Cơ sở hạ tầng công nghệ thông tin trong y tế

2 Máy tính 2.1 Định nghĩa Máy tính còn được gọi là máy vi tính hay máy điện toán, là những thiết bị hay hệ thống dùng để tính toán hay kiểm soát các hoạt động mà có thể biểu diễn dưới

CƠ SỞ HẠ TẦNG

CÔNG NGHỆ THÔNG

TIN TRONG Y TẾ

Hà Nội, 2014 HUPH

HUPH

LỜI NÓI ĐẦU

Cuốn giáo trình này được biên soạn với mục tiêu trang bị cho đối tượng là Cử nhân Y

tế Công cộng định hướng Tin học Y tế Công cộng các kiến thức cơ bản về phần cứng, phần mềm, mạng máy tính và phương thức bảo mật Bên cạnh đó, học viên cũng sẽ được giới thiệu một số ứng dụng công nghệ thông tin phổ biến trong ngành y tế tại Việt Nam cũng như trên thế giới

Giáo trình bao gồm 6 bài học được liên kết chặt chẽ, các khái niệm của bài trước sẽ cần thiết để hiểu các khái niệm của các phần sau Các nội dung trong giáo trình cũng được trình bày theo trình tự từ đơn giản đến phức tạp

Đây là một giáo trình được xây dựng theo phương pháp lồng ghép việc trình bày lý thuyết và hướng dẫn kỹ năng thực hành dựa trên những hình ảnh minh họa cụ thể rõ ràng

Mặc dù tài liệu này đã được các tác giả sử dụng trong nhiều khóa học và được cập nhật thường xuyên sau mỗi khóa học nhưng chắc chắn vẫn còn những khiếm khuyết cần được bổ sung, hoàn chỉnh Chúng tôi rất mong các bạn đọc xa gần đóng góp và cho những ý kiến quý báu để lần tái bản sau, cuốn sách được hoàn thiện hơn

