Chương 1: Bất cập trong dạy học môn mạng và các giải pháp liên quan. Chương này sẽ phân tích thực trạng dạy học thực hành mạng, đưa ra các giải pháp, các hướng đề xuất, cụ thể là mô hình Client – Server; giới thiệu về phần mềm GNS3, công nghệ ảo, Công nghệ ảo hóamáy chủ vSphere ESXi. LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 3 Chương 2:Lý thuyết về GNS3 và công nghệ ảo hóamáy chủ vSphere ESXi. Chương này sẽ nghiên cứu tính năng, ưu nhược điểm của GNS3 vSphere ESXi.
Chương 3: Xây dựng bài giảng dựa trên GNS3 và vSphere ESXi. Chương này sẽ đưa ra giải pháp cụ thể cho việc xây dựng bài giảng. Đồng thời bước đầu xây dựng mô hình thực nghiệm. Nội dung của luận văn hy vọng sẽ đóng góp một giải pháp giúp xây dựng một môi trường thực hành mạng hiệu quả tại trường ĐH Công nghệ với chi phí đào tạo thấp nhất.
LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Chƣơng 1. BẤT CẬP TRONG DẠY - HỌC MÔN MẠNG MÁY TÍNH VÀ CÁC GIẢI PHÁP LIÊN QUAN 1. Bất cập trong dạy và học môn mạng máy tính Nâng cao chất lượng đào tạo, chất lượng giảng dạy và học tập giữa giảng viên và sinh viên luôn là mối quan tâm hàng đầu của tất cảc các cơ sở đào tạo. Là một trong những trường hàng đầu về đào tạo công nghệ, Trường Đại học Công Nghệ, đặc biệt là khoa Công nghệ thông tin (CNTT) luôn luôn chú trọng đến vấn đề này, cố gắng nghiên cứu tìm hiểu, áp dụng những công cụ tiên tiến vào môi trường giảng dạy.
Bộ môn Mạng và truyền thông máy tính (MTTMT) trực thuộc khoa CNTT cũng nhận định rõ điều này, đã và đang có các dự án, đề tài, công trình nghiên cứu phục vụ mục đích này. Trong quá trình làm việc và học tập tại bộ môn MTTMT, các thầy trong bộ môn cùng tác giả luận văn đã nhận thấy một số bất cập trong giảng dạy một số môn học về mạng. Chương trình đào tạo, thời lượng dạy và học chủ yếu là lý thuyết, giảng viên và sinh viên có thể cập nhật kiến thức mới nhất qua internet, sách báo, tài liệu ở thư viện. Tuy nhiên, môi trường thực hành chưa có nhiều và không đủ đáp ứng nhu cầu thực hành của học viên sinh viên.
Điều này khiến học viên, sinh viên khó tiếp thu kiến thức lý thuyết một cách đầy đủ; chưa thể kiểm chứng một số lý thuyết trên thực tế sẽ làm việc như thế nào. Thế nên, giảng viên muốn sinh viên thực hành để nắm rõ vấn đề; Sinh viên cần thực hành để có được kỹ năng thiết yếu, không khỏi bỡ ngỡ khi áp dụng lý thuyết vào thực tế và tự tin làm việc khi ra trường. Tình hình này cho thấy nhu cầu thực hành về mạng là rất lớn. Nhận định được vấn đề này, bộ môn MTTMT nói riêng và khoa CNTT nói chung cũng luôn có gắng nâng cấp cơ sở hạ tầng, trang bị thiết bị cho học viên sinh viên có môi trường đào tạo.
