Bài giảng Quản trị hệ thống thông tin - Chương 3, Phần 2: Cơ sở hạ tầng phần cứng & Phần mềm

Quản trị Hệ thống thông tin 1 CƠ SỞ HẠ TẦNG PHẦN CỨNG & PHẦN MỀM CHƯƠNG 3 Nội dung I. Phần cứng máy tính II. Phần mềm máy tính III. Quản trị nguồn lực phần cứng và phần mềm 2 I. Phần cứng máy tính 1. Thành phần 2. Hệ thống máy tính 3. Công nghệ lưu trữ, nhập xuất 4. Phương thức xử lý 5. Phân loại hệ thống máy tính và hệ thống xử lý 3 1. Thành phần
Thiết bị nhập (Input devices) Nhận dữ liệu hoặc mệnh lệnh mà máy tính có thể hiểu và sử dụng được Ví dụ: bàn phím, chuột, máy scan,4
Thiết bị xuất (Output devices) Hiển thị thông tin đã được xử lý Ví dụ: máy in, màn hình, loa,4
Thiết bị xử lý (Processing devices) Gồm các mạch điện Bảng mạch chính được gọi là Motherboard chứa đơn vị xử lý trung tâm (CPU) và bộ nhớ 4 1. Thành phần
Thiết bị lưu trữ (Storage devices) Bao gồm các thiết bị lưu trữ dữ liệu và chương trình nằm ngoài đơn vị xử lý của máy tính Ví dụ: đĩa cứng, đĩa mềm, CD-ROM,4
Thiết bị giao tiếp (Communication devices) Cung cấp kết nối giữa các máy tính và các mạng truyền thông Cho phép trao đổi thông tin và dữ liệu với các máy tính khác thông qua phương tiện truyền dẫn như dây cáp, đường dây điện thoại,4 5 2. Hệ thống máy tính 6 Quản trị Hệ thống thông tin 2 2. Hệ thống máy tính Một hệ thống máy tính hiện đại bao gồm: – Đơn vị xử lý trung tâm (CPU) – Thiết bị lưu trữ chính (primary storage) – Thiết bị lưu trữ phụ (secondary storage) – Thiết bị nhập – Thiết bị xuất – Thiết bị giao tiếp 7 2. Hệ thống máy tính
Đơn vị xử lý trung tâm thao tác dữ liệu và điều khiển các thành phần khác của máy tính
Thiết bị lưu trữ chính lưu trữ tạm thời dữ liệu và chương trình điều khiển trong quá trình xử lý
Thiết bị lưu trữ phụ lưu trữ dữ liệu và chương trình không được sử dụng trong quá trình xử lý 8 2. Hệ thống máy tính
Thiết bị nhập đưa dữ liệu và chỉ thị ở dạng tín hiệu điện tử vào máy tính
Thiết bị xuất biểu diễn dữ liệu theo định dạng mọi người có thể hiểu được
Thiết bị giao tiếp kiểm soát việc truyền và nhận dữ liệu, thông tin trong mạng 9 3. Công nghệ lưu trữ, nhập, xuất
Khả năng của một hệ thống máy tính không chỉ phụ thuộc vào tốc độ của CPU mà còn phụ thuộc vào tốc độ, dung lương và thiết kế của công nghệ lưu trữ, nhập xuất
Các thiết bị lưu trữ, nhập xuất được gọi là thiết bị ngoại vi (peripheral devices) 10 3. Công nghệ lưu trữ, nhập, xuất Công nghệ lưu trữ phụ
Hầu hết thông tin được sử dụng bởi một ứng dụng máy tính được lưu trữ trong các thiết bị lưu trữ phụ nằm bên ngoài vùng lưu trữ chính
Thiết bị lưu trữ phụ được sử dụng cho mục đích lưu trữ dữ liệu lâu dài bên ngoài CPU
Thiết bị lưu trữ phụ vẫn chứa dữ liệu khi máy tính bị tắt (ngưng cấp điện)
Các công nghệ lưu trữ phụ:
Đĩa từ (magnetic disk)
Đĩa quang (optical disk) 11 3. Công nghệ lưu trữ, nhập, xuất Thiết bị nhập xuất
Con người tương tác với hệ thống máy tính thông qua các thiết bị nhập xuất
Thiết bị nhập tập hợp dữ liệu và chuyển chúng thành dạng tín hiệu số để máy tính có thể hiểu được
