Router là gì? Cấu tạo, chức năng, nguyên lý hoạt động của Router

Router là gì? Cấu tạo, chức năng và nguyên lý hoạt động của Router như thế nào? Rất nhiều người biết tới Router như là 1 phần công nghệ quan trọng, nhất là hệ thống mạng không dây Wifi trong gia đình. Nhưng họ lại chưa hiểu biết thực sự về chúng.

Bài viết sau đây của Tip Công Nghệ sẽ giúp bạn hiểu rõ chi tiết hơn về thiết bị Router rất quan trọng trong hệ thống mạng Internet này cũng như các loại router phổ biến hiện nay.

Mục lục bài viết

1. Router là gì?

Router hay tiếng Việt là thiết bị định tuyến, bộ định tuyến là một thiết bị mạng có chức năng phân phối địa chỉ IP (Internet Protocol) và chuyển tiếp các gói dữ liệu giữa các mạng máy tính hoặc thiết bị mạng trong mạng máy tính đến đúng các thiết bị đầu cuối End user devices.

Router có thể kết nối một hoặc nhiều mạng LAN và mạng WAN với nhau, giúp tăng hiệu suất và tăng tính bảo mật cho mạng. Dễ hiểu hơn, Router là thiết bị dùng để chia sẻ Internet từ nhà cung cấp mạng tới các thiết bị khác trong cùng 1 lớp mạng của hệ thống mạng gia đình, doanh nghiệp. Mỗi thiết bị kết nối với router sẽ được gán cho 1 địa chỉ IP khác nhau và duy nhất trong mạng nội bộ.

Theo định nghĩa Router từ Wikipedia:

“Bộ định tuyến, thiết bị định tuyến (tiếng Anh: router) là thiết bị mạng chuyển tiếp gói dữ liệu giữa các mạng máy tính. Bộ định tuyến thực hiện các chức năng định hướng lưu lượng trên Internet. Dữ liệu được gửi qua internet, chẳng hạn như trang web hoặc email, ở dạng gói dữ liệu. Một gói tin thường được chuyển tiếp từ một bộ định tuyến đến một bộ định tuyến khác thông qua các mạng cấu thành liên mạng (ví dụ: Internet) cho đến khi nó đến nút mạng.”

Bạn cần biết rằng, dữ liệu trên mạng Internet sẽ được gửi đi dưới dạng gói. Giải thích một cách dễ hiểu hơn, bạn có thể hình dung Router giống như thiết bị đảm nhiệm việc “điều khiển giao thông” hoặc như một “nhân viên giao hàng” hay “bưu cục giao hàng“. Nó sẽ điều chỉnh, chỉ đảm các tuyến đường đi để làm sao cho gói dữ liệu đi đúng đường và tới đúng địa chỉ đích/ địa chỉ nhận. Quá trình chuyển tiếp các gói dữ liệu từ đích A (nơi xuất phát) tới đích B (đích đến) được gọi là quá trình định tuyến của Router. Router có nhiệm vụ cần phải tối ưu quá trình này bằng cách xác định tuyến đường đi ngắn nhất làm sao cho gói dữ liệu được chuyển tới đích nhanh gọn, chính xác nhất.

>> Xem thêm: Thiết bị mạng là gì?

2. Router Wifi là gì?

Router Wifi hay Wireless Router, bộ định tuyến wifi là một thiết bị mạng cho phép người dùng kết nối với mạng Internet và chia sẻ kết nối này cho nhiều thiết bị khác thông qua sử dụng sóng Wifi. Router Wifi hiểu đơn giản là thiết bị giúp biến mạng có dây thành mạng không dây nhanh chóng.

Router Wifi chính là loại Router phổ biến nhất hiện nay hay thường gọi là cục phát Wi-Fi. Router wifi thực ra là 1 Router nhưng nó có thêm khả năng phát sóng wifi, tạo một mạng Wifi riêng, giúp cho các thiết bị điện tử như: máy tính, điện thoại, máy tính bảng tablet, laptop, smart tivi, v.v,… có thể dễ dàng kết nối với nhau và truy cập vào mạng Internet mà không cần phải cắm dây cáp mạng. Bên cạnh phát Wi-Fi thì Router Wifi cũng có khả năng kết nối các thiết bị thông qua cổng LAN.

Sử dụng bộ phát Router wifi giúp cung cấp 1 mạng wifi tiện lợi cho người dùng, đáp ứng các nhu cầu truy cập vào Internet để làm việc, giải trí, xem phim, chơi game và các nhu cầu công việc online hàng ngày khác.

Một số thương hiệu Router wifi dân dụng tốt và phát sóng mạnh được ưa chuộng hiện nay như: Router Wifi TP-Link, Router Wifi Totolink, Router Wifi Linksys,…

3. Cấu tạo của Router, Router Wifi là gì?

Cấu tạo của bộ định tuyến Router là gì? Mỗi dòng bộ định tuyến Router Wifi sẽ có thiết kế khác nhau tùy thuộc vào hãng sản xuất nhằm cạnh tranh, thu hút khách hàng cũng như cải thiện tốc độ phát sóng tốt hơn.

Tuy nhiên về cơ bản tổng quan thì một thiết bị Router wifi đều bao gồm các đặc điểm chính không thể thiếu sau đây:

Cổng WAN (WAN port): thường số lượng là 1 cổng port WAN có màu xanh hoặc vàng, đôi khi gọi là cổng Internet Port. Nhiệm vụ của cổng WAN là kết nối với modem mạng để giúp truy cập Internet từ nhà cung cấp dịch vụ Internet ISP (Internet Service Provider), tạo ra 1 lớp mạng riêng, cấp phát dải địa chỉ IP theo Default Gateway. Nếu không có cổng WAN thì bạn sẽ không có kết nối Internet, trừ trường hợp sử dụng dữ liệu di động từ sim 3G/ 4G thì sẽ không cần cổng WAN. Ở 1 số thiết bị Router chuyên dụng có thể có tới 2 cổng WAN.
Cổng LAN (LAN port): thường các dòng Router hiện nay có số lượng từ 2 cổng mạng LAN (mạng cục bộ) trở lên. Cổng mạng LAN của Router nhằm kết nối từ modem chính đến các thiết bị đầu cuối như: máy tính PC, laptop, tivi,… để sử dụng mạng Internet thông qua dây cáp mạng Ethernet. Nghĩa là ví dụ bạn dùng máy tính bàn muốn kết nối Internet thì cần cắm dây mạng vào cổng LAN của Router, đồng thời cổng WAN của Router kết nối với modem mạng từ ISP. Tốc độ truyền mạng của cổng LAN đa dạng có nhiều loại với tốc độ khác nhau: 10/100Mbps (Fast Ethernet), 10/100/1000Mbps (Gigabit Ethernet),… đáp ứng được tốc độ truyền tải cao.
Ăng-ten: Ăng-ten trên Router wifi thường có 2 loại là ăng-ten ngoài và ăng-ten ngầm. Phổ biến hiện nay là loại Router có anten ngoài (râu) để phát sóng Wifi, số lượng ăng-ten càng nhiều thì độ phát sóng Wi-fi càng mạnh.
Cổng cắm điện cấp nguồn Power, Jack cắm nguồn DC.
Các loại đèn tín hiệu LED hiển thị trạng thái: đèn WPS, đèn 2.4GHz/ 5GHz, đèn Internet, đèn Power…
1 số nút: Reset Button.
Cổng USB (tùy loại).
Khe cắm sim micro phát sóng 3G/4G (tùy loại).

Ngoài các bộ phận chính cổng kết nối LAN, WAN, ăng-ten, Router còn gồm các bộ phận khác bên trong như:

Bộ nhớ RAM, ROM.
Bộ vi xử lý CPU, bộ IC nhận và giải mã, xử lý tín hiệu ra vào.
Bộ xử lý nguồn Power Supply.
Khối truyền tín hiệu cổng LAN.
Anten thu phát nhận tín hiệu và phát tín hiệu.
Biến áp cảm ứng.

>> Xem thêm: Mạng WAN là gì? Mạng LAN là gì?

4. Nguyên lý hoạt động của Router Wifi là gì?

Bộ định tuyến Router hoạt động như thế nào? Router hoạt động như một thiết bị chuyển mạch của mạng, làm nhiệm vụ chuyển tiếp dữ liệu giữa các máy tính hoặc thiết bị mạng khác nhau. Router sử dụng các thuật toán định tuyến Routing để xác định đường đi tốt nhất cho quá trình truyền tải dữ liệu từ nguồn đến đích.

Để một thiết bị định tuyến Router wifi hoạt động được và có thể phát sóng WiFi trong khu vực sử dụng của gia đình hoặc không gian bất kỳ, Router cần được kết nối qua lại tới thiết bị đầu cuối trong mạng theo thứ tự cơ bản: Internet <=> Modem <=> Router <=> User.

Dưới đây là nguyên lý hoạt động của một Router wifi mà bạn cần nắm rõ:

Đầu tiên, thiết bị Router Wifi cần kết nối với 1 Modem mạng qua dây cáp mạng LAN (cáp RJ45). Modem này sẽ được kết nối với đường truyền dịch vụ Internet của các nhà cung cấp mạng ISP (Viettel, FPT, VNPT, CMC,…). Router sẽ cho phép modem và các thiết bị trong mạng truyền dữ liệu từ vị trí này sang vị trí khác.
Giữa Router và modem kết nối thông qua dùng dây cáp mạng được nối từ cổng LAN ở trên modem chính thông qua các cổng WAN hoặc LAN trên Router (tùy chế độ hoạt động mà bạn cần dùng).
Hầu hết các thiết bị trong hệ thống mạng sẽ có một địa chỉ IP riêng biệt, nhờ địa chỉ IP mà Router có thể truyền tín hiệu cũng như định tuyến đường đi của gói dữ liệu trong môi trường Internet một cách chính xác nhất.
Router wifi có nhiệm vụ gửi các packet (gói tin) giữa 2 hoặc nhiều hệ thống mạng Network với nhau. Router wifi là 1 điểm phát sóng wifi để các thiết bị điện tử như: điện thoại thông minh, máy tính bảng, tivi, laptop có thể kết nối Internet và lẫn nhau thông qua sóng wifi.

Hiểu đơn giản hơn, khi nhận được 1 gói tin thì Router sẽ đọc địa chỉ IP để xác định địa chỉ đích đến. Đồng thời nó sẽ dùng các bảng định tuyến để có thể xác định tuyến đường đi thích hợp nhất cho gói dữ liệu. Sau khi đã xác định được tuyến đường đi tối ưu, gói dữ liệu sẽ được thông qua các bước nhảy bằng bảng chuyển tiếp để chuyển tới đúng địa chỉ IP đích.

Nhờ cơ chế hoạt động này mà thời gian truyền dữ liệu trong Router wifi được thực hiện trong 1 khoảng thời gian rất ngắn, giảm thiểu đáng kể thời gian, không làm chậm, gián đoạn đường truyền hay ngắt kết nối khi dùng dịch vụ Internet, từ đó nâng cao trải nghiệm sử dụng mạng Internet.

Bạn đang thắc mắc? Có khi nào gói dữ liệu bị gửi nhầm địa chỉ không?

Câu trả lời là KHÔNG. Router đã gán địa chỉ IP cục bộ cho các thiết bị trên mạng, mỗi thiết bị đều có một địa chỉ IP riêng và duy nhất, vì thế việc gửi nhầm hoặc bị thất lạc gói dữ liệu trong mạng là rất khó.

Để bạn có thể dễ hình dung hơn:

Ví dụ: Nhà bạn nằm ở một vùng ngoại ô rộng lớn và không có địa chỉ số nhà cụ thể. Khi một ai đó muốn gửi một bưu phẩm (gói dữ liệu) về nhà bạn, vì không có địa chỉ số nhà cụ thể nên rất khó để gói bưu phẩm đó về tới đúng nhà bạn. Thay vì thế, người ta sẽ gửi đến một bưu cục quản lý (router) ở khu vực của bạn, sau đó bưu cục này (router) nắm được địa chỉ của nhà bạn nên mới gửi hàng về nhà cho bạn chính xác.

Ngày nay, Modem và Router thường được nhà sản xuất tích hợp chung trên cùng một thiết bị gọi là cục Wifi. Cục Wifi này có thể cắm trực tiếp vào dây cáp quang mà nhà mạng đã cung cấp cho bạn. Tuy nhiên thì sản phẩm này vẫn còn nhiều hạn chế về khả năng phát Wifi. Do đó để tối đa được lưu lượng băng thông, bạn nên sắm 1 router riêng.

>> Xem thêm: Switch là gì?

5. Chức năng của Router là gì?

Sau khi đã tìm hiểu rõ Router là gì? Router Wifi là gì? Bạn hãy cùng Tipcongnghe.com tìm hiểu về chức năng chính của thiết bị này nhé.

Chức năng chính của Router đó là dùng để kết nối các thiết bị với mạng Internet thông qua mạng có dây hoặc wifi (với loại Router Wifi). Từ đó người dùng điện thoại, máy tính bảng, máy tính bàn, laptop, tivi,… có thể truy cập vào mạng Internet để lướt web, xem phim, giải trí, làm việc, chơi game.

Router hoạt động bằng gửi các gói dữ liệu mạng giữa 2 hoặc nhiều mạng khác nhau từ 1 đến nhiều điểm đích đến cuối cùng. Đồng thời, Router cũng cho phép mạng cục bộ LAN có thể truyền dữ liệu giữa các mạng khác nhau.

Nhìn chung, chức năng của một router sẽ bao gồm:

Tạo ra mạng cục bộ (LAN).
Cho phép tất cả các thiết bị kết nối với Internet, chia sẻ kết nối Internet từ 1 thiết bị tới nhiều thiết bị.
Cho phép các thiết bị khác nhau kết nối với nhau.
Chạy tường lửa.
Xác định địa chỉ gửi thông tin từ thiết bị này sang thiết bị khác.
Lọc và chuyển tiếp gói tin.
Đảm bảo rằng thông tin đến được đích đã định.
Kết nối với VPN.
Router wifi giúp biến mạng có dây thành mạng wifi không dây.

>> Xem thêm: Mạng máy tính là gì?

6. Các loại Router phổ biến hiện nay

Hiện nay, các thiết bị router khá phổ biến ở cửa hàng điện tử bán thiết bị mạng hay các siêu thị thiết bị tin học. Tuy nhiên cũng có nhiều loại router khác nhau khiến bạn lựa chọn khó khăn hơn. Dưới đây là các loại router phổ biến nhất hiện nay bạn nên tham khảo để hiểu rõ trước khi chọn router phù hợp:

6.1. Wired router (Router có dây)

Wired router hay Router có dây là loại router dùng dây cáp mạng để kết nối trực tiếp tới các thiết bị cần sử dụng mạng. Ví dụ máy tính muốn truy cập mạng Internet thì cần cắm dây mạng vào Router. Thông thường loại router này sẽ có tối thiểu 2 cổng: 1 cổng để kết nối với Modem nhận gói dữ liệu Internet từ nhà cung cấp mạng. Cổng còn lại kết nối với các thiết bị cần dùng mạng. Trong quá trình hoạt động, router có dây được trang bị hệ thống tường lửa SPI để bảo mật.

6.2. Wireless router (router không dây)

Wireless router, Router không dây hay router wifi không dây là loại router có khả năng phát wifi thiết lập nên mạng cục bộ không dây (Wifi), nó vẫn thông qua dây cáp kết nối trực tiếp với modem để nhận các gói dữ liệu Internet.

Sau đó nó dùng hệ thống ăng ten để phân phối dữ liệu tới các thiết bị cần sử dụng mạng một cách chính xác. Hiện nay router không dây wifi là loại được dùng phổ biến nhất trong quy mô gia đình hoặc cá nhân.

6.3. Virtual router (Router ảo)

Virtual router hay router ảo là loại phần mềm hoặc dịch vụ được thiết kế có các chứ năng giống như 1 router thông thường. Khác với dòng router có dây và không dây, router ảo được ảo hóa trên nền tảng điện toán đám mây và phân phối ở dạng dịch vụ service.

Router ảo dùng giao thức dự phòng bộ định tuyến ảo (Virtual Router Redundancy Protocol – VRRP). Router ảo rất thích hợp với các doanh nghiệp có quy mô lớn và nhu cầu về mạng phức tạp. Đặc điểm của Router ảo là khả năng mở rộng dễ dàng, sử dụng thuận tiện, tính linh hoạt cao, chi phí đầu tư thấp.

6.4. Edge Router (Router cạnh)

Edge router (cạnh router hay bộ định tuyến cạnh, bộ định tuyến biên) hay gateway router, gateway là một loại router có dây hoặc không dây chuyên dụng nằm ở vị trí rìa hoặc ranh giới của mạng. Nó giúp đảm bảo phân phối kết nối giữa một mạng với các mạng bên ngoài, mạng diện rộng hoặc Internet.

Tuy nhiên nó không phân phối các gói dữ liệu trong cùng một mạng. Edge Router dùng Giao thức cổng biên ngoài – External Border Gateway Protocol (BGT) được sử dụng rộng rãi qua Internet để cung cấp kết nối với các mạng từ xa.

6.5. Core Router (Router lõi)

Core router hay bộ định tuyến lõi là loại router có dây hoặc không dây, được thiết kế để hoạt động trong đường trục hoặc lõi Internet. Core router chỉ phân phối dữ liệu internet trong cùng một mạng. Để hoàn thành vai trò này, Core router phải có khả năng hỗ trợ nhiều giao diện viễn thông với tốc độ cao nhất được sử dụng trong Internet lõi và phải có khả năng chuyển tiếp các gói IP ở tốc độ tối đa trên tất cả chúng.

Nó cũng phải hỗ trợ các giao thức định tuyến đang được sử dụng trong lõi. Bộ định tuyến lõi là một thiết bị hệ thống truyền thông máy tính và là xương sống của mạng, tức là thiết bị liên kết tất cả các thiết bị mạng. Nó cung cấp nhiều giao diện truyền dữ liệu nhanh. Từ “lõi” dùng để chỉ cấu trúc vật lý tổng thể của mạng.

6.6. Distribution Router (Router phân phối)

Distribution router hay tên gọi khác là interior router (bộ định tuyến nội mạng) là loại router nhận dữ liệu từ gateway (Edge Router) thông qua kết nối có dây và chúng gửi dữ liệu này đến người dùng cuối cùng thường thông qua mạng WiFi. Distribution router cũng có thể đóng vai trò như Edge router.

Ngoài các loại router trên còn có các loại khác như modem router, access router, brouter.

Tổng kết

Trên đây là toàn bộ các thông tin giúp bạn hiểu rõ thêm về thiết bị mạng Router WiFi, router là gì. Router hay bộ định tuyến là một trong các thiết bị mạng quan trọng nhất hiện nay.

Nếu bạn có thắc mắc gì hay chưa hiểu về bộ định tuyến Router, hãy liên hệ với Tipcongnghe.com để được chúng mình giải đáp rõ hơn nhé!