Báo cáo Mạng máy tính phục vụ công tác quản lý đào tạo tại học viện cảnh sát nhân dân

I TRƯỜNG …………………. KHOA………………………. ---------- Báo cáo tốt nghiệp Đề tài: MẠNG MÁY TÍNH PHỤC VỤ CÔNG TÁC QuẢN LÝ ĐÀO TẠO TẠI HỌC ViỆN CẢNH SÁT NHÂN DÂN II MỤC LỤC MỤC LỤC .................................................................................................................... I LỜI CÁM ƠN ..............................................................................................................V DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT, TỪ TIẾNG ANH................................................ VI DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ ..................................................................... IX MỞ ĐẦU .....................................................................................................................X Chương 1. CHỨC NĂNG QUẢN LÝ ĐÀO TẠO VÀ KHO HỌC LIỆU PHỤC VỤ ĐÀO TẠO TẠI HVCSND ............................................................................................1 1.1. Chức năng quản lý đào tạo ..................................................................................1 1.1.1. Chức năng quản lý học viên .........................................................................2 1.1.2. Chức năng quản lý điểm...............................................................................3 1.1.3. Chức năng quản lý thời khoá biểu ................................................................3 1.1.4. Chức năng quản lý, tổ chức thi .....................................................................3 1.2. Học liệu phục vụ đào tạo.....................................................................................4 1.2.1. Các loại hình học liệu phục vụ đào tạo .........................................................4 1.2.2. Quản lý học liệu và công tác phục vụ người đọc...........................................5 1.3. Tích hợp các tài nguyên đào tạo ..........................................................................6 1.3.1. Nhu cầu tra cứu thông tin của người đọc ......................................................6 1.3.2. Yêu cầu về kho dữ liệu điện tử .....................................................................7 1.3.3. Yêu cầu về phần mềm quản lý đào tạo .........................................................8 1.4. Nhu cầu hạ tầng công nghệ thông tin ..................................................................8 1.4.1. Nhu cầu tin học hoá hệ thống thông tin phục vụ công tác đào tạo .................9 1.4.2. Nhu cầu hệ thống mạng thông tin nội bộ (LAN), Internet ...........................11 1.5. Kết luận ............................................................................................................11 Chương 2. HẠ TẦNG MẠNG MÁY TÍNH HIỆN CÓ VÀ NHU CẦU THIẾT KẾ MẠNG MÁY TÍNH TRONG QUẢN LÝ ĐÀO TẠO TẠI HVCSND TRONG THỜI KỲ MỚI......................................................................................................................13 2.1. Mạng máy tính..................................................................................................13 2.1.1. Khái niệm mạng máy tính, mạng LAN .......................................................13 2.1.2. Phân loại mạng máy tính ............................................................................13 2.2. Quản trị mạng ...................................................................................................15 2.2.1. Nhu cầu chung ...........................................................................................15 2.2.2. Mô hình hệ thống quản trị mạng.................................................................16 2.2.3. Cấu trúc hệ thống quản trị mạng.................................................................17 2.2.4. Kiến trúc phần mềm quản trị mạng.............................................................18 2.2.5. Kĩ sư mạng ................................................................................................20 2.2.6. Các chức năng của công tác quản trị mạng .................................................22 2.3. Thực trạng mạng máy tính phục vụ công tác quản lý đào tạo tại HVCSND .......24 2.3.1. Hạ tầng hệ thống mạng LAN đang sử dụng ................................................24 2.3.2. Các ứng dụng hiện nay đang dùng trên hệ thống mạng ...............................26 2.4. Nhu cầu xây dựng hệ thống mạng LAN mới .....................................................26 2.5. Kết luận ............................................................................................................26 Chương 3. THIẾT KẾ MẠNG MÁY TÍNH PHỤC VỤ CÔNG TÁC QUẢN LÝ ĐÀO TẠO TẠI HVCSND TRONG TÌNH HÌNH MỚI ........................................................28 3.1. Các mô hình mạng máy tính .............................................................................28 3.1.1. Mạng dạng hình sao ...................................................................................28 III 3.1.2. Mạng đường trục........................................................................................29 3.1.3. Mạng dạng vòng ........................................................................................29 3.1.4. Mạng dạng kết hợp ....................................................................................30 3.2. Các thiết bị liên kết mạng .................................................................................30 3.2.1. Card mạng .................................................................................................30 3.2.2. Bộ tập trung ...............................................................................................31 3.2.3. Cầu ............................................................................................................32 3.2.4. Bộ chuyển mạch.........................................................................................34 3.2.5. Bộ định tuyến.............................................................................................35 3.2.6. Bộ lặp tín hiệu............................................................................................37 3.2.7. Gateway.....................................................................................................38 3.2.8. Cáp mạng và đầu nối..................................................................................38 3.3. Thiết kế mạng máy tính phục vụ công tác QLĐT tại HVCSND trong tình hình mới..........................................................................................................................39 3.3.1. Nguyên tắc thiết kế ....................................................................................40 3.3.2. Mô hình thiết kế .........................................................................................41 3.3.3. Yêu cầu chính khi thiết kế hạ tầng mạng của HVCSND .............................43 3.3.4. Lựa chọn nhà sản xuất thiết bị mạng ..........................................................43 3.3.5. Thiết kế mạng LAN tại HVCSND..............................................................47 3.4. Xây dựng phân hệ truy cập Internet trong mạng LAN và truy cập từ xa ............57 3.5. Các giải pháp bảo mật hệ thống mạng LAN ......................................................63 3.5.1. Cisco Secure Intrusion Detection System ...................................................64 3.5.2. Cisco Security Agent .................................................................................64 3.6. Quản trị hệ thống mạng của HVCSND..............................................................66 3.7. Kết luận ............................................................................................................67 Chương 4. TỔ CHỨC KHO HỌC LIỆU PHỤC VỤ CÔNG TÁC ĐÀO TẠO, QUẢN LÝ ĐÀO TẠO ............................................................................................................68 4.1. Xây dựng hệ thống cơ sở dữ liệu phục vụ đào tạo. ............................................68 4.1.1. CSDL phục vụ đào tạo ...............................................................................68 4.1.2. Các CSDL phục vụ quản 1ý đào tạo ...........................................................69 4.1.3. CSDL phục vụ quản lý NCKH ...................................................................70 4.1.4. CSDL quản lý học viên ..............................................................................70 4.1.5. CSDL tuyển sinh........................................................................................71 4.1.6. Cơ sở dữ liệu quản lý các loại văn bằng, chứng chỉ ....................................72 4.2. Các phần mềm phục vụ công tác đào tạo, quản lý đào tạo và nghiên cứu khoa học ................................................................................................................................72 4.2.1. Phần mềm Quản lý đào tạo.........................................................................73 4.2.2. Phần mềm phục vụ quản lý thông tin NCKH ..............................................73 4.2.3. Phần mềm phục vụ tuyển sinh ....................................................................73 4.2.4. Phần mềm xếp lịch học, lịch thi..................................................................74 4.2.5. Các phân hệ phần mềm khác ......................................................................76 4.2.6. Website phục vụ hoạt động đào tạo ............................................................76 4.3. Tổ chức, yêu cầu của trang web phục vụ đào tạo trên website ...........................78 4.3.1. Cung cấp các dịch vụ chính phục vụ giảng dạy, học tập .............................78 4.3.2. Đảm bảo yêu cầu về bảo mật ứng dụng ......................................................80 4.3.3.Yêu cầu về phân hệ chức năng ....................................................................81 4.3.4. Yêu cầu về phân hệ tích hợp và trao đổi thông tin ......................................83 4.3.5. Yêu cầu về phân hệ quản trị hệ thống .........................................................84 4.3.6. Yêu cầu về giao diện trang web..................................................................84 4.3.7. Xây dựng trang web học tập điện tử ...........................................................84 IV 4.4. Tổ chức kho học liệu phục vụ đào tạo trên e-learning web ................................85 4.4.1. Bài giảng điện tử........................................................................................86 4.4.2. Đề thi, kiểm tra trắc nghiệm .......................................................................88 4.4.3. Tài nguyên số phục vụ nghiên cứu, giảng dạy, học tập ...............................89 4.5. Kết luận ............................................................................................................90 KẾT LUẬN.................................................................................................................91 TÀI LIỆU THAM KHẢO ...........................................................................................94 V LỜI CÁM ƠN Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn tới các thầy cô giáo đã tận tình giảng dạy, giúp đỡ chúng tôi trong suốt quá trình học Cao học tại trường Đại học Công nghệ - Đại học Quốc gia Hà Nội. Tác giả xin gửi lời cám ơn sâu sắc nhất đến thầy giáo Đỗ Trung Tuấn người đã tận tình giúp đỡ và hướng dẫn tác giả hoàn thành luận văn này. Để hoàn thành chương trình học tập cũng như luận văn này tôi cũng không quên gửi lời cám ơn sâu sắc, chân thành của mình đến những người thân trong gia đình, bạn bè và đồng nghiệp - những người đã luôn động viên, giúp đỡ tôi học tập trong suốt những năm qua. Sự dạy dỗ, động viên, giúp đỡ của các thầy cô, gia đình, bạn bè và đồng nghiệp luôn là động lực giúp tôi vượt lên chính mình trong công việc cũng như trong cuộc sống. Bản thân tôi luôn tự hào đã học tập dưới mái trường Trường đại học Công nghệ, Đại học Quốc gia Hà Nội. Tôi rất hy vọng rằng sẽ được tiếp tục học tập, làm việc với nhà trường trong thời gian tới. Học viên thực hiện Trịnh Minh Đức VI DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT, TỪ TIẾNG ANH Từ viết tắt Từ đầy đủ CNTT Công nghệ thông tin CSDL Cơ sở dữ liệu HVCSND Học viện Cảnh sát Nhân dân KHTN Khoa học tự nhiên KHXH Khoa học xã hội QLĐT Quản lý đào tạo Tiếng Anh Tiếng Việt Access layer Lớp truy cập ActiveX Kỹ thuật của Microsoft. Cung cấp các khung mẫu để xây dựng các thành phần phần mềm có thể giao tiếp với nhau AICC Chuẩn bài giảng điện tử ATM - Aysnchronous Transfer Mode Phương thức truyền tin không đồng bộ Backbone Mạng xương sống Backplane Bảng nối đa năng Broadcast Quảng bá Cache Engine Bộ nhớ đệm Camera Máy ảnh, máy quay video Campus Manager Quản lý mạng Campus Cisco SwitchProbe Thiết bị đo hiệu suất kết nối CiscoSecure PIX FireWall 515E Tường lửa của sisco CiscoWorks LAN Management Solution Giải pháp quản lý LAN của Sisco CMS - Course Management System Hệ thống quản lý khoá học Core layer Tầng lõi Cut-through Một chế độ làm việc của switch Daisy-chain Một kiểu nối thiết bị mạng VII Data Dữ liệu DHCP - Dynamic Host Configuration Protocol Giao thức cấu hình Host động Distribution layer Lớp phân tán DoS - Denial Of Services Attack Tấn công từ chối dịch vụ E-learning Học điện tử eXe - eLearning XHTML editor Phần mềm hỗ trợ soạn bài giảng điện tử Frame Realy Dịch vụ truyền số liệu mạng diện rộng dựa trên công nghệ chuyển mạch gói GBIC-Gigabit Interface Convertor Một dạng cổng chuyển đổi tín hiệu trong công nghệ Gigabit IP - Internet Protocol Giao thức Internet IS-IS - Intermedia System to Intermedia System Giao thức định tuyến mạng trung gian tới mạng trung gian Lab Phòng học chuyên dụng LAN - Local Area Network Mạng cục bộ Leased Line Đuờng thuê bao cố định Libol Phần mềm thư viện điện tử của công ty Tinh Vân LMS - Learning Management System Hệ quản lý học tập MAC - Medium Access Control address Địa chỉ duy nhất của các thiết bị trong mạng Mac OS X Hệ điều hành Mac MIB Cơ sở thông tin quản trị mạng Microfilm Vi phim Microsoft Công ty phần mềm của Mỹ Moodle Phần mềm mã nguồn mở xây dựng website E- learning MS-DOS Hệ điều hành của Microsoft Multimedia Đa phương tiện MySQL Hệ quản trị cơ sở dữ liệu mã nguồn mở NLSP - NetWare Link State Protocol Giao thức trạng thái kết nối, hoạt động ở tầng mạng. NMA Ứng dụng quản trị mạng NME Thực thể quản trị mạng VIII OSI - Open Systems Interconnection Mô hình tham chiếu kết nối các hệ thống mở OSPF - Open Shortest Path First Giao thức định tuyến mở rộng theo phương thức ưu tiên tuyến đường ngắn nhất PostgreSQL Một hệ quản trị cơ sở dữ liệu mã nguỗn mở Questionmark Phần mềm hỗ trợ soạn bài thi, kiểm tra trắc nghiệm RIP - Realtime Internet Protocol Giao thức báo hiệu IP thời gian thực RIP - Realtime Internet Protocol Giao thức báo hiệu IP thời gian thực RMON - Remote Network Monitoring Chuẩn được dùng để kiểm tra và giám sát hệ thống mạng RTSP - Real Time Streaming Protocol Giao thức kiểm soát thời gian thực SCORM Chuẩn bài giảng điện tử SNMP - Simple Network Management Protocol Giao thức quản trị mạng đơn giản SSL - Secure Sockets Layer giao thức cho phép truyền đạt thông tin một cách an toàn qua mạng STP - Spanning Tree Protocol Giao thức ngăn chặn lặp vòng TCP - Transport Control Protocol Giao thức điều khiển truyền tải TFTP - Trivial File Transfer Protocol giao thức truyền nhận file UTP category 5 Một loại cáp mạng Video over IP Truyền video qua giao thức Internet VLAN - Virtual LAN Mạng LAN ảo VLE - Virtual Learning Environment Môi trường học tập ảo Voice over IP Truyền âm thanh qua giao thức Internet WAN - Wide Area Network Mạng diện rộng Windows Hệ điều hành của Microsoft Windows NT Hệ điều hành mạng của Microsoft WLAN - Wiless LAN Mạng nội bộ không dây IX DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ Hình 1.1. Chức năng chính của công tác quản lý đào tạo ...............................................2 Hình 2.1. Mô hình kiến trúc của hệ thống quản trị mạng..............................................19 Hình 2.2. Sơ đồ hệ thống mạng tại HVCSND ..............................................................24 Hình 3.1. Cấu trúc mạng hình sao................................................................................28 Hình 3.2. Cấu trúc mạng đường trục ............................................................................29 Hình 3.3. Cấu trúc mạng dạng vòng.............................................................................30 Hình 3.4. Card mạng ...................................................................................................31 Hình 3.5. Bộ tập trung .................................................................................................31 Hình 3.6. Cầu ..............................................................................................................32 Hình 3.7. Bộ chuyển mạch ..........................................................................................34 Hình 3.8. Bộ định tuyến...............................................................................................35 Hình 3.9. Bộ lặp tín hiệu..............................................................................................37 Hình 3.10. Gateway.....................................................................................................38 Hình 3.11. Đầu nối RJ45 và cáp mạng .........................................................................39 Hình 3.12. Mô hình mạng phân lớp của Sisco..............................................................41 Hình 3.13. Sơ đồ hệ thống mạng HVCSND .................................................................48 Hình 3.14. Sơ đồ bố trí hệ thống thiết bị mạng HVCSND ............................................49 Hình 3.15. Cisco Catalyst 4507R.................................................................................52 Hình 3.16. Cisco Catalyst 4006 ...................................................................................52 Hình 3.17. Cisco Catalyst 2950G-48 và Cisco Catalyst 2950G-24 ...............................53 Hình 3.18. Hệ thống cáp tập trung ...............................................................................54 Hình 3.19. Hệ thống cáp phân tán................................................................................55 Hình 3.20. Hình minh hoạ phân hệ Internet và truy cập từ xa.......................................58 Hình 3.21. Mô hình kết nối mạng dùng PIX firewall ...................................................60 Hình 3.22. Mô hình cài đặt CSA..................................................................................65 Hình 4.1. Website của HVCSND.................................................................................78 Hình 4.2. Phân hệ quản lý truy cập ..............................................................................81 X MỞ ĐẦU Ngày nay, khi mà công nghệ thông tin (CNTT) ngày càng phát triển mạnh mẽ, CNTT được ứng dụng vào tất cả các lĩnh vực của đời sống xã hội. Xu thế ứng dụng CNTT trong công tác quản lý và đào tạo đại học là một nhu cầu tất yếu của tất cả các cơ sở đạo tạo trên thế giới cũng như ở Việt Nam. Hiện nay tại các cơ sở đào tạo đại học hầu hết đã đưa các ứng dụng CNTT vào công tác giảng dạy, học tập và nghiên cứu khoa học. CNTT đã đem lại hiệu quả to lớn cho công tác giáo dục đào tạo nói chung trong đó có công tác QLĐT đại học. Tại HVCSDN - cơ sở giáo dục hàng đầu của lực lượng Công an Nhân dân, có nhiệm vụ đào tạo cán bộ có trình độ từ đại học trở lên cho Ngành Công an – CNTT cũng đã được ứng dụng trong công tác QLĐT từ nhiền năm nay. Hiệu quả của việc ứng dụng CNTT vào công tác QLĐT tại HVCSND là không phải bàn cãi, tuy nhiên việc ứng dụng CNTT vào công tác QLĐT đại học tại HVCSND còn chưa thực sự đạt hiệu quả cao mà nguyên nhân là do chưa có một hạ tầng mạng đồng bộ, đủ mạnh và chưa triển khai được các ứng dụng phục vụ công tác đào tạo trên hạ tầng mạng. Công tác QLĐT đại học gồm nhiều phần, chúng có mối quan hệ mật thiết với nhau. Tin học hoá công tác QLĐT đại học giúp cán bộ quản lý thực hiện công việc hiệu quả, chính xác, nhanh chóng hơn; giúp giảng viên có điều kiện trao đổi, tham khảo, nghiên cứu tài liệu, bài giảng, phương pháp giảng dạy được thuận lợi, hiệu quả hơn; ngoài ra cũng cho phép học viên có thể nghiên cứu, học tập, đăng ký, kiểm tra kiến thức, xem kết quả các môn học mọi lúc, mọi nơi… Tin học hoá công tác QLĐT luôn gắn liền với xây dựng hạ tầng mạng LAN và các hệ thống phần mềm phục vụ công tác QLĐT. Cùng với xu thế phát triển của đất nước, công tác QLĐT đại học cũng đang từng bước tiếp cận với trình độ khu vực và thế giới. Hầu hết các cơ sở đào tạo đại học đã và đang nghiên cứu để chuyển dần từ đào tạo theo niên chế sang đào tạo theo tín chỉ, HVCSND cũng không nằm ngoài xu thế đó. Để đáp ứng tốt những yêu cầu mới đặt ra đòi hỏi công tác QLĐT phải ngày càng được quan tâm. Công tác QLĐT ngoài những chức năng vốn có như quản lý học viên, điểm, thời khoá biểu, lịch thi, học bổng, học phí... thì việc tích hợp, cung cấp các tài nguyên học liệu cho giáo viên, học viên cũng là nhiệm vụ rất quan trọng. Việc tin học hoá và hiện đại công tác QLĐT đại học là một nhu cầu tất yếu trong đó thiết kế, triển khai, quản lý hệ thống mạng máy tính và đưa các ứng dụng phục vụ công XI tác QLĐT hoạt động trên hệ thống mạng là quan trọng nhất. Luận văn tập trung nghiên cứu, thiết kế, triển khai hệ thống mạng LAN và các phần mềm ứng dụng phục vụ công tác đào tạo trên đó. Luận văn chia thành 4 chương với mục đích chính là nghiên cứu, thiết kế một hệ thống mạng máy tính phục vụ công tác QLĐT đại học tại HVCSND và triển khai các phần mềm trên hệ thống mạng đó. Chương 1: Chức năng QLĐT và kho học liệu phục vụ đào tạo tại HVCSND. Nội dung của chương này sẽ nghiên cứu, phân tích về chức năng, nhiệm vụ của công tác QLĐT; nội dung học liệu phục vụ đào tạo và việc tích hợp vào các tài nguyên đào tạo như thế nào từ đó tìm hiểu nhu cầu về hạ tầng CNTT phục vụ công tác QLĐT tại HVCSND. Chương 2: Hạ tầng mạng máy tính hiện có và nhu cầu thiết kế mạng máy tính trong quản lý đào tạo tại HVCSND trong thời kỳ mới. Chương này sẽ phân tích, đánh giá hạ tầng mạng máy tính hiện có của HVCSND và các ứng dụng đang hoạt động trên hệ thống mạng đó. Từ đó chỉ ra các điểm còn hạn chế không đáp ứng được nhu cầu phục vụ công tác QLĐT trong tình hình hiện nay của Học viện. Từ đó đưa ra yêu cầu phải xây dựng hệ thống mạng LAN mới đủ điều kiện đáp ứng nhu cầu đào tạo của Học viện hiện tại và trong tương lai. Chương 3: Thiết kế mạng máy tính phục vụ công tác QLĐT tại HVCSND trong tình hình mới. Từ yêu cầu của công tác QLĐT sẽ thiết kế mạng máy tính đáp ứng nhu cầu về hạ tầng CNTT đảm bảo cho công tác đào tạo của HVCSND hiện tại và tương lai. Mạng máy tính phải đảm bảo hiện đại, hoạt động ổn định, an toàn, dễ nâng cấp, sửa chữa và triển khai được các ứng dụng phục vụ công tác đào tạo, QLĐT trên hệ thống mạng đó. Chương 4: Tổ chức kho học liệu phục vụ đào tạo. Nghiên cứu các yêu cầu trong công tác quản lý, giảng dạy và học tập để tổ chức một kho học liệu trên mạng đảm bảo hiệu quả sử dụng cao, thuận lợi cho các đối tượng sử dụng: Hệ thống quản lý thông tin, bài giảng điện tử, soạn đề thi trắc nghiệm, nghiên cứu giáo trình, tài liệu tham khảo, tra cứu điểm, thời khoá biểu, đăng ký học tín chỉ... 1 Chương 1. CHỨC NĂNG QUẢN LÝ ĐÀO TẠO VÀ KHO HỌC LIỆU PHỤC VỤ ĐÀO TẠO TẠI HVCSND 1.1. Chức năng quản lý đào tạo Học viện Cảnh sát nhân dân là một cơ sở đào tạo đầu ngành của Bộ Công an. Học viện Cảnh sát nhân dân có trách nhiệm đào tạo cán bộ Cảnh sát nhân dân có trình độ đại học và sau đại học; đào tạo, bồi dưỡng cán bộ lãnh đạo, chỉ huy của lực lượng Cảnh sát Nhân dân và của Bộ Công an; là trung tâm nghiên cứu khoa học của lực lượng Công an Nhân dân. Để hoàn thành nhiệm vụ đào tạo của mình thì công tác quản lý đào tạo tại HVCSND luôn được quan tâm, thực hiện chặt chẽ, nghiêm túc, chính xác. Quản lý đào tạo là nhiệm vụ quan trọng trong quá trình đào tạo nói chung của bất kỳ một cơ sở giáo dục đào tạo nào. Công tác quản lý đào tạo giữ vai trò quyết định đến chất lượng dạy và học vì nó đảm bảo cho việc dạy và học theo đúng lộ trình, theo đúng các qui định về đào tạo. Công tác quản lý đào tạo bao gồm rất nhiều các chức năng trong đó nổi bật là các chức năng sau:  Quản lý, bảo quản hồ sơ, kết quả học tập, rèn luyện của học viên trong suốt quá trình học tập tại nhà trường.  