Mạng máy tính là gì? Phân loại và lợi ích của mạng máy tính?

1. Mạng máy tính là gì? 

Mạng máy tính, một khái niệm phức tạp và thú vị, biểu thị sự kết nối và tương tác giữa nhiều máy tính khác nhau trong cùng một hệ thống. Tính chất quan trọng của mạng máy tính là việc các máy tính này được liên kết với nhau thông qua các thành phần như môi trường truyền dẫn và các giao thức mạng. Mục tiêu của mạng máy tính là tạo ra sự giao tiếp dễ dàng và chia sẻ tài nguyên giữa các máy tính, đồng thời cung cấp khả năng truy cập nhanh chóng đến dữ liệu nội bộ.

2. Phân loại của mạng máy tính:

Mạng máy tính, một cơ chế quan trọng trong việc kết nối và tương tác giữa các máy tính, đang được áp dụng rộng rãi và có ảnh hưởng sâu sắc đến nhiều khía cạnh trong cuộc sống và công việc hiện nay. Tuy vậy, chúng ta có thể đi sâu hơn vào khám phá bằng cách phân loại mạng máy tính thành hai dạng chính, mỗi dạng đều mang những đặc điểm và ứng dụng riêng biệt.

2.1. Phân loại theo chức năng:

Trong mạng máy tính, việc phân loại dựa trên chức năng giúp chúng ta hiểu rõ hơn về cách mà các thiết bị và máy tính tương tác với nhau. Cụ thể, có ba loại chính:

Mô hình Peer-to-Peer (P2P): Mô hình này còn được gọi là mạng hàng ngang, trong đó các thiết bị máy tính có vai trò tương đương nhau. Mỗi thiết bị đều có khả năng cung cấp tài nguyên trực tiếp cho các máy tính khác trong hệ thống. Nói cách khác, mọi thiết bị đều có khả năng chia sẻ và sử dụng tài nguyên.

Tuy nhiên, mô hình P2P không phù hợp cho các hệ thống quy mô lớn do tài nguyên có thể bị phân tán và bảo mật gặp khó khăn.

Mô hình Client-Server: Mô hình này có thể được gọi là mô hình khách-chủ. Trong mô hình này, một hoặc một số máy tính được chọn để thực hiện nhiệm vụ kiểm soát và cung cấp tài nguyên như dữ liệu, thiết bị, chương trình,… Được gọi là máy chủ (server). Các máy tính khác sẽ hoạt động như máy khách.

Máy chủ có trách nhiệm quản lý và cung cấp tài nguyên cho các máy khách, tạo ra môi trường chia sẻ tài nguyên và quản lý dữ liệu tập trung. Mô hình này thường được sử dụng trong các hệ thống có quy mô từ trung bình đến lớn.

Mô hình nền tảng website: Mạng máy tính không chỉ tồn tại trong môi trường nội bộ, mà còn mở rộng ra cả thế giới thông qua Internet. Mô hình này được gọi là mạng liên kết, cho phép người dùng truy cập nhiều tài khoản và thông tin trên toàn thế giới.

Người dùng chỉ cần thiết bị và kết nối Internet để có thể truy cập vào trình duyệt và thực hiện các hoạt động như chia sẻ dữ liệu, nhắn tin, xem phim, tìm kiếm thông tin… Mô hình này mang lại sự linh hoạt và tiện lợi trong việc truy cập thông tin và giao tiếp.

2.2. Phân loại theo mô hình kết nối:

Mạng máy tính có thể được phân loại dựa trên mô hình kết nối thành bốn dạng chính, mỗi dạng mang những đặc điểm riêng biệt và phù hợp với các mục tiêu và quy mô sử dụng khác nhau. Dưới đây là sự phân loại chi tiết:

Mạng LAN (Local Area Network): Mạng LAN, hay còn gọi là mạng cục bộ, thường áp dụng trong các phạm vi diện tích nhỏ như văn phòng, lớp học, hộ gia đình. Trong mạng LAN, các thiết bị máy tính gần nhau về vị trí và tạo ra một mạng nội bộ cho phép chia sẻ tài nguyên và dữ liệu.

Một số yếu tố cần thiết cho việc thiết lập mạng LAN:

– NIC (Network Interface Card): Đây là card giao tiếp mạng được cài đặt trên máy tính để kết nối với mạng.

– Thiết bị truyền thông: Các thiết bị truyền thông có thể là cáp mạng (dây cáp) hoặc kết nối không dây.

Mạng LAN có thể có nhiều hình thức như mạng một chiều (bus topology), mạng vòng (ring topology), hay mạng nhiều chiều (star topology) tùy theo cấu trúc và yêu cầu sử dụng.

Mạng WAN (Wide Area Network): Mạng WAN kết hợp nhiều mạng LAN và cho phép truyền tín hiệu và dữ liệu trên khoảng cách xa hơn. Các mạng LAN sẽ kết nối thông qua đường truyền cung cấp bởi các nhà cung cấp dịch vụ, phù hợp với phạm vi lớn như thành phố, quốc gia.

Mạng WAN thường có hiệu suất thấp hơn so với mạng LAN do khoảng cách truyền dẫn xa và thời gian trễ. Internet có thể được coi là một dạng mạng WAN lớn nhất trải dài toàn cầu.

Mạng Intranet: Mạng Intranet là một hệ thống mạng nội bộ mở rộng cho phép người dùng truy cập và chia sẻ thông tin mà không cần sự can thiệp từ bên ngoài. Điểm đặc biệt của Intranet là nó kết hợp cả ba loại mạng: LAN, WAN và MAN.

Mạng Intranet thường được sử dụng trong các tổ chức, công ty, trường học để tạo ra môi trường nội bộ tiện ích cho việc trao đổi thông tin và làm việc nhóm.

Mạng SAN (Storage Area Network): Mạng SAN là hệ thống lưu trữ dựa trên mạng, cho phép truyền dữ liệu với tốc độ cực cao giữa máy chủ và các thiết bị lưu trữ. Mạng SAN thường được trang bị tính năng dự phòng và khả năng kết nối xa lên đến 10km.

Với hiệu suất tối ưu và chi phí duy trì thấp, mạng SAN đã trở thành lựa chọn phổ biến cho nhiều doanh nghiệp và tổ chức.

3. Lợi ích của mạng máy tính:

Mạng máy tính, một khía cạnh quan trọng của cuộc sống hiện đại, cung cấp nhiều lợi ích quan trọng và tiện ích cho cá nhân và tổ chức. Dưới đây là một cái nhìn chi tiết hơn về những lợi ích quan trọng mà hệ thống mạng máy tính mang lại:

– Tạo môi trường mạng chia sẻ: Mạng máy tính tạo ra một môi trường cho phép người dùng chia sẻ tài nguyên và thông tin chung như tập tin, dữ liệu, chương trình. Bất kỳ ai cũng có thể chia sẻ tài liệu của mình với những người khác, tạo điều kiện cho sự hợp tác và làm việc nhóm hiệu quả.

– Mức độ tin cậy được nâng cao: Mạng máy tính cho phép các chương trình và dữ liệu hoạt động trên nhiều máy tính khác nhau. Điều này tạo ra tính tin cậy cao hơn, vì khi một máy tính gặp sự cố, người dùng có thể truy cập thông tin từ các máy tính khác.

– Hiệu suất công việc tăng: Chia sẻ mạng dữ liệu giữa các máy tính giúp điều chỉnh thông tin cần thiết. Việc này giúp tiết kiệm thời gian và tăng cường khả năng lưu trữ và quản lý dữ liệu.

– Độ bảo mật cao: Dữ liệu được lưu trữ qua mạng máy tính thường an toàn hơn so với lưu trữ trên máy tính cá nhân. Việc có thể thay thế máy tính một cách dễ dàng giúp đảm bảo tính bảo mật cho dữ liệu.

– Tiết kiệm chi phí: Chia sẻ các thiết bị mạng giúp giảm thiểu chi phí đầu tư và duy trì. Sự chia sẻ mạng giữa nhiều người dùng giúp giảm chi phí tổng cộng.

– Tối ưu hóa việc sử dụng phần mềm và tài liệu: Mạng máy tính cho phép truy cập và chia sẻ chương trình dữ liệu từ xa, tạo điều kiện cho trao đổi thông tin và tài liệu nhanh chóng và thuận tiện.

– Khả năng truy cập từ xa và linh hoạt: Mạng máy tính cho phép người dùng truy cập vào dữ liệu và thông tin từ bất kỳ nơi đâu có kết nối mạng. Điều này tạo sự linh hoạt và tiện ích trong việc làm việc từ xa.

– Tạo ra phần mềm ứng dụng: Mạng máy tính cung cấp khả năng truy cập và chia sẻ chương trình dữ liệu từ xa. Điều này giúp trong việc tạo ra và phát triển phần mềm ứng dụng, cũng như tăng khả năng truy cập thông tin và dữ liệu mọi lúc mọi nơi.

Tóm lại, mạng máy tính đã tạo ra sự thay đổi lớn trong cách chúng ta làm việc, giao tiếp và chia sẻ thông tin. Các lợi ích của nó kéo dài từ việc tăng hiệu suất công việc đến việc tạo ra môi trường làm việc linh hoạt và tiện ích.

4. Cách thức hoạt động của mạng máy tính:

Mạng máy tính hoạt động dựa trên một hệ thống phức tạp của các thiết bị và công nghệ để kết nối các máy tính và thiết bị khác nhau. Dưới đây là một cái nhìn chi tiết hơn về cách mạng máy tính hoạt động:

– Thiết bị cốt lõi của mạng: Hệ thống mạng được xây dựng với sự tham gia của các thiết bị cốt lõi như bộ định tuyến, thiết bị chuyển mạch và điểm truy cập. Các thiết bị này đóng vai trò quan trọng trong việc định tuyến và chuyển mạch dữ liệu giữa các thiết bị trong mạng.

– Bộ định tuyến và chuyển mạch: Bộ định tuyến là thiết bị quản lý và điều phối dữ liệu trong mạng bằng cách xác định đường đi tối ưu cho dữ liệu để đảm bảo nó đến đúng đích một cách nhanh chóng và an toàn. Đối với mạng lớn hơn hoặc kết nối với các mạng khác, bộ định tuyến cũng xác định cách để dữ liệu được chuyển tiếp qua các mạng khác.

– Điểm truy cập: Điểm truy cập là thiết bị cho phép máy tính và các thiết bị di động kết nối không dây vào mạng. Chúng tạo ra một vùng phủ sóng không dây và chấp nhận các thiết bị kết nối thông qua Wi-Fi. Điểm truy cập giúp mở rộng phạm vi kết nối mạng và cung cấp sự linh hoạt cho người dùng di động.

– Công tắc kết nối: Công tắc kết nối (switch) chơi một vai trò quan trọng trong việc chuyển mạch dữ liệu giữa các thiết bị trên cùng một mạng. Chúng xác định đích đến của dữ liệu dựa trên địa chỉ MAC (Media Access Control) của thiết bị, đảm bảo rằng dữ liệu chỉ đi đến thiết bị mục tiêu.

– Mối quan hệ giữa bộ định tuyến và công tắc: Bộ định tuyến và công tắc là hai phần quan trọng của hệ thống mạng. Công tắc tập trung vào việc kết nối nội bộ trong mạng, trong khi bộ định tuyến tập trung vào việc kết nối các mạng khác nhau và định tuyến dữ liệu giữa chúng.