Giáo trình Tin học văn phòng - Bài 1: Tổng quan về mạng máy tính - Thiều Quang Trung

BÀI I TỔNG QUAN VỀ MẠNG MÁY TÍNH GV Th.S. Thiều Quang Trung Trường Cao đẳng Kinh tế Đối ngoại • Giới thiệu đề cương môn học 1 • Khái niệm cơ bản về mạng máy tính 2 • Các thành phần mạng máy tính 3 • Phân loại mạng máy tính 4 Nội dung GV Thiều Quang Trung 2 Giới thiệu đề cương môn học • Học phần: Tin học văn phòng 2 • Số tín chỉ: 3 • Phân bổ thời gian: – Giảng lý thuyết: 30 tiết – Thực hành: 30 tiết GV Thiều Quang Trung 3 Giới thiệu đề cương môn học • Tóm tắt nội dung môn học: trang bị cho sinh viên các kiến thức và thực hành cơ bản về mạng máy tính, mạng internet, các giai đoạn tiến hóa của internet, mạng IoT, cách mạng công nghiệp 4.0, tiềm năng, tác động ảnh hưởng của công nghiệp 4.0, khai thác các dịch vụ/ứng dụng trực tuyến, tạo biểu mẫu google form, tạo trang google site, phòng trách virus, bảo vệ dữ liệu, mã hóa dữ liệu GV Thiều Quang Trung 4 Giới thiệu đề cương môn học Tiêu chuẩn đánh giá sinh viên: • Điểm trung bình bộ phận: trọng số 40% – 02 bài kiểm tra hệ số 2: • 01 bài kiểm tra trắc nghiệm 1 tiết • 01 bài kiểm tra thực hành 1 tiết • Điểm thi kết thúc học phần: trọng số 60% – Hình thức thi: tự luận GV Thiều Quang Trung 5 Nội dung học Bài 1 Tổng quan về mạng máy tính Bài 2 Internet và sự phát triển Bài 3 Cách mạng công nghiệp 4.0 Bài 4 Email - Lưu trữ trực tuyến - tạo biểu mẫu Gooogle Forms Bài 5 Tạo trang web Google sites Bài 6 Tiếp thị trực tuyến - SEO Bài 7 Phòng trách virus và mã hóa dữ liệu Giới thiệu đề cương môn học GV Thiều Quang Trung 6 7 • Những khái niệm căn bản • Các thành phần của mạng máy tính • Phân loại mạng máy tính Tổng quan về mạng máy tính GV Thiều Quang Trung 8 • Mạng máy tính là gì? • Tại sao phải nối mạng? • Môi trường truyền dẫn Những khái niệm cơ bản GV Thiều Quang Trung Mạng máy tính là gì ? • Mạng máy tính, hoặc mạng dữ liệu, là mạng viễn thông kỹ thuật số cho phép các nút mạng chia sẻ tài nguyên với nhau • Trong một mạng máy tính, các thiết bị máy tính trao đổi dữ liệu với nhau bằng cách sử dụng các kết nối (liên kết dữ liệu) giữa các nút, được thiết lập trên các phương tiện truyền dẫn như cáp đồng, cáp quang hoặc phương tiện không dây như Wi-Fi GV Thiều Quang Trung 9 Mạng máy tính là gì ? GV Thiều Quang Trung 10 11 Tại sao phải nối mạng ? • Chia sẻ tài nguyên mạng: nhiều người dùng chung phần mềm tiện ích, máy in, máy scanner, đĩa cứng, • Dữ liệu quản lý tập trung: bảo mật an toàn, quản lý quyền truy cập, trao đổi thuận lợi, • Xóa bỏ rào cản về khoảng cách vật lý: khi chia sẽ và trao đổi dữ liệu giữa các máy tính trong cùng hệ thống, GV Thiều Quang Trung 12 Nhắc lại các đơn vị đo • Đơn vị lưu trữ thông tin: Byte • Đơn vị xử lý thông tin: Hz (Hertz) • Đơn vị truyền thông tin: bps (bit per second) GV Thiều Quang Trung Các đơn vị đo • Đơn vị lưu trữ thông tin  Dung lượng (capacity)  khả năng lưu trữ của bộ nhớ máy tính (RAM, đĩa cứng, ) – Ổ cứng ExaDrive SSD phiên bản bỏ túi của công ty Nimbus Data (Irvine, California) có dung lượng 100 Tera byte – Trung khu thần kinh của con người có bộ nhớ khoảng 1,25 Tera byte GV Thiều Quang Trung 13 Các đơn vị đo • Đơn vị xử lý thông tin  Tốc độ (speed)  khả năng xử lý của máy tính chủ yếu phụ thuộc vào tốc độ của CPU  liên hệ với tần số đồng hồ làm việc của CPU – Chip Intel Core i7-3960X với 6 nhân có tốc độ xung nhịp 3.3 GHz – Chip IBM silicon-germanium (SiGe) có