Tuy nhiên, qua quá trình tìm hiểu chúng luận văn được biết, tại các cơ sở đào tạo nói chung, bộ môn MTTMT, trang thiết bị để thực hành thì không có nhiều, chỉ đáp ứng một phần rất nhỏ trong đó, không thể đảm bảo môi trường thực hành tốt cho sinh viên. Thêm vào đó, có những kiến thức khi triển khai thực tế yêu cầu phải có một cơ sở hạ tầng lớn, yêu cầu về khoảng cách địa lý rộng, không thể mô phỏng thành mô hình thật, trên thiết bị thật cho sinh viên thực hành như VPN, FrameRelay. Điều này cũng gây khó khăn cho cả giảng viên, học viên và sinh viên. Đây cũng là một vấn đề cần được giải quyết để giúp sinh viên có tiếp cận sâu rộng và toàn diện.
Một câu hỏi được đặt ra là: tại sao các cơ sở đào tạo không trang bị cho sinh viên? Câu trả lời là: chi phí; Chi phí trang bị cho tất cả cả thiết bị là vô cùng lớn, có thể lên tới hàng chục tỉ đồng. Thứ hai là, các thiết bị mạng trên thức tế là rất nhiều chủng loại và các dòng máy khác nhau. Riêng switch có LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 2 đến hàng trăm chủng loại [1]. Thứ ba, như đã đề cập ở trên, không phải thiết bị, cơ sở hạ tầng nào cũng có thể xây dựng trang bị được.
Điều này cho thấy khả năng trang bị các thiết bị cho sinh viên thực hành có khả năng thực hiện không cao. Trước những hạn chế này, việc nghiên cứu và xây dựng các phòng lab ảo mà trong đó sử dụngcác thiết bị ảo có đầy đủ tính năng như thiết bị thật cho học viên, sinh viên thực hành là một giải pháp tối ưu hiện nay. Ngoài ra, giải pháp này khi áp dụng vào môi trường dạy học, có thể cung cấp, hỗ trợ các hoạt độngdạy và học. Đó là, giáo viên có thể xây dựng các mô hình mạng từ đơn giản đến phức tạp, vận dụng các kiến thức đã học để sinh viên có thể thực hành.
Sinh viên, học viên có thể sử dụng máy tính, truy cập từ xa vào các bài để thực hànhcấu hình theo yêu cầu của giáo viên. Một giải pháp như vậy phải đảm bảo: Giao diện thân thiện, giáo viên có thể dễ dàng tạo ra các bài thực hành bằng kéo thả Khả năng hỗ trợ nhiều thiết bị ảo nhưng mô phỏng như thiết bị mạng thật. Khả năng tùy biến, tương thích với nhiều môi trường. Khả năng hỗ trợ truy cập từ xa vào hệ thống.
Giảng viên có thể tạo bài giảng và sinh viên có thể thực hành khi có mạng. Trước bài toán đặt ra, sau khi phân tích và tìm hiểu, hướng giải pháp ban đầu và tối ưu nhất là mô hình Client –Server. Trong đó, giảng viên và sinh viênlàm việc như một client, mọi vấn đề đều do server xử lý. Mô hình này sẽ được nói tới trong mục tiếp theo.
Mô hình Client – Server: Phƣơng pháp giải quyết tối ƣu 1.1 Mô hình Client – Server - Phương pháp giải quyết tối ưu Xây dựng, phát triển bài toán dựa theo mô hình Client – Server được phát biểu như sau: Về phía Client, giao diện được sử dụng là môi trường web, trong đó, giảng viên, sinh viên truy cập thông qua một tên miền. Trang web có phân cấp quyền cho người dùng, trang web này có thể được liên kết từ trang http://bbc. vn/ - trang thầy cô và sinh viên trường Công nghệ đang sử dụng hiện nay để cập nhật khoá học, nội dung môn học, tài liệu và bài tập. Tại đây, sau khi đăng nhập, với từng phân quyền riêng, giảng viên và học viên có những tính năng như sau: Đối với giảng viên LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 3 - Tạo ra các bài thực hành với từng cấp độ, từng nội dung phù hợp với chương trình dạy bằng cách kéo thả các thiết bị ảo cần thiết.
