Bài giảng Quản trị mạng - Bài mở đầu: Giới thiệu mạng máy tính

Slides bài giảng QUẢN TRỊ MẠNG (30LT+15TH) TRƯỜNG ĐẠI HỌC QUY NHƠN KHOA CNTT QUY NHƠN 2012 2Nội dung môn học  Phần 1: Giới thiệu cơ bản về mạng Sơ lược về mạng máy tính Các thiết bị mạng Địa chỉ IP  Phần 2: Quản trị mạng Quản trị mạng Windows server Một số dịch vụ trên mạng LAN Một số ứng dụng quản lý mạng Cấu hình các thiết bị mạng của Cisco 3Tài liệu tham khảo  Tài liệu Quản trị mạng, ĐHKHTN  Training Kit, Windows server 2003 network infrastructure  Training Kit, Windows server 2008 network infrastructure  Bài mở đầu GIỚI THIỆU MẠNG MÁY TÍNH TRƯỜNG ĐẠI HỌC QUY NHƠN KHOA TIN HỌC Slides – QUẢN TRỊ MẠNG Một số khái niệm cơ bản  Mạng máy tính: là một hệ thống gồm nhiều máy tính và các thiết bị được kết nối với nhau bởi các đường truyền vật lý theo một kiến trúc nào đó  Phân loại:  Mạng LAN (Local Area Network)  Mạng WAN (Wide Area Network) 5 Mạng LAN 6 Mạng WAN 7 8Các thiết bị mạng  Card mạng  Dùng để nối các máy tính với nhau thông qua cáp mạng  Chuyển dữ liệu từ dạng số sang tín hiệu điện trước khi truyền đi  Mỗi card mạng có một địa chỉ MAC 9Các thiết bị mạng Modem Là tên viết tắt của hai từ điều chế MOdulation) và giải điều chế (DEModulation). Điều chế tín hiệu số (Digital) sang tín hiệu tương tự (Analog) để gởi theo đường điện thoại và ngược lại. Có 2 loại là Internal và External. 10 Modem 11 Các thiết bị mạng  Repeater  Khuếch đại, phục hồi các tín hiệu đã bị suy thoái do tổn thất năng lượng trong khi truyền.  Cho phép mở rộng mạng vượt xa chiều dài giới hạn của một môi trường truyền.  Hoạt động ở lớp Physical. 12 Các thiết bị mạng  Hub (Bộ tập trung)  Là thiết bị tập trung và phân phối tín hiệu giữa các máy tính  Cấu tạo: có nhiều cổng, mỗi cổng nối với một máy tính hoặc một HUB khác  Có thể nối đồng thời nhiều máy tính vào Hub  Tín hiệu vào một cổng đi ra tất cả các cổng A B D C 13 Các thiết bị mạng  Switch  Cấu tạo giống như HUB (intelligent HUB)  Cho phép nối nhiều mạng hoặc nhánh mạng LAN lại với nhau  Hoạt động: dữ liệu nhận từ một cổng sẽ được chuyển đến một cổng đích  VLAN (Virtual LAN): Cho phép chia một switch vật lý thành nhiều switch logic khác nhau hoạt động độc lập 14 Các thiết bị mạng  Bridge (cầu nối)  Hoạt động ở tầng Data-Link  Cho phép kết nối hai mạng hoặc nhánh mạng LAN có cùng hoặc khác Protocol  Đặc điểm chung của Bridge và Switch  Học địa chỉ  Chức năng:  Lưu trữ và chuyển tiếp (Store anh Forward)  Chuyển định dạng gói tin (Frame converter)  Tác dụng: Chia nhỏ vùng xung đột (collision domain) Hoạt động học địa chỉ của Switch và Bridge  Sử dụng bảng địa chỉ MAC để quyết định chuyển gói tin đến đi ra cổng nào 15 16 Các thiết bị mạng Wireless Access Point Là thiết bị kết nối mạng không dây được thiết kế cho phép nối LAN to LAN 17 Các thiết bị mạng  Router (Bộ tìm đường)  Hoạt động ở tầng Network  Dùng để kết nối các mạng logic với nhau  Cấu tạo:  Bộ xử lý  Giao tiếp mạng  Phần mềm tìm đường  Chức năng:  Định tuyến (routing)  Firewall: Packet filter Các thiết bị mạng  Gateway (cổng nối) Hoạt động ở lớp ứng dụng Kết nối mạng nội bộ với mạng bên ngoài 18 19 Địa chỉ mạng  Địa chỉ MAC  Dùng để xác định một thực thể mạng  Mỗi thiết bị có một địa chỉ MAC cố định  Địa chỉ IP  Gồm 2 loại: IP tĩnh & IP động  Là địa chỉ logic dùng để xác định thiết bị khi tham gia vào mạng  Là một số 32 bit được chia làm 4 phần, mỗi phần 8bit, gọi là octet hoặc byte Thí dụ: 192.168.0.1, 172.16.30.56,...  