HocKhaThư viện lời giải bài tập

Giải Tin học 12 - Định hướng khoa học máy tính trang 134

Lời giải chi tiết SGK Lớp 12 · Môn Tin Học · Trang 134–135

Nguon: Tin Hoc 12 KHMT (trang 134 – 135)
⚠️ Lưu ý: Hai trang ảnh em gửi mang số trang 132 và 133 (nội dung Bài 24 – Thiết kế mạng). Thầy giải đầy đủ toàn bộ câu hỏi và bài tập xuất hiện trong hai trang này.

🔍 Kiến thức cần nhớ

1. Quy tắc 5-4-3 (khi mở rộng mạng bằng repeater)

Trong cùng một vùng (miền) xung đột:

  • Không quá 5 phân đoạn mạng
  • Không quá 4 repeater
  • Không quá 3 phân đoạn có máy tính (2 phân đoạn còn lại chỉ dùng để kéo dài khoảng cách)
💡 Mẹo nhớ: "5-4-3" = 5 đoạn – 4 bộ lặp – 3 đoạn có máy. Repeater chỉ khuếch đại tín hiệu để đi xa hơn chứ không chia nhỏ miền xung đột, lại gây trễ tín hiệu; trễ quá lớn sẽ làm sai lệch kiểm soát trong giao thức Ethernet.

2. Bốn bước thiết kế mạng

  1. Khảo sát và phân tích yêu cầu.
  2. Thiết kế logic: mô hình tương tác, cấu trúc kết nối và giao thức mạng.
  3. Thiết kế vật lí: chọn chủng loại thiết bị, thông số kĩ thuật, cách kết nối thiết bị theo cấu trúc.
  4. Lựa chọn hệ điều hành mạng.

3. Chọn thiết bị (thiết kế vật lí)

  • Chọn thiết bị đủ số cổng, có dự phòng, băng thông phù hợp.
  • Switch/hub thường có 8, 16, 24 hoặc 32 cổng.
  • Băng thông phụ thuộc ứng dụng: ứng dụng quản lí cần băng thông rất thấp; ứng dụng video (xem phim, học trực tuyến, hội nghị truyền hình…) cần 0,5 – 3 Megabit/s mỗi luồng. Nhiều người dùng video đồng thời → chọn chuẩn 100Base-TX (Fast Ethernet ~100 Mbit/s) hoặc Gigabit.

4. Hệ điều hành mạng: Windows, MacOS, Linux. Trường học phổ biến dùng Windows (hỗ trợ workgroup, domain, cấu hình Internet).

⚙️ Bài tập

Câu 1

Đề bài: Tại sao phải khảo sát hiện trạng và yêu cầu?

Trả lời:

Khảo sát hiện trạng và yêu cầu là bước đầu tiên và nền tảng của quá trình thiết kế mạng, vì những lí do sau:

  • Nắm được hiện trạng thực tế: biết cơ sở hạ tầng sẵn có (số phòng, số máy, hệ thống cáp, thiết bị đang dùng…) để tận dụng, tránh đầu tư trùng lặp, lãng phí.
  • Xác định đúng nhu cầu sử dụng: mạng phục vụ ứng dụng gì (quản lí, dạy học trực tuyến, video, Internet…), số người dùng, mức băng thông cần thiết. Từ đó mới chọn được chuẩn truyền và thiết bị phù hợp.
  • Làm căn cứ cho các bước sau: mọi quyết định ở thiết kế logic, thiết kế vật lí và chọn hệ điều hành đều dựa trên kết quả khảo sát. Nếu khảo sát sai → thiết kế sai → mạng không đáp ứng yêu cầu hoặc lãng phí chi phí.
  • Dự trù khả năng mở rộng: giúp thiết kế có dự phòng (số cổng, băng thông) để mạng dễ nâng cấp trong tương lai.
🎯 Tóm lại: khảo sát giúp thiết kế mạng đúng nhu cầu, đủ năng lực, tiết kiệm chi phí và dễ mở rộng.

Câu 2

Đề bài: Mục đích của phân đoạn mạng là gì?

