BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠOTRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐẠI NAM
BÀI TẬP LỚN
TÊN HỌC PHẦN: HỆ THỐNG MÁY TINH
ĐỀ TÀI: CÁCH XÂY DỰNG CẤU HÌNH PHÙ HỢP CHO SINH VIÊNHỌC NGÀNH CÔNG NGHỆ THÔNG TIN
Giảng viên hướng dẫn: ThS.Lê Văn Phong Sinh viên thực hiện:
Hà Nội, năm 2023
Trang 2BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠOTRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐẠI NAM
BÀI TẬP LỚN
TÊN HỌC PHẦN: HỆ THỐNG MÁY TÍNH
ĐỀ TÀI: CÁCH XÂY DỰNG CẤU HÌNH PHÙ HỢP CHO SINHVIÊN HỌC NGÀNH CÔNG NGHỆ THÔNG TIN
Trang 3
LỜI NÓI ĐẦU
Cách xây dựng cấu hình phù hợp cho sinh viên học ngành Công nghệ thông tin." Đâylà một đề tài quan trọng và hữu ích, đặc biệt đối với những ai quan tâm đến lĩnh vực Côngnghệ thông tin Bài tập lớn này không chỉ là một cơ hội để tìm hiểu về cấu hình máy tính, màcòn là cơ hội để hiểu rõ nhu cầu và yêu cầu của sinh viên trong lĩnh vực này.
Mục tiêu của bài tập lớn:
Mục tiêu của bài tập lớn này bao gồm:
Hiểu rõ về các yêu cầu và nhu cầu cơ bản của sinh viên học ngành Công nghệ thông
Nội dung bài tập lớn:
Trong bài tập lớn này, chúng ta sẽ tập trung vào các nội dung sau:
Nhu cầu của sinh viên Công nghệ thông tin: Chúng ta sẽ nghiên cứu và hiểu rõ về
các yêu cầu cơ bản mà sinh viên trong lĩnh vực này cần trong quá trình học tập vàthực hiện các dự án.
Phân tích cấu hình máy tính: Chúng ta sẽ xem xét cụ thể các thành phần quan trọng
của máy tính như CPU, RAM, ổ cứng, card đồ họa và màn hình, và tìm hiểu cáchchúng hoạt động cùng nhau.
Hệ điều hành và phần mềm cần thiết: Chúng ta sẽ thảo luận về lựa chọn hệ điều
hành, phần mềm phát triển, và các công cụ hỗ trợ quan trọng.
Bảo mật và quản lý dữ liệu: Chúng ta sẽ tìm hiểu về cách bảo mật máy tính và dữ
liệu quan trọng trong môi trường học tập.
Ngân sách và tài chính: Chúng ta sẽ xem xét ngân sách và cách tiết kiệm khi xây
dựng cấu hình máy tính cho sinh viên.
