Giáo Trình Môn Học: Mạng Máy Tính (Mã Môn Học: MH 18) – Trường Cao Đẳng Nghề Hà Nam

Tổng quan về giáo trình

Giáo trình môn học Mạng máy tính (Mã môn học: MH 18) là tài liệu đào tạo chuyên môn lưu hành nội bộ, do tác giả Chu Thị Hồng Nhung (Khoa Công nghệ Thông tin – Trường Cao đẳng nghề Hà Nam) biên soạn. Tài liệu được ban hành chính thức theo Quyết định số 285/QĐ-CĐNHN ngày 21 tháng 07 năm 2017 của Hiệu trưởng Trường Cao đẳng nghề Hà Nam, phục vụ trực tiếp cho chương trình đào tạo nghề Kỹ thuật Sửa chữa và Lắp ráp máy tính ở trình độ Trung cấp.

Trong chương trình đào tạo, môn học MH 18 giữ vị trí là môn học cơ sở chuyên ngành bắt buộc, được bố trí giảng dạy sau khi sinh viên đã hoàn thành các môn học chung và các môn cơ sở ngành nền tảng. Thời lượng toàn bộ môn học gồm 60 giờ, trong đó phân bổ 20 giờ lý thuyết, 37 giờ thực hành/thảo luận/bài tập và 3 giờ kiểm tra định kỳ.

       CHƯƠNG TRÌNH ĐÀO TẠO KỸ THUẬT SC&LR MÁY TÍNH (TRÌNH ĐỘ TRUNG CẤP)
     [Phần 1: Lý thuyết cơ sở]                     [Phần 2: Ứng dụng thực hành]
     - Mô hình OSI & TCP/IP                        - HĐH Windows 2000 Server
     - Kỹ thuật LAN, Tôpô, Cáp                     - Cấu hình Router ADSL / WLAN
     - Giao thức (IPX, ISDN, X.25)                 - Quy trình xử lý sự cố mạng

Mục tiêu đào tạo (Learning Outcomes) của giáo trình được xác định cụ thể trên ba phương diện chuẩn đầu ra:

  • Về kiến thức: Sinh viên trình bày được các thành phần và nguyên tắc phân tầng của mô hình tham chiếu OSI; phân tích được các dạng hình trạng mạng cục bộ (LAN Topologies); nhận dạng chính xác cấu trúc phần cứng, thiết bị và nguyên tắc vận hành của hệ thống mạng LAN, MAN, WAN.
  • Về kỹ năng: Sinh viên có khả năng thiết kế mô hình kết nối mạng LAN; trực tiếp bấm cáp, đấu nối thiết bị; cài đặt, cấu hình bộ giao thức TCP/IP; phân chia mạng con; thiết lập bộ định tuyến ADSL/WLAN; vận hành quản trị tài khoản người dùng và thực hiện quy trình kiểm tra, xử lý các sự cố mạng cơ bản tại doanh nghiệp.
  • Về năng lực tự chủ và trách nhiệm: Hình thành khả năng làm việc độc lập trong thiết kế hệ thống mạng quy mô vừa và nhỏ; kỹ năng phối hợp nhóm để giải quyết các sự cố kỹ thuật phức tạp; năng lực hướng dẫn, giám sát kỹ thuật viên sơ cấp và chịu trách nhiệm cá nhân đối với an toàn vận hành hệ thống mạng.

Cấu trúc giáo trình chia làm hai phần chính: Phần 1 tập trung vào các khái niệm mạng cơ bản, mô hình OSI 7 tầng, môi trường truyền dẫn vật lý, kỹ thuật tôpô và các bộ giao thức truyền thông; Phần 2 đi sâu vào hướng dẫn thực hành cấu hình thiết bị ngoại vi, thiết lập mạng không dây WLAN, định tuyến ADSL và ứng dụng hệ điều hành mạng (Windows 2000 Server). Điểm đặc thù của tài liệu là phương pháp tiếp cận kỹ thuật thực nghiệm, cân đối giữa nền tảng lý thuyết viễn thông - mạng máy tính với các thao tác lắp ráp, cấu hình và bảo trì thiết bị phần cứng.

