Mục lục
I. Tổng quan về hệ thống mạng
1. Định nghĩa và vai trò của hệ thống mạng
2. Các loại mạng cơ bản
3. Các thành phần chính của hệ thống mạng
II. Thành phần cơ bản của mạng LAN
1. Mô hình OSI và TCP/IP
2. Thiết bị mạng trong LAN
3. Các loại cáp mạng
III. Mạng LAN Ethernet
1. Giới thiệu về Ethernet và chuẩn IEEE 802.3
2. Các loại Ethernet
I. Tổng quan về hệ thống mạng
1. Định nghĩa và vai trò của hệ thống mạng
- Hệ thống mạng là một tập hợp các thiết bị được kết nối với nhau để chia sẻ dữ liệu và tài nguyên, như máy tính, máy in, máy chủ, và các thiết bị khác. Mạng giúp người dùng trong cùng một hệ thống có thể truy cập và chia sẻ thông tin một cách nhanh chóng và hiệu quả.
- Lợi ích của hệ thống mạng:
- Mạng LAN (Local Area Network) là một hệ thống mạng cục bộ, thường được sử dụng trong một khu vực giới hạn như văn phòng, tòa nhà, hoặc khuôn viên trường học. Mạng LAN cho phép các thiết bị như máy tính, máy in, và máy chủ kết nối với nhau để chia sẻ tài nguyên và dữ liệu.
Đặc điểm:
Phạm vi nhỏ (dưới 1 km).
Tốc độ truyền dữ liệu cao.
Chi phí thiết lập thấp.
- Mạng WAN (Wide Area Network) kết nối các mạng LAN khác nhau với nhau qua khoảng cách lớn, thường qua các thành phố, quốc gia, hoặc thậm chí toàn cầu. Mạng WAN có thể sử dụng nhiều phương tiện truyền dẫn như cáp quang, vệ tinh, hoặc đường truyền thuê riêng.
- Đặc điểm:
+ Phạm vi lớn (hàng trăm km đến toàn cầu).
+ Tốc độ truyền dữ liệu thường chậm hơn mạng LAN.
+ Chi phí thiết lập và vận hành cao.
- Mạng MAN (Metropolitan Area Network) kết nối các mạng LAN trong một khu vực đô thị hoặc một thành phố. Nó có phạm vi trung bình, lớn hơn mạng LAN nhưng nhỏ hơn mạng WAN.
- Đặc điểm:
+ Phạm vi từ vài km đến vài chục km.
+ Được sử dụng chủ yếu trong các khu đô thị, trường học, hoặc khuôn viên lớn.
3. Các thành phần chính của hệ thống mạng
- Thiết bị đầu cuối bao gồm các thiết bị như máy tính cá nhân, máy chủ, máy in, điện thoại IP, và các thiết bị khác mà người dùng có thể tương tác trực tiếp. Chúng là những điểm cuối cùng nhận hoặc gửi dữ liệu trong một hệ thống mạng.
Thiết bị kết nối mạng:
Router: Thiết bị dùng để kết nối các mạng khác nhau và định tuyến dữ liệu từ một mạng đến mạng khác.
Switch: Thiết bị dùng để kết nối các thiết bị trong một mạng LAN, cho phép chúng truyền dữ liệu trực tiếp với nhau.
Hub: Thiết bị cơ bản để kết nối nhiều thiết bị trong một mạng LAN, nhưng không thông minh như Switch và thường không được sử dụng nhiều trong các hệ thống hiện đại.
Cáp và kết nối không dây:
Cáp mạng: Bao gồm cáp UTP (Unshielded Twisted Pair), STP (Shielded Twisted Pair), và cáp quang, được sử dụng để truyền dữ liệu giữa các thiết bị.
Kết nối không dây (Wi-Fi): Cho phép các thiết bị kết nối với mạng mà không cần cáp vật lý, thường được sử dụng trong các mạng LAN nhỏ và gia đình.
Giao thức mạng: Các giao thức mạng như TCP/IP, HTTP, FTP, và DNS là những quy tắc và chuẩn mực để quản lý và đảm bảo việc truyền dữ liệu giữa các thiết bị trên mạng.
II. Thành phần cơ bản của mạng LAN
1. Mô hình OSI và TCP/IP
- Mô hình OSI (Open Systems Interconnection): Mô hình OSI được phát triển bởi ISO (International Organization for Standardization) nhằm chuẩn hóa cách thức các hệ thống mạng giao tiếp với nhau.
