Mạng máy tính là gì? Chắc hẳn bất cứ ai đang học tập hoặc làm việc trong lĩnh vực công nghệ CNTT sẽ cần phải biết tới khái niệm này. Hiện nay, với sự phát triển mạnh mẽ của công nghệ, mạng máy tính đã trở thành 1 phần không thể thiếu trong đời sống, công việc, xã hội, trong hầu hết các tổ chức, doanh nghiệp. Về cơ bản, mạng máy tính là 1 hệ thống nhiều máy tính và các thiết bị khác nhau được kết nối lại. Tuy nhiên không phải ai cũng hiểu rõ thế nào là mạng máy tính? Nó có lợi ích gì? Có những loại mạng máy tính nào?
Trong bài viết này, Tip Công Nghệ sẽ giúp bạn hiểu rõ khái niệm mạng máy tính là gì? lợi ích và phân loại mạng máy, và các kiến thức chi tiết liên quan tới hệ thống mạng máy tính. Cùng đọc ngay nhé!
1. Mạng máy tính là gì?
Mạng máy tính (tiếng Anh là Computer Network) là một hệ thống mạng kỹ thuật số được sử dụng để kết nối các máy tính độc lập lại với nhau, nhờ đó các máy tính có thể giao tiếp và chia sẻ thông tin (dữ liệu, ứng dụng) và tài nguyên qua lại với nhau. Các máy tính trong hệ thống mạng máy tính được liên kết với nhau thông qua các thiết bị kết nối mạng và phương tiện truyền thông (như: các giao thức mạng, môi trường truyền dẫn: cáp mạng, kết nối không dây, sóng radio, sóng vô tuyến) theo một cấu trúc nhất định nào đó. Việc tích hợp máy tính và các thiết bị khác nhau cho phép người dùng giao tiếp dễ dàng hơn.
Sau khi kết nối được thiết lập, các giao thức truyền thông như TCP/IP, SMTP và HTTP được sử dụng để trao đổi dữ liệu giữa các thiết bị được nối mạng. Phạm vi của mạng máy tính có thể ở trong cùng một phòng, một tòa nhà, một thành phố hoặc trên phạm vi toàn cầu.
Dễ hiểu thì mạng máy tính là một hệ thống kết nối có từ 02 máy tính (như: máy tính xách tay, máy tính để bàn, máy chủ, điện thoại thông minh, máy tính bảng) trở lên và có thể gồm một loạt các thiết bị IoT hiện đại (như: máy ảnh, khóa cửa, chuông cửa, tủ lạnh, hệ thống âm thanh/hình ảnh, bộ điều nhiệt và cảm biến khác nhau), được kết nối lại với nhau qua các đường truyền mạng. Chức năng của mạng máy tính nhằm giúp các thiết bị có thể chia sẻ tài nguyên, truy cập vào dữ liệu từ xa, trao đổi dữ liệu giữa các máy tính trong hệ thống trở nên dễ dàng hơn mà không cần phải sử dụng các thiết bị hỗ trợ từ bên ngoài như thẻ nhớ, USB, đĩa mềm, CD Rom,…và cung cấp các dịch vụ như: email, truy cập mạng Internet, truyền tải file.
Theo định nghĩa mạng máy tính từ Wikipedia:
“Mạng máy tính là mạng viễn thông kỹ thuật số cho phép các nút mạng chia sẻ tài nguyên. Trong các mạng máy tính, các thiết bị máy tính trao đổi dữ liệu với nhau bằng các kết nối (liên kết dữ liệu) giữa các nút. Các liên kết dữ liệu này được thiết lập qua cáp mạng như dây hoặc cáp quang hoặc phương tiện không dây như Wi-Fi.”
Theo khái niệm từ Amazon:
“Kết nối mạng máy tính đề cập đến các thiết bị điện toán được kết nối với nhau để có thể trao đổi dữ liệu và chia sẻ tài nguyên với nhau. Những thiết bị kết nối mạng này sử dụng một hệ thống quy tắc, được gọi là giao thức truyền thông, để truyền thông tin qua các công nghệ vật lý hoặc không dây.”
Ví dụ đầu tiên về mạng máy tính là Mạng Cơ quan Dự án Nghiên cứu Nâng cao. Mạng chuyển mạch gói này được tạo ra vào cuối những năm 1960 bởi ARPA, một cơ quan của Bộ Quốc phòng Hoa Kỳ.
Mạng máy tính có thể nhỏ như 2 máy tính xách tay được kết nối qua cáp Ethernet hoặc quy mô phức tạp như Internet – một hệ thống mạng máy tính toàn cầu.
Mạng máy tính ở thời điểm ban đầu được sử dụng để truyền dữ liệu qua đường dây điện thoại. Nó bị hạn chế về mặt ứng dụng thương mại cũng như khoa học. Nhờ sự ra đời của Internet, mạng máy tính đã trở thành một phần không thể thiếu đối với các doanh nghiệp. Những giải pháp mạng máy tính ngày nay không chỉ dừng lại ở khả năng kết nối mà còn đóng vai trò rất quan trọng với quá trình chuyển đổi kỹ thuật số và thành công của doanh nghiệp. Những khả năng cơ bản của mạng máy tính đã trở nên dễ lập trình hơn, tự động cũng như tính bảo mật cao hơn.
>> Xem thêm: Mạng GAN là gì?
2. Các thành phần chính của mạng máy tính
Mạng máy tính là 1 phần quan trọng trong lĩnh vực công nghệ thông tin. Trong đó, Internet chính là 1 loại mạng máy tính phổ biến nhất hiện nay. Mạng máy tính bao gồm những thành phần nào?
Nếu bạn không biết các thành phần của mạng máy tính là gì?
Câu trả lời: Một hệ thống mạng máy tính sẽ bao gồm những thành phần cơ bản sau:
- Thiết bị kết nối mạng: hay còn gọi là thiết bị mạng (Network Devices)/ nút mạng (Nodes), là thành phần gồm các thiết bị điện toán dùng để kết nối các máy tính lại thành 1 hay nhiều mạng máy tính. Tùy vào quy mô, phân loại mạng máy tính mà thiết bị mạng gồm: modem, card mạng, router, switch, bridge, hub mạng, gateway,…
- Môi trường truyền dẫn: hay phương tiện truyền dẫn (Links) là kênh vật lý dùng để kết nối các máy tính và các thiết bị mạng trong một mạng máy tính nhất định. Môi trường truyền dẫn gồm những loại: cáp xoắn, cáp đồng trục, cáp quang, cáp Ethernet, tín hiệu Wi-Fi, các thiết bị kết nối không dây bộ phát sóng vô tuyến, sóng điện từ, sóng hồng ngoại, sóng truyền qua vệ tinh,… Ví dụ phổ biến nhất về liên kết không dây bao gồm các vệ tinh truyền thông, mạng di động và phổ trải rộng công nghệ và vô tuyến.
- Thiết bị đầu cuối (Terminal Equipment): là thành phần rất quan trọng của mạng máy tính. Nó là 1 thiết bị phần cứng hoặc phần mềm nằm ở điểm đầu hoặc điểm cuối trong hệ thống mạng máy tính, được kết nối với nhau qua các thiết bị mạng hoặc môi trường truyền dẫn. Ví dụ: máy tính cá nhân PC, laptop, máy tính bảng Tablet, máy fax, máy in, máy quét, máy chủ, USB, thiết bị thu phát Bluetooth, laptop, điện thoại di động, thiết bị cầm tay PDA,…
- Giao thức truyền thông (Protocol): là bộ quy tắc trao đổi dữ liệu, thông tin giữa các thiết bị nhận và thiết bị truyền dữ liệu trong cùng 1 hệ thống mạng máy tính qua các kênh truyền thông. Tất cả các nút trên mạng phải tuân theo giao thức để truyền thông tin. Các dữ liệu trao đổi có thể là Intranet, Internet, LAN (Local Area Network),… Nhờ có giao thức truyền thông mà các nút mạng có thể liên kết với nhau để trao đổi thông tin. Với mỗi loại giao thức mạng, dữ liệu gửi đi sẽ có phương thức định dạng dữ liệu riêng. Ví dụ các giao thức mạng: IP, TCP/IP, HTTP, FTP, SMTP, HTTPS, IEEE 802, các tiêu chuẩn di động,…
- Phần mềm kết nối mạng: tương tự như môi trường truyền dẫn, phần mềm kết nối là các ứng dụng hay chương trình được cài đặt ở trên các thiết bị đầu cuối, cho phép các máy tính trao đổi thông tin, chia sẻ dữ liệu qua môi trường truyền không dây. Ví dụ: phần mềm của hệ điều hành, phần mềm tường lửa Firewall, phần mềm chống virus, phần mềm máy chủ,…
- Tài nguyên mạng: tập hợp những dữ liệu, thông tin được chia sẻ trên mạng như: file, phần mềm, ổ đĩa, tài liệu, tệp tin,…
Trên đây là các thành phần quan trọng cơ bản nhất để 1 hệ thống mạng máy tính hoạt động hiệu quả.
3. Lợi ích của mạng máy tính
Ngày nay, mạng máy tính không còn quá xa lạ với mọi người và đang dần trở thành 1 phần tất yếu trong cuộc sống con người. Mạng máy tính rất lý tưởng cho việc trao đổi thông tin nhanh chóng, dễ dàng và sử dụng hiệu quả các nguồn tài nguyên vô cùng tiện lợi.
Mạng máy tính có tác dụng gì? Dưới đây là những lợi ích nổi bật của việc sử dụng mạng máy tính:
- Chia sẻ tài nguyên: Các doanh nghiệp, tổ chức hay cá nhân thuộc mọi quy mô đều có thể sử dụng mạng máy tính để chia sẻ tài nguyên, dữ liệu, thông tin và tài sản quan trọng một cách tiện lợi, nhanh chóng. Các máy tính, thiết bị đầu cuối trong cùng một hệ thống mạng có thể sử dụng chung tài nguyên như: máy in, máy fax, máy tính thiết bị lưu trữ, webcam, máy quét và nhiều thiết bị khác. Mạng máy tính đặc biệt có lợi cho các tổ chức lớn hơn và có phạm vi hoạt động toàn cầu, vì họ có thể sử dụng một mạng chung duy nhất để kết nối với nhân viên của mình.
- Góp phần giúp doanh nghiệp phát triển, hiệu suất công việc tăng: nhờ có mạng máy tính mà doanh nghiệp có thể lưu trữ dữ liệu quan trọng ở một vị trí tập trung. Đồng thời doanh nghiệp cho phép các máy tính khác nhau trong cùng mạng dễ dàng truy xuất dữ liệu từ vị trí chính. Hơn nữa nhờ có mạng máy tính giúp các công ty, doanh nghiệp quảng cáo, giới thiệu và cung cấp sản phẩm ra ngoài phạm vị rộng.
- Linh hoạt: Mạng máy tính ngày nay cho phép mọi người sử dụng các phương pháp giao tiếp và chia sẻ tài nguyên linh hoạt dựa trên nhu cầu và sở thích của họ. Người dùng có thể dễ dàng chỉnh sửa, xem, sao chép các tệp trên máy tính khác trong cùng hệ thống mạng tương tự với máy tính của họ.
- Xóa bỏ rào cản địa lý: các máy tính ở các vị trí địa lý khác nhau vẫn có thể chia sẻ và trao đổi dữ liệu với nhau nhờ mạng máy tính. Nhờ có mạng máy tính, con người có thể kết nối, giao tiếp, làm việc cùng nhau ở bất cứ nơi đâu và trong mọi hoàn cảnh.
- Khả năng kết nối cao hơn: Nhờ mạng máy tính, mọi người có thể duy trì kết nối, giao tiếp và chia sẻ thông tin nhanh chóng và hiệu quả bất kể vị trí của họ đang ở đâu. Họ có thể dùng chat, video call, email,… để liên lạc từ xa 1 cách dễ dàng.
- Bảo mật cao và quản lý dữ liệu: Trong mạng máy tính, các dữ liệu được tập trung trên các máy chủ dùng chung. Điều này giúp cho người quản trị quản lý và bảo vệ tốt hơn các tài sản dữ liệu quan trọng của công ty so với khi lưu trữ trên máy tính cá nhân. Họ có thể thực hiện sao lưu dữ liệu thường xuyên và thực thi các biện pháp bảo mật, như: xác thực đa yếu tố trên tất cả các thiết bị.
- Khả năng lưu trữ: Hầu hết các tổ chức đều mở rộng quy mô theo thời gian và có rất nhiều dữ liệu cần lưu trữ. Mạng máy tính, đặc biệt là các mạng sử dụng công nghệ dựa trên đám mây, có thể lưu trữ lượng lớn dữ liệu và bản sao lưu trên một máy chủ từ xa tập trung mà mọi người đều có thể truy cập vào bất kỳ thời điểm nào.
- Truy cập thông tin, truyền thông, giải trí: Mạng máy tính, đặc biệt là Internet, cung cấp nhiều nguồn thông tin vô tận, giải trí khác nhau, từ chơi game đến nghe nhạc và xem phim, xem video trực tuyến, đọc báo, cập nhật tin tức hàng ngày. Mọi người có thể truy cập Internet để vào các website, cơ sở dữ liệu trực tuyến, tài nguyên giáo dục, thư viện số,… nhằm tìm kiếm thông tin, học tập, nghiên cứu, giải trí. Trên Internet cũng có nhiều mạng xã hội giúp chúng ta kết nối tương tác với bạn bè, người thân, cộng đồng.
- Tiết kiệm chi phí: khi dùng chung các thiết bị mạng, thiết bị ngoại vi sẽ giảm đi. Nhờ vậy mà chi phí đầu tư cũng sẽ giảm thiểu. Hơn nữa khi nhiều người dùng cùng sử dụng chung tài nguyên trong 1 mạng máy tính góp phần tăng hiệu quả, tối ưu phần chi phí chi trả.
Với những lợi ích trên, hy vọng bạn đã phần nào nắm được mạng máy tính là gì?
4. Cách thức hoạt động của mạng máy tính như thế nào?
Sau khi đã hiểu rõ những lợi ích của mạng máy tính, chúng ta hãy xem cơ chế hoạt động của mạng máy tính là như thế nào?
Mạng máy tính phải được thiết kế về mặt vật lý và logic theo cách sao cho các thành phần mạng cơ bản có thể giao tiếp với nhau. Cách bố trí mạng máy tính này được gọi là kiến trúc mạng máy tính. Mạng máy tính chỉ hoạt động bằng cách sử dụng các nút và liên kết. Thiết bị truyền dữ liệu được gọi đơn giản là nút. Ví dụ: Modem, Hub, Switch, Router, v.v,… trong khi các liên kết trong mạng máy tính có thể được coi là kết nối giữa 2 nút. Một số loại liên kết như dây cáp, cáp quang, WiFi, v.v,… Bất cứ khi nào mạng máy tính hoạt động, các nút có nhiệm vụ gửi và nhận dữ liệu thông qua các liên kết.
Mạng máy tính cung cấp một số bộ giao thức giúp tuân theo các quy tắc và giao thức để truyền tải thông tin giữa các thiết bị trong mạng. Các giao thức này cho phép các thiết bị giao tiếp qua lại với nhau. Mỗi thiết bị trên mạng sử dụng Giao thức Internet hoặc địa chỉ IP, một chuỗi số nhận dạng duy nhất một thiết bị và cho phép các thiết bị khác nhận ra thiết bị đó. Một số giao thức phổ biến gồm có: TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol), UDP (User Datagram Protocol), HTTP (Hypertext Transfer Protocol), FTP (File Transfer Protocol), SMTP (Simple Mail Transfer Protocol),…
Cách thức hoạt động của mạng máy tính dựa trên việc vận hành của nhiều thành phần. Một hệ thống mạng máy tính cơ bản được tạo thành từ các thiết bị mạng chuyên dụng như: bộ định tuyến Router, bộ chuyển mạch Switch, điểm truy cập Access Point,… kết nối các nút như máy tính, bộ định tuyến và bộ chuyển mạch bằng dây cáp mạng, cáp quang hoặc tín hiệu không dây. Những kết nối này cho phép các thiết bị trong mạng giao tiếp và chia sẻ thông tin cũng như tài nguyên.
- Thiết bị chuyển mạch (Switch) sẽ kết nối và bảo mật cho các thiết bị đầu cuối gồm máy tính, máy chủ, máy in, các thiết bị nối mạng khác của gia đình hoặc doanh nghiệp.
- Bộ định tuyến (Router) là thiết bị ảo hoặc vật lý giúp kết nối giữa các mạng khác nhau và hoạt động giống như 1 trung tâm điều phối. Bộ định tuyến phân tích dữ liệu và lựa chọn các tuyến đường tốt nhất để gửi dữ liệu đến vị trí đích cuối cùng. Bộ chuyển mạch kết nối các thiết bị và quản lý giao tiếp giữa các nút trong mạng, đảm bảo rằng các gói thông tin truyền qua mạng sẽ đến đích cuối cùng. Đồng thời nó cũng giúp bảo vệ thông tin khỏi các mối đe dọa bảo mật bên ngoài.
- Các thiết bị được gắn vào mạng máy tính sử dụng địa chỉ IP được phân giải thành tên máy chủ thông qua máy chủ hệ thống tên miền để liên lạc với nhau qua internet và trên các mạng máy tính khác. Một loạt các giao thức và thuật toán cũng được sử dụng để chỉ định việc truyền dữ liệu giữa các điểm cuối.
Cơ bản thì Switch và Router không giống nhau, 1 điểm khác biệt là cách chúng xác định các thiết bị đầu cuối. Bộ chuyển mạch Switch Layer 2 xác định thiết bị bằng địa chỉ MAC, trong khi bộ định tuyến Router Layer 3 xác định thiết bị bằng địa chỉ IP. Trong một mạng máy tính, địa chỉ MAC và địa chỉ IP dùng để xác định các thiết bị và kết nối mạng tương ứng.
- Địa chỉ MAC là một số duy nhất gán cho card mạng (Network Interface Card- NIC) và đã ghi sẵn trên thiết bị.
- Địa chỉ IP mạng là một số duy nhất để xác định kết nối mạng của thiết bị.
Ngày nay, hầu hết các Switch chuyển mạch hiện đại đều gồm 1 số cấp độ chức năng định tuyến.
5. Phân loại mạng máy tính hiện nay
6. Các mô hình mạng máy tính phổ biến nhất
7. Một số thuật ngữ hay dùng trong mạng máy tính
Tổng kết
Với những thông tin trên đây sẽ giúp cho bạn hiểu rõ về mạng máy tính là gì, nắm vững các kiến thức cơ bản về mạng máy tính như lợi ích của mạng máy tính, phân loại, cơ chế hoạt động, các thành phần chính. Từ đó các doanh nghiệp, tổ chức hay cá nhân có thể sử dụng mạng máy tính 1 cách hiệu quả trong đời sống, công việc. Nếu bạn muốn biết thêm thông tin chi tiết về mạng máy tính, hãy theo dõi Tip Công Nghệ để bổ sung thêm nhiều kiến thức bổ ích khác nữa nhé.
Cám ơn bạn rất nhiều vì đã đọc bài viết này của mình!
