BÀI TIỂU LUẬN NETWORKING TRONG hệ THỐNG CAD CAM NHA KHOA

Lịch sử hình thành: Vào giữa những năm 50, khi những thế hệ máy tính đầu tiên được đưa vào hoạt động thực tế với những bóng đèn điện tử thì chúng có kích thước rất cồng kềnh và tốn nhiều

KHOA RĂNG HÀM MẶT MÔN KỸ THUẬT GIA CÔNG HIỆN ĐẠI

BÀI TIỂU LUẬN NETWORKING TRONG HỆ THỐNG CAD/CAM NHA KHOA

Giáo viên hướng dẫn: Đào Ngọc Lâm Lớp: CNKTPHR12

MỤC LỤC

Trang

Lời nói đầu 4

Phần 1: Sơ lược về Networking và ứng dụng networking trong CAD/CAM nha khoa 5

I.Lịch sử hình thành 5

II Khái niệm networking 6

III Phân loại 7

1 Theo khoảng cách địa lý 7

2 Theo đồ hình mạng 7

IV Nhu cầu sự dụng networking trong nha khoa 9

V Bất lợi khi không sử dụng networking trong hệ thống CAD/CAM nha khoa và những lợi thế khi không sử dụng nó 10

1 Bất lợi 10

2 Lợi ích 10

Phần 2: Các thành phần của một hệ thống Networking trong CAD/CAM nha khoa 11

I Hardware 11

1 Phần cứng mạng là gì? 11

2 Máy chủ mạng 11

II Device 11

1 Repeater 12

2 Hub 12

3 Bridge 12

4 Switch 13

5 Router 13

6 Gateway 13

7 Card mạng (card giao tiếp mạng) 13

III Netconfifuration(cấu hình mạng máy tính) 14

1 Dạng đường thẳng (Bus) 14

2 Dạng vòng tròn (Ring) 14

3 Dạng hình sao (Star) 14

4 Mạng kết hợp 15

IV Transfer protozal 15

1 Giao thức IP 16

a Tổng quát 16

b Các giao thức trong mạng IP 17

c Các bước hoạt động của giao thức IP 18

2 Giao thức điều khiển truyền dữ liệu TCP 18

V Wiring system 18

1 Đường cáp truyền mạng 18

a Cáp xoắn cặp 19

b Cáp đồng trục 19

c Cáp sợi quang 19

d Các yêu cầu cho một hệ thống cáp 19

2 Wifi 20

Phần 3: Sơ đồ chuyển đổi thông tin giữa các thành phần Trong hệ thống CAD/CAM nha khoa 21

Phần 4: Bài toán Networking cụ thể 22

LỜI NÓI ĐẦUNgày nay, khi mà công nghệ thông tin ngày càng phát triển, nhu cầu của con người về việc kết nối nhanh chóng và chính xác ngày càng được chú trọng Ngày xưa chỉ có thư tay, điện tín, ngày nay thay vì phải chờ đợi mòn mỏi, con người đã có facebook, email, điện thoại… Chất lượng cuộc sống ngày càng được nâng cao, chất lượng công việc cũng thế Networking đã được đưa vào để phục vụ việc quản lý tại các phòng làm việc, công ty, nhà máy… và trong nha khoa, networking cũng đã được đưa vào ứng dụng và đã có giúp ích không nhỏ Bài tiểu luận này sẽ giúp chúng ta hiểu rõ hơn về networking và ứng dụng của nó trong hệ thống CAD/CAM nha khoa.

PHẦN 1: SƠ LƯỢC VỀ NETWORKING

I Lịch sử hình thành:

Vào giữa những năm 50, khi những thế hệ máy tính đầu tiên được đưa vào hoạt động thực tế với những bóng đèn điện tử thì chúng có kích thước rất cồng kềnh và tốn nhiều năng lượng.Hồi đó việc nhập dữ liệu vào các máy tính được thông qua các tấm bìa mà người viết chương trình đã đục lỗ sẵn.Mỗi tấm bìa tương đương với một dòng lệnh mà mỗi một cột của nó có chứa tất cả các ký tự cần thiết mà người viết chương trình phải đục lỗ vào ký tự mình lựa chọn Các tấm bìa được đưa vào một "thiết bị" gọi là thiết bị đọc bìa mà qua đó các thông tin được đưa vào máy tính (hay còn gọi là trung tâm xử lý) và sau khi tính toán kếtquả sẽ được đưa ra máy in Như vậy các thiết bị đọc bìa và máy in được thể hiện như các thiết bị vào ra (I/O) đối với máy tính.Sau một thời gian các thế hệ máy mới được đưa vào hoạt động trong đó một máy tính trung tâm có thể được nối với nhiều thiết bị vào ra (I/O) mà qua đó nó có thể thực hiện liên tục hết chương trình này đến chương trình khác.Cùng với sự phát triển của những ứng dụng trên máy tính, các phương pháp nâng cao khả năng giao tiếp với máy tính trung tâm cũng đã được đầu tư nghiên cứu rất nhiều.Vào giữa những năm 60 một số nhà chế tạo máy tính đã nghiên cứu thành công những thiết bị truy cập từ xa tới máy tính của họ Một trong những phương pháp thâm nhập từ xa được thực hiện bằng việc cài đặt một thiết bị đầu cuối ở một vị trí cách xa trung tâm tính toán, thiết bị đầu cuối này được liên kết với trung tâm bằng việc sử dụng đường dây điện thoại và với hai thiết bị xử lý tín hiệu (thường gọi là Modem) gắn ở hai đầu

và tín hiệu được truyền thay vì trực tiếp thì thông qua dây điện thoại

Đường dây điện thoại

Thế kỷ XX được đánh dấu bởi cuộc cách mạng về công nghệ thông tin, bao gồm các vần đề: thu thập, xử lý và phân phối thông tin Điều đặc biệt là khi khả năng thu thập, xử lý và phân phối thông tin của con người tăng lên thì nhu cầu chính của con người về việc xử lý thông tin một cách tinh vi, phức tạp lại càng nhanh hơn nữa

Máy tính trung tâm Thiết bị

đầu cuối

Ngày nay với một lượng lớn về thông tin, nhu cầu xử lý thông tin ngày càng cao Networking hiện nay trở nên quá quen thuộc đối với chúng ta, trong mọi lĩnhvực như khoa học, quân sự, quốc phòng, thương mại, dịch vụ, giáo dục Hiện nay ở nhiều nơi mạng đã trở thành một nhu cầu thiết yếu

Người ta thấy được việc kết nối các máy tính thành mạng cho chúng ta nhữngkhả năng mới to lớn như:

Sử dụng chung tài nguyên: Những tài nguyên của mạng (như thiết bị, chương trình, dữ liệu) khi được trở thành các tài nguyên chung thì mọi thành viên của mạng đều có thể tiếp cận được mà không quan tâm tới những tài nguyên đó ở đâu

Tăng độ tin cậy của hệ thống : Người ta có thể dễ dàng bảo trì máy móc và lưu trữ (backup) các dữ liệu chung và khi có trục trặc trong hệ thống thì chúng có thể được khôi phục nhanh chóng Trong trường hợp có trục trặc trên một trạm làm việc thì người ta cũng có thể sử dụng những trạm khác thay thế

Nâng cao chất lượng và hiệu quả khai thác thông tin: Khi thông tin có thể được

sữ dụng chung thì nó mang lại cho người sử dụng khả năng tổ chức lại các công việc với những thay đổi về chất như: Ðáp ứng những nhu cầu của hệ thống ứng dụng kinh doanh hiện đại Cung cấp sự thống nhất giữa các dữ liệu Tăng cường năng lực xử lý nhờ kết hợp các bộ phận phân tán Tăng cường truy nhập tới các dịch vụ mạng khác nhau đang được cung

II Khái niệm networking

Networking là tập hợp các điểm nút độc lập được kết nối với nhau thông qua các đường truyền vật lý và tuân theo các quy ước truyền thông nào đó

Khái niệm máy tính độc lập được hiểu là các máy tính không có máy nào có khả năng khởi động hoặc đình chỉ một máy khác.