Hà Nội, tháng 09 năm 2014

Thay mặt các tác giả Ths Nguyễn Trung Kiên

HUPH

MỤC LỤC

LỜI NÓI ĐẦU III DANH MỤC HÌNH IX

BÀI 1: KIẾN THỨC CƠ BẢN VỀ MÁY TÍNH 1

1 G IỚI THIỆU 1

2 M ÁY TÍNH 1

2.1 Định nghĩa 1

2.2 Phân loại máy tính 2

2.3 Các thành phần cơ bản của máy tính 4

3 T IÊU CHÍ CHO VIỆC LỰA CHỌN MÁY TÍNH 10

3.1 Lựa chọn máy tính 10

3.2 Lựa chọn máy tính cho người dùng tại văn phòng 11

3.3 Lựa chọn cho máy tính xách tay 14

3.4 Một số tiêu chí khác cho máy tính cá nhân 16

3.5 Hệ thống máy tính cho các ứng dụng chăm sóc sức khỏe 16

4 G IỚI THIỆU VỀ CÔNG NGHỆ ĐIỆN TOÁN ĐÁM MÂY VÀ XU HƯỚNG SMAC 18

5 C ÂU HỎI ÔN TẬP 22

6 T ÀI LIỆU THAM KHẢO 22

BÀI 2: PHẦN CỨNG 23

1 G IỚI THIỆU 23

2 P HẦN CỨNG 23

3 C ÁC THÀNH PHẦN CỦA PHẦN CỨNG MÁY TÍNH 23

3.1 Bo mạch chủ (main board) 24

3.2 Các thiết bị nhập/xuất 25

3.3 Các cổng nhập/xuất 28

3.4 Thiết bị lưu trữ 33

3.5 Bộ vi xử lý trung tâm (CPU) 35

4 C ÂU HỎI ÔN TẬP 38

5 T ÀI LIỆU THAM KHẢO 39

BÀI 3: PHẦN MỀM 40

1 G IỚI THIỆU 40

2 P HẦN MỀM 40

3 P HẦN MỀM ỨNG DỤNG 41

3.1 Định nghĩa 41

HUPH

3.2 Phân loại phần mềm ứng dụng 42

4 P HẦN MỀM HỆ THỐNG 51

4.1 Hệ điều hành 51

4.2 Chương trình tiện ích 56

4.3 Các loại hệ điều hành 56

5 H Ệ THỐNG TẬP TIN 59

5.1 Tập tin 60

5.2 Tập tin và tiện ích mở rộng 60

5.3 Quyền tập tin 60

5.4 Kích thước tập tin 60

5.5 Quản lý nhóm tập tin 61

6 C ÂU HỎI ÔN TẬP 61

7 T ÀI LIỆU THAM KHẢO 62

BÀI 4: HỆ THỐNG MẠNG 64

1 G IỚI THIỆU 64

2 M ẠNG MÁY TÍNH 64

2.1 Ví dụ về một mạng máy tính 64

2.2 Ứng dụng mạng máy tính 65

2.3 Kết nối thiết bị tới một mạng 67

3 M ẠNG DÂY VÀ MẠNG KHÔNG DÂY 67

3.1 Tốc độ kết nối 68

3.2 Nhà cung cấp dịch vụ internet (ISP) 69

4 Đ ỊA CHỈ IP 69

4.1 Cấu trúc địa chỉ IP 70

4.2 Quản lý địa chỉ IP ở các cấp độ mạng 71

4.3 Dùng chung IP trên Internet 72

4.4 Cách để lấy địa chỉ IP 72

5 T ÊN MIỀN (D OMAIN NAME ) 73

5.1 Định nghĩa 73

5.2 Hệ thống tên miền (DNS) 74

5.3 Kết hợp DNS và IP 75

6 P HÂN LOẠI MẠNG 76

6.1 Mạng nội bộ LAN 76

6.2 Mạng diện rộng WAN 76

6.3 Mạng đô thị MAN 77

HUPH

7.1 Mạng hình sao 78

7.2 Mạng trục tuyến (bus) 78

7.3 Mạng hình vòng (ring) 78

8 C ÁC CHUẨN VÀ GIAO THỨC MẠNG 79

8.1 Viện kỹ nghệ điện và điện tử (IEEE) 79

8.2 Các chuẩn kết nối 79

8.3 Các chuẩn mạng 80

9 K ẾT NỐI KHÔNG DÂY 83

9.1 Định nghĩa 83

9.2 Tính năng không dây 84

9.3 Cài đặt mạng không dây 84

10 P HẦN CỨNG CỦA MẠNG 85

10.1 Cạc mạng (NIC) 86

10.2 Bộ chuyển mạch (switch) 86

10.3 Bộ định tuyến (Router) 87

10.4 Thiết bị ISP 88

10.5 Máy chủ (Server) 89

10.6 Bảo vệ sốc điện (Surge Protector) 90

10.7 Bộ lưu điện (UPS) 90

11 C ÁC MÔ HÌNH MẠNG LOGIC 91

11.1 Mô hình tham chiếu kết nối các hệ thống mở (OSI) 92

11.2 Các tầng của mẫu mô hình 93

11.3 Mô hình OSI và ngành Y tế 96

12 C ÂU HỎI ÔN TẬP 97

13 T ÀI LIỆU THAM KHẢO 97

BÀI 5: BẢO MẬT 99

1 G IỚI THIỆU 99

2 N HỮNG MỐI ĐE DỌA BẢO MẬT 99

2.1 Virus 100

2.2 Sâu máy tính (Worms) 101

2.3 Trojan 101

2.4 Phần mềm gián điệp (spyware) 102

2.5 Phần mềm quảng cáo (Adware) 103

3 C ÁCH THỨC HOẠT ĐỘNG CỦA H ACKER 103

4 G IẢM THIỂU CÁC MỐI QUAN TÂM VỀ BẢO MẬT 106

4.1 Chính sách an ninh 106

HUPH

4.2 Chứng thực người dùng 107

4.3 Tường lửa 107

4.4 Phần mềm diệt virus 108

4.5 Hệ thống ngăn ngừa xâm nhập (IPS) 110

4.6 Mã hóa thông tin liên lạc 111

5 A N NINH MẠNG KHÔNG DÂY 111

6 B ẢO MẬT CHO CÁC ỨNG DỤNG TRONG CHĂM SÓC SỨC KHỎE 112

6.1 Bảo mật dữ liệu y tế 113

6.2 Hệ thống bệnh án điện tử 113

6.3 Sử dụng bệnh án điện tử 113

6.4 Một số vấn đề bảo mật bệnh án điện tử 114

7 C ÂU HỎI ÔN TẬP 116

8 T ÀI LIỆU THAM KHẢO 116

BÀI 6: HỆ THỐNG THÔNG TIN 118

1 G IỚI THIỆU 118

2 G IỚI THIỆU HỆ THỐNG THÔNG TIN 118

2.1 Dữ liệu, thông tin và tri thức 118

2.2 Hệ thống 120

2.3 Hệ thống thông tin 121

3 C ÁC CẤU PHẦN CỦA HỆ THỐNG THÔNG TIN 121

3.1 Qui trình 121

3.2 Con người (các bên liên quan) 122

4 X ÂY DỰNG HỆ THỐNG 125

4.1 Lập kế hoạch 126

4.2 Phân tích hệ thống 126

4.3 Thiết kế hệ thống 127

4.4 Thực thi hệ thống 129

4.5 Hỗ trợ bảo mật hệ thống 130

5 K IỂM ĐỊNH VÀ ĐÁNH GIÁ HỆ THỐNG 130

5.1 Kế hoạch kiểm định 131

5.2 Kiểm định các trường hợp 131

5.3 Trình tự kiểm định 132

5.4 Kiểm định người dùng 132

5.5 Phân loại kiểm định kiểm định 133

5.6 Kiểm định hoạt động của hệ thống 133

HUPH

6.1 Hỗ trợ người dùng 134

6.2 Bảo trì hệ thống 135

6.3 Bảo mật hệ thống 136

7 H Ệ THỐNG THÔNG TIN CHUYÊN NGÀNH 138

7.1 Hệ thống thông tin trong chăm sóc sức khỏe 139

7.2 Hệ thống thông tin bệnh viện 139

8 C ÂU HỎI ÔN TẬP 141

9 T ÀI LIỆU THAM KHẢO 141

HUPH

DANH MỤC HÌNH

Hình 1.1: Một người đàn ông đang thực hiện tính toán 2

Hình 1.2: Một số loại máy tính 2

Hình 1.3: Siêu máy tính và máy tính lớn 3

Hình 1.4: Một số thiết bị có máy tính nhúng 4

Hình 1.5: Bàn phím, chuột máy tính 5

Hình 1.6: Thiết bị đầu ra: Máy in và Màn hình 5

Hình 1.7: Ví dụ về một Motherboard (Bo mạch chủ) 6

Hình 1.8: Bộ vi xử lý 6

Hình 1.9: Ram máy tính 7

Hình 1.10: Đĩa DVD và USB 8

Hình 1.11: USB plug type A 8

Hình 1.12: Phần mềm soạn thảo văn bản 9

Hình 1.13: Các loại cây máy tính 12

Hình 1.14: Màn hình LCD 13

Hình 1.15: Máy in 14

Hình 2.1: Các thành phần của phần cứng máy tính 23

Hình 2.2: Ví dụ về Bo mạch chủ 24

Hình 2.3: Máy CT chụp cắt lớp vi tính 26

Hình 2.4: Máy quét PET 27

Hình 2.5: Chụp cộng hưởng từ 27

Hình 2.6: Thiết bị siêu âm 28

Hình 2.7: Máy điện tâm đồ 28

Hình 2.8: Cổng PS2 29

Hình 2.9:Cổng VGA 29

Hình 2.10: Cổng DVD và HDMI 29

Hình 2.11: Cổng USB 2.0 và 3.0 30

Hình 2.12: Loại đầu nối 4 chân (trái) và 6 chân (phải) của FireWire 400 31

HUPH

Hình 2.14: Cổng Parallel 25 chân trên máy tính xách tay 32

Hình 2.15: Cổng DB-9 33

Hình 2.16: CPU máy tính 35

Hình 2.17: Bên trong CPU có 12 đường truyền dữ liệu gọi là Data Bus có 12 bit 36

Hình 2.18: Minh hoạ về tốc độ xử lý (Speed CPU) và tốc độ Bus (FSB) của CPU 36

Hình 2.19: Bộ nhớ đệm 37

Hình 3.1: Phần mềm soạn thảo văn bản Microsoft Word 2013 43

Hình 3.2: Bảng tính điện tử Microsoft Excel 2013 43

Hình 3.3: Phần mềm trình bày Microsoft Powerpoint 44

Hình 3.4: Phần mềm quản lý dự án 44

Hình 3.5: Phần mềm thống kê SPSS 45

Hình 3.6: Phần mềm Desktop Publishing 45

Hình 3.7: Phần mềm mã nguồn mở chỉnh sửa hình ảnh 46

Hình 3.8: Phần mềm chỉnh sửa video 46

Hình 3.9: Phần mềm mail Thunderbird 47

Hình 3.10: IBM Watson 48

Hình 3.11: VistA 49

Hình 3.12: Chuẩn đoán hình ảnh 50

Hình 3.13: Khởi động máy tính 52

Hình 3.14: Hoạt động hệ thống 55

Hình 3.15: Windows 8.1 57

Hình 3.16: Mac OS X 10.6 57

Hình 3.17: Cửa số giao diện KDE 4 58

Hình 3.18: Hệ điều hành Android 4.4 59

Hình 4.1: Ví dụ mạng máy tính hiện đại 64

Hình 4.2: Dây cáp mạng 68

Hình 4.3: Sơ đồ mạng không dây 85

Hình 4.4: Cạc Mạng internet 86

Hình 4.5: Mô hình mạng có Switch 86

HUPH

Hình 4.6: Router 87

Hình 4.7: Ví dụ thiết bị ISP từ nhà cung cấp 89

Hình 4.8: Bộ lưu trữ điện UPS 91

Hình 5.1: Tường lửa 108

Hình 5.2: An toàn hệ thống phát hiện xâm nhập Cisco 110

HUPH

BÀI 1: KIẾN THỨC CƠ BẢN VỀ MÁY TÍNH

MỤC TIÊU

Sau khi học xong bài học này, học viên có thể:

1 Trình bày được định nghĩa Máy tính

2 Phân biệt được các loại Máy tính

3 Xác định được các thành phần cơ bản của Máy tính

4 Mô tả qui trình lựa chọn phần mềm, phần cứng khi chọn mua máy tính

5 Giới thiệu về công nghệ điện toán đám mây và xu hướng SMAC

1 Giới thiệu

Trong bài này, chúng tôi sẽ giới thiệu các khái niệm và thuật ngữ, các thành phần cơ bản của máy tính, bao gồm cả về phần cứng và phần mềm Bên cạnh đó, việc hướng dẫn lựa chọn máy tính để bàn, máy tính xách tay và máy chủ cũng sẽ được thảo luận Cuối cùng, chúng tôi sẽ trình bày về công nghệ điện toán đám mây và xu hướng SMAC hiện nay

2 Máy tính

2.1 Định nghĩa

Máy tính còn được gọi là máy vi tính hay máy điện toán, là những thiết bị hay hệ thống dùng để tính toán hay kiểm soát các hoạt động mà có thể biểu diễn dưới dạng số hay quy luật lôgic Máy tính được lắp ghép bởi các thành phần có thể thực hiện các chức năng đơn giản đã định nghĩa trước Quá trình tác động tương hỗ phức tạp của các thành phần này tạo cho máy tính một khả năng xử lý thông tin Nếu được thiết lập chính xác (thông qua các chương trình máy tính) máy tính có thể mô phỏng lại một số khía cạnh của một vấn đề hay của một hệ thống Trong trường hợp này, khi được cung cấp một bộ dữ liệu thích hợp nó có thể tự động giải quyết vấn đề hay dự đoán trước sự thay đổi của hệ thống Khoa học nghiên cứu về lý thuyết, thiết kế và ứng dụng của máy tính được gọi là khoa học máy tính, hay khoa học điện toán

HUPH

Từ "máy tính" (computer) đầu tiên được dùng cho những người tính toán số học, có hoặc không có sự trợ giúp của máy móc, nhưng hiện nay nó hoàn toàn có nghĩa là một loại máy móc

Hình 1.1: Một người đàn ông đang thực hiện tính toán

Đầu tiên, máy tính chỉ giải các bài toán số học, nhưng máy tính hiện đại làm được nhiều hơn thế Đến những năm 1990, khái niệm máy tính đã thực sự tách rời khỏi khái niệm điện toán và trở thành một ngành khoa học riêng biệt với nhiều lĩnh vực đa dạng hơn ngành điện toán thông thường và được gọi là Công nghệ thông tin

2.2 Phân loại máy tính

Những chiếc máy tính đầu tiên có kích thước rất lớn và chi phí mua cũng khá lớn Các

cơ quan chính phủ, các trường đại học và các tập đoàn lớn đã phát triển những chiếc máy tính này Trong những năm 1970, máy tính cá nhân đã được giới thiệu Ban đầu, chỉ có các doanh nghiệp sử dụng và cuối cùng trở thành phổ biến vào những năm

Máy tính để bàn (Desktop) là những chiếc máy tính cá nhân đầu tiên, sau đó máy tính xách tay đã được giới thiệu Netbook là một loại máy tính siêu di động có giá thấp và