Chú ý quan trọng:
Bài tập lớn này đòi hỏi sự tập trung và chăm chỉ Hãy chắc chắn rằng bạn hiểu rõ nhucầu và yêu cầu của sinh viên Công nghệ thông tin, và đảm bảo rằng cấu hình máy tính bạnxây dựng đáp ứng những yêu cầu đó
Trang 41.2 Phân loại máy tính 8
1.3.Các thành phần cơ bản của máy tính 9
1.4 Mạng máy tính 10
CHƯƠNG II KIẾN TRÚC, THIẾT BỊ VÀ CÀI ĐẶT SỬA CHỮA MÁY TÍNH, THIẾT BỊ VĂN PHÒNG 12
2.1 Phần cứng máy tính 12
2.1.1 Tổng quan về kiến trúc máy tính và các linh kiện máy tính 12
2.1.2 Cách đọc cấu hình máy tính và các dụng cụ, thiết bị cần thiết sửa chữa 13
2.1.3 Xây dựng cấu hình máy tính hoàn chỉnh 13
2.2 Thiết bị ngoại vi 13
2.2.1 Tổng quan về các thiết bị ngoại vi và các trình điều khiển (Driver) 13
2.2.2 Nhận dạng và đọc cấu hình thiết bị ngoại vi 13
2.3 Nâng cấp máy tính và thiết bị ngoại vi 14
2.3.1 Tổng quan về nâng cấp máy tính và thiết bị ngoại vi 14
2.3.2 Cách lựa chọn thiết bị phù hợp cho cấu hình máy tính 14
2.4 Hệ điều hành và bảo mật 14
2.4.1 Tổng quan hệ điều hành và các vấn đề bảo mật 15
2.4.2 Giới thiệu về cloud và ảo hóa 15
Trang 52.5 Điều khiển các thiết bị gia đình bằng ĐTDĐ và loa thông minh, hệ thống an ninh
15
2.5.1 Giới thiệu các thiết bị thông minh trong gia đình 15
2.5.2 Tổng quan về loa thông minh 16
2.5.3 Giới thiệu và cài đặt hệ thống Camera giám sát 16
CHƯƠNG III CÁCH XÂY DỰNG CẤU HÌNH PHÙ HỢP CHO SINH VIÊN HỌC NGÀNH CÔNG NGHÊ THÔNG TIN 18
KẾT LUẬN 22
Trang 6
CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU VỀ HỆ THỐNG MÁY TÍNH1.1.Hệ thống máy tính là gì?
Hệ thống máy tính là một dạng tích hợp của các thành phần khác nhau hoạt động cùng nhau để đưa ra kết quả mong muốn Nó có các thành phần khác nhau và mỗi hoạt động cho một mục đích cụ thể; tuy nhiên, chúng tạo ra một kết quả chung theo yê Phần cứng (Hardware): Đây là các thành phần vật lý của hệ thống, bao gồm máy tính cá nhân (PC), máy chủ, laptop, thiết bị ngoại vi như bàn phím, chuột, màn hình, ổ cứng, bộ vi xử lý (CPU), bộ nhớ RAM, và nhiều thành phần khác Phần cứng cung cấp nền tảng vật lý để thực hiện các phép tính và lưu trữ dữ liệu
Phần mềm (Software): Phần mềm là các chương trình và hệ điều hành được cài đặt trên máy tính để điều khiển và quản lý phần cứng Hệ điều hành (ví dụ: Windows, macOS, Linux) là phần mềm cốt lõi quản lý tài nguyên và cung cấp giao diện cho người dùng tương tác với máy tính Ngoài ra, ứng dụng và chương trình khác nhau (ví dụ: trình duyệt web, bộ xử lý văn bản, trò chơi) được cài đặt trên hệ thống máy tính để thực hiện các nhiệm vụ cụ thể
Mạng (Network): Mạng là một phần quan trọng của hệ thống máy tính, cho phép máy tính kết nối và trao đổi thông tin với nhau qua các giao thức mạng như TCP/IP Mạng giúp máy tính truy cập Internet, chia sẻ tài nguyên và dữ liệu, và tương tác với các máy tính khác trên cùng mạng hoặc từ xa
Người dùng: Người dùng là thành phần quan trọng của hệ thống máy tính, bởi vì họ tương tác với máy tính thông qua giao diện người dùng để thực hiện các nhiệm vụ, xem thông tin, và sử dụng ứng dụng
Hệ thống máy tính có nhiều loại khác nhau, từ máy tính cá nhân đơn giản đến các hệ thống máy tính lớn và phức tạp như máy chủ dữ liệu và siêu máy tính Chúng được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực, bao gồm công nghiệp, giáo dục, nghiên cứu, quản lý doanh nghiệp, và nhiều ứng dụng khác.
