CCNA [Network - 1] Tìm hiểu về thành phần cơ bản của hệ thống mạng và mạng LAN Ethernet, về mô hình TCP/IP

Nam Việt · 13/03/2025

Hệ thống mạng máy tính đóng vai trò quan trọng trong việc kết nối và chia sẻ tài nguyên giữa các thiết bị. Trong bài viết này chúng ta sẽ cùng đi tìm hiểu về các thành phần cơ bản của hệ thống mạng, mạng LAN Ethernet cũng như tìm hiểu thông tin về mô hình TCP/IP - một mô hình kiến trúc nền tảng của mạng Internet.

Bài viết sẽ gồm hai phần chính:

Về các thành phần cơ bản hệ thống mạng, mạng LAN Ethernet
Về mô hình TCP/IP

1. Về các thành phần cơ bản hệ thống mạng, mạng LAN Ethernet

1.1. Các thành phần cơ bản trong hệ thống mạng
Một mô hình mạng điển hình thường gồm các thành phần chính như sau:
1.1.1. Thiết bị đầu cuối
Đây là các thiết bị vật lý kết nối và trao đổi thông tin với mạng máy tính. Một số ví dụ về các thiết bị đầu cuối là thiết bị di động, máy tính để bàn, máy tính cá nhân, thiết bị nhúng và máy chủ.

Hình 1. Thiết bị đầu cuối
1.1.2. Thiết bị mạng
Các thiết bị này giúp kết nối và quản lý lưu lượng trong mạng, các thiết bị này bao gồm:

Router (bộ định tuyến): Kết nối nhiều mạng với nhau, định tuyến lưu lượng giữa các mạng và cung cấp kết nối Internet cho các thiết bị trong mạng nội bộ.
Switch (bộ chuyển mạch): Kết nối các thiết bị trong cùng một mạng LAN, chuyển tiếp dữ liệu đến đúng thiết bị đích dựa trên địa chỉ MAC.
Access Point (điểm truy cập): Cung cấp kết nối không dây cho các thiết bị, mở rộng phạm vi mạng LAN.

Hình 2. Thiết bị mạng
1.1.3. Phương tiện truyền dẫn
Phương tiện truyền dẫn là các kênh vật lý hoặc không dây mà qua đó dữ liệu được truyền tải, có hai phương tiện phổ biến là:

Cáp Ethernet: Sử dụng trong kết nối có dây, đảm bảo tốc độ và độ ổn định cao.
Wi-Fi: Kết nối không dây, linh hoạt cho các thiết bị di động.

1.1.4. Giao thức mạng
Giao thức mạng là tập hợp các quy tắc quy định cách thức các thiết bị giao tiếp, có rất nhiều giao thức mạng khác nhau như giao thức Ethernet (IEEE 802.3), giao thức TCP, giao thức DHCP,....
1.2 Mạng LAN Ethernet
1.2.1 Khái niệm mạng LAN
Mạng LAN (Local Area Network) là một hệ thống mạng máy tính cho phép các thiết bị kết nối và giao tiếp với nhau để chia sẻ dữ liệu trong một khu vực giới hạn như văn phòng, nhà riêng hoặc trường học.
Mạng LAN có các đặc điểm riêng biệt so với các hệ thống mạng khác như:

Có giới hạn về mặt địa lý: thường chỉ phổ biến trong văn phòng, trường học, bệnh viện.... với bán kính hoạt động thấp.
Tốc độ truyền dữ liệu cao: có tốc độ khá cao từ 10 Mbps đến 1 Gbps và gần như không bị ảnh hưởng bởi nhiễu tín hiệu.
Do một tổ chức quản lý: thường do tổ chức, cá nhân quản lý. Tổ chức có thể thiết lập cấu hình bảo mật riêng, phân quyền truy cập, giám sát hoạt động và không phụ thuộc vào ISP.
Dùng kỹ thuật Ethernet hoặc Token Ring: hiện nay thường sử dụng chuẩn IEEE 802.3 và hoạt động theo mô hình CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection) để tránh xung đột dữ liệu. Kỹ thuật Token Ring hiện nay ít được sử dụng.
Các thiết bị thường dùng trong mạng là Repeater, Hub, Switch, Router, Bridge.

1.2.2 Cấu trúc mạng LAN Ethernet
Mạng LAN Ethernet thường có cấu trúc như sau:

Thiết bị đầu cuối: Máy tính, máy in, máy chủ và các thiết bị khác.
Switch: Kết nối các thiết bị trong mạng, chuyển tiếp dữ liệu dựa trên địa chỉ MAC.
Router: Kết nối mạng LAN với các mạng khác hoặc Internet, định tuyến lưu lượng giữa các mạng.
Cáp Ethernet: Phương tiện truyền dẫn chính trong mạng LAN có dây, đảm bảo tốc độ và độ ổn định cao.

1.2.3 Phương thức hoạt động của Ethernet
Ethernet hoạt động dựa trên nguyên tắc chuyển tiếp khung dữ liệu (frame) giữa các thiết bị trong mạng. Mỗi thiết bị được gán một địa chỉ MAC duy nhất, giúp xác định nguồn và đích của dữ liệu. Switch sử dụng địa chỉ MAC để chuyển tiếp dữ liệu đến đúng thiết bị, đảm bảo hiệu suất và giảm xung đột trong mạng.

Hình 3. Hệ thống mạng LAN

2. Về mô hình TCP/IP

2.1. Giới thiệu
Mô hình TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol) là nền tảng của mạng Internet, được thiết kế để tiêu chuẩn hóa cách các thiết bị giao tiếp với nhau qua mạng. Đây là một kiến trúc mở, giúp các hệ thống máy tính từ nhiều nhà cung cấp khác nhau có thể kết nối và truyền thông hiệu quả.
Mô hình TCP/IP gồm có 4 tầng, mỗi tầng có vai trò riêng biệt trong việc truyền tải dữ liệu từ nguồn tới đích.

Hình 4. Mô hình TCP/IP
2.2. Chi tiết các lớp trong mô hình TCP/IP
2.2.1 Lớp Ứng dụng (Application Layer)
Đây là lớp trên cùng trong mô hình TCP/IP, có chức năng kiểm soát các giao thức lớp cao, các chủ đề về trình bày, biểu diễn thông tin, mã hóa và điều khiển hội thoại. Đặc tả cho các ứng dụng phổ biến. Chủ yếu thông tin của lớp Ứng dụng là về các giao thức chạy trên nó.

Hình 5. Một số giao thức phổ biến trên Application Layer
2.2.2. Lớp Giao vận (Transport Layer)
Là lớp nằm dưới tầng Ứng dụng, cung cấp cơ chế truyền dữ liệu giữa các ứng dụng trên hai host khác nhau và thiết lập một cầu nối luận lý giữa các đầu cuối của mạng, giữa host truyền và host nhận.
Gồm hai giao thức chính:

TCP (Transmission Control Protocol): Kết nối tin cậy, có kiểm soát lỗi.
UDP (User Datagram Protocol): Không tin cậy nhưng nhanh hơn, phù hợp với ứng dụng thời gian thực.

2.2.3. Lớp Internet
Đây là lớp nằm dưới lớp Giao vận (Transport Layer), mục đích chính của lớp Internet là chọn đường đi tốt nhất xuyên qua mạng cho các gói dữ liệu di chuyển tới đích. Giao thức chính của lớp này là Internet Protocol (IP).

Hình 6. Một số giao thức phổ biến trên Internet Layer
2.2.4. Lớp Network Access
Đây là lớp dưới cùng, có tác dụng định ra các thủ tục để giao tiếp với phần cứng mạng và truy nhập môi trường truyền. Có nhiều giao thức khác nhau hoạt động tại lớp này như Ethernet, Fast Ethernet, ARP, Proxy ARP, Frame Relay ....

HanaLink · 18/03/2025

Cho mình hỏi, trong trường hợp bạn là quản trị viên của mạng LAN công ty, nhân viên trong công ty báo với bạn là máy tính của họ không kết nối Internet được thì bạn sẽ thực hiện các bước gì để kiểm tra và khắc phục sự cố cho nhân viên đó?

Nam Việt · 18/03/2025

HanaLink nói:
Cho mình hỏi, trong trường hợp bạn là quản trị viên của mạng LAN công ty, nhân viên trong công ty báo với bạn là máy tính của họ không kết nối Internet được thì bạn sẽ thực hiện các bước gì để kiểm tra và khắc phục sự cố cho nhân viên đó?

Sau khi tìm hiểu câu hỏi, em xin trả lời cho câu hỏi trên:
- Bước đầu tiên em thực hiện là xác định phạm vi sự cố: Em sẽ bắt đầu hỏi các nhân viên về lỗi cụ thể ( ví dụ như không có mạng hoàn toàn hay chỉ không thể truy cập được một số trang web cụ thể, có xuất hiện bất kỳ thông báo lỗi nào không,... ). Tiếp đến là xác nhận về phạm vi của sự cố có ảnh hưởng đến nhiều người không ( nếu ảnh hưởng đến nhiều nhân viên thì đó là sự cố hệ thống mạng, nếu chỉ một hoặc một số người bị thì có thể là vấn đề lỗi thiết bị và cấu hình ).
- Bước thứ hai, em sẽ tiến hành kiểm tra kết nối mạng trên máy của nhân viên. Bắt đầu với việc kiểm tra dây cáp mạng hoặc kết nối Wifi có vấn đề gì không. Tiếp đến là kiểm tra trạng thái kết nối bằng lệnh ipconfig (hoặc ifconfig) để xem DHCP Server có hoạt động bình thường không. Sau đó em sẽ thực hiện ping đến Router Gateway cũng như địa chỉ 8.8.8.8 để kiểm tra xem có lỗi trên Router không.
- Bước thứ ba, em thực hiện kiểm tra hệ thống mạng nội bộ. Lần lượt kiểm tra các thiết bị như Switch, Access Point, Router/Firewall và máy chủ DHCP.
- Bước thứ tư, em thực hiện kiểm tra kết nối ra Internet bằng cách kiểm tra log trong modem kết nối đến ISP. Hoặc sử dụng một thiết bị khác để truy cập mạng xem vấn đề là sự cố đến từ ISP hay sự cố do máy của nhân viên. Nếu vấn đề đến từ ISP thì em sẽ liên hệ đến họ để kiểm tra.
- Bước thứ năm, em sẽ thực hiện kiểm tra các phần mềm và các bảo mật như các phần mềm diệt virus, thử tắt tường lửa để kiểm tra. Kiểm tra xem nhân viên có sử dụng Proxy hay VPN không. Và kiểm tra về driver card mạng trên máy cũng như các cập nhật hệ điều hành.
- Bước cuối cùng, nếu tìm ra vấn đề và khắc phục được thì em sẽ liên hệ với nhân viên để kiểm tra lại. Nếu vấn đề trên ISP thì em sẽ liên hệ với nhà mạng rồi sau đó thông báo cho nhân viên về tình hình và thời gian dự kiến để khắc phục sự cố.

HanaLink · 18/03/2025

Nam Việt nói:
Sau khi tìm hiểu câu hỏi, em xin trả lời cho câu hỏi trên:
- Bước đầu tiên em thực hiện là xác định phạm vi sự cố: Em sẽ bắt đầu hỏi các nhân viên về lỗi cụ thể ( ví dụ như không có mạng hoàn toàn hay chỉ không thể truy cập được một số trang web cụ thể, có xuất hiện bất kỳ thông báo lỗi nào không,... ). Tiếp đến là xác nhận về phạm vi của sự cố có ảnh hưởng đến nhiều người không ( nếu ảnh hưởng đến nhiều nhân viên thì đó là sự cố hệ thống mạng, nếu chỉ một hoặc một số người bị thì có thể là vấn đề lỗi thiết bị và cấu hình ).
- Bước thứ hai, em sẽ tiến hành kiểm tra kết nối mạng trên máy của nhân viên. Bắt đầu với việc kiểm tra dây cáp mạng hoặc kết nối Wifi có vấn đề gì không. Tiếp đến là kiểm tra trạng thái kết nối bằng lệnh ipconfig (hoặc ifconfig) để xem DHCP Server có hoạt động bình thường không. Sau đó em sẽ thực hiện ping đến Router Gateway cũng như địa chỉ 8.8.8.8 để kiểm tra xem có lỗi trên Router không.
- Bước thứ ba, em thực hiện kiểm tra hệ thống mạng nội bộ. Lần lượt kiểm tra các thiết bị như Switch, Access Point, Router/Firewall và máy chủ DHCP.
- Bước thứ tư, em thực hiện kiểm tra kết nối ra Internet bằng cách kiểm tra log trong modem kết nối đến ISP. Hoặc sử dụng một thiết bị khác để truy cập mạng xem vấn đề là sự cố đến từ ISP hay sự cố do máy của nhân viên. Nếu vấn đề đến từ ISP thì em sẽ liên hệ đến họ để kiểm tra.
- Bước thứ năm, em sẽ thực hiện kiểm tra các phần mềm và các bảo mật như các phần mềm diệt virus, thử tắt tường lửa để kiểm tra. Kiểm tra xem nhân viên có sử dụng Proxy hay VPN không. Và kiểm tra về driver card mạng trên máy cũng như các cập nhật hệ điều hành.
- Bước cuối cùng, nếu tìm ra vấn đề và khắc phục được thì em sẽ liên hệ với nhân viên để kiểm tra lại. Nếu vấn đề trên ISP thì em sẽ liên hệ với nhà mạng rồi sau đó thông báo cho nhân viên về tình hình và thời gian dự kiến để khắc phục sự cố.

Cám ơn câu trả lời của bạn.