Nội dung kiến thức cốt lõi

                             TIẾN TRÌNH NỘI DUNG GIÁO TRÌNH
  Lịch sử & DV      Mô hình OSI       LAN & Tôpô         IPX, ISDN,        WLAN, ADSL,
  (Telnet, FTP,     (7 phân tầng      (CSMA/CD, Bus,     TCP/IP, Đánh      Chẩn đoán
  WWW, Email)       & chuẩn ISO)       Star, Token)       địa chỉ IP        sự cố mạng

Các chương và chủ đề chính

Nội dung giảng dạy trong giáo trình được tổ chức qua 1 bài mở đầu và 7 chương chuyên đề theo tiến trình logic từ kiến thức khái quát đến kỹ thuật chuyên sâu:

  • Bài mở đầu: Giới thiệu chung về mạng (4 giờ): Cung cấp lịch sử phát triển mạng từ hệ thống bóng đèn điện tử thập niên 1950, thiết bị đầu cuối IBM 3270 thập niên 1970, hệ điều hành mạng đầu tiên ARCNET (Datapoint Corporation, 1977); phân loại mạng theo phạm vi địa lý (LAN, MAN chuẩn IEEE 802.6 DQDB, WAN, Internet, Intranet); giới thiệu các dịch vụ mạng chuẩn gồm Telnet, FTP, Gopher, WAIS, World Wide Web (HTML, HTTP) và hệ thống thư điện tử E-Mail (MUA, MTA, cấu trúc Header/Body/Envelope).
  • Chương 1: Mô hình OSI (4 giờ): Trình bày nguyên lý phân tầng và chi tiết 7 tầng của mô hình ISO/IEC:
    • Tầng Vật lý (Physical Layer): Đặc trưng cơ - điện, chuẩn cáp xoắn đôi 10BaseT, quy định mức điện áp bit 0/1.
    • Tầng Liên kết dữ liệu (Data Link Layer): Truyền khung (Frame), kỹ thuật phân định ranh giới (Delimiting), cờ 01111110, kỹ thuật nhồi bit 0 trong giao thức hướng bit HDLC và giao thức LLC.
    • Tầng Mạng (Network Layer): Định tuyến (Routing), chuyển mạch (Switching), phân đoạn gói tin (Segmentation), giao thức IPX (Novell NetWare) và chuẩn viễn thông CCITT X.25 PLP (1970).
    • Tầng Giao vận (Transport Layer): Kiểm soát luồng, truyền dữ liệu tin cậy thông qua giao thức TCP (cấu trúc Header 20–60 byte với các cờ điều khiển URG, ACK, PSH, RST, SYN, FIN) và giao thức không liên kết UDP; các chuẩn ISO/IEC 8072, ISO/IEC 8073 (Cấp 0 đến Cấp 4) và ISO/IEC 8602.
    • Tầng Phiên (Session Layer): Quản lý hội thoại, cơ chế chuyển thẻ bài (Token management) và điểm kiểm tra đồng bộ (Checkpoint).
    • Tầng Trình diễn (Presentation Layer): Chuyển đổi cú pháp, biểu diễn mã ASCII/EBCDIC, mã hóa/nén dữ liệu, cú pháp ASN.1 theo ISO/IEC 8822, 8823, 8824, 8825.
    • Tầng Ứng dụng (Application Layer): Cung cấp các giao diện lập trình ứng dụng (API), dịch vụ tệp từ xa và định vị tài nguyên.
  • Chương 2: Kỹ thuật mạng cục bộ (10 giờ): Trình bày môi trường truyền thông, thiết bị đấu nối mạng và chuẩn mạng Ethernet sử dụng phương thức truy xuất ngẫu nhiên CSMA/CD.
  • Chương 3: Tôpô mạng (8 giờ): Phân tích các dạng hình học tôpô mạng (Dạng đường trục Bus, Dạng hình sao Star, Dạng vòng Ring, Dạng hỗn hợp Hybrid) cùng các cơ chế kiểm soát truy cập đường truyền gồm CSMA/CD, Token Bus và Token Ring.
  • Chương 4: Các bộ giao thức (8 giờ): Giới thiệu cấu trúc hoạt động của bộ giao thức Novell NetWare IPX/SPX và kiến trúc mạng số hóa đa dịch vụ ISDN (thiết bị đầu cuối TE1 - Termination Equipment 1).
  • Chương 5: Bộ giao thức TCP/IP (10 giờ): So sánh kiến trúc OSI với TCP/IP; phân tích Socket, Port; chi tiết cấu trúc địa chỉ MAC, định dạng địa chỉ logic IPv4 (Class A, B, C, D, E) và kỹ thuật phân chia mạng con (Subnetting).
  • Chương 6: Công nghệ WLAN và ADSL (8 giờ): Mô hình mạng không dây WLAN (Chế độ Ad-hoc, Chế độ cơ sở hạ tầng Infrastructure), kỹ thuật bảo mật WLAN; nguyên lý đường dây thuê bao số bất đối xứng ADSL và quy trình cấu hình Router ADSL/WLAN.
  • Chương 7: Các phương pháp khắc phục sự cố (8 giờ): Phân loại lỗi mạng thành sự cố phần cứng, phần mềm và sự cố môi trường truyền dẫn; xác lập quy trình từng bước kiểm tra, chẩn đoán điểm nghẽn và khắc phục sự cố kết nối WLAN/ADSL.

