode Grade Index


Cáp quang


Single mode


Cáp quang

Đầu nối & phụ kiện

MT-RJ LC SC

SC

LC

MT ST


HỎI - ĐÁP

Technology

Bài 3: HẠ TẦNG THIẾT BỊ VÀ MÔI TRƢỜNG TRUYỀN DẪN