PHAM THỊ ANH LÊ (Chủ biên) - NGUYÊN THỊ HẠNH
GIÁO TRÌNH
TIN HỌC ĐẠI CƯƠNG
Trang 3
UNIVERSITY OF EDUCATION PUBLISHING HOUSE
GIAO TRÌNH TIN HỌC ĐẠI CƯƠNG - TẬP MỘT
Phạm Thị Anh Lê (Chủ biên) - Nguyễn Thị Hạnh Khoa Công nghệ thông tin, Trường Đại học Sư phạm Hà Nội
Sách được xuất bản theo chỉ đạo biên soạn của Trường Đại học Sư phạm Hà Nội phục vụ công tác đào tạo cử nhân Công nghệ thông tín, Trường Đại học Sư phạm Hà Nội
Mã sách quốc tế: ISBN 978-604-54-1869-7
Bản quyền xuất bản thuộc về Nhà xuất bản Đại học Sư phạm
Mọi hình thức sao chép toàn bộ hay một phần hoặc các hình thức phát hành mà không có sự cho phép trước bằng văn bản
của Nhà xuất bản Đại học Sư phạm đều là vi phạm pháp luật
Chúng tôi luôn mong muốn nhận được những ý kiến đóng góp của quý vị độc giả
để sách ngày càng hoàn thiện hơn Mọi góp ý về sách, liên hệ về bản thảo và dịch vụ bản quyền
xin vui lòng gửi về địa chi email: kehoach@nxbdhsp.edu.vn
Trang 4
MUC LUC Trang
LỜI NÓI ĐẦU 5
Chương 1 MỘT SỐ KHÁI NIỆM CƠ BẢN TRONG TIN HOC .- 9
1.1 Thông tin và xử lí thông tin bằng máy tính điện tử -ccerierrrrrirrer 9
1.2 Máy tính điện tử TH HH HH 1 112 Tp H101 1111 11111 gx1creeg 12 line) 0n nh - 17 1.4 Phần mềm máy tính - - 7+ +2 22H 112 HH1 HH HH1 111.6 29 II ro áo vn 33 1.6 Bảng mã Ưnicode và bộ gõ tiếng ViỆC - cờ 42 rẽ dAA,HH 49
CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP THỰC HÀNH CHƯƠNG l 5c cceecreeerriee 55
CHƯƠNG 2 LÀM VIỆC VỚI HỆ ĐIỀU HÀNH WINDOWS s9
2.1: Tổng quan về hệ điều hành -Ặ- nh H021 re 59
2.2 Làm việc với hệ điều hành Windows 7 trong môi trường đồ hoạ 65 2.3 Thao tác với tệp và thư mục trong WindOWS cu enhhHHhhHHagk HH 71
2.4 Làm ViỆC với Control PanelÌ ¡- s - ¡c3 vn CS ng ng hưy 78
2.5 Một số lưu ý khi sử dụng hệ điểu hành Windows cà cccereerrerrrrre 83
CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP THỰC HÀNH CHƯƠNG 2 - cv 84 CHƯƠNG 3 INTERNET VÀ MỘT SỐ DỊCH VỤ PHỔ BIẾN
TRÊN INTERNET 92
3.1 Tổng quan vé Ïn(€Tne( - tt g0 T1 nung 92
3.2 Máy tìm kiếm phổ biến trên Internet -cccccctireerirrrerrrrrerie _- 97
3.3 Quá trình tìm kiếm thông tin trên Ïnternet se vrirrirrirrrii 98 3.4 Hướng dẫn tìm kiếm một số loại thông tin cụ thỂ -.-ccccccccerteeeree 104
CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP THỰC HÀNH CHƯƠNG 3 57c St crerrierreee '106
PHỤ LỤC 112
Phụ lục 1 Mã ASCH một số kí tự phổ biến :-© tt xcttrtrkrrriertrried 112
Phu lục 2 Hệ thống phím tắt trong Window§ 7 -ccctHirerree 113
Trang 5Trén thé giới, sinh viên ở tất cả các khoa của các trường đại học được học
một môn chung về “Tin học”! với tén tiéng Anh 1a “Information Technology and Professional Skills”” Môn học này cung cấp những kiến thức và kĩ năng cơ bản nhất về công nghệ thông tin (CNTT) mà bất kì sinh viên nào cũng phải nắm được để có thể sử dụng các thiết bị và phần mềm ứng đụng của CNTT một cách hiệu quả trọng học tập và nghiên cứu Việc sử dụng thành thạo những phương tiện của CNTT đã trở thành một tiêu chuẩn
đối với bất kì công dân nào làm ra của cải vật chất cho xã hội, để nâng cao
chất lượng sản phẩm lao động cũng như chất lượng cuộc sống Ở Việt Nam,
môn học này được gọi la mén “Tin hoc đại cương” và nó là môn học
bắt buộc đối với sinh viên ở tất cả các ngành trong các trường đại học trên cả nước
Giáo trình Tïn học đại cương được các giảng viên khoa Công nghệ thông tin, Trường Đại học Sư phạm Hà Nội biên soạn trên cơ sở các nội dung đã được giảng dạy cho sinh viên của trường từ năm học 2009 đến nay Mục đích của giáo trình là giúp sinh viên các trường sư phạm có kiến thức cơ bản về CNTT, có năng lực ứng dụng CNTT trong học tập, nghiên cứu và giảng dạy ở chuyên ngành của mình Nội dung giáo trình gồm ba tập và được phân chia vào ba khối ngành Khoa học tự nhiên, Khoa học xã hội —- Nhân văn và Khoa học giáo dục:
'Tin hoc (Informatics) la tén gọi quy ước của ngành khoa học về thông tin bao gồm
nhiều lĩnh vực như các hệ thong thông tin và tri thức, kiến trúc máy tính, mạng máy tinh, công nghệ phần mém và khoa học máy tính Ngành khoa học nay còn có hai tên gọi được sử dụng phổ biến hiện nay đó là “Khoa học máy tính" (Compwfer Science — CS) và
“Công nghệ thông tin va truyén thong” (Information and Communication Technology — ICT), d6i khi goi tắt là “Công nghệ thông tin” (Information Technology — IT) Từ viết tắt ICT từ lâu đã trở thành một tên gọi quen thuộc đối với nhiều người, còn từ viết tắt CS chi quen thuộc đối với những người ở trong chuyên ngành IT
Trang 6Tập một gồm 3 chương:
— Chương 1: Một số khái niệm cơ bản trong Tin học — Chương 2: Làm việc với hệ điều hành Windows
— Chương 3: Internet và một số dịch vụ phố biến trên Internet _ Nội dung tập một trình bày một số khái niệm cơ bản trong tin học, về hệ điều hành và Internet; đây là phần kiến thức chung cho cả ba khối ngành Phần này do Phạm Thị Anh Lê và Nguyễn Thị Hạnh biên soạn
Tập hai gồm 3 chương: _
— Chương 4: Trình chiếu (Microsoft PowerPoint) - Chương 5: Windows Movie Maker
— Chuong 6: Ghi hình và tạo câu hỏi trắc nghiệm với Macromedia
Captivate
-Trong tập hai, chúng tôi trình bày phần mềm trình chiếu và hai phần mềm xử lí video, tạo đựng phim và tạo bộ câu hỏi trắc nghiệm Phần này -do Pham Thi Lan, Bui Thi Thuy, Tran Thi Thu Binh, Nguyén Chi Trung
va Pham Thi Anh Lé bién soan - Tập ba gồm 2 chương:
— Chương 7: Bộ xử lí văn bản (Microsoft Word) - Chương 8: Bảng tính (Microsoft Excel)
Tập ba trình bày phần mềm soạn thảo văn bản Microsoft Word, phần mềm lập bảng tính Microsoft Excel, phần mềm trình chiều PowerPoint Các nội dung được hoàn thiện bởi Phạm Thị Lan, Kiều Phương Thuy, Nguyễn Chí Trung và Phạm Thị Anh Lê
- Nội dung giáo trình được chia theo ba nhóm n tương ứng với ba mã ngành:
Trang 7— Sinh vién cac khoa: Dia li, Nghé thuat, Viét Nam hoc, Công tác xã hội, Li luận chính trị — Giáo dục công dân, Triết học, Giáo dục quốc phòng (thuộc nhóm B) sé học các nội dung trong tập l và tập 2 (chương Š5 và
chương Ô)
— Sinh viên các khoa: Công nghệ thông tin, Giáo dục thể chất,
Hoá học, Sư phạm Kĩ thuật, Tâm lí giáo duc, Toan — Tin, Vật lí,
Sinh học, Cao đẳng thiết bị trường học (thuộc nhóm A) sẽ học các nội dung trong tập Í và tập 3
Đây là cuốn giáo trình không chỉ đành cho sinh viên Trường Đại học Sư phạm Hà Nội mà còn là tài liệu tốt cho sinh viên các trường đại học trên cả nước và những độc giả quan tâm Với mong muốn cuốn giáo trình được nhiều độc giả sử dụng, chúng tôi cố gắng trình bày một cách hệ thống các khái niệm cơ bản về tin học và giới thiệu chỉ tiết về một số phần mềm có ứng dụng phổ biến Đây là cơ sở để giúp độc giả có thể tự tìm hiểu các phần mềm có các chức năng ứng dụng khác Hơn nữa, những nội dung trình bày trong giáo trình đáp ứng chuẩn kiến thức và kĩ năng về tin hoc văn phòng của Microsoft
Chúng tôi xin chân thành cảm ơn các góp ý, nhận xét của các đồng nghiệp trong quá trình hoàn thiện giáo trình
Giáo trình chắc chắn không tránh khỏi những thiếu sót Chúng tôi mong nhận được sự góp ý của độc giả Thư góp ý xin gửi cho tác giả chủ biên theo địa chỉ: Khoa Công nghệ thông tin, Trường Đại học Sư phạm Hà Nội, 136 Xuân Thuỷ, Cầu Giấy, Hà Nội
Trang 8CHUONG 1
‘MOT SO KHAI NIEM CO BAN TRONG TIN HOC
1.1 Thông tin và xử lí thông tin bằng máy tính điện tử 1.1.1 Khái niệm thông tín và dữ liệu