Các lớp địa chỉ IP: Class A, B, C, D, E Mô hình mạng đơn giản 20 Mô hình mạng đơn giản 21The end IP Address 23 Địa chỉ IP 192.168.0.1 192.168.0.3 192.168.0.4 192.168.0.2 24 Khái niệm địa chỉ  Địa chỉ: là 1 định danh cho 1 thiết bị mạng  Phân loại: – Địa chỉ vật lý - MAC (Media Access Control) - là địa chỉ được nhà sản xuất ấn định trên sản phẩm – Địa chỉ logic - IP (Internet Protocol): do người dùng ấn định Cấu trúc địa chỉ MAC  Địa chỉ MAC là một con số đơn nhất đối với mỗi giao tiếp LAN (card mạng) có độ dài 48 bit, 24 bit đầu là mã nhà sản xuất, 24 bit sau là mã card mạng.  Được biểu diễn bởi 12 giá trị Hexa  Địa chỉ MAC được gắn sẵn trên bộ nhớ ROM của card mạng do nhà sản xuất thực hiện.  Mỗi địa chỉ MAC là duy nhất 25 26 Cấu trúc địa chỉ IP Trong hệ thống địa chỉ IP được chia ra 2 loại địa chỉ:  Địa chỉ IPv4  Địa chỉ IPv6 Trên thực tế nguồn tài nguyên địa chỉ IPv4 đang dần cạn kiệt, địa chỉ IPv6 là một giải pháp nhằm dần thay thế cho địa chỉ IPv4. Tại Việt Nam chúng ta vẫn sử dụng loại địa chỉ IPv4 với lý do chúng ta con quá nhiều máy tính không hỗ trợ cho địa chỉ IPv6. 27 Cấu trúc địa chỉ IP  Địa chỉ IPv4 được cấu tạo bởi 32 bit và chia làm 4 octet, mỗi octet chiếm 8 bit.  Địa chỉ IP được cấu tạo bởi 2 phần chính là: – Network ID (Địa chỉ mạng) – Host ID (Địa chỉ host) Network ID Host ID 28 Các lớp địa chỉ IP 0 10 110 0Phần NetID: 8 bit, trong đó có 1 bít để nhận biết lớp mạng  Phần NetID có phạm vi giá trị là: từ 00000000 đến 01111111  Phần NetID có phạm vi giá trị là: từ 0 đến 127  Phần NetID có 128 giá trị  Byte đầu tiên của địa chỉ IP có giá trị từ 0 đến 127 => thuộc lớp A  Phần HostID: 24 bit  Phần HostID: có giá trị từ 00000000.00000000.00000000 (0.0.0) đến 11111111.11111111.11111111 (255.255.255)  Có 224 giá trị (16.777.216). Tuy nhiên, không sử dụng giá trị đầu và giá trị cuối  KẾT LUẬN: Có tất cả 27 địa chỉ mạng lớp A, mỗi mạng lớp A có tối đa 224-2 địa chỉ IP có thể gán cho các máy trong mạng lớp A  là số địa chỉ mạng thuộc lớp A Phần NetID: bit, trong đó có bít để nhận biết lớp mạng  Phần NetID có phạm vi giá trị là: từ đến ..  Phần NetID có phạm vi giá trị là: từ đến  Phần NetID có giá trị  Byte đầu tiên của địa chỉ IP có giá trị từ đến => thuộc lớp B  Phần HostID: bit  Phần HostID: có giá trị từ .(..) đến ..(.)  Có . giá trị (). Tuy nhiên, không sử dụng giá trị đầu và giá trị cuối  KẾT LUẬN: Có tất cả .địa chỉ mạng lớp B, mỗi mạng lớp B có tối đa địa chỉ IP có thể gán cho các máy trong mạng lớp B  là số địa chỉ mạng thuộc lớp B 10 110 Phần NetID: bit, trong đó có bít để nhận biết lớp mạng  Phần NetID có phạm vi giá trị là: từ đến ..  Phần NetID có phạm vi giá trị là: từ đến  Phần NetID có giá trị  Byte đầu tiên của địa chỉ IP có giá trị từ đến => thuộc lớp C  Phần HostID: bit  Phần HostID: có giá trị từ .(..) đến ..(.)  