Giao trinh nhap mon CNTTTT 2016 (v5)

có thể hoàn thiện dần tính chủ động, tích cực, khả năng tự học, tư duy hệ thống, kỹ năng làm việc nhóm, kỹ năng giao tiếp điện tử và thói quen tuân thủ các quy định làm việc trong môi tr

Bước chân vào ngưỡng cửa trường cao đẳng, đại học, một môi trường hoàn toàn mới mẻ với học sinh phổ thông trung học, đòi hỏi các em phải nỗ lực và tự kiểm soát mọi hành vi, hoạt động của mình như những người trưởng thành, sẵn sàng bước vào đời sống nghề nghiệp đầy cạnh tranh sau này Đây là thời điểm rất

cần một sự hướng dẫn đủ rộng để các em có thể nhận

thức được những khó khăn trước mắt cũng như con đường mà các em sẽ đi như thế nào, để các em có thể

tự định hướng cho mình Môn học sẽ là cánh cổng tri thức ban đầu, giúp các em

có thể dễ dàng hình dung được con đường nghề nghiệp mà các em đã chọn, những cơ hội nghề nghiệp, những thách thức, khó khăn sẽ gặp phải cũng như kế hoạch dự kiến các em sẽ được trải qua như thế nào trong suốt ba năm học ở trường Hi vọng đây sẽ là hành trang ban đầu đủ tốt để các em tự tin bước tiếp cùng các thầy cô trong suốt đời sống sinh viên đầy sôi

động và thách thức của mình /

có thể hoàn thiện dần tính chủ động, tích cực, khả năng tự học, tư duy hệ thống, kỹ năng làm việc nhóm, kỹ năng giao tiếp điện tử và thói quen tuân thủ các quy định làm việc trong môi trường chuyên nghiệp

Giáo trình này được biên soạn dựa theo đề cương môn học “Nhập môn Công nghệ thông tin và truyền thông” mới xây dựng theo mô hình CDIO của Khoa Công nghệ thông tin Trường Cao đẳng Công nghệ Thủ Đức Mặc dù nhóm biên soạn đã rất cố gắng, song do đây là môn học hoàn toàn mới nên chắc chắn sẽ không tránh khỏi những sai sót về nội dung lẫn hình thức, nhóm rất mong nhận được sự góp ý chân thành từ các quý thầy cô và các em sinh viên để giáo trình ngày càng hoàn thiện hơn

MỤC LỤC

HỆ THỐNG KHÁI NIỆM VÀ NHỮNG ĐẶC TRƯNG CƠ BẢN CỦA NGÀNH CÔNG NGHỆ THÔNG TIN, TRUYỀN THÔNG & MẠNG MÁY TÍNH 7

2.2 | CÁC CHUYÊN NGÀNH ĐÀO TẠO CỦA KHOA 45 2.2.1 | CẤU TRÚC CHƯƠNG TRÌNH, VỊ TRÍ CÔNG VIỆC VÀ HỆ THỐNG KIẾN THỨC,

Đây là chương rất quan trọng nhằm giúp sinh viên có khả năng:

- Trình bày một cách hệ thống, logic các khái niệm cơ bản thuộc ngành Công nghệ Thông tin, ngành Truyền thông và Mạng máy tính;

- Giải thích được những kỹ năng, thái độ, công cụ, thiết bị, phần mềm cần thiết khi tham gia thị trường lao động trong lĩnh vực Công nghệ Thông tin và Truyền thông ở Việt Nam và các nước trong khu vực

Qua đó, sinh viên dễ dàng hình dung được con đường nghề nghiệp mà các em đã chọn, những cơ hội nghề nghiệp, những thách thức, khó khăn sẽ gặp phải để có thể hình thành động cơ học tập đúng đắn cho mỗi em

1.1 | HỆ THỐNG THÔNG TIN

Hệ thống thông tin (Information System) là một hệ thống bao gồm 6 thành phần cơ bản sau: Con người (People), Quy trình thực hiện (Procedure), Phần cứng (Hardware), Phần mềm (Software), Dữ liệu (Data) và Sự kết nối (Connectivity)

kiện chưa được xử lý) ở đầu vào thành thông tin cần thiết (information – sự kiện đã được xử lý)