Thông tin là những gì đem lại sự hiểu biết, nhận thức cho con người về các sự vật, hiện tượng trong đời sống tự nhiên và xã hội Con người có thể thu nhận thông tin thông qua nhiều phương thức khác nhau như: học
tập, trao đổi, nghiện cứu, đọc báo, xem tỉ vi, tham quan, Khi tiếp nhận
thông tin, con người phải xử lí thông tin để tạo ra các quyết định phù hợp Chẳng hạn, mọi người thường xuyên xem chương trình dự báo thời tiết, để biết thơng tin dự đốn về tình hình thời tiết của ngày hôm sau nhằm đưa ra các quyết định hợp lí như: mang theo áo mưa trước khi ra khỏi nhà đề phòng đi đường gặp trời mưa, hay mang theo áo mũ dé chống nắng, hay không ra khỏi nhà khi thời tiết có khả năng xuất hiện lốc, bão lớn, Như vậy, thông tin làm tăng thêm hiểu biết của con người, là cơ sở để con người đưa ra quyết định
Thông tin tồn tại một cách khách quan và được thê hiện dưới nhiều đạng thức khác nhau như văn bản, phim ảnh, băng đĩa, hình ảnh trực quan, Thông tin cũng có thê được truyền tải qua các môi trường vật lí như ánh sáng, sóng âm, sóng điện từ, Các vật mang thông tin được gọi là giá mang tin Thông tin cũng có thể được lưu trữ, cập nhật, phát sinh và cũng có thể bị sai lệch, xuyên tạc, nhiễu do tác động của con người Để máy tính có thể nhận biết, lưu trữ và xử lí thông tin, con người cần phải tìm ra cách thức biểu điễn mới của thông tin 2# //ệu là hình thức biểu diễn thông tin và được thê hiện bằng các tín hiệu vật lí trong máy tính điện tử (MTĐT)
1.1.2 Đơn vị đo thông tin
Trang 9một đối tượng, con người cũng cần phải cung cấp cho máy tính đủ lượng thông tin về đối tượng này
Trong máy tính, thông tin về các đối tượng được lưu trữ bởi các bịt
nhớ của bộ nhớ máy tính Bit là đơn vị nhớ nhỏ nhất của bộ nhớ,
một bit chỉ có thể chứa một trong hai giá trị 0 hoặc 1 Như vậy bit vừa là một khái niệm chỉ độ đo vừa chỉ một kí hiệu hoặc 0 hoặc I Lượng thông tin chứa trong một bit vừa đủ dé xác định chắc chắn một
trạng thái của đối tượng :
Trong thực tế, thông tin về một đối tượng cần phải có các đơn vị do lớn hơn bit Đơn vị đo thông dụng nhất trong máy tính là byte Một byte được tạo thành bởi một dãy gồm 8 bịt liên tiếp Để đo các lượng thông tin lớn, người ta dùng một số đơn vị bội của byte như trong, bang 1 1 dưới đây: , | Bang 1.1 Cac don vi do théng tin Kí hiệu Têngọi - Giá trị _KB _ KiloByte _ 1024 byte -MB - MegaByte 1024 KB GB - GigaByte | 1024MB TB TetraByte 1024 GB PB PetaByte - 1024 TB
1.1.3 Phân loại và mã hố thơng tin
Có nhiều cách phân loại thông tin tuỳ thuộc vào các tiêu chuẩn khác
nhau Dựa vào các đặc tính liên tục hay rời rạc của tín hiệu vật lí thể hiện
thông tin mà nó được chia thành hai loại: thông tin liên tục và thông tin TỜI Tạc
Thông tin liên tục đặc trưng cho đại lượng mà số lượng các giá trị có thể tiếp nhận được là vô hạn như độ dài dịch chuyển cơ học, điện áp, Thông tin rời rạc đặc trưng cho các đại lượng mà số lượng các giá trị có thé liệt kê được như số chữ số trong số điện thoại, số giáo viên trong một trường học, tên một tỉnh thành của quốc gia,
Trang 10Muốn máy tính có thê xử lí được, các thông tin liên tục hay thông tin rời rạc đều phải được biến đổi thành một đãy bit Quá trình biến đổi này
được gọi là quá trình mã hố thơng tin thành dữ liệu Tuỳ thuộc vào đặc
điểm của thông tin mà có thể sử dụng các phương pháp mã hoá khác
nhau Ví đụ, mã hoá thông tin dạng văn bản Mỗi văn bản là một dãy các
kí tự viết liên tiếp theo những quy tắc nào đó Các kí tự bao gồm các chữ cái thường và chữ cái in hoa như a, b,c, , z, A, B, C, , Z, cdc chữ số
trong hệ thập phân 0, 1, 2, , 9 và một số kí hiệu khác như các kí tự đặc
biét @, #, !, $, %, ^, , các dấu ngắt câu, :
Đề mã hố thơng tin dạng văn bản người ta chỉ cần mã hoá các kí tự Bộ mã cơ bản mà các thế hệ máy tính ngày nay dùng để mã hoá các kí tự là bảng mã ASCII (American Standard Code for Information Interchange — Mã chuẩn của Mỹ dùng trong trao đổi thông tin) BO ma nay str dung 8 bit để mã hoá kí tự Trong đó, các kí tự được đánh số từ 0 tới 255 và các số hiệu này được gọi là mã ASCI thập phân của kí tự Nếu kí tự có mã ASCH thập phân là N, thì dãy 8 bit biểu diễn đạng nhị phân của N chính là mã hoá kí tự đó trong máy tính
Ví dụ, kí tự “A” có mã ASCII thập phân là 65 Số 65 trong hệ thập phân được biểu điễn bởi số 01000001 trong hệ nhị phân Vậy dãy 8 bit 01000001 chính là dữ liệu biểu diễn kí tự “A” trong máy tính Một số mã kí tự thông dụng được cho trong phụ lục I
1.1.4 Khái niệm tin học và công nghệ thông tin
Tin học là ngành khoa học có mục tiêu phát triển và sử dụng MTĐT để nghiên cứu cấu trúc, tính chất của thông tin, phương pháp thu thập, lưu trữ, tìm kiếm, biến đổi, truyền thông tin và ứng dụng vào các lĩnh vực khác nhau của đời sống xã hội Tin học gồm hai lĩnh vực:
— Phân cứng (hardware) : gồm các đối tượng vật lí hữu hình như màn hình, bàn phím, vi mạch, vi xử lí, bộ nhớ, máy in, thiết bị kết nối mạng, Phần cứng thực hiện các chức năng xử lí thông tin cơ bản ở
mức thấp nhất, tức là xử lí các tín hiệu nhị phân (bit 0, 1) Mục đích
Trang 11~ Phdn mém (sofiware): gm cdc chuong trình điều khiển các hoạt động phần cứng máy tính để thực hiện chức năng xử lí thông tin Mục đích của lĩnh vực phần mềm là tìm ra các phương pháp tổ chức dữ liệu phù hợp với chương trình xử lí thông tin, tìm ra các phương pháp xử lí thông tin hiệu quả, nhanh chóng, chính xác, hỗ trợ con người trong các hoạt động học tập, nghiên cứu, làm việc, giải trí, ngày càng tốt hơn
Khái niệm Công nghệ thông tin (CNTT — Information Technology) là một nhánh của ngành kĩ thuật sử dụng máy tính và phần mềm máy tính để chuyển đổi, lưu trữ, bảo vệ, xử lí, truyền tải và thu thập thông tin Ở Việt Nam, khái niệm CNTT được hiểu và định nghĩa trong nghị quyết 49/CP của Chính phủ kí ngày 04/08/1993 như sau: “CNTTT là tập hợp các phương pháp khoa học, các phương tiện và công cụ, kĩ thuật biện đại —
chủ yếu là kĩ thuật máy tính và viễn thông — nhằm tổ chức, khai thác và
sử dụng có hiệu quả nguồn tài nguyên thông tin rất phong phú và tiềm tàng trong mọi lĩnh vực hoạt động của con người và xã hội ”
Các lĩnh vực chính của CNTT bao gồm quá trình tiếp thu, xử lí, lưu trữ và phô biến hoá âm thanh, phim ảnh, văn bản va thông tin số bởi các vi điện tử dựa trên sự kết hợp giữa máy tính và truyền thông Một vài
lĩnh vực nỗi bật hiện nay của CNTT như: phat triển các tiêu chuẩn web
thé hệ tiếp theo, hệ thống thông tin toàn cầu, tin sinh học, điện toán đám mây, trí tuệ nhân tạo,
1.2 Máy tính điện tử
1.2.1 Kiến trúc chung của máy tính điện tử
Kể từ khi bắt đầu xuất hiện (trong chiến tranh thế giới lần thứ hai), nhờ những tiến bộ khoa học kĩ thuật, MTĐT đã được hồn thiện và cải tiến Khơng ngừng Tuy nhiên, rải qua nhiều thế hệ, MIĐT vẫn giữ Von Neumann Sơ đồ cấu trúc logic c của MTĐT được mô tả trên Hình 1.1
Trang 12Bộ nhớ ngoài Bộ xử lí trung tâm (CPU) Bộ điều khiển | | Bộ số học/logic YỶ Thiết bị vào -| —y Bộ nhớ trong Thiết bị ra Hình 1.1 Sơ đồ cấu trúc logic của MTĐT
Các mũi tên trong sơ đồ kí hiệu việc trao đổi thông tin giữa các bộ phận của máy tính Theo sơ đồ trên, cấu trúc của MTĐT gồm các khối
chức năng cơ bản sau:
- Bộ xử lí trung tâm (CPU - Central Processing Unit): gồm hai bộ phận chính là bô điều khiển (CU — Control Unit) va bộ số học vờ logie
(ALU — Arithmetic Logic Umi.- Bộ điều khiển có chức năng điều khiển