- Mô hình OSI gồm 7 tầng, từ tầng thấp nhất đến tầng cao nhất là:
+ Physical: Quy định về các kết nối vật lý, bao gồm cáp và các thiết bị truyền dẫn.
+ Data Link: Quản lý việc truyền dữ liệu giữa các thiết bị lân cận và phát hiện lỗi.
+ Network: Định tuyến dữ liệu qua các mạng khác nhau.
+ Transport: Quản lý việc truyền dữ liệu từ đầu cuối này đến đầu cuối khác, đảm bảo tính toàn vẹn của dữ liệu.
+ Session: Quản lý các phiên làm việc và đảm bảo các kết nối.
+ Presentation: Định dạng và mã hóa dữ liệu để nó có thể được đọc bởi các ứng dụng.
+ Application: Tầng gần gũi nhất với người dùng, nơi các ứng dụng mạng hoạt động.
- Mô hình TCP/IP: Là nền tảng của Internet và mạng LAN hiện đại.
- Mô hình này có 4 tầng:
+ Network Interface: Tương đương với tầng Vật lý và Liên kết dữ liệu trong mô hình OSI.
+ Internet: Tương đương với tầng Mạng của mô hình OSI, nơi giao thức IP hoạt động.
+ Transport: Bao gồm các giao thức TCP và UDP, quản lý việc truyền dữ liệu giữa các hệ thống.
+ Application: Tầng nơi các giao thức như HTTP, FTP, và DNS hoạt động.
2. Thiết bị mạng trong LAN
- Switch: Là thiết bị trung tâm trong mạng LAN, cho phép các thiết bị kết nối và trao đổi dữ liệu với nhau. Nó hoạt động bằng cách chuyển tiếp các gói tin tới các thiết bị đích dựa trên địa chỉ MAC.
- Router: Kết nối các mạng khác nhau và định tuyến dữ liệu giữa chúng. Trong mạng LAN, router thường được sử dụng để kết nối mạng nội bộ với Internet.
- Hub: Là một thiết bị kết nối đơn giản, gửi mọi dữ liệu nhận được đến tất cả các cổng khác mà không phân biệt đích đến. Hub ít được sử dụng hiện nay do thiếu tính thông minh so với Switch.
- NIC (Network Interface Card): Là một phần cứng cho phép máy tính kết nối với mạng. NIC có thể là một thẻ cắm trong máy tính hoặc một thiết bị tích hợp trong bo mạch chủ.
3. Các loại cáp mạng
- Cáp UTP (Unshielded Twisted Pair): Cáp UTP là loại cáp mạng phổ biến nhất, thường được sử dụng trong các mạng LAN. Nó có cấu trúc dây xoắn đôi để giảm thiểu nhiễu điện từ. Các chuẩn cáp phổ biến bao gồm CAT5, CAT5e, và CAT6.
- Cáp STP (Shielded Twisted Pair): Cáp STP tương tự cáp UTP nhưng có thêm lớp bảo vệ chống nhiễu. Nó thường được sử dụng trong các môi trường có nhiễu điện từ cao như các nhà máy công nghiệp.
- Cáp quang (Fiber Optic): Cáp quang sử dụng ánh sáng để truyền dữ liệu, cho phép truyền tải với tốc độ cao và khoảng cách xa. Nó thường được sử dụng trong các mạng cần băng thông lớn và truyền tải dữ liệu với khoảng cách lớn, như mạng trục chính của các tổ chức lớn.
- Cách phân biệt giữa chúng:
+ Cáp UTP (Unshielded Twisted Pair): Gồm các cặp dây đồng xoắn lại với nhau, không có lớp che chắn bên ngoài.
+ Cáp STP (Shielded Twisted Pair): Tương tự cáp UTP nhưng có thêm lớp che chắn bằng lá kim loại hoặc lưới đồng để giảm nhiễu điện từ.
+ Cáp quang: Sử dụng sợi thủy tinh hoặc nhựa để truyền tín hiệu ánh sáng, không có dây đồng.
III. Mạng LAN Ethernet
1. Giới thiệu về Ethernet và chuẩn IEEE 802.3
- Khái niệm về Ethernet: Ethernet là một công nghệ mạng phổ biến được sử dụng trong các mạng LAN. Nó cho phép các thiết bị kết nối và truyền dữ liệu qua một môi trường chung. Ethernet sử dụng các khung dữ liệu (Ethernet Frame) để truyền tải dữ liệu giữa các thiết bị.
