Mạng máy tính là gì? Các lợi ích và thành phần mạng máy tính

Mạng máy tính là gì? Lợi ích của mạng máy tính quan trọng như thế nào đối với cuộc sống của con người. Nếu bạn làm việc tại văn phòng chắc chắn bạn đang sử dụng đến một mạng máy tính nào đó để phục vụ cho công việc của mình. Nhưng bạn đã biết mạng máy tính là gì chưa? Bài viết dưới đây sẽ giúp bạn hiểu được các khái niệm mạng máy tính và các thành phần của chúng, theo dõi nhé!

Mạng máy tính là gì?

Có thể hiểu mạng máy tính (computer network) đơn giản là một hệ thống mạng lưới các máy tính được kết nối với nhau theo một đường truyền vật lý. Thông qua các thiết bị kết nối mạng, các phương tiện truyền thông (qua các giao thức mạng, môi trường truyền dẫn) theo một lối kiến trúc nào đó (Network Architecture). Mục đích để thu thập và trao đổi dữ liệu, chia sẻ các tài nguyên cho người dùng.

Mạng máy tính nghĩa là gì? 

Mạng máy tính có thể được thấy nhiều nhất tại các văn phòng, nơi có nhiều người cùng sử dụng máy tính trong cùng một phòng. Hoặc mạng máy tính cho một tòa nhà, một thành phố, hoặc mạng máy tính trên phạm vi toàn cầu. 

Lợi ích của hệ thống mạng máy tính là gì?

• Mạng máy tính có lợi ích lớn nhất đó là khả năng chia sẻ thông tin. Trước đây, để chia sẻ thông tin chúng ta sử dụng các thiết bị ngoại vi như USB, đĩa CD…để lưu trữ và truyền tải dữ liệu.

• Có thể chỉnh sửa, xem, sao chép các tập tin trên một máy tính khác dễ dàng mà không tốn nhiều thời gian, công sức, dễ dàng thao tác với một đối tượng trên máy tính như của chính mình. 
• Trong cùng 1 hệ thống mạng các máy tính, thiết bị có thể cùng sử dụng chung tài nguyên: Máy in, máy fax, các thiết bị lưu trữ (HDD, FDD và ổ đĩa CD), máy quét, webcam, modem và nhiều thiết bị khác. 

Mạng máy tính sẽ hoạt động như thế nào?

Mạng máy tính được tạo ra lần đầu vào cuối năm 1950 ban đầu được sử dụng để truyền dữ liệu qua đường dây điện thoại. Sau đó, với sự ra đời của mạng Internet mạng máy tính đã trở thành một phần không thể thiếu của các doanh nghiệp. 

Các thiết bị chuyên dụng như thiết bị chuyển mạch, điểm truy cập, bộ định tuyến tạo thành một hệ thống của mạng máy tính. Công tắc kết nối giúp bảo mật nội bộ mạng máy tính, máy in, máy chủ và các thiết bị khác được kết nối mạng trong gia đình hoặc tổ chức. Các điểm truy cập là công tắc để kết nối các thiết bị với mạng mà không cần sử dụng đến dây cáp mạng. 

Quy trình hoạt động của mạng máy tính như thế nào?

Bộ định tuyến làm nhiệm vụ kết nối mạng với các mạng khác và hoạt động như một nhà điều phối. Khi dữ liệu được gửi tới bộ định tuyến sẽ phân tích dữ liệu, chọn các tuyến đường tốt nhất và gửi nó đi. Nhờ có bộ định tuyến kết nối mạng trong gia đình hay các doanh nghiệp nên việc bảo mật thông tin nội bộ tốt hơn, tránh được sự xâm nhập của bên ngoài. 

Mặc dù công tắc và bộ định tuyến khác nhau nhưng điểm khác biệt nhất chính là cách 2 thiết bị này xác định thiết bị đầu cuối. Công tắc thuộc lớp 2 xác định duy nhất bằng 1 thiết bị địa chỉ Mac còn bộ định tuyến lớp 3 xác định duy nhất kết nối mạng của thiết bị qua địa chỉ IP được chỉ định. 

