Giáo án và PPT Khoa học máy tính 12 kết nối bài 3: Một số thiết bị mạng thông dụng

BÀI 3: MỘT SỐ THIẾT BỊ MẠNG THÔNG DỤNG

HOẠT ĐỘNG KHỞI ĐỘNG

GV chiếu hình ảnh và yêu cầu HS và trả lời:

Vai trò của AI trong cuộc sống có thay thế được con người không? Nêu quan điểm của em và giải thích lí do?

HOẠT ĐỘNG HÌNH THÀNH KIẾN THỨC

1. THIẾT BỊ MẠNG THÔNG DỤNG

Hoạt động 1: Hub hay switch?

HS thảo luận trả lời câu hỏi: 

• Em hãy nêu chức năng của hub và switch?
• Em đã bao giờ tham dự một buổi gặp gỡ mà nhiều người nói cùng một lúc, gây ồn đến mức không thể nghe được ai nói gì chưa? Điều tương tự cũng có thể xảy ra trong LAN. Khi nhiều máy đồng thời gửi dữ liệu lên đường truyền chung, tín hiệu sẽ bị hỏng khiến các máy tính không thể nhận biết được dữ liệu. Hiện tượng này gọi là xung đột (collision) tín hiệu dẫn đến phải truyền lại làm giảm hiệu quả của mạng. Hãy thảo luận để trả lời các câu hỏi sau: hub hay switch, thiết bị nào dễ gây ra xung đột tín hiệu hơn? Khi nào nên dùng hub, khi nào nên dùng switch?

Sản phẩm dự kiến:

- Chức năng: Hub và switch dùng để kết nối các máy tính trong cùng LAN trực tiếp qua cáp mạng.

- Hub dễ gây ra xung đột tín hiệu hơn:

+ Với các mạng có ít thiết bị đầu cuối như thì có thể dùng hub vì chi phí rẻ hơn rất nhiều so với một switch có cùng cổng.

+ LAN có từ vài chục đến hàng trăm máy tính thì nên dùng switch, thậm chí dùng nhiều switch kết nối thành nhiều tầng, kết hợp với hub ở tầng cuối cùng.

Hoạt động 2: Điểm truy cập không dây là gì?

HS thảo luận trả lời câu hỏi: 

• Wi-Fi là viết tắt của từ tiếng Anh nào? Nó còn có tên khác là gì?
• Cách đơn giản nhất để thiết lập một mạng cục bộ là g?
• Mục tiêu dài hạn trong nghiên cứu và phát triển AI là gì?

Sản phẩm dự kiến:

- Wi-Fi là chữ viết tắt của cụm từ Wireless Fidelity. 

- Wi-Fi là một bộ tiêu chuẩn kĩ thuật truyền dữ liệu bằng sóng vô tuyến điện được sử dụng rộng rãi trong các mạng cục bộ. Người ta thường hiểu “Wi-Fi” là thiết bị kết nối không dây trong mạng cục bộ.

- Cách đơn giản nhất để thiết lập một LAN là dùng một bộ thu phát Wi-Fi (Hình 3.3) để kết nối tất cả các thiết bị đầu cuối trong một khu vực mà không phải mua sắm, lắp đặt hub, switch hay cáp mạng. Chính vì cách kết nối này mà bộ (thiết bị, trạm) thu phát Wi-Fi còn được gọi là “điểm truy cập không dây” (Wireless Access Point – WAP, hay Access Point – AP).

Hoạt động 3: Kết nối máy tính thuộc các LAN khác nhau

HS thảo luận trả lời câu hỏi: 

• Có thể sử dụng cáp mạng nối qua hub hay switch để kết nối hai máy tính (có thể cách xa hàng nghìn kilômét) qua Internet được không?
• Các nhà cung cấp dịch vụ viễn thông sử dụng thiết bị gì để chuyển tiếp dữ liệu giữa hai máy tính thuộc hai LAN khác nhau?
• Router chuyển dữ liệu từ máy gửi đến máy nhận như thế nào?

Sản phẩm dự kiến:

- Khi kết nối hai máy tính (có thể cách xa hàng nghìn kilômét) qua Internet, người ta không thể dùng cáp mạng nối qua hub hay switch mà cần sử dụng dịch vụ truyền dữ liệu của các nhà cung cấp dịch vụ viễn thông để kết nối các LAN với nhau.

- Mạng viễn thông sử dụng các bộ định tuyến (router) để chuyển tiếp dữ liệu.

- Mỗi router có một số cổng có thể kết nối trực tiếp vào LAN gọi là cổng LAN và một số cổng để kết nối với các router khác gọi là cổng WAN. Dữ liệu chuyển từ một máy tính ở LAN này đến một máy tính ở LAN khác trên Internet trước hết phải chuyển đến router của LAN qua cổng LAN, sau đó chuyển ra ngoài qua cổng WAN. Khi router có nhiều cổng WAN thì cần chọn cổng thích hợp để chuyển dữ liệu đi tới đích.

Hoạt động 4: Máy tính có thể sử dụng trực tiếp mọi loại tín hiệu được không

HS thảo luận trả lời câu hỏi: 

• Tín hiệu trong LAN là tín hiệu gì? Có thể dùng tín hiệu này để truyền dữ liệu bên ngoài LAN được không? Vì sao?
• Router có chuyển đổi tín hiệu để kết nối LAN với nhà cung cấp dịch vụ Internet được không? Nếu không thì cần sử dụng thiết bị gì để chuyển đổi tín hiệu hai chiều giữa router và nhà cung cấp dịch vụ Internet?
• Cho biết chức năng của modem. Kể tên một số loại modem tương ứng với những phương thức truyền tín hiệu khác nhau.

