Quản lý cấu hình máy tính LAN

Phần này giới thiệu khái niệm tổng quan về mạng máy tính, nhấn mạnh sự phát triển nhanh chóng và đa dạng của chúng về quy mô, hệ điều hành và ứng dụng. Mặc dù nghiên cứu mạng máy tính ngày càng phức tạp, nhưng vẫn tồn tại các điểm chung giúp ta đánh giá và phân loại chúng. Việc kết nối máy tính thành mạng mang lại nhiều lợi ích to lớn, bao gồm khả năng sử dụng chung tài nguyên (thiết bị, chương trình, dữ liệu), khả năng sao lưu và phục hồi thông tin nhanh chóng, và nâng cao chất lượng, hiệu quả khai thác thông tin nhờ các cơ chế truyền thông như email và www. Tài liệu nêu bật tầm quan trọng của mạng trong công việc, học tập và giải trí hiện đại.

Phần này phân loại mạng máy tính dựa trên phạm vi địa lý. Nó đề cập đến mạng diện rộng WAN (Wide Area Network), bao phủ một vùng địa lý rộng lớn như quốc gia, lục địa hoặc toàn cầu. WAN thường là mạng của các công ty đa quốc gia, điển hình là Internet. WAN thường là sự kết hợp của các mạng LAN, MAN được nối với nhau bằng các phương tiện như vệ tinh, sóng viba, cáp quang và cáp điện thoại. Ngoài WAN, tài liệu cũng ngầm định sự tồn tại của các mạng khác như LAN (Local Area Network) và MAN (Metropolitan Area Network), mặc dù không đi sâu vào chi tiết của từng loại.

Đoạn này thảo luận về hai mô hình xử lý mạng chính: mô hình tập trung và mô hình phân tán. Mô hình tập trung, tất cả xử lý diễn ra tại máy tính trung tâm, các máy trạm chỉ hoạt động như thiết bị nhập xuất dữ liệu. Ưu điểm là bảo mật dữ liệu cao, dễ sao lưu và diệt virus, chi phí thiết bị thấp. Ngược lại, mô hình phân tán cho phép các máy tính hoạt động độc lập, xử lý công việc riêng biệt nhưng vẫn có thể trao đổi dữ liệu và dịch vụ thông qua mạng. Mô hình này phù hợp hơn với các hệ thống lớn hơn và phức tạp hơn.

Phần này tập trung vào hai mô hình mạng chính: mạng ngang hàng (Peer-to-Peer) và mạng khách chủ (Client-Server). Mạng ngang hàng cung cấp kết nối cơ bản giữa các máy tính mà không có máy chủ trung tâm, mỗi máy tính có thể vừa là client vừa là server. Mô hình này phù hợp với tổ chức nhỏ, quy mô hạn chế và ít quan tâm đến vấn đề bảo mật. Mạng khách chủ (Client-Server) có một hoặc nhiều máy chủ cung cấp tài nguyên và dịch vụ cho các máy khách. Ưu điểm của mô hình này là bảo mật cao, dễ quản lý và chia sẻ tài nguyên, phù hợp cho các tổ chức lớn hơn. Hệ điều hành mạng được sử dụng trong mô hình Client-Server bao gồm WinNT, Novell Netware, Unix và Win2K.

Phần này mô tả kiến trúc mạng hình sao (Star), nơi tất cả các trạm kết nối với một thiết bị trung tâm (Switch, router, hub hoặc máy chủ). Thiết bị trung tâm thiết lập các liên kết Point-to-Point. Tài liệu cũng đề cập đến hai kiểu nối mạng chính: Point-to-Point (mỗi nút lưu trữ tạm thời và chuyển tiếp dữ liệu) và Point-to-Multipoint (phát sóng). Mặc dù đề cập đến các kiến trúc mạng khác, nhưng phần này tập trung chủ yếu vào mạng hình sao và cách thức hoạt động của nó, nhấn mạnh vào vai trò quan trọng của thiết bị trung tâm trong việc quản lý và điều phối lưu lượng dữ liệu.

