1. NIC [Network Interface Card]
Là một bản mạch cung cấp khả năng truyền thông mạng cho một máy tính. Nó còn được gọi là bộ thích nghi LAN [LAN adapter], được cắm trong một khe [slot] của bản mạch chính và cung cấp một giao tiếp kết nối đến môi trường mạng. Chủng loại card mạng phải phù hợp với môi trường truyền và giao thức được sử dụng trên mạng cục bộ.
NIC chịu trách nhiệm:
+ Chuyển đổi các tín hiệu máy tính ra các tín hiệu trên các phương tiện truyền dẫn và ngược lại
+ Gửi/nhận và kiểm soát luồng dữ liệu được truyền
NIC- Network Interface Card
2. Repeater
Trong một mạng LAN, giới hạn của cable mạng là 100m [cho loại cable mạng CAT 5 UTP – là cable 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
3. Hub
Hub được coi là một Repeater có nhiều port. Một Hub có từ 4 đến 24 port 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.
Hub
4. 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.
Router
5. 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.
Bridge
6. 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].
Switch
8. 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...
Gateway
Nguyễn Thanh Hòa – VnPro
Thông tin khác
1. Mạng LAN là gì?
Mạng cục bộ [Local Area Network - LAN] là hệ truyền thông tốc độ cao được thiết kế để kết nối các máy tính và các thiết bị xử lý dữ liệu khác cùng hoạt động với nhau trong một khu vực địa lý nhỏ như ở một tầng của toà nhà, hoặc trong một toà nhà.... Một số mạng LAN có thể kết nối lại với nhau trong một khu làm việc.
Mạng LAN trở nên thông dụng vì nó cho phép người dùng dùng chung những tài nguyên quan trọng như máy in màu, ổ đĩa CD-ROM, các phần mềm ứng dụng và những thông tin cần thiết khác. Trước khi phát triển công nghệ LAN các máy tính là độc lập với nhau, bị hạn chế bởi số lượng các chương trình tiện ích, sau khi kết nối mạng rõ ràng hiệu quả của chúng tăng lên gấp bội. Để tận dụng hết những ưu điểm của mạng LAN người ta đã kết nối các LAN riêng biệt vào mạng chính yếu diện rộng [WAN].
Tìm hiểu về mạng LAN
- 1. Mạng LAN là gì?
- Các kiểu [Topology] của mạng LAN
- 2. Tìm hiểu về Ethernet
- Ethernet là gì?
- Đặc tính kỹ thuật chủ yếu của Ethernet
- Các kiểu mạng Ethernet
- 3. Các thiết bị mạng trong mạng LAN
Các kiểu [Topology] của mạng LAN
Topology của mạng là cấu trúc hình học không gian mà thực chất là cách bố trí phần tử của mạng cũng như cách nối giữa chúng với nhau. Thông thường mạng có 3 dạng cấu trúc là: Mạng dạng hình sao [Star Topology], mạng dạng vòng [Ring Topology] và mạng dạng tuyến [Linear Bus Topology]. Ngoài 3 dạng cấu hình kể trên còn có một số dạng khác biến tướng từ 3 dạng này như mạng dạng cây, mạng dạng hình sao - vòng, mạng hỗn hợp, v.v...
Mạng dạng hình sao [Star topology]
Mạng dạng hình sao bao gồm một trung tâm và các nút thông tin. Các nút thông tin là các trạm đầu cuối, các máy tính và các thiết bị khác của mạng. Trung tâm của mạng điều phối mọi hoạt động trong mạng với các chức năng cơ bản là:
- Xác định cặp địa chỉ gửi và nhận được phép chiếm tuyến thông tin và liên lạc với nhau.
- Cho phép theo dõi và xử lý sai trong quá trình trao đổi thông tin.
- Thông báo các trạng thái của mạng...
Ưu điểm của mạng hình sao
- Hoạt động theo nguyên lý nối song song nên nếu có một thiết bị nào đó ở một nút thông tin bị hỏng thì mạng vẫn hoạt động bình thường.
- Cấu trúc mạng đơn giản và các thuật toán điều khiển ổn định.
- Mạng có thể mở rộng hoặc thu hẹp tuỳ theo yêu cầu của người sử dụng.
Nhược điểm của mạng hình sao
- Khả năng mở rộng mạng hoàn toàn phụ thuộc vào khả năng của trung tâm. Khi trung tâm có sự cố thì toàn mạng ngừng hoạt động.
- Mạng yêu cầu nối độc lập riêng rẽ từng thiết bị ở các nút thông tin đến trung tâm. Khoảng cách từ máy đến trung tâm rất hạn chế [100m].