Xây dựng lịch học cho các khóa, các lớp; sắp xếp thời khoá biểu phù hợp với từng đối tượng học viên. Hướng dẫn học viên đăng ký ngành học, môn học cho phù hợp với khả năng, trình độ và phù hợp với năng lực của nhà trường.  Hướng dẫn các khoa, bộ môn ra đề thi, quản lý đề thi, thực hiện qui trình thi, chấm thi, cho điểm theo mô hình đào tạo và qui định của nhà trường cụ thể cho từng kỳ thi.  Xây dựng lịch thi, kiểm tra, sơ kết, tổng kết học kỳ, năm học, xét điều kiện dự thi, tốt nghiệp, lưu ban lên lớp, chế độ chính sách, khen thưởng, kỷ luật học viên.  Bố trí phòng học, họp, hội thảo; hỗ trợ các khoa, bộ môn, trung tâm trong việc thực tập, tham quan, phân công giảng viên, mời giảng viên thỉnh giảng. 2  Giải quyết và quản lý việc thực hiện chế độ chính sách đối với học viên: Miễn, giảm học phí, xét cấp học bổng theo chế độ, học bổng khuyến khích, trợ cấp ưu đãi, khuyến khích học tập, xét lưu ban, lên lớp, khen thưởng, kỷ luật học viên. Hình 1.1. Chức năng chính của công tác quản lý đào tạo 1.1.1. Chức năng quản lý học viên Công tác QLĐT thực hiện chức năng quản lý học viên trên các mặt liên quan tới quá trình học tập, rèn luyện của học viên trong thời gian học tập.  Quản lý, bảo quản toàn bộ hồ sơ của học viên trong suốt quá trình học tập.  Cấp thẻ học viên, hướng dẫn học viên sử dụng thẻ học viên.  Tổ chức các lớp học phù hợp với điều kiện của nhà trường; chọn cử các học viên có đủ năng lực, ý thức trách nhiệm làm lớp trưởng, lớp phó để quản lý lớp học.  Xét thi đua, khen thưởng những học viên có thành tích cao trong học tập và xét kỷ luật những học viên vi phạm kỷ kuật, nội qui, qui chế thi cử, học tập.  Chọn cử những học viên đủ tiêu chuẩn, điều kiện đi học tập, nghiên cứu ở nước ngoài.  Giải quyết và quản lý việc thực hiện chế độ chính sách đối với học viên: Miễn, giảm học phí, học bổng theo chế độ, học bổng khuyến khích, xét các ưu tiên với con em các đối tượng chính sách.  Tổ chức hướng dẫn, giải đáp thắc mắc, tư vấn cho học viên về quy chế học tập, kiểm tra, thi.  Cập nhật các thông tin vế kết quả học tập, rèn luyện, nghiên cứu khoa học, các hình thức khen thưởng, kỷ luật của học viên trong từng học kỳ, từng năm học. QLĐT Quản lý Học viên Quản lý học bổng, học phí Quản lý tổ chức thi Quản lý TKB Quản lý điểm 3 1.1.2. Chức năng quản lý điểm Đây là một trong những nhiệm vụ quan trọng nhất của công tác QLĐT. Công tác QLĐT thực hiện nhiệm vụ quản lý điểm của học viên kể từ khi học viên thi tuyển sinh cho đến khi tốt nghiệp ra trường. Mỗi một học kỳ điểm của mỗi học viên sẽ được cập nhật, tổng hợp, phân loại điểm của từng học viên và xét đề nghị khen thưởng, kỷ luật đối với các học viên.  Quản lý điểm tuyển sinh.  Quản lý điểm từng môn học.  Quản lý điểm thi tốt nghiệp, điểm khoá luận.  Xét điều kiện dự thi tốt nghiệp, điều kiện cử học viên đi học tập nghiên cứu ở nước ngoài  Xét kết quả học tập của học viên để đề nghị khen thưởng và xét lưu ban, học lại, thi lại đối với từng học viên.  Thống kê, tổng hợp báo cáo kết quả học tập của học viên lên Ban Giám đốc. 1.1.3. Chức năng quản lý thời khoá biểu Hàng năm căn cứ vào số lượng học viên, các chương trình học tập của các khoá học, các hệ học, sự thay đổi nội dung, phương pháp giảng dạy của các môn học mà sẽ tổ chức xếp lịch học cho phù hợp với tình hình thực tế. - Xây dựng lịch học cho các khóa, các lớp; sắp xếp thời khoá biểu phù hợp với từng đối tượng học viên. - Hướng dẫn học viên đăng ký ngành học, môn học cho phù hợp với khả năng, trình độ và phù hợp với năng lực của nhà trường. - Xây dựng lịch thi, kiểm tra, sơ kết, tổng kết học kỳ, năm học. - Bố trí phòng học, họp, hội thảo; hỗ trợ các khoa, bộ môn, trung tâm trong việc thực tập, tham quan, phân công giảng viên, mời giảng viên thỉnh giảng. - Chỉnh sửa thời khoá biểu khi có yêu cầu thay đổi. 1.1.4. Chức năng quản lý, tổ chức thi Để đảm bảo đánh giá chất lượng học tập được nghiêm túc và công bằng công tác QLĐT phải đảm bảo thực hiện nghiêm túc chức năng quản lý tổ chức ra đề thi của các Khoa, Bộ môn và việc tổ chức thi cho các lớp, các khoá, hệ học 4 nghiêm túc, đúng qui chế. - Hướng dẫn các khoa, bộ môn ra đề thi, quản lý đề thi, thực hiện qui trình thi, chấm thi, cho điểm theo mô hình đào tạo và qui định của nhà trường cụ thể cho từng kỳ thi. - Tổ chức giám sát nghiêm túc các kỳ thi tuyển sinh, hết môn, tốt nghiệp để đảm bảo chất lượng. - Vào điểm và quản lý điểm cho từng học viên theo qui định. 1.2. Học liệu phục vụ đào tạo Muốn đổi mới và nâng cao chất lượng đào tạo thì việc củng cố và tăng cường học liệu phục vụ đào tạo là yêu cầu bắt buộc đối với một cơ sở giáo dục đại học. Trong tình hình hiện việc nay ứng dụng CNTT vào cung cấp học liệu phục vụ nghiên cứu, giảng dạy và học tập là xu thế chung của thế giới. Việc ứng dụng CNTT vào cung cấp học liệu sẽ làm đa dạng các loại hình cung cấp học liệu, nâng cao chất lượng công tác quản lý, cung cấp và phục vụ học liệu. 1.2.1. Các loại hình học liệu phục vụ đào tạo Để đáp ứng nhu cầu đào tạo và xu hướng phát triển của giáo dục theo hướng hội nhập, đào tạo theo tín chỉ là một chủ trương đã được Bộ Giáo dục và Đào tạo khuyến khích các cơ sở đào tạo thực hiện. Để đào tạo theo tín chỉ đạt chất lượng cao thì việc phát triển hệ thống thư viện hiện đại và có đầy đủ học liệu phục vụ học tập, nghiên cứu khoa học và công tác quản lý đào tạo là một yêu cầu cấp bách. Học liệu phục vụ công tác đào tạo chính là trung tâm của hệ thống thư viện. Có thể phân loại nguồn học liệu theo các phương diện khác nhau: Về loại hình, học liệu gồm: - Tài liệu dạng truyền thống: Tài liệu in trên giấy như: sách, báo, tạp chí, giáo trình, luận văn, luận án… - Tài liệu dạng hiện đại (tài liệu điện tử): Đĩa CDROM, băng, đĩa từ, trang web có bài giảng điện tử, CSDL online… Theo mục đích sử dụng, học liệu gồm: - Tài liệu bắt buộc: Giáo trình, tập bài giảng, tài liệu tham khảo chính. - Tài liệu tham khảo khác. Theo bản quyền, học liệu gồm: 5 - Học liệu mở - Học liệu được sử dụng chỉ khi được cấp quyền truy cập. Việc phân loại trên mang tính chất tương đối, bản thân một tài liệu có thể mang cả các đặc tính trên. Việc phân loại này còn mang ý nghĩa phục vụ cho công tác tổ chức, quản lý kho học liệu và xây dựng các quy định về phục vụ học liệu trong thư viện đại học. 1.2.2. Quản lý học liệu và công tác phục vụ người đọc 1.2.2.1. Quản lý học liệu Hiện nay trong các trường đại học ở nước ta, đầu mối quản lý nguồn học liệu chủ yếu là thư viện của trường, mặc dù tên gọi thư viện đại học còn khác nhau, như Thư viện Đại học, trung tâm thông tin thư viện, trung tâm học liệu... Tại HVCSND thì trung tâm thông tin khoa học và tư liệu giáo khoa chịu trách nhiệm làm đầu mối quản lý nguồn học liệu của Học viện. Tại trung tâm này hiện nay có nguồn tài liệu phong phú và đa dạng với hàng vạn đầu sách với các loại từ giáo trình các hệ đến các loại sách, tài liệu tham khảo trong và ngoài nước. Thư viện HVCSND đã được hiện đại hóa, bước đầu có khả năng phục vụ được cả nguồn tài liệu, học liệu hiện đại, như tài liệu điện tử, nguồn tài liệu số hóa. Để quản lý nguồn học liệu phục vụ đào tạo được khoa học và thuận lợi cho người đọc thư viện cần xây dựng CSDL môn học, gồm những thông tin thư mục về tài liệu có trong thư viện cho giảng viên và học viên sử dụng. Bên cạnh kí hiệu phân loại theo kỹ thuật thư viện thông thường, các thư viện cần phải nghiên cứu xây dựng một bảng kí hiệu thể hiện từng môn học trong trường đại học để khi biên mục sẽ “phân loại” tài liệu theo “kí hiệu môn học” luôn. Việc này sẽ rất có ích cho công tác quản lý và phục vụ học liệu cho đào tạo theo tín chỉ. Trong kĩ thuật thư viện, từ lâu đã có phương pháp quản lý kho tài liệu theo môn loại của bảng phân loại thư viện – thư mục, hoặc theo chủ đề của bảng đề mục chủ đề, đều là quản lý tài liệu theo nội dung. Tuy vậy điều này chưa hoàn toàn sát hợp và đáp ứng được yêu cầu quản lý tài liệu theo các ngành đào tạo, các môn học trong trường đại học. Ngoài việc áp dụng CNTT vào quản trị thư viện thông thường, cần tăng cường công nghệ quản lý nguồn học liệu số hóa. Thư viện phải trở thành trung tâm tích hợp nguồn học liệu dạng số của nhà trường. Trong đào tạo theo tín chỉ, học viên sẽ được sử dụng rất nhiều dạng bài giảng điện tử do giáo viên biên soạn, 6 không đơn thuần chỉ có dạng dữ liệu toàn văn mà cả dạng dữ liệu là âm thanh và hình ảnh. Do vậy, thư viện phải có 1 phần mềm quản trị đủ mạnh, có các chuẩn về nghiệp vụ thông tin thư viện và về CNTT phù hợp tiêu chuẩn quốc tế. Đồng thời phải có một hạ tầng CNTT mạnh để đảm bảo cho giảng viên và học viên truy nhập tại mọi lúc và mọi nơi. 1.2.2.2. Phục vụ học liệu Thư viện phải nắm vững kế hoạch đào tạo của Học viện và cả lịch học của từng môn học để có kế hoạch đáp ứng học liệu kịp thời. Chủ động trong việc đảm bảo học liệu cho giảng viên và học viên, chuyển từ hình thức phục vụ thụ động “phục vụ những gì mình có sẵn” sang hình thức chủ động “phục vụ theo yêu cầu”. Đa dạng hóa các hình thức phục vụ; tăng cường giờ phục vụ. Để nâng cao hiệu quả việc sử dụng tài liệu, học liệu giảng viên và học viên cần được đào tạo về kiến thức thông tin một cách bài bản. Đó là những kiến thức và kỹ năng năng nhận biết nhu cầu thông tin, xác định, đánh giá và sử dụng thông tin đúng và có hiệu quả, ngoài ra còn phải đào tạo kỹ năng khai thác thông tin trên Internet và khai thác từ kho học liệu trên mạng LAN. Khi hệ thống học liệu được số hoá thì công tác phục vụ học liệu cũng cần phải đổi mới hình thức phục vụ sao cho phù hợp với nhu cầu và phương thức khai thác thông tin. Vấn đề bản quyền trong sử dụng học liệu cần được chú trọng. Các qui định về sao chụp tài liệu, sử dụng tài liệu điện tử trực tuyến cần tuân thủ luật sở hữu trí tuệ. Những vấn đề về bản quyền tài liệu điện tử, như giáo trình, bài giảng điện tử cần được thể chế hóa trong nội qui phục vụ bạn đọc của thư viện. 1.3. Tích hợp các tài nguyên đào tạo 1.3.1. Nhu cầu tra cứu thông tin của người đọc Cùng với yêu cầu nâng cao chất lượng giáo dục đáp ứng được với nhu cầu trong tình hình mới thì phương pháp phục vụ người đọc của thư viện ngày càng phải cải tiến nâng cao chất lượng phục vụ. Thư viện phải không ngừng đổi mới cách sắp xếp, bố trí tài liệu phù hợp với nhu cầu, cách phục vụ, cơ sở vật chất, trang thiết bị phục vụ việc tra cứu thông tin của người đọc được nhanh, thuận tiện nhất. Yêu cầu tra cứu thông tin phục vụ nghiên cứu, học tập của người đọc rất phong phú như: Tìm giáo trình, đề cương bài giảng, sách tham khảo, các tài liệu 7 học tập khác, thông tin về lớp học, về lịch thi... Vốn tài liệu luôn luôn đóng vai trò rất quan trọng cho bất cứ một loại hình thư viện nào. Cần thường xuyên bổ sung được những ấn phẩm mới xuất bản, chọn tài liệu sát thực, phù hợp với nhu cầu thực tế, loại tài liệu được tìm kiếm nhiều nhất để bổ sung, tránh lãng phí, góp phần nâng cao hiệu quả phục vụ. Trong quá trình bổ sung tài liệu phải điều tra nhu cầu tài liệu từ các cán bộ giảng dạy, học viên, người nghiên cứu, điều đó sẽ giúp cho công tác bổ sung tài liệu chính xác đáp ứng nhu cầu của người đọc trong tình hình mới. Cùng với việc bổ sung tài liệu mới cũng cần phải tiến hành thanh lọc tài liệu cũ, lạc hậu. Cần chú ý đa dạng hóa các dịch vụ thông tin – thư viện như: Dịch vụ hỏi - đáp trực tiếp với bạn đọc; dịch vụ tìm tin theo chủ đề; nâng cấp thông tin dưới dạng thư mục... để phục vụ tốt hơn cho nhu cầu của người đọc. 1.3.2. Yêu cầu về kho dữ liệu điện tử Bên cạnh các phương pháp lưu trữ dữ liệu truyền thống thì Thư viện phải trở thành trung tâm tích hợp nguồn học liệu dạng số của Học viện. Để thực hiện yêu cầu số hoá tất cả các tài liệu thì hệ thống máy tính và các phương tiện lưu trữ, xử lý thông tin phải đáp ứng đủ yêu cầu cả về số lượng và chất lượng. Cần phải trang bị đồng bộ như hệ thống máy tính tra cứu để phục vụ tốt cho việc tra cứu thông tin của bạn đọc. Dữ liệu sau khi được số hoá phải được tổ chức quản lý, sắp xếp sao cho việc lưu trữ được an toàn và tra cứu của người đọc được nhanh, thuận tiện. Cần xây dựng hệ thống cơ sở dữ liệu đủ mạnh phục vụ cho công tác quản lý, đào tạo trong Học viện. Các cơ sở dữ liệu bao gồm: CSDL về học viên (thông tin, lý lịch của học viên); CSDL kết quả học tập của học viên; CSDL về giáo trình, các văn bản pháp luật, tài liệu tham khảo… CSDL về thư điện tử; CSDL về các phần mềm phục vụ giảng dạy, học tập… Xây dựng phòng đa phương tiện với một hệ thống cơ sở dữ liệu về sách, luận văn, luận án, tạp chí và các dạng dữ liệu trên CD-ROM, Microfilm, dịch vụ Internet và mạng LAN của Trung tâm Thông tin Thư viện để phục vụ đa dạng người đọc. Trong đó nguồn tin offline: Gồm các sơ sở dữ liệu trên đĩa từ, băng từ, CD-ROM. Nguồn tin online bao gồm các cơ sở dữ liệu trực tuyến: Tạp chí toàn văn về KHTN, KHXH, Luật, nghiệp vụ chuyên ngành, giáo dục, kinh tế, văn hóa và một số ngành liên quan khác. Phòng đa phương tiện với đặc trưng là phục vụ tài liệu dưới dạng điện tử có nhiều ưu điểm là tra cứu nhanh, chính xác, 8 khoa học, hiện đại, khai thác nguồn lực thông tin dưới nhiều hình thức: Truy cập, nghe, nhìn, đọc... 1.3.3. Yêu cầu về phần mềm quản lý đào tạo Xây dựng các phần mềm quản lý đào tạo là yêu cầu bắt buộc với bất kỳ một cơ sở giáo dục đại học nào. Khi các thông tin đào tạo đã được số hoá thì yêu cầu về phần mềm quản lý đào tạo ngày càng phải được cải tiến, nâng cấp giúp cho công tác quản lý, tra cứu thông tin được thuận lợi và được bảo mật an toàn. Các phần mềm phục vụ QLĐT cho phép cán bộ quản lý thực hiện nhanh chóng, chính xác chức năng, nhiệm vụ của mình; giúp học viên có thể tra cứu điểm, thời khoá biểu, đăng ký học tín chỉ… của bản thân một cách chính xác, nhanh chóng, thuận tiện, dễ sử dụng. HVCSND là trung tâm đào tạo cán bộ đầu ngành của lực lượng Công an, ngoài những đặc trưng của một cơ sở đào tạo trình độ từ đại học trở lên thì đây còn là một trung tâm nghiên cứu, đào tạo có tính đặc thù riêng. Do đó các hệ thống phần mềm phục vụ công tác QLĐT là rất cần thiết và có vai trò đặc biệt quan trọng. Hệ thống phần mềm này cần được xây dựng, thiết kế riêng theo tính chất đào tạo của Ngành Cảnh sát, đảm bảo tính bí mật, hoạt động ổn định: Hệ thống phần mềm quản lý đào tạo gồm có: Phần mềm quản lý điểm, phần mềm xếp lịch (lịch học, lịch thi), phần mềm phục vụ tuyển sinh, phần mềm quản lý sách, tư liệu phục vụ tra cứu, sử dụng tư liệu về hành chính (tại thư viện của Học viện), phần mềm quản lý học viên… 1.4. Nhu cầu hạ tầng công nghệ thông tin Đứng trước yêu cầu thực tế trong công tác đào tạo nguồn nhân lực đáp ứng yêu cầu của Ngành, xã hội mọi hoạt động trong quá trình đào tạo đều phải được đổi mới, cải tiến. Nhu cầu về hạ tầng thông tin cũng ngày càng tăng nhằm đáp ứng nhu cầu thực tế: - Nhu cầu ứng dụng CNTT trong trong công tác giảng dạy, nghiên cứu của giảng viên. Giảng viên cần có hệ thống mạng LAN, Internet để tìm kiếm, khai thác thông tin phục vụ giảng dạy và nghiên cứu. Do đó nhu cầu hạ tầng CNTT trong công tác giảng dạy và nghiên cứu khoa học là rất lớn. - Nhu cầu giảm thiểu các thủ tục hành chính: Kiểm duyệt, chỉnh sửa được tài liệu trên máy tính trước khi in, dễ dàng chia sẻ tài liệu thông qua việc chia sẻ file trong mạng ngang hàng hoặc thông qua hòm thư điện tử... 9 - Nhu cầu tiết kiệm chi phí quản lý tài liệu, giấy tờ (công văn, văn bản…): Có thể tìm tài liệu một cách nhanh chóng bằng việc tổ chức, sắp xếp các file tài liệu theo quy định và bằng công cụ tìm kiếm của hệ điều hành... - Nhu cầu của lãnh đạo về việc được cung cấp thông tin nhanh chóng, kịp thời, chính xác: Dù ở bất kỳ đâu, thời gian nào,lãnh đạo có thể tra cứu, kiểm tra các thông tin về công tác quản lý và đào tạo của đơn vị mình thông qua việc truy cập thông tin trên các website, truy cập vào cơ sở dữ liệu (tuỳ theo quyền), trao đổi thông tin trên hòm thư điện tử, giám sát thông tin qua hệ thống camera giám sát từ xa... - Nhu cầu của học viên trong việc tra cứu các thông tin phục vụ cho các môn học: Tra cứu thời khoá biểu, lịch thi, kết quả thi, tìm kiếm giáo trình, tài liệu học tập, khen thưởng, kỷ luật học viên... - Nhu cầu của phụ huynh học viên trong việc xem xét tình hình hoạt động của Học Viện và tình hình, kết quả học tập, rèn luyện của con em mình... - Để nâng cao công tác giáo dục đào tạo Học viện luôn cần tăng cường đầu tư các phòng học chuyên dùng, các phòng Lab hiện đại đạt tiêu chuẩn chung. Xây dựng một số giảng đường mẫu có trang bị đầy đủ các thiết bị CNTT phục vụ giảng dạy và học tập. Ví dụ: Giảng đường có hai hoặc ba máy chiếu, có máy tính kết nối LAN, Internet… Những nhu cầu về hạ tầng CNTT trên là thực sự cấp bách đặc biệt trong bối cảnh hiện nay, khi mà công tác đào tạo của Học viện ngày càng mở rộng, sự hợp tác đào tạo với các cơ sở giáo dục đào tạo đại học trong và ngoài nước đang được thực hiện. Học viện đang phấn đấu trở thành trường trọng điểm của Ngành Công an và của Nhà nước, từng bước chuyển từ hình thức đào tạo từ niên chế sang tín chỉ theo xu thế chung của xã hội. Các nhu cầu về cơ sở hạ tầng thông tin sẽ được trình bày trong các phần sau. 1.4.1. Nhu cầu tin học hoá hệ thống thông tin phục vụ công tác đào tạo 1.4.1.1. Hệ thống thông tin đào tạo Xây dựng web site phục vụ công tác đào tạo bao gồm thông tin về các chương trình đào tạo, bồi dưỡng do Học viện cung cấp; thông tin về các môn học, về đội ngũ giảng viên tham gia các chương trình đào tạo, về giáo trình điện tử, bài giảng điện tử, tài liệu, những quy định, điều kiện của từng loại môn học, từng chương trình đào tạo... Tất cả những thông tin liên quan đến hoạt động đào tạo. Thông tin sẽ do các Khoa, các Bộ môn chuyên ngành đảm trách việc cập 10 nhật, theo các quy định, tiêu chí. Hệ thống này có giá trị cung cấp cho đội ngũ giảng viên những thông tin cần thiết về các chương trình, nội dung môn học, những thay đổi, điều chỉnh nội dung giáo trình, thu thập ý kiến trao đổi về các môn học… Ngoài ra, hệ thống thông tin này còn có tác dụng cung cấp những thông tin cần thiết, mang tính hỗ trợ cho các đơn vị bên ngoài Học viện (các trường địa phương, các cơ quan có nhu cầu liên kết đào tạo). Khi hệ thống mạng hoàn thiện, hệ thống này còn là nơi giao tiếp giữa giảng viên với người học thông qua các trang Web được xây dựng phục vụ cho các môn học: Bài tập, hướng dẫn, kết quả giải quyết các vấn đề trong thực tiễn của học viên, nội dung phụ đạo của giáo viên... 1.4.1.2. Hệ thống thông tin quản lý đào tạo Hệ thống bao gồm các hệ thống CSDL quản lý các hoạt động đào tạo (chương trình, nội dung, khoá, lớp, đối tượng đào tạo, văn bằng chứng chỉ…), nhằm nâng cao chất lượng và hiệu quả về đào tạo và phục vụ đào tạo chuyên ngành. Hệ thống thông tin này chủ yếu phục vụ công tác quản lý đào tạo (đại học, sau đại học, bồi dưỡng nâng cao); do các đơn vị quản lý đào tạo đảm trách cập nhật thông tin. Từ hệ thống này sẽ có những nội dung cung cấp cho các Khoa, Bộ môn; ví dụ như về lịch học, tiến độ thực hiện các chương trình, các lớp học; nhắc lịch; trao đổi thông tin khi có những điều chỉnh cần thiết giữa các Khoa, bộ môn với các đơn vị quản lý đào tạo… 1.4.1.3. Hệ thống thông tin phục vụ nghiên cứu khoa học Hệ thống nhằm phục vụ cung cấp, chia sẻ thông tin về khoa học, thông tin về kinh nghiệm nghiên cứu khoa học trong và ngoài nước, thông tin về các hoạt động, thành tựu, kinh nghiệm và nhận thức đấu tranh phòng ngừa tội phạm tại các cơ quan của Bộ công an, của công an các tỉnh thành phố; phục vụ nhu cầu tìm hiểu về các chương trình đào tạo, nhu cầu trao đổi, chia sẻ kinh nghiệm về đấu tranh phòng chông tội phạm của thế giới và Việt Nam; trao đổi và chia sẻ kinh nghiệm giữa đội ngũ giảng viên, cán bộ khoa học của Học viện và các đơn vị, các địa phương có nhu cầu quan tâm; đáp ứng nhu cầu dịch vụ tư vấn về đào tạo, thiết kế và tổ chức các chương trình đào tạo. 1.4.1.4. Hệ thống thông tin thư viện – tư liệu Đây là hệ thống thông tin phục vụ nhu cầu quản lý, khai thác, tra cứu thông tin, tư liệu của thư viện Học viện với quy mô: 11 - Khai thác thông tin về hệ thống sách, tài liệu phục vụ giảng dạy và học tập do Học viện phát hành (cho từng loại chương trình đào tạo, từng ngành, lĩnh vực đào tạo). Hệ thống hỗ trợ cho học viên tham khảo, sử dụng tư liệu trong học tập thông qua mạng và công nghệ multimedia. - Tổ chức cung cấp thông tin về hệ thống sách và tài liệu đang có tại các thư viện khác (thư viện Quốc gia, thư viện các Trung tâm nghiên cứu, Trung tâm thông tin, thư viện các trường đại học lớn...), hệ thống sách liên quan đến nghề nghiệp của một số thư viện trên thế giới. Để thực hiện được chức năng này, thư viện của Học viện cần có mối quan hệ trao đổi thông tin với các thư viện trên Intemet. - Không ngừng hiện đại hoá thư viện, xây dựng thư viện số ngày càng lớn mạnh có sự liên kết với các thư viện số lớn khác ở trong và ngoài nước. 1.4.2. Nhu cầu hệ thống mạng thông tin nội bộ (LAN), Internet Xuất phát từ nhu cầu rất lớn về hạ tầng thông tin, do đó hệ thống thông tin phục vụ công tác quản lý và đào tạo phải được quan tâm, đầu tư đúng mức. Phải xây dựng hạ tầng CNTT đủ mạnh để đáp ứng nhu cầu trong tình hình mới:  Hoàn thiện hệ thống cơ sở vật chất, hạ tầng CNTT trong Học viện: Mua sắm trang thiết bị, phần mềm phục vụ công tác QLĐT.  Triển khai hệ thống mạng LAN đến các giảng đường, các phòng làm việc. Hệ thống mạng LAN phải đảm bảo hoạt động tốt trong mọi điều kiện, có khả năng đáp ứng được nhu cầu khai thác thông tin chuyên ngành, các tài liệu nghiệp vụ ngày càng tăng của cán bộ, giảng viên và học viên trong HVCSND.  Nhu cầu về tìm kiếm và khai thác thông tin trên Internet ngày càng lớn đòi hỏi khi thiết kế mạng LAN cần phải xây dựng phân hệ truy cập Internet đáp ứng được nhu cầu của hàng nghìn cán bộ, giảng viên và học viên của Học viện. 1.5. Kết luận Chương này đã tìm hiểu và giới thiệu về chức năng QLĐT nói chung và chức năng QLĐT tại HVCSND nói riêng. Phần tiếp theo của chương còn tìm hiểu về học liệu phục vụ đào tạo và nhu cầu, khả năng cung cấp học liệu trên hệ thống mạng LAN, tích hợp các tài nguyên đào tạo phục vụ công tác giảng dạy, học tập và nghiên cứu tại HVCSND: Nhu cầu về tìm kiếm, tra cứu, khai thác 12 thông tin, nhu cầu về kho dữ liệu điện tử, nhu cầu về phần mềm quản lý đào tạo… Ngoài ra chương 1 còn tìm hiểu về nhu cầu hạ tầng CNTT phục vụ công tác quản lý đào tạo tại HVCSND: Nhu cầu tin học hoá hệ thống thông tin, nhu cầu xây dựng mạng nội bộ phục vụ công tác quản lý đào tạo và các hoạt động khác trong Học viện. 13 Chương 2. HẠ TẦNG MẠNG MÁY TÍNH HIỆN CÓ VÀ NHU CẦU THIẾT KẾ MẠNG MÁY TÍNH TRONG QUẢN LÝ ĐÀO TẠO TẠI HVCSND TRONG THỜI KỲ MỚI 2.1. Mạng máy tính 2.1.1. Khái niệm mạng máy tính, mạng LAN Mạng máy tính là một tập hợp các máy tính được kết nối với nhau theo một cách nào đó và có thể trao đổi thông tin cho nhau. Mạng cục bộ (LAN) là tập hợp các máy tính và các thiết bị xử lý dữ liệu khác được kết nối với nhau trong một môi trường truyền thông tốc độ cao (10, 100, 1000 Mbps và gần đây là 10 Gbps) và có phạm vi địa lý nhỏ (tòa nhà, cơ quan...) từ vài mét cho đến vài km, thường được sử dụng trong phạm vi một tổ chức, cơ quan... Mạng LAN thường bao gồm một hoặc một số máy chủ, còn gọi là máy phục vụ và một số máy tính khác gọi là trạm làm việc hoặc còn gọi là nút mạng - một hoặc một số máy tính cùng nối vào một thiết bị nút. Mạng LAN trở nên thông dụng vì nó cho phép người sử dụng dùng chung các tài nguyên như máy in, ổ đĩa, các phần mềm ứng dụng và các tài nguyên hệ thống khác (chia sẻ tài nguyên). Sau khi các máy tính kết nối mạng LAN thì hiệu quả sử dụng hệ thống tăng lên rõ rệt. Để tận dụng được những ưu điểm của mạng LAN, người ta thường kết nối các LAN riêng biệt vào một mạng chính yếu diện rộng (WAN). 