---

Mục lục
I. Mạng cơ bản
1.1. Mạng là gì?
1.2. Các thành phần cơ bản
II. Mạng LAN Ethernet
2.1. Cấu trúc mạng Ethernet
2.2. Các Phiên Bản Ethernet
2.3. Lợi ích của mạng LAN ethernet
III. Kết luận

---

I. Mạng cơ bản

1.1. Mạng là gì?


- Mạng là một tập hợp các thiết bị truyền dữ liệu và các hệ thống đầu cuối ( như các máy tính, các server, . . . ) được kết nối với nhau để có thể truyền thông được với nhau. Một mạng có thể truyền tải qua nó rất nhiều loại dữ liệu khác nhau từ nhiều ứng dụng khác nhau của các đối tượng khác nhau. Mạng có quy mô lớn và sử dụng rộng rãi toàn cầu

Ví dụ trên (hình 1.1) có nhiều đối tượng khác nhau kết nối vào Internet để có thể trao đổi dữ liệu với nhau. Các đối tượng này có thể là:
+ Một người dùng tại nhà truy nhập mạng thông qua một kết nối Internet
+ Một người dùng di động đang sử dụng Laptop, Smartphone, máy tính bảng . . . truy nhập Wifi vào Internet
+ Trụ sở chính ( Headquaters ) và các chi nhánh ( Branch Office ) của một doanh nghiệp kết nối mạng để chia sẽ thông tin và vận hành các công việc của mình.

1.2. Các thành phần cơ bản

Một hệ thống mạng cơ bản nhất có thể bao gồm:
- Các PC đầu cuối: Các máy tính cá nhân hoạt động như là điểm truy nhập đầu cuối, gửi và nhận dữ liệu về cho người dùng
- Các kết nối: Mỗi kết nối được tạo thành từ nhiều thành phần để cho phép truyền dữ liệu từ thiết bị này đến thiết bị kia. Một số thành phần cơ bản của một kết nối:
+ Card mạng (NIC - Network Interface Card): Chuyển dữ liệu được tạo ra từ các ứng dụng trên PC thành định dạng có thể truyền đi được trên kết nối mạng. Bên cạnh card mạng có dây, PC cũng có thể sử dụng card mạng không dây để truyền nhận dữ liệu Wifi.
+ Phương tiện truyền dẫn (Network Media): Như cáp mạng hoặc sống không dây cho phép truyền đi các tính hiệu từ một thiết bị mạng đến thiết bị khác.
+ Các đầu cuối (Connector): Kết cuối một đường truyền có dây, cho phép giao tiếp giữa đường truyền với NIC card của PC loại đầu nối được sử dụng rộng rãi nhất trong các mạng máy tính nội bộ (LAN - Local Area Network) ngày nay là đầu nối RJ45

a) Phương tiện truyền dẫn (Transmission Media)
+ Cáp Ethernet (Ethernet Cable): Cáp Ethernet là loại cáp được sử dụng phổ biến nhất trong mạng LAN, dùng để kết nối các thiết bị với nhau thông qua cổng Ethernet.
+ Cáp quang (Fiber Optic Cable): Cáp quang truyền dữ liệu dưới dạng ánh sáng, cho phép truyền tải dữ liệu với tốc độ cao và khoảng cách xa hơn so với cáp Ethernet.
+ Sóng Wi-Fi: Wi-Fi là phương thức truyền dẫn không dây, sử dụng sóng vô tuyến để kết nối các thiết bị trong một khu vực nhất định.

b) Thiết bị mạng
- Một số thiết bị mạng đơn giản:
Router
+ Chức năng: Router là thiết bị chịu trách nhiệm định tuyến các gói dữ liệu giữa các mạng khác nhau. Nó xác định con đường tối ưu để dữ liệu đi từ nguồn đến đích và có thể kết nối nhiều mạng với nhau, bao gồm mạng nội bộ (LAN) và mạng diện rộng (WAN).
+ Ứng dụng: Router thường được sử dụng để kết nối mạng gia đình hoặc doanh nghiệp với Internet.

Switch
+ Chức năng: Switch kết nối các thiết bị trong cùng một mạng LAN, cho phép chúng giao tiếp trực tiếp với nhau. Switch hoạt động ở lớp liên kết dữ liệu (Layer 2) của mô hình OSI, chuyển các gói dữ liệu đến đúng thiết bị đích dựa trên địa chỉ MAC.
+ Ứng dụng: Được sử dụng trong các mạng văn phòng hoặc trung tâm dữ liệu để kết nối các máy tính, máy in, và các thiết bị khác.

Modem
+ Chức năng: Modem (Modulator-Demodulator) là thiết bị chuyển đổi tín hiệu số từ thiết bị thành tín hiệu tương tự để truyền qua đường dây điện thoại hoặc cáp quang, và ngược lại.
+ Ứng dụng: Thường được sử dụng để kết nối mạng nội bộ (LAN) với nhà cung cấp dịch vụ Internet (ISP).

Access Point
+ Chức năng: Access Point là thiết bị tạo ra một mạng không dây (Wi-Fi) cho phép các thiết bị không dây (như điện thoại, máy tính xách tay) kết nối với mạng LAN.
+ Ứng dụng: Thường được sử dụng trong mạng không dây của các văn phòng, nhà ở hoặc các khu vực công cộng để mở rộng phạm vi sóng Wi-Fi.

Firewall
+ Chức năng: Firewall là một hệ thống bảo mật mạng theo dõi và kiểm soát lưu lượng mạng ra vào dựa trên các quy tắc bảo mật được xác định trước. Nó có thể ngăn chặn các cuộc tấn công từ các Attacker, Firewall có thể là phần cứng, phần mềm, hoặc kết hợp cả hai.
+ Ứng dụng: Được sử dụng để bảo vệ mạng khỏi các mối đe dọa từ bên ngoài, như hacker và phần mềm độc hại.

Load Balancer
+ Chức năng: Load Balancer phân phối lưu lượng mạng hoặc khối lượng công việc giữa nhiều máy chủ để đảm bảo không có máy chủ nào bị quá tải, giúp tối ưu hiệu suất và độ tin cậy của hệ thống.
+ Ứng dụng: Được sử dụng trong các hệ thống mạng lớn như trung tâm dữ liệu hoặc các trang web có lưu lượng truy cập cao.

Hub
+ Chức năng: Hub là một thiết bị kết nối nhiều thiết bị mạng trong một mạng LAN, nhưng không thông minh như switch. Hub gửi dữ liệu đến tất cả các cổng, khiến các thiết bị phải lọc dữ liệu không cần thiết.
+ Ứng dụng: Hub ngày nay ít được sử dụng hơn do hiệu quả kém so với switch.

c) Các giao thức mạng - Sương sống của Internet
- Giao thức mạng (Network protocol) là một tập hợp các quy tắc, quy định và tiêu chuẩn định nghĩa cách thức các thiết bị trên mạng truyền thông tin với nhau. Các giao thức mạng đảm bảo rằng dữ liệu được gửi từ một thiết bị có thể đến đúng thiết bị đích và được hiểu đúng cách.
- Giao thức mạng hoạt động tương tự như một ngôn ngữ chung giữa các thiết bị trong mạng, giúp chúng có thể "giao tiếp" với nhau dù có thể có các loại phần cứng, hệ điều hành, hoặc phần mềm khác nhau.
- Một vài loại giao thức mạng phổ biến như:
+ HTTP/HTTPS: Giao thức truyền siêu văn bản, được sử dụng chủ yếu để duyệt web.
+ TCP/IP: Giao thức kiểm soát truyền dẫn và giao thức Internet, là nền tảng của Internet.
+ FTP: Giao thức truyền tệp, cho phép chuyển các tập tin qua mạng.
+ SMTP/POP3/IMAP: Các giao thức liên quan đến việc gửi và nhận email.
+ DNS: Giao thức dịch tên miền thành địa chỉ IP
+ . . .

II. Mạng LAN Ethernet

2.1. Cấu trúc mạng Ethernet
- Một số cấu trúc cơ bản:
a) Star Topology
+ Đặc điểm: Tất cả các thiết bị trong mạng được kết nối trực tiếp với một thiết bị trung tâm, thường là một switch hoặc hub. Dữ liệu được truyền từ thiết bị gửi đến trung tâm, sau đó trung tâm chuyển tiếp đến thiết bị đích.
+ Ưu điểm: Dễ dàng quản lí và xử lí sự cố, nếu một thiết bị gặp sự cố, các thiết bị khác vẫn hoạt động bình thường
+ Nhược điểm: Nếu thiết bị trung tâm (hub hoặc switch) gặp sự cố, toàn bộ mạng có thể ngừng hoạt động.

b) Bus Topology
+ Đặc điểm: Tất cả các thiết bị được kết nối với một dây cáp chính duy nhất. Tín hiệu từ một thiết bị được truyền dọc theo cáp chính và đến tất cả các thiết bị khác.
+ Ưu điểm: Dễ dàng cài đặt và tiết kiệm chi phí cáp.
+ Nhược điểm: Khó mở rộng khi mạng lớn hơn. Nếu dây cáp chính bị hỏng, toàn bộ mạng sẽ ngừng hoạt động.

c) Ring Topology
+ Đặc điểm: Các thiết bị được kết nối theo một vòng khép kín, mỗi thiết bị được kết nối với hai thiết bị khác, tạo thành một vòng. Dữ liệu di chuyển theo một hướng vòng tròn, từ thiết bị này sang thiết bị khác.
+ Ưu điểm: Dễ dàng quản lý luồng dữ liệu.
+ Nhược điểm: Nếu một kết nối bị lỗi, toàn bộ mạng có thể ngừng hoạt động, trừ khi có cơ chế bảo vệ vòng (dual-ring topology).

d) Mesh Topology
+ Đặc điểm: Mỗi thiết bị trong mạng có kết nối trực tiếp với một số hoặc tất cả các thiết bị khác. Điều này tạo ra nhiều đường đi cho dữ liệu, giúp tăng cường độ tin cậy và khả năng chịu lỗi của mạng.
+ Ưu điểm: Độ tin cậy cao vì nếu một kết nối bị lỗi, dữ liệu vẫn có thể được truyền qua các đường khác.
+ Nhược điểm: Chi phí cao do số lượng kết nối nhiều. Cấu hình phức tạp.

e) Tree Topology
+ Đặc điểm: Là sự kết hợp giữa cấu trúc hình sao và cấu trúc dạng bus. Mạng được sắp xếp theo cấu trúc phân cấp giống như một cây, với một gốc (thiết bị trung tâm) và các nhánh nhỏ dần ra.
+ Ưu điểm: Dễ mở rộng và quản lý. Phù hợp với các mạng lớn có phân cấp rõ ràng.
+ Nhược điểm: Nếu gốc của cây gặp sự cố, các nhánh phụ thuộc sẽ bị ảnh hưởng.

f) Hybrid Topology
+ Đặc điểm: Là sự kết hợp của hai hoặc nhiều kiểu cấu trúc mạng khác nhau, tận dụng ưu điểm của mỗi kiểu để đáp ứng nhu cầu cụ thể của mạng.
+ Ưu điểm: Linh hoạt và có thể tùy chỉnh theo yêu cầu.
+ Nhược điểm: Cấu hình phức tạp và chi phí có thể cao.

2.2. Các phiên bản Ethernet
- Ethernet truyền thống (10 Mbps): Đây là phiên bản đầu tiên của Ethernet, truyền dữ liệu với tốc độ 10 Mbps.
- Fast Ethernet (100 Mbps): Nâng cấp từ Ethernet truyền thống, Fast Ethernet hỗ trợ tốc độ lên đến 100 Mbps.
- Gigabit Ethernet (1 Gbps): Đây là phiên bản hiện đại, cho phép truyền dữ liệu với tốc độ 1 Gbps.
- 10 Gigabit Ethernet (10 Gbps): Được sử dụng trong các môi trường yêu cầu tốc độ rất cao, như trong các trung tâm dữ liệu.

2.3. Lợi ích của mạng LAN Ethernet
Mạng LAN Ethernet mang lại nhiều lợi ích đáng kể, bao gồm:
+ Tốc độ cao: Ethernet cung cấp tốc độ truyền dữ liệu từ 10 Mbps đến 10 Gbps, đáp ứng nhu cầu của hầu hết các ứng dụng hiện nay.
+ Độ tin cậy: Với khả năng kiểm tra lỗi và khả năng khôi phục dữ liệu bị mất, Ethernet đảm bảo dữ liệu được truyền tải chính xác.
+ Khả năng mở rộng: Mạng LAN Ethernet có thể dễ dàng mở rộng khi nhu cầu sử dụng tăng lên, chỉ cần thêm thiết bị kết nối vào mạng.

III. Kết luận

Việc hiểu rõ các thành phần cơ bản của hệ thống mạng, đặc biệt là mạng LAN Ethernet, là nền tảng quan trọng để xây dựng và quản lý một hệ thống mạng hiệu quả. Mạng LAN Ethernet, với tính linh hoạt, khả năng mở rộng và độ tin cậy cao, đã trở thành tiêu chuẩn phổ biến trong hầu hết các môi trường doanh nghiệp và gia đình. Bằng cách nắm vững cấu trúc và nguyên lý hoạt động của mạng Ethernet, cũng như hiểu rõ về các phiên bản khác nhau của Ethernet, bạn sẽ có thể thiết kế, triển khai và duy trì một hệ thống mạng phù hợp với nhu cầu cụ thể của mình