tốc độ 500GHz (nhanh nhất hiện nay) GV Thiều Quang Trung 14 Các đơn vị đo • Đơn vị truyền thông tin  Băng thông (bandwidth)  lưu lượng của tín hiệu điện (data) được truyền qua thiết bị truyền dẫn trong một giây – Chuẩn WiGiz 802.11ad có băng thông 8 Gbps  1Gigabyte/giây GV Thiều Quang Trung 15 Các đơn vị đo • Các quốc gia có kết nối băng thông internet cao nhất • Số liệu tháng 7/2018 • Tham khảo: www.speedtest.net/global-index GV Thiều Quang Trung 16 17 Môi trường truyền dẫn (transmission media) • Hệ thống các thiết bị truyền dẫn có dây hoặc không dây dùng để truyền các tín hiệu điện tử từ thiết bị máy tính này đến thiết bị khác • Các tín hiệu điện tử biểu thị các giá trị dữ liệu dưới dạng các xung nhị phân (on/off) • Có hai loại phương tiện truyền dẫn chủ yếu:  Hữu tuyến (bounded media)  Vô tuyến (boundless media) GV Thiều Quang Trung Truyền dẫn bằng cáp • Coaxial Cable –Cáp đồng trục – Cáp đầu tiên sử dụng trong mạng LAN – Lõi làm bằng đồng – Có lớp cách điện giữa lõi và dây dẫn ngoài. – Dây dẫn ngoài là lớp dây đồng bện, có tác dụng tránh nhiễu cho lõi bên trong. – Ngoài cùng là lớp vỏ nhựa GV Thiều Quang Trung 18 Truyền dẫn bằng cáp • Thinnet – Đường kính lõi ~ 6mm. – Độ dài tối đa 185 m. • Thicknet – Đường kính lõi ~ 13mm. – Độ dài tối đa 500 m. • Băng thông: 10Base-5 -> 10Mbps GV Thiều Quang Trung 19 Truyền dẫn bằng cáp • Twisted Pair – Cáp xoắn đôi gồm nhiều cặp dây đồng xoắn lại với nhau nhằm chống phát xạ nhiễu điện từ • UTP – Unshielded Twisted Pair • STP – Shielded Twisted Pair – Dùng trong mạng LAN chuẩn Fast Ethernet hoặc Giga Ethernet – Độ dài tối đa 100 m. – 100 Base –TX : 100 Mbps. ( 802.3u) – 1000 Base –T : 1000 Mbps. ( 802.3z) GV Thiều Quang Trung 20 Truyền dẫn bằng cáp GV Thiều Quang Trung 21 Truyền dẫn bằng cáp • Fiber – optic Cable – Dây dẫn trung tâm là sợi thủy tinh hoặc plastic. – Cáp quang chỉ truyền ánh sáng. – Băng thông 2 Gbps – Khó lắp đặt GV Thiều Quang Trung 22 Truyền dẫn bằng cáp • Tổ chức IEEE (Institute of Electrical and Electronic Engineers) tạo ra bộ các tiêu chuẩn đặc tả thông số kĩ thuật của mạng cáp – 1985: Ethernet  IEEE 802.3 (10 Mbps) – 1995: Fast Ethernet  IEEE 802.3u (100 Mbps) • Cáp STP (cat 5 hoặc cao hơn) – 100Base-TX. • Cáp quang 100Base-FX – 1999: Gigabit Ethernet  IEEE 802.3z/802.3ab (1000 Mbps) • Cáp STP (cat 5e hoặc cao hơn) – 1000Base-T • Cáp quang 1000Base-SX và 1000Base-LX GV Thiều Quang Trung 23 Truyền dẫn không dây • WiFi (Wireless Fidelity): – Là hệ thống mạng không dây sử dụng sóng vô tuyến (giống sóng điện thoại, radio,...). Hệ thống WiFi cho phép người dùng truy cập Internet tại bất kì nơi nào có điểm phát, các điểm phát WiFi có thể được tìm thấy ở mọi nơi như quán cafe, nhà hàng, hay tại nhà riêng. GV Thiều Quang Trung 24 Truyền dẫn không dây • Theo thời gian phát triển, mạng không dây có các chuẩn kết nối như sau: GV Thiều Quang Trung 25 Truyền dẫn không dây • Các chuẩn 802.11: – 802.11 : băng thông 2Mbps, dải tần số 2.4GHz – 802.11 b : 11Mbps, 2.4GHz, phạm vi 70-150m – 802.11 a : 54Mbps, 5GHz, phạm vi 40-100m – 802.11 g : 54Mbps, 2.4GHz, phạm vi 80-200m – 802.11 n : 600Mbps, 2.4/5GHz, phạm vi 100-250m – 802.11ac: 1750Mbps, 5 GHz GV Thiều Quang Trung 26 Truyền dẫn không dây • BlueTooth: – Hỗ trợ trong một phạm vi rất hẹp (xấp xỉ 10m) và băng thông thấp (1-3Mbps) được thiết kế cho các thiết bị mạng năng lượng thấp giống như các máy cầm tay, smartphone. • Chuẩn