Kiến thức nền tảng được xây dựng

Nội dung giáo trình hình thành hệ thống kiến thức lý thuyết nền tảng thông qua các trục lý thuyết:

Trục lý thuyết Nội dung & Nguyên lý cốt lõi Chuẩn kỹ thuật / Giao thức tham chiếu
Kiến trúc phân tầng Giảm độ phức tạp thiết kế; đóng gói tiêu đề (Encapsulation) qua điểm truy cập SAP. Mô hình ISO OSI 7 tầng (1984); TCP/IP 4 tầng
Môi trường & Truy cập đường truyền Cơ chế lắng nghe đường truyền và phát hiện xung đột; cơ chế trao đổi thẻ bài kiểm soát đường truyền. CSMA/CD (Ethernet), Token Ring, Token Bus; Chuẩn MAN IEEE 802.6 DQDB
Giao vận & Định tuyến Đảm bảo truyền tin cậy qua bắt tay 3 bước, kiểm soát luồng bộ đệm và kiểm tổng (Checksum); thuật toán tìm đường qua liên mạng. TCP Header (20-60 bytes), UDP Datagram (8 bytes); ISO/IEC 8072, 8073 (Class 0-4); CCITT X.25
Định danh & Đánh địa chỉ Cấu trúc địa chỉ phẳng vật lý và địa chỉ logic phân cấp phục vụ định tuyến liên mạng. Địa chỉ vật lý MAC (48-bit); Địa chỉ mạng IPv4 (32-bit), Kỹ thuật chia Subnet Mask

Kỹ năng phát triển

Thông qua 37 giờ thực hành và giải quyết bài tập kỹ thuật, giáo trình rèn luyện cho người học các khối kỹ năng cụ thể:

  • Kỹ năng kỹ thuật thao tác: Bấm đầu cáp mạng xoắn đôi RJ45 (chuẩn T568A/T568B), kết nối cáp vào Card mạng (NIC) và Switch/Hub; cấu hình các tham số TCP/IP tĩnh và động (IP Address, Subnet Mask, Default Gateway, DNS); thiết lập tham số bảo mật SSID, mật khẩu WEP/WPA trên Access Point; cấu hình thông số VPI/VCI, PPPoE trên Router ADSL; cài đặt tài khoản và phân quyền người dùng trong hệ điều hành Windows 2000 Server.
  • Kỹ năng phân tích hệ thống: Tính toán chia dải mạng con (Subnetting); giải mã ý nghĩa các trường bit điều khiển trong TCP Segment và IP Datagram; phân tích sơ đồ tôpô mạng để xác định vùng đụng độ (Collision Domain) và vùng quảng bá (Broadcast Domain).
  • Năng lực chẩn đoán thực tế: Sử dụng các lệnh kiểm tra cấu hình mạng (ipconfig, ping, tracert, netstat); xác định nguyên nhân đứt gãy kết nối do hỏng hóc vật lý (cáp, đầu nối, cổng switch) hoặc sai lệch cấu hình phần mềm (trùng địa chỉ IP, sai Subnet Mask, chặn cổng tường lửa).

Phương pháp giảng dạy và học tập

Giáo trình MH 18 áp dụng phương pháp sư phạm kỹ thuật nghề nghiệp, trong đó lý thuyết đóng vai trò định hướng và thực hành chiếm tỷ trọng chủ đạo (37/60 giờ, tương đương 61,6% tổng khối lượng môn học).

                      CƠ CẤU THỜI LƯỢNG MÔN HỌC (TỔNG: 60 GIỜ)

Mô hình dạy học kết hợp các phương thức:

  • Thuyết giảng chuyên đề kết hợp mô phỏng: Giảng viên truyền đạt các nguyên lý trừu tượng (như tiến trình đóng gói dữ liệu qua 7 tầng OSI, cơ chế đồng bộ hóa phiên làm việc, bắt tay TCP) thông qua sơ đồ trực quan và biểu đồ luồng.
  • Thực hành phòng Lab: Tổ chức theo nhóm học tập để triển khai các bài tập tình huống (Case studies) và bài tập kỹ thuật thực tế:
    • Bài tập đấu nối phần cứng: Thiết kế và lắp ráp hoàn chỉnh một hệ thống mạng LAN cục bộ dạng hình sao (Star) trong phòng máy, kết nối các máy trạm qua Switch và Router.
    • Bài tập phân chia địa chỉ mạng: Thực hiện phân đoạn địa chỉ IPv4 cho các phòng ban theo yêu cầu kỹ thuật cụ thể của một doanh nghiệp giả định.
    • Bài tập cấu hình thiết bị viễn thông: Trực tiếp truy cập giao diện quản trị Web của thiết bị Router ADSL và Wireless Access Point để thiết lập các thông số định tuyến và bảo mật.
  • Phương pháp đánh giá kết quả: Đánh giá định kỳ được thiết kế gắn liền với tiến trình môn học qua 3 bài kiểm tra (tổng thời lượng 3 giờ):
    • Bài kiểm tra 1 (Sau Chương 3): Đánh giá kiến thức mô hình OSI, kỹ thuật mạng Ethernet và cấu trúc tôpô mạng.
    • Bài kiểm tra 2 (Sau Chương 5): Đánh giá kỹ năng tính toán, phân chia Subnet Mask và cấu hình giao thức TCP/IP.
    • Bài kiểm tra 3 (Sau Chương 7): Đánh giá kỹ năng tổng hợp về cấu hình Router WLAN/ADSL và xử lý sự cố mạng thực tế.
  • Hướng dẫn tự học: Sinh viên được yêu cầu nghiên cứu trước nội dung bài học theo phân phối chương trình, đối chiếu các bảng mã tiêu chuẩn ISO/IEC (8072, 8073, 8824, 8825), và tự rèn luyện kỹ năng nhận diện lỗi dựa trên quy trình chẩn đoán được hướng dẫn trong Chương 7.