- Chuẩn IEEE 802.3: IEEE 802.3 là một chuẩn mạng do IEEE thiết lập, quy định cách thức hoạt động của Ethernet trong mạng LAN. Các phiên bản của chuẩn IEEE 802.3 đã được phát triển để hỗ trợ các tốc độ truyền dữ liệu cao hơn và các môi trường mạng khác nhau.
2. Các loại Ethernet
- Ethernet cơ bản: Ethernet cơ bản hoạt động với tốc độ 10 Mbps. Mặc dù tốc độ này không còn phổ biến trong các mạng hiện đại, nó vẫn là nền tảng của nhiều chuẩn Ethernet khác.
- Fast Ethernet: Fast Ethernet nâng cấp tốc độ lên 100 Mbps, và nó tương thích ngược với Ethernet cơ bản. Fast Ethernet thường được sử dụng trong các mạng yêu cầu tốc độ cao hơn.
- Gigabit Ethernet: Gigabit Ethernet cung cấp tốc độ 1 Gbps, cho phép truyền tải dữ liệu nhanh chóng và hiệu quả. Nó thích hợp cho các ứng dụng yêu cầu băng thông lớn như truyền video độ nét cao và sao lưu dữ liệu.
- Ethernet 10-Gigabit và các thế hệ sau: Ethernet 10-Gigabit cung cấp tốc độ 10 Gbps và thường được sử dụng trong các trung tâm dữ liệu và mạng doanh nghiệp lớn. Các thế hệ Ethernet sau như 40-Gigabit và 100-Gigabit Ethernet đã và đang được phát triển để đáp ứng nhu cầu truyền tải dữ liệu ngày càng tăng.
I. Tổng quan về hệ thống mạng
1. Định nghĩa và vai trò của hệ thống mạng
2. Các loại mạng cơ bản
3. Các thành phần chính của hệ thống mạng
II. Thành phần cơ bản của mạng LAN
1. Mô hình OSI và TCP/IP
2. Thiết bị mạng trong LAN
3. Các loại cáp mạng
III. Mạng LAN Ethernet
1. Giới thiệu về Ethernet và chuẩn IEEE 802.3
2. Các loại Ethernet
[CHAP 01] Tìm hiểu thành phần cơ bản của hệ thống mạng và mạng LAN Ethernet
I. Tổng quan về hệ thống mạng
1. Định nghĩa và vai trò của hệ thống mạng
- Hệ thống mạng là một tập hợp các thiết bị được kết nối với nhau để chia sẻ dữ liệu và tài nguyên, như máy tính, máy in, máy chủ, và các thiết bị khác. Mạng giúp người dùng trong cùng một hệ thống có thể truy cập và chia sẻ thông tin một cách nhanh chóng và hiệu quả.
- Lợi ích của hệ thống mạng:
- Chia sẻ tài nguyên: Người dùng có thể chia sẻ tài liệu, ứng dụng, và thiết bị ngoại vi (như máy in) với nhau.
- Tăng cường liên lạc: Hệ thống mạng cho phép gửi và nhận email, tin nhắn tức thì, và hội nghị truyền hình.
- Tăng hiệu quả công việc: Giúp các nhân viên và nhóm làm việc cộng tác dễ dàng hơn, từ đó nâng cao năng suất.
- Mạng LAN (Local Area Network) là một hệ thống mạng cục bộ, thường được sử dụng trong một khu vực giới hạn như văn phòng, tòa nhà, hoặc khuôn viên trường học. Mạng LAN cho phép các thiết bị như máy tính, máy in, và máy chủ kết nối với nhau để chia sẻ tài nguyên và dữ liệu.
Đặc điểm:
Phạm vi nhỏ (dưới 1 km).
Tốc độ truyền dữ liệu cao.
Chi phí thiết lập thấp.
- Mạng WAN (Wide Area Network) kết nối các mạng LAN khác nhau với nhau qua khoảng cách lớn, thường qua các thành phố, quốc gia, hoặc thậm chí toàn cầu. Mạng WAN có thể sử dụng nhiều phương tiện truyền dẫn như cáp quang, vệ tinh, hoặc đường truyền thuê riêng.