Tổ chức máy tính là cách các thành phần phần cứng và phần mềm trong một hệ thống máy tính được sắp xếp và liên kết với nhau để hoạt động một cách hiệu quả và thực hiện các nhiệm vụ cụ thể Tổ chức máy tính đảm bảo rằng các thành phần này làm việc cùng nhau để đáp ứng các mục tiêu cụ thể, như hiệu suất, độ tin cậy và khả năng mở rộng Tổ chức máy tính là một phần quan trọng trong việc thiết kế, triển khai và quản lý hệ thống máy tính để đảm bảo rằng chúng hoạt động đúng cách và đáp ứng được yêu cầu của người dùng và ứng dụng cụ thể.
Trang 7Kiến trúc máy tính (Computer Architecture) là cách tổ chức và thiết kế các thành phần cơ bản của một hệ thống máy tính để hiểu cách chúng hoạt động cùng nhau để thực hiện các nhiệm vụ tính toán và xử lý thông tin Kiến trúc máy tính định nghĩa cách các thành phần chính của máy tính, chẳng hạn như bộ vi xử lý (CPU), bộ nhớ, các thiết bị ngoại vi và các bus kết nối chúng, được kết hợp với nhau để tạo thành một hệ thống hoàn chỉnh Kiến trúc máy tính đóng vai trò quan trọng trong việc thiết kế và tối ưu hóa hiệu suất của máy tính Nó định rõ cách dữ liệu và chỉ thị được truyền qua các thành phần, cách các phép tính được thực hiện và cách hệ thống được tổ chức để đáp ứng các yêu cầu cụ thể của ứng dụng và người dùng.
Mỗi thành phần của hệ thống máy tính sẽ đảm nhiệm một vai trò nhất định đảm bảo khả năng nhận đầu vào của người dùng, xử lý dữ liệu và tạo thông tin để lưu trữ hoặc đầu ra
1.1.1.Tổ chức máy tính
Tổ chức máy tính là một phần của kiến trúc máy tính, nó mô tả cách các bộ phận của hệ thống máy tính được kết nối với nhau và hoạt động tương hỗ như thế nào để thực hiện kiến trúc tập lệnh Tổ chức máy tính bao gồm các thành phần cơ bản của một hệ thống máy tính như CPU, bộ nhớ, hệ thống vào ra và liên kết hệ thống
1.1.2.Kiến trúc máy tính
Kiến trúc máy tính là một phần của kiến trúc máy tính, nó mô tả cách các bộ phận của hệ thống máy tính được kết nối với nhau và hoạt động tương hỗ như thế nào để thực hiện kiến trúc tập lệnh Kiến trúc máy tính bao gồm ít nhất ba phạm trù con chính :
Kiến trúc tập lệnh (Instruction Set Architecture, ISA): là một hình ảnh trừu tượng của một hệ thống tính toán được nhìn từ góc độ của một lập trình viên sử dụng ngôn ngữ máy (hay hợp ngữ), bao gồm tập lệnh, cách đánh địa chỉ bộ nhớ (memory address modes), các thanh ghi, và các định dạng địa chỉ và dữ liệu.
Vi kiến trúc (Microarchitecture), còn gọi là Tổ chức máy tính (Computer organization): là một mô tả bậc thấp, cụ thể hơn về hệ thống Mô tả này nói về các bộ phận cấu thành của hệ thống được kết nối với nhau như thế nào và chúng hoạt động tương hỗ như thể nào để thực hiện kiến trúc tập lệnh.
Thiết kế hệ thống (System Design): bao gồm tất cả các thành phần phần cứng khác bên trong một hệ thống tính toán chẳng hạn: các đường kết nối hệ thống như bus (máy tính) và switch, các bộ điều khiển bộ nhớ (memory controller) và các cây phả hệ bộ nhớ, các cơ chế CPU off-load như Direct memory access (truy nhập bộ nhớ trực tiếp), các vấn đề như đa xử lý (multi-processing).
