Các khái niệm cơ bản của mạng máy tính

Chỉ cần kết nối hai máy tính lại với nhau bằng cáp hay bằng sóng ko dây, và trao đổi dữ liệu đi lại giữa chúng, nghĩa là bạn đã bắt đầu tạo ra một mạng máy tính! Để có thể kết nối nhiều máy tính hơn, bạn có thể sử dụng một thiết bị mạng nội bộ, như hub chẳng hạn, và bạn có một mạng lớn hơn. Bạn cũng nên lắp thêm khá nhiều thiết bị ngoại vi, như máy in hay máy quét vào để dùng chung trong mạng máy tính đó. Và với một thiết bị modem router ADSL, cùng với một đường truyền đăng ký từ một nhà cung cấp dịch vụ, bạn sẽ chấp hành được việc kết nối mạng máy tính gia đình mình vào mạng Internet.

Khái niệm về mạng máy tính

Sau khi lap dat he thong mang, bạn có thể chia sẻ rất nhiều thứ với những người dùng khác trong mạng. san sẻ tập tin

Thay vì phải dùng đĩa mềm, CD hay đĩa flash USB, qua hệ thống mạng, bạn có thể chia sẻ hình ảnh, nhạc số, tài liệu .. Một cách cực kỳ nhanh chóng . Bạn cũng cần thông qua mạng để sao lưu các dữ liệu cần thiết của bạn lên một máy tính khác.

San sẻ máy in và các thiết bị ngoại vi

Bạn sẽ không còn phải tốn nhiều thời gian cho việc chuyển đi các máy in từ máy tính này sang máy tính khác, mà chỉ để in một số trang tin hay thư điện tử. rất nhiều thiết bị ngoại vi khác cũng nên chia sẻ trên một mạng máy tính, như máy quét, webcam, đầu ghi đĩa...

San sẻ kết nối Internet


Data Netword

Tất cả mọi người trong gia đình hay trong doanh nghiệp có thể san sẻ một kết nối Internet. Dù rằng kết nối Internet sẽ chậm đi khi có nhiều người cùng chia sẽ, nhưng băng thông khá lớn khi dùng gói kết nối ADSL sẽ khiến cho vấn đề này ko còn đáng lưu tâm nữa.

Chơi game qua mạng

Những trò chơi dạng đối kháng hiện tại đều hỗ trợ chơi qua mạng, nghĩa là cả gia đình có thể cùng giải trí với mỗi người một máy tính và đánh nhau với người khác để bảo vệ vương quốc của mình, trên cùng một trò chơi. Có rất nhiều trò chơi dạng này, từ giản đơn như trò bắn tàu hai người chơi, cho đến Age of Empire với nhiều người chơi cùng lúc .

Giải trí trong gia đình

Rát nhiều các mặt hàng giải trí gia đình ngày nay như TV, máy ghi hình kỹ thuật số hay máy chơi game đã có thể kết nối vào mạng nội bộ có dây hay không dây trong gia đình. Kết nối những mặt hàng loại này vào mạng máy tính, bạn có thể chơi game trực tuyến trên Internet, sẻ chia các đoạn video quay được, và sử dụng thêm rất nhiều chức năng nổi trội khác.

Ngoài ra còn khá nhiều tiện ích khác mà bạn có thể tận hưởng khi thi cong mang may tinh gia đình hay nối ra Internet.

Người ta thường phân loại mạng máy tính theo phân vùng địa lý mà nó được thi công và thiết kế . Hai phân vùng địa lý chính là LAN (Local Network Area) và WAN (Wide Area Network). Mạng nội bộ (LAN) là những mạng bé, giới hạn trong một địa điểm, trong một phòng hay trong một tòa nhà, thường có tốc độ kết nối rất cao, hiện giờ có thể đạt vận tốc 1Gbps. Mạng diện rộng (WAN) được sử dụng trong tình huống cần kết nối với các điểm địa lý cách xa nhau, như giữa chi nhánh và trụ sở chính công ty . Tùy loại thiết bị truyền dẫn mà tốc độ kết nối đạt được trong mạng WAN sẽ khác nhau . Cụ thể hơn, kết nối giữa các máy tính trong gia đình là kết nối LAN, nhưng kết nối giữa mạng gia đình và Internet thông qua router ADSL là kết nối WAN.

Mạng sử dụng dây dẫn là kiểu kết nối mạng cổ truyền . ưu điểm của cách kết nối này là độ ổn định cao, an tâm, giá cả các thiết bị kết nối rẻ. tuy vậy, cách kết nối dùng dây cũng có một số yếu điểm là rắc rối trong việc thiết kế, thường gây ảnh hưởng đến kiến trúc nội thất của ngôi nhà. Bạn cũng bị buộc phải ngồi tại các vị trí đã được thi công các đầu cắm mạng, hoặc phải dùng thêm các dây nối phụ làm vướng víu mọi người.