Các đường truyền vật lý được hiểu là các môi trường truyền tín hiệu vật lý (có thể là hữu tuyến hoặc vô tuyến).

Các quy ước truyền thông chính là cơ sở để các máy tính có thể "nói chuyện" được với nhau và là một yếu tố quan trọng hàng đầu khi nói về công nghệ

mạng máy tính.

Networking là một khái niệm chia sẻ tài nguyên và dịch vụ, là một nhóm hệ thống nối liền với nhau, tương tác và chia sẻ tài nguyên bằng việc sử dụng các đường dẫn truyền thông tin đã được chia sẻ Các tài nguyên có thể chia sẻ là dữ liệu, máy in, fax hoặc đường dẫn truyền thông tin, cái được sử dụng để dẫn truyền tài nguyên hoặc dịch vụ giữa các thành phần trong hệ thống Tất cả các hệ thống trên đường dẫn truyền phải tuân thủ các quy tắc truyền thông chung dành cho dữ liệu đến điểm đến được định trước và cho hệ thống gửi và nhận nhận thức được tương tác lẫn nhau Những nguyên tắc chủ đạo trong truyền đạt thôngtin được gọi là Protocols (phương thức giao tiếp)

Networking là một bài toán để giải quyết các vấn đề về khoảng cách, nơi chốn, thời gian và đối tượng Không cần biết xa hay gần, trên núi cao hay ngoài hải đảo, quốc gia hay châu lục nào, đang làm việc hay nghỉ ngơi chỉ cần là một điểm nút trong networking, thông tin sẽ được chuyển đến.

III Phân loại:

1 Theo khoảng cách địa lý:

- Mạng cục bộ (Local Area Networks - LAN) là mạng được thiết lập để liên

kếtcác máy tính trong một khu vực như trong một toà nhà, một khu nhà

- Mạng diện rộng (Wide Area Networks - WAN) là mạng được thiết lập để

liênkết các máy tính của hai hay nhiều khu vực khác nhau như giữa các thành phố hay

các tỉnh

- Mạng đô thị (Metropolitan Area Networking – MAN) là mạng được cài

đặt trong phạm vi một đô thị, một trung tâm văn hóa xã hội

2 Theo đồ hình mạng (Network topology):

Cách kết nối các máy tính với nhau về mặt hình học gọi là đồ hình mạng Có hai kiểu kết nối mạng chủ yếu là:

- Nối kiểu điểm - điểm (point - to - point): các đường truyền nối từng cặp nút với nhau, mỗi nút “lưu và chuyển tiếp” dữ liệu

- Nối kiểu điểm - nhiều điểm (point - to - multipoint hay broadcast) : tất cả các nút phân chia nhau một đường truyền vật lý, gửi dữ liệu đến nhiều nút một lúc và kiểm tra gói tin theo địa chỉ

a Mạng hình sao (Star Network)

Có tất cả các trạm được kết nối với một thiết bị trung tâm có nhiệm vụ nhận tín hiệu từ các trạm và chuyển đến trạm đích Tùy theo yêu cầu truyền thông trên mạng mà thiết bị trung tâm có thể là hub, switch, router hay máy chủ trung tâm Vai trò của thiết bị trung tâm là thiết lập các liên kết Point – to – Point

 Ưu điểm là thiết lập mạng đơn giản, dễ dàng cấu hình lại mạng (thêm, bớt các trạm), dễ dàng kiểm soát và khắc phục sự cố, tận dụng được tối đa tốc độ truyền của đường truyền vật lý.

 Khuyết điểm là độ dài đường truyền nối một trạm với thiết bị trung tâm bị hạn chế (bán kính khoảng 100m với công nghệ hiện nay)

b Mạng tuyến tính (Bus Network)

Có tất cả các trạm phân chia trên một đường truyền chung (bus) Đường truyền chínhđược giới hạn hai đầu bằng hai đầu nối đặc biệt gọi là terminator Mỗi trạm được nối với trục chính qua một đầu nối chữ T (T-connector) hoặc một thiết bị thu phát (transceiver)

