Tổng quan về Tin Học và Mạng Máy Tính

• Tin học là ngành khoa học nghiên cứu về thông tin và các quá trình xử lý thông tin bằng máy tính.
• Bao gồm các nguyên tắc, phương pháp và kỹ thuật để thu thập, lưu trữ, xử lý, truyền tải và sử dụng thông tin một cách hiệu quả.
• Ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực như khoa học, kỹ thuật, kinh tế, giáo dục, y tế và giải trí.

Các lĩnh vực chính của tin học

• Khoa học máy tính: Nghiên cứu về các thuật toán, cấu trúc dữ liệu, ngôn ngữ lập trình và kiến trúc máy tính.
• Kỹ thuật phần mềm: Phát triển và bảo trì các hệ thống phần mềm.
• Hệ thống thông tin: Thiết kế và quản lý các hệ thống thu thập, lưu trữ và phân tích dữ liệu.
• Mạng máy tính: Kết nối các máy tính và thiết bị để chia sẻ tài nguyên và thông tin.
• Trí tuệ nhân tạo: Phát triển các hệ thống máy tính có khả năng mô phỏng trí thông minh của con người.
• An toàn thông tin: Bảo vệ thông tin và hệ thống khỏi các mối đe dọa.

Mạng Máy Tính

• Mạng máy tính là một tập hợp các máy tính và thiết bị được kết nối với nhau thông qua các phương tiện truyền thông.
• Cho phép các máy tính và thiết bị chia sẻ tài nguyên (dữ liệu, máy in, kết nối Internet) và giao tiếp với nhau.

Các thành phần cơ bản của mạng máy tính

• Các nút mạng (node): Máy tính, máy chủ, bộ định tuyến, thiết bị chuyển mạch, máy in,...
• Đường truyền (transmission medium): Cáp đồng, cáp quang, sóng vô tuyến,...
• Giao thức (protocol): Bộ quy tắc cho phép các thiết bị giao tiếp với nhau (ví dụ: TCP/IP, HTTP, FTP,...).
• Phần mềm mạng: Hệ điều hành mạng, trình điều khiển thiết bị, các ứng dụng mạng,...

Phân loại mạng máy tính

• Theo phạm vi địa lý:
  • Mạng cục bộ (LAN): Kết nối các thiết bị trong một khu vực nhỏ (ví dụ: văn phòng, nhà ở).
  • Mạng diện rộng (WAN): Kết nối các thiết bị trên một khu vực rộng lớn (ví dụ: giữa các thành phố, quốc gia).
  • Mạng đô thị (MAN): Kết nối các thiết bị trong một thành phố.
• Theo kiến trúc:
  • Mạng ngang hàng (peer-to-peer): Tất cả các máy tính đều có vai trò ngang nhau.
  • Mạng khách-chủ (client-server): Có một hoặc nhiều máy chủ cung cấp dịch vụ cho các máy khách.
• Theo phương tiện truyền dẫn:
  • Mạng có dây: Sử dụng cáp để truyền dữ liệu.
  • Mạng không dây: Sử dụng sóng vô tuyến để truyền dữ liệu.

Các mô hình mạng phổ biến

• Mô hình OSI (Open Systems Interconnection): Mô hình lý thuyết chia quá trình truyền thông mạng thành 7 lớp.
• Mô hình TCP/IP: Mô hình thực tế được sử dụng rộng rãi trên Internet, gồm 4 lớp.

Các thiết bị mạng cơ bản

• Bộ định tuyến (router): Chuyển tiếp dữ liệu giữa các mạng khác nhau.
• Thiết bị chuyển mạch (switch): Kết nối các thiết bị trong cùng một mạng.
• Bộ tập trung (hub): Kết nối các thiết bị trong cùng một mạng (ít được sử dụng hiện nay).
• Card mạng (NIC): Cho phép máy tính kết nối với mạng.
• Modem: Chuyển đổi tín hiệu số sang tín hiệu tương tự và ngược lại để truyền dữ liệu qua đường dây điện thoại hoặc cáp.
• Điểm truy cập không dây (access point): Cho phép các thiết bị không dây kết nối với mạng có dây.

Các giao thức mạng phổ biến

• TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol): Giao thức nền tảng của Internet, chịu trách nhiệm truyền dữ liệu tin cậy giữa các ứng dụng.
• HTTP (Hypertext Transfer Protocol): Giao thức truyền tải siêu văn bản, được sử dụng để truy cập các trang web.
• FTP (File Transfer Protocol): Giao thức truyền tập tin giữa các máy tính.
• SMTP (Simple Mail Transfer Protocol): Giao thức gửi thư điện tử.
• DNS (Domain Name System): Hệ thống phân giải tên miền thành địa chỉ IP.
• DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol): Giao thức cấp phát địa chỉ IP tự động cho các thiết bị trong mạng.

Địa chỉ IP

• Địa chỉ IP (Internet Protocol address) là một địa chỉ số duy nhất được gán cho mỗi thiết bị trong mạng sử dụng giao thức Internet để giao tiếp.
• Có hai phiên bản địa chỉ IP chính: IPv4 (32-bit) và IPv6 (128-bit).

Lớp mạng và subnet mask

• Địa chỉ IP được chia thành các lớp mạng khác nhau (A, B, C, D, E) dựa trên octet đầu tiên.
• Subnet mask được sử dụng để xác định phần mạng và phần host của một địa chỉ IP.

Lợi ích của mạng máy tính

• Chia sẻ tài nguyên: Cho phép chia sẻ dữ liệu, máy in, kết nối Internet,...
• Truyền thông và cộng tác: Tạo điều kiện giao tiếp và làm việc nhóm hiệu quả.
• Tiết kiệm chi phí: Giảm chi phí mua sắm và bảo trì phần cứng.
• Truy cập thông tin dễ dàng: Cho phép truy cập thông tin từ bất kỳ đâu có kết nối mạng.
• Giải trí: Cung cấp các dịch vụ giải trí trực tuyến như xem phim, nghe nhạc, chơi game.

Các vấn đề an ninh mạng

• Virus và phần mềm độc hại: Các chương trình có thể gây hại cho dữ liệu và hệ thống.
• Tấn công từ chối dịch vụ (DoS): Gây quá tải hệ thống, khiến người dùng không thể truy cập.
• Tấn công đánh cắp thông tin (phishing): Lừa người dùng cung cấp thông tin cá nhân.
• Tấn công trung gian (man-in-the-middle): Kẻ tấn công chặn và sửa đổi dữ liệu giữa hai bên giao tiếp.

Các biện pháp bảo mật mạng

• Tường lửa (firewall): Kiểm soát lưu lượng mạng ra vào, ngăn chặn các kết nối trái phép.
• Phần mềm diệt virus: Phát hiện và loại bỏ virus và phần mềm độc hại.
• Mã hóa dữ liệu: Bảo vệ dữ liệu bằng cách chuyển đổi nó thành một dạng không thể đọc được.
• Xác thực người dùng: Yêu cầu người dùng cung cấp thông tin xác thực (ví dụ: mật khẩu) trước khi truy cập vào hệ thống.
• Cập nhật phần mềm thường xuyên: Vá các lỗ hổng bảo mật.
• Nâng cao nhận thức về an ninh mạng: Giáo dục người dùng về các mối đe dọa và cách phòng tránh.