Mạng máy tính là gì? các thành phần của mạng máy tính
Mạng máy tính là gì?
Mạng máy tính được thiết lập bằng cách kết nối hai hoặc nhiều máy tính và các thiết bị phần cứng hỗ trợ khác thông qua các kênh giao tiếp được gọi là mạng máy tính. Nó cho phép các máy tính giao tiếp với nhau và chia sẻ lệnh, dữ liệu, v.v., bao gồm cả tài nguyên phần cứng và phần mềm.
Tác dụng của mạng máy tính
- Nó cho phép bạn chia sẻ các tài nguyên như máy in, máy quét, v.v.
- Bạn có thể chia sẻ phần mềm và cơ sở dữ liệu đắt tiền giữa những người dùng mạng.
- Nó tạo điều kiện giao tiếp từ máy tính này sang máy tính khác.
- Nó cho phép trao đổi dữ liệu và thông tin giữa những người dùng thông qua một mạng.
Các thành phần cơ bản của mạng máy tính
- Các thiết bị đầu cuối như máy tính, máy in,… kết nối với nhau tạo thành mạng;
- Môi trường truyền dẫn [các loại dây dẫn,dây cáp mạng, sóng điện từ, sóng wifi, bức xạ hồng ngoại, sóng truyền qua vệ tinh,…] cho phép các tín hiệu truyền qua đó;
- Các thiết bị kết nối mạng [hay gọi là thiết bị mạng: router, hub, switch,…] cùng môi trường truyền dẫn có nhiệm vụ kết nối các thiết bị đầu cuối trong phạm vi mạng.
- Giao thức truyền thông [protocol] là tập hợp các quy tắc quy định cách trao đổi thông tin giữa các thiết bị gửi và nhận dữ liệu trên mạng.
Các kiểu mạng máy tính phổ biến
- Mạng cục bộ [LAN]
- Mạng khu vực đô thị [MAN]
- Mạng diện rộng [WAN]
Mạng cục bộ [LAN]
Như tên cho thấy, mạng cục bộ là mạng máy tính hoạt động trong một khu vực nhỏ, tức là nó kết nối các máy tính trong một khu vực địa lý nhỏ như trong văn phòng, công ty, trường học hoặc bất kỳ tổ chức nào khác. Vì vậy, nó tồn tại trong một khu vực cụ thể, ví dụ như mạng gia đình, mạng văn phòng, mạng trường học, v.v.
Tìm hiểu chi tiết tại: mạng LAN là gì
Mạng khu vực đô thị [MAN]
MAN là mạng tốc độ cao trải rộng trên một khu vực địa lý rộng lớn như thành phố hoặc thị trấn tàu điện ngầm. Nó được thiết lập bằng cách kết nối các mạng cục bộ sử dụng bộ định tuyến và đường dây tổng đài điện thoại nội hạt. Nó có thể được điều hành bởi một công ty tư nhân, hoặc nó có thể là một dịch vụ được cung cấp bởi một công ty như công ty điện thoại địa phương.
MAN là lý tưởng cho những người ở một khu vực tương đối lớn muốn chia sẻ dữ liệu hoặc thông tin. Nó cung cấp thông tin liên lạc nhanh chóng qua các sóng mang tốc độ cao hoặc các phương tiện truyền dẫn như đồng, sợi quang và vi sóng. Các giao thức thường được sử dụng cho MAN là X.25, Frame Relay, Chế độ truyền không đồng bộ [ATM], xDSL [Đường thuê bao kỹ thuật số], ISDN [Mạng kỹ thuật số dịch vụ tích hợp], ADSL [Đường dây thuê bao kỹ thuật số không đối xứng], v.v.
Khu vực được bao phủ bởi MAN lớn hơn LAN nhưng nhỏ hơn WAN. Mạng lưới của nó trải dài từ 5 đến 50 km. Hơn nữa, nó cũng cung cấp các đường lên để kết nối mạng LAN với WAN và internet. Một tổ chức có thể sử dụng MAN để kết nối tất cả các mạng LAN của mình đặt tại các văn phòng khác nhau trên toàn thành phố.
Ví dụ về MAN:
- Mạng truyền hình cáp
- Dịch vụ điện thoại cung cấp cung cấp đường dây DSL tốc độ cao
- IEEE 802.16 hoặc WiMAX
- Các trạm cứu hỏa được kết nối trong một thành phố
- Các chi nhánh được kết nối của một trường học trong thành phố
Mạng diện rộng [WAN]
WAN mở rộng trên một khu vực địa lý rộng lớn. Nó không giới hạn trong một văn phòng, trường học, thành phố hoặc thị trấn và chủ yếu được thiết lập bằng đường dây điện thoại, cáp quang hoặc liên kết vệ tinh. Nó chủ yếu được sử dụng bởi các tổ chức lớn như ngân hàng và các công ty đa quốc gia để giao tiếp với các chi nhánh và khách hàng của họ trên toàn thế giới. Mặc dù có cấu trúc tương tự như MAN nhưng nó khác MAN về phạm vi hoạt động của nó, ví dụ: MAN bao phủ lên đến 50 km, trong khi WAM bao gồm các khoảng cách lớn hơn 50 km, ví dụ: 1000 km hoặc hơn.
Mạng WAN hoạt động bằng cách sử dụng giao thức TCP / IP kết hợp với các thiết bị mạng như bộ chuyển mạch, bộ định tuyến, tường lửa và modem. Nó không kết nối các máy tính cá nhân; đúng hơn, chúng được thiết kế để liên kết các mạng nhỏ như LAN và MAN để tạo ra một mạng lớn. Internet được coi là mạng WAN lớn nhất trên thế giới vì nó kết nối nhiều mạng LAN và MAN khác nhau thông qua các ISP.
Nguồn: Mạng máy tính là gì? các thành phần của mạng máy tính
Bài viết này có hữu ích với bạn không?
Trong các bài viết trước, chúng ta đã làm quen với các cổng vật lý trong truyền thông như RS232, RS485, RS422 hay cổng Ethernet. Hôm nay, BKAII sẽ cùng các bạn tìm hiểu về các thiết bị quan trọng trong việc kết nối mạng truyền thông công nghiệp, cụ thể là: router, switch, gateway, hub, repeater....
Repeater
Trong một mạng LAN, giới hạn của cáp mạng là 100m [cho loại cáp mạng CAT 5 UTP – là cáp được dùng phổ biến nhất], bởi tín hiệu bị suy hao trên đường truyền nên không thể đi xa hơn. Vì vậy, để có thể kết nối các thiết bị ở xa hơn, mạng cần các thiết bị để khuếch đại và định thời lại tín hiệu, giúp tín hiệu có thể truyền dẫn đi xa hơn giới hạn này.
Repeater là một thiết bị ở lớp 1 [Physical Layer] trong mô hình OSI. Repeater có vai trò khuếch đại tín hiệu vật lý ở đầu vào và cung cấp năng lượng cho tín hiệu ở đầu ra để có thể đến được những chặng đường tiếp theo trong mạng. Điện tín, điện thoại, truyền thông tin qua sợi quang… và các nhu cầu truyền tín hiệu đi xa đều cần sử dụng Repeater.
Hub
Hub được coi là một Repeater có nhiều cổng. Một Hub có từ 4 đến 24 cổng và có thể còn nhiều hơn. Trong phần lớn các trường hợp, Hub được sử dụng trong các mạng 10BASE-T hay 100BASE-T. Khi cấu hình mạng là hình sao [Star topology], Hub đóng vai trò là trung tâm của mạng. Với một Hub, khi thông tin vào từ một cổng và sẽ được đưa đến tất cả các cổng khác.
Hub có 2 loại là Active Hub và Smart Hub. Active Hub là loại Hub được dùng phổ biến, cần được cấp nguồn khi hoạt động, được sử dụng để khuếch đại tín hiệu đến và cho tín hiệu ra những cổng còn lại, đảm bảo mức tín hiệu cần thiết. Smart Hub [Intelligent Hub] có chức năng tương tự như Active Hub, nhưng có tích hợp thêm chip có khả năng tự động dò lỗi - rất hữu ích trong trường hợp dò tìm và phát hiện lỗi trong mạng.
Bridge
Bridge là thiết bị mạng thuộc lớp 2 của mô hình OSI [Data Link Layer]. Bridge được sử dụng để ghép nối 2 mạng để tạo thành một mạng lớn duy nhất. Bridge được sử dụng phổ biến để làm cầu nối giữa hai mạng Ethernet. Bridge quan sát các gói tin [packet] trên mọi mạng. Khi thấy một gói tin từ một máy tính thuộc mạng này chuyển tới một máy tính trên mạng khác, Bridge sẽ sao chép và gửi gói tin này tới mạng đích.
Ưu điểm của Bridge là hoạt động trong suốt, các máy tính thuộc các mạng khác nhau vẫn có thể gửi các thông tin với nhau đơn giản mà không cần biết có sự "can thiệp" của Bridge. Một Bridge có thể xử lý được nhiều lưu thông trên mạng như Novell, Banyan... cũng như là địa chỉ IP cùng một lúc. Nhược điểm của Bridge là chỉ kết nối những mạng cùng loại và sử dụng Bridge cho những mạng hoạt động nhanh sẽ khó khăn nếu chúng không nằm gần nhau về mặt vật lý.
Switch
Switch đôi khi được mô tả như là một Bridge có nhiều cổng. Trong khi một Bridge chỉ có 2 cổng để liên kết được 2 segment mạng với nhau, thì Switch lại có khả năng kết nối được nhiều segment lại với nhau tuỳ thuộc vào số cổng [port] trên Switch. Cũng giống như Bridge, Switch cũng "học" thông tin của mạng thông qua các gói tin [packet] mà nó nhận được từ các máy trong mạng. Switch sử dụng các thông tin này để xây dựng lên bảng Switch, bảng này cung cấp thông tin giúp các gói thông tin đến đúng địa chỉ.
Ngày nay, trong các giao tiếp dữ liệu, Switch thường có 2 chức năng chính là chuyển các khung dữ liệu từ nguồn đến đích, và xây dựng các bảng Switch. Switch hoạt động ở tốc độ cao hơn nhiều so với Repeater và có thể cung cấp nhiều chức năng hơn như khả năng tạo mạng LAN ảo [VLAN].
Router
Router là thiết bị mạng lớp 3 của mô hình OSI [Network Layer]. Router kết nối hai hay nhiều mạng IP với nhau. Các máy tính trên mạng phải "nhận thức" được sự tham gia của một router, nhưng đối với các mạng IP thì một trong những quy tắc của IP là mọi máy tính kết nối mạng đều có thể giao tiếp được với router.
Ưu điểm của Router: Về mặt vật lý, Router có thể kết nối với các loại mạng khác lại với nhau, từ những Ethernet cục bộ tốc độ cao cho đến đường dây điện thoại đường dài có tốc độ chậm.
Nhược điểm của Router: Router chậm hơn Bridge vì chúng đòi hỏi nhiều tính toán hơn để tìm ra cách dẫn đường cho các gói tin, đặc biệt khi các mạng kết nối với nhau không cùng tốc độ. Một mạng hoạt động nhanh có thể phát các gói tin nhanh hơn nhiều so với một mạng chậm và có thể gây ra sự nghẽn mạng. Do đó, Router có thể yêu cầu máy tính gửi các gói tin đến chậm hơn. Một vấn đề khác là các Router có đặc điểm chuyên biệt theo giao thức - tức là, cách một máy tính kết nối mạng giao tiếp với một router IP thì sẽ khác biệt với cách nó giao tiếp với một router Novell hay DECnet. Hiện nay vấn đề này được giải quyết bởi một mạng biết đường dẫn của mọi loại mạng được biết đến. Tất cả các router thương mại đều có thể xử lý nhiều loại giao thức, thường với chi phí phụ thêm cho mỗi giao thức.
Gateway
Gateway cho phép nối ghép hai loại giao thức với nhau. Ví dụ: mạng của bạn sử dụng giao thức IP và mạng của ai đó sử dụng giao thức IPX, Novell, DECnet, SNA... hoặc một giao thức nào đó thì Gateway sẽ chuyển đổi từ loại giao thức này sang loại khác.
Qua Gateway, các máy tính trong các mạng sử dụng các giao thức khác nhau có thể dễ dàng "nói chuyện" được với nhau. Gateway không chỉ phân biệt các giao thức mà còn còn có thể phân biệt ứng dụng như cách bạn chuyển thư điện tử từ mạng này sang mạng khác, chuyển đổi một phiên làm việc từ xa...
>>> Thế nào là Tx, Fx và các chuẩn của Ethernet
>>> Tổng quan về giao tiếp RS232