Phần này giải thích khái niệm địa chỉ IP, mặt nạ mạng và giao thức ICMP. Địa chỉ IP được dùng để định danh duy nhất mỗi thiết bị trên mạng. Mặt nạ mạng giúp xác định địa chỉ mạng của một địa chỉ IP. Giao thức ICMP truyền thông báo điều khiển giữa các gateway hoặc nút mạng, báo cáo về các lỗi như gói tin không đến đích hoặc router hết bộ nhớ đệm. Mục đích của phần này là cung cấp kiến thức nền tảng về cách thức định danh và quản lý thiết bị trên mạng, cũng như cách thức xử lý lỗi trong quá trình truyền dữ liệu.

Phần này so sánh hai giao thức truyền tải dữ liệu quan trọng: TCP và UDP. TCP là giao thức có liên kết (connection-oriented), cần thiết lập liên kết trước khi trao đổi dữ liệu, đảm bảo độ tin cậy cao. Nó sử dụng các cổng TCP để định danh ứng dụng. UDP là giao thức không liên kết (connectionless), nhanh hơn nhưng không đảm bảo độ tin cậy. Tài liệu mô tả các bước thiết lập, đóng và truyền nhận dữ liệu với TCP, bao gồm các hàm như Send và Receive. Việc lựa chọn TCP hay UDP phụ thuộc vào yêu cầu độ tin cậy của ứng dụng. Sự khác biệt giữa hai giao thức này là trọng tâm của phần này.

Phần này thảo luận về các giao thức truy cập mạng, bao gồm giao thức CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection) và giao thức dùng thẻ bài vòng (Token Ring) và Token Bus. CSMA/CD cho phép nhiều trạm truy cập đường truyền chung, giải quyết xung đột bằng cách phát hiện và tránh xung đột. Giao thức Token Ring/Bus sử dụng một thẻ bài (token) để điều khiển quyền truy cập đường truyền, đảm bảo chỉ một trạm được truyền dữ liệu tại một thời điểm, tránh xung đột. Các vấn đề có thể dẫn đến phá vỡ hệ thống như mất thẻ bài cũng được đề cập.

Phần này định nghĩa socket là một giao diện lập trình ứng dụng (API - Application Programming Interface), được giới thiệu lần đầu tiên trong UNIX-BSD 4.2. Socket được hỗ trợ rộng rãi trên nhiều hệ điều hành như MS Windows (Winsock) và Linux, và được sử dụng trong nhiều ngôn ngữ lập trình khác nhau như C, C++, Java, Visual Basic, và Visual C++. Socket đóng vai trò là một điểm kết nối giữa các ứng dụng mạng, cho phép chúng trao đổi dữ liệu qua mạng. Tài liệu nhấn mạnh vai trò quan trọng của socket trong việc xây dựng các ứng dụng mạng, đặc biệt là trong việc thực hiện giao tiếp giữa client và server.

Phần này mô tả quá trình trao đổi dữ liệu giữa client và server sử dụng socket. Quá trình này phụ thuộc vào giao thức được sử dụng, TCP hoặc UDP. Với TCP (Transmission Control Protocol), một giao thức có liên kết, client cần thiết lập kết nối với server trước khi truyền dữ liệu. Server chấp nhận kết nối và sau đó client có thể gửi và nhận dữ liệu qua socket. Với UDP (User Datagram Protocol), một giao thức không liên kết, client có thể gửi dữ liệu mà không cần thiết lập kết nối trước, tuy nhiên UDP ít tin cậy hơn TCP. Tài liệu nhấn mạnh sự khác biệt về độ tin cậy và hiệu suất giữa hai giao thức này, và việc lựa chọn giao thức phụ thuộc vào yêu cầu cụ thể của ứng dụng.