Có . giá trị (). Tuy nhiên, không sử dụng giá trị đầu và giá trị cuối  KẾT LUẬN: Có tất cả .địa chỉ mạng lớp C, mỗi mạng lớp C có tối đa địa chỉ IP có thể gán cho các máy trong mạng lớp C  là số địa chỉ mạng thuộc lớp C Các lớp địa chỉ IP  Xác định lớp của các địa chỉ sau a) 10.0.0.1 b) 192.168.1.0 c) 203.162.4.1 d) 172.16.0.1 32 33 Các lớp địa chỉ IP 34 Địa chỉ mạng  Địa chỉ mạng được sử dụng để đại diện cho tất cả các máy tính trong mạng  2 host với các địa chỉ mạng khác nhau yêu cầu được phân chia thành các mạng riêng biệt. Để 2 mạng này có thể truyền thông được với nhau yêu cầu phải có 1 thiết bị Router.  Địa chỉ mạng là một địa chỉ IP mà tất cả các bit trong Host ID được thay bằng các bit 0. 35 Địa chỉ Broadcast  Địa chỉ Broadcast có 2 loại: – Được sử dụng cho truyền thông Broadcast – Địa chỉ Directed Broadcast: là địa chỉ IP mà tại phần Host ID có chứa toàn bộ các bit nhị phân là số 1 (VD: 192.168.20.255) – Địa chỉ Local Broadcast: là địa chỉ mà tại phần NetID và Host ID có chứa toàn bộ bit nhị phân 1. (VD: 255.255.255.255) 36 Địa chỉ Broadcast Local Broadcast Address 37 Địa chỉ Broadcast Directed Broadcast Address 38 Ví dụ: 172.16.20.200  172.16.20.200 là địa chỉ IP thuộc lớp B  Net ID : 10101100. 00010000  Host ID : 00010100. 11001000  Network Add :  Broadcast Add : 39 Private IP address  Địa chỉ mạng riêng (private IP address) là địa chỉ có thể sử dụng địa chỉ riêng cho mỗi máy trong mạng cục bộ (LAN).  Chuẩn RFC 1918 quy định 3 dãy địa chỉ IP cho mạng riêng: – Class A: 10.0.0.0 – Class B: 172.16.0.0  172.31.0.0 – Class C: 192.168.0.0 40 Public IP address  Là địa chỉ có thể định tuyến được trong môi trường ISP  Nếu một host nằm trong miền mạng private muốn truy cập được internet, thì các router biên phải làm nhiệm vụ chuyển đổi sang địa chỉ public.  Cơ chế chuyển đổi địa chỉ đó gọi là cơ chế NAT (Network Address Translation) 41 Private and Public Addresses Private and Public Addresses 42 Xác định IP của máy  Private IP – Gõ lệnh ipconfig  Public IP – 43 44 Hãy cho biết địa chỉ nào là địa chỉ chỉ có thể sử dụng trong mạng nội bộ  150.100.255.255  172.19.255.18  195.234.253.0  10.10.110.23  192.168.221.176  127.34.25.189  203.162.217.73 45 Default Gateway Là địa chỉ nằm tại cổng ra của một mạng này kết nối với mạng khác hoặc kết nối với Internet. 46 Subnet Mask  Subnet Mask có chiều dài 32 bit, được chia thành 4 phần giống như địa chỉ IP  Subnet mask  Dùng phân định phần NetID và HostID  Phần NetID: tất cả các bit đầu là 1  Phần HostID: tất cả các bit sau là 0   Subnetmask của lớp A: 255.0.0.0  Subnetmask của lớp B: 255.255.0.0  Subnetmask của lớp C: 255.255.255.0 47 Xác định NetID và HostID Biểu diễn subnet mask kèm theo địa chỉ IP Ví dụ 172. 16. 4. 1/24 48 Xác định NetID và HostID 49 Các loại địa chỉ  Network address: đại diện cho tất cả các host trong mạng  Broadcast Address: dùng để gửi dữ liệu đến tất cả các host trong mạng  Host Addresses: là địa chỉ được gán cho các thiết bị đầu cuối trong mạng 49 KỸ THUẬT SUBNET 51 Chia Subnet  Khái niệm Một kỹ thuật cho phép người quản trị phân chia một mạng thành nhiều mạng nhỏ hơn bằng cách sử dụng các chỉ số mạng được gán.  