được thu nhỏ với mục đích chính là thực hiện một số chức năng cơ bản để xử lý văn bản và sử dụng internet Netbook là một dạng máy tính xách tay, kích thước nhỏ, giá

thành thấp, hiệu năng không cao Máy tính bảng có màn hình cảm ứng, thường rất nhỏ

và nhẹ, có thể có bàn phím hoặc không IPad của Apple là một trong những máy tính bảng mới nhất được giới thiệu

Ngày nay, máy tính cá nhân đã trở nên phổ biến hơn với sự ra đời của điện toán di động và điện thoại thông minh Những chiếc điện thoại di động ban đầu không được coi như là các máy tính cá nhân, nhưng bây giờ điện thoại thông minh có chức năng

và hệ thống tương tự như máy tính cá nhân Chúng có một hệ điều hành, bộ nhớ lớn, kết nối mạng và các ứng dụng Máy tính cá nhân ngày càng trở nên nhanh hơn, mạnh hơn và nhỏ hơn cùng với sự tiến bộ công nghệ

Một loại máy tính khác là các máy tính cỡ lớn Chúng gần như tương tự như máy tính

để bàn, máy tính xách tay nhưng lớn hơn, nhanh hơn và được sử dụng cho các tập đoàn hoặc chính phủ Những chiếc máy tính này có thể tính toán, lưu trữ và xử lý một lượng lớn dữ liệu

Siêu máy tính Columbia Máy tính lớn (Mainframe) IBM 704

Hình 1.3: Siêu máy tính và máy tính lớn

Máy tính lớn và các máy chủ có thể xử lý một lượng lớn dữ liệu Siêu máy tính có thể thực hiện các tính toán rất nhanh chóng trên số lượng lớn dữ liệu Với sự phát triển của công nghệ, sức mạnh của một máy tính cá nhân đã tiếp cận gần sức mạnh của siêu máy tính và máy tính lớn của cách đấy không lâu Ngày nay, các siêu máy tính và máy

HUPH

tính lớn có khả năng xử lý dữ liệu và tính toán nhiều hơn do các ứng dụng hiện đại đòi hỏi điều đó Ví dụ để đưa ra các dự báo về mô hình thời tiết trong nhiều ngày, các nhà khí tượng đòi hỏi phải có những hệ thống máy tính lớn để phân tích và thực hiện các

mô hình dự báo từ lượng số liệu vệ tinh, quan trắc rất lớn và thay đổi theo từng phút

Hình 1.4: Một số thiết bị có máy tính nhúng

Một loại máy tính khác nữa là máy tính nhúng Chúng được nhúng bên trong các thiết

bị thông thường khác được gọi là bộ vi điều khiển (microcontroller) hay máy tính nhúng (embedded computer) Máy tính nhúng có ở khắp mọi nơi Hầu hết các thiết bị điện tử ngày nay là máy tính - tất cả mọi thứ từ lò vi sóng đến đầu đĩa DVD, máy nghe nhạc MP3 đến bộ chống bó cứng hệ thống phanh Tất cả các loại thiết bị, máy móc điện tử đều chứa các máy tính nhúng Những máy tính này không phải là dùng cho những mục đích chung như máy tính để bàn của chúng ta Thay vào đó, chúng có một chức năng cụ thể với đầu vào rất hạn chế (chẳng hạn như tải bài hát, chơi, tạm dừng, chuyển tiếp và các nút trên một đầu đĩa DVD) Thiết bị điện tử đã được lập trình bởi các nhà sản xuất để thực hiện nhiệm vụ cụ thể, an toàn và chính xác - đặc biệt là những thiết bị nằm trong thiết bị y tế

2.3 Các thành phần cơ bản của máy tính

Máy tính bao gồm phần cứng và phần mềm Phần cứng có thể được hiểu đơn giản là tất cả các phần trong một hệ máy tính mà chúng ta có thể thấy hoặc sờ được Phần mềm bao gồm các chương trình chạy trên phần cứng và giúp máy tính hoạt động hiệu quả

HUPH

Các thiết bị đầu vào

Một kiểu phần cứng máy tính là thiết bị đầu vào Đó là các bộ phận thu nhập dữ liệu hay mệnh lệnh như là bàn phím, chuột Có rất nhiều cách khác nhau người dùng có thể thực hiện điều này với một máy tính chẳng hạn tổ hợp phím trên bàn phím, nhấn chuột, chạm vào màn hình cảm ứng, nói vào một microphone, nhập tập tin từ một máy ảnh, chạm vào hoặc viết với một bút stylus và quét một bức ảnh hoặc tài liệu Đầu vào sau đó được máy tính xử lý và thực hiện các hành động hợp lý Ví dụ, nếu nhấn chuột vào nút ở cửa hàng trực tuyến yêu thích, máy tính làm điều gì đó để đáp ứng, như thêm một mục vào giỏ mua hàng

Hình 1.5: Bàn phím, chuột máy tính Các thiết bị đầu ra

Các thiết bị hiển thị đầu ra là các bộ phận trả lời, phát tín hiệu hay thực thi lệnh ra bên ngoài như là màn hình, máy in, loa Khi sử dụng một máy tính cá nhân, đầu vào được cung cấp liên tục thông qua bàn phím và chuột và kết quả hành động này được hiển thị trên màn hình máy tính Khi gõ một tài liệu Microsoft Word, mỗi kết quả phím tắt trong một kí tự xuất hiện trên màn hình của bạn Tương tự như vậy, nếu đầu ra từ máy tính của bạn không sử dụng màn hình thì sẽ xuất hiện lên màn hình máy chiếu Máy in

là một cách khác để có được đầu ra từ máy tính Âm thanh là một cách khác để nhận được đầu ra từ máy tính

Hình 1.6: Thiết bị đầu ra: Máy in và Màn hình

HUPH

Bo mạch chủ

Bo mạch chủ là trung tâm của máy tính Nó bao gồm tất cả các bộ phận của máy tính

và cung cấp các kết nối tới thiết bị ngoại vi Bo mạch chủ chứa bộ xử lý trung tâm, bộ nhớ, các kết nối và các khe cắm mở rộng

Hình 1.7: Ví dụ về một Motherboard (Bo mạch chủ)

Bộ vi xử lý CPU (Central Processing Unit: đơn vị xử lý trung tâm), là bộ não của máy tính Nó điều khiển tất cả các chức năng của máy tính và thực hiện tất cả các hoạt động Tốc độ CPU được đo bằng đơn vị hezt (Hz) hay gigahertz (GHz), giá trị của con

số này càng lớn thì CPU hoạt động càng nhanh Một hertz (Hz) được hiểu là một dao động trong mỗi giây, còn một gigahertz là 1 tỷ dao động trong mỗi giây Tuy nhiên tốc độ CPU không chỉ được đo lường bằng giá trị Hz hay GHz bởi CPU của mỗi hãng

sẽ có những công nghệ cải thiện hiệu năng khác nhau nhằm làm tăng thông lượng dữ liệu theo cách riêng

Hình 1.8: Bộ vi xử lý

CPU xử lý nhanh sẽ giúp cho một hệ thống máy tính xử lý nhanh chóng nhưng không phải là yếu tố duy nhất quyết định tốc độ máy tính Chúng ta sẽ nói về các yếu tố khác

HUPH

ảnh hưởng đến hiệu suất ngoài tốc độ xử lý Ngày nay, các hệ thống máy tính hiện đại

có nhiều lõi hoặc bộ vi xử lý Khi một máy tính có nhiều lõi, nó có thể thực hiện nhiều hướng dẫn đồng thời tốc độ tổng thể máy tính được cải thiện đáng kể

Bộ nhớ

Một phần khác của phần cứng là bộ nhớ Có hai loại bộ nhớ:

- RAM là loại bộ nhớ đọc ghi, là bộ nhớ mà một máy tính cần có Nó được sử dụng để lưu trữ chương trình và dữ liệu cần thiết để máy tính có thể thực hiện các chương trình nhưng không ổn định và bị mất các thông tin khi điện bị ngắt

- Bộ nhớ chỉ đọc (ROM) là một loại thiết bị lưu trữ dùng trong máy tính và các thiết bị khác Nó có tên như vậy vì không dễ để ghi thông tin lên nó Không giống như RAM, thông tin trên ROM vẫn được duy trì dù nguồn điện cấp không còn

Hình 1.9: Ram máy tính

Máy tính có thể có nhiều kiểu bộ nhớ Bộ nhớ đệm là bộ nhớ rất nhỏ, tạm thời và nhanh Khi một bộ nhớ đệm càng gần với CPU thì nó chạy rất nhanh Bổ sung thêm RAM hoặc bộ nhớ có thể giúp tăng tốc độ máy tính của bạn vì nó cung cấp nhiều không gian hơn cho các chương trình để chạy Nếu không có đủ không gian, máy tính

sẽ tải một phần của những gì đang chạy vào bộ nhớ và chuyển đổi nó ra cho một phần khác khi bạn cần nó Hoạt động chuyển đổi này có thể làm chậm máy tính của bạn đáng kể Lý tưởng nhất là có đủ bộ nhớ RAM trong máy tính của bạn để chạy phần lớn những gì bạn muốn thực hiện hoặc chạy tại một thời điểm nhất định