- Đặc điểm:
+ Phạm vi lớn (hàng trăm km đến toàn cầu).
+ Tốc độ truyền dữ liệu thường chậm hơn mạng LAN.
+ Chi phí thiết lập và vận hành cao.
- Mạng MAN (Metropolitan Area Network) kết nối các mạng LAN trong một khu vực đô thị hoặc một thành phố. Nó có phạm vi trung bình, lớn hơn mạng LAN nhưng nhỏ hơn mạng WAN.
- Đặc điểm:
+ Phạm vi từ vài km đến vài chục km.
+ Được sử dụng chủ yếu trong các khu đô thị, trường học, hoặc khuôn viên lớn.
3. Các thành phần chính của hệ thống mạng
- Thiết bị đầu cuối bao gồm các thiết bị như máy tính cá nhân, máy chủ, máy in, điện thoại IP, và các thiết bị khác mà người dùng có thể tương tác trực tiếp. Chúng là những điểm cuối cùng nhận hoặc gửi dữ liệu trong một hệ thống mạng.
Thiết bị kết nối mạng:
Router: Thiết bị dùng để kết nối các mạng khác nhau và định tuyến dữ liệu từ một mạng đến mạng khác.
Switch: Thiết bị dùng để kết nối các thiết bị trong một mạng LAN, cho phép chúng truyền dữ liệu trực tiếp với nhau.
Hub: Thiết bị cơ bản để kết nối nhiều thiết bị trong một mạng LAN, nhưng không thông minh như Switch và thường không được sử dụng nhiều trong các hệ thống hiện đại.
Cáp và kết nối không dây:
Cáp mạng: Bao gồm cáp UTP (Unshielded Twisted Pair), STP (Shielded Twisted Pair), và cáp quang, được sử dụng để truyền dữ liệu giữa các thiết bị.
Kết nối không dây (Wi-Fi): Cho phép các thiết bị kết nối với mạng mà không cần cáp vật lý, thường được sử dụng trong các mạng LAN nhỏ và gia đình.
Giao thức mạng: Các giao thức mạng như TCP/IP, HTTP, FTP, và DNS là những quy tắc và chuẩn mực để quản lý và đảm bảo việc truyền dữ liệu giữa các thiết bị trên mạng.
II. Thành phần cơ bản của mạng LAN
1. Mô hình OSI và TCP/IP
- Mô hình OSI (Open Systems Interconnection): Mô hình OSI được phát triển bởi ISO (International Organization for Standardization) nhằm chuẩn hóa cách thức các hệ thống mạng giao tiếp với nhau.
- Mô hình OSI gồm 7 tầng, từ tầng thấp nhất đến tầng cao nhất là:
+ Physical: Quy định về các kết nối vật lý, bao gồm cáp và các thiết bị truyền dẫn.
+ Data Link: Quản lý việc truyền dữ liệu giữa các thiết bị lân cận và phát hiện lỗi.
+ Network: Định tuyến dữ liệu qua các mạng khác nhau.
+ Transport: Quản lý việc truyền dữ liệu từ đầu cuối này đến đầu cuối khác, đảm bảo tính toàn vẹn của dữ liệu.
+ Session: Quản lý các phiên làm việc và đảm bảo các kết nối.
+ Presentation: Định dạng và mã hóa dữ liệu để nó có thể được đọc bởi các ứng dụng.
+ Application: Tầng gần gũi nhất với người dùng, nơi các ứng dụng mạng hoạt động.
- Mô hình TCP/IP: Là nền tảng của Internet và mạng LAN hiện đại.
- Mô hình này có 4 tầng:
+ Network Interface: Tương đương với tầng Vật lý và Liên kết dữ liệu trong mô hình OSI.
+ Internet: Tương đương với tầng Mạng của mô hình OSI, nơi giao thức IP hoạt động.
+ Transport: Bao gồm các giao thức TCP và UDP, quản lý việc truyền dữ liệu giữa các hệ thống.
+ Application: Tầng nơi các giao thức như HTTP, FTP, và DNS hoạt động.
2. Thiết bị mạng trong LAN
- Switch: Là thiết bị trung tâm trong mạng LAN, cho phép các thiết bị kết nối và trao đổi dữ liệu với nhau. Nó hoạt động bằng cách chuyển tiếp các gói tin tới các thiết bị đích dựa trên địa chỉ MAC.