2.1.2. Phân loại mạng máy tính Dựa theo các tiêu chí khác nhau người ta có phân loại mạng máy tính theo những cách khác nhau. Cụ thể dưới đây là ba cách phân loại phổ biến. 1. Phân loại mạng theo phạm vi địa lý. 2. Phân loại mạng dựa theo kỹ thuật chuyển mạch. 3. Phân loại mạng dựa trên kiến trúc mạng. 2.1.2.1. Phân loại mạng theo phạm vi địa lý Trong thời đại ngày nay, sự phát triển liên tục về công nghệ và kĩ thuật làm cho cuộc sống con người ngày càng được thỏa mãn hơn, nhu cầu giao lưu, trao đổi của con người ngày càng được mở rộng, do vậy nhu cầu về mạng máy tính là tất yếu. Đi cùng với sự phát triển của phần cứng và phần mềm, mạng máy 14 tính đã phát triển ngày càng cao cả về mặt quy mô và chất lượng. Từ những mạng nhỏ LAN, tới những mạng lớn hơn như WAN, MAN hay rộng lớn nhất là mạng Internet - mạng của các mạng. Chính Internet đã thay đổi rất nhiều phong cách sống của loài người, thay đổi từ giao tiếp, tư duy… khiến thế giới trở nên “phẳng” hơn. Mạng máy tính có thể phân bổ trên một vùng lãnh thổ nhất định, một quốc gia hay toàn thế giới. Dựa vào phạm vi phân bổ của mạng, người ta có thể phân ra các loại mạng như sau: LAN (Local Area Network) là mạng có bán kính trong phạm vi hẹp, kết nối được thực hiện thông qua các môi trường truyền thông tốc độ cao. MAN (Metropolitan Area Network), còn gọi là "mạng đô thị", là mạng có cỡ lớn hơn LAN, phạm vi vài km (trong một thành phố). Kết nối được thực hiện thông qua các môi trường truyền thông tốc độ cao. WAN (Wide Area Network), còn gọi là "mạng diện rộng", dùng trong vùng địa lý lớn thường là một quốc gia hay cả lục địa, phạm vi vài trăm cho đến vài ngàn km. GAN (Global Area Network), còn gọi là “mạng toàn cầu” và cách gọi phổ biến là Internet, là một tập hợp các mạng được kết nối với nhau trong phạm vi toàn cầu. Thông thường kết nối này được thực hiện thông qua mạng viễn thông và vệ tinh. 2.1.2.2. Phân loại mạng dựa trên kỹ thuật chuyển mạch Dựa vào kỹ thuật chuyển mạch, mạng máy tính được phân chia thành ba loại: Mạng chuyển mạch kênh (Circuit - switched networks): Khi có hai thực thể cần trao đổi thông tin với nhau thì giữa chúng sẽ được thiết lập một “kênh” cố định và được duy trì cho đến khi một trong hai bên ngắt kết nối. Các dữ liệu chỉ được truyền theo con đường cố định này. Mạng điện thoại là một ví dụ về mạng chuyển mạch kênh. Mạng chuyển mạch thông báo (Message - switched networks): Thông báo là một đơn vị thông tin của người sử dụng có khuôn dạng được qui định trước. Mỗi thông báo có chứa vùng thông tin điều khiển trong đó có phần địa chỉ đích của thông báo. Trong mạng chuyển mạch thông báo, giữa hai thực thể truyền thông tồn tại nhiều đường truyền khác nhau. Căn cứ vào địa chỉ đích, các thông 15 báo khác nhau có thể đến đích theo những con đường khác nhau. Mạng chuyển mạch gói (Packet - switched networks): Mỗi thông báo được chia thành nhiều phần nhỏ hơn gọi là các gói tin có khuôn dạng qui định trước. Mỗi gói tin cũng có phần thông tin điều khiển chứa địa chỉ nguồn và địa chỉ đích của gói tin. Các gói tin thuộc về một thông báo có thể truyền tới đích theo những con đường khác nhau. 2.1.2.3. Phân loại mạng máy tính dựa trên kiến trúc mạng Người ta cũng phân loại mạng máy tính dựa trên kiến trúc mạng. Cách phân loại mạng này ít được phổ biến. Một số mạng điển hình xây dựng theo mô hình này như: Mạng hình sao sử dụng giao thức TCP/IP, mạng hình tuyến sử dụng giao thức CSMA/CD, mạng vòng sử dụng giao thức truyền thẻ bài TOKEN RING... 2.2. Quản trị mạng 2.2.1. Nhu cầu chung Khi mạng máy tính ra đời đã đòi hỏi thêm các yêu cầu như: Phân tích và thiết lập mạng; phát triển các ứng dụng trên mạng; và quản trị mạng. Trong đó, việc quản trị mạng đóng vài trò vô cùng quan trọng bởi những lí do sau: 1. Công nghệ máy tính và mạng dữ liệu phát triển không ngừng do nhu cầu về thông tin và xử lý thông tin ngày càng lớn và đa dạng của các tổ chức cũng như cá nhân. 2. Hạ tầng truyền thông cả phần cứng và phần mềm là vô cùng đa dạng và có nhiều chuẩn khác nhau, riêng với giao thức mạng có hai chuẩn phổ biến là OSI và SNMP, do vậy người quản trị hệ thống cần đề suất chiến lược quản trị phù hợp. Muốn vậy, người quản trị phải hiểu về công nghệ quản trị mạng và chi tiết về các chuẩn đang dùng và chuẩn phát triển, ngoài ra cần biết các chức năng mô tả trong chuẩn theo khía cạnh cài đặt. 3. Trong công tác kinh doanh, thông tin về hiện trạng của các mạng và các hệ thống thông tin phân tán là những thông tin quan trọng và cần thiết. Khuynh hướng chung của các mạng máy tính là phức tạp hơn, nhiều ứng dụng hơn và nhiều người dùng hơn. Khi mạng lớn thường xảy ra hai sự kiện sau:  Mạng và các tài nguyên liên quan cùng với các ứng dụng phân tán làm cho tổ chức không thể nhìn mạng một cách bao quát được.  Nhiều nguyên nhân có thể gây nên hỏng hóc toàn bộ mạng hay làm giảm 16 hiệu năng trên một phần của mạng. 4. Không thể xem mạng máy tính là gộp của các mạng nhỏ, do vậy tính phức tạp của mạng máy tính cần đến các công cụ tiên tiến, tự động cũng như không thể phó thác hết cho một người quản trị. Cần có các công cụ đa năng để quản trị cho mạng với nhiều thiết bị, phục vụ cho nhu cầu của nhiều người. Như vậy, đi cùng với sự phát triển của mạng máy tính, mạng dữ liệu, công tác quản trị mạng cũng ngày càng phát triển và giữ vai trò hết sức quan trọng. Quản trị mạng là tập các hoạt động, phương thức, thủ tục và công cụ liên quan tới điều hành, quản trị, bảo trì và cung cấp hệ thống mạng.  Điều hành: Là giữ cho mạng và những dịch vụ của nó hoạt động liên tục. Nó bao gồm cả việc giám sát để đảm bảo phát hiện ra lỗi sớm nhất có thể trước khi nó ảnh hưởng tới người sử dụng  Quản trị: Giám sát tài nguyên mạng, làm nhiệm vụ “nội trợ” để đảm bảo cho mạng luôn nằm trong tầm kiểm soát.  Bảo trì: Liên quan tới khả năng sửa chữa và nâng cấp, nó còn giúp cho mạng hoạt động tốt hơn do khả năng sửa chữa hư hỏng hư hỏng và thường xuyên cập nhật thiết bị, công nghệ mới có hiệu suất cao hơn.  Cung cấp: Là khả năng cung cấp các dịch vụ mạng cho người dùng. Quá trình quản trị mạng có thể bao gồm: 1. Thu thập dữ liệu, tự động hoặc thủ công 2. Xử lý dữ liệu 3. Thể hiện kết quả theo chức năng điều hành mạng 2.2.2. Mô hình hệ thống quản trị mạng Hệ thống quản trị mạng là tập các công cụ để giám sát và điều khiển được tích hợp theo nghĩa:  Một thao tác tiếp xúc với tập các lệnh đủ mạnh và tiện lợi đối với hầu hết các nhiệm vụ quản trị mạng.  Sử dụng tối thiểu các thiết bị rời nhau. Đó là hầu hết các phần cứng và phần mềm đòi hỏi, cho phép công tác quản trị mạng được kết hợp vào thiết bị mà người dùng đang có. Hệ thống quản trị mạng bao gồm phần cứng và phần mềm cài đặt trên các 17 thành phần hiện có của mạng. Phần mềm dùng để thực hiện nhiệm vụ quản trị mạng đặt trên các máy tính trạm chủ và bộ xử lí truyền thông, tức các bộ tiền xử lí , các bộ điều khiển nhóm thiết bị đầu cuối, các cầu, các bộ dẫn đường. Một hệ thống quản trị mạng được thiết kế để xem toàn bộ mạng như một kiến trúc thống nhất, với địa chỉ và nhãn gán cho mỗi điểm và các thuộc tính riêng của mỗi phần tử và liên kết mà hệ thống biết. Các phần tử hoạt động của mạng cung cấp đều đặn thông tin trạng thái về trung tâm điều khiển mạng. 2.2.3. Cấu trúc hệ thống quản trị mạng Mỗi nút mạng gồm một tập các phần mềm đảm bảo nhiệm vụ quản trị mạng, được hướng đến trong lược đồ như các thực thể quản trị mạng NME. Mỗi NME thực hiện các nhiệm vụ như: 1. Thu thập các thống kê về truyền thông và các hoạt động liên quan đến mạng. 2. Lưu trữ các thống kê cục bộ. 3. Thực hiện các yêu cầu của trung tâm điều khiển mạng như:  Truyền các thông kê thu được về trung tâm điều khiển mạng.  Thay đổi tham số, chẳng hạn thời gian dùng trong giao thức vận chuyển.  Cung cấp thông tin trạng thái, như các giá trị về tham số, các liên kết hoạt động.  Tạo các bước thực hiện kiểm tra mạng. Ít nhất có một trạm chủ trong các mạng được thiết kế như một trạm chủ điều khiển mạng được gọi là người quản trị. Một thành phần quản trị mạng là tập các phần mềm, được gọi là ứng dụng quản trị mạng NMA. NMA gồm giao diện thao tác cho phép người dùng tiến hành công việc quản trị mạng sau khi đã được cấp quyền. NMA trả lời các yêu cầu của người dùng thông qua việc hiện thông tin và chuyển yêu cầu này qua mạng tới NME. Truyền thông này được thực hiện theo giao thức quản trị mạng ở mức ứng dụng, giao thức cho phép kiến trúc truyền thông theo cùng kiểu như ứng dụng phân tán. Trong kiến trúc quản trị mạng còn có thành phần gọi là nút tác nhân. Mỗi nút trong mạng thuộc hệ thống quản trị mạng gồm một NME được gọi là một thực thể, nó là nút mạng có vai trò như thực thể quản trị mạng. Tác nhân được sinh ra theo nhu cầu quản trị mạng. Các tác nhân gồm các hệ thống cuối như bộ 18 xử lí cuối, các bộ điều khiển nhóm, các cầu hay các bộ dẫn đường. Dựa theo cấu trúc hệ thống để đảm bảo công tác quản trị mạng, ta có thể rút ra vài nhận xét sau: 1. Do phần mềm quản trị mạng cần phù hợp với hệ thống điều hành trạm chủ và phù hợp với kiến trúc truyền thông, nên hầu hết các thiết kế phần mềm quản trị mạng đáp ứng được nhiều dạng thiết bị của các hãng phân phối công nghệ thông tin. Các chuẩn trong lĩnh vực này vẫn đang biến động, thay đổi liên tục. Trong các năm gần đây, nhiều hệ thống quản trị mạng phù hợp với nhu cầu sử dụng, cho phép quản trị các mạng máy tính do nhiều hãng cung cấp. 2. Để đảm bảo tính sẵn sàng cao về chức năng quản trị mạng, người ta dùng hai hay nhiều trạm chủ điều khiển. Trong thao tác bình thường, một trạm có nhiệm vụ thu thập các thông tin thống kê mà không làm việc khác, trong khi các trạm chủ khác điều khiển mạng. Nếu trạm chủ sơ cấp bị hỏng, lập tức có ngay hệ thống dự phòng được đưa vào sử dụng. 2.2.4. Kiến trúc phần mềm quản trị mạng Kiến trúc quản trị mạng thực sự tại các trạm quản trị hay tại các tác nhân là khác nhau, tùy theo chức năng và khả năng cụ thể của công tác quản trị tại các trạm đó. Năm 1989 Feldkhun đã trình bày kiến trúc phần mềm quản trị mạng, chia phần mềm quản trị mạng thành ba phạm trù: 1. Phần mềm giao tiếp của người dùng mạng. Đây là phần quan trọng trong bất kì hệ thống quản trị nào, cho phép người dùng giám sát và điều khiển mạng. nó cũng cho phép một số tác nhân kiểm tra và sửa lỗi mạng, và cho phép quan sát và thiết lập một vài tham số trong mạng. Giao diện người dùng là thống nhất, giống nhau tại các nút không lệ thuộc vào nhà sản xuất và cung cấp thiết bị, qua đó giảm thiểu chi phí hướng dẫn sử dụng. Muốn quản trị tốt thì các công cụ quản trị mạng cần tổ chứ, tổng hợp và đơn giản hóa thông tin về mạng, nhằm thể hiện và quản lí thông tin tốt hơn. Qua thực tế cho thấy, việc báo cáo bằng đồ họa, đồ thị hay bảng số sẽ là cách thể hiện thông tin lí tưởng. 2. Phần mềm quản trị mạng. Phần mềm có thể rất đơn giản như SNMP hay phức tạp như phần mềm khuyến cáo của ISO. Tuy nhiên, chúng thường được tổ chức thành ba tầng: a. Tầng trên: là các ứng dụng đảm bảo dịch vụ cho người dùng mạng. Mỗi ứng dụng sẽ gồm nhiều chức năng quản trị mạng và thể hiện sự ổn định của các loại cấu hình, bất kể cho mạng LAN, WAN… 19 b. Tầng giữa có thể được người dùng cài đặt thêm các chức năng quản trị như tạo các báo động, hay các bảng tổng hợp dữ liệu. Các phần tử ứng dụng có các công cụ cơ sở, thuận tiện cho nhiều ứng dụng quản trị mạng. c. Tầng thấp nhất của các phần mềm quản trị mạng là dịch vụ truyền dữ liệu quản trị mạng, bao gồm các giao thức quản trị mạng. mức này cho phép trao đổi thông tin quản trị giữa những người quản trị và các tác nhân, và một giao diện dịch vụ với các phần tử ứng dụng. giao diện dịch vụ này cung cấp việc lấy thông tin, thiết lập tham số, tạo khai báo… Hình 2.1. Mô hình kiến trúc của hệ thống quản trị mạng 3. Phần mềm trợ giúp cơ sở dữ liệu và truyền thông. Để thực hiện các chức năng, phần mềm quản trị cần truy nhập cơ sở thông tin quản trị mạng MIB. Người quản trị mạng sử dụng thông tin từ MIB trên máy cục bộ (MIB địa phương), các máy tác nhân và từ những người quản trị từ xa. MIB địa phương tại một tác nhân chứa các thông tin dùng để quản trị mạng, gồm thông tin về cấu hình và hành vi của nút mạng này, các tham số có thể dùng để điều khiển thao tác tại nút. MIB địa phương tại nút người quản trị chứa các thông tin về nút đặc biệt như thông tin tổng quát về tác nhân dưới điều khiển của quản trị. Modun truy nhập MIB gồm phần mềm quản lí file, cho phép truy nhập MIB. Việc truyền thông với các nút khác như nút quản trị hay tác nhân đã được các ngăn giao thức truyền thông như OSI hay TCP/IP hỗ trợ. Còn tại mức ứng dụng mạng thì người ta cần hỗ trợ của kiến trúc truyền thông, kiến trúc này hỗ trợ giao thức quản trị mạng ở mức ứng dụng. 20 2.2.5. Kĩ sư mạng Một mạng dữ liệu là tập các thiết bị và đường nối đảm bảo truyền dữ liệu từ máy tính này đến máy tính khác. Mạng dữ liệu cho phép người dùng tại các nơi khác nhau chia sẻ tài nguyên chung được đặt tại một nơi khác. Một ví dụ về mạng dữ liệu như hệ thống