Sản phẩm dự kiến:

- Tín hiệu trong LAN là tín hiệu số (digital) thể hiện các giá trị logic 0 hay 1 dùng cho máy tính.

- Để truyền dữ liệu bên ngoài LAN người ta dùng tín hiệu tương tự (analog) như tín hiệu quang, sóng điện từ trong môi trường có dây hoặc không dây như sóng mang của điện thoại công cộng hoặc sóng mang của hệ thống thông tin di động 3G, 4G, 5G,… Router chỉ hướng nguồn dữ liệu tới đích nhưng không chuyển đổi tín hiệu.

- Modem có chức năng chuyển đổi tín hiệu số (trong mạng cục bộ, dùng trực tiếp cho các thiết bị đầu cuối và thiết bị mạng) sang tín hiệu tương tự (thường sử dụng trên các kênh truyền viễn thông như cáp quang, cáp điện thoại, sóng 3G, 4G,… và ngược lại - chuyển đổi tín hiệu tương tự sang tín hiệu số.

- Một số loại modem:

+ Modem quay số (dial-up): Dữ liệu được mã hoá qua tín hiệu thoại, được chuyển qua đường dây chung với điện thoại.

+ Modem ADSL dùng cáp điện thoại, sử dụng riêng cho thuê bao số, không dùng chung tần số với đường thoại. 

+ Modem quang chuyển đổi tín hiệu số sang tín hiệu quang và ngược lại.

+ Modem GSM 3G, 4G, 5G,… có SIM để truy cập Internet qua hệ thống điện thoại di động và phát lại qua sóng Wi-Fi hoặc nối vào mạng có dây.

2. THỰC HÀNH KẾT NỐI MÁY TÍNH VỚI CÁC THIẾT BỊ MẠNG

Hoạt động 1: Kết nối bằng cáp tín hiệu

HS thảo luận trả lời câu hỏi: 

• Kết nối bằng cáp tín hiệu có yêu cầu gì?
• Trên thực tế, việc nối cáp là kết nối gì?

Sản phẩm dự kiến:

- Yêu cầu: Nhận biết được các cổng RJ45 và kết nối được các thiết bị qua cổng RJ45 với cáp UTP.

- Trên thực tế, việc nối cáp chỉ là kết nối vật lí.

Hoạt động 2: Kết nối không dây

HS thảo luận trả lời câu hỏi: 

• Kết nối không dây gồm những bước nào?
• Kết nối không dây tiện hơn kết nối có dây rất nhiều. Tại sao các máy tính ở phòng thực hành lại dùng cáp mạng?

Sản phẩm dự kiến:

- Kết nối không dây: 

+ Bước 1: Tìm trạm thu phát Wi-Fi để kết nối vào LAN (Hình 3.9).

• Máy tính chạy Windows 10: Nháy chuột vào ở phía bên phải thanh Taskbar.
• Máy tính chạy Windows 11: Chọn  Nháy vào dấu > cạnh biểu tượng sóng Wi-Fi .
• Điện thoại dùng hệ điều hành Android: Vuốt màn hình từ trên xuống  Chọn  Chọn .
• Điện thoại dùng hệ điều hành iOS: Vuốt màn hình từ trên xuống (hoặc từ dưới lên)  Chọn .

+ Bước 2: Kết nối

- Các máy tính ở phòng thực hành lại dùng cáp mạng thay vì kết nối không dây vì các lí do sau:

+ Hiệu suất: Kết nối cáp mạng thường cung cấp tốc độ truyền dữ liệu cao và ổn định hơn so với kết nối không dây.

+ Độ ổn định: Kết nối cáp mạng ít bị ảnh hưởng bởi nhiễu và tương tác từ các thiết bị không dây khác, đảm bảo một kết nối ổn định và không bị gián đoạn.

+ Bảo mật: Kết nối cáp mạng thường an toàn hơn kết nối không dây.

+ Quản lí mạng: Kết nối cáp mạng dễ dàng quản lí hơn trong môi trường phòng thực hành vì các cáp có thể được định vị và sắp xếp một cách cụ thể.

HOẠT ĐỘNG LUYỆN TẬP

Câu 1. Điểm khác nhau của switch và hub là gì?

A. Hình dạng.

B. Số cổng.

C. Cách thức hoạt động.

D. Màu sắc.

Câu 2. Wi-Fi sử dụng loại sóng nào để truyền dữ liệu?

A. Sóng điện từ.

B. Sóng vô tuyến điện.

C. Sóng ánh sáng.

D. Sóng mang.

Câu 3. Khi kết nối hai máy tính (có thể cách xa hàng nghìn kilômét) qua Internet, người ta sử dụng thiết bị nào để kết nối các LAN với nhau?

A. Hub.

B. Wireless Access Point.

C. Switch.

D. Router.

HOẠT ĐỘNG VẬN DỤNG

Vận dụng kiến thức, GV yêu cầu HS trả lời câu hỏi:

Câu 1: Muốn kết nối các máy tính trong phạm vi gia đình thành một mạng, nên dùng loại thiết bị kết nối nào?

Câu 2: Máy tính xách tay thường có khả năng kết nối Wi-Fi nhưng không có SIM để kết nối với Internet. Làm thế nào để kết nối máy tính xách tay với Internet qua mạng điện thoại di động?