Mô hình mạng Bus hoạt động theo các liên kết Point–to–Multipoint hay Broadcast

 Ưu điểm: Dễ thiết kế và chi phí thấp

 Khuyết điểm: Tính ổn định kém, chỉ một nút mạng hỏng là toàn bộ mạng bị ngừng hoạt động

c Mạng hình vòng (Ring Network)

Tín hiệu được truyền đi trên vòng theo một chiều duy nhất Mỗi trạm của mạng được nối với nhau qua một bộ chuyển tiếp (repeater) có nhiệm vụ nhận tín hiệu rồi chuyển tiếp đến trạm kế tiếp trên vòng Như vậy tín hiệu được lưu chuyển trên vòng theo một chuỗi liên tiếp các liên kết Point–to–Point giữa các repeater

 Ưu điểm: Mạng hình vòng có ưu điểm tương tự như mạng hình sao

 Nhược điểm: Một trạm hoặc cáp hỏng là toàn bộ mạng bị ngừng hoạt động, thêmhoặc bớt một trạm khó hơn, giao thức truy nhập mạng phức tạp.

d Mạng kết hợp (Complex network)

 Kết hợp hình sao và tuyến tính (Star Bus Network): Cấu hình mạng dạng này có bộphận tách tín hiệu (splitter) giữ vai trò thiết bị trung tâm, hệ thống dây cáp mạng cấu hình là Star Topology và Linear Bus Topology Lợi điểm của cấu hình này là mạng có thể gồm nhiều nhóm làm việc ở cách xa nhau, ARCNET là mạng dạng kết hợp Star Bus Network Cấu hình dạng này đưa lại sự uyển chuyển trong việc bố tríđường dây tương thích dễ dàng đối với bất cứ toà nhà nào

 Kết hợp hình sao và vòng (Star Ring Network): Cấu hình dạng kết hợp Star Ring Network, có một "thẻ bài" liên lạc (Token) được chuyển vòng quanh một cái HUB trung tâm Mỗi trạm làm việc được nối với HUB – là cầu nối giữa các trạm làm việc và để tǎng khoảng cách cần thiết

IV Nhu cầu sử dụng Networking trong nha khoa

Sự phát triển nhanh chóng của mạng lưới doanh nghiệp internet và Internet – based, hay còn gọi là mạng cục bộ đã tạo điều kiện cho việc phát triển thông tin liên lạc ở cấp độ sản xuất, tạo nên khả năng mới trong việc tăng hiệu quả của dự

án, làm ngắn lại reaction Sự cạnh tranh quyết liệt và nền công nghệ thông tin mới có sẵn trên thị trường thúc đẩy hình thành cách tiếp cận mới đến hệ thống CAD/CAM hiện tại được ứng dụng trong công nghiệp cũng như trong nha khoa Điều đó là cần thiết để tận dụng lợi thế của các ứng dụng tương tác trên mạng đểthay đổi phương pháp thiết kế và khai thác của hệ thống CAD/CAM và cũng là nguyên nhân cần thiết để thực hiện sửa đổi các công việc liên quan đến hệ thống lập trình tương tác dành cho các máy công cụ

V Bất lợi khi không sử dụng networking trong hệ thống CAD/CAM nha khoa và

những lợi thế khi không sử dụng nó

1) Bất lợi:

- Việc chuyển tải thông tin của các thành phần trong hệ thống trở nên khó khăn

- Tốn nhiều thời gian và công sức

- Khó quản lý toàn bộ các giai đoạn trong một chu trình

Mạng phần cứng bao gồm tất cả các máy tính, thiết bị ngoại vi, card giao diện

và thiết bị cần thiết khác để thực hiện xử lý dữ liệu và thông tin liên lạc trong mạng

2) Máy chủ Mạng :

Trong hệ thống mạng máy tính, máy chủ mạng là máy tính được thiết kế để thực hiện các yêu cầu, và cung cấp dữ liệu tới các máy tính khác (máy khách) thông qua mạng cục bộ hay mạng toàn cầu (internet)

II Device:

Để hệ thống mạng làm việc trơn tru, hiệu quả và khả năng kết nối tới những

hệ thống mạng khác đòi hỏi phải sử dụng những thiết bị mạng chuyên

dụng.Những thiết bị mạng này rất đa dạng và phong phú về chủng loại nhưng đều dựa trên những thiết bị cơ bản là Repeater, Hub, Switch, Router và Gateway.