máy rút tiền ATM, hệ thống quản lí và chia sẻ file…. Với một hệ thống mạng dữ liệu sẽ cho phép các tổ chức, cá nhân chia sẻ tài nguyên thông tin của các máy tính trong mạng, qua đó giúp tổ chức cá nhân đạt hiệu năng cao hơn. Tầm quan trọng của mạng dữ liệu chính ở khả năng truy nhập nhanh và hiệu quả đến khối lượng lớn thông tin. Người ta ngày càng trở nên phụ thuộc vào mạng dữ liệu khiến cho việc nếu xảy ra bất kì sự cố nào với mạng sẽ dẫn đến tình trạng đình trệ trong hoạt động sản xuất kinh doanh cũng như hoạt động hàng ngày như thu thập tin tức mới… từ đó sẽ dẫn tới suy giảm doanh thu cũng như khả năng thành công của cá nhân và tổ chức. Chính vì vậy cần có những người quản trị mạng, thường xuyên theo dõi xem có xảy ra sự cố nào cho mạng hay không, và cũng là những người sẽ xử lí các tình huống sai sót xảy ra. Với nhu cầu và tầm quan trọng của mạng dữ liệu ngày càng lớn của các doanh nghiệp tổ chức thì vai trò của người quản trị mạng cũng ngày càng trở nên quan trọng. và người làm công tác quản trị mạng đó chính là các kĩ sư mạng. Kĩ sư mạng là một hay nhiều chuyên gia hệ thống, đảm bảo cài đặt, bảo trì và sửa lỗi mạng vì sự quan trọng của các hoạt động trên mạng dữ liệu. Đối với kĩ sư mạng, việc đưa ra giải pháp cho phép bảo trì hay giải quyết sự cố trên một mạng là đơn giản, như giải quyết thắc mắc của người dùng mạng hay cấu hình cho vài thiết bị nào đó của mạng. Tuy nhiên, khi phải quản trị trên nhiều mạng và các mạng phức tạp thì công việc trở nên khó khăn hơn, như việc tìm ra nguyên nhân xảy ra lỗi trong một liên mạng, hay thay thế, sửa chữa thiết bị, cấu hình lại mạng khi xảy ra sự cố. Một khi mạng được mở rộng, kích thước và số lượng các vấn đề tăng lên thì công việc của kĩ sư mạng sẽ nhiều lên rất nhiều. Để hoàn thành nhiệm vụ các kĩ sư cần bố trí kiến trúc mạng hợp lí, thu thập nhiều thông tin về mạng một cách đầy đủ nhưng không quá nhiều bởi nếu quá nhiều thì không thể xử lí hết, sẽ gây khó khăn cho công tác quản trị. Công việc của kĩ sư mạng được thực hiện xuyên suốt từ khi xây dựng mạng, vận hành và bảo trì mạng dữ liệu. Không phải cứ có các máy tính nối với nhau là có thể có ngay một mạng dữ liệu có thể sử đụng được. Trước hết, các kĩ 21 sư phải phát triển một kế hoạch phân tích, thiết kế mạng một cách phù hợp với yêu cầu và điều kiện truyền thông của tổ chức, doanh nghiệp. Việc thiết kế phải đảm bảo sao cho mạng dữ liệu được xây dựng thỏa mãn nhu cầu của người dùng mạng bình thường và người dùng mạng đặc thù trong hệ thống, phục vụ tốt cho những nhiệm vụ tiếp theo như giám sát, bảo trì mạng. Do vậy, việc phân tích nhu cầu người dùng mạng ảnh hưởng nhiều đến kế hoạch thiết kế mạng. từ những dữ liệu yêu cầu thu thập được, các kĩ sư có thể lên danh sách các mối nối, các trạm lưu trữ, nhu cầu băng thông, các thiết bị phụ trợ, các ứng dụng quản trị mạng cũng như các giao thức quản trị cần được trang bị. Một khi đã có được một kế hoạch phát triển mạng cụ thể, tức là đã có một sơ đồ chung cho hệ thống mạng cần phát triển, có khả năng đáp ứng tối đa nhu cầu người dùng (về mặt lí thuyết), công việc tiếp theo của kĩ sư mạng sẽ phải làm là: 1. Xây dựng mạng dữ liệu: Công việc này đòi hỏi người kĩ sư phải nghiên cứu đầy đủ các thiết bị, tài nguyên mà mạng dữ liệu cần có như: Các máy trạm, máy tính hay máy đầu cuối nối mạng, các máy chủ; đường truyền và các thiết bị đảm bảo truyền thông; các dữ liệu và các phần mềm ứng dụng, phần mềm quản trị mạng. Thông thường, các kĩ sư mạng sẽ phải đáp ứng các yêu cầu về phần cứng, phần mềm và các liên kết mạng, tức là các máy trạm, máy chủ được cài đặt trong mạng sẽ do người dùng sắm và đưa vào mạng lưới. 2. Bảo trì các tài nguyên mạng: Đây là công việc khá quan trọng của kĩ sư mạng nhằm làm cho mạng dữ liệu luôn đảm bảo an toàn và đạt được hiệu năng cũng như độ ổn định mong muốn. Người kĩ sư cần có kế hoạch bảo trì sao cho không ảnh hưởng lớn tới toàn mạng, và không cần quan tâm tới cấu trúc vốn có của mạng. Một số công việc cần làm trong quá trình bảo trì mạng như cài đặt, thay đổi phần mềm trên một vài thiết bị riêng lẻ, thay thế các thiết bị hỏng hóc, gặp sự cố hoặc thay thiết bị mới có hiệu năng cao hơn… 3. Mở rộng các nút mạng: Mạng dữ liệu đạt được tầm ản hưởng to lớn như vậy một phần bởi khả năng có thể mở rộng để thu nhập thêm thông tin hữu ích, do vậy việc mở rộng mạng là cần thiết và khó tránh khỏi. tuy vậy, một yêu cầu được đặt ra khi mở rộng là phải làm sao không ảnh hưởng tới thiết bị khác, tránh việc thiết kế lại mạng cũng như việc nâng cấp kéo theo nhiều phần khác. Do vậy, kĩ sư mạng phải có chiến lược mở rộng hợp lí, sao cho vẫn đảm bảo nhu cầu sử dụng mà không làm ảnh hưởng tới hiệu năng hiện có của mạng. 22 4. Tối ưu cấu hình mạng và tối ưu các truy nhập mạng: Đây là nhiệm vụ không hề đơn giản, bởi một mạng có tới hàng trăm thiết bị khác nhau, mỗi thiết bị lại có đặc tính riêng và chúng hoạt động đồng bộ với nhau để đảm bảo mạng vần hành hoàn hảo. Việc tối ưu hóa cần có chiến lược, kế hoạch cụ thể dựa vào theo dõi mạng lưới trong khoảng thời gian nhất định. Nếu vì lí do nào đó, một loạt thiết bị được thay thế (do được quảng cáo hiệu năng tốt hơn, giá vận hành rẻ hơn.…) thì công việc của người kĩ sư khi đó rất khó khăn và vất vả để đạt được hiệu quả mong muốn và tối ưu hóa những thiết bị mới cho phù hợp với mạng lưới hiện có sao cho cùng đạt được hiệu quả cao. 5. Giải quyết sự cố xảy ra trong mạng: Đây là công việc khó khăn và nặng nề nhất của kĩ sư mạng. Việc xây dựng mạng hợp lí, bảo trì thường xuyên, tối ưu hóa hệ thống sẽ chỉ làm tối thiểu hóa sự cố trong mạng chứ không thể làm hết hoàn toàn sự cố mạng. Mỗi khi xảy ra sự cố, người kĩ sư sẽ phải dựa trên những dữ liệu thu thập được cũng như dựa vào kiến trúc mạng mà từ đó tìm ra được lỗi, đưa ra hướng giải quyết và loại bỏ sự cố trên mạng. nếu ngay từ đầu, việc thiết kế tiến hành tốt, thường xuyên bảo trì theo dõi hệ thống, luôn tối ưu mạng… thì khi có lỗi xảy ra sẽ dễ dàng hơn trong việc phát hiện và cô lập lỗi để từ đó tìm ra hướng giải quyết phù hợp sao cho không làm lan rộng và ảnh hưởng quá nhiều tới toàn hệ thống. 2.2.6. Các chức năng của công tác quản trị mạng Quản trị mạng là quá trình điều khiển mạng dữ liệu phức tạp để tăng tính hiệu quả và hiệu năng của mạng. Tùy thuộc vào khả năng của hệ thống mà quá trình này sẽ gồm: 1. Thu thập dữ liệu, tự động hoặc thủ công. 2. Xử lí dữ liệu. 3. Thể hiện kết quả theo chức năng điều hành mạng. Đối với các ứng dụng quản trị mạng có khả năng cung cấp:  Phần mềm quản trị tại một máy tính, cho phép quản trị hệ thống khách và điều khiển máy tính đơn.  Cài đặt, cập nhật tự động các phầm mềm trên mạng với các phần mềm có bản quyền và đảm bảo các máy tính trong mạng đều sử dụng bản quyền này. 23  Quản trị các tài sản của mạng để phù hợp với công nghệ mới về mạng.  Quản trị việc hỗ trợ người dùng mạng trên toàn mạng.  Phân tích giao thức quản trị mạng  Quản trị Hub, Switch, Router…  Phần mềm mô phỏng, thiết kế mạng, lập kế hoạch về nhu cầu mạng. Đối với phần mềm quản trị mạng có nhiệm vụ: - Phân tích dữ liệu. - Đưa ra các giải pháp và thậm chí có thể xử lí tình huống khi không có sự can thiệp của kĩ sư mạng. - Tạo các báo cáo về hiện trạng của mạng để các kĩ sư mạng sử dụng. Quản trị mạng yêu cầu giám sát các tài nguyên tĩnh và động của mạng để khắc phục sự cố mạng, phát hiện các vấn đề sẽ xảy ra, nâng cao hiệu năng mạng, viết tư liệu và ra các báo cáo về mạng. Các kĩ sư mạng sẽ phải tiếp cận với các giao thức quản trị và ứng dụng quản trị như sao lưu dữ liệu, đảm bảo an toàn dữ liệu, đào tạo người dùng mạng, thiết lập chính sách sử dụng mạng…. Các tác nhân mạng sẽ thu thập dữ liệu từ các thiết bị trên mạng của toàn đơn vị và gửi thông tin này về trạm quản trị trung tâm. Kĩ sư mạng làm việc tại bàn điều khiển của máy tính quản trị mạng sẽ sinh ra các báo cáo và biểu đồ về trạng thái của mạng theo các thông tin này. Việc quản trị mạng chú trọng vào năm lĩnh vực chức năng, năm chức năng quản trị mạng này được Ban quản trị mạng của tổ chức ISO xác định, bao gồm: 1. Quản trị lỗi. 2. Quản trị cấu hình. 3. Quản trị an toàn. 4. Quản trị hiệu năng. 5. Quản trị tài khoản. 24 2.3. Thực trạng mạng máy tính phục vụ công tác quản lý đào tạo tại HVCSND 2.3.1. Hạ tầng hệ thống mạng LAN đang sử dụng Học viện Cảnh sát nhân dân có trách nhiệm đào tạo cán bộ Cảnh sát nhân dân có trình độ đại học và sau đại học; đào tạo, bồi dưỡng cán bộ lãnh đạo, chỉ huy của lực lượng Cảnh sát nhân dân và của Bộ Công an, là trung tâm nghiên cứu khoa học của lực lượng Công an nhân dân. Hình 2.2. Sơ đồ hệ thống mạng tại HVCSND Tổ chức bộ máy của HVCSND: Học viện Cảnh sát nhân dân do Giám đốc phụ trách, có các Phó Giám đốc giúp việc. Các đơn vị chức năng của học viện gồm 30 đầu mối đơn vị, trong đó cụ thể có 06 Bộ môn trực thuộc Ban giám đốc, 11 Khoa, 09 phòng chức năng, 03 trung tâm và 01 tạp chí khoa học. Năm 2002, HVCSND đã chính thức xây dựng hạ tầng mạng LAN phục vụ công tác đào tạo, nghiên cứu, giảng dạy trong Học viện. Hạ tầng mạng LAN được thiết kế dựa trên hệ thống cơ sở vật chất hiện có lúc đó của Học viện và khả năng kinh phí, trình độ sử dụng, quản lý, khai thác thông tin của cán bộ Học viện. Hệ thống mạng LAN tại HVCSND là hệ thống mạng đóng, không kết nối Internet do đó công tác bảo mật ở đây tương đối đơn giản. Từ khi đi vào hoạt động thì hệ thống mạng đã đem lại cho công tác quản lý hành chính, dạy và học nói chung và công tác quản lý đào tạo nói riêng thu được rất nhiều kết quả tốt. Các phần mềm được trang bị đã thu được rất nhiều hiệu quả bước đầu đáp ứng được nhu cầu của cán bộ, giảng viên và học viên trong Học viện. Hệ thống máy chủ được cài đặt cho các ứng dụng như sau: 01 máy sử dụng vào mục đích cấp DHCP; 01 cài website của Học viện; 01 các tài nguyên 25 phục vụ nghiên cứu, học tập và văn bản luật. Thông tin về phần cứng Thông tin hệ thống STT Chủng loại Tốc độ CPU Đĩa cứng Bộ nhớ Hệ điều hành Web App. Server Mục tiêu sử dụng 1 HP Compaq Proliant Xeon 2.0 GHz 3x36G 512MB Windows 2000 Server DHCP 2 HP Compaq Proliant Xeon 2.0 GHz 8x36G 512MB Windows 2000 Server Website của Học viện 3 HP Compaq Roliant Xeon 2.0 GHz 8x36G 512MB Windows 2000 Server Libol 5.0 Tài nguyên phục vụ nghiên cứu học tập Hệ thống mạng LAN hiện nay của Học viên là tương đối đơn giản, hệ thống mạng LAN chưa kết nối đến tất cả các khu vực làm việc của Học viện. Từ trung tâm sử dụng 01 đường cáp quang tới nhà hiệu bộ - Ban Giám đốc, 01 đường cáp quang tới Phòng quản lý học viên và Ký túc xá, 01 đường cáp quang tới thư viện điện tử, 01 đường cáp quang tới giảng đường. Tại khu nhà Hiệu bộ có đặt 01 switch Plannet 48 cổng từ đó kết nối tới Ban Giám đốc và các Khoa, Bộ môn, Phòng; mỗi đơn vị có ít nhất một máy tính kết nối trực tiếp với mạng LAN của Học viện. Tại thư viện điện tử của Học viện có 01 Switch Plannet 48 cổng phục vụ phòng đọc của cán bộ và học viên. Tại Phòng Quản lý học viên (trung tâm Quản lý học viên) có đặt 01 switch 16 cổng kết nối tới các tổ quản lý theo từng khoá đào tạo chính qui, lưu học sinh quốc tế, các hệ vừa làm vừa học, liên thông… Tại các giảng đường A, B, C mỗi giảng đường có đặt 01 Switch Plannet 24 cổng từ đó phân nhánh đến các phòng học. Tuy nhiên, do cơ sở hạ tầng của Học viện đã có nhiều thay đổi, hầu hết các đơn vị đã chuyển đến vị trí làm việc mới, hai giảng đường A và B đang được sửa chữa do đó đường mạng nội bộ đến các đơn vị và lớp có nhiều xáo trộn, không ổn định. Trung tâm mạng LAN của Học viện cũng phải di chuyển do đó chất lượng đường truyền, chất lượng phục vụ bị ảnh hưởng trong thời gian vừa qua. 26 2.3.2. Các ứng dụng hiện nay đang dùng trên hệ thống mạng Trên hệ thống mạng LAN của HVCSND hiện nay có một số các ứng dụng phục vụ công tác quản lý, đào tạo như thư viện điện tử của Học viện được đầu tư năm 2003 với phần mềm tra cứu Libol 5.0 với hệ cơ sở dữ liệu về giáo trình, tài liệu tham khảo, hệ thống văn bản pháp luật Việt Nam. Ngoài phần mềm Libol ra hiện nay các ứng dụng khác phục vụ công tác QLĐT của Học viện như: Phần mềm về quản lý học viên, quản lý điểm và kết quả học tập của học viên... đều chỉ hoạt động trên các máy đơn của các đơn vị phụ trách. Để đáp ứng nhu cầu đào tạo của Học viện trong tình hình mới chắc chắn sẽ có