Ngày nay, hầu như các thiết bị chuyển mạch đều có một số cấp độ chức năng định tuyến. Địa chỉ MAC và IP được xác định là duy nhất cho các thiết bị và kết nối mạng trong một mạng. Đối với địa chỉ MAC một số nhà sản xuất sẽ gán cho các thẻ giao diện mạng (NIC) còn được chỉ IP gán cho kết nối mạng. 

Mạng máy tính có nhiệm vụ như thế nào?

Mạng máy tính cung cấp nhiều thứ hơn không chỉ là giải pháp kết nối. Hiện nay có nhiều tổ chức, nhiều doanh nghiệp đang dần định hướng và chuyển đổi số. Mang vai trò quan trọng trong việc chuyển đổi kỹ thuật số và đem đến nhiều thành công cho doanh nghiệp. Ngày nay, mạng máy tính ngoài khả năng cơ bản của mạng đã trở nên dễ lập trình hơn, tự động và khả năng bảo mật an toàn hơn.

Nhiệm vụ của mạng máy tính có thể đáp ứng:

Vận hành ảo

Cơ sở hạ tầng vật lý tạo nền tảng cho mạng có thể được phân vùng theo một cách hợp lý từ đó tạo ra nhiều mạng phủ hơn. Trong mạng máy tính phủ có các nút liên kết ảo với nhau. Đồng thời, dữ liệu có thể truyền giữa các nút thông qua các đường dẫn vật lý. Mỗi mạng logic này có thể điều chỉnh để đáp ứng được các yêu cầu cụ thể về bảo mật, chất lượng dịch vụ và các yêu cầu khác.

Cung cấp khả năng bảo mật dữ liệu cao

Hiện nay các giải pháp kết nối mạng đều được tích hợp các tính năng bảo mật như mã hóa, kiểm soát quyền truy cập. Dựa trên các nguyên tắc phần mềm tự xác định mạng máy tính không chỉ đem đến tốc độ cao mà còn có thể thiết lập một mạng riêng để đạt được các mục tiêu mong muốn. Nhờ vào đó, tự động hóa các hoạt động rộng rãi hơn, phân tích hiệu suất, xác định các khu vực xảy ra vấn đề, cung cấp bảo mật toàn diện và tích hợp các quy trình kinh doanh.

Mạng máy tính có nhiệm vụ, vai trò quan trọng đối với sự phát triển của doanh nghiệp

Tích hợp mạng máy tính trên quy mô lớn

Các dịch vụ kết nối mạng hiện đại có thể kết nối mạng máy tính phân tán về mặt vật lý. Những dịch vụ này được tối ưu hóa với các chức năng mạng, thông qua các hoạt động tự động hóa và giám sát. Từ đó tạo ra một mạng hiệu năng cao với quy mô lớn. Các dịch vụ mạng có thể được mở rộng hoặc có thể thu hẹp với quy mô dựa trên các nhu cầu của người dùng. 

Các doanh nghiệp lớn hơn có thể tự xây dựng các mạng riêng biệt cho văn phòng, mạng WAN. Các mạng này giao tiếp với nhau thông qua các bộ điều khiển của chúng.

Phản hồi nhanh chóng lại điều kiện thay đổi

Mạng máy tính do phần mềm định nghĩa, tự xác định. Việc lưu lượng được định tuyến và kiểm soát tập trung bằng 1 giao diện kỹ thuật số thông qua cơ chế dựa trên phần mềm. Nhờ đó mạng máy tính có thể phản ứng nhanh hơn trước các điều kiện thay đổi. 

Các thành phần cơ bản của mạng máy tính gồm những loại nào?

