Đề tài 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