không dây WiGig 802.11ad: – Băng thông 8Gbps, dải tần số 60GHz, phạm vị 10m GV Thiều Quang Trung 27 Phân loại mạng máy tính • Phân theo mô hình • Phân loại theo khoảng cách địa lý • Phân theo kiến trúc mạng GV Thiều Quang Trung 28 29 Phân loại mạng theo mô hình • Mô hình mạng ngang hàng P2P (Peer to Peer) GV Thiều Quang Trung 30 Phân loại mạng theo mô hình • Mô hình mạng P2P: − Mô hình phân tán; − Các máy tính có quyền và nghĩa vụ ngang nhau trong mạng; − Các dịch vụ, tập tin được chia sẻ riêng lẻ bởi từng thành viên trong mạng; − Dữ liệu phân tán toàn mạng nên ít chịu rủi ro ; Ví dụ: − Ứng dụng BitTorrent chuyển các file lớn, như video chứa chương trình truyền hình, video clip hoặc file âm thanh chứa các bài hát; − Cơ sở dữ liệu phân tán (sổ kế toán) với công nghệ Blockchain lưu chứa các giao dịch đồng tiền mã hóa (Bitcoin). GV Thiều Quang Trung Phân loại mạng theo mô hình • Minh họa mạng P2P của Bitcoin: GV Thiều Quang Trung 31 32 Phân loại mạng theo mô hình • Mô hình mạng khách chủ (Client-Server) GV Thiều Quang Trung 33 Phân loại mạng theo mô hình • Mô hình mạng khách chủ: − Mô hình quản lý tập trung; − Một nhóm thành viên trở thành các máy chủ phục vụ, xử lý các yêu cầu của các máy khác; − Các thành viên còn lại trở thành máy trạm, gởi các yêu cầu đến máy chủ khi cần sử dụng dịch vụ; − Bảo mật tập trung, rủi ro khi máy chủ bị tấn công; − Triển khai phổ biến trong các ứng dụng/dịch vụ mạng; Ví dụ: − Các ứng dụng tài chính, kế toán, ERP của doanh nghiệp − Dịch vụ www trên internet GV Thiều Quang Trung 34 Phân loại theo khoảng cách • Mạng LAN (Local Area Network) • Mạng MAN (Metropolitan Area Network) • Mạng WAN (Wide Area Network) • Mạng GAN (Global Area Network) GV Thiều Quang Trung 35 Phân loại theo khoảng cách • Quy mô giữa các mạng LAN, MAN, WAN, GAN GV Thiều Quang Trung 36 Phân loại theo khoảng cách • LAN − Là một hệ thống mạng dùng để kết nối các thiết bị đầu cuối trong phạm vi nhỏ. − Có tốc độ truy cập nhanh, độ trễ thấp. • MAN − Là một hệ thống kết nối các mạng LAN có phạm vi lớn trong một thành phố. − Có băng thông cao, độ trễ cao. GV Thiều Quang Trung 37 Phân loại theo khoảng cách • WAN − Hệ thống mạng được thiết kế để kết nối các mạng LAN với nhau có phạm vi lớn. • GAN − Mạng kết nối có phạm vi toàn cầu. GV Thiều Quang Trung Phân theo kiến trúc mạng • Kiến trúc mạng (network topology): GV Thiều Quang Trung 38 Bus topology Đặc điểm: • Chỉ có 1 máy được truyền trong cùng 1 thời điểm. • Khi một máy có trục trặc, cả hệ thống bị hỏng theo. • Sử dụng cáp đồng trục. GV Thiều Quang Trung 39 Ring topology GV Thiều Quang Trung 40 • Sử dụng thiết bị MAU (Multistation Access Unit) để kết nối các trạm máy tính theo đường vòng -> kiến trúc Token Ring Ring topology • Dữ liệu được truyền theo 1 chiều duy nhất. • Sử dụng cáp đồng trục. • Ưu điểm: − Giảm nghẽn mạng so với kiểu Bus • Khuyết điểm: − Chi phí cao − Khó thêm một máy vào mạng − Khả năng chịu lỗi thấp GV Thiều Quang Trung 41 Star topology • Sử dụng cable xoắn đôi UTP/STP • Trong 1 thời điểm, có thể có nhiều máy tính gửi dữ liệu cùng lúc • Tốc độ cao GV Thiều Quang Trung 42 Star topology Ưu điểm: • Thêm máy tính dễ dàng • Một kết nối hỏng không ảnh hướng đến toàn mạng • Dễ dàng xử lý sự cố Khuyết điểm: • Chi phí cao • Nếu Switch hư thì toàn mạng không hoạt động GV Thiều Quang Trung 43 Các kiến trúc mạng khác GV Thiều Quang Trung 44 GV Thiều Quang Trung 45