Mạng máy tính - Tổng quan
Mạng máy tính là hệ thống kết nối các thiết bị đầu cuối qua truyền dẫn, cho phép trao đổi dữ liệu theo kiến trúc mạng đã định. Nhờ đó, các máy tính và thiết bị có thể giao tiếp, chia sẻ tài nguyên và dịch vụ một cách hiệu quả.
Thiết bị mạng cơ bản
- Server: thiết bị quản lý tài nguyên cho các máy khách.
- Client: thiết bị yêu cầu dịch vụ từ server.
- Router: định tuyến lưu lượng giữa các mạng khác nhau.
- Switch: chuyển mạch gói nội bộ trong cùng một mạng LAN.
Phương tiện truyền dẫn
Các phương tiện truyền dẫn trong mạng gồm:
- Cáp (cáp xoắn đôi, cáp đồng trục, cáp quang)
- Sóng điện từ (wifi, microwave)
- Tia hồng ngoại
Chúng truyền tín hiệu giữa các thiết bị, có thể là có dây hoặc không dây.
Kiến trúc mạng (topology) cơ bản
- Bus: các nút kết nối trực tiếp trên một trục chung, không cần thiết bị trung tâm, chỉ cần Terminator ở hai đầu. Ưu điểm: dùng ít dây cáp.
- Star: mỗi nút kết nối với một thiết bị trung tâm (switch/router). Khi một nút hỏng, mạng vẫn hoạt động vì các kết nối còn lại không bị ảnh hưởng.
- Ring: truyền dữ liệu theo một chiều, dựa vào token; không cho phép truyền đồng thời hai chiều.
Phân loại mạng theo phạm vi
| Loại mạng | Phạm vi | Công nghệ truyền dẫn thường dùng |
|---|---|---|
| LAN | Khu vực nhỏ (công ty, trường học) | Cáp xoắn đôi, cáp đồng trục, cáp quang, wireless |
| MAN | Khu vực thành phố | Cáp quang |
| WAN | Khu vực quốc gia | Cáp quang, vô tuyến |
| GAN | Toàn cầu | Viễn thông, vệ tinh |
LAN không chỉ dùng cáp quang; nó còn có thể dùng cáp xoắn đôi hoặc không dây. Do đó, câu "Mạng LAN chỉ sử dụng cáp quang để truyền dữ liệu" là sai.
Mô hình kết nối
- P2P (Peer‑to‑Peer): không có máy chủ trung tâm, chi phí thấp, thích hợp cho chia sẻ tài nguyên cá nhân.
- Client/Server: có máy chủ, chi phí cao hơn nhưng bảo mật và quản lý tốt hơn, phù hợp cho dịch vụ doanh nghiệp.
Chuyển mạch
Hai phương pháp chuyển mạch chính:
- Circuit Switching: thiết lập kết nối cố định và duy trì suốt quá trình truyền dữ liệu.
- Packet Switching: dữ liệu được chia thành các gói độc lập, mỗi gói có thể đi qua các tuyến khác nhau.
Giao thức quan trọng
- DHCP cung cấp địa chỉ IP động cho các thiết bị trong mạng, tự động quản lý địa chỉ.
- HTTP (HyperText Transfer Protocol) dùng để truyền siêu văn bản, cho phép truy cập các trang web HTML qua WWW.
- DNS (Domain Name System) chuyển đổi tên miền thành địa chỉ IP, giúp người dùng và máy tính giao tiếp dễ dàng hơn.
- FTP (File Transfer Protocol) được sử dụng để truyền tải dữ liệu qua mạng, hỗ trợ tải lên và tải xuống tập tin.
- Email: các giao thức chính gồm SMTP (gửi thư), POP3 và IMAP (nhận thư). POP3 tải thư về máy khách, trong khi IMAP giữ thư trên máy chủ để truy cập từ nhiều thiết bị.
Tóm tắt
Hiểu rõ các thành phần, kiến trúc và giao thức của mạng máy tính giúp xây dựng, quản lý và bảo trì hệ thống mạng hiệu quả. Từ việc lựa chọn phương tiện truyền dẫn phù hợp, thiết kế topology tối ưu, đến việc áp dụng mô hình P2P hoặc Client/Server, mỗi quyết định đều ảnh hưởng đến hiệu suất, độ tin cậy và chi phí của mạng.