Hãy nhớ rằng RAM nắm giữ tất cả các chương trình khi chúng chạy, nhưng không phải là nơi chương trình được lưu trữ vĩnh viễn Ví dụ, nếu bạn đang chỉnh sửa một tài liệu bằng cách sử dụng một trình xử lý, bộ vi xử lý đang chạy trong bộ nhớ và tài liệu

HUPH

của bạn cũng được lưu trữ trong bộ nhớ Đó là lý do tại sao bạn phải lưu tài liệu của bạn cho nó để tồn tại sau khi các chương trình xử lý văn bản kết thúc

Một số loại lưu trữ khác liên quan đến máy tính của bạn là Thiết bị lưu trữ di động

Chúng bao gồm tất cả mọi thứ từ đĩa mềm tới ổ đĩa quang, USB flash Hiện này, USB flash được sử dụng nhiều nhất Ổ USB flash là ổ đĩa di động nhỏ mà bạn có thể cắm vào cổng USB của máy tính Tất cả các thiết bị di động cho phép người dùng lưu trữ

dữ liệu như video, hình ảnh, và sao lưu Lưu trữ di động cũng cung cấp một cách để truyền dữ liệu và các tập tin từ một máy tính khác vào Ví dụ, nếu bạn chụp ảnh của một sự kiện và tải về các hình ảnh vào máy tính của bạn, bạn có thể lưu chúng vào một đĩa DVD và cung cấp cho các DVD cho bạn bè của bạn để họ có thể có những bức ảnh như vậy

Hình 1.10: Đĩa DVD và USB

Các phần khác của phần cứng máy tính là các Kết nối và các Cổng Cổng là cách để

kết nối các thiết bị ngoại vi máy tính của bạn Ví dụ màn hình, bàn phím, thiết bị chuột, máy in và kết nối mạng USB là cổng kết nối rất nhanh và thường được sử dụng để kết nối các thiết bị này Các cổng cho video, âm thanh, tường lửa (Firewire)

và các kết nối sử dụng cho các mạng, chẳng hạn như internet hoặc cổng modem

Hình 1.11: USB plug type A

hành Bạn đã từng gặp sự cố với hệ điều hành của bạn chưa? Nếu bạn đã từng bị rồi

thì bạn biết rằng máy tính của bạn không thể chạy mà không có OS Chức năng của

OS là để phối hợp tất cả các chức năng của máy tính Nó là lớp nằm giữa các chương trình khác mà bạn muốn chạy và phần cứng Hệ điều hành là một cách để người dùng

tương tác với máy tính

Ngày nay chúng ta đã khá quen với hệ điều hành có giao diện người dùng đồ họa có nghĩa là chúng ta tương tác với chúng bằng cách sử dụng chuột và bàn phím Nhưng vẫn còn có những hệ điều hành mà chỉ cần sử dụng câu lệnh - một số ví dụ là hệ điều

hành DOS, UNIX và Linux Một trong những OS rất phổ biến là Microsoft Windows

Bạn có thể cũng đã nhìn thấy các hệ điều hành chạy trên máy tính Mac và bạn có thể nhìn thấy ngay cả Linux, đó là phiên bản mã nguồn mở của hệ điều hành được gọi là UNIX

Phần mềm ứng dụng

Một loại phần mềm khác cũng chạy trên máy tính là phần mềm ứng dụng Ứng dụng

là những gì mà máy tính làm cho tất cả người dùng thấy thích thú Đó là những lý do chúng ta sử dụng máy tính cho công việc, mạng xã hội và giải trí Có rất nhiều loại ứng dụng có sẵn mà không thể liệt kê tất cả Nhưng một số ví dụ mà bạn có thể đã sử dụng như xử lý văn bản, bệnh án điện tử, bảng tính, trình duyệt web và các trò chơi video Hầu hết các phần mềm mà bạn chạy trên máy tính của bạn là phần mềm ứng dụng

Hình 1.12: Phần mềm soạn thảo văn bản

HUPH

Mạng và cơ sở dữ liệu

Mạng và cơ sở dữ liệu được sử dụng trên nhiều máy tính và là một sự kết hợp của cả phần cứng và phần mềm Mạng kết nối tới các máy tính khác và kết nối tới Internet thông qua cổng phần cứng trên máy tính

Cáp kết nối máy tính với các router và kết nối mạng khác Các hệ điều hành của máy tính và mạng phối hợp các hoạt động mạng Cơ sở dữ liệu thường là các phần của các ứng dụng lớn Bạn có thể không có ứng dụng trên máy tính của bạn nhưng bạn có thể kết nối với một máy tính khác, đặc biệt là trực tuyến Cơ sở dữ liệu yêu cầu một máy chủ là một máy tính có khả năng lưu trữ cao cùng với một hệ thống quản lý cơ sở dữ liệu Cơ sở dữ liệu giúp lưu trữ và truy xuất dữ liệu một cách nhanh chóng và dễ dàng hơn nhiều so với một tập tin hoặc một bảng tính

Phần mềm và phần cứng máy tính làm việc với nhau để tạo ra một hệ thống hữu ích cho người dùng Phần mềm là một giao diện giữa người dùng và máy tính Nếu các ứng dụng không dễ sử dụng, người dùng sẽ không sử dụng máy tính Nếu phần cứng chậm, mọi người sẽ không sử dụng các ứng dụng bởi vì nó sẽ mất nhiều thời gian để chạy chúng Vì vậy, điều quan trọng là phải có một sự cân bằng giữa phần cứng để có thể hỗ trợ các loại ứng dụng mà bạn muốn chạy và các ứng dụng phải có ý nghĩa cũng như dễ sử dụng

3 Tiêu chí cho việc lựa chọn máy tính

3.1 Lựa chọn máy tính

Hiện nay, việc lựa chọn một máy tính tốt phù hợp cho tất cả nhu cầu của người sử dụng không phải dễ dàng Thực tế cho thấy, những máy tính tốt nhất ngày hôm nay có thể không phải là tốt nhất trong sáu tháng hay một năm sau đó Thường các máy tính mới nhất và nhanh nhất là những cái đắt nhất Do vậy, hầu hết người dùng thấy rằng máy tính cũ và chậm hơn một chút là phù hợp hơn cho ngân sách của họ Trước khi mua một máy tính, bạn cần phải cân nhắc một số vấn đề sau:

- Xác định ngân sách của bạn và sau đó chọn một máy tính nằm trong mức giá

mà bạn đưa ra và phù hợp với nhu cầu của bạn

HUPH

- Những gì bạn muốn làm với một chiếc máy tính? Một người sử dụng máy tính

ở nhà hoặc cho công việc nói chung sẽ khác với một người dùng để chơi game, xem phim giải trí

- Bạn muốn xác định những ứng dụng của mình để xem nhu cầu tối thiểu ở đây

là gì Tuy nhiên, điều đó không phải luôn luôn hữu ích vì bạn thường muốn một cái gì đó lớn hơn và nhanh hơn so với mức tối thiểu

- Bạn cũng sẽ suy nghĩ là bạn muốn lưu trữ bao nhiêu dữ liệu trên máy tính Bạn

có rất nhiều ứng dụng, hình ảnh và video? Có thể bạn muốn lưu trữ nhiều hơn

sẽ có thể có được một bộ xử lý lõi tứ (4 bộ vi xử lý) Intel Core i7 là máy tính để bàn nhanh nhất CPU-bốn và sáu lõi chip, sử dụng siêu phân luồng tăng "gấp đôi" số lượng

vi xử lý Bộ vi xử lý Core i5 là lõi tứ với siêu phân luồng AMD Phenom II X4 là lõi

tứ nhanh nhất của AMD Phenom II X3 là lõi ba và Phenom II X2 là lõi kép IMac mới nhất có chip Intel Core i7 Windows 7 cần ít nhất 1 GB bộ nhớ RAM

Cây máy tính

Hầu hết thời gian, người sử dụng không quan tâm đến những cây máy tính mà họ có nhưng đối với những người quan tâm đến không gian làm việc nhiều thì những máy tính tất cả trong một (all in one) sẽ là một lựa chọn hấp dẫn Những máy tính AIO dưới đây là những máy tính đã được tích hợp với cả màn hình, vì vậy không có những cây máy tính riêng biệt

