Bài giảng Nhập môn công nghệ thông tin và truyền thông: Bài 4 - Viện Công nghệ thông tin và truyền thông (ĐH Bách khoa Hà Nội)

Bài giảng Nhập môn công nghệ thông tin và truyền thông - Bài 4: Phần cứng và mạng máy tính cung cấp cho người học các kiến thức: Mã hóa dữ liệu và chương trình, đơn vị hệ thống, các thiết bị vào/ra, các thiết bị lưu trữ, truyền thông máy tính, mạng máy tính

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY BÀI PHẦN CỨNG VÀ MẠNG MÁY TÍNH Viện Cơng nghệ thơng tin Truyền thơng 2017 Nội dung © SoICT 2017 Mã hóa liệu chương trình Đơn vị hệ thống Các thiết bị vào/ra Các thiết bị lưu trữ Truyền thơng máy tính Mạng máy tính Nhập mơn CNTT&TT Mã hóa liệu chương trình  Dữ liệu:      Dữ liệu số Ký tự Hình ảnh Âm …  Chương trình (Program): bao gồm lệnh để yêu cầu máy tính thực  Dữ liệu (Data) Lệnh (Instructions) máy tính mã hóa, xử lý, lưu trữ theo dạng nhị phân © SoICT 2017 Nhập mơn CNTT&TT Hệ nhị phân  Cơ số  chữ số nhị phân:  Mô tả cho hai trạng thái máy tính:  - off  - on  Chữ số nhị phân gọi bit (binary digit)  bit đơn vị thông tin nhỏ  Dùng n bit biểu diễn 2n giá trị khác nhau:  00 000 =  11 111 = 2n - © SoICT 2017 Nhập mơn CNTT&TT Biểu diễn số nhị phân © SoICT 2017 Số nhị phân 1-bit 2-bit 3-bit 4-bit Số thập phân 00 000 0000 01 001 0001 10 010 0010 11 011 0011 100 0100 101 0101 110 0110 111 0111 1000 1001 1010 10 1011 11 1100 12 1101 13 1110 14 1111 15 Nhập môn CNTT&TT Hệ mười sáu (Hexa)  Cơ số 16  16 chữ số: 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9, A,B,C,D,E,F  Dùng để viết gọn cho số nhị phân: nhóm 4-bit thay chữ số Hexa © SoICT 2017 Nhập mơn CNTT&TT Quan hệ số nhị phân số Hexa © SoICT 2017 4-bit Số Hexa Thập phân 0000 0 0001 1 0010 2 0011 3 0100 4 0101 5 0110 6 0111 7 1000 8 1001 9 1010 A 10 1011 B 11 1100 C 12 1101 D 13 1110 E 14 1111Nhập môn CNTT&TT F 15 Đơn vị liệu thơng tin máy tính  bit – chữ số nhị phân (binary digit): đơn vị thông tin nhỏ nhất, nhận hai giá trị:  byte tổ hợp bit: biểu diễn 256 giá trị (28)  Qui ước đơn vị liệu:       © SoICT 2017 KB (Kilobyte) MB (Megabyte) GB (Gigabyte) TB (Terabyte) PB (Petabyte) EB (Exabyte) = 210 bytes = 210 KB = 210 MB = 210 GB = 210 TB = 210 PB = 1024 bytes = 220bytes (~106) = 230bytes (~109) = 240bytes (~1012) = 250bytes = 260bytes Nhập mơn CNTT&TT Mã hóa ký tự  Các ký tự mã hóa thành số nhị phân theo mã chuẩn  Một số mã ký tự thông dụng:  Bộ mã ASCII (American Standard Code for Information Interchange) • Bộ mã 8-bit  Bộ mã Unicode • Ban đầu: Bộ mã 16-bit • Phát triển thành nhiều phiên © SoICT 2017 Nhập môn CNTT&TT Đơn vị hệ thống (System Unit)  Đơn vị hệ thống chứa hầu hết thành phần máy tính  Máy tính để bàn:  Đơn vị hệ thống chứa bảng mạch, chip vi xử lý, nhớ RAM, thiết bị lưu trữ, nguồn  Các thiết bị vào-ra kết nối bên ngồi thơng qua cổng vào-ra  Máy tính xách tay: Đơn vị hệ thống chứa bảng mạch, chip vi xử lý, nhớ RAM, thiết bị lưu trữ, pin thiết bị vào-ra  Smartphone, Tablet: toàn thành phần nằm đơn vị hệ thống © SoICT 2017 Nhập mơn CNTT&TT 10 Thiết bị kết nối  MODEM (Modulator/Demodulator): Thiết bị điều chế/giải điều chế tín hiệu  Kết nối qua đường điện thoại  Telephone modem: Tốc độ thấp (56Kbps)  DSL modem (digital subscriber line): 1,5-10Mbps  Kết nối qua cáp riêng  Cable modem: 8Mbps  Kết nối không dây  Wireless modem  Kết nối mạng di động © SoICT 2017 Nhập mơn CNTT&TT 45 Minh hoạ điều chế tín hiệu số Tín hiệu số Điều biên Điều tần Điều pha © SoICT 2017 Nhập mơn CNTT&TT 46 Dịch vụ kết nối  Dịch vụ Dial-up qua đường điện thoại  Dịch vụ DSL (Digital Subcriber Line): dùng đường điện thoại để cung cấp kết nối tốc độ cao  ADSL (Asymmetric Digital Subcriber Line): dạng DSL  Dịch vụ kênh thuê riêng (Leased Line)  Ví dụ: T1, T3  Dịch vụ cáp truyền hình  Dịch vụ kết nối vệ tinh  Dịch vụ mạng cellular 3G, 4G © SoICT 2017 Nhập mơn CNTT&TT 47 Truyền dẫn liệu  Tốc độ truyền: số bit truyền 1s     bps: bit per second kbps (kilobits per second)= 1000bit/s Mbps (Megabits per