Giáo án Khoa học máy tính 12 Kết nối bài 22: Tìm hiểu thiết bị mạng

HOẠT ĐỘNG CỦA GV VÀ HS

SẢN PHẨM DỰ KIẾN

Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ:

- GV yêu cầu HS làm việc theo nhóm 2 – 3 HS, thực hiện Hoạt động 1 – Server là gì? SGK tr.118:

Chọn phương án đúng.

A. Là một máy tính mạnh.

B. Là một phần mềm cung cấp một dịch vụ nào đó.

C. Là một hệ thống gồm phần cứng và phần mềm cung cấp một dịch vụ nào đó trên mạng máy tính.

D. Là mạng máy tính để cung cấp dịch vụ.

- Từ Hoạt động 1, GV giải thích về thuật ngữ server và phân tích hoạt động của một số loại máy chủ để giúp HS hình thành kiến thức về server.

- GV cho HS quan sát Hình 22.1 và đưa ra câu hỏi định hướng cho các nhóm thảo luận:

+ Vậy theo em, server là gì?

+ Các máy chủ và máy khách phải được kết nối với nhau như thế nào?

+ Có bắt buộc phải có máy chủ trong một mạng không?

+ Máy tính được đặt làm server cần đáp ứng những tiêu chí nào?

+ Các máy chủ như file server, database server, web server có được coi như một thành phần của mạng không? Vì sao?

+ Vậy những server như thế nào mới được coi là một thành phần của mạng? Nêu ví dụ.

- GV yêu cầu HS vận dụng kiến thức vừa tìm hiểu, trả lời câu hỏi Hoạt động củng cố kiến thức tr.119 SGK: 

Câu 1. Thế nào là server?

Câu 2. Tại sao server cần làm việc trong môi trường mạng? Có nhất thiết phải có server trong mạng máy tính hay không?

Bước 2: HS thực hiện nhiệm vụ học tập: 

- HS tìm hiểu nội dung mục 1 SGK tr.118 – 119 sau đó trao đổi, thảo luận trả lời các câu hỏi mà GV đưa ra.

- GV quan sát và trợ giúp HS (nếu cần thiết).

Bước 3: Báo cáo kết quả hoạt động, thảo luận: 

- GV mời đại diện các nhóm báo cáo kết quả thảo luận.

- Các nhóm nhận xét, bổ sung cho nhau.

Hướng dẫn trả lời câu hỏi Hoạt động 1 SGK tr.118:

Chọn C.

Hướng dẫn trả lời câu hỏi Hoạt động củng cố kiến thức tr.119 SGK:

Câu 1. Server là hệ thống phần cứng và phần mềm cung cấp các dịch vụ qua mạng theo yêu cầu của máy tính khác.

Câu 2. Để cung cấp được dịch vụ, cần phải đặt server và các máy tính sử dụng dịch vụ trong mạng (cục bộ hoặc Internet) để có thể trao đổi dữ liệu. Tuy nhiên, trong một mạng máy tính không nhất thiết phải có server. 

Ví dụ trong một gia đình, máy tính và thiết bị di động kết nối vào mạng chỉ để truy cập Internet, không có nhu cầu dùng một máy tính cung cấp dịch vụ cho máy tính khác.

Bước 4: Đánh giá kết quả thực hiện nhiệm vụ học tập: 

- Từ kết quả thảo luận của nhóm, GV nhận xét, đánh giá quá trình HS thực hiện nhiệm vụ.

- GV chính xác hoá lại các nội dung kiến thức.

- GV chốt kiến thức theo Hộp kiến thức: 

1. SERVER

 - Thuật ngữ server có nguồn gốc từ “serve” nghĩa là phục vụ. Server có nghĩa là chủ thể cung cấp dịch vụ. 

Máy tính làm server thường được gọi là “máy chủ”. Máy tính yêu cầu và được cung cấp dịch vụ từ máy chủ được gọi là “máy khách” (client).

Ví dụ: 

+ File Server là máy chủ cung cấp dịch vụ lưu trữ tệp.

