CHƯƠNG 2 CÁC THÀNH PHẦN CỦA HỆ HỐNG THÔNG TIN QUẢN LÝ
2.1 TÀI NGUYÊN VỀ PHẦN CỨNG
Tài nguyên về phần cứng của một HTTTQL là toàn bộ các thiết bị kỹ thuật phục vụ cho việc thu thập, xử lý, lưu trữ và truyền đạt thơng tin. Đó là hệ thống máy tính điện tử.
Máy tính điện tử là thiết bị xử lý thông tin một cách tự động hóa: nhập và lưu trữ dữ liệu đầu vào, chuyển đổi các dữ liệu theo các lệnh và chỉ dẫn cần thiết, xuất và lưu trữ thông tin đã được xử lý.
2.1.1 Cấu trúc của máy tính
Một máy tính bao gồm các bộ phận: Bộ xử lý trung tâm (CPU), Bộ nhớ (Memory), Bộ vào (Input Device) và Bộ ra (Output Device). Cấu hình chuẩn của một máy vi tính bao gồm các bộ phận: màn hình, bàn phím, bộ vi xử lý (Microproceser), máy in (Printer), chuột (Mouse), ổ đĩa mềm (Driver), ổ đĩa CD và ổ USB.
23 Bộ xử lý trung tâm (CPU – Central Processing Unit) là thành phần quan
trọng nhất của máy tính, giúp xử lý các biểu tượng, chữ số, chữ cái,… đồng thời điều khiển các bộ phận khác của hệ thống. CPU chứa hai bộ phận chính:
23 Bộ số học và logic (ALU – Arithmetic Logic Unit) thực hiện các phép tính
số học và logic cơ bản của máy tính như cộng, trừ, nhân, chia, xác định giá trị lớn hơn, nhỏ hơn… ALU có thể thực hiện các phép tính logic trên cả chữ số và chữ cái.
24 Bộ điều khiển (CU – Control Unit) khơng trực tiếp thực hiện các chương
trình mà chứa các chỉ lệnh nhằm phối hợp và điều khiển các thành phần khác của hệ thống và phát tín hiệu để thực hiện chúng.
Ngồi ra, CPU cịn có thêm một số bộ phận khác như thanh ghi (Register) và bộ nhớ truy cập nhanh (Cache):
5888Thanh ghi là vùng nhớ đặc biệt được CPU sử dụng để lưu trữ tạm thời các
lệnh và dữ liệu đang được xử lý. Việc truy cập đến thanh ghi được thực hiện với tốc độ rất nhanh.
5889Bộ nhớ truy cập nhanh đóng vai trị trung gian giữa bộ nhớ và các thanh
ghi. Tốc độ truy cập đến bộ nhớ này khá nhanh, chỉ sau tốc độ thanh ghi.
Thiết bị vào: 5888 Bàn phím 5889 Nguồ n dữ liệu tự động truy cập 5890 Chuột vi tính 5891 Màn hình cảm ứng 5892 Thiết bị quét số… Bộ nhớ ngoài: 5888 Đĩa từ 5889 Đĩa quang 5890 USB… Bộ xử lý trung tâm Bộ nhớ trong Các tuyến bus
Hình 2.2. Cấu trúc của một máy tính
hiết bị ra: 5888 Màn hình 5889 Máy in 5890 Máy vẽ 5891 Loa…
23 Bộ nhớ trong (hay còn gọi là Bộ nhớ chính – Main Memory) là nơi chương
trình được đưa vào để thực hiện và nơi lưu trữ dữ liệu đang được xử lý. Bộ nhớ trong gồm hai phần:
23 Bộ nhớ truy cập ngẫu nhiên (RAM – Random Access Memory) là nơi cất
giữ tạm thời dữ liệu và các chỉ lệnh trong q trình xử lý. RAM có ba chức năng: chứa một phần hoặc toàn bộ các phần mềm cần thiết; lưu các chương trình hệ điều hành quản lý hoạt động của máy tính; chứa các dữ liệu chương trình đang sử dụng (chỉ lưu tạm thời dữ liệu hoặc chỉ lệnh chương trình, khơng giữ được nội dung khi tắt máy tính).