Hệ điều hành nếu theo góc nhìn về thể loại phần cứng sử dụng sẽ được chia

thành: Hệ điều hành cho máy tính lớn (Mainframe), hệ điều hành cho máy

chủ (Server), hệ điều hành cho máy tính cá nhân, hệ điều hành cho

SmartPhone, Hệ điều hành cho các máy chuyên biệt…

Hệ điều hành nếu theo góc nhìn của người sử dụng thì có thể được chia

thành: Hệ điều hành đơn nhiệm một người dùng (các chương trình được thực hiện tuần tự), hệ điều hành đa nhiệm một người dùng (nhiều chương trình có thể được thực hiện đồng thời), hệ điều hành đa nhiệm nhiều người dùng (có thể quản lý được nhiều người dùng trên cùng một máy)

Phần mềm tiện ích (Utilities): Là các phần mềm được thiết kế hỗ trợ cho việc

phân tích, cấu hình, tối ưu hoặc bảo trì cho một hệ thống máy tính (Các

chương trình quét virus, nén đĩa, nén tệp, backup dữ liệu, chia ổ đĩa, mã hoá và giải mã dữ liệu, theo dõi mạng, chống phân mảnh ổ đĩa…)

Phần mềm điều khiển (Drivers): Là các phần mềm được thiết kế đặc biệt,

chạy thường trú cùng với hệ điều hành trong bộ nhớ nhằm làm cầu nối điều

khiển giữa các thiết bị phần cứng cắm thêm vào hệ thống máy tính và hệ điều hành giúp cho các thiết bị phần cứng này có thể tương tác dễ dàng với phần còn lại của hệ thống máy tính

Các bộ chuyển đổi ngôn ngữ (Language translators): Dùng để chuyển đổi

các câu lệnh được viết bằng một ngôn ngữ lập trình nào đó (C, C++, Java…) sang ngôn ngữ mà máy tính có thể hiểu và xử lý được (ngôn ngữ máy): Đó là

viên làm chủ những ứng dụng loại này

(nhúng) với một hệ thống phần cứng và được sử dụng khi hệ thống khởi

động ROM-BIOS của máy vi tính là một ví dụ điển hình của phần mềm

Firmware Do đặc tính Firmware thường được gắn cố định với phần cứng

tương ứng mà một số tài liệu còn gọi đồng nhất Firmware với Phần mềm

ngành Công nghệ Thông tin trường Cao đẳng Công nghệ Thủ Đức (Các Lập

Program Documentation (Viết tài liệu cho phần mềm): Viết tài liệu là một

tiến trình liên tục trong suốt quá trình phát triển phần mềm Giai đoạn này chỉ thực hiện việc chuẩn hoá và điều chỉnh lại mọi tài liệu cần thiết trước khi bàn giao cho khách hàng

Program Maintenance (Bảo trì phần mềm): Sản phẩm phần mềm là một sản

phẩm tiềm ẩn lỗi và luôn có nguy cơ cần điều chỉnh, do vậy các nhà sản xuất phần mềm cần có giải pháp điều chỉnh hoặc hỗ trợ người dùng trong suốt thời gian họ sử dụng phần mềm

tiếp nhận các dữ liệu đầu vào (Input Data), xử lý chúng và cho ra thông tin (Information) cần thiết ở đầu ra (Output) Có nhiều loại máy tính khác nhau:

- Siêu máy tính (Supercomputer): Là loại máy tính có tiềm năng xử lý lớn

nhất và thường được dùng trong các tổ chức khổng lồ, các viện nghiên cứu rất lớn (Hình 5 là một ví dụ về siêu máy tính)

- Máy tính Minicomputer: Là loại máy tính được sử dụng cho các tổ chức

vừa và nhỏ thay thế cho mainframe (tốc độ xử lý và khả năng lưu trữ thấp hơn, giá thành rẻ hơn nhưng vẫn đáp ứng được yêu cầu của các tổ chức này)