+ Database Server là máy chủ quản trị cơ sở dữ liệu, cho phép các máy khách yêu cầu truy vấn dữ liệu trên đó.

+ Web Server là hệ thống máy tính chạy phần mềm dịch vụ web, cung cấp các nội dung của website theo yêu cầu từ máy khách, máy khách nhận và hiển thị trang web đó.

Hình 22.1. Server trong mạng máy tính

Khái niệm: Server là một hệ thống phần mềm và phần cứng cung cấp các dịch vụ cho nhiều người dùng từ các máy tính khác gọi là máy khách. 

- Các máy khách và máy chủ phải được kết nối với nhau qua mạng. 

- Trong một mạng có thể không có máy chủ nhưng máy chủ thường nằm trong một mạng. 

- Do cần đáp ứng yêu cầu từ nhiều máy khách, các server thường là các máy tính có cấu hình cao, tin cậy, an toàn bảo mật, hiệu suất cao và có khả năng mở rộng.

- Các máy chủ như file server, database server, web server không được coi là thành phần của mạng mà chỉ là thiết bị đầu cuối, sử dụng mạng để trao đổi thông tin.

- Chỉ những server cung cấp các dịch vụ quản trị mạng thì mới được coi như một thành phần của mạng.

Ví dụ:

+ Máy chủ xác thực (Authentication Server) có chức năng thẩm định quyền hạn của người dùng khi đăng nhập vào một mạng.

+ Máy chủ tên miền (Domain Name Server - DNS) cho phép xác định địa chỉ IP từ tên miền, giúp người dùng không phải nhớ địa chỉ dạng các chữ số. 

HOẠT ĐỘNG CỦA GV VÀ HS

SẢN PHẨM DỰ KIẾN

Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ:

- GV yêu cầu HS đọc Hoạt động 2 - Cần tính đến yếu tố nào của thiết bị khi thiết kế mạng máy tính? SGK tr.119, thảo luận theo nhóm 2 – 3 HS và trả lời câu hỏi:

Giả sử ta phải thiết kế một mạng máy tính cho một gia đình và một mạng máy tính cho một trường đại học với hàng chục nghìn người sử dụng. Liệu có nên dùng thiết bị mạng giống nhau cho cả hai trường hợp này không? Nếu không thì những yếu tố nào cần được tính đến?

- GV tiếp tục tổ chức cho HS hoạt động nhóm 2 – 3 HS, yêu cầu mỗi nhóm tìm hiểu một nội dung kiến thức bằng cách trả lời các câu hỏi:

a) Hub và switch

+ Có thể phân biệt giữa switch và hub dựa theo hình thức được không?

+ Nguyên nhân làm giảm hiệu quả truyền dữ liệu của hub và switch là gì?

+ Miền xung đột (collision domain) là gì? 

+ Khi nào các máy tính sẽ thuộc về cùng một miền xung đột? Khi nào các máy tính sẽ thuộc về các miền xung đột khác nhau?

+ Đối với những mạng nhiều máy tính, nên dùng dùng hub hay switch?

+ Những tính năng nào thường được ghi trên hub và switch?

b) Router

+ Có thể nhận diện router qua đặc trưng nào? 

+ Chức năng cơ bản nhất của router là gì?

+ Em hãy trình bày một số thông số kĩ thuật của router.

+ Khi nào nên sử dụng các router nhiều cổng WAN, công suất lớn? Khi nào nên sử dụng router có một cổng WAN để kết nối Internet?

c) Repeater

+ Repeater được dùng để làm gì?

+ Repeater hoạt động như thế nào?

d) Bộ thu phát Wi-Fi

+ Bộ thu phát Wi-Fi có chức năng gì?

+ Em hãy trình bày một số thông số kĩ thuật quan trọng của bộ thu phát Wi-Fi.

- GV giới thiệu cho HS một số ví dụ về repeater và bộ thu phát Wi-Fi.

- GV yêu cầu HS làm việc cá nhân, thực hiện Hoạt động củng cố kiến thức tr.122 SGK:

Câu 1. Cho biết các tính năng chủ yếu của hub và switch.