24 Bộ nhớ chỉ đọc (ROM – Read Only Memory) chứa một số chương trình hệ
đầu của máy với các chương trình mà người dùng đưa vào để khởi động. Khi tắt máy tính dữ liệu trong ROM khơng bị mất đi. Nó được dùng để chứa những chương trình quan trọng hoặc thường dùng.
Các đặc tính của CPU và RAM rất quan trọng trong việc xác định tốc độ và năng lực xử lý của máy tính.
5888 Bộ nhớ ngồi (hay cịn gọi là bộ nhớ thứ cấp – Secondary Memory) dùng để lưu trữ dữ liệu tương đối lâu dài bên ngoài CPU, ngay cả khi đã tắt máy tính. Những phương tiện lưu trữ thứ cấp thường là đĩa từ (đĩa cứng, đĩa mềm), đĩa quang (đĩa CD, đĩa DVD) và thiết bị nhớ flash. Để truy cập dữ liệu trên đĩa, máy tính có các ổ đĩa mềm, đĩa cứng, ổ đĩa CD, cổng giao tiếp USB.
5888Đĩa cứng thường được gắn sẵn trong ổ đĩa cứng (Hard Disk Driver - HDD).
Loại đĩa này có dung lượng lớn và tốc độ đọc/ghi rất nhanh. Ngày nay, với các chuẩn giao tiếp ngoài như USB và FireWire, ổ đĩa cứng lắp ngoài cũng đã trở nên khá phổ biến và thông dụng với người dùng.
5889Đĩa mềm thường được sử dụng trước đây, cịn ngày nay ít được sử dụng do
một số nhược điểm: kích thước lớn, dung lượng lưu trữ thấp và dễ bị hư hỏng theo thời gian (chỉ dùng đối với một số máy tính đời cũ).
5890Đĩa CD (Compact Disk) sử dụng công nghệ laser lưu trữ dung lượng dữ liệu
lớn dưới dạng nén, thích hợp cho các ứng dụng cần lưu trữ dữ liệu khơng đổi có dung lượng lớn hoặc ứng dụng có phối hợp văn bản, âm thanh và hình ảnh. Đĩa CD-R cho phép ghi dữ liệu một lần và đọc nhiều lần, còn CD-RW cho phép ghi đè dữ liệu lên nhiều lần.
5891Đĩa DVD (Digital Video Disk) cũng tương tự CD nhưng có khả năng chứa
dữ liệu nhiều hơn hẳn CD. DVD cũng có nhiều loại như DVD-ROM (có dữ liệu chỉ có thể đọc mà khơng thể ghi), DVD-R (có thể ghi một lần, sau đó có chức năng như DVD-ROM), DVD-RW (chứa dữ liệu có thể xóa và ghi lại nhiều lần)…
5892Thiết bị nhớ flash sử dụng cổng giao tiếp USB nên thường được gọi là USB.
Chúng có nhiều ưu điểm hơn hẳn các thiết bị lưu trữ khác như nhỏ gọn, dung lượng lưu trữ rất lớn (hiện nay lên đến 256GB) và khá tin cậy nên ổ USB hoàn toàn thay thế cho các ổ đĩa mềm cho các máy tính cá nhân được sản xuất trong những năm gần đây.
Ngồi ra, một số cơng ty lớn đang hướng tới các cơ sở hạ tầng lưu trữ mới bằng phương pháp nối mạng lưu trữ. Nối mạng lưu trữ (SAN – Storage Area Network) lắp đặt nhiều thiết bị lưu trữ vào một mạng tốc độ cao riêng biệt dành cho mục đích lưu trữ. SAN tạo ra một khu vực lưu trữ chung cho nhiều máy chủ giúp người sử dụng có thể nhanh chóng chia sẻ hoặc truy cập dữ liệu qua SAN. Phương pháp này khá tốn kém và khó quản lý nhưng rất có ích cho các cơng ty cần chia sẻ thông tin ở mức độ cao.
