VI. Thiết bị mạng
Mạng máy tính là một hệ thống phức tạp, bao gồm nhiều thiết bị khác nhau làm việc cùng nhau để tạo ra và duy trì một môi trường truyền thông hiệu quả. Mỗi thiết bị mạng đóng vai trò quan trọng trong việc xử lý, quản lý và truyền dữ liệu trong mạng. Dưới đây là một số thiết bị mạng phổ biến:
1. Bộ định tuyến (Router)
Bộ định tuyến là thiết bị trung tâm trong hầu hết các mạng, đảm nhiệm vai trò kết nối và hướng dẫn lưu lượng giữa các mạng con khác nhau. Chúng quyết định đường đi tốt nhất cho dữ liệu thông qua bảng định tuyến và thường được sử dụng để kết nối mạng nội bộ với internet, đảm bảo rằng thông tin được chuyển đến đích một cách nhanh chóng và hiệu quả.
2. Bộ chuyển mạch (Switch)
Bộ chuyển mạch là thiết bị giúp thiết lập các mạng LAN (Mạng cục bộ) bằng cách kết nối nhiều thiết bị, như máy tính, máy in, và máy chủ. Chúng có khả năng gửi dữ liệu đến thiết bị đích cụ thể, tiết kiệm băng thông và nâng cao hiệu suất mạng.
3. Modem
Modem là thiết bị chuyển đổi dữ liệu giữa hai dạng, từ kỹ thuật số sang tương tự và ngược lại, cho phép kết nối internet thông qua đường dây điện thoại hoặc cáp. Chúng thường được sử dụng tại các hộ gia đình hoặc văn phòng để cung cấp kết nối internet ổn định.
4. Một số thiết bị mạng khác
Ngoài các thiết bị trên, còn có các thiết bị mạng khác như Hub (Cổng kết nối), Bridge (Cầu nối), Access Point (Điểm truy cập không dây), và Network Interface Cards (Thẻ mạng). Mỗi thiết bị trên đều có vai trò quan trọng và cần thiết trong việc đảm bảo sự ổn định và an toàn cho hệ thống mạng.
VII. Cấu trúc mạng - Mô hình mạng
1. Mô hình cấu trúc mạng (Network topology)
Mô hình cấu trúc mạng mô tả cách các thành phần trong một mạng máy tính - bao gồm nút, liên kết và thiết bị truyền dẫn - được kết nối với nhau. Cấu trúc này ảnh hưởng lớn đến hiệu suất, khả năng mở rộng, cũng như cách thức quản lý và bảo trì mạng. Dưới đây là một số loại mô hình cấu trúc mạng phổ biến:
Topology Bus
Trong topology bus, tất cả các thiết bị được kết nối với một dây dẫn trung tâm. Dữ liệu sẽ truyền đi trên dây dẫn này và mọi thiết bị có thể nhận dữ liệu.
Ưu điểm: Đơn giản và dễ cài đặt.
Nhược điểm: Nếu dây bus gặp vấn đề, toàn bộ mạng sẽ bị ảnh hưởng.
Topology Star
Tại topology star, các thiết bị được kết nối với một thiết bị trung tâm như switch hoặc hub. Mỗi thiết bị có một kết nối riêng với thiết bị trung tâm.
Ưu điểm: Dễ mở rộng và cách ly sự cố.
Nhược điểm: Nếu thiết bị trung tâm gặp sự cố, toàn bộ mạng sẽ bị gián đoạn.
Topology Ring
Tại topology ring, mỗi thiết bị được kết nối với hai thiết bị khác tạo thành một vòng kín, nơi dữ liệu di chuyển theo một hướng xác định.
Ưu điểm: Dễ quản lý và không có va chạm dữ liệu.
Nhược điểm: Nếu một thiết bị gặp sự cố, toàn bộ mạng có thể bị ảnh hưởng.
Một số loại topology khác
Ngoài ra còn có nhiều hình thức cấu trúc mạng khác như Mesh topology, Tree topology, với từng ưu và nhược điểm phù hợp với nhu cầu mạng. Lựa chọn mô hình cấu trúc hợp lý là rất quan trọng để đảm bảo hiệu suất và độ tin cậy của mạng.
2. Mô hình OSI (OSI Model)
Mô hình OSI (Open Systems Interconnection Model) là một mô hình lý thuyết mô tả các quy trình truyền thông trong một mạng máy tính. Được phát triển bởi Tổ chức Tiêu chuẩn hóa Quốc tế (ISO), mô hình OSI chia quá trình truyền thông mạng thành bảy tầng khác nhau. Mỗi tầng mô tả một phần khác nhau trong quy trình truyền thông.
- Tầng vật lý (Physical Layer): Quản lý việc truyền và tiếp nhận dữ liệu qua phương tiện vật lý, như cáp hoặc sóng radio.
- Tầng liên kết dữ liệu (Data Link Layer): Xử lý việc truyền dữ liệu giữa các nút và phát hiện lỗi có thể xảy ra.
- Tầng mạng (Network Layer): Quản lý việc định tuyến dữ liệu trong mạng toàn cầu.
- Tầng giao vận (Transport Layer): Đảm bảo dữ liệu được truyền đáng tin cậy và theo đúng thứ tự.
- Tầng phiên (Session Layer): Quản lý và duy trì kết nối giữa hai ứng dụng.
- Tầng trình bày (Presentation Layer): Dịch dữ liệu giữa định dạng mà ứng dụng nhận và định dạng mạng.
- Tầng ứng dụng (Application Layer): Cung cấp giao diện cho người dùng tương tác với các mạng.
Mô hình OSI không chỉ có giá trị giáo dục mà còn là nền tảng cho thiết kế và phát triển sản phẩm mạng, giúp các nhà phát triển hiểu rõ hơn về quá trình truyền thông.
VIII. Những yếu tố nhận diện duy nhất trong mạng
Trong môi trường mạng, việc nhận diện và xác định các thiết bị và nguồn thông tin là rất quan trọng để quản lý và bảo mật dữ liệu. Dưới đây là một số yếu tố nhận diện duy nhất giúp định danh mỗi thiết bị trong mạng:
1. Hostname
Hostname là chuỗi ký tự dùng để đặt tên cho một thiết bị trên mạng, giúp dễ dàng nhận diện và giao tiếp. Chúng thường được sử dụng trong việc kết nối mạng nội bộ hoặc quản lý server.
Để kiểm tra hostname của máy tính, người dùng có thể sử dụng lệnh hostname trong command line (hệ điều hành Windows).
2. Địa chỉ IP (IP Address)
Địa chỉ IP là số duy nhất định danh một thiết bị trong mạng. Có hai loại chính là IPv4 và IPv6. Địa chỉ IPv4 bao gồm 32 bit chia thành 4 nhóm, phân cách bằng dấu chấm, ví dụ: 192.168.1.1. Địa chỉ IPv6 có không gian lớn hơn và được sử dụng rộng rãi hơn trong tương lai.
Người dùng có thể kiểm tra địa chỉ IP bằng lệnh ipconfig trong command line (Windows).
3. Địa chỉ MAC (MAC Address)
Địa chỉ MAC là chuỗi số và chữ cái duy nhất gán cho thiết bị mạng, giữ nguyên và không thay đổi khi chuyến đến mạng khác. Ví dụ: 00:1A:2B:3C:4D:5E.
Để kiểm tra địa chỉ MAC, người dùng có thể sử dụng lệnh ipconfig/all (Windows).
4. Cổng (Port)
Cổng là một số nguyên âm dùng để xác định các dịch vụ hoặc ứng dụng trên một thiết bị. Các cổng thường được đánh số trong khoảng từ 1 đến 65535. Ví dụ: cổng 80 cho HTTP, cổng 443 cho HTTPS, và cổng 22 cho SSH.
Để xem các cổng đang sử dụng, người dùng có thể sử dụng lệnh netstat -a (Windows).