1) Repeater

Repeater là một thiết bị có vai trò khuếch đại tín hiệu vật lý ở đầu vào vàcung cấp năng lượng cho tín hiệu ở đầu ra, giúp tín hiệu có thể truyền dẫn đi xa hơn giớihạn của cáp mạng

Điện tín, điện thoại, truyền thông tin qua sợi quang… và các nhu cầu truyền tín hiệu

đi xa đều cần sử dụng Repeater

2) Hub

Hub được coi là một Repeater có nhiều cổng.Một Hub có từ 4 đến 24 cổng và

có thể còn nhiều hơn.Khi cấu hình mạng là hình sao (Star topology), Hub đóng vai

trò làtrung tâm của mạng Với một Hub, khi thông tin vào từ một cổng và sẽ được đưa đến tất cả các cổng khác

Hub có 2 loại là Active Hub và Smart Hub.Active Hub là loại Hub được dùng phổ biến, cần được cấp nguồn khi hoạt động, được sử dụng để khuếch đại tín hiệu đến và cho tín hiệu

ra những cổng còn lại, đảm bảo mức tín hiệu cần thiết Smart Hub (Intelligent Hub) có chức

năng tương tự như Active Hub, nhưng có tích hợp thêm chip có khả năng tự động dò lỗi - rấthữu ích trong trường hợp dò tìm và phát hiện lỗi trong mạng

3) Bridge

Bridge được sử dụng để ghép nối 2 mạng để tạo thành một mạng lớn duy nhất.Bridge được sử dụng phổ biến để làm cầu nối giữa hai mạng Ethernet Bridge quan sát

các gói tin (packet) trên mọi mạng Khi thấy một gói tin từ một máy tính thuộc mạng này

chuyển tới một máy tính trên mạng khác, Bridge sẽ sao chép và gửi gói tin này tới mạngđích

4) Switch

Switch đôi khi được mô tả như là một Bridge có nhiều cổng Trong khi một Bridge chỉ

có 2 cổng để liên kết được 2 segment mạng với nhau, thì Switch lại có khả năng kết nối đượcnhiều segment lại với nhau tuỳ thuộc vào số cổng (port) trên Switch Switch sử dụng các

thông tin này để xây dựng lên bảng Switch, bảng này cung cấp thông tin giúp các gói thông tin đến đúng địa chỉ.

5) Router

Router kết nối hai hay nhiều mạng IP với nhau Router có thể kết nối với cácloại mạng khác lại với nhau, từ những Ethernet cục bộ tốc độ cao cho đến đường dây điệnthoại đường dài có tốc độ chậm nhưng Router chậm hơn Bridge

6) Gateway

Gateway cho phép nối ghép hai loại giao thức với nhau Ví dụ: mạng của bạn

sử dụng giao thức IP và mạng của ai đó sử dụng giao thức IPX, Novell, DECnet, SNA hoặc một giao thức nào đó thì Gateway sẽ chuyển đổi từ loại giao thức này sang loại khác

Qua Gateway, các máy tính trong các mạng sử dụng các giao thức khác nhau có thể dễ dàng "nói chuyện" được với nhau Gateway không chỉ phân biệt các giao thức mà còn còn có thể phân biệt ứng dụng như cách bạn chuyển thư điện tử từ mạng này sang mạng khác, chuyển đổi một phiên làm việc từ xa

7) Card mạng (network card), hay card giao tiếp mạng (Network Interface Card)

Là một bản mạch cung cấp khả năngtruyền thông mạng cho một máy tính Nó còn

được gọi là bộ thích nghi LAN (LAN adapter),

được cắm trong một khe (slot) của bản mạch

chính và cung cấp một giao tiếp kết nối đến

môi trường mạng.Chủng loại cạc mạng phải

phù hợp với môi trường truyền và giao thức

nối đặc biệt gọi là terminator (dùng để nhận biết là đầu cuối để kết thúc đường

truyền tại đây) Mỗi trạm được nối vào bus qua một đầu nối chữ T (T_connector)