Thiết bị xuất hiển thị dữ liệu sau khi được xử lý 12 Quản trị Hệ thống thông tin 3 3. Công nghệ lưu trữ, nhập, xuất Thiết bị nhập Bàn phím Cách chính để nhập dữ liệu dạng văn bản và chữ số Chuột Thiết bị điều khiển bằng tay, có khả năng di chuyển trên màn hình, trỏ và nhấp để chọn một mệnh lệnh Cảm ứng Cho phép người dùng nhập dữ liệu bằng cách dùng ngón tay chạm vào màn hình cảm ứng Nhận dạng ký tự Thiết bị có thể nhận dạng các ký hiệu, ký tự và mã thành dạng tín hiệu số. Thường được sử dụng trong siêu thị để quét (đọc) mã vạch 13 3. Công nghệ lưu trữ, nhập, xuất Thiết bị nhập Máy scan Chuyển hình ảnh, tài liệu thành dạng tín hiệu số Thiết bị cảm ứng bằng bút Các thiết bị nhận dạng chữ viết tay, biến đổi sự di chuyển của bút khi chạm vào màn hình cảm ứng thành dạng tín hiệu số Thiết bị thu âm Biến đổi giọng nói thành dạng tín hiệu số để máy tính xử lý 14 3. Công nghệ lưu trữ, nhập, xuất Thiết bị xuất Màn hình Thiết bị chính dùng để hiển thị thông tin. Có nhiều loại màn hình: màn hình CRT, màn hình LCD Máy in Thiết bị dùng để xuất thông tin, dữ liệu, báo cáo ra giấy Loa Biến đổi tín hiệu số thành âm thanh, giọng nói,4 15 4. Phương thức xử lý
Xử lý tuần tự (sequential processing) Mỗi công việc/tác vụ được phân công cho một CPU Tại một thời điểm, mỗi CPU xử lý một chỉ thị (lệnh)
Xử lý song song (parallel processing) Công việc được chia ra làm nhiều phần nhỏ Tại cùng một thời điểm các công việc nhỏ được xử lý với nhiều CPU khác nhau để đạt được kết quả 16 4. Phương thức xử lý
Xử lý theo lô (batch processing) – Phương thức tập hợp và xử lý dữ liệu mà các giao dịch được tích lũy, lưu trữ đến một thời điểm thuận lợi và cần thiết để xử lý theo nhóm
Xử lý trực tiếp (online processing) – Phương thức tập hợp và xử lý dữ liệu mà các giao dịch được nhập trực tiếp vào máy tính và được xử lý ngay lập tức 17 5. Phân loại máy tính và hệ thống xử lý
Siêu máy tính (Supercomputer): máy tính mạnh, được thiết kế tinh vi, thực hiện các tính toán phức tạp 18 Quản trị Hệ thống thông tin 4 5. Phân loại máy tính và hệ thống xử lý
Máy tính lớn (Mainframe): loại máy tính lớn, bộ nhớ lớn, khả năng xử lý nhanh 19 5. Phân loại máy tính và hệ thống xử lý
Máy tính cỡ trung (Midrange computers): khả năng xử lý kém hơn, giá thành thấp hơn, và kích cỡ nhỏ hơn so với mainframe 20 5. Phân loại máy tính và hệ thống xử lý
Máy tính cá nhân (Personal Computer, PC): máy tính để bàn nhỏ hoặc có thể di chuyển được 21 II. Phần mềm máy tính 1. Phân loại 2. Phần mềm hệ thống và hệ điều hành 3. Các ngôn ngữ lập trình 4. Các gói phần mềm ứng dụng 22 1. Phân loại phần mềm Có 2 loại phần mềm chính:
Phần mềm hệ thống (System software) là một tập hợp các chương trình quản lý các tài nguyên của máy tính như CPU, thiết bị ngoại vi, các kết nối mạng,4
Phần mềm ứng dụng (Application software) là một tập hợp các chương trình được viết bởi người dùng hệ thống máy tính để thực hiện một công việc nào đó 23 1. Phân loại phần mềm 24 Quản trị Hệ thống thông tin 5 2. Phần mềm hệ thống & Hệ điều hành Phần mềm hệ thống
Phần mềm hệ thống là một tập hợp các chương trình được thiết kế để điều khiển các thành phần của hệ thống máy tính và kiểm soát các hoạt động, các chức năng của phần cứng và các chương trình trong toàn bộ hệ thống máy tính
Phần mềm hệ thống đóng vai trò giao tiếp giữa phần cứng, chương trình ứng dụng, và người dùng 25 2. Phần mềm hệ thống & Hệ điều hành 26 2. Phần mềm hệ thống & Hệ điều hành Phần mềm hệ thống gồm:
Hệ điều hành (Operating System, OS): quản lý và điều khiển các hoạt động của máy tính
Các chương trình chuyên đổi ngôn ngữ máy tính: chuyển ngôn ngữ lập trình thành ngôn ngữ máy
Các chương trình tiện ích: thực hiên một số tác vụ thông thường
Hệ thống nền (platform): kết hợp cấu hình phần cứng và gói phần mềm hệ thống 27 2. Phần mềm hệ thống & Hệ điều hành Hệ điều hành
Điều phối tất cả các hoạt động của máy tính
Quyết định tài nguyên máy tính nào sẽ được sử dụng, chương trình nào sẽ được thực thi, và trình tự các hoạt động sẽ diễn ra
Chịu trách nhiệm quản lý bộ nhớ, tập tin, thiết bị; khởi động ứng dụng; và phân bổ các tài nguyên máy tính 28 2. Phần mềm hệ thống & Hệ điều hành Các tính năng của Hệ điều hành
Một người/một tác vụ (Single User/Single Tasking): cho phép tại một thời điểm, người dùng chỉ chạy một chương trình
Đa chương trình (Multiprogramming): cho phép nhiều chương trình chia sẻ cùng một tài nguyên máy tính
Chia sẻ thời gian (Time Sharing): cho phép nhiều người cùng chia sẻ các tài nguyên đang xử lý của máy tính 29 2. Phần mềm hệ thống & Hệ điều hành Các tính năng của Hệ điều hành
Đa nhiệm (Multitasking): nhiều chương trình trên một hệ điều hành
Đa xử lý (Multiprocessing): nhiều CPU làm việc song song trên một hệ thống máy tính
Bộ nhớ ảo (Virtual Memory) 30 Quản trị Hệ thống thông tin 6 2. Phần mềm hệ thống & Hệ điều hành Các loại hệ điều hành (3 loại)
Hệ điều hành độc lập (Stand-alone): làm việc trên máy tính để bàn hoặc máy tính xách tay
Hệ điều hành mạng (Network): hỗ trợ các hoạt động của mạng truyền thông
Hệ điều hành nhúng (Embedded): lưu trú trên các chip ROM , được sử dụng trên các máy tính cầm tay và các thiết bị nhỏ 31 2. Phần mềm hệ thống & Hệ điều hành Hệ điều hành độc lập (Stand-alone) MS DOS, Windows 98, Windows XP, Windows 2000 Professional OS/2, UNIX, Linux,... Hệ điều hành mạng (Network) Windows NT Server, Windows 2000 Server, Windows 2003 Server, UNIX, Linux, Solaris,... Hệ điều hành nhúng (Embedded) Windows CE Pocket PC Palm OS 32 3. Ngôn ngữ lập trình
Có nhiều ngôn ngữ lập trình và công cụ phần mềm được sử dụng để phát triển các phần mềm ứng dụng
Nhà quản trị nên biết ngôn ngữ lập trình nào thích hợp cho các mục tiêu của tổ chức 33 3. Ngôn ngữ lập trình Ngôn ngữ lập trình Chức năng C Được sử dụng chủ yếu cho lập trình viên chuyên nghiệp để viết hệ điều hành và các phần mềm ứng dụng C++ Phiên bản hướng đối tượng của C, được sử dụng để viết các phần mềm ứng dụng Visual Basic Công cụ lập trình trực quan, được sử dụng để viết các phần mềm ứng dụng trên Windows 34 3. Ngôn ngữ lập trình Pascal Phát triển từ những năm 1960, được sử dụng chủ yếu trong ngành khoa học máy tính để dạy kỹ thuật lập trình Assembly (Hợp ngữ) Là ngôn ngữ lập trình gần với ngôn ngữ máy, được thiết kế cho các bộ vi xử lý riêng biệt. Ngôn ngữ này rất khó học và khó viết. Ngày này thường dùng để viết phần mềm hệ thống Java Là ngôn ngữ lập trình hướng đối tượng, độc lập nền, được thiết kế để viết các phần mềm có thể thực thi trên tất cả các máy tính và các hệ điều hành 35 4. Các gói phần mềm ứng dụng
Gói phần mềm ứng dụng (application software package) là một tập hợp các chương trình được viết sẵn, lập trình sẵn, và có thể mua bán được
Gói phần mềm ứng dụng có thể đáp ứng các chức năng cụ thể.
Các gói phần mềm ứng dụng có khả năng: Xử lý văn bản Bảng tính Quản lý dữ liệu Trình bày đồ họa Quản lý thư điện tử 36 Quản trị Hệ thống thông tin 7 4. Các gói phần mềm ứng dụng Gói phần mềm Chức năng Phần mềm xử lý văn bản Cung cấp nhiều tùy chọn dễ sử dụng để tạo và định dạng tài liệu văn bản theo nhu cầu của người dùng. Các phần mềm phổ biến: Microsoft Word, Word Perfect,... Phần mềm bảng tính Hiển thị dữ liệu ở dạng cột và hàng, dễ dàng tính toán trên các dữ liệu dạng số (numerical data). Các phần mềm phổ biến: Microsoft Excel, Lotus 1-2-3,... 37 4. Các gói phần mềm ứng dụng Gói phần mềm Chức năng Phần mềm quản lý dữ liệu Được sử dụng để tạo và thao tác với các danh sách, tạo tập tin (file) và cơ sở dữ liệu để lưu trữ dữ liệu và kết hợp thông tin để làm báo cáo. Các phần mềm phổ biến: Microsoft Access, Foxpro,... Phần mềm quản lý thư điện tử Được sử dụng để trao đổi thông tin và tài liệu giữa các máy tính, là một công cụ quan trọng trong truyền thông và làm việc nhóm. Phần mềm phổ biến: Microsoft Outlook 38 4. Các gói phần mềm ứng dụng Gói phần mềm Chức năng Trình duyệt web Là công cụ dễ sử dụng cho mục đích hiển thị các trang web và truy xuất các tài nguyên Internet khác. Một số trình duyệt phổ biến: Microsoft Internet Explorer, Netscape Navigator,... Trình bày đồ họa Tạo ra các trình diễn đồ họa chuyên nghiệp, kết hợp các biểu đồ, âm thanh, hình ảnh, các đoạn video,...Các phần mềm phổ biến: Microsoft Power Point, Lotus Freelance Graphics,... 39 III. Quản trị nguồn lực phần cứng & phần mềm 1. Yêu cầu kỹ thuật thiết bị 2. Tổng chi phí hệ thống (TCO) 3. Chọn phương án trang bị 40 1. Yêu cầu kỹ thuật thiết bị
Thương mại và kinh doanh diện tử đang đặt nặng vào nhu cầu công nghệ phần cứng mới vì các tổ chức đang thay thế các xử lý thủ công trên giấy bằng xử lý điện tử
Cần nhiều tài nguyên để lưu trữ và xử lý một lượng giao dịch lớn giữa các bộ phận trong công ty và giữa công ty, khách hàng và nhà cung cấp 41 1. Yêu cầu kỹ thuật thiết bị
Nhiều người sử dụng trang Web cùng một lúc đòi hỏi phải có hệ thống máy tính cấu hình mạnh, tốc độ xử lý nhanh
Nhà quản trị và các chuyên gia hệ thống thông tin cần chú ý đến việc lên kế hoạch về khả năng phần cứng và việc mở rộng nâng cấp trong tương lai 42 Quản trị Hệ thống thông tin 8 1. Yêu cầu kỹ thuật thiết bị Hoạch định về khả năng phần cứng: • Là quá trình dự báo khi hệ thống phần cứng máy tính trở nên bão hòa (không thể mở rộng, nâng cấp) để đảm bảo công ty, tổ chức có đủ khả năng cho các nhu cầu xử lý, tính toán hiện tại và trong tương lai. • Những yếu tố thường xem xét: – Số lượng người dùng tối đa mà hệ thống có thể đáp ứng – Ảnh hưởng của các ứng dụng phần mềm hiện có và trong tương lai – Đo lường thực hiện (ví dụ thời gian tối thiểu để xử lý các giao dịch) 43 1. Yêu cầu kỹ thuật thiết bị Khả năng mở rộng, nâng cấp:
Là khả năng của máy tính có thể mở rộng để phục vụ một số lượng người dùng lớn hơn mà không bị sự cố
Là khả năng phát triển cùng với thương mại và kinh doanh điện tử khi lượng người truy cập Website và Internet ngày càng gia tăng 44 2. Tổng chi phí hệ thống
Việc mua và bảo trì phần cứng, phần mềm máy tính gồm một loạt các thành phần chi phí mà nhà quản trị phải xem xét khi chọn và quản lý nguồn lực phần cứng và phần mềm
Chi phí thực tế của việc sở hữu nguồn lực công nghệ bao gồm: – Chi phí mua, cài đặt máy tính và phần mềm ban đầu – Chi phí nâng cấp phần cứng, phần mềm – Chi phí bảo trì – Chi phí hỗ trợ kỹ thuật – Chi phí đào tạo 45 2. Tổng chi phí hệ thống
Mô hình TCO (Total cost of ownership) có thể được sử dụng để phân tích các chi phí trực tiếp và gián tiếp giúp công ty xác định chi phí thực tế của việc sở hữu công nghệ
Các công ty có thể giảm tổng chi phí hệ thống bằng cách: – Chuẩn hóa và tập trung hóa các nguồn lực phần cứng và phần mềm – Giảm chi phí quản lý hệ thống thông tin – Giảm số lượng nhân viên hỗ trợ hoạt động của hệ thống thông tin 46 3. Chọn phương án trang bị
Một số câu hỏi quan trọng mà nhà quản lý phải đối mặt: Làm thế nào để có được nguồn lực công nghệ? Làm thế nào để bảo trì nguồn lực công nghệ? Nên tự xây dựng hay thuê bên ngoài?
Trước đây, hầu hết các công ty tự xây dựng, tự phát triển các phần mềm, và chạy trên trên máy tính của công ty
Ngày nay, nhiều công ty được trang bị phần cứng và phần mềm từ nhà cung cấp dịch vụ 47 3. Chọn phương án trang bị Loại nhà cung cấp dịch vụ Chức năng Nhà cung cấp dịch vụ lưu trữ (Storage Service Provider) Cung cấp khả năng truy xuất trực tuyến thông qua mạng đến các thiết bị lưu trữ và công nghệ mạng lưu trữ Nhà cung cấp dịch vụ ứng dụng (Application Service Provider) Phân phối, quản lý các ứng dụng và dịch vụ máy tính từ các trung tâm máy tính ở xa đến nhiều người dùng thông qua Internet hoặc mạng riêng 48 Quản trị Hệ thống thông tin 9 3. Chọn phương án trang bị Nhà cung cấp dịch vụ quản lý (Management Service Provider) Quản lý sự kết hợp các ứng dụng, các mạng máy tính, các hệ thống, và bảo mật cũng như giám sát việc thực hiện của các hệ thống và Website đến những người đăng ký thông qua Internet Nhà cung cấp dịch vụ hỗ trợ kinh doanh liên tục (Business Continuity Service Provider) Xác định và lập tài liệu các thủ tục cho việc hoạch định và khôi phục từ hệ thống đang gặp sự cố ảnh hưởng nghiêm trọng đến các hoạt động kinh doanh 49