Giáo án Khoa học máy tính 12 chân trời Bài B7: Thực hành thiết kế mạng nội bộ

HOẠT ĐỘNG CỦA GV VÀ HS

SẢN PHẨM DỰ KIẾN

Nhiệm vụ 1. Làm quen với mô phỏng thiết kế mạng nội bộ

Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ:

- GV yêu cầu HS hoạt động cá nhân và trả lời câu hỏi:

+ Mục đích của mô phỏng thiết kế mạng nội bộ là gì?

+ Quy trình mô phỏng thiết kế mạng nội bộ trên phần mềm mô phỏng gồm những bước nào?

+ Việc mô phỏng thiết kế mạng nội bộ mang lại những lợi ích gì?

Bước 2: HS thực hiện nhiệm vụ học tập: - HS tìm hiểu nội dung mục Nhiệm vụ 1 SGK tr.46 – 47 và thực hiện nhiệm vụ.

- GV quan sát và trợ giúp HS.

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

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

Bước 4: Đánh giá kết quả thực hiện: 

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

Nhiệm vụ 1. Làm quen với mô phỏng thiết kế mạng nội bộ

- Mục đích của việc mô phỏng thiết kế mạng nội bộ: kiểm tra và đánh giá hiệu suất, tính khả thi và tương tác của các thiết bị mạng trước khi triển khai thực tế. 

- Quy trình mô phỏng thiết kế mạng nội bộ trên phần mềm mô phỏng:

1. Xác định mục tiêu: bao gồm việc kiểm tra hiệu suất, kiểm tra tính khả thi của kiến trúc mạng, đánh giá tính tương tác của các thiết bị mạng. 

2. Xây dựng mô hình mạng ảo: dựa trên thiết kế đã được xác định. Sử dụng phần mềm mô phỏng mạng Cisco Packet Tracer để tạo ra các thiết bị mạng ảo như Modem, Switch và Access Point.

3. Thiết lập kết nối: giữa các thiết bị mạng trong mô hình. Đảm bảo sự kết nối đúng đắn và cấu hình chính xác để phù hợp với thiết kế mạng.

4. Cấu hình thiết bị: dựa trên thiết kế đã được xác định. Điều chỉnh cấu hình của Modem, Switch, Access Point và các thiết bị khác để phù hợp với yêu cầu mạng.

5. Kiểm tra và đánh giá: hiệu suất mạng trong mô hình mô phỏng. Sử dụng công cụ kiểm tra mạng như ping, truy cập dữ liệu, kiểm tra tải lưu lượng và giám sát để đánh giá hoạt động và hiệu suất của mạng.

6. Tinh chỉnh và cải thiện: dựa trên kết quả kiểm tra và đánh giá, tinh chỉnh và cải thiện thiết kế mạng. Điều chỉnh cấu hình, thay đổi kiến trúc mạng hoặc thêm các thiết bị mạng để đáp ứng yêu cầu và cải thiện hiệu suất mạng.

7. Báo cáo và triển khai: tạo báo cáo về kết quả mô phỏng và đề xuất triển khai mạng. Báo cáo này sẽ cung cấp thông tin chi tiết về hiệu suất, tính khả thi và tương tác của mạng để hỗ trợ quyết định triển khai thực tế.

- Lợi ích của việc mô phỏng thiết kế mạng: giúp tổ chức đánh giá và cải thiện thiết kế mạng trước khi triển khai thực tế, giảm thiểu rủi ro và tăng tính hiệu quả của mạng.

HOẠT ĐỘNG CỦA GV VÀ HS

SẢN PHẨM DỰ KIẾN

Nhiệm vụ 2. Sử dụng Cisco Packet Tracer mô phỏng thiết kế mạng nội bộ

Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ:

- GV yêu cầu HS đọc kĩ yêu cầu của Nhiệm vụ 2 SGK tr.47 và thực hành cá nhân theo hướng dẫn.

Yêu cầu: Sử dụng phần mềm Cisco Packet Tracer để tạo một mạng nội bộ có 100 máy tính và thiết bị thông minh, có kết nối wifi và Internet với các yêu cầu cụ thể như sau:

• Máy chủ DHCP là Router được sử dụng để cấp IP cho tất cả các máy tính và thiết bị thông minh trên mạng LAN. Dải địa chỉ IP được sử dụng để cấp là 192.168.1.0/24 (trừ 10 địa chỉ IP từ 192.168.1.1 đến 192.168.1.10 được dành riêng để cấp cho Router, máy chủ). IP máy chủ DNS của mạng là 8.8.8.8.

• Cấu hình các thông số wifi như sau: tên mạng (SSID) là MyWifi, phương thức bảo mật (ví dụ: WPA2-PSK), mật khẩu (ví dụ: 12345678) và kiểu mã hoá (ví dụ AES).

• Kết nối Internet: địa chỉ IP công cộng (public) do nhà cung cấp dịch vụ Internet (ISP) cung cấp để kết nối Internet là 203.162.100.1/24.

Hướng dẫn:

Mở phần mềm Cisco Packet Tracer và tạo một sơ đồ mới.

+ Chọn File New (Hình 1).

Thêm các thiết bị mạng.

+ Tại thanh công cụ bên dưới, chọn Network Devices Switch kéo thả Switch 2960 vào khu vực làm việc.

+ Sau đó chọn End Devices End Devices kéo thả 4 máy tính (PC) từ thanh công cụ (Hình 2).

Kết nối các thiết bị.

+ Chọn Connections Connections chọn cáp mạng Copper Straight-Through để kết nối các máy tính để bàn với Switch (Hình 3):

• Kết nối cổng FastEthernet0 của máy tính PC0 với cổng FastEthernet0/1 của Switch.

• Kết nối cổng FastEthernet0 của máy tính PC1 với cổng FastEthernet0/2 của Switch.

• Kết nối cổng FastEthernet0 của máy tính PC2 với cổng FastEthernet0/3 của Switch.

• Kết nối cổng FastEthernet0 của máy tính PC3 với cổng FastEthernet0/4 của Switch.

Lưu ý: 

+ Các tín hiệu xanh ở 2 đầu đường truyền báo kết nối thành công và sẵn sàng cho việc truyền dữ liệu.

+ Thuật ngữ cáp Copper Straight-Through là cáp đồng xoắn đôi được sử dụng để kết nối các thiết bị trong mạng LAN, sợi cáp sử dụng 2 đầu nối RJ45 được bấm theo cùng tiêu chuẩn T568A hoặc T568B. Ngoài cáp thẳng Copper Straight-Through nêu trên, còn có cáp chéo Copper Cross-Over, cũng là cáp đồng xoắn đôi nhưng sợi cáp sử dụng 2 đầu nối RJ45, một đầu được băm theo tiêu chuẩn T568A, đầu còn lại theo tiêu chuẩn T568B. Khi kết nối thiết bị mạng với mạng chính (Switch hoặc Router), sử dụng cáp Copper Straight-Through. Khi kết nối hai thiết bị cùng loại với nhau, sử dụng cáp Copper Cross-Over.

Thiết lập kết nối wifi.

+ Chọn Network Devices Wireless Devices kéo thả Access Point (AP-PT) vào khu vực làm việc.

+ Kết nối cổng Port 0 của Access Point với cổng FastEthernet0/5 của Switch bằng cách sử dụng cáp mạng Copper Straight-Through (Hình 4).

+ Chọn Access Point và cấu hình các thông số wifi như tên mạng (SSID), phương thức bảo mật, mật khẩu và kiểu mã hoá. Các thông số khác giữ mặc định (Hình 5).

Kết nối mạng LAN với Internet.

+ Chọn Network Devices Router kéo thả Router 1841 vào khu vực làm việc.

+ Kết nối cổng FastEthernet0/0 của Router 1841 với cổng FastEthernet0/6 của Switch 2960 bằng cách sử dụng cáp mạng Copper Straight-Through (Hình 6).

+ Chọn Network Devices WAN Emulation kéo thả PT-Cloud vào khu vực làm việc.

+ Kết nối cổng FastEthernet0/1 của Router 1841 với cổng Ethernet6 của Cloud (biểu tượng đám mây) để đại diện cho kết nối Internet (Hình 7).

Cấu hình IP và DHCP (Hình 8).

+ Chọn Router 1841 CLI gõ no khi được hỏi “Would you like to enter the initial configuration dialog? [yes/no]:” Enter. Cửa sổ hiện ra dấu nhắc Router > gõ các dòng lệnh sau:

+ Tiếp tục cấu hình địa chỉ IP của Router là 192.168.1.1/24 bằng cách gõ tiếp các dòng lệnh sau:

+ Sau đó lưu cấu hình Router:

Cấu hình địa chỉ IP cho các máy tính.

+ Chọn từng máy tính một từ PC0 đến PC3 và thực hiện cấu hình để máy tính lấy địa chỉ IP động từ máy chủ DHCP (Hình 9).

Kết nối Internet.

+ Cấu hình cổng kết nối Internet của Router 1841: Chọn Router 1841 chọn thẻ CLI Enter, cửa sổ hiện ra dấu nhắc Router > gõ các dòng lệnh sau (Hình 10):

+ Lưu cấu hình Router:

Kiểm tra kết nối và cấu hình.