Việc tổ chức dữ liệu ở bộ nhớ ngoài và việc trao đổi dữ liệu ở bộ nhớ ngoài với bộ nhớ trong được thực hiện ở hệ điều hành.
23 Thiết bị vào và thiết bị ra giúp người sử dụng tương tác với hệ thống máy tính.
Thiết bị vào tập trung dữ liệu và chuyển đổi chúng thành dạng điện tử để máy tính xử lý, cịn thiết
bị ra hiển thị dữ liệu từ máy tính sau khi chúng đã được xử lý.
5888 Thiết bị vào (Input Device) bao gồm: bàn phím (Key board – được sử dụng
nhiều nhất để nhập dữ liệu); chuột vi tính (Computer mouse – dùng định vị con trỏ với chọn lệnh); màn hình cảm ứng (Touch screen – nhập dữ liệu bằng cách chạm ngón tay hoặc con trỏ vào màn hình); nhận dạng ký tự quang (cơng cụ chuyển đổi những ký tự, mã số, dấu hiệu đặc biệt thành dạng số hố, ví dụ như mã vạch); máy quét hình kỹ thuật số (Digital scanner – tiến hành số hố những văn bản và hình ảnh); thiết bị xử lý âm thanh (như micro – số hoá âm thanh để xử lý trên máy tính); webcam (camera kỹ thuật số - thu và truyền trực tuyến hình ảnh qua mạng); cảm biến (Sensor – thu thập dữ liệu trực tiếp từ mơi trường để nhập vào máy tính. Ví dụ trong nơng nghiệp có thể giám sát độ ẩm và tưới nước khi cần thiết); xác minh tần số video (Radio Frequency Identification – sử dụng các thẻ có gắn vi mạch để truyền thơng tin về một vật và vị trí của nó. Ứng dụng trong giám sát giao thông và vật nuôi…).
5889 Thiết bị ra (Output Device) bao gồm màn hình (Screen – hiển thị nội dung
thông tin cần thiết để người sử dụng xem được); máy in (Printer – in văn bản hoặc các hình ảnh ra giấy); đầu ra âm thanh (Audio output – Thiết bị chuyển dữ liệu số thành âm thanh, ví dụ như loa); máy chiếu (Projector – dùng để hiển thị nội dung màn hình máy tính lên màn ảnh rộng).
5889 Các tuyến bus cung cấp đường truyền dữ liệu và tín hiệu giữa CPU, bộ nhớ
trong, bộ nhớ ngoài và các thiết bị khác của máy tính. 2.1.2 Các dạng máy tính
Có nhiều cách thức phân loại máy tính, tuy nhiên người ta thường sử dụng kích thước và tốc độ xử lý của các máy tính để phân loại chúng thành máy tính lớn, máy tính mini, máy
23tính và máy trạm.
23 Siêu máy tính (Supercomputer) là máy tính vượt trội trong khả năng và tốc
độ xử lý. Siêu máy tính hiện nay có tốc độ xử lý hàng nghìn teraflop (một teraflop tương đương với tốc độ một nghìn tỷ phép tính/giây) và bằng tổng hiệu suất của khoảng 6000 chiếc máy tính hiện đại nhất hiện nay gộp lại. Có thể hiểu siêu máy tính là hệ thống những máy tính làm việc song song.