Hình 6 IBM System Z9 Mainframe

Hình 7 Sáu loại Microcomputers

- Máy vi tính (Microcomputer): Là những máy tính loại nhỏ được dùng cho

mục đích cá nhân (Personal Computer – PC) Microcomputer được chia thành

6 loại (Hình 7): Máy tính để bàn (Desktop), Media center, Notebook (Laptop), Tablet PC (Một dạng Notebook nhỏ cho phép người dùng có thể viết chữ bằng

thiết bị cầm tay lên đó), Netbook (một dạng Notebook thu gọn, nhỏ hơn, ít

chức năng hơn…) và Handheld Computer (là loại máy tính nhỏ nhất có thể nằm gọn trong lòng bàn tay, ví dụ PDA, smartphone…)

sau (Hình 8-a): Hộp máy có chứa bo mạch chủ (Motherboard), bộ xử lý (CPU –

Central Processing Unit), các loại bộ nhớ (CD ROM, Ổ đĩa cứng, bộ nhớ RAM…),

nguồn (cấp các dạng điện áp khác nhau cho các bộ phận của máy tính), quạt (làm mát CPU và bo mạch chủ), hệ thống cáp nối… (Hình 8-b); màn hình (Monitor – Thiết bị ra chuẩn); bàn phím (Keyboard – Thiết bị vào chuẩn); chuột (Mouse); máy in…

1.3.3 | KIẾN TRÚC MỘT HỆ THỐNG MÁY TÍNH

Về mặt kiến trúc, một hệ thống máy tính có thể được chia thành 4 khối chức

năng chính: Khối xử lý trung tâm (CPU – Central Processing Unit), Khối bộ nhớ (Memory), Khối thiết bị ngoại vi (Peripheral) hoặc còn gọi là các Thiết bị vào ra (Input/Output Device) và Khối các loại cáp nối (Gọi là hệ thống BUS)

Read-Only Memory), EPROM (Erasable Programmable Read-Only Memory),

EAROM (Electrically Alterable Read-Only Memory), EEPROM (Electrically

Là một trong những thành phần quan trọng của một Hệ thống thông tin Trong phần này sẽ trình bày tất cả những vấn đề cơ bản nhất liên quan đến dữ liệu (Data), dữ liệu số (Digital data) và cơ sở dữ liệu mà một sinh viên ngành Công nghệ thông tin, Truyền thông & Mạng máy tính phải biết

này đến nơi khác Ngành khoa học chuyên nghiên cứu các vấn đề về thu thập

và xử lí thông tin, lưu trữ và trao đổi thông tin gọi là ngành Công nghệ thông tin (Information Technology)

Người ta có thể định lượng thông tin bằng cách đo độ bất định của hành vi,

trạng thái thông qua công thức của Shannon 1 Xác suất xuất hiện một tin càng thấp thì lượng tin (giá trị của tin) thu được càng cao vì độ bất ngờ của nó càng lớn (do đó khả năng thay đổi về hiểu biết, nhận thức của người nhận tin

càng lớn) Nếu ta nhận được một tin mà tin đó ta đã biết trước thì khi đó có

thể nói rằng giá trị của tin nhận được là bằng 0

Các dữ liệu tự nhiên trong thế giới thực (hình ảnh, giọng nói…) thông thường tồn tại dưới dạng các tín hiệu tương tự (Analog) hoặc liên tục (Continue –

Không rời rạc) Tuy nhiên, máy tính được cấu tạo từ các thiết bị điện tử và

những thiết bị này thường chỉ có hai trạng thái: on/off (Có điện/Không có

dụng hệ nhị phân (Binary System) để biểu diễn cho dữ liệu (Data) hoặc các câu lệnh trong máy tính (Instructions) Khác với hệ thập phân quen thuộc, hệ

nhị phân chỉ bao gồm hai chữ số là 0 và 1 tương ứng với hai trạng thái nói trên của các thiết bị điện tử Ví dụ lời chào “Hi” sẽ được lưu trong máy tính

dưới dạng chuỗi nhị phân như sau: 01001000 01101001 Mỗi chữ số 0 hoặc

1 trong hệ nhị phân được gọi là 1 bit (là viết tắt của binary digit) hay viết gọn

là 1 b Một nhóm 8 bit được gọi là một byte (viết tắt là B), một tập hợp gồm

210 bytes (1024 B) được gọi là 1 Kilobyte (1 KB)… (Xem Bảng 1 dưới đây) Như vậy về nguyên tắc, các dữ liệu trong tự nhiên (Dữ liệu vật lý bất kỳ) muốn

