Tổng quan về mạng máy tính

Giao tiếp gần như quan trọng đối với chúng ta như sự phụ thuộc vào không khí, nước, thức ăn và nơi ở. Trong thế giới ngày nay, thông qua việc sử dụng mạng máy tính, chúng ta được kết nối với nhau hơn bao giờ hết.

Các thành phần mạng máy tính

Vai trò của host

Mọi máy tính trong mạng được gọi là host hoặc thiết bị đầu cuối.
Máy chủ (server) là máy tính cung cấp thông tin cho các thiết bị đầu cuối:

Loại Server	Mô tả
Email	Mail server chạy phần mềm máy chủ email. Khách hàng sử dụng phần mềm máy khách (trình duyệt web, outlook) để truy cập email.
Web	Web server chạy phần mềm máy chủ web. Khách hàng sử dụng trình duyệt để truy cập các trang web. Ví dụ IThouse.vn
File	File server lưu trữ file của công ty và người dùng. Các thiết bị khách truy cập các file này.

Máy khách (client) là máy tính gửi yêu cầu đến máy chủ để lấy thông tin:
• trang web từ máy chủ web
• email từ máy chủ email

Thiết bị đầu cuối

Thiết bị đầu cuối là nơi bắt nguồn hoặc nơi nhận dữ liệu. Dữ liệu bắt nguồn từ một thiết bị cuối, truyền qua mạng và đến một thiết bị cuối khác.

Thiết bị mạng trung gian

Thiết bị trung gian kết nối các thiết bị đầu cuối. Ví dụ bao gồm thiết bị chuyển mạch (Switch), điểm truy cập không dây (wireless access points), bộ định tuyến (routers) và tường lửa (firewalls).
Việc quản lý dữ liệu khi dữ liệu truyền qua mạng cũng là vai trò của một thiết bị trung gian, bao gồm:
• Tái tạo và truyền lại các tín hiệu dữ liệu.
• Duy trì thông tin về những kết nối nào tồn tại trong mạng.
• Thông báo cho các thiết bị khác về lỗi.

Phương tiện truyền trong mạng

Truyền thông trên mạng được thực hiện thông qua phương tiện truyển, nó cho phép một thông điệp truyền từ nguồn đến đích. Ví dụ như: Cáp đồng, cáp quang, không dây

Các loại mạng phổ biến

Phân loại theo kích thước

Mạng gia đình nhỏ – kết nối một vài máy tính với nhau và Internet

Văn phòng nhỏ / Văn phòng tại nhà – cho phép máy tính trong nhà hoặc văn phòng từ xa kết nối với mạng công ty

Mạng vừa đến lớn – nhiều địa điểm với hàng trăm hoặc hàng nghìn máy tính được kết nối với nhau

World Wide Networks – kết nối hàng trăm triệu máy tính trên toàn thế giới – chẳng hạn như internet

 

LAN và WAN

Mạng LAN là một cơ sở hạ tầng mạng trải dài trên một khu vực địa lý nhỏ.

Mạng WAN là một cơ sở hạ tầng mạng trải dài trên một khu vực địa lý rộng.

LAN	WAN
Kết nối các thiết bị đầu cuối trong một khu vực hạn chế.	Kết nối mạng LAN trên các khu vực địa lý rộng.
Được quản lý bởi một tổ chức hoặc cá nhân.	Thường được quản lý bởi một hoặc nhiều nhà cung cấp dịch vụ.
Cung cấp băng thông tốc độ cao cho các thiết bị bên trong.	Thường cung cấp tốc độ kết nối chậm hơn giữa các mạng LAN.

 

Internet

 

 

Internet là một tập hợp các mạng LAN và WAN được kết nối với nhau trên toàn thế giới.

• Các mạng LAN được kết nối với nhau bằng mạng WAN.
• Mạng WAN có thể sử dụng dây đồng, cáp quang và đường truyền không dây.

Internet không thuộc sở hữu của bất kỳ cá nhân hoặc nhóm nào. Các nhóm sau đã được phát triển để giúp duy trì cấu trúc trên internet:

• IETF
• ICANN
• IAB

 

Mạng nội bộ và Mạng ngoài (Intranets và Extranets)

 

Mạng nội bộ là một tập hợp riêng của các mạng LAN và WAN trong nội bộ một tổ chức; nhằm chỉ các thành viên của tổ chức hoặc những người được ủy quyền mới có thể truy cập được.

Một tổ chức có thể sử dụng extranet, để cung cấp quyền truy cập an toàn vào mạng của họ, cho những cá nhân làm việc cho một tổ chức khác, người mà cần quyền truy cập vào dữ liệu trên mạng của họ.

 

Kết nối Internet

Công nghệ truy cập Internet

Có nhiều cách để kết nối người dùng và tổ chức với internet:

• Các dịch vụ phổ biến cho người dùng gia đình và văn phòng nhỏ bao gồm: cáp băng thông rộng, đường dây thuê bao kỹ thuật số băng thông rộng (DSL), mạng WAN không dây và dịch vụ di động.

• Các tổ chức cần kết nối nhanh hơn để hỗ trợ điện thoại IP, hội nghị truyền hình và lưu trữ trung tâm dữ liệu.
• Các kết nối cấp doanh nghiệp thường được cung cấp bởi các nhà cung cấp dịch vụ (ISP) và có thể bao gồm: DSL kinh doanh, đường dây thuê riêng và Metro Ethernet.

Mạng hội tụ

Trước khi có các mạng hội tụ, một tổ chức sẽ được nối cáp riêng cho điện thoại, video và dữ liệu. Mỗi mạng này sẽ sử dụng các công nghệ khác nhau để truyền tín hiệu. Mỗi công nghệ này sẽ sử dụng một bộ quy tắc và tiêu chuẩn khác nhau.

Mạng dữ liệu hội tụ mang nhiều dịch vụ trên một kết nối bao gồm:

• data
• voice
• video

Cơ sở hạ tầng mạng sử dụng cùng một bộ quy tắc và tiêu chuẩn.

 

Mạng đáng tin cậy

Kiến trúc mạng

Kiến trúc mạng đề cập đến các công nghệ dùng để hỗ trợ cơ sở hạ tầng trao đổi dữ liệu trên toàn mạng.

Có bốn đặc điểm cơ bản mà các kiến trúc cơ bản cần giải quyết để đáp ứng yêu cầu của người dùng:

• Khả năng chịu lỗi (Fault Tolerance)
• Khả năng mở rộng (Scalability)
• Chất lượng dịch vụ (Quality of Service – QoS)
• Bảo mật (Security)

 

Khả năng chịu lỗi

Mạng có khả năng chịu lỗi hạn chế ảnh hưởng của sự cố bằng cách giới hạn số lượng thiết bị bị ảnh hưởng. Cần có nhiều đường đi để chịu lỗi.

Các mạng đáng tin cậy, cung cấp khả năng dự phòng bằng cách triển khai mạng chuyển mạch gói:

• Chuyển mạch gói chia lưu lượng thành các gói nhỏ và được định tuyến qua mạng.
• Về mặt lý thuyết, mỗi gói tin có thể đi một con đường khác nhau đến đích.

Điều này không thể xảy ra với các mạng chuyển mạch kênh, thiết lập các circuit chuyên dụng.

Khả năng mở rộng

Một mạng có thể mở rộng cho phép mở rộng nhanh chóng và dễ dàng để hỗ trợ người dùng và ứng dụng mới; mà không ảnh hưởng đến hiệu năng của dịch vụ đối với người dùng hiện tại.

Các nhà thiết kế mạng phải tuân theo các tiêu chuẩn và giao thức được chấp nhận rộng rãi, để giúp cho mạng có thể mở rộng dễ dàng.

 

Chất lượng dịch vụ (QoS)

Bạn đã bao giờ xem một video trực tiếp với những lần ngắt và tạm dừng liên tục chưa? Điều này xảy ra khi có nhu cầu về băng thông cao hơn mức khả dụng – và QoS không được định cấu hình.

• Chất lượng dịch vụ (QoS) là cơ chế chính được sử dụng để đảm bảo cung cấp nội dung đáng tin cậy cho tất cả người dùng.
• Với chính sách QoS, router có thể dễ dàng quản lý luồng dữ liệu và lưu lượng thoại hơn.

 

Bảo mật mạng

Có hai loại bảo mật mạng chính phải được giải quyết:

Bảo mật cơ sở hạ tầng mạng

• Bảo mật vật lý của các thiết bị mạng
• Ngăn chặn truy cập trái phép vào thiết bị

Bảo mật thông tin

• Bảo vệ thông tin hoặc dữ liệu được truyền qua mạng

Ba mục tiêu của bảo mật mạng:

• Tính bảo mật (Confidentiality) – chỉ những người đủ điều kiện mới có thể đọc dữ liệu
• Tính toàn vẹn (Integrity) – đảm bảo rằng dữ liệu không bị thay đổi trong quá trình truyền
• Tính sẵn có (Availability) – đảm bảo quyền truy cập dữ liệu kịp thời và đáng tin cậy cho người dùng được ủy quyền

Xu hướng mạng

Vai trò của mạng phải điều chỉnh và liên tục chuyển đổi để có thể bắt kịp với các công nghệ mới, và thiết bị của người dùng cuối khi chúng liên tục tung ra thị trường.

Một số xu hướng mạng mới ảnh hưởng đến các tổ chức và người tiêu dùng:

• Mang theo thiết bị của riêng bạn (Bring Your Own Device – BYOD)
• Giao dịch trên mạng
• Liên lạc video
• Điện toán đám mây