Xét theo chức năng của máy tính trong mạng có thể phân mạng máy tính thành 3 mô hình cơ bản: 

Mô hình mạng khách - chủ (Client – Server)

Trong mô hình khách - chủ một hoặc một vài máy sẽ được chọn để đảm nhận việc quản lý và cung cấp các tài nguyên (dữ liệu, chương trình, thiết bị…) đây được gọi là máy chủ (Server) còn các máy khác sử dụng tài nguyên từ máy chủ sẽ được gọi là máy khách (Client).

Máy chủ sẽ cung cấp tài nguyên như bộ nhớ, dữ liệu, công suất xử lý đảm bảo cho việc phục vụ máy khách bằng điều khiển phân phối tài nguyên nằm trong mạng với mục đích sử dụng chung. Các máy khách sử dụng tài nguyên do máy chủ cung cấp. Máy khách có thể giao tiếp với nhau nhưng không chia sẻ tài nguyên cho nhau. 

Mô hình máy khách - chủ ( Client – Server)

Ưu điểm của mô hình Client – Server đó là dữ liệu được quản lý tập chung hơn, khả năng bảo mật tốt hơn, thích hợp để sử dụng đối với các mạng trung bình và lớn. 

Ví dụ: Trong mạng doanh nghiệp một số thiết bị máy tính được sử dụng để lưu trữ dữ liệu và cài đặt cấu hình. Những thiết bị này là các máy chủ nằm trong mạng. Các máy khách có thể truy cập vào lấy dữ liệu bằng cách gửi tới máy chủ yêu cầu.

Mô hình ngang hàng (Peer – to – Peer)

Đối với mô hình theo cấu trúc ngang hàng có nghĩa là các máy tính được kết nối với nhau đều có vai trò và quyền ngang nhau. Trong mô hình cấu trúc này không có máy chủ tập chung để điều phối hoạt động của các thiết bị như mô hình khách chủ. Mỗi thiết bị trong mạng máy tính có thể đóng vai trò là máy khách hoặc máy chủ.

Các thiết bị trong mô hình ngang hàng có thể chia sẻ một số tài nguyên của mình ví dụ: bộ nhớ và công suất xử lý với mạng máy tính. Chẳng hạn: một số công ty sử dụng mô hình Peer to Peer để lưu trữ các ứng dụng thường làm tiêu tốn nhiều bộ nhớ như: thiết kế đồ họa 3D được phân trên nhiều thiết bị kỹ thuật số. 

Mô hình ngang nhau Peer to Peer

Mô hình dựa trên nền tảng Website

Sự phát triển của mạng Internet đã khiến mô hình kinh doanh của nhiều cá nhân, nhiều công ty thay đổi và coi môi trường Internet như một mạng xương sống có thể kết nối với nhiều người hơn. 

Mạng trên phạm vi Internet còn được gọi là mạng liên kết nối và đang ngày càng trở nên phổ biến. Người dùng chỉ cần sử dụng trình duyệt để truy cập cập vào Website và kết nối Internet để chia sẻ các tập tin, tải ứng dụng, phục vụ cho học tập hoặc công việc của mình dễ dàng. 

Mạng riêng của doanh nghiệp nghĩa là gì?

Mạng riêng của doanh nghiệp chính là mạng nội bộ của bất kỳ một tổ chức lớn hay nhỏ nào đó. Mạng riêng của doanh nghiệp bao gồm cơ sở hạ tầng mạng về mặt vật lý và mạng ảo cho phép các tổ chức có thể sử dụng để:

• Chạy ứng dụng dựa trên điện toán đám mây
• Chia sẻ thông tin nội bộ dễ dàng, nhanh chóng và có thể chia sẻ ra bên ngoài.
• Phân tích hiệu năng của hệ thống từ đó tăng hiệu quả cho công việc.
• Tạo điều kiện thuận lợi giúp cho các hoạt động giao tiếp giữa các nhân viên, tăng tính đoàn kết, chia sẻ, tạo văn hóa công ty.
• Giao tiếp nhanh chóng với các bên liên quan ở bên ngoài.

Mạng máy tính được phân ra làm mấy loại? 