- Tạo ra các thư mục với tên là các lớp học, các đối tượng học. Gán các bài thực hành cho từng lớp học, đối tượng đó. Đồng thời cho phép truy cập hoặc có thể kích hoạt thời gian truy cập vào các bài học. - Quản lý các bài thực hành theo thời gian, theo vết, gán bài thực hành này cho đánh giá giữa ký, cuối kỳ của lớp nào.
- Quản lý kết quả thực hành của sinh viên theo từng bài, từng lớp để có thể đưa giá đánh giá cuối cùng. Đối với học viên - sinh viên: - Sinh viên có thể tạo, sửa chữa, tẩy xoá ra các bài tập bằng cách kéo thả các thiết bị ảo cần thiết, có thể gửi và chia sẻ vời giảng viên, sinh viên khác để cùng làm việc. - Nhận được các bài thực hành giảng viên gửi, cấu hình các bài lap được giao. Sinh viên có thể sửa chữa, tẩy xoá phần cấu hình, nhưng không có quyền chỉnh sửa bài thực hành trước khi nộp bài cho giảng viên.
Về phía server, server có nhiệm vụ xử lý các thao tác sau: - Đảm bảo xử lý các thao tác của người dùng và trả về đúng kết quả mong muốn. - Lưu trữ tất cả các bài thực hành với đầy đủ trạng thái, thông tin liên quan. - Đảm bảo cho giảng viên, sinh viên truy cập vào các bài thực hành phù hợp với quyền hạn. - Đảm bảo việc quản lý các bài thực hành theo thời gian, theo vết và giúp giảng viên dễ dàng quản lý - Đảm bảo việc lưu trữ các kết quả thực hành, lịch sử người dùng, có thể truy xuất ra các định dạng khác nhau và theo từng lớp học, thời gian giúp giảng viên có thể đưa ra đánh giá cho từng thời điểm ( cuối kỳ, giữa kỳ) vàtheo nhu cầu cụ thể.
Nhận thấy, mô hình Client – Server với giao diện phía client sử dụng công nghệ WEB là một giải pháp tối ưu, không những giải quyết được những yêu cầu bài toán đặt ra mà còn cung cấp các tính năng bổ trợ. Tuy nhiên, quá LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 4 trình nghiên cứu đi theo hướng này, luận văn gặp phải một số khó khăn nhất định. Trong phần tiếp theo, luận văn sẽđềcập chi tiết hơn về vấn đề này.1 Phân tích giải pháp và các khó khăn gặp phảikhi đi theo giải pháp sử dụng Công nghệ WEB Với phát biểu về bài toán sử dụng mô hình Client – Server, trong đó nền tảng client có sử dụng công nghệ Web và nền tảng server mạnh mẽ có thể hiểu để xử lý lệnh cấu hình, luận văn nhận thấy đây là một giải pháp kết hợp giữa công nghệ phần mềm và các chuyên gia về mạng máy tính. Để nghiên cứu và xây dựng theo hướng này, luận văn cần phải giải quyết các vấn đề sau: Thứ nhất, hướng giải quyết này đưa đến việc xây dựng phát triển một trang web mang tính đặc thù riêng dành cho bài toán này.
Tại đó trang web cung cấp đầy đủ môi trường để xây dựng bài thực hành, đó là, các router, switch, hub, pc ảo, server ảo, các đường kết nối…người dùng chỉ việc kéo thả. Trang web tổ chức, lưu trữ và quản lý các IOS được chạy trên thiết bị thật, cho phép người dùng tuỳ biến lựa chọn thiết bị nào đi với IOS nào. Từ đó đảm bảo thực hành trên môi trường phòng lab ảo như trên môi trường thực. Thứ hai, luận văn phải nghiên cứu và xây dựng nền tảng server đủ mạnh, có thể hiểu và xử lý các lệnh cấu hình thiết bị.
Do đó, cần tích hợp một giải pháp ảo hoá mô phỏng về mạng vào server. Hiện nay, trên thế giới, mộttrong số các chương trình cho phép ảo hoá hệ thống mạng gọi là Dynamips [2].