24 Máy tính lớn (Mainframe) là loại máy tính có kích thước lớn cho nhiều người
dùng, được thiết kế để thoả mãn yêu cầu sử dụng của một tổ chức quy mô lớn. Chúng được sử dụng chủ yếu bởi các công ty lớn như các ngân hàng, các hãng bảo hiểm... để chạy các ứng dụng lớn và xử lý khối lượng lớn dữ liệu như kết quả điều tra dân số, thống kê khách hàng và doanh nghiệp và xử lý các giao tác thương mại. Hiện nay thị trường máy tính lớn chủ yếu là của IBM. Ví dụ máy IBM Z9 (2008) có thể được cài 20 processor, đáp ứng 8 tỉ lệnh/giây và có thể hoạt động 24/24 giờ mỗi ngày, 7/7 ngày mỗi tuần, 365/365 ngày không ngừng.
25 Máy chủ doanh nghiệp: là một hệ thống máy tính chủ yếu dùng để phục vụ cho
một doanh nghiệp lớn. Ví dụ các loại máy chủ như máy chủ web, máy chủ in ấn, và máy chủ cơ sở dữ liệu. Tính chất chủ yếu để phân biệt một máy chủ doanh nghiệp là ở tính ổn định vì ngay cả một sự cố ngắn hạn cũng có thể gây thiệt hại hơn cả việc mua mới và cài đặt mới hệ thống.
5888 Máy trạm (Workstation) dùng để chạy các chương trình ứng dụng trong một
mạng cục bộ và đóng vai trị là một điểm để truy cập vào mạng.
5889 Máy tính cá nhân (Personal computer) được thiết kế gọn nhẹ cho một người
dùng. Máy tính cá nhân xuất hiện lần đầu tiên vào cuối những năm 70 của thế kỷ 20. Một số loại máy tính cá nhân:
5888 Máy tính để bàn (Desktop) được thiết kế lần đầu bởi IBM vào năm 1979- 1980.
5889 Máy tính xách tay (Laptop hay Notebook) thường được thiết kế gọn, nhẹ, có thể mang xách được; xuất hiện lần đầu tiên vào năm 1981.
5890 Máy tính bảng (Tablet) là một loại thiết bị máy tính tất cả trong một với màn hình cảm ứng, sử dụng bút điện tử hay ngón tay để nhập dữ liệu thay cho bàn phím và chuột máy tính. Là loại thiết bị di động thứ ba, không phải smartphone hay laptop mà là giao thoa giữa hai loại thiết bị này. Nó có thể có bàn phím hay chuột đi kèm, tùy model và tùy theo hãng sản xuất. Nhược điểm của loại này là thường thiếu các phần mềm doanh nghiệp.
Ngày nay, việc phân loại trở nên khó khăn hơn do dự phát triển mạnh mẽ của các loại máy tính.
2.1.3 Lựa chọn phần cứng
Khi trang bị thêm thiết bị phần cứng cần chú ý đến sự phù hợp với các thiết bị phần cứng sẵn có trong tổ chức nhằm đảm bảo sự đồng bộ cho toàn hệ thống. Cần lưu ý một số nguyên tắc sau đây:
23 Sự tương thích (Compatibility): các thiết bị mới và cũ phải làm việc được với nhau. Nếu khơng thì tổ chức phải mua thêm một số phần mềm hoặc phần cứng khác dùng cho việc chuyển đổi.
24 Khả năng mở rộng và nâng cấp (Extendable): giúp tổ chức khơng phải trang bị mới hồn tồn các thiết bị khi cần phát triển hệ thống máy tính. Ngày nay, các tổ chức thường định kỳ mở rộng và nâng cấp hệ thống do nhu cầu về năng lực máy tính trong các tổ chức liên tục tăng lên, hơn nữa do sự phát triển không ngừng trong lĩnh vực công nghệ thông tin (thường xuyên xuất hiện các phần cứng và phần mềm mới hiệu quả hơn).
25 Độ tin cậy (Reliability): cần lưu ý tìm hiểu các lỗi kỹ thuật của các phần cứng mới để đảm bảo có một sự lựa chọn phù hợp. Các thơng tin này có thể tham khảo trên các ấn phẩm chuyên về công nghệ thông tin.