Bài giảng Mạng căn bản - Chương 4: Mạng cục bộ

là monitor bit) để đánh dấu đặt giá trị 1 khi gặp thẻ
bài bận đi qua nó. Nếu nó gặp lại một thẻ bài bận với bít đã đánh dấu đó
thì có nghĩa là trạm nguồn đã không nhận lại được đơn vị dữ liệu của
mình và thẻ bài “bận” cứ quay vòng mãi. Lúc đó trạm monitor sẽ đổi bit 
trạng thái của thẻ thành rỗi và chuyển tiếp trên vòng. Các trạm còn lại trên
trạm sẽ có vai trò bị động: chúng theo dõi phát hiện tình trạng sự cố của
trạm monitor chủ động và thay thế vai trò đó. Cần có một giải thuật để
chọn trạm thay thế cho trạm monitor hỏng.
Chương 4: 
MẠNG CỤC BỘ
4. THIẾT KẾ MẠNG CỤC BỘ
1. Các yêu cầu khi thiết kế
Dễ mở rộng phát triển và nâng cấp.
Khi thiết kế phải tính đến khả năng xử lý thông tin ở hiện tại cũng như nhu
cầu phát triển trong tương lai.
¾ Có thể mở rộng bằng cách thêm số máy trạm.
¾ Có thể nâng cấp thiết bị bằng cách mua thêm thiết bị mới mà không phải
bỏ các thiết bị cũ đã dùng trước đó.
¾ Có thể thay đổi hoặc nâng cấp hệ điều hành mà không làm hư hỏng hoặc
mất dữ liệu.
¾ Có thể làm tăng tính xử lý dữ liệu của hệ thống bằng cách nâng cấp thiết
bị và phần mềm để có thể đáp ứng nhu cầu của hệ thống. Do đó khi thiết
kế ta nên tìm các thiết bị cho mạng và cài đặt các phần mềm sao cho dễ
sử dụng và phổ biến nhất.
Chương 4: 
MẠNG CỤC BỘ
4. THIẾT KẾ MẠNG CỤC BỘ
1. Các yêu cầu khi thiết kế
Đảm bảo độ tin cậy của hệ thống mạng.
Phải có các phương án xử lý sự cố, lỗi ở máy chủ hoặc máy trạm hay các
thiết bị khác để đảm bảo thông tin trong mạng luôn được thông suốt
không bị gián đoạn. 
Dễ bảo hành và sửa chữa.
Khi thiết kế mạng ta phải thiết kế sao cho: nếu như trong quá trình vận
hành mạng mà hệ thống có sự cố thì dễ dàng và nhanh chóng phát hiện
ra nơi có sự cố để có biện pháp khắc phục kịp thời. Thiết kế hệ thống sao
cho có thể phân loại, cô lập hoặc cắt bỏ từng phần của hệ thống mà
không ảnh hưởng tới sự hoạt động của hệ thống. 
Chương 4: 
MẠNG CỤC BỘ
4. THIẾT KẾ MẠNG CỤC BỘ
1. Các yêu cầu khi thiết kế
An toàn và bảo mật dữ liệu .
An toàn và bảo mật dữ liệu là yếu tố rất quan trọng khi xây dựng một hệ
thống mạng cục bộ, do vậy phải thiết kế sao cho tài nguyên, dữ liệu trên
mạng phải được an toàn và bảo mật ở mức cao nhất. 
Tính kinh tế.
Tính kinh tế là một tiêu điểm để đánh giá việc xây dựng một hệ thống
mạng cục bộ. Vì vậy khi thiết kế hệ thống mạng chúng ta phải tính toán và
quan tâm đến việc lựa chọn sơ đồ, lựa chọn thiết bị để có thể giảm tối đa
chi phí mà vẫn đáp ứng được những yêu cầu của hệ thống. 
Chương 4: 
MẠNG CỤC BỘ
4. THIẾT KẾ MẠNG CỤC BỘ
2. Quy trình thiết kế
Thiết kế mạng là công việc dựa trên sự phân tích đánh giá khối lượng
thông tin xử lý và giao tiếp trong hệ thống để xác định mô hình mạng, 
phần mềm và tập hợp các máy tính, thiết bị, vật liệu xây dựng
Các bước và trình tự thực hiện trong công tác thiết kế mạng được minh
hoạ trong sơ đồ sau:
Chương 4: 
MẠNG CỤC BỘ
4. THIẾT KẾ MẠNG CỤC BỘ
2. Quy trình thiết kế
§¸nh gi¸ kh¶ n¨ng ®¸p øng nhu cÇu
§¸nh gi¸ l−u l−îng truyÒn th«ng
Ph©n tÝch
TÝnh to¸n sè l−îng tr¹m lµm viÖc
¦íc l−îng b¨ng th«ng cÇn thiÕt
TÝnh to¸n gi¸
X©y dùng b¶ng ®Þa chØ IP
Dù th¶o m« h×nh m¹ng
VÏ s¬ ®å r¶i c¸p
Chương 4: 
MẠNG CỤC BỘ
4. THIẾT KẾ MẠNG CỤC BỘ
2. Quy trình thiết kế
Bước1: Phân tích
Mạng máy tính là cơ sở hạ tầng của hệ thống thông tin. Vì vậy trước khi thiết
kế mạng phải phân tích hệ thống thông tin.
Mục đích của phân tích là để hiểu được nhu cầu về mạng của hệ thống, của
người dùng .
Để thực hiện được mục đích đó phải phân tích tất cả các chức năng nghiệp
vụ, giao dịch của hệ thống.
Trong giai đoạn phân tích cần tránh những định kiến chủ quan về khả năng, 
cách thức sử dụng mạng cũng như những nghiệp vụ nào sẽ thực hiện
trên máy tính, trên mạng hay những nghiệp vụ nào không thể thực hiện
trên máy tính, trên mạng.
Chương 4: 
MẠNG CỤC BỘ
4. THIẾT KẾ MẠNG CỤC BỘ
2. Quy trình thiết kế
Bước2: Đánh giá lưu lượng truyền
Việc đánh giá lưu lượng truyền thông dựa trên các nguồn thông tin 
chủ yếu:
¾ Lưu lượng truyền thông đòi hỏi bởi mỗi giao dịch.
¾ Giờ cao điểm của các giao dịch.
¾ Sự gia tăng dung lượng truyền thông trong tương lai.
Để đơn giản, có thể đưa ra các giả thuyết định lượng ở bước cơ sở
để tiến hành tính toán được ở bước sau. Cũng có thể giải thiết
rẵng mỗi giao dịch cũng sử dụng một khối lượng như nhau về dữ
liệu và có lưu lượng truyền thông giống nhau.
Chương 4: 
MẠNG CỤC BỘ
4. THIẾT KẾ MẠNG CỤC BỘ
2. Quy trình thiết kế
Để xác định giờ cao điểm và tính toán dung lượng truyền thông trong giờ cao
điểm cần thống kê dung lượng truyền thông trong từng giờ làm việc hàng
ngày. Giờ cao điểm là giờ có dung lượng truyền thông cao nhất trong
ngày.
Tỷ số giữa dung lượng truyền thông trong giờ cao điểm trên dung lượng
truyền thông hàng ngày được gọi là độ tập trung truyền thông cao điểm.
Sự gia tăng dung lượng truyền thông trong tương lai có thể đến vì hai lý do: 
¾ Sự tiện lợi của hệ thống sau khi nó được hoàn thành làm người sử dụng
nó thường xuyên hơn
¾ Nhu cầu mở rộng hệ thống do sự mở rộng hoạt động của cơ quan trong
tương lai.
Chương 4: 
MẠNG CỤC BỘ
4. THIẾT KẾ MẠNG CỤC BỘ
2. Quy trình thiết kế
Công thức tính dung lượng truyền thông trong giờ cao điểm:
Tn = DT. ( TR / 100 ) . (1 + a) . (1 + b)n
Trong đó:
n: Số năm kể từ thời điểm tính hiện tại
Tn : Dung lượng truyền thông hàng ngày tại thời điểm hiện tại
TR: Độ tập trung truyền thông cao điểm
a: Tỷ lệ gia tăng truyền thông vì sự tiện lợi.
b: Tỷ lệ gia tăng truyền thông hàng năm
Chương 4: 
MẠNG CỤC BỘ
4. THIẾT KẾ MẠNG CỤC BỘ
2. Quy trình thiết kế
Bước3: Tính toán số trạm làm việc
Có hai phương pháp tính toán số trạm làm việc cần thiết
Tính số trạm làm việc cho mỗi người
Tính số trạm làm việc cần thiết để hoàn thành tất cả các giao dịch trong các
hoàn cảnh:
• Số trạm làm việc cần thiết để hoàn thành tất cả các giao dịch trong
giờ cao điểm
• Số trạm làm việc cần thiết để hoàn thành tất cả các giao dịch hàng
ngày
Chú ý rằng, các điều kiện sau phải thoả mãn:
¾ Số các trạm làm việc >= DT . TR . T / 60
¾ Số các trạm làm việc >= DT . T / W
Trong đó T là thời gian tính bằng phút để hoàn thành một giao dịch. W là thời
gian tính bằng phút của một ngày làm việc
Chương 4: 
MẠNG CỤC BỘ
4. THIẾT KẾ MẠNG CỤC BỘ
2. Quy trình thiết kế
Bước 4: Ước lượng băng thông cần thiết
Việc ước lượng băng thông cần thiết cần căn cứ vào các thông tin 
sau:
¾ Hiệu quả truyền thông (H): được tính bằng tỷ số giữa kích thước
dữ liệu (byte) trên tổng số byte của một khung dữ liệu.
¾ Tỷ lệ hữu ích của đường truyền (R): được khuyến cáo cho hai cơ
chế truy nhập truyền thông là: CSMA/CD: 0.2, Token Ring: 
0.4
¾ Băng thông đòi hỏi phải thoả mãn điều kiện là lớn hơn hoặc
bằng: Dung lượng truyền thông (tính theo byte/giờ) . 
Chương 4: 
MẠNG CỤC BỘ
4. THIẾT KẾ MẠNG CỤC BỘ
2. Quy trình thiết kế
Bước 5: Dự thảo mô hình mạng
Bước này là bước thực hiện các công việc
¾ Khảo sát vị trí đặt các trạm làm việc, vị trí đi đường cáp mạng, 
ước tính độ dài, vị trí có thể đặt các repeater,...
¾ Lựa chọn kiểu LAN.
¾ Lựa chọn thiết bị mạng, lên danh sách thiết bị.
Chương 4: 
MẠNG CỤC BỘ
4. THIẾT KẾ MẠNG CỤC BỘ
2. Quy trình thiết kế
Bước 6: Đánh giá khả năng đáp ứng nhu cầu
9 Mục đích của bước này là đánh giá xem dự thảo thực hiện trong
bước 5 có đáp ứng được nhu cầu của người sử dụng hay không. 
Có thể phải quay trở lại bước 5 để thực hiện bổ sung sửa đổi, 
thậm chí phải xây dựng lại bản dự thảo mới. Đôi khi cũng phải
đối chiếu, xem xét lại các chi tiết ở bước 1.
9 Có nhiều khía cạnh khác nhau cần đánh giá về khả năng thực
hiện và đáp ứng nhu cầu của một mạng, nhưng điều quan trọng
trước tiên là thời gian trễ của mạng (delay time) cũng như thời
gian hồi đáp của mạng (response time) vì thời gian trễ dài cũng
có nghĩa là thời gian hồi đáp lớn
Chương 4: 
MẠNG CỤC BỘ
4. THIẾT KẾ MẠNG CỤC BỘ
2. Quy trình thiết kế
Bước 6: Đánh giá khả năng đáp ứng nhu cầu
Để tính toán được delay time có hai phương pháp:
¾ Thực nghiệm: Xây dựng một mạng thí nghiệm có cấu hình tương tự
như dự thảo. Đây là việc đòi hỏi có cơ sở vật chất, nhiều công sức và
tỷ mỉ.
¾ Mô phỏng: Dùng các công cụ mô phỏng để tính toán. Dùng phương
pháp này buộc phải có công cụ mô phỏng, mà các công cụ mô phỏng
đều rất đắt tiền
Chương 4: 
MẠNG CỤC BỘ
4. THIẾT KẾ MẠNG CỤC BỘ
2. Quy trình thiết kế
Bước 7: Tính toán giá
Dựa trên danh sách thiết bị mạng có từ bước 5, ở bước này nhóm thiết kế
phải thực hiện các công việc:
Khảo sát thị trường, lựa chọn sản phẩm thích hợp. Đôi khi phải quay lại thực
hiện các bổ sung, sửa đổi ở bước 5 hay phải đối chiếu lại các yêu cầu đã
phân tích ở bước 1.
Bổ sung danh mục các phụ kiện cần thiết cho việc thi công
Tính toán nhân công cần thiết để thực hiện thi công bao gồm cả nhân công
quản lý điều hành.
Lên bảng giá và tính toán tổng giá thành của tất cả các khoản mục.
Chương 4: 
MẠNG CỤC BỘ
4. THIẾT KẾ MẠNG CỤC BỘ
2. Quy trình thiết kế
Bước 8: Xây dựng bảng địa chỉ IP
Lập bảng địa chỉ network cho mỗi subnet.
Lập bảng địa chỉ IP cho từng trạm làm việc trong mỗi subnet.
Chương 4: 
MẠNG CỤC BỘ
4. THIẾT KẾ MẠNG CỤC BỘ
2. Quy trình thiết kế
Bước 9: Vẽ sơ đồ rải cáp
9 Sơ đồ đi cáp phải được thiết kế chi tiết để hướng dẫn thi công và
là tài liệu phải lưu trữ sau khi thi công.
9 Cần phải xây dựng sơ đồ tỷ mỉ để đảm bảo tính thực thi, tránh tối
đa các sửa đổi trong quá trình thi công.
9 Vẽ sơ đồ mạng: vẽ sơ đồ của các toà nhà và các phòng sẽ đi
dây, chi tiết tới các vị trí của mạng trong các phòng. Phải tính
toán các khoảng cách từ các máy tính đến các Hub hoặc Switch 
và đến các mạng khác.
9 Định đường đi cho cáp: có thể cài đặt dây mạng bên trong các
bức tường hay dọc theo các góc tường.
9 Đặt nhãn cho các cáp mạng: Các mạng không phải luôn ở trạng thái tĩnh, 
các thiết bị nối với mạng và các kết nối bị thay đổi khi cần thiết và sự cố
định của mạng bị thay đổi. Đặt nhãn cho cáp mạng để khi bản đồ mạng
không có giá trị thì vẫn có thể truy tìm và hiểu cấu trúc đi dây