Điểm nổi bật và cập nhật

Nội dung giáo trình phản ánh sự tích hợp giữa các kiến thức nền tảng của kỹ thuật mạng với các công nghệ kết nối thực tế tại thời điểm ban hành:

                            TIÊU CHUẨN KỸ THUẬT QUỐC TẾ
  • Hệ thống hóa chuẩn mực quốc tế: Giáo trình không dừng lại ở mô tả khái niệm chung mà trích dẫn chi tiết các văn bản tiêu chuẩn quốc tế như tiêu chuẩn mạng đô thị IEEE 802.6 DQDB, chuẩn viễn thông CCITT X.25, và hệ thống tiêu chuẩn ISO/IEC dành riêng cho các tầng giao vận và trình diễn (ISO/IEC 8072, 8073, 8602, 8822, 8823, 8824, 8825 liên quan đến cú pháp trừu tượng ASN.1).
  • Tích hợp công nghệ mạng không dây và truy cập băng rộng: Bên cạnh mạng có dây truyền thống, tài liệu cập nhật các cấu hình mạng không dây WLAN (Ad-hoc và Infrastructure) và kỹ thuật triển khai ADSL kết hợp bộ định tuyến, phản ánh đúng nhu cầu lắp đặt mạng Internet thực tế tại các cơ quan, văn phòng.
  • Tiếp cận thiết bị và hệ điều hành thực tế: Giáo trình hướng dẫn cài đặt và quản trị trên hệ điều hành Windows 2000 Server cùng các bộ giao thức công nghiệp phổ biến (Novell NetWare IPX/SPX, ISDN), tạo điều kiện cho học viên tiếp cận trực tiếp công việc quản trị mạng và bảo trì phần cứng.
  • Tính ứng dụng trong sửa chữa - lắp ráp: Các nội dung về mức điện áp, đặc tính cơ học của cáp xoắn đôi 10BaseT, cấu trúc cổng kết nối và card mạng giúp gắn kết chặt chẽ lý thuyết mạng với nghề Kỹ thuật Sửa chữa & Lắp ráp máy tính.

Đối tượng sử dụng giáo trình

Giáo trình môn học Mạng máy tính (MH 18) được thiết kế cho các nhóm đối tượng cụ thể trong hệ thống giáo dục nghề nghiệp:

                        ĐỐI TƯỢNG SỬ DỤNG GIÁO TRÌNH MH 18
  • Sinh viên trình độ Trung cấp nghề: Là tài liệu học tập chính thức cho sinh viên chuyên ngành Kỹ thuật Sửa chữa và Lắp ráp máy tính tại Trường Cao đẳng nghề Hà Nam và các cơ sở giáo dục nghề nghiệp có chương trình đào tạo tương đương.
  • Điều kiện tiên quyết (Prerequisites): Người học cần hoàn thành các môn học chung về tin học cơ sở, có hiểu biết căn bản về linh kiện phần cứng máy tính cá nhân (Mainboard, CPU, RAM, ổ cứng), cấu trúc thiết bị ngoại vi và kỹ năng vận hành các hệ điều hành máy trạm thông dụng.
  • Giảng viên chuyên ngành CNTT: Sử dụng làm tài liệu giảng dạy chuẩn, làm căn cứ biên soạn giáo án lý thuyết, phiếu hướng dẫn thực hành và xây dựng ngân hàng đề kiểm tra đánh giá kỹ năng nghề theo định mức 60 giờ đã phê duyệt.
  • Kỹ thuật viên thực tế và bạn đọc tự học: Tài liệu phục vụ như một cẩm nang kỹ thuật mô tả phương thức truyền thông, cách bấm cáp, phân chia dải mạng và quy trình xử lý lỗi kết nối phục vụ công tác bảo trì hệ thống mạng nội bộ quy mô vừa và nhỏ tại các cơ quan, trường học hoặc doanh nghiệp.