máy tính thực hiện các công việc theo chương trình đã định Bộ điều khiển phải điều phối, đồng bộ hoá tất cả các thiết bị của máy tính để phục vụ yêu cầu xử lí do chương trình quy định Bộ số học và logic có chức năng trực tiếp thực hiện các phép toán số học, logic theo chương trình quy định để thực hiện các thao tác xử lí thông tin
— Bộ nhớ (Memory): là thiết bi dùng đề lưu trữ các đữ liệu của máy tính Bộ nhớ gồm hai loại: bộ nhớ trong và bộ nhớ ngoài Bộ nhớ trong hay còn gọi là bộ nhớ chính, là nơi chương trình được đưa vào để thực hiện và là nơi lưu trữ dữ liệu đang được xử lí Bộ nhớ ngoài hay còn gọi là bộ nhớ thứ cấp, dùng để lưu trữ lâu đài dữ liệu và hỗ trợ cho bộ nhớ trong
- Các thiết bị ngoại vi (Peripheral Device): giúp máy tính giao tiếp với môi trường bên ngoài kế cả với người sử dụng Các thiết bị ngoại vi gồm hai nhóm: các thiết bị vào dùng để đưa thông tin vào trong máy tính
Trang 131.2.2 Bộ nhớ (Memory)
Bộ nhớ là thiết bị dùng để lưu trữ dữ liệu và chương trình Bộ nhớ có các đặc trưng chính sau:
- Thời gian truy cập (access time) là khoảng thời gian cần thiết kế từ khi phát tín hiệu điều khiển đọc/ghi đến khi việc đọc/ghi dữ liệu hoàn thành Thời gian truy cập là một yếu tố quyết định tốc độ chung của máy tính
— Dung lượng bộ nhớ (memory capacity) chỉ khối lượng dữ liệu mà bộ nhớ có thể lưu trữ đồng thời
— Độ tin cậy đo bằng khoảng thời gian trung bình giữa hai lần gặp lỗi Do cấu tạo, nhiệm vụ, tính chất hoạt động, mà các loại bộ nhớ của máy tính có các đặc điểm khác nhau
Bộ nhớ trong
Bộ nhớ trong hay còn gọi là bộ nhớ chính (main memory) là nơi chương trình được đưa vào để thực hiện và là nơi lưu trữ dữ liệu đang được xử lí Bộ nhớ trong của máy tính gồm hai phần: ROM (Read Only Memory — Bộ nhớ chỉ đọc) và RAM (Random Access Memory — Bộ nhớ truy cập ngẫu nhiên)
~ RAM (Random Access Memory) là loại bộ nhớ có thể ghi và đọc dữ liệu trong lúc làm việc Dữ liệu trong RAM phải nuôi bằng nguồn điện, khi tắt may dir liéu trong RAM sé bi mat di RAM gồm hai loại cơ bản DRAM (Dynamic RAM - RAM động) và SRAM (Static RAM — RAM nh)
— ROM (Read Oniy Memory) là loại bộ nhớ cỗ định, chỉ đọc mà không ghi được đữ liệu ROM chứa một số chương trình hệ thống được hãng sản xuất nạp sẵn Dữ liệu trong ROMI không xoá được Các chượng trình trong ROM thực hiện kiểm tra các thiết bị và tạo sự giao tiếp ban đầu của máy tính với các chương trình mà người dùng đưa vào để khởi động Khi tắt máy, dữ liệu trong ROM không mất đi, khi bật máy các chương trình trong ROM có thể được thực hiện ngay
Bộ nhớ trong bao gồm các ô nhớ liên tiếp được đánh số bắt đầu từ 0 Số thứ tự của một ô nhớ được gọi là địa chỉ của ô nhớ đó Khi thực hiện chương trình, máy tính truy cập dữ liệu ghi trong ô nhớ thông qua địa chỉ
Trang 14của nó Mỗi ô nhớ gồm nhiều ngăn nhớ, mỗi ngăn nhớ dùng để lưu trữ | một bit Số lượng bít của mỗi ô nhớ khác nhau theo từng loại: máy Phan lớn máy tính ngày nay đùng ô nhớ có độ đài 8 bít (1 byte) Byte là đơn vị thông tin thuận lợi cho xử lí dữ liệu văn bản vì có thể chứa vừa đủ
mã một kí tự (2Ÿ = 256 bằng số kí tự trong bang ma ASCII) Để thể hiện
các dữ liệu dải hơn như số chẳng hạn, người ta sử dụng nhiều byte kế tiếp
nhau Ví dụ, để lưu trữ một số nguyên lớn, có thể dùng 4 ô nhớ Ibyte kể nhau | Dia chi 0 1 2 3 65534 65535
7 6 5 4 3 2 1 O° Séthir ty bit
Hình 1.2 Hình ảnh địa chỉ hoá bộ nhớ trong
Trong khi làm việc, một máy tính có thê xử lí cả một nhóm byte Dãy các bit nhớ dài nhất mà CPU có thê xử lí trong một lệnh cơ bản gọi là f nhớ (word memory) Độ dài dãy từ nhớ trong các MIĐT là xác
định, thường là 8, 1ó, 32, bit (tương ứng với 1, 2, 3 byte) Ví dụ,
Trang 15Nếu thao tác là ghi, dữ liệu trong vùng nhớ phụ được sao vào các ô nhớ của vùng nhớ cần ghi Vùng nhớ phụ thường là các thanh ghi (register) Một vùng nhớ đặc biệt có tốc độ truy cập nhanh gọi là Cache Vùng r nhớ này đóng vai trò trung gian giữa RAM và các thanh ghi
Bộ nhớ ngoài
Bộ nhớ ngoài dùng để lưu trữ lâu dài dữ liệu và hỗ trợ cho bộ nhớ
trong Khác với đữ liệu trong RAM chỉ tồn tại khi máy tính đang hoạt động, còn đữ liệu ghi trong bộ nhớ ngoài có thể tồn tại ngay cả khi tắt máy (không còn nguồn điện ni) Bộ nhớ ngồi gồm nhiều loại: đĩa
cứng, đĩa CD, DVD, bộ nhớ flash,
— Đĩa cứng (Hard đisk): thường là một bộ gồm nhiều đĩa xếp chồng lên nhau Chúng là các đĩa hợp kim được phủ vật liệu từ trên mặt để ghi thông tin Mỗi mặt đĩa trong chồng đều có đầu (head) đọc/ghi riêng Tốc độ đọc/ghi trên đĩa cứng rất cao, thời gian truy cập trung bình của các đĩa cứng chỉ
khoảng 10 mili giây Bộ đĩa và bộ phận Hình L3 Đĩa cứng
doc/ghi đĩa được lắp đặt trong một hộp kín
chắc chắn, đảm bảo cho đĩa không bị bụi, trầy xước khi va đập và khi đọc/ghi đữ liệu Đĩa cứng có tuổi thọ rất cao và là bộ nhớ có dung lượng rất lớn, có thể tới hàng trăm GB thậm chí nhiều TB Khi sử dụng đĩa ˆ cứng cần tránh va đập mạnh
— Dia quang (CD — Compact Disk):
được làm bằng polycarbonate, phủ một lớp phim nhôm có tính phản xạ và một lớp bảo vệ Đĩa quang được đọc bằng tia laser và ghi dữ liệu bằng phương pháp ép khuôn Các đĩa quang thường chỉ được ghi một lần và vì thế thường được gọi là các đĩa CD_-ROM (Compact Disk Read Only Memory) Đĩa
quang có ưu điểm là không thể bị nhiễm virus, thông tin trên đĩa không bị xoá một cách ngẫu nhiên; giá thành lưu trữ thông tin thấp Đĩa quang thông dụng hiện nay có sức chứa khoảng 650MB Khi sử dụng đĩa quang không nên cầm vào bề mặt đĩa
Hinh 1.4 Dia quang ˆ
Trang 16~ Dia DVD (Digital Video Disk): cing là một loại đĩa quang nhưng có sức chứa gấp vài chục lần các đĩa CD-ROM Khác với đĩa CD chỉ lưu trữ dữ liệu trên một mặt, đĩa DVD lưu trữ dữ liệu trên cả hai mặt Vì có sức chứa lớn, đĩa DVD có thể ghi được một bộ phim kéo dài nhiều giờ
— Bộ nhớ flash: bao gồm các 6 USB flash, cdc thé nhớ trong các thiết bị cầm tay như máy tính
xách tay, điện thoại, máy ảnh,
Iphone, Ipad, Bộ nhớ này có
đặc điểm là nhỏ gọn, có thể Hình 1.5 Ö USB flash
đọc/ghi dữ liệu nhiều lần, dung ‘
luong bộ nhớ tương đối lớn (tới hàng chục GB), nhưng giá thành của nó đắt hơn so với đĩa CD, DVD rất nhiều lần
1.3 Các thiết bị vào/ra
1.3.1 Các thiết bị vào
Thiết bị vào (input device) là thiết bi có chức năng chuyển đữ liệu từ dạng con người hiểu được (ví dụ như giá trị số, kí tự, hình ảnh, âm thanh, ) sang dạng mã nhị phân gồm một dãy các bit 0 và 1 để MTĐT có thê hiểu được và truyền vào bộ nhớ Tương ứng với các đạng dữ liệu khác nhau sẽ có các thiết bị vào khác nhau Sau đây là một số thiết bị vào thông dụng: _— Bàn phím (keyboard): la thiết bị dùng để đưa đữ liệu dạng số và kí tự vào MTĐT trực tiếp Bàn phím gồm nhiều phím khác nhau Khi một phím được nhấn, tín hiệu được truyền cho máy tính thông qua bộ lập mã tương ứng với kí tự của phím được ấn đó
Chuột (mouse): là một thiết bị vào (Hình 1.7), mặt dưới có một viên bi lăn được trên mặt phẳng Khi di chuyển chuột trên mặt phẳng, chiều và độ dài lăn được
Hinh 1.6 Ban phim may tinh
Hình 1.7 Chuột máy tinh
Trang 17của viên bi được truyền vào máy tính dưới dạng các xung điện Chương trình xử lí các dữ kiện này sẽ tạo ra một hình ảnh (thường thể hiện đưới dạng mũi tên gọi là định vị hay con trỏ) tương ứng trên màn hình Khoảng cách và chiều di chuyển của con trỏ trên màn hình cũng tương tự như khoảng cách và chiều di chuyển của chuột Vì vậy, có thể dùng
