Giáo án Khoa học máy tính 12 chân trời Bài B6: Thiết kế mạng nội bộ

HOẠT ĐỘNG CỦA GV VÀ HS

SẢN PHẨM DỰ KIẾN

Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ:

- GV yêu cầu HS thảo luận theo nhóm 3 – 4 HS và trả lời các câu hỏi:

+ Mạng nội bộ là gì?

+ Mục đích của mạng nội bộ là gì?

+ Thiết bị nào đóng vai trò quản lí lưu lượng mạng, kiểm soát truy cập và cung cấp kết nối trong mạng nội bộ?

+ Mạng nội bộ thường được triển khai như thế nào?

+ Các thiết bị mạng như Switch, Modem, Access Point đóng vai trò như thế nào trong mạng nội bộ?

+ Làm thế nào để xác định và định vị một thiết bị trong mạng nội bộ khi truyền dữ liệu?

+ Địa chỉ IP có mấy phiên bản? Mỗi phiên bản có đặc điểm gì?

+ Địa chỉ IP có cấu trúc như thế nào? Làm thế nào để xác định mỗi phần?

- GV yêu cầu HS vận dụng kiến thức vừa tìm hiểu, trả lời câu hỏi hoạt động Làm tr.44 SGK:

Chọn đáp án đúng cho câu hỏi dưới đây.

Quy trình thiết kế mạng nội bộ bao gồm những bước nào?

A. Thu thập yêu cầu; phân tích mạng hiện tại; xác định kiến trúc mạng; lập kế hoạch phân bổ địa chỉ IP; thiết kế mạng VLAN; bảo mật mạng; kiểm tra và triển khai; quản lí và duy trì.

B. Thu thập yêu cầu; phân tích mạng hiện tại; thiết kế mạng VLAN; bảo mật mạng; kiểm tra và triển khai; quản lí và duy trì.

C. Thu thập yêu cầu; phân tích mạng hiện tại; xác định kiến trúc mạng; lập kế hoạch phân bổ địa chỉ IP; thiết kế mạng VLAN; kiểm tra và triển khai; quản lí và duy trì.

D. Thu thập yêu cầu; xác định kiến trúc mạng; lập kế hoạch phân bổ địa chỉ IP; thiết kế mạng VLAN; kiểm tra và triển khai; quản lí và duy trì.

Bước 2: HS thực hiện nhiệm vụ học tập: 

- HS tìm hiểu nội dung mục 1 SGK tr.43 – 44 và thảo luận theo nhóm thực hiện nhiệm vụ.

- GV quan sát và trợ giúp HS.

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

- Đại diện các nhóm HS trả lời.

- Các nhóm khác đưa ra ý kiến nhận xét.

Hướng dẫn trả lời câu hỏi hoạt động Làm tr.44  SGK:

Chọn C.

Bước 4: Đánh giá kết quả thực hiện: 

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

- GV kết luận:

• Mạng nội bộ là hệ thống mạng được thiết kế để kết nối các thiết bị và tài nguyên trong một phạm vi hạn chế như văn phòng, tòa nhà hoặc khu vực nhỏ. 

• Mạng nội bộ thường được triển khai với công nghệ và giao thức mạng như Ethernet hoặc wifi.

1. Sơ lược về mạng nội bộ

- Khái niệm: Mạng nội bộ là hệ thống mạng được thiết kế để kết nối các thiết bị và tài nguyên trong một phạm vi hạn chế như văn phòng, tòa nhà hoặc khu vực nhỏ.

- Mục đích: Mạng nội bộ cho phép chia sẻ tài nguyên và dữ liệu giữa các thiết bị trong cùng một mạng như máy tính, máy in, server, thiết bị lưu trữ và các thiết bị mạng khác.

Hình 1. Mạng nội bộ

- Mạng nội bộ được quản lí và kiểm soát bởi bộ điều khiển mạng, thường là thiết bị chuyển mạch (Switch). Switch đóng vai trò quản lí lưu lượng mạng, kiểm soát truy cập và cung cấp kết nối giữa các thiết bị trong mạng.

- Triển khai mạng nội bộ: Mạng nội bộ có thể được triển khai theo nhiều kiến trúc khác nhau:

+ Mạng nội bộ hữu tuyến sử dụng cáp Ethernet.

+ Mạng nội bộ vô tuyến sử dụng công nghệ wifi.

- Các thiết bị mạng như Switch, Modem, Access Point được sử dụng để tạo và quản lí mạng nội bộ, đảm bảo hoạt động ổn định và hiệu suất cao của mạng.

- Để xác định và định vị một thiết bị trong mạng nội bộ khi truyền dữ liệu, người ta sử dụng địa chỉ IP (IP Address).

- Địa chỉ IP có hai phiên bản:

+ IPv4 (Internet Protocol version 4): 

• Gồm 32 bit nhị phân, được chia thành 4 cụm 8 bit (gọi là các octet).