HUPH

Cây máy tính AIO Cây máy tính nhỏ Apple

Hình 1.13: Các loại cây máy tính

Cạc màn hình

Những chiếc máy tính rẻ hơn thì dùng cạc màn hình tích hợp, nghĩa là không có một cạc màn hình riêng biệt hoặc rời rạc Điều này chỉ tốt cho các máy tính không cần phải chạy những ứng dụng đồ họa, nhưng nếu bạn muốn chơi game với giao diện đồ họa cao thì bạn cần có một cạc màn hình Chiếc cạc màn hình này có thể có bộ nhớ riêng hoặc sử dụng chung với bộ nhớ RAM hoặc cả hai RAM video được chia sẻ có nghĩa

là cạc màn hình sẽ "chia sẻ" RAM máy tính thường xuyên Điều này sẽ để lại ít RAM

có sẵn cho máy tính của bạn Nếu bạn sử dụng ứng dụng đồ họa chuyên sâu, có thể bạn sẽ muốn có một cạc màn hình sử dụng bộ nhớ riêng mà không cần chia sẻ với bất

HUPH

Hình 1.14: Màn hình LCD

Bạn có kế hoạch chơi nhiều trò chơi hoặc xem rất nhiều video, bạn sẽ muốn có một màn hình sáng hơn DVI là một chuẩn kết nối tới máy tính của bạn, nhưng các kết nối HDMI có thể được sử dụng để kết nối màn hình với một máy nghe nhạc Blu-ray, hệ thống trò chơi video, truyền hình cáp / hộp vệ tinh DVR dựa trên HD Kết nối HDMI

là tiêu chuẩn trên hầu hết các màn hình hiện nay Một số màn hình có cổng USB, bạn

có thể sử dụng để kết nối bàn phím và chuột của bạn

Máy in

Máy in có nhiều loại giá từ rẻ tiền đến đắt tiền Lựa chọn đúng máy in phụ thuộc vào nhu cầu của bạn Đối với người dùng gia đình, máy in phun mực là một lựa chọn tốt Chúng rẻ tiền và in được màu Tuy nhiên, máy chậm hơn máy in laser Đối với một mạng máy tính tại một văn phòng, một máy in laser là một lựa chọn tốt hơn Chúng in nhanh và nhiều hơn, có thể xử lý công việc in ấn nhiều hơn và sẽ kéo dài hơn một máy

in phun (dựa trên số lượng trang in) Máy in laser màu là vô cùng tốn kém Các doanh nghiệp thường lựa chọn mua một máy in phun mực rẻ hơn cho in ấn mầu sắc thường xuyên và sử dụng một máy in laser cho công việc in ấn màu đen và trắng hàng ngày Đối với văn phòng hoặc doanh nghiệp nhỏ các máy in tích hợp tất cả trong một như máy photocopy, máy quét và fax (cơ bản là một máy in và máy quét kết hợp với một kết nối đường dây điện thoại) là một lựa chọn

HUPH

Máy in phun mực Máy in Laser

Hình 1.15: Máy in

Để đánh giá máy in phù hợp, chúng ta phải rà soát thông số kỹ thuật:

- Độ phân giải được đo trong DPI hoặc chấm trên mỗi inch Độ phân giải cao hơn có nghĩa là sắc nét hơn, đầu ra chi tiết hơn Nếu bạn chỉ đang in tài liệu văn bản, độ phân giải là không quan trọng khi bạn đang in hình ảnh chi tiết

- Tốc độ in được đo bằng số trang mỗi phút Điều này có thể không được quan tâm nhiều cho một máy in ở nhà so với một máy in mạng văn phòng

- Máy in có thể kết nối trực tiếp đến một máy tính sử dụng kết nối USB Máy tính cũng có thể kết nối với máy in thông qua mạng hoặc không dây hoặc thông qua Ethernet

Điều quan trọng là đánh giá chi phí để in cũng như giá của máy in Hộp mực máy in

có thể tốn kém, bạn sẽ muốn biết với mỗi lần đổ mực bạn có thể in bao nhiêu trang Một máy in rẻ hơn mà có chi phí cao để in có thể đắt hơn về lâu dài hơn so với một máy in với giá cao hơn nhưng chi phí thấp hơn để in

3.3 Lựa chọn cho máy tính xách tay

Đối với một ngân sách khoảng 21 triệu đồng, với những tính năng và tùy chọn cho một máy tính xách tay sẽ không giống như một máy tính để bàn Máy tính xách tay thường ít mạnh mẽ và có ít lưu trữ và bộ nhớ hơn so với máy tính để bàn với mức giá tương tự Đây là giá bạn phải trả cho tính di động Các yếu tố hình thức của một máy tính xách tay là nhỏ hơn nhiều và mỏng hơn so với một để bàn, vì vậy tất cả mọi thứ trong đó phải nhỏ là tốt Với màn hình, kích thước màn hình phổ biến nhất cho một máy tính xách tay ngày nay là 14 inch Hầu hết đều có chip vi xử lý lõi kép, lõi tứ

HUPH

Một số netbook giá rẻ có thể chỉ có một bộ vi xử lý duy nhất Số lượng RAM, dung lượng ổ đĩa cứng thường ít hơn trên máy tính xách tay

Ổ đĩa cứng (HDD): Các ổ đĩa cứng truyền thống là lựa chọn ít tốn kém nhất Nó có một đĩa di chuyển rất giống với một máy ghi âm; các bộ phận chuyển động tạo ra nhiệt khi chúng quay Máy tính xách tay có phải cần có quạt làm mát ổ đĩa

Ổ đĩa thể rắn (SSD) là lựa chọn mới cho các ổ đĩa cứng Nó có sẵn trên máy tính xách tay hiện nay, nhiều hơn là trên máy tính để bàn Lợi thế cho các ổ đĩa thể rắn là không

có bộ phận chuyển động nên giữ máy tính mát hơn nhiều Điều này thực sự tốt cho máy tính xách tay do nó không cần nhiều điện để quạt mát nó, giúp tăng tuổi thọ pin máy tính Ổ đĩa trạng thái rắn có thể chạy nhanh hơn nhưng chúng luôn luôn đắt hơn ổ đĩa cứng truyền thống

Do mạng lưới internet hiện nay phát triển rất mạnh, hầu hết các phần mềm mới, âm nhạc và video được tải xuống và sử dụng nên ổ đĩa CD hoặc DVD là không cần thiết Tuy nhiên, nó vẫn còn hữu ích cho những lần cài đặt phần mềm mới hoặc xem một đoạn video trên một đĩa DVD Ngoài ra, ổ đĩa Blu-ray có sẵn trên máy tính xách tay đời cao hơn

Kết nối tới mạng trên một máy tính xách tay có thể được thực hiện bằng nhiều cách khác nhau và tương tự như khi kết nối tới một mạng tới một máy tính để bàn Giống như với một máy tính để bàn, máy tính xách tay có cổng để một modem và một để cho internet Hầu hết các máy tính xách tay ngày nay đã được tích hợp cạc wifi và một

số thậm chí có kết nối Bluetooth Ngoài ra, có ăng-ten băng thông rộng cục bộ có sẵn cho phép người dùng muốn kết nối khi không có kết nối không dây

Docking station là một phụ kiện không quá xa lạ Với những người sở hữu nhiều thiết

bị kết nối và một chiếc máy tính xách tay đẳng cấp work station, việc “rút ra rồi lại cắm vào” này là một công việc hết sức mệt mỏi và nhàm chán Chưa kể sự rối rắm của hàng tá dây nhợ kết nối biến bàn làm việc của bạn thành một bãi chiến trường đúng nghĩa Docking station ra đời với mục tiêu kết nối “all-in-one” với thao tác chỉ một lần,

từ việc cắm sạc cho tới kết nối tai nghe, USB hoặc Firewire, DVI-VGA, v.v

Ngoài ra, những chiếc máy tính xách tay nhỏ nhất được gọi là netbook và dòng máy tính siêu di động Chúng có màn hình mà nằm trong khoảng 9-12 inch, không có ổ đĩa quang, chỉ có một lõi đơn hoặc bộ xử lý lõi kép và giá cả của họ là rất thấp Chi phí

HUPH

dao động từ ít nhất là 6-7 triệu cho một chiếc netbook đến khoảng 16-17 triệu cho một máy tính siêu di động Những chiếc máy tính này rất tốt cho các nhiệm vụ đơn giản như e-mail và xử lý văn bản nhưng chúng không thể xử lý một khối lượng công việc nặng hoặc xem phim giống như một máy tính xách tay nói chung Máy tính Macbook Air là một ví dụ điển hình về mỏng và nhẹ Với mức giá khoảng 1000 đô la Mỹ Ngoài ra, có một số máy tính xách tay có thể thay thế máy tính để bàn Chúng có màn hình lớn hơn, thường 17 đến 21 inch và có cấu hình tương tự máy tính để bàn Những máy tính này có đầu DVD, cạc hình rời, CPU tốc độ cao Tuy nhiên, do hệ thống phải tính toán nhiều nên tuổi thọ pin cũng kém hơn Giá của những máy tính này khá đắt tiền từ 1300 đô la Mỹ trở lên