Nhìn chung, mạng dạng hình sao cho phép nối các máy tính vào một bộ tập trung [HUB] bằng cáp xoắn, giải pháp này cho phép nối trực tiếp máy tính với HUB không cần thông qua trục BUS, tránh được các yếu tố gây ngưng trệ mạng. Gần đây, cùng với sự phát triển switching hub, mô hình này ngày càng trở nên phổ biến và chiếm đa số các mạng mới lắp.
Mạng hình tuyến [Bus Topology]
Theo cách bố trí hành lang các đường như hình vẽ thì máy chủ [host] cũng như tất cả các máy tính khác [workstation] hoặc các nút [node] đều được nối về với nhau trên một trục đường dây cáp chính để chuyển tải tín hiệu. Tất cả các nút đều sử dụng chung đường dây cáp chính này. Phía hai đầu dây cáp được bịt bởi một thiết bị gọi là terminator. Các tín hiệu và gói dữ liệu [packet] khi di chuyển lên hoặc xuống trong dây cáp đều mang theo điạ chỉ của nơi đến.
Loại hình mạng này dùng dây cáp ít nhất, dễ lắp đặt. Tuy vậy cũng có những bất lợi đó là sẽ có sự ùn tắc giao thông khi di chuyển dữ liệu với lưu lượng lớn và khi có sự hỏng hóc ở đoạn nào đó thì rất khó phát hiện, một sự ngừng trên đường dây để sửa chữa sẽ ngừng toàn bộ hệ thống.
Mạng dạng vòng [Ring Topology]
Mạng dạng này, bố trí theo dạng xoay vòng, đường dây cáp được thiết kế làm thành một vòng khép kín, tín hiệu chạy quanh theo một chiều nào đó. Các nút truyền tín hiệu cho nhau mỗi thời điểm chỉ được một nút mà thôi. Dữ liệu truyền đi phải có kèm theo địa chỉ cụ thể của mỗi trạm tiếp nhận.
Ưu điểm của mạng dạng vòng là có thể nới rộng ra xa, tổng đường dây cần thiết ít hơn so với hai kiểu trên. Nhược điểm là đường dây phi khép kín, nếu bị ngắt ở một nơi nào đó thì toàn bộ hệ thống cũng bị ngừng.
Mạng dạng luới - Mesh topology
Cấu trúc dạng luới đuợc sử dụng trong các mạng có độ quan trọng cao mà không thể ngừng hoạt động, chẳng hạn trong các nhà máy điện nguyên tử hoặc các mạng của an ninh, quốc phòng. Trong mạng dạng này, mỗi máy tính đuợc nối với toàn bộ các máy còn lại. Đây cũng là cấu trúc của mạng Internet.
Mạng hình sao mở rộng
Cấu hình mạng dạng này kết hợp các mạng hình sao lại với nhau bằng cách kết nối các HUB hay Switch. Lợi điểm của cấu hình mạng dạng này là có thể mở rộng được khoảng cách cũng như độ lớn của mạng hình sao.
Mạng có cấu trúc cây - Hierachical topology
Mạng dạng này tương tự như mạng hình sao mở rộng nhưng thay vì liên kết các switch/hub lại với nhau thì hệ thống kết nối với một máy tính làm nhiệm vụ kiểm tra lưu thông trên mạng.
2. Tìm hiểu về Ethernet
Ethernet là gì?
Ethernet là công nghệ mạng được sử dụng phổ biến trong mạng LAN, WAN, MAN. Ethernet do các công ty Xerox, Intel và Digital equipment xây dựng và phát triển. Ethernet là mạng thông dụng nhất đối với các mạng nhỏ hiện nay. Ethernet LAN được xây dựng theo chuẩn 7 lớp trong cấu trúc mạng của ISO, mạng truyền số liệu Ethernet cho phép đa vào mạng các loại máy tính khác nhau kể cả máy tính mini.
Đặc tính kỹ thuật chủ yếu của Ethernet
Ethernet có các đặc tính kỹ thuật chủ yếu sau đây:
Ethernet dùng cấu trúc mạng bus logic mà tất cả các nút trên mạng đều được kết nối với nhau một cách bình đẳng. Mỗi gói dữ liệu gửi đến nơi nhận dựa theo các địa chỉ quy địnhtrong các gói. Ethernet dùng phương thức CSMA/CD [Carrier Sense Multiple Accesswith Collision Detection] để xử lý việc truy cập đồng thời vào mạng. Các yếu tố hạn chế kích thước mạng chủ yếu là mật độ lưu thông trên mạng.
Các kiểu mạng Ethernet
- 10Base2: Còn gọi là thin Ethernet vì nó dùng cáp đồng trục mỏng. Chiều dài tối đa của đoạn mạng là 185m.
