Giáo án NLS Tin học 12 KHMT kết nối Bài 23: Đường truyền mạng và ứng dụng

Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ:

- GV yêu cầu HS làm việc theo nhóm 2 – 3 HS, thực hiện Hoạt động 1 – Có những loại cáp mạng nào? SGK tr.123:

Em có biết loại cáp truyền tín hiệu nào được sử dụng trong mạng máy tính không?

- GV giới thiệu về một số loại cáp truyền tín hiệu, sau đó yêu cầu HS tiếp tục làm việc nhóm, mỗi nhóm thảo luận tìm hiểu một loại cáp bằng cách sử dụng AI và trả lời các câu hỏi:

a) Cáp xoắn

+ Cáp xoắn có cấu tạo như thế nào? Cấu tạo đó mang lại những lợi ích gì?

+ Cáp xoắn sử dụng loại cổng kết nối nào?

+ Có những loại cáp xoắn nào?

+ Cần làm gì để lựa chọn được loại cáp xoắn phù hợp trong từng trường hợp?

b) Cáp quang

+ Cáp quang có đặc điểm cấu tạo như thế nào?

+ Có những loại cáp quang nào?

+ Cáp quang có những ưu điểm gì?

- GV trình bày một số ứng dụng của cáp quang.

- GV nêu tình huống: Em cần kết nối mạng cho một tòa nhà 20 tầng. Khi đó, trục chính nối giữa các tầng dùng cáp gì? Dây nối từ tường vào máy tính nhân viên dùng cáp gì? Tại sao?

- GV yêu cầu HS vận dụng kiến thức vừa tìm hiểu, thực hiện hoạt động Củng cố kiến thức tr.125 SGK:  

Câu 1. Nêu những đặc điểm tốc độ, khoảng cách truyền của cáp xoắn.

Câu 2. Cáp quang được dùng trong những trường hợp nào?

Bước 2: HS thực hiện nhiệm vụ học tập: 

- HS sử dụng AI tìm hiểu kiến thức.

- HS thảo luận nhóm giải quyết vấn đề GV đưa ra. 

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

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

- HS đọc kết quả từ AI, đối chiếu với SGK và rút ra kết 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.123:

Cáp truyền tín hiệu được sử dụng trong mạng máy tính:

+ Cáp đồng truyền tín hiệu điện.

+ Cáp quang truyền tín hiệu ánh sáng.

Hướng dẫn thực hiện hoạt động Củng cố kiến thức tr.125 SGK:

Câu 1. 

+ Cáp xoắn có khoảng cách truyền tương đối gần, phạm vi chừng 100 m. Tuỳ theo từng loại mà tốc độ và khoảng cách truyền hiệu quả có khác nhau.

+ So sánh các chuẩn 10BASE-T, 100BASE-TX, 1000BASE-SX và 1000BASE-TX, có thể thấy các loại cáp xoắn tốc độ truyền càng nhanh thì khoảng cách truyền hiệu quả càng ngắn.

Câu 2. 

+ Tín hiệu trong cáp quang là tín hiệu ánh sáng, máy tính không sử dụng trực tiếp được. Mặt khác không thể phát tán tín hiệu quang cho nhiều điểm nhận. Vì thế người ta không dùng cáp quang để kết nối các máy tính trong LAN mà chỉ dùng kết nối cho các khu vực của LAN hoặc kết nối xa qua mạng viễn thông. 

+ Cần dùng modem để chuyển đổi tín hiệu giúp kết nối các máy tính trong LAN với bên ngoài.

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 trả lời của HS.

- GV chốt kiến thức theo Hộp kiến thức: 

1. ĐƯỜNG TRUYỀN CÓ DÂY

- Có nhiều loại cáp truyền tín hiệu như cáp đồng truyền tín hiệu điện và cáp quang truyền tín hiệu ánh sáng.  

-  Cáp đồng cũng có nhiều loại như:

• Cáp đồng trục (Coaxial): được dùng phổ biến vào trước những năm 2000.