Với mạng không dây, dù chuyển đi từ phòng khách sang khu nhà bếp hay thậm chí trên giường ngủ, laptop của bạn vẫn có thể chia sẻ tập tin qua mạng nội bộ với mọi người trong gia đình, giống như kết nối vào Internet một cách liên tục và dễ dàng . tuy vậy, hệ thống mạng ko dây hiện tại vẫn còn một yếu điểm lớn là tính bí mật rất kém, dễ bị tấn công và xâm nhập. Ngoài ra, kết nối không dây cũng hoạt động không ổn định với các tác động của môi trường.

Internet

Bạn cần gì để có thể lắp đặt hệ thống mạng lan được cho một mạng máy tính? dưới đây là một số thiết bị căn bản và thiết yếu :

Card mạng: hầu hết các máy tính đời mới hiện tại đều có sẳn card mạng có dây gắn sẵn trong bo mạch chủ. Với các máy tính đời cũ hơn, hoặc khi card mạng có sẳn bị hỏng, bạn sẽ cần một card mạng rời gắn vào khe PCI trong máy để bàn, PCMCIA trong laptop, hoặc gắn vào cổng USB. Nếu muốn kết nối bằng mạng ko dây, bạn sẽ cần loại card mạng ko dây. Các máy tính để bàn thường không có sẳn loại card mạng không dây này, còn các máy tính xách tay thì đều được lắp sẳn hệ thống ăn-ten ko dây, nhưng tùy loại cấu hình khi mua, có thể bạn phải lắp thêm card mạng wifi vào khe mini-PCI.

Dây cáp: Dĩ nhiên là với mạng dùng dây, thứ kế tiếp bạn cần sẽ là dây cáp. trước kia có rất nhiều chuẩn cáp đã được dùng, nhưng hiện giờ hầu hết các hệ thống mạng chỉ còn dùng chuẩn cáp xoắn đôi UTP (Unshielded twisted pair). Loại cáp này gồm bốn đôi xoắn thành từng cặp gồm một sợi màu và một sợi trắng. Đi kèm với loại cáp UTP này là đầu cáp RJ45, tương hợp với cổng mạng RJ45 trên card mạng. Để kết nối giữa một máy tính và hub hay switch, bạn cần có một sợi cáp thẳng (straight through), bấm hai đầu theo cùng một chuẩn hoặc T568A, hoặc T568B. Còn để kết nối giữa hai máy tính trực tiếp với nhau, bạn phải sử dụng cáp chéo (crossover), với một đầu bấm theo chuẩn T568A còn đầu kia bấm theo chuẩn T568B.

Switch hay hub: để kết nối cao hơn hai máy tính lại với nhau bằng cáp, vững trãi bạn sẽ cần đến thiết bị mạng là hub (hay switch). Tùy vào giá thành, các hub hay switch sẽ có số lượng cổng khác biệt . Một trong những yếu tố để chọn một thiết bị hub hay switch tốt là khả năng truyền tải dữ liệu đi lại giữa các cổng giao tiếp của chúng và băng thông mạng mà chúng hỗ trợ (10Mbps, 100Mbps, hay 1000 Mbps). một vài router ADSL có gắn sẵn các switch, tình huống đó bạn sẽ ko cần mua thêm các switch hay hub rời.

Access Point: tương tự nhau như khi kết nối bằng cáp, để có thể kết nối nhiều hơn hai thiết bị không dây lại với nhau, bạn sẽ cần một bộ truy cập mạng không dây. Với bộ truy cập mạng ko dây, còn được gọi là hotspot hay access point, điều cần thiết nhất là bạn phải tìm hiểu tính tương thích về chuẩn kết nối giữa chúng và các card mạng ko dây gắn trên máy tính cần kết nối. Các chuẩn kết nối chính hiện tại là 802.11a/b/g/n, riêng biệt về tần số sóng sử dụng, băng thông kết nối và tầm hoạt động .

Modem/Router ADSL: Nếu muốn kết nối Internet ADSL, bạn sẽ cần phải có một Modem hay Router ADSL. Khi đăng ký dịch vụ với nhà cung ứng, bạn có thể sẽ được tặng thiết bị này. Hãy xem thêm các nhà cung cấp dịch vụ ADSL Internet trước khi chọn mua một thiết bị loại này.

Với sự phát triển của khoa học và kỹ thuật, hiện nay các mạng máy tính đã phát triển một cách nhanh chóng và đa dạng cả về quy mô, hệ điều hành và ứng dụng. Do vậy việc nghiên cứu chúng ngày càng trở nên phức tạp. Tuy nhiên các mạng máy tính cũng có cùng các điểm chung thông qua đó chúng ta có thể đánh giá và phân loại chúng.