+ Tại máy tính PC0, chọn Desktop Command Prompt, tại dấu nhắc thực hiện các lệnh sau để máy tính lấy địa chỉ IP từ DHCP (Hình 11):

• C:\>ipconfig /renew 

• C:\>ping 192.168.1.1

+ Kiểm tra kết nối wifi bằng cách kết nối một máy tính qua wifi và truy cập Internet (Hình 12).

+ Kiểm tra kết nối mạng bằng cách ping từ một máy tính tới máy tính khác và từ máy tính tới Router (Hình 13).

Thêm máy chủ và kiểm tra hoạt động của máy chủ.

+ Kéo và thả máy chủ (Server) vào khu vực làm việc.

+ Kết nối cổng FastEthernet0/0 của Server0 với cổng FastEthernet0/7 của Switch 2960 bằng cách sử dụng cáp mạng Copper Straight-Through (Hình 14).

+ Đặt IP và Subnet Mask của máy chủ Server0 là: 192.168.1.2/255.255.255.0 bằng cách nháy chuột vào máy chủ Server0 chọn thẻ Config- FastEthernet0 nhập IP và Subnet Mask vào 2 ô IPv4 Address và Subnet Mask (Hình 15).

+ Kiểm tra máy chủ Server0 đã bật dịch vụ web HTTP và HTTPS (Hình 16) qua thẻ Services - HTTP.

+ Kiểm tra hoạt động của máy chủ từ PC0: Nháy chuột vào máy PC0 chọn thẻ Desktop Web Browser (Hình 17).

+ Sau đó nhập vào hộp văn bản URL trong cửa sổ Web Browser nội dung: http://192.168.1.2. Nếu kết quả xuất hiện như Hình 18 nghĩa là Server đã được cài đặt và hoạt động như một máy chủ web.

Lưu và chia sẻ mạng.

+ Lưu: Chọn File Save As và đặt tên cho tệp tin.

+ Có thể chia sẻ tệp tin với người khác.

Bước 2: HS thực hiện nhiệm vụ học tập: 

- HS tiếp nhận và thực hiện nhiệm vụ theo đúng hướng dẫn để hoàn thành yêu cầu Nhiệm vụ 2.

- Trong quá trình HS thực hành, GV quan sát, hỗ trợ, giải đáp các vướng mắc của HS.

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

- HS quan sát bài làm của các bạn khác, nhận xét nhau.

Bước 4: Đánh giá kết quả thực hiện: 

- GV nhận xét, kiểm tra kết quả thực hiện Nhiệm vụ 2 của HS.

- Nhiệm vụ 2 được gọi là hoàn thành khi HS sử dụng được phần mềm Cisco Packet Tracer để mô phỏng thiết kế mạng nội bộ theo yêu cầu.

Nhiệm vụ 2. Sử dụng Cisco Packet Tracer mô phỏng thiết kế mạng nội bộ

Mở phần mềm Cisco Packet Tracer và tạo một sơ đồ mới.

Hình 1. Tạo sơ đồ mạng mới

Thêm các thiết bị mạng.

Hình 2. Kéo thả Switch 2960 và 4 máy tính PC vào khu vực làm việc

Kết nối các thiết bị.

Hình 3. Kết nối 4 máy tính với 

Switch 2960

Thiết lập kết nối wifi.

Hình 4. Kết nối Access Point với
 Switch 2960

Hình 5. Cấu hình các thông số 
Access Point

Kết nối mạng LAN với Internet.

Hình 6. Kết nối Router 1841 với 

Switch 2960

Hình 7. Kết nối Router 1841 với đám mây WAN Emulation

Cấu hình IP và DHCP.

Hình 8. Cấu hình IP và DHCP cho 
Router 1841

Cấu hình địa chỉ IP cho các máy tính.

Hình 9. Cấu hình để các máy tính lấy IP động từ máy chủ DHCP

Kết nối Internet.

Hình 10. Cấu hình kết nối Internet cho Router 1841

Kiểm tra kết nối và cấu hình.

Hình 11. Lấy địa chỉ IP cho máy tính và ping đến Router để kiểm tra

Hình 12. Thiết lập wifi cho thiết bị 
không dây

Hình 13. Lấy IP cho thiết bị không dây và ping đến Router để kiểm tra kết nối Internet

Thêm máy chủ và kiểm tra hoạt động của máy chủ.

Hình 14. Thêm máy chủ

Hình 15. Đặt IP và Subnet Mask cho
 máy chủ

Hình 16. Bật 2 dịch vụ HTTP và HTTPS trên máy chủ

Hình 17. Bật 2 dịch vụ HTTP và HTTPS trên máy chủ

Hình 18. Kiểm tra hoạt động của máy chủ Server0

Lưu và chia sẻ mạng.

Hình 19. Lưu toàn bộ mạng mô phỏng ra tệp tin