Hình 23.1. Cáp đồng trục

• Cáp đôi dây xoắn gọi tắt là cáp xoắn (Twisted Pair): phổ biến nhất hiện nay.

Hình 23.2. Cáp xoắn không bọc (Unshielded Twisted Pair - UTP)

a) Cáp xoắn

- Cáp xoắn có bốn đôi dây xoắn với nhau (mỗi đôi dây được đánh dấu bằng một màu) giúp hạn chế ảnh hưởng của nhiễu từ môi trường xung quanh, giữ cho tín hiệu truyền qua cáp được ổn định và không bị biến đổi do nhiễu. 

- Cáp sử dụng đầu nối và cổng RJ45. 

- Cáp xoắn được dùng trong hầu hết các mạng cục bộ hiện nay.

- Chất lượng cáp xoắn khác nhau, dẫn đến hiệu suất truyền dữ liệu và chi phí cũng khác nhau. 

- Người ta chia cáp thành một số loại (Category, viết tắt là CAT) theo các chuẩn truyền dữ liệu với các thông số về băng thông và khoảng cách truyền hiệu quả. 

Ví dụ: CAT.4, CAT.5, CAT.6,…

- Việc lựa chọn sử dụng loại cáp nào cần phụ thuộc vào các tiêu chuẩn truyền thông trong mạng Ethernet.

Bảng 23.1. Các chuẩn truyền thông 
trong mạng Ethernet

“Tốc độ truyền thông thường được đo bằng Megabit/s (Mb/s) hay Gigabit/s (Gb/s).”

Với cáp xoắn, khoảng cách truyền hiệu quả chỉ khoảng 100 m. Nếu cần mở rộng mạng, người ta có thể dùng các thiết bị chuyển tiếp dữ liệu như repeater hay switch để kéo dài thêm đường truyền, tuy nhiên có những giới hạn kĩ thuật về số lần chuyển tiếp.

b) Cáp quang

- Cáp quang là một phương tiện rẻ tiền, có thể truyền xa.

- Cáp quang là một ống sợi thuỷ tinh hay nhựa có đường kính rất nhỏ, mặt trong phản xạ toàn phần. Ngay cả khi cáp bị uốn cong, ánh sáng vẫn đi được thông suốt do tia sáng phản xạ trong lòng ống.

Hình 23.3. Ánh sáng truyền trong cáp quang

Hình 23.4. Một bó cáp quang nhiều sợi

- Có hai loại cáp quang:

• Cáp đa mode (multimode).
• Cáp quang đơn mode (single mode – có đường kính rất nhỏ, truyền xa hơn). 

- Cáp quang có nhiều ưu điểm như:

• Tín hiệu truyền dẫn ổn định, không bị ảnh hưởng bởi nhiễu điện từ và các điều kiện ngoại cảnh khác.
• Do tín hiệu trong cáp quang ít suy hao hơn tín hiệu trong cáp điện nên có thể truyền xa hơn.
• Băng thông lớn gấp hàng trăm lần so với cách truyền thuê bao số trên mạng điện thoại ADSL.
• Gọn nhẹ, tiêu thụ năng lượng rất thấp và chi phí rẻ hơn so với cáp đồng.
• Bảo mật vì khó lấy tín hiệu trên đường truyền.

- Cáp quang được dùng rất rộng rãi, đặc biệt với khoảng cách lớn:

• Việt Nam tham gia nhiều dự án cáp quang biển, nối các quốc gia với nhau. 
• Đường truyền dữ liệu quốc gia, kết nối các vùng miền, các tỉnh chủ yếu là cáp quang. 
• Các đường truyền dẫn tín hiệu Internet đến các gia đình trước đây dùng cáp ADSL trên mạng điện thoại hầu hết đã được thay thế bởi cáp quang.

- Tuy nhiên, các máy tính trong mạng cục bộ sử dụng tín hiệu điện nên không thể dùng cáp quang thay thế cho cáp xoắn. 