Phần này đề cập đến việc sử dụng các lớp hỗ trợ được xây dựng từ lớp Socket để lập trình với các giao thức khác nhau. Đối với UDP, lớp UDPClient được sử dụng, phù hợp cho các ứng dụng không cần độ tin cậy cao. Với TCP, lớp TCPClient và TCPListener được sử dụng, đảm bảo độ tin cậy trong truyền dữ liệu. TCP thường được sử dụng trong các ứng dụng mạng đòi hỏi độ tin cậy cao như Telnet, HTTP, SMTP, và POP3. MS.NET cung cấp các lớp này để hỗ trợ lập trình socket một cách hiệu quả hơn, giúp đơn giản hóa quá trình phát triển ứng dụng mạng. Tài liệu tập trung vào vai trò của các lớp hỗ trợ trong việc nâng cao hiệu quả lập trình socket.

Phần này mô tả bài toán cần giải quyết: xây dựng một hệ thống quản lý cấu hình máy tính trong mạng LAN dựa trên mô hình Client-Server. Hệ thống cho phép các máy khách (Client) truyền file XML chứa thông tin cấu hình đến máy chủ (Server). Server sẽ lưu trữ, cập nhật và so sánh các file XML này để theo dõi sự thay đổi cấu hình máy tính. Chức năng chính của hệ thống bao gồm nhận file XML từ Client, lưu trữ file vào thư mục thích hợp, cập nhật file nếu đã tồn tại, so sánh file mới và file cũ để tìm kiếm sự khác biệt và hiển thị kết quả so sánh dưới dạng cây. Hệ thống được thiết kế để quản lý cấu hình máy tính trong phòng máy của trường Đại học Hàng Hải Hải Phòng.

Phần này trình bày kiến trúc và chức năng chi tiết của hệ thống. Hệ thống sử dụng mô hình Client-Server, với giao thức TCP/IP để truyền dữ liệu. Client gửi file XML đến Server sử dụng hàm Send(). Server sử dụng lớp XmlDocument để xử lý dữ liệu XML, lưu trữ vào thư mục, cập nhật nếu cần thiết và so sánh với phiên bản cũ. Kết quả so sánh được hiển thị trên giao diện người dùng. Việc sử dụng lớp XmlDocument cho phép hệ thống dễ dàng phân tích và xử lý cấu trúc dữ liệu dạng cây của file XML, giúp quản lý và hiển thị thông tin cấu hình máy tính một cách hiệu quả.

Phần này nêu ra những hạn chế của hệ thống đã xây dựng. Hiện tại, hệ thống chỉ hỗ trợ truyền file XML có kích thước nhỏ giữa các máy tính trong mạng LAN. Tốc độ truyền dữ liệu chưa cao. Điều này cho thấy cần phải có những cải tiến trong tương lai để hệ thống hoạt động hiệu quả hơn với các file lớn hơn và tốc độ truyền nhanh hơn. Đây là những điểm cần được nghiên cứu và hoàn thiện trong các phiên bản sau của hệ thống.

Đồ án đã thành công trong việc xây dựng ứng dụng truyền file giữa hai máy tính (Client-Server) theo giao thức TCP/IP, sử dụng các hàm có sẵn trong MS Visual Studio 2005. Hệ thống thực hiện lưu trữ và quản lý thông tin cấu hình máy tính trong mạng LAN. Ứng dụng thành công trong việc truyền các file XML (mặc dù chỉ với kích thước nhỏ) giữa client và server, đáp ứng được các yêu cầu cơ bản của đề tài, cụ thể là quản lý cấu hình máy tính trong phòng máy của trường Đại học Hàng Hải Hải Phòng. Điều này cho thấy khả năng áp dụng các kiến thức về lập trình socket và mô hình Client-Server vào việc giải quyết vấn đề thực tế.

Mặc dù đạt được các mục tiêu chính, đồ án vẫn còn một số hạn chế. Phần thực nghiệm chỉ dừng lại ở việc xây dựng ứng dụng truyền file XML có kích thước nhỏ, tốc độ truyền chưa cao. Điều này cho thấy cần phải có những cải tiến và nghiên cứu sâu hơn trong tương lai để nâng cao hiệu suất và khả năng xử lý của hệ thống. Việc hỗ trợ truyền file có kích thước lớn hơn, tối ưu hóa tốc độ truyền và nâng cao khả năng bảo mật là những hướng phát triển quan trọng cần được xem xét trong các nghiên cứu tiếp theo.