Lý do chia subnet: – Giảm số lượng node  Tăng thông lượng mạng – Tăng tính bảo mật – Dễ quản trị – Dễ bảo trì – Tránh lãng phí địa chỉ IP 52 Chia Subnet  Qui tắc: – Sử dụng các bit đầu tiên trong HostID – Số subnet = 2n (n số bit vay mượn của HostID)  Lên kế hoạch:  Số subnet cần chia  Tính số host trong 1 subnet  số node tối đa  Số bit cần mượn trong HostID Chia Subnet – Ví dụ  Đ/c mạng 192.168.1.0 có dãy địa chỉ có thể gán các máy trong mạng 192.168.1.1 -> 192.168.1.254  Chia mạng trên thành 2 mạng con => chỉ cần mượn 1 bit đầu tiên của phần HostID để chi mạng con (11111100.10101000.00000001.00000000) – 11111100.10101000.00000001.00000000 (192.168.1.0/25) – 11111100.10101000.00000001.10000000 (192.168.1.128/25)  Với mạng con thứ nhất – Đ/c mạng 192.168.1.0 – Broadcast: 192.168.1.127 => Đ/c IP gán cho các máy trong mạng là 192.168.1.1 -> 192.168.1.126 53 54 Chia Subnet – ví dụ  Công ty A được cấp đc đường mạng là: 172.29.0.0. Công ty muốn chia thành 10 subnet trong đó có 3 subnet có 100 PCs, 4 subnet có 255 PCs, 3 subnet có 500 PCs Dùng 4 bit chia subnet 55 Chia Subnet – ví dụ Subnet Net Addr HostIP Broadcast 0000 172.29.0.0 172.29.0.1-172.29.15.254 172.29.15.255 0001 172.29.16.0 172.29.16.1-172.29.31.254 172.29.31.255 0010 172.29.32.0 172.29.32.1-172.29.47.254 172.29.47.255 0011 172.29.48.0 172.29.48.1-172.29.63.254 172.29.63.255 0100 172.29.64.0 172.29.64.1-172.29.79.254 172.29.79.255 0101 172.29.80.0 172.29.80.1-172.29.95.254 172.29.95.255 56 Bài tập 1 – Chia subnet  Ví dụ 2: Công ty B được cấp đc đường mạng là: 192.168.1.0. Công ty muốn chia thành 5 subnet trong đó có 3 subnet có 30 PCs, 2 subnet có 60 PCs 57 Bài tập 2 – Chia subnet  Với địa chỉ IP 172.16.20.200/16, ta có – Net ID : – Host ID : – Network Address : – Broadcast Address :  Bài tập: Cho địa chỉ IP : 172.16.200.201/19. Hãy xác định: – Net ID : – Host ID : – Network Address : – Broadcast Address : 58 Bài tập 3 Cho 172.100.112.4/19. Hãy xác định 1. Net Addr: 2. Số host: 3. Địa chỉ broadcast 4. Các địa chỉ host có thể gán 5. Với địa chỉ trên, hãy chia thành 5 subnet như sau: 2 subnet có 1000 host, 2 subnet có 500 host, 1 subnet có 100 host (theo 2 cách) 6. Với địa chỉ trên, hãy chia thành 17 subnet như sau: 4 subnet có 1000 host, 6 subnet có 500 host, 7 subnet có 100 host 59 Basic subnetting  Testing Local Stack 60 6161 Bài tập 4  Người ta ghi nhận được địa chỉ IP của một host như sau: 172.29.32.30/255.255.240.0, hãy trả lời các câu hỏi sau: – Hãy cho biết mạng chứa host đó có chia mạng con hay không? Nếu có thì cho biết có bao nhiêu mạng con tương tự như vậy? Và có bao nhiêu host trong mỗi mạng con? – Hãy cho biết địa chỉ broadcast dùng cho mạng đó? – Liệt kê danh sách các địa chỉ host nằm chung mạng con với host trên. 62 Hướng dẫn giải bài tập 4  Để biết được mạng có chia mạng con hay không ta cần: – Xác định lớp địa chỉ – xác định mặt nạ mặc định của lớp, so khớp với mặt nạ của địa chỉ – Từ đó, kết luận có chia mạng con hay không  Xác định số bit trong subnet_id = x. số mạng con = 2x  Xác định số bit trong host_id = y. Số host trong mạng con = 2y-2. 63 64 The end