I. Định nghĩa mạng máy tính

Mạng máy tính là một tập hợp các máy tính được nối với nhau bởi đường truyền theo một cấu trúc nào đó và thông qua đó các máy tính trao đổi thông tin qua lại cho nhau.

Đường truyền là hệ thống các thiết bị truyền dẫn có dây hay không dây dùng để chuyển các tín hiệu điện tử từ máy tính này đến máy tính khác. Các tín hiệu điện tử đó biểu thị các giá trị dữ liệu dưới dạng các xung nhị phân (on – off). Tất cả các tín hiệu được truyền giữa các máy tính đều thuộc một dạng sóng điện từ. Tùy theo tần số của sóng điện từ có thể dùng các đường truyền vật lý khác nhau để truyền các tín hiệu. Ở đây đường truyền được kết nối có thể là dây cáp đồng trục, cáp xoắn, cáp quang, dây điện thoại, sóng vô tuyến … Các đường truyền dữ liệu tạo nên cấu trúc của mạng. Hai khái niệm đường truyền và cấu trúc là những đặc trưng cơ bản của mạng máy tính.

Một mô hình liên kết các máy tính trong mạng

Với sự trao đổi qua lại giữa máy tính này với máy tính khác đã phân biệt mạng máy tính với các hệ thống thu phát một chiều như truyền hình, phát thông tin từ vệ tinh xuống các trạm thu thụ động… vì tại đây chỉ có thông tin một chiều từ nơi phát đến nơi thu mà không quan tâm đến có bao nhiêu nơi thu, có thu tốt hay không.

Đặc trưng cơ bản của đường truyền vật lý là giải thông. Giải thông của một đường chuyền chính là độ đo phạm vi tần số mà nó có thể đáp ứng được. Tốc độ truyền dữ liệu trên đường truyền còn được gọi là thông lượng của đường truyền – thường được tính bằng số lượng bit được truyền đi trong một giây (Bps). Thông lượng còn được đo bằng đơn vị khác là Baud (lấy từ tên nhà bác học – Emile Baudot). Baud biểu thị số lượng thay đổi tín hiệu trong một giây.

Ở đây Baud và Bps không phải bao giờ cũng đồng nhất. Ví dụ: nếu trên đường dây có 8 mức tín hiệu khác nhau thì mỗi mức tín hiệu tương ứng với 3 bit hay là 1 Baud tương ứng với 3 bit. Chỉ khi có 2 mức tín hiệu trong đó mỗi mức tín hiệu tương ứng với 1 bit thì 1 Baud mới tương ứng với 1 bit.

II. Phân loại mạng máy tính

Do hiện nay mạng máy tính được phát triển khắp nơi với những ứng dụng ngày càng đa dạng cho nên việc phân loại mạng máy tính là một việc rất phức tạp. Người ta có thể chia các mạng máy tính theo khoảng cách địa lý ra làm hai loại: Mạng diện rộng và Mạng cục bộ.

  • Mạng cục bộ (Local Area Networks – LAN) là mạng được thiết lập để liên kết các máy tính trong một khu vực như trong một toà nhà, một khu nhà.
  • Mạng diện rộng (Wide Area Networks – WAN) là mạng được thiết lập để liên kết các máy tính của hai hay nhiều khu vực khác nhau như giữa các thành phố hay các tỉnh.

Sự phân biệt trên chỉ có tính chất ước lệ, các phân biệt trên càng trở nên khó xác định với việc phát triển của khoa học và kỹ thuật cũng như các phương tiện truyền dẫn. Tuy nhiên với sự phân biệt trên phương diện địa lý đã đưa tới việc phân biệt trong nhiều đặc tính khác nhau của hai loại mạng trên, việc nghiên cứu các phân biệt đó cho ta hiểu rõ hơn về các loại mạng.

III. Sự phân biệt giữa mạng cục bộ và mạng diện rộng

Mạng cục bộ và mạng diện rộng có thể được phân biệt bởi: địa phương hoạt động, tốc độ đường truyền và tỷ lệ lỗi trên đường truyền, chủ quản của mạng, đường đi của thông tin trên mạng, dạng chuyển giao thông tin.

Địa phương hoạt động: Liên quan đến khu vực địa lý thì mạng cục bộ sẽ là mạng liên kết các máy tính nằm ở trong một khu vực nhỏ. Khu vực có thể bao gồm một tòa nhà hay là một khu nhà… Điều đó hạn chế bởi khoảng cách đường dây cáp được dùng để liên kết các máy tính của mạng cục bộ (Hạn chế đó còn là hạn chế của khả năng kỹ thuật của đường truyền dữ liệu). Ngược lại mạng diện rộng là mạng có khả năng liên kết các máy tính trong một vùng rộng lớn như là một thành phố, một miền, một đất nước, mạng diện rộng được xây dựng để nối hai hoặc nhiều khu vực địa lý riêng biệt.

