- Trang Chủ
- Quản trị mạng
- Giáo trình Cấu hình và quản trị thiết bị mạng (Nghề: Quản trị mạng máy tính - Trình độ Cao đẳng) - Trường Cao đẳng Nghề An Giang
Xem mẫu
- ỦY BAN NHÂN DÂN TỈNH AN GIANG
TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ AN GIANG
GIÁO TRÌNH
Cấu hình và quản trị thiết bị mạng
NGHỀ QUẢN TRỊ MẠNG MÁY TÍNH
Trình độ cao đẳng
(Ban hành theo Quyết định số: /QĐ-CĐN ngày tháng năm 20
của Hiệu trưởng trường Cao đẳng nghề An Giang)
Tên tác giả: Ngô Thị Tím
Năm ban hành: 2018
- TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN
Tài liệu này thuộc loại sách giáo trình nên các nguồn thông tin có thể được
phép dùng nguyên bản hoặc trích dùng cho các mục đích về đào tạo và tham khảo.
Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc hoặc sử dụng với mục đích kinh
doanh thiếu lành mạnh sẽ bị nghiêm cấm.
LỜI GIỚI THIỆU
Trong những năm qua, dạy nghề đã có những bước tiến vượt bậc cả về số
lượng và chất lượng, nhằm thực hiện nhiệm vụ đào tạo nguồn nhân lực kỹ thuật
trực tiếp đáp ứng nhu cầu xã hội. Cùng với sự phát triển của khoa học công nghệ
trên thế giới, lĩnh vực Công nghệ thông tin nói chung và ngành Quản trị mạng ở
Việt Nam nói riêng đã có những bước phát triển đáng kể.
Chương trình dạy nghề Quản trị mạng đã được xây dựng trên cơ sở phân tích
nghề, phần kỹ năng nghề được kết cấu theo các môđun. Để tạo điều kiện thuận lợi
cho các cơ sở dạy nghề trong quá trình thực hiện, việc biên soạn giáo trình theo các
môđun đào tạo nghề là cấp thiết hiện nay.
Mô đun 18: Cấu hình và quản trị thiết bị mạng là mô đun đào tạo chuyên môn
nghề được biên soạn theo hình thức tích hợp lý thuyết và thực hành. Trong quá
trình thực hiện, nhóm biên soạn đã tham khảo nhiều tài liệu Quản trị mạng trong và
ngoài nước, kết hợp với kinh nghiệm trong thực tế.
Mặc dầu có rất nhiều cố gắng, nhưng không tránh khỏi những khiếm khuyết,
rất mong nhận được sự đóng góp ý kiến của độc giả để giáo trình được hoàn thiện
hơn.
Xin chân thành cảm ơn!
An Giang, ngày 09 tháng 01 năm 2018
Tham gia biên soạn
1. Chủ biên Ngô Thị Tím
1
- MỤC LỤC
ĐỀ MỤC TRANG
LỜI GIỚI THIỆU..........................................................................................................................1
MỤC LỤC ......................................................................................................................................2
BÀI 1: THIẾT BỊ MẠNG CISCO ...............................................................................................6
I. GIỚI THIỆU VỀ CÁC THIẾT BỊ CISCO..........................................................................6
II. CẤU HÌNH CISCO ROUTER ..........................................................................................38
III. ĐỊNH TUYẾN ...................................................................................................................45
IV. CHUYỂN MẠCH (SWITCHING) ..................................................................................48
V. MỞ RỘNG MẠNG LAN ...................................................................................................57
VI. QUẢN TRỊ MẠNG VÀ XỬ LÝ LỖI ..............................................................................72
VII. QUẢN LÝ CÁC DỊCH VỤ IP ........................................................................................91
VIII. WAN ................................................................................................................................99
IX. BẢO MẬT MẠNG ..........................................................................................................102
BÀI 2: THIẾT BỊ MẠNG CÁP QUANG ................................................................................115
I. CÁP QUANG (FIBER) ......................................................................................................115
II. HỘP, TỦ PHỐI QUANG .................................................................................................116