• Các octet được biểu diễn dưới dạng thập phân và được phân cách bằng dấu chấm.

• Ví dụ: 192.168.1.1.

+ IPv6 (Internet Protocol version 6):

• Gồm 128 bit nhị phân, được chia thành 8 cụm 16 bit, mỗi cụm gồm 4 số thập lục phân có giá trị từ 0000 đến FFFF được phân cách bằng dấu ":".

• Ví dụ: 2001:0DB8:85A3:0000:0000
  :8A2E:0370:7334.

- Cấu trúc địa chỉ IP:

+ Gồm hai phần: phần mạng (network portion) và phần host (host portion).

+ Để xác định mỗi phần, người ta sử dụng mặt nạ mạng con (subnet mask).

Ví dụ: Địa chỉ IPv4: 192.168.1.100 với subnet mask 255.255.255.0 thì:

+ Phần mạng là 192.168.1.

+ Phần host là 100.

+ Có thể viết là: 192.168.1.100/24 với 24 là số bit phần mạng của địa chỉ IP.

HOẠT ĐỘNG CỦA GV VÀ HS

SẢN PHẨM DỰ KIẾN

Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ:

- GV yêu cầu HS thảo luận theo nhóm 2 – 3 HS và trả lời câu hỏi: 

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

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

- GV yêu cầu HS vận dụng kiến thức vừa tìm hiểu, trả lời câu hỏi hoạt động Làm tr.45 SGK:

Chọn đáp án đúng cho câu hỏi dưới đây.

Mục đích chính của mạng nội bộ là gì?

A. Chia sẻ tài nguyên và dữ liệu giữa các thiết bị trong mạng.

B. Kết nối các mạng nội bộ với mạng bên ngoài.

C. Cung cấp dịch vụ mạng và ứng dụng cho người dùng.

D. Tất cả các đáp án trên.

Bước 2: HS thực hiện nhiệm vụ học tập: 

- HS tìm hiểu nội dung mục 2 SGK tr.44 – 45 và thảo luận theo nhóm thực hiện nhiệm vụ.

- GV quan sát và trợ giúp HS.

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

- Đại diện các nhóm HS trả lời.

- Các nhóm khác đưa ra ý kiến nhận xét.

Hướng dẫn trả lời câu hỏi hoạt động Làm tr.45  SGK:

Chọn A.

Bước 4: Đánh giá kết quả thực hiện: 

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

- GV kết luận:

Quy trình thiết kế mạng nội bộ: thu thập yêu cầu; phân tích mạng hiện tại; xác định kiến trúc mạng; lập kế hoạch phân bổ địa chỉ IP; thiết kế mạng VLAN; bảo mật mạng; kiểm tra và triển khai; quản lí và duy trì.

2. Quy trình thiết kế mạng nội bộ

Quy trình tổng quát cho việc thiết kế mạng nội bộ:

1. Thu thập yêu cầu: Hiểu rõ yêu cầu kĩ thuật và yêu cầu kinh doanh của tổ chức. Xác định các yếu tố như số lượng người dùng, ứng dụng, tải lưu lượng, tính bảo mật và các yêu cầu đặc biệt khác.

2. Phân tích mạng hiện tại: Đánh giá cơ sở hạ tầng mạng hiện tại của tổ chức, bao gồm kiểm tra kiến trúc mạng, công nghệ, các thiết bị mạng hiện có, các vấn đề còn tồn tại như sự cố, chậm trễ và cấu hình không tối ưu,...

3. Xác định kiến trúc mạng: Thiết kế kiến trúc mạng dựa trên yêu cầu và mục tiêu của tổ chức. Xác định các thiết bị mạng như Switch, Modem, Access Point, Server,... và các kết nối mạng.

4. Lập kế hoạch phân bổ địa chỉ IP: Xác định địa chỉ IP và subnet mask cho các thiết bị mạng trong mạng LAN nhằm đảm bảo sử dụng địa chỉ IP một cách hiệu quả và tránh xung đột địa chỉ IP.

5. Thiết kế mạng VLAN: Xác định và triển khai việc phân chia mạng LAN thành các mạng con riêng biệt (được gọi là các VLAN), nhờ đó giúp tăng tính bảo mật và hiệu quả quản lí mạng.

6. Bảo mật mạng: Thiết kế các giải pháp bảo mật mạng như tường lửa, mạng riêng ảo,.... để đảm bảo an toàn và bảo vệ dữ liệu của tổ chức.

7. Kiểm tra và triển khai: Kiểm tra, cấu hình và triển khai thiết bị mạng theo thiết kế đã hoàn thiện. Đảm bảo tính tương thích và hoạt động đúng như kế hoạch.

8. Quản lí và duy trì: Thiết lập quy trình quản lí mạng, bao gồm giám sát, bảo trì, cập nhật và sao lưu để đảm bảo hoạt động ổn định và hiệu suất của mạng.