3.4 Một số tiêu chí khác cho máy tính cá nhân

Bảo hành: Bạn cần phải xem xét khi lựa chọn một máy tính Đối với tất cả các máy

tính, thông thường có một bảo hành một năm cho các bộ phận và gia hạn bảo hành Chúng ta cần chú ý khi chọn mua máy tính

Truy cập Internet: Điều này có thể được thông qua cáp ADSL hoặc cáp quang

Phần mềm bảo mật: Một số hệ điều hành như Windows 7 đã có phần mềm bảo mật được cài đặt sẵn như Defender Chúng tôi đề nghị bạn thêm phần mềm bổ sung từ các nhà cung cấp khác như Norton hay McAfee Phần mềm bảo mật nên bao gồm chống virus, chống phần mềm gián điệp Do các mối đe dọa máy tính của bạn liên tục phát triển, bạn phải đảm bảo rằng phần mềm bảo mật của bạn cập nhật thường xuyên

Sao lưu: Máy tính cần phải được sao lưu thường xuyên trong trường hợp trục trặc

Phần mềm có sẵn sẽ dễ dàng trong việc sao lưu và khôi phục hệ thống và một số là miễn phí Chúng ta có thể sao lưu vào một ổ đĩa cứng gắn ngoài hoặc vào một đĩa DVD Ngoài ra còn có dịch vụ thuê bao trực tuyến sẽ sao lưu hệ thống qua Internet

3.5 Hệ thống máy tính cho các ứng dụng chăm sóc sức khỏe

Các hệ thống máy tính được sử dụng cho các ứng dụng chăm sóc sức khỏe phụ thuộc vào những yêu cầu của ứng dụng Hầu hết, bệnh án điện tử (EMR) sử dụng mô hình máy khách - máy chủ trong đó máy chủ lưu trữ ứng dụng và máy khách cục bộ chạy

HUPH

các ứng dụng Đối với mô hình này chúng ta sẽ cần một máy chủ, nhiều máy khách và một mạng lưới để kết nối tất cả các máy với nhau

Máy chủ

Lựa chọn máy chủ phụ thuộc vào các yêu cầu máy chủ và số lượng người dùng Một

số hệ thống có một số lượng tối đa người sử dụng, do đó cần mua thêm các máy chủ Một máy chủ thường chứa bộ vi xử lý đa lõi cao cấp nhất, một lượng lớn bộ nhớ RAM đảm bảo rằng nhiều chương trình và quy trình có thể chạy cùng một lúc Nó cũng cần một lượng lớn lưu trữ thường được thực hiện như một RAID (hình thức ghép nhiều ổ đĩa cứng vật lý thành một hệ thống ổ đĩa cứng có chức năng gia tăng tốc

độ đọc/ghi dữ liệu) Đây là một cách để đảm bảo dữ liệu không bị mất trong trường hợp đĩa bị lỗi Ngoài ra, máy chủ có cần phải có kết nối với mạng nhanh Tùy thuộc vào ứng dụng, bạn cũng có thể cần phải cài đặt một cơ sở dữ liệu hoặc web server trên máy chủ

Máy khách

Máy khách là máy chạy các ứng dụng, ví dụ trong phòng khám Có một vài lựa chọn: Máy tính để bàn là một lựa chọn cho những người thường xuyên làm việc ở bàn làm việc và cho phòng khám, nơi có đủ chỗ để cài đặt một máy tính để bàn Máy tính để bàn sẽ không cần phải kết nối không dây, vì có thể kết nối thông qua một kết nối Ethernet và cáp mạng Chúng thường sử dụng các nguồn điện cố định, do đó bạn không cần phải xem xét tuổi thọ pin

Máy tính xách tay, netbook, máy tính bảng cũng sẽ là một máy tính khách phù hợp Khi người sử dụng (bác sỹ, y tá) có máy tính xách tay riêng Điều này loại bỏ sự cần thiết cho không gian dành riêng cho máy tính để bàn trong một phòng khám nhưng nó đòi hỏi sử dụng không dây cho kết nối mạng Tuổi thọ pin cần phải xem xét cho máy tính xách tay và pin dự phòng là cần thiết

Các nhu cầu khác cho ứng dụng chăm sóc sức khỏe Thông thường các văn phòng sẽ cần máy quét cho nhập dữ liệu vào một EMR Các phòng y tế cần máy nhỏ, bền Ví

dụ họ cần một máy quét nhỏ đặt ở quầy tiếp tân để quét thẻ bảo hiểm và CMTND Hệ thống sao lưu là rất cần thiết cho bất kỳ loại bệnh án điện tử Máy chủ có thể được sao lưu bằng cách sử dụng ổ đĩa cứng; có quá nhiều dữ liệu cho một bản sao lưu được lưu trữ trên đĩa DVD Ngoài ra, hai bản sao lưu có thể cần thiết - một trong đó là trên

HUPH

trang web và một trong đó là ngoại vi Truy cập internet là quan trọng cho dù mạng là một kết nối không dây hoặc có dây Bạn sẽ cần phải chọn một nhà cung cấp dịch vụ Internet An ninh mạng là cực kỳ quan trọng Một chuyên gia bảo mật nên thiết lập một bức tường lửa mạng và có phần mềm bảo mật có sẵn trên các máy chủ và trên tất

cả các máy tính khách

Trước khi lựa chọn bất kỳ loại máy tính nào cho dù đó là một máy tính để bàn, máy tính xách tay hoặc một máy chủ - điều quan trọng là phải tìm hiểu các công nghệ mới nhất Một số tạp chí và các trang web trực tuyến cung cấp cập nhật các đánh giá và hướng dẫn mua sắm Các nguồn này sẽ có nhiều thông tin thường xuyên hơn những gì

có sẵn trong các sản phẩm và thông số kỹ thuật Với sự phát triển nhanh của CNTT, ngay cả khi bạn tìm hiểu các máy tính cách đây một năm, bạn vẫn cần kiểm tra những đánh giá và thông tin cập nhật Sản phẩm mới luôn được sắp ra và giá cả thay đổi nhanh, đặc biệt là đối với bất kỳ phần cứng hay hệ thống máy tính Danh sách dưới đây chỉ là danh sách của một số các trang web trực tuyến cung cấp các thông tin mới nhất:

1 http://reviews.cnet.com/

2 http://vnreview.vn/

3 http://www.tinhte.vn

4 http://genk.vn

4 Giới thiệu về công nghệ điện toán đám mây và xu hướng SMAC

Trong vài năm lại đây, điện toán đám mây đã tạo ra một cuộc cách mạng trong ngành công nghiệp máy tính, thay đổi cơ bản cách thức sử dụng các nguồn tài nguyên, cơ cấu vận hành cũng như việc lưu trữ, phân phối và xử lý thông tin Đa số chúng ta đều

đã và đang sử dụng một hoặc nhiều các dịch vụ ứng dụng công nghệ điện toán đám mây trong đời sống hàng ngày cũng như trong quản lý doanh nghiệp

Vậy điện toán đám mây (cloud computing) là gì?

Cloud Computing, hay còn gọi là Điện toán máy chủ ảo, là mô hình điện toán sử dụng các công nghệ máy tính và phát triển dựa vào mạng Internet Thuật ngữ "đám mây" ở đây là lối nói ẩn dụ chỉ mạng Internet (dựa vào cách được bố trí của nó trong

HUPH

sơ đồ mạng máy tính) và như một liên tưởng về độ phức tạp của các cơ sở hạ tầng chứa trong nó

Hình 1.16:Ví dụ về một mô hình điện toán đám mây

Cách thức "điện toán đám mây" hoạt động?

Hãy tưởng tượng bạn là Giám đốc điều hành của một công ty lớn Trách nhiệm của bạn có bao gồm việc phải đảm bảo rằng tất cả các nhân viên công ty đều có các phần cứng và phần mềm cần thiết để phục vụ cho công việc Mua một hệ thống máy tính vẫn không đủ, bạn cũng phải mua thêm phần mềm và bản mềm phần mềm hợp pháp nữa Bất cứ khi nào có một nhân viên mới, bạn cũng phải mua thêm phần mềm mới hoặc phải chuyển giao giấy phép bản quyền phần mềm hiện tại cho người dùng khác

mới Tất cả những việc đó khá rắc rối, tốn thời gian và tốn không ít tiền bạc của bạn

Và đó là lúc bạn cần đến điện toán đám mây Thay vì cài đặt một bộ phần mềm cho mỗi máy tính, bạn chỉ cần cài đặt một ứng dụng/ chương trình cho máy tính đó Ứng dụng/ chương trình này sẽ cho phép nhân viên của bạn đăng nhập vào hệ thống trên nền tảng web, trong đó có chứa tất cả các chương trình mà họ cần cho công việc của mình Máy chủ vận hành hệ thống từ xa thuộc sở hữu của một công ty khác, có thể giúp nhân viên của bạn chạy tất cả mọi thứ từ e-mail để xử lý văn bản cho đến các chương trình phân tích dữ liệu phức tạp

HUPH

Xu hướng công nghệ mới: SMAC, Big Data, Điện toán đám mây

SMAC là gì?