chuột điều khiển con trỏ để chỉ định các đối tượng làm việc trên màn
hình Trên chuột còn có nút chuột trái và nút chuột phải Nhấp nút chuột sẽ giúp người sử dụng thực hiện một thao tác nào đó trên màn hình
Thường là nhấp nút chuột trái để chọn đối tượng, chăng hạn chọn một
mục trong menu Nhấp nút chuột phải thường dùng để mở bảng chọn tác
vụ trên một đối tượng Dùng chuột cũng có thê thay thế cho một số thao
tác bàn phím Ngày nay có nhiều loại chuột như chuột quang, chuột từ, Bên cạnh hai thiết bị vào phổ biến là chuột và bàn phím, bắt cứ thiết bị nào cho phép chuyên thông tin vào bộ nhớ trong đều gọi là thiết bị vào Một số loại thiết bị vào khác như máy đọc ảnh (scanner), webcam,
máy ghi âm, máy đọc mã vạch, 1.2.2 Các thiết bị ra
Thiết bị ra là các thiết bị dùng dé đưa dữ liệu ra từ máy tính Có nhiều loại thiết bị ra như: màn hình, máy in,
— Man hinh (monitor): là thiết bị hiển thị hình ảnh tương tự như màn hình ti vi
Khi máy tính làm việc, thông tin hiển thị
trên màn hình bởi tập hợp các điểm ảnh (pixel) Mỗi điểm ảnh có độ sáng tối và màu sắc khác nhau Số lượng điểm ảnh trên màn hình được gọi là độ phân giải màn hình Ví dụ, màn hình có độ phân giải
800 x 600 được hiểu là màn hình có thể hiển thị 600 dòng, mỗi dòng có 800 điểm ảnh Các tính năng của màn hình không chỉ phụ thuộc vào chính nó mà còn phụ thuộc vào thiết bị điều khiển màn hình (video card) Các màn hình Super VGA thông thường hiện nay cho độ phân giải tới
800 x 1280 điểm ảnh với từ 2 đến 2”° sắc độ màu khác nhau Màn hình
có độ phân giải càng cao và càng nhiều màu thì chất lượng hình ảnh càng đẹp Một tính năng khác mà hầu hết các màn hình ngày nay đều phải có
Hinh 1.8 Màn hình
Trang 18là khả năng tiết kiệm năng lượng Khi ngừng làm việc với máy tính một thời gian đủ dài, các màn hình có khả năng ngừng hoạt động
Màn hình có hai loại phổ biến là màn hình tia catot và màn hình tỉnh thê lỏng (plasma) Ngày nay, loại màn hình thứ hai được dùng rất phổ biến trong cả máy tính bàn và máy tính xách tay Màn hình tinh thể lỏng tuy giá thành đắt hơn nhưng có kích thước nhỏ gọn, tiết kiệm điện hơn so với màn hình tia cafot
_ — May in (printer): cing 1a loai thiết bị đầu ra phố biến, được dùng
để in thông tin từ máy tính lên các tờ giấy in Có một số loại máy in
thường gặp sau:
+ May in dong (Line Printer) st dụng bộ chữ tạo sẵn và có tốc độ in nhanh Loại máy in này không in ảnh được vì các con chữ tạo hình sẵn từ trước Máy in đòng hay dùng ở những nơi cần in nhiều nhưng chỉ in chữ (ví dụ các giấy tờ hoá đơn)
+ May in kim (Dot Printer) st dụng một bộ các kim in ảnh, chữ được tạo bằng các chấm đo kim in đập bảng mực in vào giấy Do giá thành rẻ và cấu tạo nhỏ gọn nên máy in kim được dùng phổ biến trong công tác văn phòng, mặc dù chất lượng ảnh không thật đẹp
+ May in laser (Laser Printer) ding ki thuật laser để tạo ảnh từng trang trên một
trống tĩnh điện Ưu điểm của loại máy này
là chất lượng ảnh rất cao Ngày nay giá thành của máy In laser đã khá rẻ nên chúng được sử dụng rộng rãi trong gia
đình và văn phòng + Máy in phun muc (Inkjet Printer)
phun ra tia mực siêu nhỏ Máy in phun mực có chất lượng ảnh khá cao lại không ồn Giá máy không đắt nhưng giá mực
khá đắt Hình 1.12 Máy in phun
Trang 19Ngoài ra còn có có nhiều loại thiết bị ra khác như máy vẽ, máy fax, máy chiếu,
Một số thiết bi vừa có thé là thiết bị vào vừa có thé 1a thiết bị ra như: các thiết bị đọc/ghi đĩa; các modem để nối các máy tính với nhau theo đường điện thoại
1.2.3 Xử lí thông tin bằng máy tính điện tử
Xử lí thông tin là tìm ra những dạng thể hiện mới của thông tin phù
hợp với mục đích sử dụng Ví dụ, việc tìm ra hai nghiệm xị và xạ của
phương trình bậc hai ax” + bx + c = 0 Xử lí thông tin ở đây chính là quá
trình tìm nghiệm của phương trình dựa vào các hệ số a, b, c đã biết Quá trình xử lí thông tin trên MTĐT cũng tương tự như thực hiện các thao tác thủ công (trên giấy, với bút, bàn tính, ) Do vậy, trước hết, cần lưu ý một số điểm khi thực hiện việc xử lí thủ công nói chung:
~ Để mô tá cách thức xử lí, con người cần phải sử dụng một số công cụ nhất định như giấy bút và trí nhớ để lưu trữ các dữ liệu vào, kết quả trung gian và kết quả cuối cùng
- Cần sử dụng một số công cụ nào đó như: bàn giấy, thước tính, để thực hiện các phép toán
— Quá trình thực hiện mỗi phép toán nói chung đều qua các bước sau: chọn giá trị vào (các giá trị, các toán hạng tham gia phép toán), thực hiện phép toán và ghi nhớ kết quả phép toán lên một giá mang tin nào đó
— Con người trực tiếp xác định trình tự thực hiện liên tiếp các phép toán trong từng thời điểm của toàn bộ quá trình xử lí
MTĐT là công cụ xử lí thông tin tự động, không cần sự tham gia trực tiếp của con người Tuy nhiên, MTĐT tự nó không thể quyết định được, khi nào thì phải làm gì, cộng hay trừ, nhân hay chia, các dữ liệu tham gia xử lí sẽ lấy 6 dau Dé lam được điều đó, con người cần phải cung cấp đầy đủ ngay từ đầu cho MTĐT các mệnh lệnh, chỉ thị để
hướng dẫn MTĐT thực hiện Các mệnh lệnh, chỉ thị được con người
soạn thảo bằng một ngôn ngữ mà máy hiểu được gọi là chương trình Chương trình được lưu trữ trong bộ nhớ của máy Như vậy quá trình xử lí thông tin trong MTĐT có thể được xem là gồm các thao tác cơ bản sau đây:
Trang 20- Nhập thông tin và chương trình điều khiển vào thông qua các thiết bi vao
— Lưu trữ đữ liệu và chương trình trong các thiết bị nhớ — Xử lí thông tin,
— Đưa thông tin đầu ra thông qua các thiết bị ra
Quá trình xử lí thông tin trên MTĐT được mô tả bằng sơ đồ tông quát dưới đây: Chương trình —————— > „ k 2 May tinh Két qua Dữ liệu điện tử ——————— | s
Hình 1.13 Sơ đồ xử lí thông tin trong máy tính điện tử
Theo mô tả trên, một MTĐT sẽ gồm bốn bộ phận chính: bộ phận thực hiện các phép toán số học và logic; bộ phận ghỉ nhớ dữ liệu, ghi nhớ tập lệnh cần thực hiện; bộ phận tự động thực hiện tập các lệnh theo đúng trật tự đã được xác định và bộ phận vào/ra để giao tiếp VỚI COn người Đây cũng là đặc trưng cơ bản trong sơ đồ cấu trúc của MTĐT theo nguyên lí J Von Neumamn
Nguyén li may tinh J Von Neumann May tinh thiết kế theo sơ dé cua J Von Neumamn có các đặc trưng quan trọng sau:
— Diéu khiển bang chương trình: Máy tính tự hoạt động theo chương trình đo con người viết ra và được lưu trữ trong bộ nhớ của no
— Bộ nhớ thuần nhát: Các chương trình và dữ liệu đều được lưu trữ
trong cùng một bộ nhớ MTĐT không phân biệt trong ô nhớ chứa gì, số, văn bản hay câu lệnh của chương trình
— Truy cập theo địa chỉ: Dữ liệu khi lưu trữ trong vùng nhớ của máy tính, có thê được truy nhập gián tiếp thông qua địa chỉ của nó trong bộ nhớ
1.2.4 Bộ xử lí (CPU - Central Processing Unit)
Trang 21— Dong hé (clock): tao cdc xung điện áp chính xác, đều đặn để sinh ra các tín hiệu cơ bản điều chế thông tin và đồng bộ hoá các thành phần khác của máy tính
— Cac thanh ghi (Registers): gol là bộ nhớ nhanh, dùng để ghi các lệnh đang được thực hiện, lưu trữ các đữ liệu phục vụ cho các lệnh, các kết quả trung gian, các địa chỉ, các thông tin dùng đến trong quá trình thực hiện một lệnh
Hình 1.14 Bộ xử lí CPU — Bộ nhớ đệm (cache memory): dùng đề tăng tốc độ lưu chuyển dữ liệu và chương trình giữa bộ nhớ trong và CPU Khi xử lí lệnh, dữ liệu được nạp từ bộ nhớ trong vào bộ nhớ đệm, CPU lấy trực tiếp đữ liệu từ bộ nhớ đệm mà không phải mất thời gian liên lạc với bộ nhớ Một số CPU hiện đại có khả năng dự đốn thơng mỉnh để biết nên tải vùng nào từ bộ nhớ vào bộ nhớ đệm