Trả lời:

Phân đoạn mạng (chia mạng thành nhiều đoạn nhỏ) nhằm các mục đích chính:

  1. Tách các miền xung đột (collision domain): giảm số máy tính cùng cạnh tranh đường truyền trong một đoạn → giảm xung đột, tăng hiệu năng và tốc độ mạng.
  1. Mở rộng phạm vi địa lí của mạng: dùng đường trục và repeater để kéo dài khoảng cách kết nối, liên kết được nhiều khu vực ở xa nhau.
  1. Quản lí và bảo mật tốt hơn: dễ kiểm soát lưu lượng, khoanh vùng sự cố, hạn chế ảnh hưởng lan rộng khi một đoạn gặp lỗi.
⚠️ Lưu ý thi: Cần phân biệt rõ hai mục đích thường bị nhầm: - Switch phân đoạn để tách miền xung đột (mỗi cổng là một miền riêng). - Repeater dùng để kéo dài khoảng cách nhưng không tách miền xung đột (vẫn cùng một miền), do đó phải tuân thủ quy tắc 5-4-3.

Câu 3

Đề bài: Nêu các bước thiết kế mạng.

Trả lời:

Thiết kế mạng gồm 4 bước:

  1. Khảo sát và phân tích yêu cầu: thu thập hiện trạng, xác định nhu cầu ứng dụng và mức băng thông.
  1. Thiết kế logic: đưa ra mô hình tương tác trong mạng, cấu trúc kết nối (topology) và giao thức mạng (ví dụ TCP/IP).
  1. Thiết kế vật lí: lựa chọn chủng loại thiết bị và thông số kĩ thuật (số cổng, băng thông…), xác định cách kết nối các thiết bị theo cấu trúc đã chọn.
  1. Lựa chọn hệ điều hành mạng: chọn HĐH phù hợp (Windows, MacOS, Linux) để cấu hình và quản trị mạng.
💡 Mẹo nhớ: "Khảo sát → Logic → Vật lí → Hệ điều hành" (Yêu cầu trước, sơ đồ sau, thiết bị tiếp, vận hành cuối).

📘 LUYỆN TẬP

Câu 1

Đề bài: Với mạng trong bài học, nếu cần trang bị các access point ở hai đầu và điểm giữa toà B thì em sẽ điều chỉnh thiết kế logic như thế nào?

Trả lời:

Khi bổ sung 3 access point (AP) (hai đầu và điểm giữa toà B) để phủ sóng Wi-Fi, cần điều chỉnh thiết kế logic như sau:

  • Bổ sung 3 nút thiết bị mạng không dây (AP) vào sơ đồ kết nối logic của toà B, đặt tại ba vị trí: đầu A, giữa, đầu cuối toà B nhằm phủ sóng đều, tránh vùng lõm sóng.
  • Kết nối mỗi AP về switch của toà B bằng cáp mạng (mô hình AP hoạt động ở chế độ bridge/điểm truy cập, dùng chung hệ thống có dây). Do đó switch phải còn đủ ít nhất 3 cổng dành cho 3 AP (nếu thiếu, cần chọn switch nhiều cổng hơn hoặc thêm switch).
  • Quy hoạch lại địa chỉ IP và DHCP: dự trù dải địa chỉ cho các thiết bị không dây kết nối qua AP; nếu cần có thể tách thành mạng con (subnet) hoặc cùng một VLAN cho khách/thiết bị di động.
  • Cấu hình thống nhất SSID và bảo mật (cùng tên mạng, cùng mật khẩu, chuẩn mã hoá WPA2/WPA3) để người dùng di chuyển trong toà B vẫn liên tục kết nối (roaming).
  • Bổ sung giao thức/quy tắc cho phần không dây trong mô hình tương tác: vẫn dùng TCP/IP, cấp IP động qua DHCP của router.
💡 Ý chính: Thiết kế logic chỉ cần thêm 3 nút AP nối về switch, mở rộng dải DHCP và thống nhất cấu hình SSID/bảo mật cho roaming.

Câu 2

Đề bài: Với mạng trong bài học, nếu bổ sung thêm 2 phòng máy thực hành ở toà B, em sẽ điều chỉnh thiết kế logic như thế nào?