• Người ta chỉ dùng cáp quang trong một số trường hợp như:
• Nối các khu vực cách xa nhau của mạng cục bộ.

Ví dụ: Các toà nhà trong một trường đại học, các khoa trong một bệnh viện,…

• Kết nối trực tiếp các máy chủ với các dàn đĩa mạng (Network Attached Storage - NAS) để đảm bảo băng thông cao và ổn định. 
• Có thể truyền dữ liệu số nói chung, cho phép gửi thư điện tử, truy cập Internet.
• Sử dụng các dịch vụ định vị toàn cầu.
• Truyền, nhận dữ liệu âm thanh, hình ảnh chất lượng cao cho cả thuê bao cố định và thuê bao đang di chuyển. 
• Tốc độ trao đổi dữ liệu có thể đạt tới 40 Mb/s.

Khi dùng cáp quang, cần phải sử dụng các bộ chuyển đổi tín hiệu quang thành tín hiệu điện và ngược lại.

- 1.1NC1b: Áp dụng được kỹ thuật tìm kiếm để lấy được dữ liệu, thông tin và nội dung trong môi trường số.

- 1.2.NC1a: HS đánh giá được sự phù hợp của từng loại cáp đối với các quy mô dự án khác nhau.

- 6.2.NC1a: Sử dụng AI để tìm kiếm thông tin phục vụ học tập.

Trường THPT:………………………………………….

Lớp:……………………………………………………...

Họ và tên:……………………………………………….

PHIẾU BÀI TẬP TIN HỌC 12

ĐỊNH HƯỚNG KHOA HỌC MÁY TÍNH – KẾT NỐI TRI THỨC

BÀI 23: ĐƯỜNG TRUYỀN MẠNG VÀ ỨNG DỤNG

A. PHẦN TRẮC NGHIỆM NHIỀU PHƯƠNG ÁN LỰA CHỌN

Khoanh tròn vào chữ cái đứng trước câu trả lời đúng nhất:

Câu 1. Khoảng cách truyền hiệu quả đối với cáp xoắn là bao nhiêu?

A. Khoảng 1 km.

B. Khoảng 100 km.

C. Khoảng 100 m.

D. Khoảng 1000 m.

Câu 2. Cáp quang có cấu tạo gồm dây dẫn trung tâm là

A. sợi thuỷ tinh hay sợi đồng.

B. sợi thuỷ tinh hay sợi nhựa.

C. sợi nhôm hay sợi nhựa.

D. sợi thép hay sợi đồng.

Câu 3. Hệ thống định vị toàn cầu sử dụng loại hình mạng nào?

A. Mạng Wi-Fi.

B. Mạng GSM.

C. Bluetooth.

D. Mạng vệ tinh.

Câu 4. Mạng thông tin di động toàn cầu thế hệ thứ mấy phù hợp với các ứng dụng Internet vạn vật?

A. Thế hệ thứ hai.

B. Thế hệ thứ ba.

C. Thế hệ thứ tư.

D. Thế hệ thứ năm.

Câu 5. Chuẩn kết nối Wi-Fi nào sau đây có tốc độ 450 Mb/s?

A. Chuẩn 802.11n.

B. Chuẩn 802.11ac.

C. Chuẩn 802.11ad.

D. Chuẩn 802.11b.

B. PHẦN TRẮC NGHIỆM ĐÚNG – SAI

Câu 1. Có hai loại phương tiện truyền dẫn chủ yếu: đường truyền có dây và đường truyền không dây.

a. Cáp xoắn là loại đường truyền có dây được sử dụng phổ biến nhất hiện nay, có cấu tạo gồm năm đôi dây xoắn với nhau nhằm chống phát xạ nhiễu điện từ.

b. Cáp quang có chi phí sử dụng cao hơn cáp đồng.

c. Bluetooth được sử dụng để kết nối không dây máy tính với thiết bị ngoại vi như chuột, bàn phím và máy in.

d. Đường truyền không dây có một số hạn chế như bảo mật thấp, bị vật cản làm suy giảm tín hiệu, băng thông không cao.