SMAC là từ viết tắt của Social (Xã hội), Mobile (Di động), Analytics (Phân tích, dựa trên Dữ liệu lớn) và Cloud (Đám mây) Thuật ngữ SMAC bao hàm các khái niệm về một loại sản phẩm và gói dịch vụ mới mà các công ty đang triển khai để đem lại những giải pháp hiệu quả và cơ động cho người tiêu dùng

SMAC được dự đoán sẽ "thống trị" tương lai

Netflix là một trong những ví dụ điển hình để giải thích cho SMAC Hãng này đã sử dụng các công cụ phân tích hiện đại và thuật toán phức tạp để đưa ra những gợi ý phim theo sở thích của từng đối tượng khách hàng

Các dữ liệu sẽ được tải từ trên mây xuống và cho phép người dùng xem liên tục trên nhiều nền tảng trên TV, máy tính bảng, điện thoại Sau đó, người dùng có thể tùy chọn chia sẻ quan điểm cùng biểu đồ kèm theo

Điều làm nên sự khác biệt của xu hướng SMAC là mọi cấu thành trong nó kết hợp chặt chẽ với nhau và tạo thành một hệ sinh thái Điện thoại di động giờ đây có khả năng chạy nhiều dữ liệu hơn Các dữ liệu này được dùng để kết nối sâu hơn với đám mây, tham gia các kênh xã hội và mang lại cho người tiêu dùng thêm nhiều trải nghiệm cá nhân

Công cụ phân tích của iTunes chọn lựa bài hát dựa trên trải nghiệm người dùng từ các bài hát trước, cho phép tải nhanh và dễ dàng các bài hát từ đám mây Người dùng cũng có thể truy cập vào hệ thống từ nhiều thiết bị di động

HUPH

Yếu tố xã hội cũng được “cài” vào hạ tầng của di động/các công cụ phân tích/đám mây Đây là một trong những chất xúc tác chính tạo nên sự thành công của phương pháp SMAC Yếu tố này không chỉ đơn thuần là những cải tiến hoặc dịch vụ mới ở một sản phẩm mà còn xác định lại hành vi cũng như cách giao tiếp giữa từng cá nhân

và giao tiếp với các dịch vụ được số hóa

Minh họa rõ nhất cho yếu tố trên là việc hãng Oracle triển khai SMAC trên diện rộng Tháng 10/2011, gã khổng lồ trong lĩnh vực quản lý phần mềm và cơ sở dữ liệu đã ra mắt mạng xã hội Oracle Lấy cảm hứng từ mạng xã hội Facebook, dịch vụ này của Oracle cung cấp cấu trúc cơ sở hạ tầng mạng để các công ty chạy các mạng xã hội và

hỗ trợ giao tiếp

Yếu tố xã hội cũng được ngành y tế áp dụng Từ các nhà nghiên cứu, chuyên gia, bác

sĩ, dược sĩ, quản lý cũng như bệnh nhân cần giao tiếp và chia sẻ kiến thức Do vậy, nhu cầu đổi mới là cần thiết Mọi dữ liệu sẽ được lưu và phân tích trên mây để trả ngược lại kết quả Hơn nữa, khách hàng có thể truy cập thông tin ở mọi nơi, từ máy tính để bàn công sở cho tới smartphone ở bệnh viện

Mobility và Điện toán đám mây đem lại những giải pháp xuyên suốt, bền vững trên mọi nền tảng Phần mềm lắp đặt trên hệ thống điện toán đám mây không cần phải điều chỉnh theo từng hệ điều hành riêng biệt nên nhiều người có thể tiếp cận và sử dụng Truy cập bằng điện thoại cũng dễ dàng hơn, cho phép người sử dụng hoàn thành công việc ở mọi nơi Số lượng smartphone hiện nay gia tăng đáng kể Lĩnh vực này cần được đầu tư hơn nữa vào các ứng dụng cũng như trải nghiệm trên điện thoại di động

để người dùng tiện sử dụng và tìm dữ liệu

Việc phát triển công nghệ sẽ không chỉ đơn thuần phát triển trang web hoặc các dữ liệu xuất hiện khớp với thiết bị cầm tay hoặc máy tính bảng mà còn là việc thiết kế, triển khai sản phẩm được cấu hình cho riêng từng loại thiết bị di động Một cuộc cách mạng trong năng suất lao động sẽ diễn ra khi những dịch vụ hoặc sản phẩm đó được triển khai rộng rãi

HUPH

5 Câu hỏi ôn tập

1 Định nghĩa thế nào là Máy tính

2 Phân loại các loại máy tính?

3 Nêu tên các thành phần khác nhau của phần cứng máy tính

4 Chúng ta cần cân nhắc những gì khi lựa chọn mua máy tính mới?

6 Tài liệu tham khảo

1 Định nghĩa Máy tính từ Webster’s Dictionary online: webster.com/dictionary/computer c 2011

http://www.merriam-2 Evans A, Martin K, Poatsey MA Chapter 1: Why Computers Matter to You In: Technology in Action: Complete 7th ed New Jersey: Prentice Hall; 2010

3 Evans A, Martin K, Poatsey MA Chapter 2: Looking at Computers:

Understanding the Parts In: Technology in Action: Complete 7th ed New Jersey: Prentice Hall; 2010

4 Parsons JJ, Oja D Chapter 1: Computers and Digital Basics In: New

Perspectives on Computer Concepts 2011: Comprehensive 13th ed Boston: Course Technology; 2010

5 Shelley GB, Vermaat ME Chapter 1: Introduction to Computers In:

Discovering Computers 2011: Introductory 1st ed Boston: Course

computing

HUPH

BÀI 2: PHẦN CỨNG

MỤC TIÊU

Sau khi học xong bài học này, học viên có thể:

1 Trình bày được định nghĩa phần cứng

2 Mô tả các thành phần của phần cứng máy tính

Trong bài này, chúng tôi sẽ được giới thiệu các phần cứng của máy tính, cách dữ liệu được mô tả trong các thiết bị bộ nhớ Ngoài ra, các thiết bị đầu vào, đầu ra, CPU và vai trò của chúng trong hệ thống cũng sẽ được giới thiệu

2 Phần cứng

Tất cả những gì cấu tạo nên một chiếc máy tính mà bạn có thể nhìn thấy, sờ thấy và có trọng lượng thì đó được coi là phần cứng của máy tính ví dụ như là màn hình, chuột, bàn phím, máy in, máy quét, vỏ máy tính, bộ nguồn, bộ vi xử lý CPU, bo mạch chủ, các loại dây nối, loa, ổ đĩa mềm, ổ đĩa cứng, ổ CD/DVD

Hình 2.1: Các thành phần của phần cứng máy tính

3 Các thành phần của phần cứng máy tính

Phần cứng máy tính bao gồm các thành phần hệ thống, thiết bị lưu trữ, thiết bị đầu vào

và các thiết bị đầu ra Những thành phần này đóng vai trò quan trọng trong quá trình làm việc của máy tính

HUPH

Hình 2.2: Ví dụ về Bo mạch chủ

Các cổng của bo mạch chủ

Các cổng của bo mạch chủ là cổng mở rộng trên bảng điều khiển phía sau của máy tính Đôi khi các cổng này xuất hiện trên đầu hoặc thậm chí mặt trước của cây máy tính Những cổng này một giao diện giao tiếp giữa máy tính và thiết bị ngoại vi Ví dụ, một con chuột thường kết nối đến một cổng PS2 và cổng này thường là màu xanh Hầu hết các thiết bị chuột hiện nay kết nối sử dụng một cổng USB Một số cổng mở rộng cho phép kết nối thiết bị trong khi máy tính đang chạy và được gọi là cổng thay thế nóng Do đó, Nếu không kết nối thiết bị với máy tính sử dụng cổng thay thế nóng,

HUPH

có thể được cài đặt Ví dụ nếu máy tính đang chạy và người dùng cố gắng để kết nối một con chuột vào một cổng PS2, hệ điều hành sẽ không nhận ra chuột

Cổng bo mạch chủ cũng có thẻ mở rộng cắm trực tiếp vào bo mạch chủ Khe cắm PCI giữ thẻ mở rộng Một ví dụ về một thẻ mở rộng là một thẻ giao diện mạng NIC Chuẩn PCI làm cho tất cả các thiết bị và hệ điều hành hoạt động tốt với nhau Khi các thiết bị khác nhau và các hệ điều hành khác nhau làm việc cùng nhau, nó được xem như có khả năng tương tác Nói cách khác, tất cả các phần cứng được thực hiện bởi tất

cả các nhà sản xuất sẽ làm việc với Microsoft Windows hoặc hệ điều hành của Apple