được lưu trữ và xử lý trong máy tính cần phải được chuyển đổi và biểu diễn

dưới dạng chuỗi các số nhị phân tương ứng Dữ liệu này được gọi là Dữ liệu số (Digital data) Quá trình chuyển đổi từ dữ liệu tự nhiên sang dữ liệu số gọi là

máy ghi âm kỹ thuật số) để chuyển tín hiệu tương tự thành tín hiệu số (Hình

12 là một ví dụ của việc số hoá tín hiệu âm thanh) Tín hiệu số này có thể được

Bộ tái tạo tín hiệu

Bộ chuyển đổi Tương

tự - Số

Bộ chuyển đổi Số - Tương tự

M á

y tí n h

Dữ

liệu

vật lý

Tín hiệu liên tục

Tín hiệu

số (rời rạc)

Tín hiệu

số đã

xử lí

Tín hiệu liên tục

Dữ

liệu đã

xử lí

Thông tin

2 Giáo trình không giới thiệu về biểu diễn cho số thực do độ phức tạp của nó

Đây là hai khái niệm rất quan trọng với mọi Hệ thống thông tin Phần này sẽ trình bày từ các góc nhìn khác nhau đến việc tổ chức Cơ sở dữ liệu (Database)

và tại sao sinh viên cần thành thạo ít nhất một Hệ quản trị Cơ sở dữ liệu

(DBMS – DataBase Management System)

Dữ liệu số có hai góc nhìn khác nhau đó là góc nhìn vật lý và góc nhìn về mặt logic Về mặt vật lý, dữ liệu được lưu trong bộ nhớ dưới dạng chuỗi các bit nhị phân và do vậy rất khó sử dụng hoặc không có nhiều ý nghĩa với người dùng Với họ, thay vì chuỗi các bit nhị phân nhàm chán thì ngữ nghĩa, nội dung và ngữ cảnh sử dụng của dữ liệu mới quan trọng Ví dụ cảnh sát giao thông có thể lưu trữ thông tin về lái xe như trong Bảng 2 chứ không phải một chuỗi nhị phân rất dài và không có ý nghĩa với họ Góc nhìn này của dữ liệu chính là góc nhìn về mặt logic Trong thực tế, dữ liệu thường sẽ được tổ chức, lưu trữ và sử dụng một cách tối ưu, khoa học dưới dạng các bảng số liệu khác nhau, có mối

Hình 13 Ví dụ về Hệ quản trị Cơ sở dữ liệu Access của Microsoft

1.5 | SỰ KẾT NỐI VÀ NHỮNG VẤN ĐỀ CƠ BẢN CỦA TRUYỀN THÔNG TRÊN MẠNG

Sự kết nối (Connectivity) là sự gắn kết các thành phần trong hệ thống thông tin lại với nhau tạo ra khả năng chia sẻ thông tin hiệu quả (không phụ thuộc

không gian, thời gian) giữa các thành phần riêng lẻ trong hệ thống đó Sự kết

nối này có thể sử dụng công nghệ không dây (Wireless) hoặc sử dụng dây nối (Cáp đồng trục, cáp xoắn đôi…) và là yếu tố không thể thiếu của bất kỳ hệ

Sau khi các máy tính PC ra đời các tổ chức, doanh nghiệp dần thay thế các

máy tính lớn Mainframe (xử lý theo lô với mô hình tập trung) bằng mạng lưới

các máy tính cá nhân kết nối và chia sẻ thông tin cho nhau, tạo ra một môi trường phân tán nhiều người sử dụng nhằm chia sẻ một cách hiệu quả tài nguyên dùng chung từ những vị trí địa lý khác nhau Các hệ thống như vậy

Hình 14 Mô hình mạng ngang hàng (a) và mạng khách chủ (b)

Trong mạng ngang hàng, vai trò của các máy tính là như nhau và chủ yếu dùng để chia sẻ thông tin hoặc tài nguyên mạng với nhau Mạng này không thể phân quyền truy cập tài nguyên và quản lý mạng theo các chính sách