III. DAO CẮT SỢI QUANG ................................................................................................118
IV. DÂY NHÃY QUANG, DÂY HÀN QUANG .................................................................119
V. DỤNG CỤ THI CÔNG CÁP MẠNG .............................................................................121
VI. BỘ CHUYẾN ĐỔI QUANG ĐIỆN ...............................................................................122
VII. MĂNG XÔNG QUANG................................................................................................123
VIII. MÁY HÀN CÁP QUANG KỸ THUẬT SỐ ..............................................................124
IX. MÁY ĐO KIỂM TRA LỔI CÁP QUANG ...................................................................126
X. MÁY ĐO CÔNG SUẤT QUANG ...................................................................................127
XI. MODEM QUANG...........................................................................................................129
BÀI 3: THIẾT BỊ MẠNG NGOẠI VI .....................................................................................131
I. PRINT SERVER ................................................................................................................131
II. THIẾT BỊ LƯU TRỮ MẠNG .........................................................................................136
III. CAMERA ........................................................................................................................139
IV. LẮP ĐẶT MẠNG QUAN SÁT TỪ XA ........................................................................150
V. CÁC SERVER CHUYÊN DÙNG ...................................................................................153
CÁC THUẬT NGỮ CHUYÊN MÔN ......................................................................................159
TÀI LIỆU THAM KHẢO.........................................................................................................160
2
- GIÁO TRÌNH MÔ ĐUN
Tên mô đun: CẤU HÌNH VÀ QUẢN TRỊ THIẾT BỊ MẠNG
Mã mô đun: MĐ 18
Vị trí, tính chất, ý nghĩa và vai trò của môn học/mô đun:
-Vị trí: Môn học được bố trí sau khi sinh viên học xong môn, mô đun: Công
nghệ mạng không dây, Quản trị mạng 1
-Tính chất: Là môn học chuyên ngành bắt buộc
-Ý nghĩa và vai trò của mô đun: Đây là mô đun đào tạo chuyên môn nghề,
cung cấp cho sinh viên các kỹ năng cơ bản nhất của nghề Quản trị mạng
Mục tiêu của môn học/mô đun:
-Về Kiến thức:
+ Trình bày được cấu tạo, đặc điểm các thiết bị mạng Cisco, FIBER, và các
thiết bị ngoại vi.
+ Lựa chọn các giải pháp, thiết bị đế xây dựng một mô hình mạng trong
thực tiễn.
-Về kỹ năng:
+ Thiết kế, lắp đặt được các thiết bị mạng Cisco, cáp quang, và các thiết bị
ngoại vi.
+ Cấu hình và quản trị các thiết bị mạng thông dụng
-Về năng lực tự chủ và trách nhiệm: luôn ý thức bảo quản thiết bị, chủ động
tìm tòi học hỏi kiến thức mới.
Nội dung của môn học/mô đun
Bài 1: Thiết bị mạng Cisco
1. Giới thiệu về các thiết bị Cisco
3
- 2. Cấu hình Cisco Router
3. Định tuyến
4. Chuyển Mạch (Switching)
5. Mở rộng mạng LAN
6. Quản trị mạng và xử lý lỗi
7. Quản lý các dịch vụ IP
8. WAN
9. Bảo mật mạng
Bài 2: Thiết bị mạng cáp quang
1. Cáp quang (optical fiber)
2. Hộp, tủ phối quang
3. Dao cắt sợi quang
4. Dây nhảy quang, dây hàn quang
5. Dụng cụ thi công cáp mạng
6. Bộ chuyển đổi quang điện
7. Măng xông quang
8. Máy hàn cáp quang kỹ thuật số
9. Máy đo kiểm tra lổi cáp quang
10. Máy đo công suất quang
11. Modem Quang
Bài 3. Thiết bị mạng ngoại vi
1. Print server
2. Thiết bị lưu trữ mạng
3. Camera
4
- 4. Lắp đặt mạng quan sát từ xa
5. Một số Server chuyên dùng
Ôn tập
5
- BÀI 1: THIẾT BỊ MẠNG CISCO
Giới thiệu:
Cisco router không thể hoạt động được nếu không có hệ điều hành mạng
Cisco (IOS). Mỗi switch, router trong quá trình khởi động đều có bước tìm và tải
IOS. Chương này sẽ mô tả chi tiết các bước khởi động của switch, router và cho
bạn thấy tầm quan trọng của quá trình này.
Các thiết bị mạng Cisco hoạt động với nhiều loại tập tin khác nhau, trong đó
có hệ điều hành và tập tin cấu hình. Người quản trị mạng hay bất kỳ ai muốn quản
trị cho hệ thống mạng hoạt động trôi chảy và tin cậy thì để phải bảo trì các tập tin
này cẩn thận, bảo đảm rằng thiết bị đang chạy đúng phiên bản phần mềm và các
tập tin hệ thống của Cisco và các công cụ hữu dụng để quản lý các tập tin này.
Mục tiêu:
- Trình bày được các đặc điểm của các thiết bị mạng Cisco.
- Phân loại các thiết bị mạng Cisco.
- Lắp đặt, cấu hình các thiết bị mạng trong điều kiện thực tế.
Nội dung chính:
I. GIỚI THIỆU VỀ CÁC THIẾT BỊ CISCO
1. Tổng quan về Cisco Catalyst Switch
Thiết bị chuyển mạch (switch) hoạt động ở lớp 2, mục đích để kết nối các
thiết bị trong cùng 1 mạng LAN lại với nhau để chia sẻ thông tin.
a. Đặc Điểm
6
- Switch hoạt động ở lớp 2 trong mô hình OSI (Open Systems
Interconnection)
Thực hiện chuyển mạch bằng phần cứng (application-specific integrated
circuit (ASIC)). Cho phép tốc độ lên đến hàng Gb/s
Chia nhỏ Collision Domain
Làm tăng băng thông có thể sử dụng
b. Một số khái niệm
Địa chỉ Mac (Media Access Control address):
- Có 6 bytes
- Chia làm 2 phần: OUI được cấp bởi IEEE , NIC được gán bởi nhà sản xuất
- Bit 7 và 8 của octet đầu tiên chỉ ra unicast hay multicast
- Ví dụ: 00-16-CE-77-62-FB
7
- Định dạng khung lớp 2
- Ethernet được đưa ra bởi DIX(Digital Equipment-Intel-Xerox)
- IEEE 802.3 được đưa ra bởi IEEE
- Preamble: là một chuỗi các bít 0,1 để đồng bộ
- Destination Address(DA): Địa chỉ MAC của thiết bị nhận
- Source Address(SA): địa chỉ MAC của thiết bị gửi
- Length: độ dài của khung
- Type và 802.2 header: chỉ ra loại giao thức lớp mạng
- FCS(Frame Check Sequence) : lưu CRC để kiểm tra lỗi của khung
Phương thức truyền tin lớp 2:
8
- Phương thức truyền tin lớp vật lý của Switch
- Half-duplex: có thể truyền theo 2 hướng, tại một thời điểm truyền theo một
hướng
- Full-duplex: truyền 2 hướng đồng thời
Các chế độ truyền trong cổng của Cisco Switch:
- Auto: Tự động điều chỉnh để chọn ra chế độ truyền thích hợp nhất
- Full: Thiết lập cổng ở chế độ Full-duplex
- Half : Thiết lập cổng ở chế độ Half-Duplex
CSMA/CD ( Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection ): là
giao
thức để giúp cho các thiết bị có thể truyền tin (lớp 2) trong mạng chia sẻ.