Các buses của Bo mạch chủ

Bus chuyển dữ liệu giữa các thiết bị phần cứng Đó là các dây đồng trên một bo mạch chủ có kết nối các thiết bị của bo mạch chủ cho các mục đích thông tin liên lạc Một

bo mạch chủ có thể có một số bus nhưng quan trọng nhất là 3 bus chính

- Bus địa chỉ: Nơi mà địa chỉ đích được đặt cho một giao tiếp điện tử cụ thể

- Bus điều khiển: Các lệnh cụ thể và thời gian được đặt

- Bus dữ liệu là nơi mà các dữ liệu thực tế được đặt

Ví dụ nếu một thiết bị yêu cầu dữ liệu được lưu vào đĩa cứng, lưu câu lệnh được đặt trên bus điều khiển, dữ liệu thực tế được lưu vào bus dữ liệu và địa chỉ vật lý trên đĩa cứng được đặt trên bus địa chỉ

3.2 Các thiết bị nhập/xuất

Thiết bị nhập cho phép máy tính thu nhận thông tin từ bên ngoài qua Sau khi được xử

lý bởi Hệ Điều Hành (OS), nó sẽ gửi kết quả đến thiết bị xuất Chuột, bàn phím, màn hình và máy in là những ví dụ của các thiết bị máy tính Thiết bị nhập cung cấp dữ liệu và thiết lập điều khiển máy tính Ví dụ, nhấn phím trên bàn phím, âm thanh trên một micro và chuyển động của chuột Máy tính thực hiện xử lý giao tiếp với thế giới bên ngoài qua thiết bị xuất Ví dụ như màn hình, máy in, tai nghe và loa

Ngoài các thiết bị nhập/xuất, một số thiết bị là những mảng phần cứng độc lập Ví dụ như máy tính, các router quản lý truy cập mạng, máy ảnh kỹ thuật số, điện thoại di động, thiết bị cầm tay

Thiết bị thường kết nối với máy tính thông qua một cổng nhưng cũng có thể kết nối không dây Ví dụ như máy in không dây Thiết bị này cũng có thể kết nối với máy tính

HUPH

thông qua một cạc mở rộng Một ví dụ về một cạc mở rộng như NIC kết nối tới một cổng PCI trên bo mạch chủ Thiết bị giao tiếp bằng cách gửi và nhận tín hiệu điện tử được chuyển đổi sang dạng nhị phân CPU chỉ có thể hiểu được ngôn ngữ nhị phân

Thiết bị nhập

Bàn phím là một thiết bị nhập-tổ hợp phím được phiên giải bằng phần mềm thành một

số kí tự Ví dụ, chữ cái A được đánh vào trình soạn thảo văn bản được gửi tự động từ bàn phím trong mã nhị phân tới bo mạch chủ

Chuột máy tính là một thiết bị ngoại vi của máy tính dùng để điều khiển và làm việc

với máy tính Để sử dụng chuột máy tính nhất thiết phải sử dụng màn hình máy tính

để quan sát toạ độ và thao tác di chuyển của chuột trên màn hình

Thiết bị âm thanh bao gồm máy nghe đĩa CD và DVD cũng như micro Một số máy

tính xách tay có miếng đệm nhỏ mà người dùng có thể sử dụng một ngón tay để di chuyển con chuột

Touchpads có mặt trên hầu hết máy tính xách tay hiện đại Bề mặt này có khả năng

phát hiện chuyển động ngón tay, di chuyển chuột bằng cách sử dụng tọa độ XY Các thiết bị đầu vào phổ biến khác bao gồm cần điều khiển trò chơi, nhận dạng vân tay, máy ảnh và máy đọc mã vạch

Một thiết bị đầu vào như máy CT hoặc máy chụp cắt lớp vi tính, máy quét Đó là một

thủ tục chẩn đoán có sử dụng thiết bị X-quang đặc biệt (máy quét) để có được hình ảnh cắt ngang của cơ thể

Một dạng máy quét khác là máy quét PET Máy phát xạ positron chụp cắt lớp Đây là loại quét bằng kỹ thuật hình ảnh y học hạt nhân, trong đó tạo ra một hình ảnh ba chiều, xem được quá trình hoạt động của các cơ quan trong cơ thể

Hình 2.4: Máy quét PET

Một thiết bị đầu khác là chụp cộng hưởng từ hay MRI là một kỹ thuật chẩn đoán y khoa tạo ra hình ảnh giải phẫu của cơ thể nhờ sử dụng từ trường và sóng radio Phương pháp này không sử dụng tia X và an toàn cho bệnh nhân Máy chụp cộng hưởng từ là một thiết bị nhạy cảm và đa năng giúp ta thấy hình ảnh các lớp cắt của các

bộ phận cơ thể từ nhiều giác độ trong khoảng một thời gian ngắn

Hình 2.5: Chụp cộng hưởng từ

Thiết bị xuất

Hầu hết người dùng máy tính hiện nay khá quen thuộc với các thiết bị xuất Màn hình

là một thiết bị hiển thị có thể hiển thị đầu vào và đầu ra máy tính Máy in là một thiết

bị thường tạo ra một bản sao dựa trên một tài liệu điện tử Lưu ý ở đây là máy in cũng

có thể tạo ra các bản sao điện tử bằng cách quét và tạo ra một hình ảnh điện tử của một tài liệu giấy Một máy in thường kết nối với bo mạch chủ thông qua một cổng USB, kết nối song song hoặc một số loại cổng khác, tùy thuộc vào thiết bị Một ổ đĩa flash là một thiết bị lưu trữ thứ cấp kết nối với máy tính thông qua cổng USB

Loa là thiết bị phần cứng kết nối với một cạc âm thanh được cài đặt trên các bo mạch

chủ trong một số loại cổng Lưu ý rằng một loa gắn liền trên bo mạch chủ không kết nối với một cạc âm thanh

HUPH

Một thiết bị đầu ra cũng hoạt động như một thiết bị đầu vào là thiết bị siêu âm Các loại thiết bị này tạo ra hình ảnh dựa trên các sóng âm thanh nhận được

Hình 2.6: Thiết bị siêu âm

Một thiết bị đầu ra cũng hoạt động như một thiết bị đầu vào là máy điện tâm đồ (EKG) Máy đo điện tâm đồ đưa ra phiên giải các hoạt động điện của tim theo thời gian, chụp và ghi lại bên ngoài bằng điện cực da Điện cực da là các thiết bị đầu vào

Hình 2.7: Máy điện tâm đồ

Một thiết bị đầu ra quan trọng là một bộ tổng hợp giọng nói, trong đó tạo ra âm thanh dựa trên đầu vào văn bản Nhiều người Mỹ có thể quen với giọng nói tổng hợp của Stephen Hawking Tiếng nói của ông được biết đến trên toàn thế giới, mặc dù ông đã mất khả năng nói trong năm 1985 Thiết bị đầu ra phổ biến khác bao gồm máy chiếu, máy quét và máy fax

3.3 Các cổng nhập/xuất

Cổng PS2

Cổng cho bàn phím và chuột được biết đến như cổng PS2 Như hình dưới cho thấy, nó

là hình tròn, thường là màu tím và màu xanh, tùy chỉnh để phù hợp với một loại kết nối bàn phím và chuột cổ điển Cổng kết nối này cũng đang trở nên lỗi thời và thay thế bằng các loại cổng kết nối USB

HUPH

Hình 2.8: Cổng PS2

Cổng VGA, DVI, HDMI

Cổng VGA là cổng có 3 hàng, 15 chân kết nối được sử dụng để kết nối màn hình vào máy tính Nó cung cấp độ phân giải cơ bản và vẫn còn sử dụng ngày nay Cổng DVI cung cấp đầu ra chất lượng cao với màn hình màn hình phẳng Nó thay thế cho cổng VGA tiêu chuẩn vì nó cung cấp video chất lượng cao hơn Cổng HDMI là một cổng màn hình chữ nhật nhỏ cung cấp đầu ra video độ nét cao Hình ảnh dưới đây cho thấy một màn hình cổng DVI được tìm thấy trên mặt sau của bảng điều khiển máy tính Hình ảnh bên phải cho thấy một màn hình cắm HDMI, mà cắm vào một màn hình phù hợp

và truyền với tốc độ nhanh hơn 50 lần so với USB 1.1 Để có sự chuyển tiếp các thiết

bị mới, USB 2.0 có đầy đủ khả năng tương thích với những thiết bị USB trước đó và cũng hoạt động tốt với những sợi cáp, đầu cắm dành cho cổng USB trước đó Hỗ trợ

HUPH