Tốc độ đường truyền và tỷ lệ lỗi trên đường truyền: Do các đường cáp của mạng cục bộ đươc xây dựng trong một khu vực nhỏ cho nên nó ít bị ảnh hưởng bởi tác động của thiên nhiên (như là sấm chớp, ánh sáng…). Điều đó cho phép mạng cục bộ có thể truyền dữ liệu với tốc độ cao mà chỉ chịu một tỷ lệ lỗi nhỏ. Ngược lại với mạng diện rộng do phải truyền ở những khoảng cách khá xa với những đường truyền dẫn dài có khi lên tới hàng ngàn km. Do vậy mạng diện rộng không thể truyền với tốc độ quá cao vì khi đó tỉ lệ lỗi sẽ trở nên khó chấp nhận được.

Mạng cục bộ thường có tốc độ truyền dữ liệu từ 4 đến 16 Mbps và đạt tới 100 Mbps nếu dùng cáp quang. Còn phần lớn các mạng diện rộng cung cấp đường truyền có tốc độ thấp hơn nhiều như T1 với 1.544 Mbps hay E1 với 2.048 Mbps.

(Ở đây bps (Bit Per Second) là một đơn vị trong truyền thông tương đương với 1 bit được truyền trong một giây, ví dụ như tốc độ đường truyền là 1 Mbps tức là có thể truyền tối đa 1 Megabit trong 1 giây trên đường truyền đó).

Thông thường trong mạng cục bộ tỷ lệ lỗi trong truyền dữ liệu vào khoảng 1/107-108 còn trong mạng diện rộng thì tỷ lệ đó vào khoảng 1/106 – 107

Chủ quản và điều hành của mạng: Do sự phức tạp trong việc xây dựng, quản lý, duy trì các đường truyền dẫn nên khi xây dựng mạng diện rộng người ta thường sử dụng các đường truyền được thuê từ các công ty viễn thông hay các nhà cung cấp dịch vụ truyền số liệu. Tùy theo cấu trúc của mạng những đường truyền đó thuộc cơ quan quản lý khác nhau như các nhà cung cấp đường truyền nội hạt, liên tỉnh, liên quốc gia. Các đường truyền đó phải tuân thủ các quy định của chính phủ các khu vực có đường dây đi qua như: tốc độ, việc mã hóa.

Còn đối với mạng cục bộ thì công việc đơn giản hơn nhiều, khi một cơ quan cài đặt mạng cục bộ thì toàn bộ mạng sẽ thuộc quyền quản lý của cơ quan đó.

Đường đi của thông tin trên mạng: Trong mạng cục bộ thông tin được đi theo con đường xác định bởi cấu trúc của mạng. Khi người ta xác định cấu trúc của mạng thì thông tin sẽ luôn luôn đi theo cấu trúc đã xác định đó. Còn với mạng diện rộng dữ liệu cấu trúc có thể phức tạp hơn nhiều do việc sử dụng các dịch vụ truyền dữ liệu. Trong quá trình hoạt động các điểm nút có thể thay đổi đường đi của các thông tin khi phát hiện ra có trục trặc trên đường truyền hay khi phát hiện có quá nhiều thông tin cần truyền giữa hai điểm nút nào đó. Trên mạng diện rộng thông tin có thể có các con đường đi khác nhau, điều đó cho phép có thể sử dụng tối đa các năng lực của đường truyền hay nâng cao điều kiện an toàn trong truyền dữ liệu.

Dạng chuyển giao thông tin: Phần lớn các mạng diện rộng hiện nay được phát triển cho việc truyền đồng thời trên đường truyền nhiều dạng thông tin khác nhau như: video, tiếng nói, dữ liệu… Trong khi đó các mạng cục bộ chủ yếu phát triển trong việc truyền dữ liệu thông thường. Điều này có thể giải thích do việc truyền các dạng thông tin như video, tiếng nói trong một khu vực nhỏ ít được quan tâm hơn như khi truyền qua những khoảng cách lớn.

Các hệ thống mạng hiện nay ngày càng phức tạp về chất lượng, đa dạng về chủng loại và phát triển rất nhanh về chất. Trong sự phát triển đó số lượng những nhà sản xuất từ phần mềm, phần cứng máy tính, các sản phẩm viễn thông cũng tăng nhanh với nhiều sản phẩm đa dạng. Chính vì vậy vai trò chuẩn hóa cũng mang những ý nghĩa quan trọng. Tại các nước các cơ quan chuẩn quốc gia đã đưa ra các những chuẩn về phần cứng và các quy định về giao tiếp nhằm giúp cho các nhà sản xuất có thể làm ra các sản phẩm có thể kết nối với các sản phẩm do hãng khác sản xuất.

(Nguồn SinhvienIT)

Video liên quan

Chủ đề