— Bộ số học va logic (ALU — Arithmetic and Logic Unit): thực biện các phép toán cơ sở của máy tính như các phép toán số học, các phép
toán logic, phép tạo mã,
— Bộ điều khiển (CU —~ Comtrol Uni): không trực tiếp thực hiện lệnh mà có chức năng điều khiển sự hoạt động của MTĐT theo các tập lệnh trong chương trình định sẵn
Nhờ công nghệ vi mạch, người ta có khả năng chế tạo toàn bộ bộ xử lí trong một chip (một mạch vi điện tử được đóng trong một vỏ duy nhất) Những bộ xử lí như vậy gọi là bộ vi xử lí (Microprocessor)
1.2.5 Nguyên lí hoạt động của máy tính
MTBĐT hoạt động dựa trên nguyên li J Von Neumann, bao gồm các nội dung cơ bản như sau: mã hoá nhị phân, điều khiển bằng chương trình, lưu trữ chương trình và truy cập theo địa chỉ
- Mọi thông tin đưa vào máy tính (gồm cả chương trình) đều được mã hoá nhị phân, và được lưu trữ trong bộ nhớ bằng các dãy bít 0 và 1 để máy tính có thể hiểu và xử lí được
Trang 22Máy tính có khả năng thực hiện theo chương trình (một dãy lệnh cho trước và có trình tự xác định) mà không cần sự can thiệp trực tiếp của con người Tại mỗi thời điểm, máy tính chỉ có thể thực hiện được một lệnh Tuy nhiên, tốc độ thực hiện lệnh rất cao, có thể lên tới hàng trăm triệu lệnh trong một giây (đối với máy vi tính) Để thực hiện các lệnh, chúng cần được đưa vào máy tính dưới dạng mã nhị phân để lưu trữ như những đỡ liệu khác Tất cả các dữ liệu và lệnh trong máy tính đều được ` truy cập thông qua địa chỉ lưu trỡ nó Như vậy, khi thực hiện một lệnh cần phải đọc/ghi bộ nhớ nhiều lần
Một chương trình máy tính được thực hiện bằng việc thực hiện liên tiếp một dãy lệnh Để quản lí thứ tự các lệnh, bộ điều khiển (CU) của bộ xử lí trung tâm sử dụng thanh ghi dém dia chi (Program Counter — PC) để ghi địa chỉ của lệnh sẽ được thực hiện tiếp theo Giá trị khởi tạo của PC là địa chỉ lệnh đầu tiên của chương trình Chu kì thực hiện một lệnh trong MTĐT gồm các bước sau đây:
— Đọc lệnh: CU gửi nội dung PC vào bộ nhớ giải mã địa chỉ để đọc byte đầu tiên của lệnh lên một thanh ghi khác gọi là thanh ghi lệnh PC sẽ tăng lên một đơn vị để CU đọc byte tiếp theo Độ dài các lệnh có thể khác nhau nhưng byte đầu tiên bao giờ cũng là nơi chứa mã lệnh
— Giải mã lệnh: CU căn cứ vào mã lệnh để đọc nốt các thông tin của lệnh và hoàn thành việc đọc lệnh PC tiếp tục tăng theo số lượng byte đã
đọc vào,
Trang 232 Giải mã 3 Đặt vào lệnh | thanh ghi lệnh Bộ giải mã Thanh ghi vy 1 Đọc ọ lệnh lệ | lệnh é 4 Đặt vào thanh 7 Thanh ghi ghi dia chi dia chi _ Thanh ghi ney k, 3 bộ nhớ we de [tA an
8 Gửi kêt quả 5 Gửi dữ liệu từ
vào thanh ghi Thanh ghi bộ nhớ chính vào tích lũy tích lũy thanh ghi bộ nhớ
Ậ
CPU
Ỷ
7 ALU thục hiện 6 Chỉ thị cho ALU phép toán 4— thực hiện phép toán mong muốn mong muốn
Hình 1.15 Chu trình thực hiện lệnh
1.2.6 Các thế hệ máy tính
Từ xa xưa, con người đã biết tạo ra các công cụ để thực hiện tính toán Chẳng hạn, chiếc bàn tính của người La Mã được dùng phổ biến tại Babylonia từ năm 2400 trước Công nguyên, hay chiếc bàn tính của người Trung Hoa xuất hiện vào khoảng 500 năm trước Công nguyên, Những công cụ thô sơ này đã giúp con người tính toán trong suốt nhiều thế ki
Cùng với sự phát triển của loài người, nhu cầu tính toán ngày càng nhiều và phức tạp, các cơng cụ tính tốn đã không ngừng được cải tiến Năm 1623, Wiiheilm Schickard, người được xem là cha đẻ của kỉ nguyên
Trang 24máy tính đã thiết kế chiếc máy tính cơ học đầu tiên nhưng khơng hồn thành được việc xây dựng nó Sau đó, Blaise Pascal (Pháp), năm 1642, đã thiết kế và chế tạo thành công chiếc máy tính cơ khí đầu tiên mang tên Pascaline dựa trên hệ thống máy bánh răng, cho phép thực hiện các phép tính cộng và trừ Sau đó ba mươi năm, Gottfrled Wilhelm Leibmitz, nhà toán học người Đức, đã cải tiến máy của Pascal để nó có thể thực hiện
các phép nhân và phép chia Hạn chế cơ bản của các máy tính kể trên là -
chúng chỉ thực hiện các phép toán một cách riêng lẻ, không có khả năng nhớ lại các kết quả trung gian khi thực hiện một dãy các phép toán
Đến khoảng những năm 1800, Charles Baddage, một giáo sư của trường đại học Cambrige nước Anh đã thiết kế thành công chiếc máy tính có khả năng ghi nhớ và Ada Lovelace là người đã viết bản hướng dẫn sử dụng chiếc máy này Nhờ đó, Ada Lovelace được nhiều người tôn vinh là lập trình viên đầu tiên trên thế giới Vào khoảng những năm 1900, tập đoàn IBM của Mỹ đã bán các máy tính dùng thẻ đục lỗ có khả năng tự động đọc đữ liệu Loại máy tính này được sản xuất công nghiệp với số lượng lớn và bán ra nhiều nước trên thế giới Tuy nhiên, loại máy này vẫn chỉ là các máy bán tự động vì nó đòi hỏi sự can thiệp trực tiếp của ˆ con người trong suốt quá trình xử lí Việc tính toán cần phải được thực hiện bởi các nhân viên chuyên nghiệp Để hạn chế những sai sót của con người trong quá trình xử lí tính toán, cần thiết phải tạo ra máy tính có khả năng tự động xử lí các phép toán một cách chính xác mà không cần sự giám sát của con người
Cho đến Chiến tranh thế giới lần thứ II, các hạn chế của máy tính cơ học và cơ điện đã được giải quyết bởi bước phát triển đột biến trong lĩnh
vực chế tạo máy tính Các bộ phận cơ khí trong chiếc máy tính đã được
thay thế bằng các mạch điện dùng các rơle điện tử điều khiển tự động việc thực hiện một đấy liên tiếp các phép toán và mở ra kỉ nguyên mới, kỉ nguyên của MTĐT
Kế từ khi ra đời, MTĐT không ngừng được cải tiến để phục vụ nhu cầu sử dụng của con người trong mọi lĩnh vực Dựa vào các đặc trưng kĩ thuật chế tạo và hiệu năng sử đụng, MTĐT cé thé được chia thành các thế hệ phát triển như sau:
Thế hệ thứ nhất: Mở đầu với sự ra đời của chiếc MTĐT dau tiên
Trang 25và tính toán số học điện tử) do Mỹ thiết kế Sự chế tạo và phát triển ENIAC kéo dài từ năm 1943 đến khi có thể hoạt động hoàn toàn vào cuối năm 1945 Máy tính này được chế tạo bằng bóng đèn điện tử rất công kènh, tiêu thụ nhiều năng lượng, tốc độ chậm (vài nghìn phép tính/g1ây) và dung lượng bộ nhớ rất thấp (vài trăm cho đến vài nghìn từ nhớ) Chiếc máy tính đầu tiên ENIAC dùng tới 1900 bóng điện tử, nặng 30 tấn, chiếm điện tích 140m', có công suất tiêu thụ 40KW và cần một hệ thống thông gió khổng lồ để làm mát máy Nhược điểm lớn nhất của các máy tính thế hệ thứ nhất là độ tin cậy không cao Một số máy phải thay tới 20% số đèn điện tử sau mỗi ngày làm việc
Trang 26
máy tính thế hệ thứ hai có tốc độ tính theo phép nhân là 5000 phép tính/giây, bộ nhớ gồm 8192 tir 37 bit
Thế hệ thứ ba: khởi đầu với sự ra đời của họ máy tính nổi tiếng IBM/360 và ICL/1900 vào năm 1964 Thế hệ thứ ba là các máy tính sử dụng công nghệ vi điện tử Công nghệ này cho phép chế tạo các mạch bán dẫn không phải từ các linh kiện rời mà chế tạo đồng thời cả một mạch chức năng cỡ lớn với các thành phần siêu nhỏ Nhờ có độ tích hợp cao về mọi phương diện (kích cỡ, năng lượng tiêu hao, tốc độ xử lí, ), các máy tính thế hệ thứ ba đều tốt hơn rất nhiều so với máy tính thế hệ thứ hai Cụ thể: tốc độ máy tính đã đạt tới hàng triệu phép tính/giây, dung lượng bộ nhớ chính đạt khoảng vài trăm nghìn đến vài triệu byte Một ưu điểm quan trọng khác là tính mơ đun hố, cho phép có thể ghép nối hay
mở rộng một cách dễ dàng
Thế hệ thứ t: Thê hệ này được đánh dấu bằng việc dùng các mạch có độ tích hợp cao LSI (Large Scale Integration), bộ nhớ bán dẫn CMOS, bộ nhớ cache và bộ nhớ ảo được dùng rộng rãi Trong giai đoạn này có hai khuynh hướng củng song song phát triển, đó là xây dựng siêu máy tính (super computer) và xây dựng những máy tính cực nhỏ (micro computer)
Các siêu máy tính thường được thiết kế dựa trên kiến trúc song song, một máy tính có thể có nhiều bộ xử lí hoạt động cộng tác với một bộ nhớ chung Những thành tựu mới của công nghệ vi điện tử cho phép chế tạo ra các máy tính rất mạnh DeepBlue, máy tính đầu tiên chiến thắng nhà vô địch cờ thế giới Caxparov, là một máy song song gồm 256 bộ xử lí PowerPC có khả năng phân tích 200 triệu nước cờ/giây
Với các máy tính cực nhỏ, nhờ sử dụng công nghệ vi điện tử đã cho phép chế tạo bộ xử lí trong một vi mạch duy nhất gọi là bộ vi xử lí (microprocessor) Bộ vi xử lí đầu tiên đưa ra thị trường là vi mạch 4004 của hãng Intel vào năm 1971 đã mở đầu cho kỉ nguyên máy vi tính Cac may vi tinh (micro computer) là các máy tính xây dựng trên các bộ vi xử lí
Trang 27dé dang Chang han, vao nim 1981, Nhat Ban đã đưa ra một chương
trình đầy tham vọng, cuốn các cường quốc máy tính vào một dự án chế tạo máy tính thế hệ thứ năm Đó là dự án chế tạo máy tính thông minh, có thể giao tiếp trên ngôn ngữ tự nhiên, có thể có các hoạt động mang tính sáng tạo dựa trên cơ chế suy luận dựa trên các tri thức và khơng hồn tồn tuân theo nguyên lí J Von Neumann Mặc dù mục tiêu đặt ra đã không đạt được, nhưng người ta đã thu được rất nhiều thành quả về công nghệ xử lí tri thức Bên cạnh đó còn có nhiều ý tưởng, dự án phát triển cho thế hệ máy tính tương lai như máy tính phỏng sinh học hay máy tính quang tử, đang được thế giới quan tâm và chờ đợi Có thé trong một tương lai gần, nhân loại sẽ được chứng kiến một cuộc cách mạng mới về công nghệ máy tính
1.2.7 Phân loại máy tính
— MTĐT gồm nhiều loại khác nhau: máy vi tinh (microcomputer), siéu may tinh (supercomputer), may I6n (mainframe) va các máy tầm trung (mini), trạm làm việc (workstation), máy tính bảng, điện thoại thông minh (smartphone), Trong đó, máy
vi tính được su dụng phổ biến nhất Ngày Hình 1.17 Máy vi tính nay, khi nhăc đên MTĐT là người ta nghĩ
ngay đến máy vi tính
Trạm làm việc cũng là một máy vi tính, nhưng có khả năng xử lí dé hoa và toán học nhanh hơn máy vi tính, thường dùng cho các công việc về khoa học kĩ thuật và đặc biệt là thiết kế
May tinh mini la may tinh hạng trung, có kích cỡ nhỏ thích hợp cho trường đại học, các xí nghiệp, các phòng thí nghiệm khoa học và công nghệ
Máy tính lớn có năng lực xử lí rất nhanh, có bộ nhớ rất lớn, thường được ứng dụng trong thương mại, khoa học, quân sự khi cần xử lí khối dữ liệu lớn và nhiều tiến trình phức tạp
Siêu máy tính là một kiểu máy tính đặc biệt phức tạp và rất mạnh,
Trang 28dựa trên xử lí song song thường được dùng cho nghiên cứu vũ khí, dự báo thời tiết, trong các ứng dụng công nghệ, trong lĩnh vực dầu khí
Sự khác nhau lớn nhất của các lớp máy tính này không phải ở công suất thực hiện mà là phương thức sử đụng Chẳng hạn, máy vi tính được thiết kế cho hoạt động cá nhân, còn các máy tính loại còn lại được thiết kế cho chế độ sử dụng tập thé
Máy tính bảng và điện thoại thông minh đã đạt được những tiến bộ vượt bậc và trở nên rất phô biến trong vài năm gần đây Các máy tính bảng nổi tiếng như iPad với màn hình mỏng, màn hình hoạt động cảm ứng đã trở nên vô cùng tiện lợi trong duyệt web, đọc sách, chơi game và hàng nghìn trình ứng dụng đặc biệt Có nhiều loại máy tính bảng khác nhau tuỳ theo công suất xử lí và hệ điều hành Các bộ xử lí như Intel® AtomTM cụng cấp công suất xử lí khá mạnh cho các máy tính bảng thế hệ mới, một số các máy tính bảng cũng có bộ xử lí hai nhân, kế cả Motorola Xoom và Asus Eee Transformer
Điện thoại thông minh là điện thoại tích hợp nền tảng hệ điều hành di động với nhiều tính năng tiên tiến Điện thoại thông minh có màn hình cảm ứng với độ phân giải cao, sẵn sàng để gọi bàn phím ảo, viết chữ tay và có tính năng như một máy tính di động Điện thoại thông minh phổ biến nhất hiện nay dựa trên nền tảng của hệ điều hành Android của Google va iOS cua Apple
1.4 Phần mềm máy tính 1.4.1 Khái niệm phần mềm
Có nhiều định nghĩa khác nhau về phần mềm máy tính trên thế giới, song fât cả đêu có sự thông nhat chung về nội dung một phân mềm máy tính bao gồm;
— Các chương trình máy tính được viết để giải quyết yêu cầu chức năng của bài toán đặt ra
- Các câu trúc đữ liệu phù hợp đã được lựa chọn sao cho chương trình có thê thao tác được đúng và hiệu quả
Trang 29Để viết chương trình, ngoài việc cần phải có thuật toán khả thi và hiệu quả, việc lựa chọn ngôn ngữ lập trình, xác định phương pháp tô chức dữ liệu có ý nghĩa rất quan trọng Bên cạnh đó, các phần mềm cần phải có tài liệu mô tả các đặc điểm kĩ thuật và tài liệu hướng dẫn người sử dụng để hỗ trợ cho việc hiểu, bảo trì, nâng cấp và sửa chữa phần mềm
1.4.2 Phân loại phần mềm
Có nhiều cách phân loại phần mềm dựa vào các tiêu chí khác nhau Dựa vào mục đích sử dụng, phần mềm được chia thành các nhóm sau đây
1.4.2.1 Phần mềm ứng dụng
Phần mềm ứng dụng là các phần mềm máy tính được viết để giúp giải quyết các công việc hằng ngày cũng như những hoạt động nghiệp vụ
như soạn thảo, quản lí học sinh, lập thời khoá biểu, quản lí nhân sự,
Phần mềm ứng dụng có thể được viết theo đơn đặt hàng riêng của một cá nhân, hay tổ chức (ví dụ: phần mềm quản lí điểm, thời khoá biểu ở một trường học, phần mềm điều khiển một dây chuyền sản xuất, quản lí khách hàng của một công ty, ), hoặc là phần mềm dùng chung Các phần mềm dùng chung được thiết kế dựa trên những yêu cầu hăng ngày của nhiều người chứ không phải của một người hay một tổ chức cụ thể nào Ví đụ, phần mềm soạn thảo Microsoft Office Word; phần mềm duyệt website trên Internet như Mozilla Firefox; phần mềm trò chuyện
với bạn bè online Yahoo Messengers, phần mém thiét ké ban vé autocad,
phan mém nghe nhac hay xem phim trén dia CD (nhu Jet Audio hay Mpeg) Những phần mềm như vậy còn được gọi là phần mềm đóng gói
1.4.3.1 Phần mềm công cụ
Phần mềm công cụ là các phần mềm được sử dụng để hỗ trợ các nhà phát triển phần mềm trong việc tạo ra các phần mềm khác Ví dụ, các phần mềm hỗ trợ tổ chức đữ liệu SQL Server, Navicat for MySal, phần mềm phát hiện lỗi lập trình và sửa lỗi (fire bug), đều thuộc các phần mềm công cụ Do các phần mềm này được dùng với mục đích phát triển phần mềm nên người ta còn gọi chúng là phần mềm phát triển
1.4.8.2 Phần mềm hệ thống
Phần mềm hệ thống là các phần mềm thường trực trong máy tính, dùng để cung cấp môi trường làm việc cho các phần mềm khác
Trang 30Phần mềm hệ thống quan trọng nhất là hệ điều hành (operating system) Hệ điều hành có chức năng diều hành toàn bộ hoạt động của máy tính trong suốt quá trình làm việc Ngoài ra còn có nhiều phần mềm hệ thống thường trực cung cấp môi trường làm việc cho các phần mềm khác, chăng hạn phần mềm gõ tiếng Việt: Vietkey, Unikey, , được dùng để hỗ trợ gõ tiếng Việt từ nhiều phần mềm khác
1.4.3.3 Phần mềm tiện ích
Phần mềm tiện ích là các phần mềm giúp cải thiện hiệu quả công việc khi làm việc với máy tính Chúng là các công cụ đáp ứng những nhu cầu chung của nhiều người và không liên quan đến các lĩnh vực công việc cụ thể Ví dụ, các phần mềm soạn thảo văn bản có thể⁄soạn thảo văn bản đơn giản hay soạn thảo các chương trình máy tính, những phần mềm sao chép dữ liệu từ nơi này đến nơi kia, nén đữ liệu để tiết kiệm đĩa, phần mềm đọn đẹp ổ đĩa (Disk cleanup), phần mềm phân mảnh lại 6 dia (Disk Defragementer), cdc phan mém diét virus (BKAV PRO, Symantic,
Avira, ),
Các hệ điều hành thường cung cấp một số tiện ích đi kèm và được
xem như môi trường giao tiếp cơ bản giữa người sử dụng với máy tính Chắng hạn, hầu hết các hệ điều hành đều có tiện ích soạn thảo văn bản ở mức đơn giản, ví dụ, Window có Notepad, Unix có Vi hay Emag, DOS từ Ver.4 có Edit Các hệ điều hành trên máy tính cá nhân (PC— Personal
Computer) còn có các tiện ích tạo đĩa khởi động hay kiểm tra đĩa cứng
Sự phân loại nói trên chỉ có ÿ nghĩa tương đối Ranh giới giữa các lớp phần mềm trên rất mờ, thậm chí còn có phần giao nhau Chang han, phan mém gõ bàn phím tiếng Việt có thể được coi như phan mém tng dụng, đồng thời do tính chất cung cấp môi trường cho các ứng dụng khác mà cũng có thể coi như là một phần mềm hệ thống Việc đưa ra phân lớp nói trên chỉ có thể cho một bức tranh tổng thể về các lớp phần mềm dựa trên mục đích và phương thức sử dụng chúng
1.4.3.4 Quá trình xây dựng phần mềm
Trang 31vừa phải thiết kế, lập trình và thử nghiệm chương trình Sau này, khi may tính được sử dụng rộng rãi trong mọi lĩnh vực của đời sống kinh tẾ — xã hội, khoa học kĩ thuật, nhu cầu sử dụng phần mềm tăng lên nhanh chóng Việc sản xuất phần mềm đã không còn giới hạn cho việc phục vụ giải quyết các bài toán khoa học kĩ thuật mà hình thành ngành công nghiệp phần mềm, với sự chuyên môn hoá ngày càng cao
Ngày nay, làm phần mềm đã trở thành một nghề nghiệp, thường đòi hỏi công sức của nhiều người và là một công việc phức tạp Để có thể phát triển thành công một dự án phần mềm, quá trình làm phần mềm phải được chia thành nhiều công đoạn và được tiến hành theo các quy trình nhất định Có thể hình dung quá trình phát triển một dự án phần mềm qua sơ đồ sau: Ộ Phân tích SY Thiết kế ` Lập trình ON Kiém thir Chuyén giao ` Bảo trì
Trang 32thực sự Người lập trình sử dụng ngôn ngữ lập trình, các công cụ hỗ trợ và các giải thuật phù hợp để viết chương trình theo đúng thiết kế Vì - phần mềm là một sản phẩm trí tuệ nên thường tiềm ân rất nhiều lỗi Người ta thường phải áp dụng nhiều biện pháp trong đó có kiểm thử (test) chương trình dé kiểm soát chất lượng phần mềm
Sau khi phần mềm làm ra được kiểm tra chất lượng, nhà phát triển cần phải chuyển giao phần mềm cho người sử dụng Giai đoạn này gồm hàng loạt việc cần làm như viết tài liệu, mua sắm và lắp đặt thiết
bị, xây dựng dữ liệu, cài đặt phần mềm lên máy, tổ chức hướng dẫn
người sử dụng
Khi phần mềm đã đi vào hoạt động, phía người sử dụng vẫn còn cần một khâu rất quan trọng và chiếm nhiều thời gian đó là bảo trì Bảo trì khác với bảo hành và là một đặc thù của sản xuất phần mềm Nếu một sản phẩm bị lỗi hoặc hỏng thì việc bảo hành là khôi phục lại trạng thái chất lượng ban đầu Người ta có thể sửa chữa, thay thế phụ tùng hoặc đổi lay san phẩm mới Bảo trì là làm cho sản phẩm tốt hơn, phù hợp và hiệu quả hơn Bảo trì thường gồm các công việc: tìm và sửa hết các lễ¡; chỉnh sửa phần mềm cho dễ dùng và phù hợp hơn với môi trường nghiệp vụ; bỗ sung chức năng cần thiết Như vậy bảo trì thường rất tốn kém và chi phí bảo trì đắt hơn chỉ phí phát triển ban đầu
| Nhìn chung, quá trình xây dựng phần mềm gồm rất nhiều công đoạn phức tạp Các công đoạn này thường không diễn ra một cách tuyến tính
mà thường phải làm đi làm lại nhiều lần mỗi công đoạn để tạo ra được
sản phẩm đáp ứng đúng nhu cầu của người sử dụng Do vậy, người ta thường dùng thuật ngữ “phát triển phần mềm” để chỉ quá trình làm ra một sản phẩm phần mềm máy tính
1.5 Mạng máy tính
1.5.1 Khái niệm mạng máy tính
Mạng máy tính hay hệ thống mạng (computer network hay network system) là một tập hợp các máy tính được kết nối với nhau theo một phương thức nào đó, sao cho chúng có thé giao tiếp và chia sé tài nguyên (máy in, máy fax, tệp tin, dữ liệu) với nhau
Trang 33— Các thiết bị đầu cuối (end system) kết nối với nhau tạo thành mạng có thể là các máy tính hoặc các thiết bị khác Ngày càng có nhiều loại thiết bị có khả năng kết nối vào mạng máy tính như điện thoại di động,
ti Vi,
— Môi trường truyền (media) để thực hiện các thao tác truyền thông Môi trường truyền có thể là các loại dây dẫn (cáp), sóng (đối với các thiết bi khong day)
— Giao thite truyén théng (protocol) la quy tac quy định cách thức trao đổi dữ liệu giữa các thực thé
1.5.2 Lịch sử phát triển
Vào giữa những năm 50 của thế ki XX, khi những thế hệ máy tính
đầu tiên được đưa vào hoạt động thực tế, việc thực hiện chương trình trên máy tính còn rất khó khăn Các chương trình được đưa vào máy tính thông qua các tắm bìa đục lỗ Mỗi tắm bìa tương đương với một dòng lệnh, mỗi cột chứa tất cả các kí tự cần thiết mà người viết chương trình phải đục lỗ vào kí tự mình lựa chọn Các tắm bìa được đưa vào máy tính thông qua thiết bị đọc bìa và sau khi tính toán kết quả chương trình được đưa ra qua máy in Như vậy, trong các máy tính thế hệ đầu tiên, thiết bị đọc bìa và máy In được coi là thiết bi vao ra (I/O) cha máy Các thé hé máy tính ra đời sau đó đã cải tiến nhằm nâng cao khả năng giao tiếp kết nối máy tính trung tâm với các thiết bị đầu cuối khác Vào giữa những năm 60, một số nhà chế tạo đã nghiên cứu thành công những thiết bị truy
cập từ xa tới máy tính của họ Một trong những phương pháp truy cập từ
xa được thực hiện bằng việc cài đặt thiết bị đầu cuối ở một vị trí cách xa trung tâm tính toán Thiết bị đầu cuối này được liên kết với trung tâm bằng việc sử dụng đường dây điện thoại và với hai thiết bị xử lí tín hiệu (thường gọi là Modem) gắn ở hai đầu và tín hiệu được truyền thông qua đây điện thoại thay vi truyền trực tiếp
Modem Đường dây điện thoại Modem
Máy tính trung tâm
Trang 34Những dạng đầu tiên của thiết bị đầu cuối bao gồm máy đọc bìa, máy
in, thiết bị xử lí tín hiệu, các thiết bị cảm nhận Việc liên kết từ xa có thể
thực hiện thông qua những vùng khác nhau và đó là những dạng đầu tiên
của hệ thống mạng 7
Vào năm 1971, IBM đưa ra là hệ thống thiết bị đầu cuối có tên là hệ thống 3270 Hệ thống này được sử dụng để mở rộng khả năng tính toán của trung tâm máy tính tới các vùng xa nhờ cài đặt các thiết bị như: thiết bị kiểm sốt truyền thơng, thiết bị kiểm soát nhiều đầu cuối Thiết bị kiểm sốt truyền thơng có nhiệm vụ thu gom tín hiệu từ các kênh truyền thông gửi vào máy tính trung tâm để xử lí và chuyển các tín hiệu trả lời tới các trạm ở xa Thiết bị kiểm soát nhiều đầu cuối cho phép cùng một lúc kiểm soát nhiều thiết bị đầu cuối giao tiếp với máy tính trung tâm Máy tính trung tâm chỉ cần liên kết với thiết bị kiểm soát,
còn các thiết bị kiểm soát được liên kết với các thiết bị đầu cuối Như
vậy, khi thiết bị kiểm soát nằm ở cách xa máy tính cũng chỉ cần sử đụng một đường điện thoại là có thể phục vụ cho nhiều thiết bị đầu cuối (Hình 1.20) Máy tính trung tâm Thiết bị đầu cuối Thiết bị kiểm sốt truyền thơng Thiết bị kiểm soát nhiều đầu cuối Thiết bị đầu cuối Thiết bị đầu cuối Thiết bị kiểm soát nhiều đầu cuối Thiết bị đầu cuối
Hình 1.20 Mô hình trao đỗi mạng của hệ thống 3270
Vào giữa những năm 1970, phương pháp liên kết các thiết bị đầu cuối sử dụng đường cáp ra đời Đường truyền cáp có ưu điểm là tốc độ truyền cao hơn đường truyền điện thoại và qua đường truyền cáp có thê kết hợp được khả năng tính toán của các máy tính lại với nhau Kế tiếp
thành tựu đó, vào những năm 1980, các hệ thống đường truyền tốc độ
Trang 35Với những chỉ phí thuê bao chấp nhận được, người ta có thể sử đụng đường truyền này để liên kết các máy tính với nhau và bắt đầu hình thành các mạng một cách phổ biến
Vào năm 1974, công ty IBM đã giới thiệu một loạt các thiết bị đầu cuỗi được chế tạo cho lĩnh vực ngân hàng và thương mại Thông qua dây cáp mạng, các thiết bị đầu cuối có thể truy cập cùng lúc vào một máy tính dùng chung Với việc liên kết các máy tính nằm ở trong một khu vực nhỏ
như một toà nhà hay một khu nhà thì tiền chỉ phí cho các thiết bị và
phần mềm là thấp Từ đó việc nghiên cứu khả năng sử dụng chung môi trường truyền thông và các tài nguyên của các máy tính nhanh chóng duoc dau tu
Nam 1977, công ty Datapoint Corporation đã bắt đầu bán hệ điều hành mạng cục bộ đầu tiên Acrnet (Attached Resource Computer Network) Arcnet cho phép liên kết các máy tính và các trạm đầu cuối bằng đây cáp mạng Từ đó đến nay, có nhiều công ty đã đưa ra các sản phẩm phục vụ cho việc kết nối mạng máy tính ngày càng tốt hơn Hiện nay mạng máy tính Internet đã mở rộng ra toàn cầu, kết nối mọi người ở khắp mọi nơi, điều đó đã làm thay đổi bộ mặt của cả thế giới
1.5.3 Các thành phần của mạng máy tính
1.5.3.1 Thiết bị đầu cuối
Thiết bị đầu cuối gồm các máy tính, server truyền thông, các thiết bị
_ kết nối như repeater (bộ lặp), bridge (cầu), switch, router (bộ định tuyến), và các thiết bị khác như máy in, máy fax, Các thiết bị này đều dùng một số phương pháp để xác định duy nhất trong mạng Các thiết bị thường được chính hãng sản xuất gắn một số nhận diện duy nhất, ví du, card Ethernet được gán một địa chỉ duy nhất bởi hãng sản xuất
Repeater Switch Router
Trang 361.5.3.2 Phuong tién truyén théng
Phương tiện truyền thông là môi trường vật lí được sử dụng để kết nối các thành phần của mạng Phương tiện truyền thông mạng được chia thành hai loại: cáp (cable) va khéng day (wireless) Vi du, cap truyén thông có cáp xoắn đôi (twisted-pair), cáp đồng trục (coaxial), cáp sợi quang (ñber-optic cable) (hình 1.22), Truyền thông không dây sử dụng các thiết bị phát sóng, ví đụ, bộ định tuyến không dây (Hình 1.21: Router) có sóng radio (gồm sóng cực ngắn hay việc truyền thông qua vệ tinh), bức xa hồng ngoại
Duplex Connector
Loose Tube Indoor/ Outdoor Riser Cable
Single Unit Tupe
Hình 1.22 Sợi cắp quang 1.5.3.3 Giao thức (Protocol)
Trang 37khái niệm thực thể bao gồm cả các thiết bị phần cứng cũng như các phần mềm Giao thức mạng cũng định nghĩa khuôn dạng đữ liệu được trao đổi giữa các bên Nói một cách ngăn gọn, giao thức mạng định nghĩa bảng từ vựng các quy tắc áp dụng truyền thông đữ liệu |
Giao thức truyền thông mạng quen thuộc nhất là TCP/IP — một trong nhiing giao thire cia b6 TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol) Tuy tên gọi TCP/IP chỉ hai giao thức cụ thể là TCP va IP nhưng nó thường được sử dụng để chỉ nhóm gồm nhiều giao thức Một số giao thức trong bộ TCP/IP như FTP (File Transfer Protocol) định nghĩa cách chuyên file; http (the hypertext transport protocol) được dùng cho world wide web (www), định nghĩa cách các server cần phải truyền các tài liệu (trang web) tới các client (web browser) như thế nào Ngoài ra cũng phải kế đến ba giao thức được sử dụng chung cho thư điện tử (email) là Post Office Protocol (POP), Simple Mail Transfer Protocol (SMTP) va Internet Mail Access Protocol (IMAP)
1.5.3.4 Phan loai mang may tinh
Có rất nhiều kiểu mạng máy tính khác nhau Việc phân loại chúng thường dựa trên các tiêu chí khác nhau Ví dụ, mạng máy tính thường được phân loại theo vùng địa lí: mạng cục bộ, mạng diện rộng, ; theo topo ghép nối mạng: điểm — điểm (point — to — point) hay broadcast; hoặc theo kiểu đường truyền thông mà mạng sử dụng và cách truyền dữ liệu đi, ví đụ mạng chuyển mạch ảo, hay chuyên mạch gói
1.5.3.5 Phân loại mạng theo diện hoạt động
Mạng cục bộ (LAN — Local Area Network) liên kết các tài nguyên máy tính trong một vùng địa lí kích thước hạn chế Đó có thể là một phòng, vài phòng trong một toà nhà trong một khu nhà Cụm từ “kích thước hạn chế” không được xác định cụ thể nên một số người xác định phạm vi của mạng LAN bằng cách định nghĩa bán kính của nó nam trong vài chục mét đến vài kilémét Vién Institute of Electrical and Electrolics Engineers (IEEE) xac định bán kính của mạng LAN nhỏ hơn 10km Ví dụ về một mạng LAN: Ethernet/802.3, token ring, mang FDDI (Fiber Distributed Data Interface)
Trang 38MODEM Switch
Hình 1.23 Hình anh mang LAN don giản
Mang dién réng (WAN — Wide Area Network) lién kết các tài nguyên máy tính trong vùng địa lí rộng (có bán kính trên 100km) như thị xã, thành phó, tỉnh/bang, quốc gia Có thể coi mạng WAN gồm nhiều mạng Lan két néi véi nhau Vi du vé mang WAN: ISDN (Integrated Services Data Network), frame relay, SMDS (switched Multimegabit Data Service) va ATM (Asynchronous Transfer Mode) Barner LAN AGRIBANK: - QUOÁN 1 CÁC MẠNG LAN AGRIBANKKHÁC ˆ ˆ
Hình 1.24 Mạng WAN - kết hợp của nhiều mạng LAN qua các bộ định tuyén router
Trang 39Nhiều khi người ta muốn phân biệt kĩ hơn mạng LAN và WAN.- _Do đó, mạng thành phố MAN xuất hiện Mạng này liên kết các tài
nguyên máy trong một thành phố Giả sử có một công ty kinh doanh có nhiều toà nhà trong tỉnh/thành phố Mỗẫi toà nhà có một mạng LAN riêng, những mạng LAN này được kết nối với nhau, kết quả ta có một mạng
MAN vì tất cả các toà nhà ở trong cùng một tỉnhthành phố
Nhìn chung, mạng MAN được dùng để chỉ các mạng có diện hoạt động lớn hơn mạng LAN nhưng nhỏ hơn mạng WAN
Hình 1.25 Mạng MAN - kết hợp nhiều mạng LAN
Mạng toàn cầu GAN là mạng của các mạng WAN trải rộng trên phạm vi toàn cầu Mạng toàn cầu Internet cũng là một mạng GAN
1.8.3.6 Phân loại mạng theo mô hình ghép nối
Một cách khác để phân loại mạng là theo topo —- mô hình ghép nối mạng Có 3 chiến lược kết nối tổng quát: điểm — điểm (point — to — point), _ broadcast (diém — nhiều điểm) và multidrop (đa chặng)
_ Mô hình điểm — điểm (point — to — point): Mang point — to — point cé thể gồm hàng ngàn nút, các nút chỉ có thể liên lạc với một nút liền kẻ Mỗi nút nối trực tiếp với một số nút nào đó Nếu một nút cần liên lạc với các nút không liền kè, nó buộc phải liên lạc gián tiếp thông qua chuỗi các nút khác Có một số topo mạng dựa trên mô hình point — to — point, chang han, hai dạng phổ biến là star (hình sao) và tree (dang cay)
Trang 40LÍ ack bore Cable
a Kiéu hình sao b Kiều hình cây Hình 1.26 Topo mang trén mô hình point — to — point
Mô hình điểm - nhiều điểm (broadcas): gồm các nút dùng chung
một kênh truyền thông Khác với mô hình point — to — point, đữ liệu do
một máy gửi đi sẽ được truyền đến tất cả các nút trên kênh truyền dùng chung, do vậy nó được gọi là broadcast hay quảng bá Các máy sẽ kiểm
tra xem liệu chúng có phải là đích đến của thông điệp đó hay không
bằng cách kiểm tra địa chỉ đến (destination address) của thông điệp Các máy không phải là đích đến của thông điệp sẽ bỏ qua thông điệp này Chỉ có nút là đích đến của thông điệp mới tiếp nhận thông điệp Mô hình điểm — nhiều điểm có một số dạng topo phổ biến, đó là bus và vòng (ring) Các hệ thống truyền thông vệ tỉnh cũng dựa trên mô hình
điểm — nhiều điểm