9
- c. Kiến trúc – Thành phần
Kiến trúc cơ bản của thiết bị Router: Phần cứng, bộ nhớ, hệ điều hành
- Phần cứng phụ thuộc vào từng chủng loại thiết bị, cơ bản gồm:
Bo mạch chủ
Bộ xử lý trung tâm-CPU
Bộ nhớ
Bus hệ thống
Các giao tiếp ngoại vi
- Bộ nhớ
Flash (non volatile):Chứa đựng file hệ điều hành, file VLAN.dat và các
file phụ trợ khác
DRAM/SRAM (volatile)
+ Chứa đựng các thông số làm việc của hệ điều hành khi chạy
+ Chứa cấu hình để trong khi chạy
NVRAM (non volatile)
+ Chứa định các tham số đã khai báo Switch làm việc (startup-config)
BootROM
+ Chứa đựng những tham số ban đầu về phần cứng thiết bị của nhà
sản xuất
+ Hệ điều hành IOS: Hệ điều hành chuyên dụng, tính năng thay đổi
theo Version và model
Mặt trước
Mặt sau
10
- d. Nguyên lý hoạt động
Để hoạt động chuyển mạch các gói tin Switch luôn phải thực hiện công việc
(chức năng ) sau:
- Học địa chỉ MAC của các thiết bị trong mạng
- Chuyển tiếp gói tin
- Tránh lặp
Switch luôn ghi nhớ địa chỉ MAC nguồn trong Frame và số hiệu cổng mà nó
nhận được Frame đó
Nó ghi lại giá trị của địa chỉ MAC và số hiệu cổng vào trong một bảng cơ sở
dữ liệu (bảng MAC)
- Máy A gửi Frame đến máy B. Địa chỉ MAC của máy A là
0000.8c01.000A. Địa chỉ MAC của máy B là 0000.8c01.000B
- Switch nhận được Frame trên cổng E0/0 và ghi lại địa chỉ MAC nguồn(
MAC của máy A) vào bảng địa chỉ MAC
11
- - Vì địa chỉ MAC đích không có trong bảng MAC nên Frame được chuyển
tiếp ra tất cả các cổng ngoại trừ cổng mà Frame đó đến (cổng E0/0)
- Máy B nhận được Frame và trả lời máy A. Switch sẽ nhận Frame này trên
cổng E0/1 và ghi lại địa chỉ MAC nguồn (MAC của máy B) vào bảng MAC
- Từ lúc này trở đi, máy A và máy B có thể trao đổi thông tin mà không ảnh
hưởng đến các máy C và D
Khi Switch nhận được một Frame, nó sẽ đọc địa chỉ MAC đích trong Frame
Tìm kiếm số hiệu cổng tương ứng với địa chỉ MAC này trong bảng MAC
Nếu tìm thấy,nó sẽ chuyển Frame ra cổng tìm được
Nếu không, nó sẽ chuyển Frame ra tất cả các cổng ngoại trừ cổng Frame
đến.
Có 3 chế độ chuyển tiếp Frame:
- Cut-through(chuyển tiếp nhanh): Trong chế độ này, Switch đợi đến khi
nhận được địa chỉ đích của Frame thì mới tìm kiếm địa chỉ MAC này trong bảng
MAC và sau đó chuyển tiếp gói tin.
- FragmentFree : là chế độ ở đó Switch kiểm tra 64 bytes của Frame trước
khi chuyển tiếp
- Store and forward: trong chế độ này Switch sẽ nhận toàn bộ Frame, đưa
vào bộ đệm, kiểm tra CRC. Nếu Frame không lỗi thì nó sẽ được chuyển tiếp đến
đích
Ưu và nhược điểm của từng loại:
Nếu nhìn từ góc độ băng thông của cổng, có 2 phương pháp chuyển mạch :
12
- - Chuyển mạch bất đối xứng(asymmetric ): là phương pháp chuyển mạch
được thực hiện giữa hai cổng có băng thông khác nhau. Được dùng trong các vị trí
có chuyển tiếp giữa lưu lượng người dùng và máy chủ nhằm tránh hiện tượng thắt
cổ chai.
- Chuyển mạch đối xứng(symmetric switch) là phương pháp chuyển mạch
được thực hiện giữa hai cổng có cùng băng thông. Được dùng ở môi trường chia sẻ
ngang hàng.