Câu hỏi thường gặp

1. Giáo trình này phù hợp với đối tượng nào?

Giáo trình được biên soạn chuyên biệt cho học sinh - sinh viên trình độ Trung cấp nghề Kỹ thuật Sửa chữa và Lắp ráp máy tính, đồng thời là tài liệu tham khảo kỹ thuật cho kỹ thuật viên bảo trì hệ thống mạng tại các cơ quan, xí nghiệp.

2. Cần chuẩn bị kiến thức nền tảng nào trước khi học môn học này?

Người học cần hoàn thành các môn học cơ sở về kiến trúc máy tính, nguyên lý phần cứng, nguyên lý hoạt động của các hệ điều hành máy trạm cơ bản và kỹ năng thao tác trên máy tính cá nhân.

3. Điểm khác biệt của giáo trình này so với các tài liệu lý thuyết mạng đại học là gì?

Giáo trình tập trung mạnh vào năng lực thực hành nghề nghiệp với 61,6% thời lượng dành cho thực hành, bài tập và xử lý lỗi phần cứng/cấu hình (bấm cáp, cấu hình TCP/IP, Router ADSL, Access Point WLAN, hệ điều hành Windows 2000 Server), giảm thiểu các chứng minh toán học phức tạp về giải thuật lý thuyết.

4. Làm thế nào để tự học và nắm vững kiến thức trong giáo trình hiệu quả?

Người học cần kết hợp đọc hiểu lý thuyết mô hình phân tầng (OSI, TCP/IP) với việc thực hành tính toán phân chia mạng con (Subnetting), rèn luyện kỹ năng bấm cáp, thiết lập mạng LAN ảo hoặc mạng thật và thực hành quy trình chẩn đoán sự cố mạng bằng các lệnh kiểm tra dòng lệnh.

5. Giáo trình có các chỉ dẫn và tài liệu bổ trợ nào đi kèm?

Tài liệu cung cấp hệ thống sơ đồ mô tả khuôn dạng gói tin (TCP Header, UDP Header), cấu trúc các chuẩn ISO/IEC (8072, 8073, 8824, 8825), bảng mã phân loại giao thức và phụ lục kỹ thuật hướng dẫn về cú pháp trừu tượng ASN.1 cùng hệ thống tài liệu tham khảo chuyên ngành mạng.

Kết luận

Giáo trình môn học Mạng máy tính (Mã môn: MH 18) do tác giả Chu Thị Hồng Nhung biên soạn tại Trường Cao đẳng nghề Hà Nam là một tài liệu đào tạo nghề nghiệp mang tính chuẩn mực, kết hợp chặt chẽ giữa lý thuyết mạng máy tính và kỹ năng thao tác kỹ thuật thực tế.

                   LỘ TRÌNH HỌC TẬP KHUYẾN NGHỊ CHO MÔN HỌC MH 18

Lộ trình học tập đề xuất cho sinh viên bao gồm:

  1. Tiếp thu kiến thức lịch sử, phân loại dịch vụ và nguyên tắc phân tầng của mô hình OSI.
  2. Nắm vững kỹ thuật truyền dẫn vật lý, chuẩn bấm cáp Ethernet và các hình trạng tôpô mạng.
  3. Làm chủ kỹ năng cấu hình giao thức TCP/IP, địa chỉ IPv4, địa chỉ MAC và kỹ thuật chia Subnet Mask.
  4. Triển khai cấu hình thực tế trên thiết bị WLAN, Router ADSL, thiết lập tài khoản quản trị mạng và thực hiện thành thạo tiến trình xử lý sự cố kỹ thuật.

Tài liệu là cơ sở học tập quan trọng giúp học viên hoàn thiện các tiêu chuẩn kỹ năng nghề, đáp ứng trực tiếp các yêu cầu công việc lắp ráp, quản trị và bảo trì hệ thống mạng máy tính trong môi trường doanh nghiệp.