- 10Base5: Còn gọi là thick Ethernet vì nó dùng cáp đồng trục dày. Chiều dài tối đa của đoạn mạng là 500m.
- 10BaseF: Dùng cáp quang.
- 10BaseT: Dùng cáp UTP. 10BaseT thường dùng trong cấu trúc hình sao và có giới hạn của một đoạn là 100m.
Mạng TOKEN RING
Một công nghệ LAN chủ yếu khác đang được dùng hiện nay là Token Ring. Nguyên tắc của mạng Token Ring được định nghĩa trong tiêu chuẩn IEEE 802.5. Mạng Token Ring có thể chạy ở tốc độ 4Mbps hoặc 16Mbps. Phương pháp truy cập dùng trong mạng Token Ring gọi là Token passing. Token passing là phưong pháp truy nhập xác định, trong đó các xung đột được ngăn ngừa bằng cách ở mỗi thời điểm chỉ một trạm có thể được truyền tín hiệu. Điều này được thực hiện bằng việc truyền một bó tín hiệu đặc biệt gọi là Token [mã thông báo] xoay vòng từ trạm này qua trạm khác. Một trạm chỉ có thể gửi đi bó dữ liệu khi nó nhận được mã không bận.
3. Các thiết bị mạng trong mạng LAN
1. Card mạng - NIC
Card mạng - NIC là một tấm mạch in được cắm vào trong máy tính dùng để cung cấp cổng kết nối vào mạng. Card mạng được coi là một thiết bị hoạt động ở lớp 2 của mô hình OSI. Mỗi card mạng có chứa một địa chỉ duy nhất là địa chỉ MAC - Media Access Control. Card mạng điều khiển việc kết nối của máy tính vào các phương tiện truyền dẫn trên mạng.
2. Repeater - Bộ lặp
Repeater là một thiết bị họat động ở mức 1 của mô hình OSI khuyếch đại và định thời lại tín hiệu. Thiết bị này hoạt động ở mức 1 [Physical]. Repeater khuyếch đại và gửi mọi tín hiệu mà nó nhận được từ một port ra tất c các port còn lại. Mục đích của repeater là phục hồi lại các tín hiệu đã bị suy yếu đi trên đường truyền mà không sửa đổi gì cả.
3. Hub
Còn được gọi là multiport repeater, nó có chức năng hoàn toàn giống như repeater nhưng có nhiều port để kết nối với các thiết bị khác. Hub thông thường có 4,8,12 và 4 port và là trung tâm của mạng hình sao. Thông thường có các loại hub sau:
- Hub thụ động - Passive hub.
- Hub chủ động - Active hub.
- Hub thông minh.
- Hub chuyển mạch.
Hub họat động ở mức 1 của mô hình OSI.
4. Bridge - Cầu nối
Bridge là một thiết bị hoạt động ở mức 2 của mô hình OSI dùng để kết nối các phân đoạn mạng nhỏ có cùng cách đánh địa chỉ và công nghệ mạng lại với nhau và gửi các gói dữ liệu giữa chúng. Việc trao đổi dữ liệu giữa hai phân đoạn mạng được tổ chức một cách thông minh cho phép giảm các tắc nghẽn cổ chai tại các điểm kết nối. Các dữ liệu chỉ trao đổi trong một phân đoạn mạng sẽ không được truyền qua phân đoạn khác, giúp làm giảm lưu lượng trao đổi giữa hai phân đoạn.
5. Bộ chuyển mạch - Switching [switch]
Công nghệ chuyển mạch là một công nghệ mới giúp làm giảm bớt lưu thông trên mạng và làm gia tăng băng thông. Bộ chuyển mạch cho LAN [LAN switch] được sử dụng để thay thế các HUB và làm việc được với hệ thống cáp sẵn có. Giống như bridge, switch kết nối các phân đoạn mạng và xác định được phân đoạn mà gói dữ liệu cần được gửi tới và làm giảm bớt lưu thông trên mạng. Switch có tốc độ nhanh hơn bridge và có hỗ trợ các chức năng mới như VLAN [Vitural LAN]. Switch được coi là thiết bị hoạt động ở mức 2 của mô hình OSI.
Ngoài ra, khi nhắc đến mạng LAN thì không thể bỏ qua mô hình OSI, mạng diện rộng WAN và MAN. Những kiến thức này đã được Quantrimang.com tổng hợp lại trong bài viết cụ thể, bạn đọc quan tâm có thể tìm hiểu thêm nhé.
Xem thêm:
- Phân biệt 10 loại dây cáp máy tính phổ biến
- Cách tìm địa chỉ IP của máy tính khác trong mạng LAN
- Sử dụng địa chỉ IP tĩnh trong mạng
- VLAN là gì? Làm thế nào để cấu hình một VLAN trên Switch Cisco?