Trong quá trình chuyển tiếp Frame sử dụng phương pháp Store and Forward,
Switch cần thực hiện lưu tạm thời (memory buffering) trước khi truyền đi. Có hai
cách được sử dụng:
- Lưu trong bộ nhớ cổng (Port-base memory): Frame được lưu trong hàng
đợi của một cổng tương ứng nó sẽ đi ra. Frame chỉ được gửi đi khi tất cả các
Frame trước nó đều đã được gửi xong.
- Lưu trong bộ nhớ chia sẻ(Share memory buffering): toàn bộ Frame sẽ được
lưu trong một bộ nhớ chung dành cho toàn bộ các cổng của Switch. Số lượng bộ
nhớ cho mỗi cổng được cấp động tùy theo nhu cầu. Ưu điểm là Frame không phải
di chuyển từ bộ nhớ hàng đợi này đến bộ nhớ hàng đợi khác. Tuy nhiên, Switch
phải ghi nhớ một bảng ánh xạ giữa Frame và cổng ra.
Trong mỗi mạng đều có rất nhiều Switch kết nối với nhau theo nhiều đường
nhằm mục đích dự phòng.
Điều đó dẫn đến khẳ năng xảy ra lặp trong mạng STP (Spanning Tree
Protocol) sẽ giải quyết vấn đề này
13
- e. Giới thiệu về một số loại Switch của Cisco
Cisco hiện nay có rất nhiều dòng Switch từ series CE500 đến Switch 6500
Các Switch khác nhau ở tính năng, hiệu năng
Với mỗi đối tượng đều có các loại Switch thích hợp
Có nhiều cách phân chia Switch
Dựa vào cấu hình phần cứng chia làm 2 loại
- Fixed-Configuration Switch: là Switch gồm một số cổng cố định không
thểmở rộng thêm. Nó có một bổ xử lý trung tâm ở bên trong. VD dòng CE 500,
29xx, 35xx…
- Chasis-based Switch : là Switch ban đầu được cung cấp 1 khung, sau đó
có thể đưa thêm các thành phần khác tùy theo nhu cầu. VD như Switch 4000/4500,
và 6000/6500..
14
- Dựa vào hoạt động chia làm hai loại:
- Switch lớp 2
- Switch lớp 3: Switch lớp 3có các tính năng của Switch lớp 2 và có các tính
năng mới như: hỗ trợ các giao thức định tuyến, hỗ trợ Qos, bảo mật…
f. Hướng dẫn quản trị
Switch có thể quản trị theo 3 cách:
- Quản trị Console:
- Quản trị bằng Telnet
- Quản trị bằng Web
Thực hiện thông qua cổng console hoặc cổng AUX trên Switch. Thường
dùng để khởi tạo cấu hình ban đầu cho Switch như cấu hình địa chỉ IP, cấu hình
Username và pass truy nhập…
Yêu cầu:
1. Cần một máy tính có giao tiếp cổng COM-DB9
15
- 2. Phần mềm kết nối có thể dùng : Hyper Terminal của Windows,
Secure CRT…
3. Cáp Console : Thường đi liền với thiết bị
Quản trị console không phụ thuộc vào môi trường mạng của doanh nghiệp.
Có thể dùng qua kết nối modem ( cổng AUX)
Khôi phục password trong trường hợp bị mất password.
Nhược điểm là phải kết nối trực tiếp đến Switch. Đôi khi việc này gặp khó
khăn.
Hướng dẫn cách tạo kết nối quản trị Console:
1. Mở chương trình Hyper terminal trong StartÆ
Programs->Accessories->Communication->Hyper Terminal
2. Đặt tên của phiên làm việc
3. Chọn cổng COM sẽ kết nối
4. Nhập các thông số như sau hoặc là kích vào Restore default
16
- Quản trị từ xa bằng giao thức telnet, linh hoạt hơn quản trị Console. Phương
pháp ngày chỉ có thể thực hiện khi Switch đã được cấu hình địa chỉ IP , mở telnet
và password.