Trang 81.2 Phân loại máy tính
Phân loại máy tính có nhiều cách khác nhau, phổ biến nhất là phân loại máy tính dựa trên mục đích của người sử dụng Dưới đây là các loại máy tính phổ biến được phân loại:
Theo mục đích sử dụng
Máy vi tính (Micro Computer): Là máy tính một người dùng có tốc độ và dung lượng ổ cứng thấp hơn các loại máy tính khác, được thiết kế sử dụng một bộ CPU làm vi xử lý
Máy trạm (Workstation): Là máy tính được thiết kế để sử dụng trong các môi trường làm việc chuyên nghiệp, với khả năng xử lý cao và khả năng mở rộng linh hoạt Máy trạm thường được sử dụng cho các công việc đòi hỏi tốc độ xử lý cao như đồ họa, âm thanh, video và các ứng dụng khoa học .
Máy tính mini (Mini Computer): Còn được gọi với tên khác là “Máy tính tầm trung”, loại máy tính này được thiết kế cho nhiều người sử dụng làm việc cùng lúc Chính vì vậy, máy tính mini thường được sử dụng bởi các doanh nghiệp nhỏ hoặc các công ty Các bộ phận khác nhau của một công ty sử dụng máy tính mini cho các mục đích cụ thể .
Máy tính lớn (Mainframe): Là máy tính có khả năng xử lý lớn và được thiết kế để chạy các ứng dụng doanh nghiệp quan trọng Máy tính lớn thường được sử dụng trong các tổ chức có quy mô lớn như ngân hàng, bảo hiểm và chính phủ .
Siêu máy tính (Supercomputer): Là máy tính có khả năng xử lý siêu nhanh và được thiết kế để giải quyết các vấn đề khoa học và kỹ thuật phức tạp nhất Siêu máy tính thường được sử dụng trong các lĩnh vực như khoa học vũ trụ, y học, kỹ thuật và tài chính.
Theo kích thước và khả năng di động:
Máy tính cá nhân (Personal Computer - PC): Là máy tính thông dụng dành cho cá nhân hoặc doanh nghiệp nhỏ, bao gồm desktop và laptop.
Máy tính bảng (Tablet): Máy tính di động có màn hình cảm ứng, thường nhẹ và nhỏ gọn.
Điện thoại thông minh (Smartphone): Máy tính di động nhỏ gọn, có khả năng kết nối Internet và cài đặt ứng dụng.
Theo kiến trúc:
Trang 9Máy tính x86: Dựa trên kiến trúc x86, chẳng hạn như máy tính sử dụng vi xử lý Intel hoặc AMD.
Máy tính ARM: Sử dụng vi xử lý dựa trên kiến trúc ARM, thường được sử dụng trong điện thoại thông minh, máy tính bảng và thiết bị nhúng.
Máy tính RISC (Reduced Instruction Set Computer): Sử dụng kiến trúc RISC, thường được sử dụng trong các ứng dụng nhúng và các hệ thống có hiệu năng cao.
Theo năng suất và quy mô:
Máy tính để bàn (Desktop Computer): Máy tính thông dụng cho việc sử dụng
hàng ngày.
Máy tính trung bình (Midrange Computer): Có hiệu năng cao hơn so với máy tính để bàn, thường được sử dụng trong doanh nghiệp và tổ chức lớn.
Máy tính siêu máy tính (Mainframe Computer): Các hệ thống có khả năng xử lý lớn và sử dụng trong các ứng dụng doanh nghiệp quy mô lớn
1.3.Các thành phần cơ bản của máy tính
Các thành phần cơ bản của một hệ thống máy tính bao gồm:
Bộ vi xử lý (CPU - Central Processing Unit): CPU là trái tim của máy tính Nó thực hiện các phép tính và điều khiển hoạt động của hệ thống CPU có thể có một hoặc nhiều lõi (multicore) để xử lý nhiều tác vụ cùng một lúc.