- Router: Kết nối các mạng khác nhau và định tuyến dữ liệu giữa chúng. Trong mạng LAN, router thường được sử dụng để kết nối mạng nội bộ với Internet.
- Hub: Là một thiết bị kết nối đơn giản, gửi mọi dữ liệu nhận được đến tất cả các cổng khác mà không phân biệt đích đến. Hub ít được sử dụng hiện nay do thiếu tính thông minh so với Switch.
- NIC (Network Interface Card): Là một phần cứng cho phép máy tính kết nối với mạng. NIC có thể là một thẻ cắm trong máy tính hoặc một thiết bị tích hợp trong bo mạch chủ.
3. Các loại cáp mạng
- Cáp UTP (Unshielded Twisted Pair): Cáp UTP là loại cáp mạng phổ biến nhất, thường được sử dụng trong các mạng LAN. Nó có cấu trúc dây xoắn đôi để giảm thiểu nhiễu điện từ. Các chuẩn cáp phổ biến bao gồm CAT5, CAT5e, và CAT6.
- Cáp STP (Shielded Twisted Pair): Cáp STP tương tự cáp UTP nhưng có thêm lớp bảo vệ chống nhiễu. Nó thường được sử dụng trong các môi trường có nhiễu điện từ cao như các nhà máy công nghiệp.
- Cáp quang (Fiber Optic): Cáp quang sử dụng ánh sáng để truyền dữ liệu, cho phép truyền tải với tốc độ cao và khoảng cách xa. Nó thường được sử dụng trong các mạng cần băng thông lớn và truyền tải dữ liệu với khoảng cách lớn, như mạng trục chính của các tổ chức lớn.
- Cách phân biệt giữa chúng:
+ Cáp UTP (Unshielded Twisted Pair): Gồm các cặp dây đồng xoắn lại với nhau, không có lớp che chắn bên ngoài.
+ Cáp STP (Shielded Twisted Pair): Tương tự cáp UTP nhưng có thêm lớp che chắn bằng lá kim loại hoặc lưới đồng để giảm nhiễu điện từ.
+ Cáp quang: Sử dụng sợi thủy tinh hoặc nhựa để truyền tín hiệu ánh sáng, không có dây đồng.
III. Mạng LAN Ethernet
1. Giới thiệu về Ethernet và chuẩn IEEE 802.3
- Khái niệm về Ethernet: Ethernet là một công nghệ mạng phổ biến được sử dụng trong các mạng LAN. Nó cho phép các thiết bị kết nối và truyền dữ liệu qua một môi trường chung. Ethernet sử dụng các khung dữ liệu (Ethernet Frame) để truyền tải dữ liệu giữa các thiết bị.
- Chuẩn IEEE 802.3: IEEE 802.3 là một chuẩn mạng do IEEE thiết lập, quy định cách thức hoạt động của Ethernet trong mạng LAN. Các phiên bản của chuẩn IEEE 802.3 đã được phát triển để hỗ trợ các tốc độ truyền dữ liệu cao hơn và các môi trường mạng khác nhau.
2. Các loại Ethernet
- Ethernet cơ bản: Ethernet cơ bản hoạt động với tốc độ 10 Mbps. Mặc dù tốc độ này không còn phổ biến trong các mạng hiện đại, nó vẫn là nền tảng của nhiều chuẩn Ethernet khác.
- Fast Ethernet: Fast Ethernet nâng cấp tốc độ lên 100 Mbps, và nó tương thích ngược với Ethernet cơ bản. Fast Ethernet thường được sử dụng trong các mạng yêu cầu tốc độ cao hơn.
- Gigabit Ethernet: Gigabit Ethernet cung cấp tốc độ 1 Gbps, cho phép truyền tải dữ liệu nhanh chóng và hiệu quả. Nó thích hợp cho các ứng dụng yêu cầu băng thông lớn như truyền video độ nét cao và sao lưu dữ liệu.
- Ethernet 10-Gigabit và các thế hệ sau: Ethernet 10-Gigabit cung cấp tốc độ 10 Gbps và thường được sử dụng trong các trung tâm dữ liệu và mạng doanh nghiệp lớn. Các thế hệ Ethernet sau như 40-Gigabit và 100-Gigabit Ethernet đã và đang được phát triển để đáp ứng nhu cầu truyền tải dữ liệu ngày càng tăng.
Attachments
Last edited:
