Đồ án: Thiết kế, lắp đặt và vận hành mạng LAN cho trường Tiểu học Liên Mạc

Đề tài nghiên cứu Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế mạng LAN trường tiểu học ứng dụng cao trong học thuật và nghiên cứu thực tiễn tham khảo chuyên ngành

• Tác giả: Nguyễn Thùy Dung
• Người hướng dẫn: Tiêu Công Vũ, Giảng viên
• Trường học: Trường Đại Học Hải Dương
• Chuyên ngành: Công nghệ thông tin
• Đề tài: Thiết kế mạng LAN trường tiểu học
• Loại tài liệu: Đồ án tốt nghiệp
• Năm xuất bản: 2015
• Địa điểm: Hải Dương

Tóm tắt

I. Giới thiệu về Đồ án Thiết kế Mạng LAN Trường Tiểu học

Đồ án tốt nghiệp về thiết kế mạng LAN cho trường tiểu học là một dự án quan trọng nhằm nâng cao cơ sở hạ tầng công nghệ thông tin trong giáo dục. Đồ án này tập trung vào việc thiết kế, lắp đặt, vận hành và bảo trì hệ thống mạng cục bộ (Local Area Network - LAN) cho phòng máy vi tính tại các trường tiểu học. Mục tiêu chính là cung cấp kết nối mạng ổn định, an toàn và hiệu quả để hỗ trợ các hoạt động giáo dục và quản lý của nhà trường. Các thành phần chính bao gồm cơ sở lý luận, thiết kế chi tiết, quy trình lắp đặt, và hướng dẫn vận hành bảo trì. Mạng LAN đóng vai trò thiết yếu trong việc kết nối các máy tính, cho phép chia sẻ tài nguyên và dữ liệu một cách hiệu quả.

1.1. Mục đích và nhiệm vụ của Đồ án

Mục đích chính của đồ án mạng LAN là xây dựng hệ thống mạng hiện đại cho các phòng máy tính trường tiểu học. Nhiệm vụ bao gồm phân tích thực trạng hệ thống hiện tại, thiết kế giải pháp mạng cục bộ phù hợp với nhu cầu, và triển khai thực tế. Đồng thời, đồ án cung cấp hướng dẫn chi tiết về vận hành và bảo trì hệ thống mạng để đảm bảo hoạt động liên tục và an toàn.

1.2. Phạm vi và Sản phẩm của Đồ án

Phạm vi đồ án bao gồm Trường Tiểu học xã Liên Mạc, huyện Thanh Hà, tỉnh Hải Dương. Sản phẩm cuối cùng là một hệ thống LAN hoàn chỉnh với tài liệu thiết kế kỹ thuật, hướng dẫn lắp đặt, quy trình vận hành, và kế hoạch bảo trì định kỳ. Hệ thống được thiết kế để hỗ trợ khoảng 30-50 máy tính trong phòng lab có đầy đủ các thiết bị mạng cần thiết.

II. Cơ sở Lý luận và Thực tiễn của Hệ thống Mạng LAN

Nền tảng lý luận của hệ thống mạng LAN bao gồm các khái niệm về tôpô mạng, giao thức truyền thông, và kiến trúc mạng. Tôpô mạng sao được lựa chọn phổ biến vì tính ổn định và dễ quản lý. Các thiết bị chính như Switch, Hub, và Card mạng được sử dụng để kết nối các máy tính. Giao thức TCP/IP là nền tảng cho liên lạc giữa các thiết bị. Trong thực tiễn, mạng LAN trường học cần đáp ứng yêu cầu về tốc độ truyền dữ liệu cao, độ tin cậy, bảo mật và khả năng mở rộng. Các chuẩn cáp mạng như Twisted Pair được sử dụng để đảm bảo chất lượng kết nối.

2.1. Các tôpô Mạng phổ biến

Tôpô mạng định nghĩa cách các thiết bị được kết nối với nhau. Tôpô Bus kết nối các máy trên một dây chính, nhưng dễ gặp sự cố. Tôpô Vòng tạo vòng khép kín nhưng phức tạp. Tôpô Sao sử dụng Switch trung tâm, được ưa chuộng vì dễ quản lý và bảo trì. Tôpô Lưới kết nối đầy đủ giữa các nút nhưng tốn kém. Đối với trường tiểu học, tôpô sao là lựa chọn tối ưu.

2.2. Địa chỉ IP và Cấu hình Mạng

Địa chỉ IP là mã định danh duy nhất cho mỗi thiết bị trên mạng. Lớp IP bao gồm lớp A, B, C dành cho các mạng khác nhau. Mạng lớp C (ví dụ: 192.168.1.0) thích hợp cho LAN trường học. Subnet mask chia mạng thành các phân đoạn nhỏ hơn. Cấu hình IP tĩnh hoặc DHCP được sử dụng để gán địa chỉ cho các máy tính trong mạng.

III. Thực trạng và Giải pháp Thiết kế Mạng LAN

Trước khi triển khai, cần khảo sát thực trạng hệ thống mạng hiện tại tại trường tiểu học. Nhiều trường còn sử dụng hệ thống mạng cũ, không ổn định, bảo mật kém, và không đáp ứng nhu cầu hiện đại. Giải pháp thiết kế bao gồm lựa chọn các thiết bị mạng chất lượng cao như Switch quản lý được, Card mạng Gigabit, và cáp Cat6. Chuẩn bấm dây mạng theo tiêu chuẩn 568B đảm bảo kết nối ổn định. Hệ thống được chia thành các vùng mạng để dễ quản lý. Firewall và các biện pháp bảo mật được triển khai để bảo vệ dữ liệu học sinh và giáo viên.

3.1. Quy trình Lắp đặt Hệ thống Mạng

Lắp đặt mạng LAN bắt đầu từ lập kế hoạch vị trí Switch, máy chủ, và các điểm kết nối. Đi ống gen để bảo vệ cáp mạng khỏi hư hỏng. Bấm đầu dây mạng theo chuẩn 568B hoặc 568A. Dây thẳng dùng để kết nối máy tính với Switch, dây chéo dùng để kết nối Switch với Switch. Test dây mạng bằng thiết bị chuyên dụng để đảm bảo chất lượng kết nối trước khi đưa vào sử dụng.

3.2. Vận hành và Bảo trì Hệ thống

Vận hành mạng LAN yêu cầu thiết lập địa chỉ IP cho từng máy tính, cấu hình DNS, và kiểm tra kết nối bằng lệnh Ping. Bảo trì định kỳ bao gồm kiểm tra cáp mạng, làm sạch thiết bị, cập nhật firmware Switch. Quét lỗ hổng bảo mật bằng công cụ như Nessus để phát hiện và khắc phục các điểm yếu. Sao lưu dữ liệu định kỳ bảo vệ thông tin quan trọng của nhà trường.

IV. Công cụ Quản lý và Bảo mật Mạng LAN

Công cụ quản lý mạng giúp giám sát và kiểm soát hoạt động của hệ thống LAN. OsMonitor là phần mềm quản lý mạng mạnh mẽ cho phép theo dõi hoạt động máy tính học sinh, giáo viên, giám sát tốc độ mạng, và kiểm soát băng thông. Nessus là công cụ quét lỗ hổng bảo mật chuyên dụng, giúp phát hiện các điểm yếu trong cấu hình mạng và hệ điều hành. Bảo mật mạng LAN bao gồm thiết lập tường lửa, mật khẩu mạnh, cập nhật hệ thống, và đào tạo nhân viên về ý thức an toàn mạng. Chia sẻ tài nguyên được kiểm soát chặt chẽ để chỉ những người được phép mới có quyền truy cập dữ liệu nhạy cảm.

4.1. Phần mềm Quản lý OsMonitor

OsMonitor cung cấp giao diện trực quan để quản lý mạng LAN từ xa. Cho phép giáo viên theo dõi màn hình máy tính học sinh trong thời gian học, ngăn chặn các hoạt động không liên quan đến học tập. Biểu đồ lịch sử hiển thị dữ liệu sử dụng mạng theo thời gian, giúp phát hiện các máy tính sử dụng quá nhiều băng thông. Các chức năng khóa, tắt máy từ xa hỗ trợ quản lý hiệu quả.

4.2. Quét Lỗ hổng Bảo mật với Nessus

Nessus là công cụ quét bảo mật chuyên dụng giúp kiểm tra hệ thống LAN định kỳ. Activation Code cấp phép để sử dụng toàn bộ tính năng. Công cụ quét toàn bộ mạng, phát hiện lỗ hổng bảo mật, lỗi cấu hình, và các dịch vụ không cần thiết. Chi tiết lỗi bảo mật được liệt kê kèm độ nghiêm trọng và giải pháp khắc phục, hỗ trợ quản trị viên mạng đảm bảo an toàn hệ thống.

Nội dung chính

Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Trong bối cảnh công nghệ thông tin và khoa học máy tính phát triển nhanh chóng, nhu cầu chia sẻ dữ liệu nội bộ một cách nhanh chóng, an toàn và bảo mật trong các cơ quan, tổ chức, trường học ngày càng trở nên thiết yếu. Hạ tầng mạng cục bộ (LAN - Local Area Network) là nền tảng quan trọng giúp kết nối các thiết bị, tối ưu hóa việc quản lý tài nguyên và tạo điều kiện triển khai các ứng dụng tin học phục vụ công tác chuyên môn.

Tại các cơ sở giáo dục phổ thông, đặc biệt là bậc tiểu học, việc đầu tư hạ tầng mạng thường dừng lại ở mức độ kết nối vật lý cơ bản để máy tính hoạt động độc lập mà chưa khai thác tối đa các dịch vụ mạng, các công cụ quản lý lớp học, giám sát học sinh và đảm bảo an ninh mạng. Xuất phát từ yêu cầu thực tế đó, đồ án tốt nghiệp chuyên ngành Công nghệ thông tin tại Trường Đại học Hải Dương đã thực hiện đề tài: “Thiết kế, lắp đặt, vận hành và bảo trì hệ thống mạng cục bộ (LAN - Local Area Network) cho phòng máy vi tính tại Trường Tiểu học xã Liên Mạc, huyện Thanh Hà, tỉnh Hải Dương”.

Mục tiêu nghiên cứu

Xây dựng một hệ thống mạng LAN hoàn chỉnh cho phòng máy vi tính của Trường Tiểu học xã Liên Mạc nhằm nâng cao hiệu quả giảng dạy và học tập các môn học có thực hành trên máy vi tính; đồng thời thông qua mạng LAN để thực hiện quản lý, giám sát các hoạt động học tập của học sinh.

Nhiệm vụ nghiên cứu

Đồ án xác định hai nhiệm vụ trọng tâm:

1. Nghiên cứu hệ thống lý thuyết về mạng máy tính, mạng cục bộ và quy trình thiết kế mạng để xây dựng nền tảng lý luận phục vụ công tác triển khai thực hành.
2. Thiết kế, lắp đặt, vận hành và bảo trì hệ thống mạng cục bộ cho phòng máy vi tính tại Trường Tiểu học xã Liên Mạc, huyện Thanh Hà, tỉnh Hải Dương.

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

• Đối tượng nghiên cứu: Quy trình thiết kế kỹ thuật, lắp đặt phần cứng, cấu hình địa chỉ logic, vận hành, kiểm thử an ninh và bảo trì hệ thống mạng cục bộ (LAN) phục vụ phòng máy vi tính giáo dục.
• Phạm vi không gian: Phòng máy vi tính tại Trường Tiểu học xã Liên Mạc, huyện Thanh Hà, tỉnh Hải Dương.
• Phạm vi thời gian: Khảo sát và thu thập số liệu hoạt động của Nhà trường trong giai đoạn 3 năm (từ tháng 12/2012 đến tháng 12/2015).

---

Cơ sở lý thuyết và căn cứ pháp lý

Căn cứ pháp lý và tiêu chuẩn kỹ thuật

Đồ án được xây dựng dựa trên các văn bản quy phạm pháp luật và tiêu chuẩn kỹ thuật mạng hiện hành:

• Luật Công nghệ thông tin số 67/2006/QH11 được Quốc hội ban hành ngày 29 tháng 06 năm 2006.
• Nghị định số 64/2007/NĐ-CP ngày 10/04/2007 của Chính phủ quy định về ứng dụng công nghệ thông tin trong hoạt động của các cơ quan nhà nước.
• Hệ thống tiêu chuẩn quốc tế: Chuẩn mạng cục bộ IEEE 802 (IEEE 802.3), tiêu chuẩn bấm dây cáp mạng EIA/TIA 568B.

Khung lý thuyết mạng máy tính và giao thức IP

Đồ án tổng hợp các kiến thức nền tảng về mạng máy tính:

• Khái niệm và thành phần mạng: Hệ thống các máy tính tự hoạt (autonomous), các thiết bị đầu cuối (end systems), môi trường truyền dẫn (media) và hệ thống giao thức truyền thông (protocol).
• Mô hình cấu trúc mạng (Topology): Phân tích các mô hình mạng hình sao (Star), mạng trục tuyến tính (Bus), mạng vòng tròn (Ring) và mạng kết hợp (Star/Bus, Star/Ring).

Kiểu Topo	Đặc điểm cấu trúc	Ưu điểm chính	Nhược điểm chính
Hình sao (Star)	Các trạm nối tập trung về Hub/Switch trung tâm theo liên kết điểm - điểm	Khi một trạm hỏng không ảnh hưởng toàn mạng; dễ cấu hình	Độ dài cáp từ thiết bị trung tâm đến trạm bị giới hạn (tối đa 100m)
Trục (Bus)	Các trạm nối chung vào một trục cáp chính, có terminator ở hai đầu	Tiết kiệm dây cáp, dễ thiết kế ban đầu	Sự cố trên đường trục chính sẽ làm ngừng toàn bộ hệ thống; khó tìm lỗi
Vòng (Ring)	Các trạm nối thành vòng tròn khép kín, tín hiệu truyền một chiều	Tốc độ truyền cao, không đụng độ đường truyền	Giao thức phức tạp; sự cố tại một trạm có thể gây ngắt quãng toàn vòng

• Phương thức truy nhập đường truyền:
  • CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection): Cơ chế đa truy cập cảm nhận sóng mang có phát hiện xung đột, kết hợp các giải thuật xử lý khi đường truyền bận (Non-persistent, 1-persistent, p-persistent) và kỹ thuật nghe trong khi nói (Listen While Talk).
  • Token Bus và Token Ring: Phương thức chuyển thẻ bài điều khiển quyền truy nhập đường truyền theo vòng logic hoặc vòng vật lý, sử dụng bit kiểm soát (monitor bit) để xử lý tình trạng mất thẻ bài hoặc thẻ bài bận quay vòng vô tận.
• Thiết bị phần cứng và môi trường truyền dẫn:
  • Cáp mạng: Cáp xoắn đôi (UTP, STP từ Cat 1 đến Cat 6), cáp đồng trục (loại mỏng 0,25 inch và loại dày 0,5 inch), cáp sợi quang (đường kính lõi 8,3 đến 100 micron).
  • Thiết bị liên mạng: Card mạng (NIC), Bộ chuyển tiếp (Repeater - điện và điện quang hoạt động tại Tầng Vật lý), Cầu nối (Bridge - hoạt động tại Tầng Liên kết dữ liệu với cơ chế tự học bảng địa chỉ), Bộ tập trung (Hub - dạng thụ động và chủ động), Bộ chuyển mạch (Switch - thiết bị lớp 2 chuyển tiếp khung tin dựa trên địa chỉ MAC).
• Cấu trúc địa chỉ giao thức Internet (IPv4): Địa chỉ 32 bit chia thành 4 octet biểu diễn dưới dạng số thập phân có dấu chấm, phân bổ thành hai thành phần Network ID và Host ID.

Lớp địa chỉ	Giá trị Byte đầu (w)	Cấu trúc Network ID / Host ID	Số mạng tối đa	Số máy trạm tối đa / mạng	Dải Network ID
Lớp A	1 – 126	Network ID: 8 bit, Host ID: 24 bit	126	16.777.214	1.0.0.0 đến 126.0.0.0
Lớp B	128 – 191	Network ID: 16 bit, Host ID: 16 bit	16.384	65.534	128.0.0.0 đến 191.255.0.0
Lớp C	192 – 223	Network ID: 24 bit, Host ID: 8 bit	2.097.152	254	192.0.0.0 đến 223.255.255.0

(Ghi chú: Địa chỉ bắt đầu bằng 127 được bảo lưu cho mục đích kiểm tra vòng lặp phản hồi loopback; Lớp D dùng cho multicast; Lớp E dành cho dự phòng).

• Lý thuyết hoạt động nhóm trong CNTT: Tiếp cận theo quan điểm của Lewis-McClear và Katzenbach & Smith; phân định 6 nhóm chức năng hoàn thiện sản phẩm công nghệ thông tin gồm: phân tích, thiết kế, lập trình/xây dựng/lắp đặt, kiểm thử, vận hành/triển khai, bảo trì/sửa chữa.

---

Thiết kế kỹ thuật và triển khai hệ thống

Khảo sát hiện trạng phòng máy

Qua khảo sát thực tế tại Trường Tiểu học xã Liên Mạc:

• Năm 2013, Nhà trường đã lắp đặt hoàn thiện 01 phòng máy vi tính gồm 15 máy.
• Năm 2015, Nhà trường tiếp tục được trang bị thêm 01 phòng máy mới với quy mô 25 máy tính. Phòng máy này đang trong giai đoạn lắp đặt thiết bị, chưa có hệ thống kết nối mạng.