Dựa theo góc độ địa lý mạng máy tính được phân thành các loại chính: LAN, WAN, INTRANET, SAN. Mỗi mạng sẽ có những nhiệm vụ cụ thể phù hợp với nhu cầu sử dụng khác nhau. Cụ thể:

Mạng LAN

Mạng LAN là từ viết tắt của từ tiếng Anh Local Area Network. LAN là mạng kết nối các máy tính trong một vùng có diện tích địa lý tương đối nhỏ, thường được sử dụng kết nối trong một phòng, một tòa nhà, một doanh nghiệp nhỏ, 1 trường học,…Mạng LAN thường được sử dụng trong doanh nghiệp với mục đích cung cấp kết nối Internet cho tất cả những người trong cùng một không gian với một kết nối Internet là duy nhất.

Cách kết nối với LAN thường được thiết kế dựa theo mô hình khách chủ hoặc ngang hàng. Người dùng cần phải có kết nối mạng LAN mới được tham gia vào mạng. Khi đó, kết nối với mạng LAN yêu cầu phải có:

Mô hình mạng LAN và mạng WAN là gì?

– 1 card giao tiếp mạng được gọi là Network Interface Card viết tắt là NIC

– Kết nối thông qua thiết bị truyền thông (có thể sử dụng có dây hoặc không dây)

Các máy tính trong mạng LAN có thể kết nối các máy trạm văn phòng để yêu cầu cấp quyền truy cập vào máy in.

Mạng WAN

Mạng WAN (Wide Area Network) khác hoàn toàn với mạng LAN có thể kết nối các máy tính ở cách nhau 1 khoảng cách lớn. Khoảng cách kết nối sử dụng mạng WAN có thể vượt biên giới quốc gia.

Mạng WAN được thực hiện bằng cách sử dụng đường dây thuê bao được cung cấp bởi một nhà cung cấp dịch vụ hoặc sử dụng các gói mạng để chuyển mạch về giúp truyền dữ liệu.

Mạng INTRANET

Mạng Intranet là một mạng nội bộ được mở rộng, đây chính là mạng của nhà cung cấp các dịch vụ cho phép khách hàng có thể thuê lượng dung lượng và chức năng mạng do nhà mạng cung cấp. Nhà cung cấp mạng có thể bao gồm các công ty viễn thông, nhà cung cấp truyền thông không dây, cung cấp dịch vụ Internet và các nhà kinh doanh truyền hình cáp có khả năng cung cấp mạng truy cập Internet tốc độ cao.

Mạng SAN

Mạng San ((Storage Area Network) hay còn gọi là mạng điện toán đám mây  cung cấp một cơ sở hạ tầng tốc độ cao. Giúp người dùng có thể di chuyển dữ liệu giữa các thiết bị lưu trữ và được gửi lên máy chủ tập tin. Hiệu suất làm việc của mạng SAN rất nhanh, có các chức năng có sẵn với các tính năng dự phòng, khoảng cách giữa các máy trong mạng SAN cao có thể lên đến 10 km.

Những tài nguyên trong mạng này có thể bao gồm: băng thông, các bộ định tuyến ảo, phần mềm quản lý mạng, tường lửa. Trong đó, những công cụ và chức năng khác sẽ được cung cấp theo yêu cầu người dùng.

Cấu hình mô hình mạng máy tính thường gặp

Cấu hình mạng máy tính hiện nay được chia làm 4 loại. Cụ thể:

Mạng hình sao (Star Network)

Trong cấu hình mạng hình sao các trạm được kết nối với nhau thông qua một thiết bị trung tâm có thể hỗ trợ nhận tín hiệu từ các trạm và chuyển đến trạm đích. Dựa vào mục đích yêu cầu từ mạng các thiết bị trung tâm đó có thể là hub, router , switch hay là máy chủ trung tâm. 

Đối với mô hình mạng hình sao thường sử dụng kiến trúc liên kết Point-to-Point thông qua thiết bị trung tâm và trạm.