Bộ nhớ (Memory): Bộ nhớ được sử dụng để lưu trữ dữ liệu và chương trình trong quá trình thực hiện các tác vụ Có hai loại bộ nhớ chính:
RAM (Random Access Memory): Bộ nhớ RAM lưu trữ dữ liệu tạm thời mà CPU đang làm việc với Dữ liệu trong RAM có thể đọc và ghi nhanh chóng.
Bộ nhớ lưu trữ (Storage): Bao gồm ổ cứng (HDD - Hard Disk Drive) hoặc ổ đĩa rắn (SSD - Solid State Drive), được sử dụng để lưu trữ dữ liệu lâu dài và các chương trình.
Mainboard (Bo mạch chủ): Mainboard là bảng mạch chính của máy tính, kết nối và cho phép giao tiếp giữa các thành phần khác nhau như CPU, RAM, ổ đĩa, và các thiết bị ngoại vi khác Nó cung cấp các cổng kết nối và khe cắm để gắn các thành phần vào.
Nguồn cung cấp điện (Power Supply Unit - PSU): Nguồn cung cấp điện là thành phần cung cấp năng lượng cho toàn bộ hệ thống máy tính Nguồn PSU chuyển
Trang 10đổi điện năng từ nguồn điện vào thành dạng phù hợp cho các thành phần khác nhau trong máy tính.
Đối với các ứng dụng đòi hỏi đồ họa cao, có thể sử dụng card màn hình riêng biệt để tăng hiệu suất đồ họa.
Ổ đĩa quang (Optical Drive): Một ổ đĩa quang (ví dụ: đĩa CD/DVD) cho phép đọc và ghi các đĩa quang, như đĩa CD, DVD hoặc Blu-ray.
Thiết bị ngoại vi (Peripheral Devices): Bao gồm bàn phím, chuột, màn hình, loa, máy in, và các thiết bị khác được sử dụng để tương tác với máy tính.
Mạng kết nối (Network Interface): Thiết bị này cho phép máy tính kết nối với mạng máy tính, bao gồm cổng Ethernet hoặc các kết nối không dây như Wi-Fi.
Hệ điều hành (Operating System - OS): Hệ điều hành quản lý và điều khiển các tài nguyên máy tính, cung cấp giao diện cho người dùng và ứng dụng để tương tác với hệ thống.
Các thành phần này cùng hoạt động cùng nhau để tạo nên một hệ thống máy tính hoàn chỉnh Mỗi thành phần đóng vai trò quan trọng trong quá trình thực hiện các nhiệm vụ tính toán và xử lý thông tin.
1.4 Mạng máy tính
thiết bị điện tử khác (gọi là nút hoặc nodes) được kết nối lại với nhau để chia sẻ dữ liệu, tài nguyên, và tạo ra một phương tiện để truyền thông giữa các người dùng hoặc thiết bị từ xa Mục tiêu chính của mạng máy tính là tạo ra khả năng truy cập và giao tiếp giữa các thiết bị từ xa một cách hiệu quả.
Mạng máy tính có thể được chia thành các phân loại dựa trên nhiều yếu tố, bao gồm:
Phạm vi địa lý:
Mạng cục bộ (LAN - Local Area Network): Mạng LAN bao gồm một số máy tính và thiết bị kết nối lại với nhau trong một khu vực cụ thể, chẳng hạn như trong một tòa nhà, văn phòng, hoặc trường học.
Mạng khu vực rộng (WAN - Wide Area Network): Mạng WAN kết nối các mạng LAN hoặc các khu vực địa lý rộng hơn, thường thông qua các mạng công cộng như Internet WAN có phạm vi trải dài qua các khoảng cách địa lý lớn.
Trang 11Kiểu kết nối:
Mạng có dây (Wired Network): Mạng này sử dụng cáp và cáp quang để kết nối
các thiết bị lại với nhau Ví dụ bao gồm Ethernet và cáp quang.
Mạng không dây (Wireless Network): Mạng không dây sử dụng sóng radio hoặc tín hiệu hồng ngoại để kết nối các thiết bị mà không cần dây cáp vật lý Wi-Fi là một ví dụ phổ biến của mạng không dây.