(policies) nhất định Với mạng khách – chủ (Client-Server), tài nguyên mạng

không thể được truy cập một cách tuỳ tiện bởi các máy tính thành viên mà chúng được quản lý và phân quyền bởi một máy tính mạnh giữ vai trò Máy

chủ (Server) Những máy tính khác kết nối vào mạng và chịu sự chi phối của máy Server thì gọi là các máy khách (Client)

tìm đường đi cho các đơn vị dữ liệu (hay còn gọi là các gói tin – package) khi

chúng được gửi từ máy tính này đến máy tính khác trên mạng Việc lựa chọn đường đi hiệu quả sẽ được một thiết bị kết nối mạng đảm nhiệm Thiết bị đó

gọi là Router (Bộ định tuyến) Việc tìm hiểu sâu hơn về cách kết nối mạng, kiến

trúc bên trong các Gateway cũng cấu hình và hoạt động định tuyến với các

Router như thế nào, sinh viên sẽ được tìm hiểu sâu hơn trong học phần Mạng

máy tính và các chuyên đề trong ngành Truyền thông và Mạng máy tính

b) Vấn đề Kiểm soát lỗi trên đường truyền: Lỗi truyền tin (Transmission

errors) là một hiện tượng khó tránh khỏi trong mạng truyền thông do nhiều

nguyên nhân như chất lượng đường truyền, thời tiết, khí hậu, tiếng ồn, từ trường… và cả yếu tố con người Đặc biệt với các hệ thống đòi hỏi độ chính xác cao như Ngân hàng, tài chính… thì vấn đề kiểm soát lỗi càng được coi trọng đó

tự hoặc làm lặp lại các gói tin ngay tại thời điểm truyền tin hoặc sau đó một thời gian Hơn nữa, một số thông tin ngoại lai còn có thể được đẩy vào để làm sai lệch nội dung của thông tin gốc hoặc nhằm các mục đích không bình

thường khác Vi phạm thụ động rất khó phát hiện nhưng lại dễ ngăn chặn, ngược lại các vi phạm chủ động rất dễ phát hiện nhưng lại khó ngăn chặn

Kẻ vi phạm trong thực tế có thể thâm nhập vào bất kỳ điểm nào mà thông tin

anh ta quan tâm đi qua hoặc được cất giữ Điểm đó có thể ở trên đường

truyền, ở máy tính chủ nhiều người dùng hoặc tại các giao diện kết nối liên

mạng (router, bridge, gateway…) Ngoài ra, các thiết bị tương tác người máy (bàn phím…), thậm chí là sự phát xạ điện từ của máy tính cũng có thể trở thành “cửa ngõ” thuận lợi cho các loại thâm nhập bất hợp pháp khi kẻ tấn

công sử dụng những thiết bị chuyên dụng đón bắt các tia phát xạ này và giải

mã chúng (hoặc ngược lại dùng nhiễu loạn bức xạ điện từ để phá huỷ dữ liệu và

thiết bị)

Do tấn công mạng rất đa dạng, phức tạp nên cần thiết lập nhiều mức bảo vệ an toàn mạng khác nhau:

quản trị mạng thành các lĩnh vực con khác nhau: Quản trị sự cố (Faut

Management – Phát hiện, cô lập và khắc phục sự cố), Quản trị kế toán

trong mạng), Quản trị cấu hình (Configuration Management – Thu thập thông tin hệ thống, cảnh báo các thay đổi của hệ thống và thay đổi cấu hình hệ thống nếu cần), Quản trị hiệu năng (Performance Management – Thu thập thông tin thống kê và lịch sử để đánh giá hiệu năng của hệ thống để luôn đáp ứng yêu cầu của người sử dụng), Quản trị an toàn mạng (Security Management – Bảo

Mỹ lại với nhau (Hình thành nên một Mạng của các mạng) Từ đó nhiều

nước khác ở Châu Á (Như lập trình di động, điện toán đám mây, quản trị

mạng, chuyên gia bảo mật và an ninh mạng…) Theo thống kê từ tập đoàn

FPT, từ nay đến năm 2020 Việt Nam thiếu khoảng 400 000 nhân lực trong lĩnh vực này, tức là mỗi năm thiếu khoảng 80 000 người Trong khi đó, thị trường đào tạo hàng năm chỉ cung cấp được khoảng 32 000 nhân lực mà chỉ một phần nhỏ trong đó đáp ứng được yêu cầu của thị trường lao động do sinh viên ra trường phần lớn không có đủ kỹ năng cũng như thái độ làm việc cần thiết Đa phần trong số những sinh viên xin được việc làm đúng chuyên ngành đều do doanh nghiệp phải đào tạo lại

Là vị trí công việc “hot” nhất hiện nay theo đánh giá của thị trường lao động trong lĩnh vực Công nghệ thông tin và Truyền thông

Là vị trí công việc “hot” thứ 2 theo đánh giá của thị trường lao động trong lĩnh vực Công nghệ thông tin và Truyền thông Người làm ở vị trí công việc này thường đòi hỏi có kinh nghiệm, từng là lập trình viên nhiều năm và có kinh nghiệm giao tiếp với khách hàng Người làm vị trí công việc này thường xuyên trao đổi với khách hàng làm rõ yêu cầu và sau đó phân tích, đưa giải pháp tư

kế và triển khai các chính sách bảo mật tốt nhất cho hệ thống mạng của Công ty/Tổ chức Sinh viên làm việc tại vị trí này thường tốt nghiệp cao đẳng, đại

mạng để có thể thiết kế ra một hệ thống mạng theo yêu cầu Sinh viên làm việc tại vị trí này thường tốt nghiệp cao đẳng, đại học đúng chuyên ngành

thường tốt nghiệp cao đẳng, đại học đúng chuyên ngành (Truyền thông và

Mạng máy tính)

Yêu cầu về kiến thức và kỹ năng:

- Thành thạo hầu hết các loại hệ điều hành mạng

- Khả năng về hạ tầng mạng, kiến trúc mạng và các dịch vụ mạng (không cần chuyên sâu)

- Khả năng về các chính sách bảo mật khác nhau trên mạng

- Thành thạo một số phần mềm công cụ phục vụ cho bảo mật và an toàn thông tin trên mạng

Mức lương trung bình 72 000$/Năm (Từ 44 000$ đến 115 000 $ / Năm)

1.6.9 | NHÂN VIÊN PHÁT TRIỂN WEB (WEB DEVELOPER)

Giống như lập trình viên, nhân viên phát triển Web cũng tạo ra các sản phẩm phần mềm khác nhau cho thị trường nhưng chủ yếu tập trung phát triển các Website theo yêu cầu Thông thường một nhân viên phát triển Web sẽ cần những kiến thức và kỹ năng về Thiết kế Web, lập trình Web, một số Framework thông dụng, mạng máy tính và Cơ sở dữ liệu

Một nhân viên phát triển Web có thể làm các công việc Frontend (thiết kế

Web phía Client), Backend (thiết kế Web phía Server) hoặc Fullstack (Thiết kế Web cả phía Client và Server)

Vị trí công việc này thường thích hợp với Sinh viên cao đẳng hoặc đại học đúng chuyên ngành

Vị trí công việc này thường thích hợp với Sinh viên cao đẳng hoặc đại học đúng chuyên ngành

Đây là vị trí công việc tương đối “Hot” ở Việt Nam hiện nay do nhu cầu tuyển dụng rất lớn từ các doanh nghiệp phát triển phần mềm Với vị trí này đòi hỏi

người làm cần có kiến thức và kỹ năng rộng (không cần sâu) về Mạng máy

tính, phát triển web, phát triển ứng dụng và cơ sở dữ liệu, đặc biệt cần có tính kiên nhẫn, cẩn thận và có kỹ năng chuyên sâu về kiểm thử phần mềm để có thể lập được kế hoạch và triển khai kiểm thử cho một dự án phần mềm

Vị trí công việc này thường thích hợp với Sinh viên cao đẳng hoặc đại học đúng chuyên ngành

Yêu cầu về kiến thức và kỹ năng:

- Hiểu biết rộng về quá trình phát triển phần mềm, phát triển web, các loại ứng dụng, mạng máy tính và cơ sở dữ liệu

tầng mạng, các dịch vụ internet để có thể tư vấn, sửa chữa cho người sử dụng tại nhà/cơ quan/tổ chức Sinh viên làm việc tại vị trí này thường tốt nghiệp cao