Câu 2. Cho biết một số tính năng của router.

Câu 3. Nêu vai trò của repeater.

Bước 2: HS thực hiện nhiệm vụ học tập: 

- HS tìm hiểu nội dung mục 2 SGK tr.119 – 122 sau đó trao đổi, thảo luận trả lời các câu hỏi mà GV đưa ra.

- GV quan sát và trợ giúp HS (nếu cần thiết).

Bước 3: Báo cáo kết quả hoạt động, thảo luận: 

- GV mời đại diện các nhóm báo cáo kết quả thảo luận.

- Các nhóm nhận xét, bổ sung cho nhau

………………….. 

2. NHẬN DIỆN VÀ TÌM HIỂU TÍNH NĂNG KĨ THUẬT CỦA CÁC THIẾT BỊ KẾT NỐI

a) Hub và switch

- Về hình thức, khó phân biệt giữa switch, hub nếu không đọc các thông tin đi kèm thiết bị hoặc từ hồ sơ kĩ thuật. 

- Xung đột tín hiệu làm giảm hiệu quả truyền dữ liệu rất nhiều.

- Miền xung đột (collision domain) là một phần của mạng gồm một nhóm máy tính được kết nối với nhau mà khi nhiều máy tính gửi tín hiệu đồng thời lên mạng sẽ gây ra xung đột tín hiệu.  Việc giảm quy mô của các miền xung đột đến một mức hợp lí là một việc cần làm trong thiết kế mạng.

+ Các máy tính nối vào cùng một hub sẽ thuộc về cùng một miền xung đột do hub chỉ là một bộ chia tín hiệu, cho tín hiệu lan toả từ một cổng ra tất cả các cổng khác. 

+ Các máy tính nối vào các cổng khác nhau của switch sẽ thuộc về các miền xung đột khác nhau do switch chỉ thiết lập kết nối tạm thời cổng của hai máy tính trong thời gian truyền. 

Thay hub bằng switch sẽ giúp chia nhỏ các miền xung đột.

Đối với những mạng nhiều máy tính, dùng switch là thích hợp dù chi phí có cao hơn hub.

- Hub hay switch đều có một số tính năng quan trọng thường được ghi ở trên thiết bị:

Hình 22.2. Thông số kĩ thuật của switch

• Là hub hay switch.

• Số cổng (nhiều cổng thì có thể kết nối được với nhiều thiết bị).

• Tốc độ truyền dữ liệu qua các cổng (100 Megabit/s, 1 Gigabit/s hay 10 Gigabit/s. Cổng Gigabit được hiểu là cổng có thể truyền với tốc độ từ một Gigabit/s trở lên).

b) Router

- Có thể nhận diện router qua đặc trưng có cổng WAN để kết nối ra ngoài mạng cục bộ:

+ Các router dùng trong gia đình thường chỉ có một cổng WAN (có màu khác với cổng LAN, còn gọi là cổng Ethernet) và được ghi rõ “WAN” hoặc “Interneť”. 

+ Các router của các mạng lớn có thể có nhiều cổng WAN.

- Chức năng cơ bản nhất của router là chọn đường, phục vụ kết nối các mạng LAN với nhau. - Một số thông số kĩ thuật của router:

• Số cổng kết nối. Khác với hub/switch, router cần phân biệt cổng WAN và cổng LAN. Số cổng WAN là một thông số có ý nghĩa đối với router. Khi có nhiều cổng WAN, router mới có thể định tuyến thực sự và khả năng thiết lập kết nối dự phòng.

• Tốc độ truyền dữ liệu qua các cổng.

• Số lượng truy cập đồng thời.

• Một số tính năng khác thường được đảm bảo bởi phần mềm tích hợp trên router.

- Các router nhiều cổng, công suất lớn thường được dùng cho các tổ chức nhiều người dùng, cần truy cập Internet với khối lượng dữ liệu lớn, ổn định, an toàn cao như các trường đại học lớn, các tổ chức cung cấp dịch vụ trực tuyến cho nhiều người hay các công ti cung cấp dịch vụ mạng.  

………………….