Nội dung chính Khoa học máy tính 12 Cánh diều bài 3: Thiết bị mạng LAN

CHỦ ĐỀ : MẠNG MÁY TÍNH VÀ INTETNET: PHÁC THẢO THIẾT KẾ MẠNG MÁY TÍNH

BÀI 3: THIẾT KẾ MẠNG LAN

1. Định nghĩa thiết kế mạng

- Định nghĩa:Thiết kế mạng là thực hiện việc xác lập cấu trúc cơ sở hạ tầng mạng máy tính phù hợp để đáp ứng các yêu cầu và mục tiêu cụ thể. 

- Mục đích: Nhằm xác định các yếu tố cấu thành mạng, vị trí các thành phần mạng, cấu hình các thiết bị để đảm bảo truyền thông hiệu quả và hiệu suất cao giữa các thiết bị trong mạng. 

 Thiết kế mạng là cần thiết vì mỗi tổ chức sẽ có những yêu cầu riêng cho mạng máy tính của mình.

- Một thiết kế mạng nhỏ thường đơn giản bởi số lượng và các loại thiết bị cần thiết ít hơn so với một thiết kế mạng lớn. 

- Với các mạng lớn, sẽ cần có kĩ thuật viên, kĩ sư công nghệ thông tin để duy trì, bảo mật và khắc phục sự cố các thiết bị mạng cũng như bảo vệ dữ liệu của tổ chức

2. Quy trình thiết kế mạng

Thiết kế mạng bao gồm những bước chính sau:

Bước 1. Thu thập các yêu cầu về mạng.

- Mục đích chính: Xác định được yêu cầu của tổ chức về hệ thống mạng cần thiết kế.

+ Yêu cầu có thể được thu nhập bằng cách khảo sát địa hình khu vực, phỏng vấn trực tiếp. 

+ Tổ chức cần xác định rõ: 

• Nhu cầu sử dụng mạng máy tính là gì? 

• Có bao nhiêu người dùng và bao nhiêu máy tính để bản, laptop, máy in, điện thoại,… sẽ truy cập mạng? 

• Có yêu cầu khả năng mở rộng và tính linh hoạt không? 

 Những câu hỏi này sẽ giúp xác định phạm vi, kích thước và cấu trúc của mạng LAN.

Bước 2. Chọn các thiết bị cần thiết.

- Các thiết bị mạng như Router, Switch, AP là nền tảng tạo thành cơ sở hạ tầng mạng của mỗi mạng máy tính: 

+ Số lượng và loại cổng kết nối là một tiêu chí khi lựa chọn Switch cung cấp kết nối có dây phù hợp với số lượng thiết bị đầu cuối của người dùng. 

+ Đối với số lượng thiết bị kết nối không dây, yêu cầu liên quan tới phạm vi bao phủ sóng Wi-Fi là căn cứ để lựa chọn số lượng AP phù hợp. 

+ Router được sử dụng để kết nối mạng cục bộ với các mạng khác như Internet. 

+ Để có thể thiết đặt mạng trong thực tế, cần lập bảng danh sách liệt kê các thiết bị với chủng loại và số lượng cụ thể.

- Với ví dụ thiết kế mạng LAN cho trường phổ thông, số lượng Switch, AP cần được xác định trong bước này:

+ Khu vực văn phòng: 

• 1 Switch với 24 cổng kết nối có thể đảm bảo kết nối mạng LAN cho 20 thiết bị kết nối có dây.

• 1 AP đặt ở giữa khu vực có thể đảm bảo kết nối không dây cho 30 thiết bị không dây.

+ Khu vực phòng học: 

• 2 AP có độ phủ sóng từ 30 m đến 50 m. 

• 1 Switch có 8 cổng kết nối cho 5 máy tính trong các lớp học khác nhau.

+ Thư viện: 

• 1 Switch với 24 cổng kết nối có thể đảm bảo mạng LAN cho 15 thiết bị kết nối có dây.

• 1 AP có thể cung cấp kết nối không dây cho 15 thiết bị không dây. 

+ Phòng Tin học: 1 Switch có 24 cổng kết nối và 1 AP. 

+ Trường phổ thông được kết nối tới Internet qua một Modem. Để kết nối các mạng LAN với nhau cũng như với Internet, cần sử dụng 1 Router.

Bước 3. Lập sơ đồ kết nối mạng.

Sử dụng tất cả các thông tin đã thu thập được để vẽ sơ đồ các kết nối cần thiết giữa các thiết bị trong mạng: 

- Các thiết bị đầu cuối của người dùng thông thường sẽ được kết nối trực tiếp với Switch. 

- Các Switch có thể kết nối với các Switch khác hoặc với Switch có hiệu suất cao hơn. 

- Switch không nối trực tiếp với các mạng khác hoặc với Internet mà phải thông qua Router và Modem. 

Hình 3. Minh hoạ một sơ đồ kết nối mạng LAN ở trường phổ thông

Bước 4. Tạo một bản kế hoạch để thực hiện.

- Cần xây dựng một bản kế hoạch triển khai dựa theo kết quả khảo sát địa hình và sơ đồ kết nối mạng. 

- Bản kế hoạch gồm các bước triển khai tiếp theo nhằm xác định vị trí đặt các thiết bị mạng, hệ thống đường dẫn cáp mạng, sơ đồ lắp đặt và cài đặt cấu hình mạng,…

- Cài đặt cấu hình mạng là quá trình thiết lập các thông số dành cho các thiết bị như: AP, Switch, Router và Modem để đảm bảo kết nối và truyền thông hiệu quả giữa các thiết bị trong mạng.

- Quá trình thiết kế mạng đòi hỏi sự hiểu biết sâu về yêu cầu của tổ chức, kiến thức về mạng và các yếu tố kĩ thuật. Cần xem xét các yếu tố kinh tế, khả năng mở rộng và các yêu cầu đặc biệt của tổ chức. 

 Thiết kế mạng hiệu quả đòi hỏi sự phân tích kĩ lưỡng và cần xây dựng kế hoạch chi tiết, cụ thể.

* Ứng dụng vẽ sơ đồ mạng draw.io

- draw.io (https://app.diagrams.net/) là một công cụ trực tuyến cho phép tạo ra những sơ đồ quy trình, sơ đồ cây, sơ đồ mạng,… một cách nhanh chóng và dễ dàng. 

- draw.io hoàn toàn miễn phí, dễ sử dụng, giao diện quen thuộc và không giới hạn số lần sử dụng. 

- Các bước vẽ một sơ đồ mạng bằng draw.io:

Bước 1. Mở website https://app.diagrams.net/  Chọn Create New Diagram  Đặt tên file Chọn Create để bắt đầu.

Bước 2. Chọn More Shapes và tìm tới phần Networking rồi tích vào ô Cisco để thêm bộ sưu tập kí hiệu thiết bị mạng vào ứng dụng.

Bước 3. Thêm các kí hiệu Switch, Router, Modem, AP vào sơ đồ bằng cách nhấn giữ vào biểu tượng và kéo thả vào màn hình làm việc. Hình ảnh sơ đồ có thể được tải về với nhiều định dạng khác nhau như: JPG, PNG,…