• Ưu điểm: Giúp thiết lập cho các mạng đơn giản. có cấu hình mạng có thể thêm bớt trạm dễ dàng, kiểm soát và sửa chữa sự cố đơn giản, tốc độ đường truyền vật lý sử dụng tối đa. 
• Nhược điểm: Khoảng cách kết nối từ trạm tới thiết bị trung tâm hẹp trong vòng bán kính khoảng 100m là phù hợp nhất.

Ưu nhược điểm của mạng hình sao - Star Network

Mạng hình vòng (Ring Network)

Mạng hình vòng hoạt động theo một chuỗi liên tiếp các liên kết Point-to-Point và  các repeater. Mỗi một trạm tiếp nhận thông tin và được nối với nhau thông qua một bộ chuyển tiếp. Từ đó, giúp tiếp nhận tín hiệu và chuyển cho trạm kế tiếp. Nhờ vậy, tín hiệu sẽ được truyền đi theo 1 chiều duy nhất (gọi là dạng hình vòng). 

• Ưu điểm: Giống như mạng hình sao sử dụng mạng hình vòng giúp tối ưu tốc độ đường truyền nhanh, sử dụng tối đa dung lượng.
• Nhược điểm: Khi gặp 1 trạm hỏng thì có thể phải dùng toàn bộ hoạt động của các trạm khác. Vấn đề thêm hay bớt trạm cũng sẽ khó hơn so với các mô hình mạng khác. 

Mạng tuyến tính (Bus Network)

Mô hình mạng tuyến tính hoạt động theo liên kết của Point-to-Multipoint hoặc Broadcast. Khi đó các trạm sẽ được phân chia theo 1 đường truyền chung được gọi là Bus. Đường truyền này sẽ đảm nhận việc kết nối thông qua 2 đầu nối là Terminator. Mỗi 1 trạm sẽ được kết trực tiếp với trục chính thông qua các đầu nối chữ T hoặc thông qua thiết bị thu phát.

• Ưu điểm: Chi phí lắp đặt rẻ hơn so với các mô hình khác. Thiết kế và vận hành các trạm theo mô hình dễ dàng.
• Nhược điểm: Hoạt động không được ổn định, nếu xảy ra tình trạng hỏng hoặc lỗi 1 nút sẽ làm hỏng toàn bộ mạng khi đó mạng sẽ phải dừng hoạt động.

Mạng kết hợp (Mesh Network)

Đây là cấu hình mạng được kết hợp giữa mạng tuyến tính và mạng hình sao hoặc kết hợp của mạng hình sao và mạng hình vòng.

• Mạng tuyến tính với mạng hình sao được gọi là Star Bus Network: 2 mạng kết hợp sẽ có bộ phận tách tín hiệu riêng đóng vai trò như một thiết bị trung tâm. Trong đó, hệ thống dây cáp mạng với cấu hình là Star Topology và Linear Bus. Nhờ vậy, nếu các nhóm làm việc cách xa nhau có thể sử dụng và bố trí đường dây thích hợp, tương thích với bất cứ tòa nhà nào.
• Đối với sự kết hợp giữa 2 mạng hình sao và vòng được gọi là Star Ring Network: Cấu hình mạng kết hợp này cho phép các token được chuyển vòng quanh 1 HUB trung tâm. Nhờ đó, các trạm làm việc có thể kết nối qua mạng kết hợp này và làm việc, giúp tăng khoảng cách khi cần thiết.

Trên đây là những thông tin đầy đủ về mạng máy tính là gì, các lợi ích của mạng máy tính là gì, các thành phần của mạng máy tính, các loại mô hình thông dụng mạng máy tính được sử dụng hiện nay. Hy vọng với những chia sẻ trên đây sẽ giúp bạn hiểu rõ kiến thức cơ bản về hệ thống mạng máy tính. Hãy thường xuyên truy cập vào sansosanh để cập nhật thêm nhiều thông tin, kiến thức mới nhé!