Có thể dùng chương trình Command line trong Windows, Hyper Terminal
hoặc Secure CRT…
Mở chương trình Secure CRT: Start-> Programs-> Secure CRT-> Secure
CRT
Chọn tao kết nối
Chọn giao thức Telnet
Nhập địa chỉ IP của Switch cần quản trị
17
- Quản trị bằng giao diện đồ họa thông qua Web Browser
Chỉ hỗ trợ một số chứa năng nhất đinh, không linh hoạt
Thường dùng để quản trị các dòng Switch cấp thấp như CE 500
Để có thể quản trị yêu cầu phải có trình duyệt Web như : Internet
Explore(IE)…
Cách truy nhập rất đơn giản bằng cách nhập địa chỉ IP của thiết bị cần quản
trị vào thanh địa chỉ của IE.
Switch có ba chế độ như Router:
1. Chế độ user exec mode (user mode)
2. Chế độ privileged exec mode (privileged mode)
3. Chế độ global configuration mode
2. Lý thuyết về các tính năng của Router
a. Giới thiệu về router trong mạng WAN
Router là một loại máy tính đặc biệt. Nó cũng có các thành phần cơ bản
giống như máy tính: CPU, bộ nhớ, system bus và các cổng giao tiếp. Tuy nhiên
router được kết là để thực hiện một số chức năng đặc biệt. Ví dụ: router được thiết
kế là để thực hiện một số chức năng đặc biệt. Ví dụ: router kết nối hai hệ thống
mạng với nhau và cho phép hai hệ thống này có thể liên lạc với nhau, ngoài ra
router còn thực hiện việc chọn lựa đường đi tốt nhất cho dữ liệu.
18
- Cũng giống như máy tính cần phải có hệ điều hành để chạy các trình ứng
dụng thì router cũng cần phải có hệ điều hành để chạy các tập tin cấu hình. Tập tin
cấu hình chứa các câu lệnh và các thông số để điều khiển luồng dữ liệu ra vào trên
router. Đặc biệt là router còn sử dụng giao thức định tuyến để truyền để quyết định
chọn đường đi tốt nhất cho các gói dữ liệu. Do đó, tập tin cấu hình cũng chứa các
thông tin để cài đặt và chạy các giao thức định tuyến trên router.
Giáo trình này sẽ giải thích rõ cách xây dựng tập tin cấu hình từ các câu lệnh
IOS để router có thể thực hiện được các chức năng cơ bản. Lúc ban đầu có thể bạn
thấy tập tin cấu hình rất phức tạp nhưng đến cuối giáo trình này bạn sẽ thấy nó dễ
hiểu hơn nhiều.
Các thành phần chính bên trong router bao gồm: bộ nhớ RAM, NVRAM, bộ
nhớ flash, ROM và các cổng giao tiếp.
RAM, hay còn gọi là RAM động (DRAM- Dynamic RAM) có các đặc điểm
và chức năng như sau
- Lưu bảng định tuyến.
- Lưu bảng ARP.
- Có vùng bộ nhớ chuyển mạch nhanh.
- Cung cấp vùng nhớ đệm cho các gói dữ liệu
- Duy trì hàng đợi cho các gói dữ liệu.
- Cung cấp bộ nhớ tạm thời cho tập tin cấu hình của router khi router đang
hoạt động.
- Thông tin trên RAM sẽ bị xoá mất khi router khởi động lại hoặc bị tắt điện.
Đặc điểm và chức năng của NVRAM:
- Lưu giữ tập tin cấu hình khởi động của router.
- Nội dung của NVRAM vẫn được lưu giữ khi router khởi động lại hoặc bị
tắt
điện.
Đặc điểm và chức năng của bộ nhớ flash:
- Lưu hệ điều hành IOS.
- Có thể cập nhật phần mềm lưu trong Flash mà không cần thay đổi chip trên
bộ xử lý.
- Nội dung của Flash vẫn được lưu giữ khi router khởi động lại hoặc bị tắt
điện.
- Ta có thể lưu nhiều phiên bản khác nhau của phần mềm IOS trong Flash.
- Flash là loại ROM xoá và lập trình được (EPROM).
19
nguon tai.lieu . vn