second)= 1triệu bit/s Gbps (Gigabits per second)= 1tỷ bit/s  Băng thơng (bandwidth): Đối với tín hiệu số, băng thông xác định tốc độ truyền cực đại thiết bị kênh truyền thơng © SoICT 2017 Nhập môn CNTT&TT 48 Giao thức truyền thông (Protocol)  Giao thức tập hợp quy tắc truyền thông để trao đổi thông tin  Bộ giao thức chuẩn Internet TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol):  Định danh thiết bị gửi và thiết bị nhận thơng qua địa IP Mỗi máy tính Internet có địa IP • Địa IP máy chủ hust.edu.vn: 202.191.57.208 • Máy chủ tên miền (Domain name server - DNS) chuyển đổi tên miền dạng text địa IP – hust.edu.vn – vnexpress.net  202.191.57.208  111.65.248.132  Thông tin truyền chia thành gói tin (Packets) © SoICT 2017 Nhập mơn CNTT&TT 49 Địa IP  Mỗi máy tính kết nối mạng cấp phát địa IP:  Địa IPv4  32-bit  biểu diễn theo dạng thập phân thay cho nhóm 8-bit  Ví dụ 202.191.57.208  Địa IPv6  128-bit  biểu diễn theo dạng hexa thay cho nhóm 16-bit  Ví dụ 2001:0db8:85a3:0042:1000:8a2e:0370:7334 © SoICT 2017 Nhập mơn CNTT&TT 50 Mạng máy tính (Computer Networks)  Mạng máy tính hệ thống truyền thơng kết nối hai nhiều máy tính mà chúng trao đổi thơng tin chia sẻ tài ngun © SoICT 2017 Nhập môn CNTT&TT 51 Một số thuật ngữ  Node: thiết bị kết nối vào mạng (máy tính, máy in thiết bị lưu trữ)  Client: Node yêu cầu sử dụng tài nguyên có từ node khác (các máy vi tính)  Server: node chia sẻ tài nguyên cho node khác: application server, database server, file server, print server, mail server, Web server, …  Directory server: server quản lý tài nguyên, chẳng hạn quản lý accounts người dùng cho toàn mạng  Host: máy tính mà truy nhập qua mạng © SoICT 2017 Nhập mơn CNTT&TT 52 Các kiểu mạng  Mạng cục (LAN – Local Area Network): Mạng phục vụ gia đình, tịa nhà khu vực quan, công ty  Mạng LAN khơng dây (WLAN - Wireless LAN): máy tính kết nối mạng qua Wireless Access Point  Mạng đô thị (MAN - Metropolitan Area Network): kết nối bao phủ thành phố  Mạng diện rộng (WAN - Wide Area Network): Gồm mạng LANs có khoảng cách xa địa lý nối với © SoICT 2017 Nhập mơn CNTT&TT 53 Các dạng sơ đồ đấu nối mạng (Topology)  Bus network: mạng bus  Ring network: mạng vòng  Star network: mạng hình  Tree network, hierarchical network: mạng cây, mạng phân cấp  Mesh network: mạng lưới © SoICT 2017 Nhập mơn CNTT&TT 54 Mạng doanh nghiệp  Intranet  Mạng riêng nội doanh nghiệp  Làm việc Internet  Extranet  Mạng riêng kết nối doanh nghiệp  Làm việc Internet, đối tác bên ngồi truy nhập với quyền giới hạn © SoICT 2017 Nhập mơn CNTT&TT 55 An ninh mạng  Tường lửa (Firewalls)  Bao gồm phần cứng phần mềm  Máy chủ ủy quyền (Proxy server) cung cấp quyền truy cập  Bảo vệ chống truy nhập từ bên  Hệ thống phát xâm nhập trái phép (Intrusion detection systems - IDS)  Mạng riêng ảo (Virtual private networks - VPN)  Tạo kết nối mạng riêng an toàn người dùng từ xa với mạng nội doanh nghiệp © SoICT 2017 Nhập mơn CNTT&TT 56 Kết nối máy tính với Internet Chọn nhà cung cấp dịch vụ Kết nối vật lý:   Đường cáp điện thoại + MODEM (trước đây) Đường điện thoại tốc độ cao + ADSL modem Đường cáp riêng + modem Kết nối qua mạng LAN:     • •  © SoICT 2017 Cáp mạng cục Kết nối WIFI với Access Point Kết nối qua mạng cellular 3G, 4G Nhập môn CNTT&TT 57 Kiểm tra kết nối lệnh Ping © SoICT 2017 Nhập mơn CNTT&TT 58 Hết CÁM ƠN SỰ THEO DÕI! © SoICT 2017 Nhập môn CNTT&TT 59 ... 2017 Nhập môn CNTT&TT 41 Kênh truyền thông  Kênh truyền thông mang liệu từ máy tính đến máy tính khác  Hai loại kênh truyền thông:  Kết nối cáp  Kết nối khơng dây © SoICT 2017 Nhập môn CNTT&TT... trình điều khiển vào-ra • Chương trình tìm nạp hệ điều hành từ ổ đĩa khởi động vào RAM © SoICT 2017 Nhập môn CNTT&TT 18 Bộ nhớ Flash  Thông tin dễ dàng thay đổi  Không bị thông tin tắt nguồn ... server - DNS) chuyển đổi tên miền dạng text địa IP – hust.edu.vn – vnexpress.net  202.191.57.208  111.65. 248 .132  Thông tin truyền chia thành gói tin (Packets) © SoICT 2017 Nhập môn CNTT&TT 49