Giáo án Khoa học máy tính 12 Cánh diều bài 3: Thiết bị mạng LAN

HOẠT ĐỘNG CỦA GV VÀ HS

SẢN PHẨM DỰ KIẾN

Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ:

- GV yêu cầu HS hoạt động cá nhân, đọc và thực hiện Hoạt động 1 SGK tr.118.

Em hãy tìm hiểu và cho biết mạng máy tính trong phòng thực hành Tin học ở trường em có phải là mạng LAN không.

- GV hướng dẫn HS tìm hiểu về Thiết kế mạng bằng cách trả lời các câu hỏi:

+ Thiết kế mạng là gì?

+ Mục đích của việc thiết kế mạng là gì?

- GV trình chiếu Hình 1 và giải thích cho HS về các thiết bị cần thiết để kết nối mạng Internet.

Bước 2: HS thực hiện nhiệm vụ học tập: 

- HS tìm hiểu nội dung mục 1 SGK tr.118 – 119 và trả lời các câu hỏi mà GV đưa ra. 

- GV quan sát, theo dõi và hỗ trợ HS khi cần thiết.

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

- HS trả lời các câu hỏi và nhận xét lẫn nhau.

Hướng dẫn thực hiện Hoạt động 1 SGK tr.118:

+ Mạng máy tính trong phòng thực hành Tin học là mạng LAN.

+ GV yêu cầu HS quan sát và kể tên một số thiết bị trong mạng LAN ở phòng thực hành.

Bước 4: Đánh giá kết quả thực hiện: 

- GV nêu nhận xét, chính xác hoá lại các nội dung trả lời của HS.

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. 

Ví dụ:

Hình 1. Minh hoạ cấu trúc mạng của 
một tổ chức, doanh nghiệp nhỏ

• Mạng này yêu cầu có Modem, Router, Switch và AP để kết nối các thiết bị người dùng có dây và không dây, máy in và máy chủ. 

• Các mạng nhỏ thường có một kết nối WAN duy nhất với nhà cung cấp dịch vụ Internet.

- 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

HOẠT ĐỘNG CỦA GV VÀ HS

SẢN PHẨM DỰ KIẾN

Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ:

- GV yêu cầu các nhóm thảo luận và thực hiện Hoạt động 2 SGK tr.119.

Em hãy tìm hiểu và kể tên những thiết bị trong mạng của trường em.

- GV hướng dẫn HS tìm hiểu Quy trình thiết kế mạng bằng cách trả lời các câu hỏi:

+ Quy trình thiết kế mạng bao gồm những bước nào?

+ Yêu cầu cần xem xét trong mỗi bước là gì?

- GV có thể giới thiệu thêm cho HS về công cụ vẽ sơ đồ mạng draw.io (Bài tìm hiểu thêm).

Bước 2: HS thực hiện nhiệm vụ học tập: 

- HS tìm hiểu nội dung mục 2 SGK tr.119 – 121 và trả lời các câu hỏi mà GV đưa ra. 

- GV quan sát, theo dõi và hỗ trợ HS khi cần thiết.

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

- GV mời đại diện 4 nhóm, mỗi nhóm trình bày một bước trong quy trình.

- Các nhóm khác đưa ra ý kiến nhận xét.

Hướng dẫn thực hiện Hoạt động 2 SGK tr.119:

+ Switch: Dùng để kết nối các máy tính và các thiết bị mạng khác với nhau.

+ Router: Dùng để chia sẻ kết nối Internet cho các thiết bị trong mạng, đồng thời bảo mật mạng.

+ Access Point (AP): Dùng để phát sóng Wi-Fi cho các thiết bị không dây.

+ Modem: Dùng để kết nối mạng LAN với Internet.

+ Cáp mạng: Dùng để kết nối các thiết bị mạng với nhau.

Bước 4: Đánh giá kết quả thực hiện: 

- GV nêu nhận xét, chính xác hoá lại các nội dung trả lời của HS.

- GV tóm tắt bài học:

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.

Ví dụ:

Hình 2. Ví dụ sơ đồ mặt bằng 
ở một trường phổ thông

Một trường phổ thông có sơ đồ mặt bằng như Hình 2 và yêu cầu thiết kế mạng LAN phục vụ cho các thiết bị người dùng với số lượng phân bổ theo như Bảng 1:

Bảng 1. Ví dụ số lượng thiết bị người dùng trong trường phổ thông

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

…………………………