Mạng máy tính là gì?
Mạng máy tính là một hệ thống bao gồm nhiều máy tính (tối thiểu là 2 máy tính trong cùng một hệ thống) được kết nối với nhau qua các đường truyền vật lý theo một cấu trúc nhất định.
Chức năng của mạng máy tính là giúp các hoạt động trao đổi dữ liệu, chia sẻ tài nguyên giữa các máy tính trong hệ thống dễ dàng hơn mà không cần sử dụng các thiết bị hỗ trợ bên ngoài như: USB, thẻ nhớ, đĩa CD…
Các thành phần của mạng máy tính gồm:
Một hệ thống mạng máy tính hoàn chỉnh sẽ bao gồm những phần sau: Các thiết bị đầu cuối, môi trường truyền dẫn, thiết bị kết nối vật lý và phần mềm kết nối.
- Các thiết bị đầu cuối: Máy tính, điện thoại, máy in, máy quét, máy ảnh… đều là các thiết bị đầu cuối trong hệ thống mạng máy tính. Những thiết bị này sẽ được kết nối với nhau qua các thiết bị kết nối hoặc môi trường truyền dẫn.
- Môi trường truyền dẫn: Đây là những thiết bị kết nối không dây ví dụ: bộ phát sóng, bộ truyền tín hiệu, sóng điện từ… được dùng để trao đổi dữ liệu.
- Thiết bị kết nối vật lý là những thiết bị như dây nối, modun, switch… được kết nối trực tiếp từ thiết bị đầu cuối này sang thiết bị đầu cuối khác.
- Phần mềm kết nối: Tương tự như môi trường truyền dẫn thì phần mềm kết nối là những chương trình, ứng dụng được cài đặt trên các thiết bị đầu cuối và có chức năng chia sẻ dữ liệu qua các đường truyền không dây.
Mạng máy tính hoạt động như thế nào?
Các thiệt bị chuyên dụng như thiết bị chuyển mạch, bộ định tuyến và điểm truy cập tạo thành một hệ thống của mạng máy tính.
Công tắc kết nối và giúp bảo mật nội bộ máy tính, máy in, máy chủ cùng với các thiết bị khác được kết nối mạng trong gia đình hoặc tổ chức. Điểm truy cập là công tắc kết nối thiết bị với mạng mà không cần sử dụng dây cáp.
Bộ định tuyến kết nối mạng với các mạng khác và hoạt động giống như một nhà điều phối. Lúc này phân tích dữ liệu được gửi qua một mạng, chọn các tuyến đường tốt nhất cho nó và gửi nó trên đường đi. Bộ định tuyến kết nối mạng trong nhà và doanh nghiệp của bạn với thế giới và giúp bảo vệ thông tin khỏi các mối đe dọa bảo mật bên ngoài.
Mặc dù công tắc và bộ định tuyến khác nhau theo một số cách, nhưng một điểm khác biệt chính là cách chúng xác định thiết bị đầu cuối. Công tắc Lớp 2 xác định duy nhất một thiết bị bằng địa chỉ MAC “đã ghi sẵn” của nó. Bộ định tuyến lớp 3 xác định duy nhất kết nối mạng của thiết bị bằng địa chỉ IP được chỉ định mạng.
Ngày nay, hầu hết các thiết bị chuyển mạch đều bao gồm một số cấp độ chức năng định tuyến.
Địa chỉ MAC và IP xác định duy nhất các thiết bị và kết nối mạng, tương ứng, trong một mạng. Địa chỉ MAC là một số được nhà sản xuất thiết bị gán cho thẻ giao diện mạng (NIC). Địa chỉ IP là một số được gán cho kết nối mạng.
Bộ định tuyến và điểm truy cập tạo thành một hệ thống của mạng máy tính
Mạng máy tính đang phát triển như thế nào?
Mạng máy tính cung cấp nhiều thứ hơn là chỉ kết nối. Hiện nay có nhiều tổ chức, doanh nghiệp đang dần định hướng vào chuyển đổi số. Mạng lưới là vô cùng quan trọng trong việc chuyển đổi số này và nhờ đó ngày càng thành công hơn.
Những loại kiến trúc mạng máy tính đang phát triển để đáp ứng như cầu:
- Phần mềm tự xác định (SDN): Công nghệ ngày một phát triển trong thời đại “kỹ thuật số”, kiến trúc mạng đang dần trở nên tự lập trình, tự động và mở hơn. Trong những mạng do phần mềm tự xác định, việc định tuyến lưu lượng được điều khiển tập trung thông qua các cơ chế dựa trên phần mềm. Nhờ đó giúp mạng phản ứng nhanh hơn với các điều kiện thay đổi
- Dựa trên mục đích (IBN): Xây dựng dựa trên các nguyên tắc SDN, không chỉ đem lại tốc độ mà còn thiết lập một mạng riêng để đạt được các mục tiêu mong muốn nhờ vào tự động hóa các hoạt động một cách rộng rãi, phân tích hiệu suất, xác định các khu vực có vấn đề, cung cấp bảo mật toàn diện và tích hợp với các quy trình kinh doanh.
- Ảo hóa: Cơ sở mạng vật lý có thể được phân vùng một cách hợp lý, tạo ra nhiều mạng “bao phủ”. Mỗi mạng logic này có thể được điều chỉnh để giúp đáp ứng các yêu cầu cụ thể về bảo mật, chất lượng dịch vụ (QoS) và các yêu cầu khác.
- Dựa trên bộ điều khiển: Bộ điều khiển mạng rất quan trọng đối với việc mở rộng và bảo mật mạng. Bộ điều khiển tự động hóa các chức năng mạng bằng cách chuyển mục đích kinh doanh sang cấu hình thiết bị và chúng giám sát thiết bị liên tục để giúp đảm bảo hiệu suất và bảo mật. Bộ điều khiển đơn giản hóa hoạt động và giúp tổ chức đáp ứng các yêu cầu kinh doanh thay đổi.
- Tích hợp đa miền: Các doanh nghiệp lớn hơn có thể xây dựng các mạng riêng biệt, còn được gọi là miền mạng, cho văn phòng, mạng WAN và trung tâm dữ liệu của họ. Các mạng này giao tiếp với nhau thông qua bộ điều khiển của chúng. Các tích hợp liên mạng hoặc đa miền như vậy thường liên quan đến việc trao đổi các thông số hoạt động có liên quan để giúp đảm bảo đạt được các kết quả kinh doanh mong muốn trên các miền mạng.
Phân biệt các loại mạng máy tính hiện nay
Có 4 loại mạng máy tính phổ biến hiện nay đó là: LAN, MAN, WAN và PAN. Sau đây, chúng mình sẽ chia sẻ cụ thể từng loại mạng.
LAN
Mạng LAN hay còn gọi là mạng cục bộ là hệ thống gồm hai hoặc nhiều máy tính kết nối với nhau nhưng trong phạm vi hẹp như nhà, công ty, trường học, xí nghiệp…. Ta có thể kết nối các máy tính với nhau trong mạng bằng dây nối hoặc sử dụng cổng kết nối không dây.
MAN
Cũng như mạng LAN, mạng MAN cũng cho phép kết nối và chia sẻ máy tính từ nhiều nguồn khác nhau. Tuy nhiên, mạng MAN được áp dụng trên phạm vi rộng hơn như một địa phương, một thành phố… Ta có thể hiểu hệ thống mạng MAN bao gồm hai hoặc nhiều hệ thống mạng LAN gộp lại.
WAN
WAN hiện nay là hệ thống mạng lớn nhất được sử dụng cho việc kết nối mạng máy tính toàn cầu. Phạm vi mạng WAN thường là một quốc gia hoặc một châu lục, thậm chí là toàn cầu (mạng Internet là mạng WAN lớn nhất hiện nay).
GAN
Tương tự mạng WAN, mạng GAN cũng là mạng chia sẻ máy tính giữa các châu lục với nhau. Hệ thống mạng GAN được vận hành nhờ sự chia sẻ bởi vệ tinh toàn cầu hoặc viễn thông.
Trên đây là 4 loại mạng phổ biến được chia theo phạm vi sử dụng. Ngoài 4 loại mạng trên thì còn có nhiều phân loại mạng máy tính khác như: Intranet, Extranet, Internet…
Mô hình mạng máy tính
Mạng hình sao (Star Network)
Tất cả các trạm được kết nối thông qua một thiết bị trung tâm, hỗ trợ nhận tín hiệu từ các trạm và chuyển đến trạm đích. Tùy vào mục đích yêu cầu từ mạng mà thiết bị trung tâm có thể là hub, switch, router hay là máy chủ trung tâm.
Mô hình mạng hình sao giúp thiết lập các liên kết Point-to-Point thông qua trạm và thiết bị trung tâm.
- Ưu điểm: Thiết lập mạng đơn giản, cho phép cấu hình mạng (thêm, bớt trạm), kiểm soát và sửa chữa sự cố, sử dụng tối đa tốc độ đường truyền vật lý.
- Nhược điểm: Khoảng cách kết nối từ trạm tới thiết bị trung tâm bị hạn chết ( Bán kính phù hợp khoảng 100m )
Mạng tuyến tính (Bus Network)
Các trạm sẽ được phân chia trên một đường truyền chung (gọi là Bus). Đường truyền chính sẽ đảm nhận việc kết nối thông qua hai đầu nối đặc biệt gọi là Terminator. Mỗi trạm sẽ được kết trực tiếp với trục chính thông qua đầu nối chữ T (T-Connect) hoặc thông qua thiết bị thu phát (transceiver).
Mô hình mạng tuyến tính hoạt động theo các liên kết Point-to-Multipoint hoặc Broadcast
- Ưu điểm: Thiết kế và vận hành dễ dàng, chi phí lắp đặt thấp
- Nhược điểm: Không ổn định, nếu một nút bị hỏng thì toàn bộ mạng sẽ dừng hoạt động.
Mạng hình vòng (Ring Network)
Mỗi trạm tiếp nhận thông tin được nối với nhau thông qua bộ chuyển tiếp, giúp tiếp nhận tín hiệu rồi chuyển tới trạm kế tiếp. Nhờ đó tín hiệu được truyền đi theo một chiều duy nhất ( dạng hình vòng ).
Mạng hình vòng theo một chuỗi liên tiếp các liên kết Point-to-Point giữa các repeater.
- Ưu điểm: Cũng giống như mạng hình sao giúp tối ưu tốc độ đường truyền.
- Nhược điểm: Nếu chẳng may một trạm bị hỏng là toàn bộ sẽ ngừng hoạt động, thêm hay bớt trạm sẽ gặp khó khăn hơn.
Mạng kết hợp (Mesh Network)
Kết hợp giữa hai mạng tuyến tính và mạng hình sao(Star Bus Network): Có bộ phận tách tín hiệu riêng giữ vai trò như một thiết bị trung tâm, hệ thống dây cáp mạng cấu hình là Star Topology và Linear Bus Topology. Với cấu hình này giúp cho nhiều nhóm làm việc ở cách xa nhau, dễ dàng bố trì đường dây tương thích đối với bất cứ tòa nhà nào.
Kết hợp giữa hai mạng hình sao và vòng (Star Ring Network): Cấu hình cho phép liên lạc (Token) được chuyển vòng quanh một cái HUB trung tâm. Nhờ đó là cầu nối giữa các trạm làm việc và giúp tăng khoảng cách cần thiết.
Tạm kết về mạng máy tính là gì
Trên đây là bài chia sẻ kiến thức về mạng máy tính là gì và các phân loại của mạng máy tính. Hy vọng bài viết đã mang lại nhiều thông tin bổ ích cho bạn đọc. Đừng quên tiếp tục theo dõi những bài viết tiếp theo để biết thêm nhiều thông tin hữu ích bạn nhé!
Theo Sforum