Giải pháp thiết kế và lắp đặt vật lý

1. Lựa chọn mô hình và thiết bị:
   • Cấu trúc mạng: Sử dụng mô hình hình sao (Star Topology) kết nối về thiết bị tập trung Switch.
   • Vật tư thi công: Cáp mạng xoắn đôi UTP Cat5/Cat6, hạt mạng RJ45, ống gen bảo vệ dây dẫn, kìm bấm mạng chuyên dụng, máy kiểm tra cáp mạng (bộ test mạng).
2. Thi công đường dây và thiết bị:
   • Xác định vị trí đặt máy tính và vị trí tối ưu để đặt Switch trung tâm nhằm giảm thiểu tổng chiều dài dây mạng.
   • Lập bảng tính toán số mét dây cáp chi tiết cho từng máy trạm theo sơ đồ bố trí.
   • Thi công lắp đặt hệ thống ống gen bọc dây men theo tường và chân bàn máy tính nhằm đảm bảo an toàn điện và mỹ quan phòng học.
   • Bấm đầu dây cáp mạng chuẩn RJ45 theo tiêu chuẩn quốc tế EIA/TIA 568B (chuẩn bấm thẳng nối máy trạm tới Switch và chuẩn bấm chéo nối trực tiếp thiết bị tương đương).
   • Kiểm tra thông mạch vật lý từng sợi cáp bằng bộ test mạng trước khi cắm vào thiết bị.

Cấu hình mạng logic và kiểm thử hệ thống

• Quy hoạch địa chỉ IP: Thiết lập địa chỉ IP tĩnh thuộc Lớp C (dải mạng nội bộ riêng 192.168.x.x với Subnet Mask mặc định 255.255.255.0) cho toàn bộ 25 máy trạm của học sinh và máy tính của giáo viên.
• Kiểm tra kết nối mạng: Sử dụng công cụ dòng lệnh Ping từ các máy trạm để kiểm tra độ thông suốt tín hiệu và độ trễ phản hồi giữa các nút mạng.
• Thiết lập chia sẻ dữ liệu: Cấu hình quyền chia sẻ thư mục (Folder Sharing) và truy cập tài nguyên nội bộ thông qua đường dẫn địa chỉ IP giữa các máy tính trong mạng LAN.

Cài đặt và vận hành các phần mềm quản trị, bảo mật và dạy học

Đồ án không dừng lại ở việc kết nối vật lý mà triển khai đồng bộ 3 hệ thống phần mềm chuyên dụng:

1. Phần mềm quét lỗ hổng an ninh mạng Nessus:
   • Tiến hành cài đặt, đăng ký mã kích hoạt (Activation Code) và cấu hình dịch vụ trên máy quản trị.
   • Thực hiện quét bảo mật toàn bộ các địa chỉ IP trong phòng máy, phân tích chi tiết các nguy cơ bảo mật hệ thống (điển hình như lỗ hổng liên quan đến tài khoản khách Microsoft Windows SMB Guest Account Local User Access) và áp dụng giải pháp khắc phục.
2. Phần mềm giám sát và quản lý mạng LAN OsMonitor:
   • Cài đặt phần mềm quản trị tập trung trên máy chủ/máy giáo viên và các tác nhân giám sát trên máy học sinh.
   • Khai thác các chức năng: hiển thị trạng thái màn hình máy trạm theo thời gian thực, lưu trữ đồ thị lịch sử dữ liệu làm việc, quản lý danh mục ứng dụng và kiểm soát hoạt động của học sinh trong giờ học.
3. Phần mềm hỗ trợ giảng dạy và tương tác lớp học:
   • Thiết lập giao diện điều khiển tại máy giáo viên với hai chế độ hiển thị: màn hình quản lý theo biểu tượng hoặc hiển thị hình ảnh thu nhỏ màn hình học sinh.
   • Sử dụng tính năng "Nút trình diễn" để truyền tải trực tiếp màn hình bài giảng của giáo viên tới toàn bộ các máy trạm của học sinh trong phòng máy.

---

Nội dung chính theo từng phần của đồ án

Đồ án tốt nghiệp có kết cấu gồm 03 phần chính và danh mục tài liệu tham khảo:

Phần 1: Phần mở đầu

• Trình bày tính cấp thiết của đề tài, lý do lựa chọn việc xây dựng mạng LAN cho trường tiểu học.
• Xác định mục đích, nhiệm vụ nghiên cứu và phạm vi khảo sát (thời gian từ tháng 12/2012 đến tháng 12/2015 tại Trường Tiểu học xã Liên Mạc).
• Nêu rõ các sản phẩm chuyển giao kỹ thuật cuối cùng mà nhóm sinh viên phải đạt được sau khi hoàn thành đề tài.