rất nhiều các ứng dụng khác phục vụ công tác nghiên cứu và học tập của cán bộ, giảng viên và học viên đặc biệt là xây dựng trang web e-learning. Trang web sẽ cung cấp các thông tin về chương trình môn học cho từng khoá, lớp học; cung cấp các bài giảng điện tử, các bài kiểm tra; ngoài ra trang web còn cho phép giảng viên và học viên có thể trao đổi thông tin với nhau… 2.4. Nhu cầu xây dựng hệ thống mạng LAN mới Do đặc điểm sinh hoạt của học viên HVCSND là nội trú 100% do đó nhu cầu sử dụng mạng LAN của cán bộ, giảng viên và học viên là rất lớn nhất là là nhu cầu truy cập Internet để cập nhật tin tức và tìm kiếm, khai thác thông tin phục vụ học tập, nghiên cứu trên mạng LAN và trên Internet. Tuy nhiên trong thực tế với hạ tầng mạng hiện nay của HVCSND sẽ không đáp ứng được nhu cầu của cán bộ, giảng viên và học viên. Điều đó đòi hỏi cần phải xây dựng một hệ thống mạng mới hiện đại, đủ mạnh đáp ứng được nhu cầu trong tình hình mới. Hệ thống mạng LAN mới được xây dựng phải đảm bảo hoạt động tốt trong mọi điều kiện, phải đảm bảo nhu cầu hiện tại nhưng phải sẵn sàng cho sự phát triển trong tương lai khi mà qui mô của Học viện mở rộng hơn, có thể có nhiều cơ sở đào tạo trên các địa bàn khác nhau. Các thiết bị dùng để xây dựng hạ tầng mạng cần phải hiện đại, có chất lượng tốt, có khả năng hoạt động ổn định, dễ nâng cấp, bảo hành, bảo trì. Hệ thống mạng phải phục vụ tốt cho công tác QLĐT, cho web e-learning, cho các phần mềm chuyên dụng chạy trên mạng LAN, có khả năng phục vụ hội thảo trực tuyến và đặc biệt phải đảm bảo tính an ninh và bảo mật dữ liệu cho các máy chủ. Hệ thống mạng phải được quản trị một cách khoa học, phù hợp với nhu cầu và điều kiện của Học viện. 2.5. Kết luận Chương 2 của luận văn tìm hiểu về những kiến thức chung nhất về mạng 27 máy tính, mạng LAN, các loại mạng máy tính dựa trên các tiêu chí phân loại mạng máy tính. Ngoài ra còn tìm hiểu về hạ tầng mạng máy tính hiện có và các ứng dụng hiện tại trên mạng LAN phục vụ công tác QLĐT của HVCSND. Tìm hiểu về nhu cầu xây dựng mạng LAN mới đủ mạnh đáp ứng nhu cầu trong tình hình mới. Trước những phân tích về nhu cầu, hiện trạng của hạ tầng máy tính và nhu cầu phục vụ đào tạo, Học viện đã quyết định triển khai phân tích, thiết kế và thực hiện hệ thống mạng máy tính, phục vụ công tác QLĐT. Công tác này trải rộng trong tất cả các cấp đào tạo tại Học viện. Thiết kế chi tiết hạ tầng mạng sẽ được trình bày tại chương 3. 28 Chương 3. THIẾT KẾ MẠNG MÁY TÍNH PHỤC VỤ CÔNG TÁC QUẢN LÝ ĐÀO TẠO TẠI HVCSND TRONG TÌNH HÌNH MỚI 3.1. Các mô hình mạng máy tính Cấu trúc tôpô của mạng LAN là kiến trúc hình học thể hiện cách bố trí các đường cáp, sắp xếp các máy tính để kết nối thành mạng hoàn chỉnh. Hầu hết các mạng LAN ngày nay đều được thiết kế để hoạt động dựa trên một cấu trúc mạng định trước. Điển hình và sử dụng nhiều nhất là các cấu trúc: Dạng hình sao, dạng hình tuyến, dạng vòng cùng với những cấu trúc kết hợp của chúng. 3.1.1. Mạng dạng hình sao Mạng dạng hình sao bao gồm một bộ kết nối trung tâm và các nút. Các nút này là các trạm đầu cuối, các máy tính và các thiết bị khác của mạng. Bộ kết nối trung tâm của mạng điều phối mọi hoạt động trong mạng. Mạng dạng hình sao cho phép nối các máy tính vào một bộ tập trung (Hub) bằng cáp, giải pháp này cho phép nối trực tiếp máy tính với Hub không cần thông qua trục bus, tránh được các yếu tố gây ngưng trệ mạng. Hình 3.1. Cấu trúc mạng hình sao Mô hình kết nối hình sao ngày nay đã trở lên hết sức phổ biến. Với việc sử dụng các bộ tập trung hoặc chuyển mạch, cấu trúc hình sao có thể được mở rộng bằng cách tổ chức nhiều mức phân cấp, do vậy dễ dàng trong việc quản lý và vận hành. Các ưu điểm của mạng hình sao: Hoạt động theo nguyên lý nối song song nên nếu có một thiết bị nào đó ở một nút thông tin bị hỏng thì mạng vẫn hoạt động bình thường; cấu trúc mạng đơn giản và các thuật toán điều khiển ổn định; 29 Mạng có thể dễ dàng mở rộng hoặc thu hẹp. Những nhược điểm mạng dạng hình sao: Khả nǎng mở rộng mạng hoàn toàn phụ thuộc vào khả nǎng của trung tâm; Khi trung tâm có sự cố thì toàn mạng ngừng hoạt động; mạng yêu cầu nối độc lập riêng rẽ từng thiết bị ở các nút thông tin đến trung tâm. Khoảng cách từ máy đến trung tâm rất hạn chế (100m). 3.1.2. Mạng đường trục Thực hiện theo cách bố trí hành lang, các máy tính và các thiết bị khác - các nút, đều được nối về với nhau trên một trục đường dây cáp chính để chuyển tải tín hiệu. Tất cả các nút đều sử dụng chung đường dây cáp chính này. Phía hai đầu dây cáp được bịt bởi một thiết bị gọi là đầu chặnterminator. Các tín hiệu và dữ liệu khi truyền đi dây cáp đều mang theo điạ chỉ của nơi đến. Nhận xét về mạng này, ưu điểm: Loại hình mạng này dùng dây cáp ít nhất, dễ lắp đặt, giá thành rẻ. Nhược điểm: Sự ùn tắc thông tin xảy ra khi di chuyển dữ liệu với lưu lượng lớn; khi có sự hỏng hóc ở đoạn nào đó thì rất khó phát hiện, một sự ngừng trên đường dây để sửa chữa sẽ ngừng toàn bộ hệ thống. Cấu trúc này ngày nay ít được sử dụng. Hình 3.2. Cấu trúc mạng đường trục 3.1.3. Mạng dạng vòng Mạng dạng này, bố trí theo dạng xoay vòng, đường dây cáp được thiết kế làm thành một vòng khép kín, tín hiệu chạy quanh theo một chiều nào đó. Các nút truyền tín hiệu cho nhau mỗi thời điểm chỉ được một nút mà thôi. Dữ liệu truyền đi phải có kèm theo địa chỉ cụ thể của mỗi trạm tiếp nhận. 30 Hình 3.3. Cấu trúc mạng dạng vòng Nhận xét về mạng này: Ưu điểm: Mạng dạng vòng có thuận lợi là có thể nới rộng ra xa, tổng đường dây cần thiết ít hơn so với hai kiểu trên; mỗi trạm có thể đạt được tốc độ tối đa khi truy nhập; nhược điểm: Đường dây phải khép kín, nếu bị ngắt ở một nơi nào đó thì toàn bộ hệ thống cũng bị ngừng. 3.1.4. Mạng dạng kết hợp Kết hợp mạng hình sao và mạng đường trục: Cấu hình mạng dạng này có bộ phận tách tín hiệu giữ vai trò thiết bị trung tâm, hệ thống dây cáp mạng có thể chọn hoặc mạng hình sao hoặc mạng đường trục. Ưu điểm của cấu hình này là mạng có thể gồm nhiều nhóm làm việc ở cách xa nhau. Cấu hình dạng này đưa lại sự uyển chuyển trong việc bố trí đường dây tương thích dễ dàng đối với bất cứ toà nhà nào. Kết hợp mạng hình sao và mạng dạng vòng. Cấu hình dạng kết hợp mạng hình sao và mạng dạng vòng, có một "thẻ bài" liên lạc được chuyển vòng quanh một Hub trung tâm. Mỗi trạm làm việc được nối với Hub, tức thiết bị cầu nối giữa các trạm làm việc và để tǎng khoảng cách cần thiết. 3.2. Các thiết bị liên kết mạng 3.2.1. Card mạng Card mạng (Network Card) là thiết bị lắp đặt ở bên trong máy tính hoặc thiết bị đầu cuối khác dùng để nối các thiết bị này với các thiết bị mạng bên ngoài. Trong mô hình OSI, network card hoạt động ở tầng vật lý và tầng liên kết dữ liệu 31 Hình 3.4. Card mạng 3.2.2. Bộ tập trung Bộ tập trung (Hub) là một trong những yếu tố quan trọng nhất của LAN, đây là điểm kết nối dây trung tâm của mạng, tất cả các trạm trên mạng LAN được kết nối thông qua Hub. Hub thường được dùng để nối mạng, thông qua những đầu cắm của nó người ta liên kết với các máy tính dưới dạng hình sao. Một hub thông thường có nhiều cổng nối với người sử dụng để gắn máy tính và các thiết bị ngoại vi. Mỗi cổng hỗ trợ một bộ kết nối dùng cặp dây xoắn từ mỗi trạm của mạng. Khi tín hiệu được truyền từ một trạm tới Hub, nó được lặp lại trên khắp các cổng khác của. Các Hub thông minh có thể định dạng, kiểm tra, cho phép hoặc không cho phép bởi người điều hành mạng từ trung tâm quản lý Hub. Hình 3.5. Bộ tập trung Theo phân loại phần cứng, có 3 loại Hub: (i) Hub đơn; (ii) Hub modun rất phổ biến cho các hệ thống mạng vì nó có thể dễ dàng mở rộng và luôn có chức nǎng quản lý, hub modun có từ 4 đến 14 khe cắm, có thể lắp thêm các modun Ethernet 10BASET và (iii) Hub phân tầng: Rất lý tưởng cho những cơ quan muốn đầu tư tối thiểu ban đầu nhưng lại có kế hoạch phát triển LAN sau này. Nếu phân loại theo khả năng, có 2 loại: − Hub bị động: Hub bị động không chứa các linh kiện điện tử và cũng không xử lý các tín hiệu dữ liệu, nó có chức năng duy nhất là tổ hợp các tín hiệu từ một số đoạn cáp mạng. − Hub chủ động: Hub chủ động có các linh kiện điện tử có thể khuyếch 32 đại và xử lý các tín hiệu điện tử truyền giữa các thiết bị của mạng. Quá trình xử lý tín hiệu được gọi là tái sinh tín hiệu, nó làm cho tín hiệu trở nên tốt hơn, ít nhạy cảm với lỗi do vậy khoảng cách giữa các thiết bị có thể tăng lên. Tuy nhiên những ưu điểm đó cũng kéo theo giá thành của Hub chủ động cao hơn nhiều so với Hub bị động. Các mạng Token ring có xu hướng dùng Hub chủ động.Về cơ bản, trong mạng Ethernet, Hub hoạt động như một repeater có nhiều cổng. 3.2.3. Cầu Cầu (Bridge) là một thiết bị có xử lý dùng để nối hai mạng giống nhau hoặc khác nhau, nó có thể được dùng với các mạng có các giao thức khác nhau. Cầu nối hoạt động trên tầng liên kết dữ liệu nên không như bộ tiếp sức phải phát lại tất cả những gì nó nhận được thì cầu nối đọc được các gói tin của tầng liên kết dữ liệu trong mô hình OSI và xử lý chúng trước khi quyết định có chuyển đi hay không. Hình 3.6. Cầu Khi nhận được các gói tin Bridge chọn lọc và chỉ chuyển những gói tin mà nó thấy cần thiết. Điều này làm cho Bridge trở nên có ích khi nối một vài mạng với nhau và cho phép nó hoạt động một cách mềm dẻo. Để thực hiện được điều này trong Bridge ở mỗi đầu kết nối có một bảng các địa chỉ các trạm được kết nối vào phía đó, khi hoạt động cầu nối xem xét mỗi gói tin nó nhận được bằng cách đọc địa chỉ của nơi gửi và nhận và dựa trên bảng địa chỉ phía nhận được gói tin nó quyết định gửi gói tin hay không và bổ sung bảng địa chỉ. Khi đọc địa chỉ nơi gửi Bridge kiểm tra xem trong bảng địa chỉ của phần mạng nhận được gói tin có địa chỉ đó hay không, nếu không có thì Bridge tự động bổ sung bảng địa chỉ (cơ chế đó được gọi là tự học của cầu nối). Khi đọc địa chỉ nơi nhận Bridge kiểm tra xem trong bảng địa chỉ của phần mạng nhận được gói tin có địa chỉ đó hay không, nếu có thì Bridge sẽ cho rằng 33 đó là gói tin nội bộ thuộc phần mạng mà gói tin đến nên không chuyển gói tin đó đi, nếu ngược lại thì Bridge mới chuyển sang phía bên kia. Ở đây chúng ta thấy một trạm không cần thiết chuyển thông tin trên toàn mạng mà chỉ trên phần mạng có trạm nhận mà thôi. Để đánh giá một Bridge người ta đưa ra hai khái niệm: Lọc và chuyển vận. Quá trình xử lý mỗi gói tin được gọi là quá trình lọc trong đó tốc độ lọc thể hiện trực tiếp khả năng hoạt động của Bridge. Tốc độ chuyển vận được thể hiện số gói tin/giây trong đó thể hiện khả năng của Bridge chuyển các gói tin từ mạng này sang mạng khác. Hiện nay có hai loại Bridge đang được sử dụng là Bridge vận chuyển và Bridge biên dịch. Bridge vận chuyển dùng để nối hai mạng cục bộ cùng sử dụng một giao thức truyền thông của tầng liên kết dữ liệu, tuy nhiên mỗi mạng có thể sử dụng loại dây nối khác nhau. Bridge vận chuyển không có khả năng thay đổi cấu trúc các gói tin mà nó nhận được mà chỉ quan tâm tới việc xem xét và chuyển vận gói tin đó đi. Bridge biên dịch dùng để nối hai mạng cục bộ có giao thức khác nhau nó có khả năng chuyển một gói tin thuộc mạng này sang gói tin thuộc mạng kia trước khi chuyển qua Người ta sử dụng Bridge trong các trường hợp sau: − Mở rộng mạng hiện tại khi đã đạt tới khoảng cách tối đa do Bridge sau khi xử lý gói tin đã phát lại gói tin trên phần mạng còn lại nên tín hiệu tốt hơn bộ tiếp sức. − Giảm bớt tắc nghẽn mạng khi có quá nhiều trạm bằng cách sử dụng Bridge, khi đó chúng ta chia mạng ra thành nhiều phần bằng các Bridge, các gói tin trong nội bộ tùng phần mạng sẽ không được phép qua phần mạng khác. Để nối các mạng có giao thức khác nhau. Một vài Bridge còn có khả năng lựa chọn đối tượng vận chuyển. Nó có thể chỉ chuyển vận những gói tin của nhửng địa chỉ xác định. Ví dụ: Cho phép gói tin của máy A, B qua Bridge 1, gói tin của máy C, D qua Bridge 2. Một số Bridge được chế tạo thành một bộ riêng biệt, chỉ cần nối dây và bật. Các Bridge khác chế tạo như card chuyên dùng cắm vào máy tính, khi đó trên máy tính sẽ sử dụng phần mềm Bridge. Việc kết hợp phần mềm với phần cứng cho phép uyển chuyển hơn trong hoạt động của Bridge. 