Mạng máy tính, một khái niệm phức tạp và thú vị, biểu thị sự kết nối và tương tác giữa nhiều máy tính khác nhau trong cùng một hệ thống. Tính chất quan trọng của mạng máy tính là việc các máy tính này được liên kết với nhau thông qua các thành phần như môi trường truyền dẫn và các giao thức mạng. Cùng bài viết này tìm hiểu những lại mạng máy tính nhé:
Mục lục bài viết
1. Mạng máy tính là gì?
Mạng máy tính là một cơ chế quan trọng đối với nhiều khía cạnh trong cuộc sống và công việc hiện nay trong việc việc kết nối và tương tác giữa các máy tính.
Mạng máy tính là một khái niệm phức tạp, nhưng có thể hiểu một cách đơn giản nó là một sự kết nối và tương tác giữa nhiều máy tính khác nhau trong cùng một hệ thống. Bản chất của mạng máy tính là việc các máy tính này được liên kết với nhau thông qua các thiết bị kết nối mạng đóng vai trò là môi trường truyền dẫn và các giao thức mạng. Theo đó, chúng sẽ dựa trên một cấu trúc mạng nào đó với mục tiêu là tạo ra sự giao tiếp dễ dàng, thu thập và chia sẻ tài nguyên giữa các máy tính, đồng thời cung cấp khả năng truy cập nhanh chóng đến dữ liệu nội bộ.
2. Phân loại của mạng máy tính:
2.1. Phân loại theo chức năng:
– Mô hình Peer-to-Peer (P2P): Mô hình mạng máy tính này còn được gọi là mạng hàng ngang, trong đó các thiết bị máy tính được kết nối với nhau có vai trò tương đương nhau. Mỗi thiết bị trong mạng đều có khả năng chia sẻ và sử dụng tài nguyên một cách trực tiếp cho các máy tính khác trong cùng hệ thống. Tuy nhiên, do tài nguyên có thể bị phân tán và bảo mật gặp khó khăn nên mô hình P2P không phù hợp cho các hệ thống quy mô lớn.
– Mô hình Client-Server: Mô hình mạng máy tính này có thể được gọi là mô hình máy khách – máy chủ. Trong mô hình này, một hoặc một số máy tính được chọn làm máy chủ (server) để thực hiện nhiệm vụ kiểm soát và cung cấp tài nguyên như dữ liệu, thiết bị, chương trình,… cho các máy tính khác được hoạt động như máy khách, tạo ra môi trường chia sẻ tài nguyên và quản lý dữ liệu tập trung. Mô hình này thường được sử dụng trong các hệ thống có quy mô từ trung bình đến lớn.
– Mô hình nền tảng website: Đây là một mô hình mạng máy tính được mở rộng ra cả thế giới thông qua Internet, được gọi là mạng liên kết, cho phép người dùng truy cập nhiều tài khoản và thông tin trên toàn thế giới. Sử dụng loại mạng này, người dùng chỉ cần sử dụng thiết bị và có kết nối Internet để có thể truy cập vào trình duyệt và thực hiện các hoạt động như chia sẻ dữ liệu, nhắn tin, xem phim, tìm kiếm thông tin… Mô hình này mang lại sự linh hoạt và tiện lợi trong việc truy cập thông tin và giao tiếp.
2.2. Phân loại theo mô hình kết nối:
– Mạng LAN (Local Area Network): Mạng LAN hay còn gọi là mạng cục bộ, là một hệ thống mạng máy tính trong một khu vực nhất định, thường áp dụng trong các phạm vi diện tích nhỏ như văn phòng, lớp học, hộ gia đình. Trong mạng LAN, cho phép chia sẻ tài nguyên và dữ liệu giữa các thiết bị với nhau như máy tính, máy in, …, các thiết bị máy tính có vị trí gần nhau, đường truyền ngắn nên có tốc độ truyền dữ liệu rất nhanh và sử dụng giao thức TCP/IP.
Mạng LAN được phân loại là máy chủ và máy trạm. Trong mạng LAN, máy chủ là một thiết bị trung tâm được sử dụng để lưu trữ dữ liệu và quản lý các tài nguyên của mạng. Còn áy trạm là các thiết bị khác trên mạng, được sử dụng để truy cập và sử dụng các tài nguyên của mạng.
Mạng LAN có thể được chia thành hai loại chính là mạng LAN lớn có thể kết nối với hàng ngàn máy tính, và mạng LAN nhỏ chỉ kết nối được hai máy tính.
Tùy theo cấu trúc và yêu cầu sử dụng, mạng LAN có thể có các hình thức liên kết như mạng một chiều (bus topology), mạng vòng (ring topology), hay mạng nhiều chiều (star topology).
– Mạng WAN (Wide Area Network): Mạng WAN là một loại mạng kết hợp nhiều mạng LAN và WAN khác nhau, cho phép truyền tín hiệu và dữ liệu trên khoảng cách xa hơn nên thời gian cũng trễ hơn. Thường áp dụng trong các phạm vi diện tích lớn hơn để kết nối các văn phòng, chi nhánh của một công ty hoặc để kết nối các máy tính và thiết bị trên toàn thế giới. Internet có thể được coi là một dạng mạng WAN lớn nhất trải dài toàn cầu. Mạng WAN có thể được kết nối thông qua các phương tiện truyền thông khác nhau như cáp đồng, cáp quang, vệ tinh, sóng vô tuyến và điện thoại di động, nhưng thường được kết nối chính thông qua cáp dây điện hoặc cáp quang.
– Mạng Intranet: Mạng Intranet là một hệ thống mạng máy tính nội bộ mở rộng dựa trên giao thức TCP/IP. Hệ thống mạng này cho phép người dùng truy cập và chia sẻ thông tin mà không cần sự can thiệp từ bên ngoài, dành riêng cho các cá nhân trong cùng một tổ chức, trường học hoặc doanh nghiệp nên thường được áp dụng trong các công ty, cơ quan, trường học … Điểm đặc biệt của Intranet là nó sử dụng kết hợp cả ba loại mạng: LAN, WAN và MAN để kết nối các máy tính với nhau trên phạm vi rộng lớn.
– Mạng SAN (Storage Area Network): Mạng SAN là hệ thống lưu trữ dựa trên mạng, cho phép truyền dữ liệu với tốc độ cực cao giữa máy chủ và các thiết bị lưu trữ. Mạng SAN thường được trang bị tính năng dự phòng và khả năng kết nối xa lên đến 10km. Với hiệu suất tối ưu và chi phí duy trì thấp, mạng SAN đã trở thành lựa chọn phổ biến cho nhiều doanh nghiệp và tổ chức.
3. Lợi ích của mạng máy tính:
Mạng máy tính, một khía cạnh quan trọng của cuộc sống hiện đại, cung cấp nhiều lợi ích quan trọng và tiện ích cho cá nhân và tổ chức. Dưới đây là một cái nhìn chi tiết hơn về những lợi ích quan trọng mà hệ thống mạng máy tính mang lại:
– Tạo môi trường mạng chia sẻ: Mạng máy tính kết nối các máy tính và thiết bị với nhau sẽ tạo ra một môi trường cho phép người dùng chia sẻ tài nguyên, dữ liệu, chương trình, … một cách dễ dàng. Từ đó tạo điều kiện thuận lợi cho sự hợp tác và làm việc nhóm đạt hiệu quả cao.
– Mức độ tin cậy được nâng cao: Mạng máy tính kết nối các máy tính trong một tổ chức, các chương trình và dữ liệu có thể hoạt động trên nhiều máy tính khác nhau của một liên kết. Khi đó, trường hợp một máy tính gặp sự cố, người dùng có thể truy cập thông tin từ các máy tính khác, điều này tạo ra tính tin cậy cao hơn.
– Hiệu suất công việc tăng: Dữ liệu được chia sẻ dễ dàng và có thể hoạt động trên nhiều máy tính khác nhau. Điều này giúp tiết kiệm thời gian chia sẻ dữ liệu và tăng cường khả năng lưu trữ và quản lý dữ liệu.
– Độ bảo mật cao: Dữ liệu được lưu giữa qua mạng máy tính nên có thể thay thế máy tính một cách dễ dàng giúp đảm bảo tính bảo mật cho dữ liệu vẫn còn, điều này an toàn hơn so với lưu trữ trên máy tính cá nhân.
– Tiết kiệm chi phí: Việc có thể giữ sự chia sẻ các thiết bị mạng linh hoạt giúp giảm thiểu chi phí đầu tư và duy trì cơ sở. Và sự chia sẻ mạng giữa nhiều người dùng giúp giảm chi phí tổng cộng.
– Khả năng truy cập từ xa và linh hoạt: Mạng máy tính cho phép người dùng truy cập vào dữ liệu và thông tin từ bất kỳ nơi đâu miễn là thiết bị đó có kết nối mạng với nhau. Điều này tạo sự linh hoạt và tiện ích trong việc làm việc từ xa.
– Tạo ra phần mềm ứng dụng: Mạng máy tính cung cấp khả năng truy cập và chia sẻ chương trình dữ liệu từ xa. Điều này giúp trong việc tạo ra và phát triển phần mềm ứng dụng, cũng như tăng khả năng truy cập thông tin và dữ liệu mọi lúc mọi nơi.
4. Cách thức hoạt động của mạng máy tính:
Mạng máy tính hoạt động dựa trên một hệ thống phức tạp của các thiết bị và công nghệ để kết nối các máy tính và thiết bị khác nhau. Hệ thống mạng máy tính được xây dựng với sự tham gia của các thiết bị cốt lõi như bộ định tuyến, thiết bị chuyển mạch và điểm truy cập. Mỗi thiết bị đóng vai trò quan trọng trong việc định tuyến và chuyển mạch dữ liệu giữa các thiết bị trong mạng.
– Bộ định tuyến và thiết bị chuyển mạch: Bộ định tuyến là thiết bị xác định đường đi tối ưu cho dữ liệu để đảm bảo nó đến đúng đích một cách nhanh chóng và an toàn, có vai trò quản lý và điều phối dữ liệu trong mạng bằng cách. Đối với mạng lớn hơn hoặc kết nối với các mạng khác, bộ định tuyến cũng xác định cách để dữ liệu được chuyển tiếp qua các mạng khác.
– Điểm truy cập: Điểm truy cập tạo ra một vùng phủ sóng không dây và chấp nhận các thiết bị kết nối thông qua Wi-Fi, cho phép máy tính và các thiết bị di động kết nối không dây vào mạng. Điểm truy cập giúp mở rộng phạm vi kết nối mạng và cung cấp sự linh hoạt cho người dùng di động.
– Công tắc kết nối (switch) xác định đích đến của dữ liệu dựa trên địa chỉ MAC (Media Access Control) của thiết bị, đảm bảo rằng dữ liệu chỉ đi đến thiết bị mục tiêu nên có vai trò quan trọng trong việc chuyển mạch dữ liệu giữa các thiết bị trên cùng một mạng. Chúng