Phần 2: Phần nội dung

• Mục 2.1 - Cơ sở khoa học cùng cơ sở pháp lý:
  • Hệ thống hóa vai trò của ngành CNTT và các chuyên ngành (Khoa học máy tính, Hệ thống thông tin, Công nghệ phần mềm, Mạng và truyền thông máy tính).
  • Trình bày lý thuyết hoạt động nhóm, các kỹ năng phối hợp giữa các bộ phận trong quy trình phát triển sản phẩm CNTT.
  • Trình bày toàn diện lý thuyết mạng máy tính: lịch sử phát triển mạng từ thập niên 1940 đến Internet; phân loại mạng theo khoảng cách địa lý (LAN, MAN, WAN, GAN); các mô hình hình trạng mạng (Bus, Star, Ring, kết hợp); các phương pháp truy nhập đường truyền (CSMA/CD, Token Bus, Token Ring); các thiết bị phần cứng mạng và lý thuyết đánh địa chỉ IP (IPv4 Lớp A, B, C, D, E).
  • Viện dẫn căn cứ pháp lý (Luật CNTT số 67/2006/QH11, Nghị định 64/2007/NĐ-CP) và tiêu chuẩn kỹ thuật IEEE 802.
• Mục 2.2 - Thiết kế, lắp đặt, vận hành và bảo trì hệ thống mạng cục bộ:
  • Đánh giá thực trạng hạ tầng CNTT tại Trường Tiểu học xã Liên Mạc (đã có phòng máy 15 máy năm 2013, đang lắp đặt phòng máy mới 25 máy năm 2015).
  • Trình bày phương án thiết kế sơ đồ mặt bằng, sơ đồ đi dây, bố trí vị trí Switch và ống gen.
  • Quy trình bấm cáp mạng thẳng/chéo theo chuẩn EIA/TIA 568B và kiểm tra bằng thiết bị chuyên dụng.
  • Quy trình cấu hình hệ điều hành mạng, đặt địa chỉ IP tĩnh, kiểm tra kết nối bằng lệnh Ping và thiết lập chia sẻ file.
  • Triển khai phần mềm quét lỗ hổng Nessus, cấu hình phần mềm giám sát OsMonitor và phần mềm quản lý giảng dạy trong phòng máy.
• Mục 2.3 - Một số nhận xét, đánh giá và khuyến nghị:
  • Đánh giá ưu điểm và hạn chế của hệ thống mạng LAN sau khi thi công và đưa vào vận hành thử nghiệm.
  • Đề xuất các khuyến nghị về công tác bảo dưỡng, an toàn hệ thống và quy chế sử dụng phòng máy.

Phần 3: Phần kết luận

• Tổng kết toàn bộ quá trình thực hiện đồ án, khẳng định việc hoàn thành các mục tiêu lý thuyết và triển khai thực tế.

---

Kết quả và đóng góp thực tiễn

Kết quả kỹ thuật và số liệu cụ thể

• Hoàn thành lắp đặt hạ tầng mạng vật lý: Nhóm tác giả đã lựa chọn thiết bị, tính toán định mức dây dẫn, thi công đường ống gen thẩm mỹ và bấm toàn bộ các đầu cáp RJ45 theo chuẩn EIA/TIA 568B cho phòng máy 25 máy tính mới tại Trường Tiểu học xã Liên Mạc.
• Thiết lập mạng logic hoàn chỉnh: Gán thành công bảng địa chỉ IP tĩnh lớp C cho 25 máy trạm và máy giáo viên; kiểm thử kết nối 100% các nút mạng đạt trạng thái thông suốt bằng lệnh Ping, thiết lập cơ chế chia sẻ tài nguyên và thư mục dùng chung an toàn.
• Triển khai bộ công cụ phần mềm hỗ trợ:
  • Ứng dụng công cụ Nessus quét lỗ hổng bảo mật mạng, phát hiện và khắc phục nguy cơ từ tài khoản khách hệ thống (Microsoft Windows SMB Guest Account Local User Access).
  • Vận hành phần mềm OsMonitor quản lý và giám sát lịch sử làm việc, màn hình của 25 máy trạm học sinh.
  • Triển khai phần mềm quản lý phòng học tương tác, cho phép giáo viên truyền hình ảnh bài giảng trực tiếp qua tính năng trình diễn.

Đóng góp thực tiễn của đề tài

So với thực trạng các phòng máy tiểu học thường chỉ dừng lại ở việc thi công đường truyền đơn giản để máy tính truy cập Internet độc lập, đề tài đã mang lại các đóng góp cụ thể:

• Chuẩn hóa quy trình thiết kế, lắp đặt và lập tài liệu kỹ thuật mạng LAN cho một phòng máy giáo dục cấp tiểu học.
• Kết hợp đồng bộ giữa hạ tầng vật lý và các giải pháp phần mềm quản trị, giám sát và bảo mật, giúp nhà trường quản lý lớp học thực hành hiệu quả, ngăn chặn sự cố an ninh mạng nội bộ.

---

Hạn chế và hướng phát triển

Hạn chế

• Đồ án tập trung giải quyết bài toán mạng cục bộ trong phạm vi hẹp là 01 phòng máy vi tính (25 máy trạm) của trường tiểu học, chưa tích hợp hệ thống máy chủ quản trị tập trung cấp cao (như Domain Controller, máy chủ dịch vụ DHCP/DNS riêng).
• Hệ thống bảo mật chủ yếu dựa trên quét lỗ hổng phần mềm máy trạm và phân quyền chia sẻ cơ bản, chưa trang bị hệ thống tường lửa (Firewall) chuyên dụng phần cứng.

Hướng phát triển

• Thực hiện bảo trì, kiểm tra định kỳ hệ thống cáp mạng và quét lỗ hổng an ninh định kỳ bằng Nessus khi cập nhật hệ điều hành mới.
• Nghiên cứu mở rộng kết nối liên phòng máy, tích hợp mạng LAN phòng máy vào hạ tầng mạng quản lý chung của toàn trường phục vụ công tác văn phòng điện tử (e-Office) và quản lý đào tạo.

---

Giá trị tham khảo

Tài liệu đồ án mang lại giá trị tham khảo thiết thực cho các nhóm đối tượng:

• Sinh viên chuyên ngành Công nghệ thông tin, Mạng máy tính: Là tài liệu tham khảo hoàn chỉnh về cấu trúc một đồ án tốt nghiệp kỹ thuật, từ việc xây dựng cơ sở lý thuyết (topology, giao thức, phương thức truy nhập, phân lớp IP) đến quy trình thi công vật lý và cấu hình logic.
• Cán bộ quản trị phòng máy, giáo viên Tin học tại các trường phổ thông: Tham khảo mô hình đi dây thẩm mỹ, phương pháp đánh địa chỉ IP tĩnh, cách thức ứng dụng công cụ quét lỗi Nessus, phần mềm giám sát OsMonitor và giải pháp điều khiển màn hình hỗ trợ giảng dạy thực hành.

---

Câu hỏi thường gặp

1. Đồ án được triển khai nhằm giải quyết nhu cầu thực tế nào tại Trường Tiểu học xã Liên Mạc?
Năm 2013 nhà trường đã có 1 phòng máy 15 máy; đến năm 2015, trường được trang bị thêm 1 phòng máy mới gồm 25 máy tính nhưng chưa có hệ thống kết nối mạng. Đồ án được thực hiện nhằm thiết kế, lắp đặt mạng LAN, cấu hình địa chỉ IP và cài đặt các phần mềm quản lý, giám sát và bảo mật cho 25 máy tính này.

2. Đồ án lựa chọn mô hình mạng (Topology) và tiêu chuẩn bấm dây nào để thi công phòng máy?
Đồ án lựa chọn mô hình mạng hình sao (Star Topology) kết nối tập trung về Switch qua cáp xoắn đôi UTP, sử dụng tiêu chuẩn quốc tế EIA/TIA 568B với hai kiểu bấm: bấm thẳng (nối máy tính với Switch) và bấm chéo (kết nối trực tiếp giữa hai thiết bị cùng loại).

3. Địa chỉ IP trong phòng máy được quy hoạch thuộc lớp mạng nào?
Hệ thống sử dụng địa chỉ IPv4 tĩnh thuộc Lớp C (dải địa chỉ bắt đầu từ 192.x.x.x, Subnet Mask 255.255.255.0), đảm bảo mỗi máy trạm trong phòng máy có một Host ID duy nhất trên cùng một Network ID nội bộ.

4. Những phần mềm ứng dụng chuyên dụng nào đã được cài đặt và vận hành trên hệ thống mạng?
Nhóm tác giả đã cài đặt 3 công cụ chính: phần mềm Nessus (quét và phát hiện lỗ hổng an ninh mạng), phần mềm OsMonitor (giám sát hoạt động và lịch sử làm việc của máy học sinh), cùng phần mềm quản lý lớp học tương tác (hỗ trợ giáo viên quan sát màn hình trạm và trình chiếu bài giảng).

5. Đồ án viện dẫn những căn cứ pháp lý và tiêu chuẩn kỹ thuật nào?
Đồ án căn cứ vào Luật Công nghệ thông tin số 67/2006/QH11, Nghị định số 64/2007/NĐ-CP của Chính phủ về ứng dụng CNTT trong cơ quan nhà nước, cùng hệ thống tiêu chuẩn mạng quốc tế IEEE 802 và EIA/TIA 568B.

---

Kết luận

Đồ án tốt nghiệp “Thiết kế, lắp đặt, vận hành và bảo trì hệ thống mạng cục bộ (LAN) cho phòng máy vi tính tại Trường Tiểu học xã Liên Mạc, huyện Thanh Hà, tỉnh Hải Dương” đã hoàn thành toàn diện các mục tiêu đề ra từ nghiên cứu lý thuyết mạng đến thực hành thi công. Nhóm sinh viên đã xây dựng thành công hạ tầng mạng LAN 25 máy trạm đạt yêu cầu kỹ thuật, thẩm mỹ, đồng thời triển khai đồng bộ các giải pháp phần mềm quản trị, giám sát và bảo mật. Kết quả của đồ án đáp ứng trực tiếp nhu cầu giảng dạy và học tập môn Tin học tại địa phương, là tài liệu tham khảo thực tiễn hữu ích cho công tác thiết kế mạng giáo dục.

Trích đoạn nội dung tài liệu

Phần mở đầu; - Phần nội dung; - Phần kết luận. Mục đích và nhiệm vụ của Đồ án Đồ án mà nhóm sinh viên chúng em thực hiện nhằm mục đích: xây dựng được hệ thống mạng LAN cho phòng máy vi tính của Nhà trường giúp tăng cường hiệu quả giảng dạy và học tập đối với những môn học có thực hành trên phòng máy. Đồng thời thông qua hệ thống mạng LAN để quản lý, giám sát các hoạt động học của học sinh Trang 10 Để thực hiện được mục đích nêu trên của Đồ án thì nhiệm vụ đặt ra là: - Phải nghiên cứu phần lý thuyết về mạng máy tính, mạng cục bộ, quy trình thiết kế mạng để nắm vững về mặt lý luận phục vụ; từ đó vận dụng có hiệu quả vào phần thực hành. - Thiết kế, lắp đặt, vận hành và bảo trì được một hệ thống mạng cục bộ cho phòng máy vi tính tại Trường Tiểu học xã Liên Mạc, huyện Thanh Hà, tỉnh Hải Dương.

Phạm vi (thời gian và không gian) của Đồ án Để thực hiện Đồ án, nhóm sinh viên chúng em đã tiến hành khảo sát hoạt động của Nhà trường trong 3 năm (từ tháng 12/2012 đến tháng 12/2015) như: các môn học được thực hành trên phòng máy; thực trạng phòng máy vi tính Nhà trường; thực trạng hệ thống mạng LAN của Nhà trường. Từ đó làm cơ sở để thực hiện việc thiết kế hệ thống mạng Lan cho phòng máy vi tính Trường Tiểu học xã Liên Mạc, huyện Thanh Hà, tỉnh Hải Dương 1. Sản phẩm cuối cùng của Đồ án Sau khi kết thúc Đồ án, nhóm sinh viên chúng em có khả năng: - Lựa chọn được các thiết bị để lắp đặt hệ thống mạng - Thiết kế, lắp đặt được hệ thống mạng LAN ở mức vật lý. - Cài đặt được các thông số mạng LAN để đảm bảo hệ thống hoạt động hiệu quả; - Cài đặt được một số phần mềm quản lý, giám sát, bảo vệ mạng LAN cũng như hỗ trợ việc giảng dạy và học tập.

PHẦN 2: PHẦN NÔI DUNG 2. Cơ sở khoa học cùng cơ sở pháp lý 2.1 Cơ sở lý luận và thực tiễn 2. Tổng hợp lý luận gắn với thực tiễn về vai trò của ngành Công nghệ thông tin và các chuyên ngành a) Vai trò của ngành Công nghệ thông tin Trang 11 Công nghệ thông tin đóng vai trò quan trọng trong sự phát triển của xã hội trong thời đại ngày nay; đã trở thành nhân tố quan trọng, là cầu nối trao đổi giữa các thành phần của xã hội toàn cầu, của mọi vấn đề. Công nghệ thông tin có ảnh hưởng sâu, rộng đến mọi mặt của đời sống xã hội như: quản lý nhà nước, kinh tế, chính trị, xã hội, văn hóa, giáo dục, truyền thông, thương mại, y tế.

khi các hoạt động này được thay đổi phương thức hoạt động so với truyền thống, ví dụ: + Xã hội điện tử (e-Goverment); + Chính phủ điện tử (e-Society); + Công dân điện tử (e-Citizen); + Văn phòng điện tử (e-Office); + Thương mại điện tử (e-Commerce); + Giáo dục điện tử (e-Education); +. Hiện tại và trong tương lai, Công nghệ thông tin (tin học + điện tử, truyền thông) là công cụ không thể thiếu để tạo ra một môi trường xã hội vận hành hiệu quả.