34 3.2.4. Bộ chuyển mạch Bộ chuyển mạch (Switch) là sự tiến hoá của cầu, nhưng có nhiều cổng và dùng các mạch tích hợp nhanh để giảm độ trễ của việc chuyển khung dữ liệu. Chuyển mạch giữ bảng địa chỉ MAC của mỗi cổng và thực hiện STP. Chuyển mạch cũng hoạt động ở tầng liên kết dữ liệu và trong suốt với các giao thức ở tầng trên. Chuyển mạch liên kết hai hay nhiều máy trạm với nhau (tương tự Hub), và quan sát lưu thông dữ liệu để học (tương tự cầu nối). Khi có một khung dữ liệu đến chuyển mạch, chuyển mạch sẽ xem xét địa chỉ đích rồi chuyển khung dữ liệu đó tới đường kết nối tương ứng. Các máy trạm kết nối với hub trên một phân đoạn mạng chia sẻ. Các máy trạm kết nối với chuyển mạch trên một phân đoạn mạng chuyển mạch. Chuyển mạch phải có tốc độ đủ nhanh để hỗ trợ truyền nhiều dữ liệu cùng một lúc. Hình 3.7. Bộ chuyển mạch Một chuyển mạch có kiến trúc cut-through có thể chuyển ngay khung dữ liệu đi mà không cần chờ đến khi toàn bộ khung đến chuyển mạch. Nhiều máy trạm có thể nối với chuyển mạch qua những phân đoạn mạng chuyên dụng. Đây là một hình thức kết nối rất hiệu quả để phân lập những người dùng thường có dung lượng dữ liệu cao khỏi phần còn lại của mạng. Một chuyển mạch có thể đồng thời truy cập nhiều máy chủ, hoặc có nhiều đường kết nối đồng thời đến một máy chủ. Chuyển mạch song công:Một chuyển mạch song công cho phép phát và thu dữ liệu đồng thời. Kết nối song công như vậy sẽ loại trừ được xung đột dữ liệu. Để có được một kết nối song công, cần ít nhất hai đôi dây - một đôi dây phát và một đôi dây thu. Nói chung, hầu hết các dây nối hiện nay đều có 4 đôi, vì vậy phù hợp với kết nối song công. 35 3.2.5. Bộ định tuyến Bộ định tuyến (Router) là một thiết bị hoạt động trên tầng mạng, nó có thể tìm được đường đi tốt nhất cho các gói tin qua nhiều kết nối để đi từ trạm gửi thuộc mạng đầu đến trạm nhận thuộc mạng cuối. Router có thể được sử dụng trong việc nối nhiều mạng với nhau và cho phép các gói tin có thể đi theo nhiều đường khác nhau để tới đích. Khác với Bridge hoạt động trên tầng liên kết dữ liệu nên Bridge phải xử lý mọi gói tin trên đường truyền thì Router có địa chỉ riêng biệt và nó chỉ tiếp nhận và xử lý các gói tin gửi đến nó mà thôi. Khi một trạm muốn gửi gói tin qua Router thì nó phải gửi gói tin với địa chỉ trực tiếp của Router (trong gói tin đó phải chứa các thông tin khác về đích đến) và khi gói tin đến Router thì Router mới xử lý và gửi tiếp. Khi xử lý một gói tin Router phải tìm được đường đi của gói tin qua mạng. Để làm được điều đó Router phải tìm được đường đi tốt nhất trong mạng dựa trên các thông tin nó có về mạng, thông thường trên mỗi Router có một bảng chỉ đường. Dựa trên dữ liệu về Router gần đó và các mạng trong liên mạng, Router tính được bảng chỉ đường tối ưu dựa trên một thuật toán xác định trước. Hình 3.8. Bộ định tuyến Người ta phân chia Router thành hai loại là Router có phụ thuộc giao thức và Router không phụ thuộc vào giao thức dựa vào phương thức xử lý các gói tin khi qua Router. Router có phụ thuộc giao thức: Chỉ thực hiện việc tìm đường và truyền gói tin từ mạng này sang mạng khác chứ không chuyển đổi phương cách đóng gói của gói tin cho nên cả hai mạng phải dùng chung một giao thức truyền thông. Router không phụ thuộc vào giao thức: Có thể liên kết các mạng dùng giao thức truyền thông khác nhau và có thể chuyển đổi gói tin của giao thức này sang gói tin của giao thức kia, Router cũng chấp nhận kích thước các gói tin khác nhau (Router có thể chia nhỏ một gói tin lớn thành nhiều gói tin nhỏ trước truyền 36 trên mạng). Để ngăn chặn việc mất mát số liệu Router còn nhận biết được đường nào có thể chuyển vận và ngừng chuyển vận khi đường bị tắc. Các lý do sử dụng Router: − Router có các phần mềm lọc ưu việt hơn là Bridge do các gói tin muốn đi qua Router cần phải gửi trực tiếp đến nó nên giảm được số lượng gói tin qua nó. Router thường được sử dụng trong khi nối các mạng thông qua các đường dây thuê bao đắt tiền do nó không truyền dư lên đường truyền. − Router có thể dùng trong một liên mạng có nhiều vùng, mỗi vùng có giao thức riêng biệt. − Router có thể xác định được đường đi an toàn và tốt nhất trong mạng nên độ an toàn của thông tin được đảm bảo hơn. Trong một mạng phức hợp khi các gói tin luân chuyển các đường có thể gây nên tình trạng tắc nghẽn của mạng thì các Router có thể được cài đặt các phương thức nhằm tránh được tắc nghẽn. Các phương thức hoạt động của Router: Đó là phương thức mà một Router có thể nối với các Router khác để qua đó chia sẻ thông tin về mạng hiện co. Các chương trình chạy trên Router luôn xây dựng bảng chỉ đường qua việc trao đổi các thông tin với các Router khác. − Phương thức véc tơ khoảng cách: Mỗi Router luôn luôn truyền đi thông tin về bảng chỉ đường của mình trên mạng, thông qua đó các Router khác sẽ cập nhật lên bảng chỉ đường của mình. − Phương thức trạng thái tĩnh: Router chỉ truyền các thông báo khi có phát hiện có sự thay đổi trong mạng và chỉ khi đó các Router khác cập nhật lại bảng chỉ đường, thông tin truyền đi khi đó thường là thông tin về đường truyền. Một số giao thức hoạt động chính của Router: RIP được phát triển bởi Xerox Network system và sử dụng SPX/IPX và TCP/IP. RIP hoạt động theo phương thức vecto khoảng cách. NLSP được phát triển bởi Novell dùng để thay thế RIP hoạt động theo phương thức véctơ khoảng cách, mổi Router được biết cấu trúc của mạng và việc truyền các bảng chỉ đường giảm đi.. OSPF là một phần của TCP/IP với phương thức trạng thái tĩnh, trong đó 37 có xét tới ưu tiên, giá đường truyền, mật độ truyền thông... IS-IS là một phần của TCP/IP với phương thức trạng thái tĩnh, trong đó có xét tới ưu tiên, giá đường truyền, mật độ truyền thông... 3.2.6. Bộ lặp tín hiệu Bộ lặp tín hiệu (Repeater) là loại thiết bị phần cứng đơn giản nhất trong các thiết bị liên kết mạng, nó được hoạt động trong tầng vật lý của mô hình OSI. Khi Repeater nhận được một tín hiệu từ một phía của mạng thì nó sẽ phát tiếp vào phía kia của mạng. Repeater không xử lý tín hiệu mà nó chỉ loại bỏ các tín hiệu méo, nhiễu, khuếch đại tín hiệu đã bị suy hao (vì đã được phát với khoảng cách xa) và khôi phục lại tín hiệu ban đầu. Việc sử dụng Repeater đã làm tăng thêm chiều dài của mạng. Hiện nay có hai loại Repeater đang được sử dụng là Repeater điện và Repeater điện quang. − Repeater điện nối với đường dây điện ở cả hai phía của nó, nó nhận tín hiệu điện từ một phía và phát lại về phía kia. Khi một mạng sử dụng Repeater điện để nối các phần của mạng lại thì có thể làm tăng khoảng cách của mạng, nhưng khoảng cách đó luôn bị hạn chế bởi một khoảng cách tối đa do độ trễ của tín hiệu. Ví dụ với mạng sử dụng cáp đồng trục 50 thì khoảng cách tối đa là 2.8 km, khoảng cách đó không thể kéo thêm cho dù sử dụng thêm Repeater. − Repeater điện quang liên kết với một đầu cáp quang và một đầu là cáp điện, nó chuyển một tín hiệu điện từ cáp điện ra tín hiệu quang để phát trên cáp quang và ngược lại. Việc sử dụng Repeater điện quang cũng làm tăng thêm chiều dài của mạng. Hình 3.9. Bộ lặp tín hiệu 38 Việc sử dụng Repeater không thay đổi nội dung các tín hiện đi qua nên nó chỉ được dùng để nối hai mạng có cùng giao thức truyền thông (như hai mạng Ethernet hay hai mạng Token ring) và không thể nối hai mạng có giao thức truyền thông khác nhau. Thêm nữa Repeater không làm thay đổi khối lượng chuyển vận trên mạng nên việc sử dụng không tính toán nó trên mạng lớn sẽ hạn chế hiệu năng của mạng. Khi lựa chọn sử dụng repeater cần chú ý lựa chọn loại có tốc độ chuyển vận phù hợp với tốc độ của mạng. 3.2.7. Gateway Gateway cho phép nối ghép hai loại giao thức với nhau. 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 có thể phân biệt ứng dụng như cách chuyển thư điện tử từ mạng này sang mạng khác, chuyển đổi một phiên làm việc từ xa... Hình 3.10. Gateway 3.2.8. Cáp mạng và đầu nối Cáp mạng và đầu nối (Cable & Connector) dùng để kết nối giữa các thiết bị mạng với nhau. Tuỳ thuộc vào phạm vi kết nối và tốc độ truyền dẫn mà người ta sử dụng các loại dây dẫn và đầu nối tương ứng. Trong mạng LAN hiện nay dùng phổ biến nhất là loại dây dẫn và đầu nối RJ45. 39 Hình 3.11. Đầu nối RJ45 và cáp mạng 3.3. Thiết kế mạng máy tính phục vụ công tác QLĐT tại HVCSND trong tình hình mới Ngày nay, CNTT hầu như đi vào tất cả các lĩnh vực trong xã hội: Kinh tế, giáo dục, giải trí...và nó đã mang lại những thành quả rất to lớn không ai có thể phủ nhận được. Đối với các doanh nghiệp, các tổ chức xã hội và các công ty thì CNTT đóng một vai trò hết sức quan trọng trong việc phát triển và mở rộng việc sản xuất, kinh doanh và điều hành..., tạo sự thuận lợi trong việc kinh doanh cũng như trong vấn đề quản lý và điều hành. Đối với công tác Giáo dục đào tạo tại các cơ sở giáo dục đại học thì CNTT đóng vai trò hết sức quan trọng trong việc nâng cao chất lượng đào tạo, QLĐT đặc biệt trong bối cảnh hội nhập. Việc ứng dụng CNTT trong giáo dục đại học đã được hầu hết các trường đại học trên thế giới thực hiện và nó trở thành yếu tố không thể thiếu được trong công tác đào tạo. Vấn đề cơ bản của ứng dụng CNTT trong các trường đại học là phải xây dựng được hạ tầng CNTT trong đó hạ tầng mạng là quan trọng nhất. Việc xây dựng mạng LAN sẽ mang lại nhiều lợi ích cho công tác đào tạo, QLĐT. Xây dựng hạ tầng mạng LAN trong HVCSND phục vụ công tác đào tạo và QLĐT là yêu cầu rất quan trọng nhằm nâng cao chất lượng đào tạo, việc xây dựng mạng LAN tại HVCSND cần phải đảm bảo các yêu cầu sau: - Trao đổi thông tin dữ liệu nhanh chóng và an toàn: Việc trao đổi thông tin, dữ liệu giữa các thành viên trong Học viện, giữa các Phòng, các Khoa, các Bộ môn với nhau và giữa giảng viên với học viên được thực hiện một cách nhanh chóng và an toàn, tốc độ truyền tải thông tin cao, đáp ứng nhu cầu. - Có khả năng quản lý tập trung thông tin dữ liệu: Xây dựng được mô hình quản lý tập trung, tất cả dữ liệu được tập trung tại một nơi để vừa bảo mật thông tin vừa thuận tiện cho việc quản lý và sao lưu dự phòng dữ liệu. Đồng thời với cách quản lý tập trung từ trung tâm có thể dễ dàng quản lý từ xa thông qua sự hỗ trợ của các chương trình ứng dụng. 40 - Khả năng điều hành và quản trị từ xa: Học viện có thể điều hành hoạt động đào tạo của mình từ xa thông qua hệ thống mạng (giáo dục từ xa, quản lý các cơ sở liên kết…). Do đó, tiết kiệm được chi phí đi lại và nâng cao hiệu quả công tác quản lý và giúp Ban Giám Đốc có thể kiểm soát toàn bộ hoạt động đạo tào của Học viện mình thông qua hệ thống mạng truy cập từ xa hoặc thông qua mạng Internet dù ở bất kỳ vị trí nào trên thế giới. - Giải pháp tích hợp đa dịch vụ thoại - dữ liệu - hình ảnh: Với xu hướng phát triển công nghệ mạng hiện nay thì các dịch vụ sẽ được tích hợp trên cùng một mạng IP duy nhất. Nhờ vậy tận dụng được tối đa hạ tầng cơ sở đã đầu tư, dễ dàng trong việc tích hợp nhiều loại hình dịch vụ khác nhau trên cùng một nền tảng giúp quản lý, sử dụng và khai thác hiệu quả các ứng dụng của CNTT. Khai thác các công nghệ tiến tiến trên Internet sẽ giúp các Học viện xây dựng được hệ thống học tập điện tử đáp ứng xu thế và yêu cầu của đào tạo đại học hiện nay. 3.3.1. Nguyên tắc thiết kế Việc xây dựng hệ thống mạng hiện đại phải dựa trên một số nguyên tắc cơ bản sau: 1. Đáp ứng các yêu cầu dịch vụ. 2. Chọn lựa các thiết bị đáp ứng được tốt yêu cầu của hệ thống. 3. Sử dụng công nghệ tiên tiến của các hãng nổi tiếng trên thế giới. 4. Hệ thống có tốc độ cao, băng thông lớn. 5. An toàn và bảo mật cao. 6. Đảm bảo tính ổn định và đáng tin cậy. 7. Đảm bảo tính nhất quán của thông tin. 8. Dễ thay đổi và nâng cấp. 9. Chuẩn hoá hệ thống theo mô hình mở. 10. Giá thành hợp lý và hiệu quả cao. 11. Đáp ứng được những đòi hỏi về kinh tế. 12. Đáp ứng hoạt động của các ứng dụng. 13. Khả năng quản lý tập trung, quản lý từ xa. 14. Hiệu suất cao. 41 3.3.2. Mô hình thiết kế Mô hình thiết kế một hệ thống mạng phục vụ công tác giáo dục đào tạo tại một cơ sở giáo dục đại học thông thường được sử dụng theo mô hình mạng Campus do Cisco đề ra. Mô hình kế thừa được phân ra làm ba tầng phân biệt: Những tầng này là access layer, distribution layer và core layer. Mỗi tầng có các đặc tính mà cung cấp cả các chức năng logic và vật lý tại điểm thích hợp trong mạng campus. Tầng Access: Là nơi giao tiếp trực tiếp với các người dùng, cung cấp cho người dùng môi trường truy cập vào hệ thống mạng. Các chức năng chính của tầng này như sau: - Chia sẻ băng thông - Chuyển mạch các gói tin - Cu