Trả lời:

Khi thêm 2 phòng máy thực hành ở toà B, điều chỉnh thiết kế logic như sau:

  • Thêm 2 phân đoạn mạng mới tương ứng 2 phòng máy. Mỗi phòng theo mô hình bài học gồm: các máy học sinh, 1 máy giáo viên, 1 thiết bị Wi-Fi, đấu vào hub/switch riêng của phòng.
  • Mỗi phòng dùng một hub/switch (loại 32 cổng như bài học: ~25 cổng cho máy học sinh, 1 cho máy giáo viên, 1 cho Wi-Fi, 1 nối về switch trung tâm, còn lại dự phòng).
  • Kết nối 2 hub mới về switch trung tâm của toà B → switch trung tâm phải còn đủ ít nhất 2 cổng trống. Nếu thiếu, phải chọn switch nhiều cổng hơn hoặc bổ sung thiết bị.
  • Quy hoạch lại không gian địa chỉ IP: cấp thêm dải địa chỉ cho máy của 2 phòng mới, mở rộng phạm vi cấp phát của DHCP; có thể chia thành các mạng con/VLAN riêng cho từng phòng để dễ quản lí và tách lưu lượng.
  • Kiểm tra băng thông đường trục: thêm 2 phòng đồng nghĩa số máy và lưu lượng tăng, cần đảm bảo đường trục (uplink) và switch trung tâm đủ băng thông (cân nhắc dùng cổng/uplink Gigabit nếu nhiều máy chạy ứng dụng video đồng thời).
⚠️ Lưu ý: Khi mở rộng luôn phải kiểm tra hai yếu tố: số cổng còn trống của thiết bị trung tâm và băng thông đường trục. Đây là hai chỗ dễ "nghẽn" nhất.

🚀 VẬN DỤNG

Đề bài: Nếu muốn các máy tính trong mạng kết nối được Internet thì cần cấu hình mạng theo giao thức TCP/IP. Hãy tìm hiểu việc thiết lập trên gateway (router) và trên các máy trạm.

Hướng dẫn thực hiện:

1. Thiết lập trên gateway (thường là router Wi-Fi):

  • Địa chỉ IP của router: đặt IP cho cổng LAN, ví dụ 192.168.1.1 với mặt nạ mạng con 255.255.255.0.
  • Bật chế độ cấp địa chỉ động – DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol): khai báo dải địa chỉ cấp phát (ví dụ 192.168.1.100 – 192.168.1.200), thời gian thuê (lease time), DNS server.
  • Cấu hình kết nối WAN ra Internet: theo thông tin nhà cung cấp dịch vụ (PPPoE với tài khoản/mật khẩu, hoặc IP động/tĩnh).
  • Bảo mật truy cập không dây: đặt SSID, chọn chuẩn mã hoá WPA2/WPA3, đặt mật khẩu mạnh; nên đổi mật khẩu quản trị mặc định của router.
⚠️ Lưu ý bảo mật: Luôn đổi tài khoản/mật khẩu quản trị mặc định và bật mã hoá Wi-Fi (WPA2/WPA3). Để mặc định là lỗ hổng rất phổ biến.

2. Thiết lập trên máy trạm (máy tính trong mạng):

Có hai cách:

  • Cấp IP động (nên dùng): chọn "Obtain an IP address automatically" → máy tự nhận IP, gateway, subnet mask, DNS từ DHCP của router. Đơn giản, ít sai sót.
  • Đặt IP tĩnh (cho máy chủ, máy in mạng…): khai báo thủ công:
  • Địa chỉ IP: ví dụ 192.168.1.10 (không trùng, không nằm trong dải DHCP)
  • Mặt nạ mạng con (subnet mask): 255.255.255.0
  • Cổng mặc định (default gateway): 192.168.1.1 (chính là IP router)
  • Máy chủ DNS: ví dụ 8.8.8.8 hoặc DNS của nhà mạng

3. Kiểm tra kết nối:

  • Dùng lệnh ipconfig (Windows) để xem IP, gateway, subnet mask đã nhận.
  • Dùng lệnh ping 192.168.1.1 để kiểm tra thông với router, ping 8.8.8.8 để kiểm tra ra Internet.
🎯 Ghi nhớ: - Thiết kế mạng đi theo 4 bước: Khảo sát → Logic → Vật lí → Hệ điều hành. - Quy tắc mở rộng bằng repeater: 5-4-3 (5 đoạn, 4 repeater, 3 đoạn có máy). - Khi mở rộng mạng, luôn kiểm tra số cổng dự phòng và băng thông đường trục. - Để ra Internet: cấu hình TCP/IP – trên router (IP, DHCP, WAN, bảo mật Wi-Fi), trên máy trạm (IP động hoặc tĩnh + gateway + subnet mask + DNS).
Chế độ đọc sách →