Mục đích sử dụng:
Mạng doanh nghiệp (Enterprise Network): Mạng được triển khai và quản lý bởi tổ chức doanh nghiệp để hỗ trợ các hoạt động kinh doanh và chia sẻ tài nguyên nội bộ.
Mạng cá nhân (Home Network): Mạng cá nhân thường được sử dụng tại nhà để kết nối các thiết bị gia đình, như máy tính, điện thoại thông minh, và máy in.
Mạng công cộng (Public Network): Mạng công cộng như Internet được sử dụng rộng rãi để kết nối các máy tính và thiết bị trên khắp thế giới.
Mạng máy tính chơi một vai trò quan trọng trong cuộc sống hiện đại và trong nhiều khía cạnh của công việc, giáo dục, giải trí, và truyền thông Nó cho phép người dùng chia sẻ thông tin, truy cập dịch vụ trực tuyến, và làm việc từ xa.
Trang 12CHƯƠNG II KIẾN TRÚC, THIẾT BỊ VÀ CÀI ĐẶT SỬA CHỮA MÁY TÍNH ,THIẾT BỊ VĂN PHÒNG
2.1 Phần cứng máy tính
Phần cứng máy tính là những bộ phận vật lý của một hệ thống máy tính, bao gồm các thành phần như CPU, bộ nhớ, ổ đĩa cứng, card đồ họa, card âm thanh, bo mạch chủ, các thiết bị ngoại vi như màn hình, chuột, bàn phím, máy in, máy quét và các thiết bị khác .
Các thành phần này có nhiệm vụ thực hiện các chức năng khác nhau trong hệ thống máy tính Ví dụ: CPU là trung tâm xử lý của máy tính và thực hiện các phép tính toán; bộ nhớ lưu trữ dữ liệu tạm thời khi máy tính đang hoạt động; ổ đĩa cứng là nơi lưu trữ dữ liệu lâu dài của máy tính; card đồ họa giúp hiển thị hình ảnh trên màn hình; card âm thanh giúp phát ra âm thanh từ máy tính; bo mạch chủ kết nối tất cả các thành phần của máy tính với nhau .
2.1.1 Tổng quan về kiến trúc máy tính và các linh kiện máy tính
Kiến trúc máy tính là một phần của kiến trúc máy tính, nó mô tả cách các bộ phận của hệ thống máy tính được kết nối với nhau và hoạt động tương hỗ như thế nào để thực hiện kiến trúc tập lệnh Kiến trúc máy tính bao gồm ít nhất ba phạm trù con chính :
Kiến trúc tập lệnh (Instruction Set Architecture, ISA): là một hình ảnh trừu tượng của một hệ thống tính toán được nhìn từ góc độ của một lập trình viên sử dụng ngôn ngữ máy (hay hợp ngữ), bao gồm tập lệnh, cách đánh địa chỉ bộ nhớ (memory address modes), các thanh ghi, và các định dạng địa chỉ và dữ liệu.
Vi kiến trúc (Microarchitecture), còn gọi là Tổ chức máy tính (Computer organization): là một mô tả bậc thấp, cụ thể hơn về hệ thống Mô tả này nói về các bộ phận cấu thành của hệ thống được kết nối với nhau như thế nào và chúng hoạt động tương hỗ như thể nào để thực hiện kiến trúc tập lệnh.
Thiết kế hệ thống (System Design): bao gồm tất cả các thành phần phần cứng khác bên trong một hệ thống tính toán chẳng hạn: các đường kết nối hệ thống như bus (máy tính) và switch, các bộ điều khiển bộ nhớ (memory controller) và các cây phả hệ bộ nhớ, các cơ chế CPU off-load như Direct memory access (truy nhập bộ nhớ trực tiếp), các vấn đề như đa xử lý (multi-processing).
Các linh kiện cơ bản của một hệ thống máy tính bao gồm: