Mạng máy tính: Khám phá cấu trúc và các thành phần chính
Khái niệm mạng máy tính là gì?
Mạng máy tính là một hệ thống được tạo ra bằng cách kết nối hai hoặc nhiều máy tính với nhau thông qua các thiết bị kết nối mạng, giao thức mạng và các phương tiện truyền thông như cáp mạng, cáp quang, wifi,… Mục đích của việc tạo ra mạng máy tính là để các máy tính trong hệ thống có thể chia sẻ tài nguyên và trao đổi dữ liệu với nhau một cách dễ dàng và nhanh chóng mà không cần sử dụng các thiết bị hỗ trợ bên ngoài như thẻ nhớ, USB, CD,…
Các thành phần chính của mạng máy tính
Mạng máy tính bao gồm các thành phần chính sau:
Các thiết bị đầu cuối
Các thiết bị đầu cuối bao gồm các máy tính, điện thoại, máy quét, máy in… Các thiết bị này được kết nối với nhau thông qua các thiết bị kết nối hoặc môi trường truyền dẫn.
Môi trường truyền dẫn
Môi trường truyền dẫn là các thiết bị kết nối không dây như bộ truyền tín hiệu, bộ phát sóng, sóng điện từ,… Chúng cho phép truyền dữ liệu từ một thiết bị đầu cuối sang thiết bị đầu cuối khác trong mạng.
Thiết bị kết nối vật lý
Thiết bị kết nối vật lý bao gồm các dây nối, modun,… được kết nối trực tiếp từ thiết bị đầu cuối này sang thiết bị đầu cuối khác. Chúng đóng vai trò quan trọng trong việc kết nối các thiết bị đầu cuối với nhau và tạo ra đường truyền dữ liệu.
Phần mềm cho phép trao đổi thông tin giữa các máy tính
Phần mềm cho phép thực hiện việc trao đổi thông tin giữa các máy tính bao gồm các ứng dụng, chương trình được cài đặt trên các thiết bị đầu cuối và có chức năng chia sẻ dữ liệu qua các đường truyền không dây.
Tóm lại, mạng máy tính là một hệ thống qu
Phân loại mạng máy tính
Sau khi đã hiểu khái niệm mạng máy tính là gì, chúng ta cần phân loại các mô hình mạng máy tính để hiểu rõ hơn về chúng. Dưới đây là những phân loại mạng máy tính phổ biến:
Phân loại theo chức năng
Có ba mô hình được sử dụng phổ biến trong phân loại theo chức năng:
Mô hình mạng Peer-to-Peer (P2P)
Đây là mô hình đầu tiên được phân loại, còn được gọi là mô hình mạng ngang hàng. Trong mô hình này, tất cả các máy tính có vai trò tương tự nhau và có quyền cung cấp trực tiếp tài nguyên của mình đến các máy tính khác. Tuy nhiên, mô hình P2P không phù hợp cho các mô hình mạng có quy mô lớn, tài nguyên phân tán và bảo mật không cao.
Mô hình Client-Server
Mô hình Client-Server là mô hình phổ biến nhất trong phân loại mạng máy tính. Trong mô hình này, một hoặc hai máy tính được chọn để quản lý và cung cấp các tài nguyên. Những máy tính này được gọi là máy chủ (Server), còn các máy tính khác sử dụng tài nguyên thì được gọi là máy khách (Client). Mô hình Client-Server có nhiều ưu điểm, bao gồm quản lý tập trung dữ liệu, bảo mật an toàn và phù hợp cho các mạng có quy mô trung bình và lớn.
Mô hình dựa trên nền website
Với sự phát triển của công nghệ, mạng máy tính dựa trên nền website đã trở nên phổ biến hơn. Mô hình này sử dụng Internet như một mạng lưới toàn cầu để kết nối mọi người trên thế giới.
Phân loại theo quy mô
Ngoài phân loại theo chức năng, mạng máy tính còn được phân loại theo quy mô, bao gồm:
Mạng LAN (Local Area Network)
Mạng LAN là mạng được sử dụng trong một khu vực giới hạn như văn phòng, trường học hoặc một tòa nhà. Mạng LAN thường có tốc độ truyền t
Phân loại mạng máy tính theo mô hình kết nối
Mạng máy tính là gì và phân loại mạng máy tính theo chức năng đã được đề cập chi tiết ở phần trước. Ngoài phân loại theo chức năng, chúng ta còn có thể phân loại theo mô hình kết nối như sau:
Mạng LAN (Mạng cục bộ)
Mạng LAN (Local Area Network) là loại mạng được kết nối với các máy tính bên trong phạm vi có diện tích nhỏ như phòng ngủ, lớp học, văn phòng. Người dùng chỉ cần đáp ứng đủ các yêu cầu như card giao tiếp mạng (NIC), thiết bị truyền có dây hoặc không có dây để kết nối với mạng LAN. Mạng LAN có thể được thiết kế dựa trên mô hình máy chủ hoặc mạng P2P.
Mạng WAN (Mạng diện rộng)
Mạng WAN hay còn gọi là mạng diện rộng là loại mạng kết nối các máy tính có khoảng cách xa với nhau. Mạng diện rộng thường bao gồm nhiều mạng LAN bao phủ trên một diện tích lớn như trong thành phố hay là một quốc gia. Các LAN sẽ được kết nối với nhau bằng cách sử dụng đường dây của nhà cung cấp dịch vụ truyền tải cộng đồng. Ví dụ, Internet là một mạng WAN lớn nhất thế giới được công nhận hiện nay.
Ngoài ra, khi hai hoặc nhiều LAN kết nối với nhau, ta sẽ có được mạng WAN. Một loại mạng WAN khác là mạng INTRANET, đó là loại mạng nội bộ mở rộng mà người dùng bên trong có thể tìm thấy tất cả mọi thông tin về nguồn lực của mình mà không cần đến công ty bên ngoài. Mạng INTRANET sẽ bao gồm các mạng sau đây: Mạng LAN, WAN, MAN.
Mạng SAN (Storage Area Network)
Mạng SAN là mạng dùng để lưu trữ dữ liệu, được sử dụng phổ biến trong các doanh nghiệp, tổ chức lớn. Mạng này cho phép các máy tính và thiết bị lưu trữ tập trung vào việc quản lý và chia
Mạng SAN (Storage Area Network) là gì?
Mạng SAN là loại mạng máy tính cung cấp cơ sở hạ tầng tốc độ cao để chuyển đổi dữ liệu nhanh chóng giữa các thiết bị và máy chủ. Mạng SAN có hiệu suất máy chủ cao và tính năng dự phòng, với khoảng cách giữa các máy có thể lên đến 10km. Vì những ưu điểm nổi trội và chi phí thấp, mạng SAN trở thành lựa chọn hàng đầu cho các doanh nghiệp.
Lợi ích của hệ thống mạng máy tính
Hệ thống mạng máy tính cho phép người dùng chia sẻ tập tin và dễ dàng xem, chỉnh sửa và sao chép các tập tin trên một máy tính khác như đang thao tác với một đối tượng trên máy tính của chính mình. Các thiết bị trong cùng một hệ thống mạng có thể sử dụng chung các tài nguyên như máy in, máy fax, thiết bị lưu trữ, webcam, máy quét, modem và nhiều thiết bị khác.
Mạng máy tính hoạt động như thế nào?
Các thiết 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. Bộ định tuyến giúp phân tích dữ liệu gửi qua một mạng, chọn tuyến đường tốt nhất và gửi nó trên đường đi. Công tắc và bộ định tuyến khác nhau về cách xác định thiết bị đầu cuối, với công tắc Lớp 2 xác định thiết bị bằng địa chỉ MAC và bộ định tuyến Lớp 3 xác định thiết bị bằng địa chỉ IP. Ngày nay, các thiết bị chuyển mạch đ
Mạng máy tính và các kiến trúc phát triển
Địa chỉ MAC và IP
Mỗi thiết bị và kết nối trong mạng đều có địa chỉ duy nhất để xác định, đó là địa chỉ MAC và IP tương ứng. Địa chỉ MAC là số được nhà sản xuất thiết bị gán cho thẻ giao diện mạng (NIC), còn địa chỉ IP là số được gán cho kết nối mạng. Bộ định tuyến và điểm truy cập tạo thành một hệ thống của mạng máy tính.
Phát triển của mạng máy tính
Mạng máy tính đang ngày càng phát triển với nhiều chức năng hơn là chỉ đơn thuần kết nối. Trong thời đại kỹ thuật số, nhiều tổ chức, doanh nghiệp đang định hướng vào chuyển đổi số và mạng lưới đóng một vai trò vô cùng quan trọng trong việc này. Để đáp ứng nhu cầu chuyển đổi số, các loại kiến trúc mạng máy tính đang phát triển, bao gồm:
Phần mềm tự xác định (SDN)
Công nghệ phần mềm tự xác định đang ngày càng phát triển, giúp cho kiến trúc mạng trở nên tự lập trình, tự động và mở rộng 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, mạng có thể phản ứng nhanh hơn với các điều kiện thay đổi.
Dựa trên mục đích (IBN)
IBN được xây dựng dựa trên nguyên tắc của 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 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 m
Thuật ngữ trong mạng máy tính
Khi sử dụng mạng máy tính, việc hiểu rõ các thuật ngữ và từ viết tắt là rất quan trọng. Dưới đây là một số thuật ngữ phổ biến trong mạng máy tính:
LAN (Local Area Network)
LAN là mạng cục bộ được cài đặt trong một phạm vi tương đối nhỏ, chẳng hạn như trong một phòng, một toà nhà hoặc phạm vi của một trường học.
Broadcast
Broadcast là cách thức truyền tin được gửi từ một điểm đến tất cả các điểm khác trong cùng một mạng.
DNS (Hệ thống tên miền Domain Name System)
DNS được sử dụng để chuyển từ tên trạm thành địa chỉ IP.
Cookies
Cookies là một file tạm được tự động tạo ra trong máy tính mỗi khi người dùng truy cập một trang web nào đó, nó sẽ lưu những thông tin liên quan đến cá nhân như tài khoản đăng nhập để sử dụng cho lần sau.
URL (Uniform Resource Locator)
URL là địa chỉ của nguồn tài nguyên thống nhất của WEB.
WWW (World Wide Web)
WWW là một dịch vụ đặc biệt cung cấp thông tin từ xa trên mạng Internet. Các tập tin văn bản được lưu trữ trên máy chủ sẽ cung cấp các thông tin và dẫn đường trên mạng cho phép người sử dụng dễ dàng truy cập các tập tin văn bản, đồ họa, âm thanh.
HTML (Hypertext Markup Language)
HTML được dùng để xây dựng và cấu trúc lại các thành phần có trong website hoặc ứng dụng, phân chia các đoạn văn, heading, links, blockquotes,…
Data (Dữ liệu)
Data là biểu diễn của thông tin và được thể hiện bằng các tín hiệu (signal) vật lý.
Bit
Bit là đơn vị dữ liệu.
Địa chỉ IP (Internet Protocol)
Địa chỉ IP là địa chỉ mạng của hệ thống trên toàn mạng, còn được gọi là Logical Address (địa chỉ logic).
Địa chỉ MAC
Địa chỉ MAC là địa chỉ vật lý xác định mỗi host và được liên kết với Network Interface Card (NIC).
Mạng máy tính – Khoa học máy tính tập 28 | Tri thức nhân loại – YouTube
Nguồn tham khảo: Wikipedia.