Trong thời đại công nghệ phát triển mạnh mẽ hiện nay, chắc hẳn bạn đã nghe tới tên của các thiết bị công nghệ như Router, bộ phát wifi, Switch, Bridge, Modem hay Hub…. Nhưng liệu bạn có biết rõ thực sự chúng là gì, đóng vai trò gì trong hệ thống mạng máy tính hay không? Thiết bị mạng là sản phẩm đóng vai trò không thể thiếu trong cuộc sống, trong thời đại công nghệ 4.0 này – giúp kết nối đường truyền mạng Internet tới các máy tính, điện thoại,… trong văn phòng, gia đình.
Vậy thiết bị mạng là gì? Có những loại thiết bị mạng nào? Không để bạn chờ lâu nữa, cùng Tip Công Nghệ khám phá xem thiết bị mạng là gì, cấu tạo, chức năng và tìm hiểu về 12 loại thiết bị mạng cơ bản phổ biến nhất trong cuộc sống ngày nay.
1. Thiết bị mạng là gì?
Thiết bị mạng hay thiết bị kết nối mạng, thiết bị mạng máy tính (tiếng Anh là Network Device) là tập hợp các thiết bị dùng để kết nối 1 hoặc nhiều mạng LAN (Local Area Network – Mạng máy tính nội bộ) với nhau. Thiết bị mạng có khả năng kết nối được nhiều Segment lại với nhau. Số lượng Segment kết nối được bao nhiêu phụ thuộc vào số lượng cổng Port trên thiết bị đó cũng như trên các thiết bị sử dụng trong mạng.
Theo định nghĩa từ Wikipedia thì thiết bị mạng là:
“Networking hardware, also known as network equipment or computer networking devices, are electronic devices that are required for communication and interaction between devices on a computer network. Specifically, they mediate data transmission in a computer network. Units which are the last receiver or generate data are called hosts, end systems or data terminal equipment.”
Tạm dịch: “Phần cứng mạng hay còn gọi là thiết bị mạng hay thiết bị mạng máy tính là các thiết bị điện tử cần thiết để liên lạc và tương tác giữa các thiết bị trên mạng máy tính. Cụ thể, chúng làm trung gian truyền dữ liệu trong mạng máy tính. Các đơn vị là người nhận hoặc tạo ra dữ liệu cuối cùng được gọi là máy chủ, hệ thống đầu cuối hoặc thiết bị đầu cuối dữ liệu.”
Một định nghĩa khác về thiết bị mạng:
“Thiết bị mạng là phần cứng hoặc phần mềm giúp thiết lập và duy trì kết nối internet an toàn và hiệu quả. Các thiết bị này liên kết máy tính, điện thoại, máy in và các thiết bị tương thích internet khác với nhiều mạng khác nhau. Chúng cũng chặn dữ liệu nguy hiểm tiềm ẩn hoặc chặn người dùng truy cập vào mạng an toàn.”
Hiểu rõ hơn: thiết bị mạng là các thiết bị chuyên dụng nằm trên đường đi của dữ liệu/ thông tin, giúp dòng dữ liệu có thể truyền qua lại cho nhau giữa 2 phần mạng máy tính (Computer Network). Thiết bị mạng đóng vai trò là thành phần cơ bản tạo nên cơ sở hạ tầng mạng, mỗi loại có đặc điểm riêng biệt và đảm nhận vai trò khác nhau trong việc truyền tín hiệu Internet.
Đơn giản bạn có thể hiểu thiết bị mạng là các loại thiết bị công nghệ được sử dụng để kết hợp các máy tính lại thành 1 hay nhiều mạng máy tính. Nếu không có thiết bị mạng, bạn sẽ không thể tạo ra mạng kết nối truyền Internet trong hệ thống mạng LAN cho tòa nhà, văn phòng, cơ quan, tổ chức, trường học,…
Các thiết bị mạng phổ biến gồm có: Wifi, Router, Switch, Hub, Repeater, Firewall, Gateway, Bridge, USB wifi, bộ phát wifi 4G,…
>> Tìm hiểu: Mạng máy tính là gì?
> Tải miễn phí ngay Tài liệu CCNA tiếng Việt Full
2. Chức năng của thiết bị mạng là gì?
Để hiểu rõ hơn về thiết bị mạng là gì? chúng ta cần biết chức năng và vai trò của thiết bị mạng. Vai trò của thiết bị mạng trong doanh nghiệp là gì?
Là 1 thành phần thiết yếu trong hệ thống mạng, thiết bị mạng có chức năng rất quan trọng trong doanh nghiệp, văn phòng, cơ quan, tổ chức, tòa nhà thực hiện nhiệm vụ của từng loại theo mô hình OSI, bao gồm:
- Kết nối các máy tính để tạo thành 1 hệ thống mạng máy tính cơ bản, giúp các máy tính có thể kết nối, truyền tải, trao đổi thông tin dữ liệu với nhau dễ dàng, linh hoạt, an toàn, nhanh hơn, tốc độ cao hơn.
- Đảm bảo kết nối và truyền tín hiệu Internet ổn định, đường truyền nhanh, không chập chờn, lag rớt mạng,… để phục vụ nhu cầu sử dụng Internet trong cuộc sống, làm việc, học tập, giải trí hàng ngày trong gia đình, văn phòng.
- Cung cấp phạm vi truyền mạng Internet rộng, người sử dụng PC, laptop, điện thoại thông minh, máy tính bảng,… có thể kết nối vào Internet dễ dàng và nhanh chóng bất cứ khi nào. Mở rộng vùng phủ sóng mạng và khắc phục các hạn chế về tín hiệu.
- Kết nối các thiết bị đầu cuối như máy tính, máy in, điện thoại, laptop,… có thể trao đổi dữ liệu qua lại với nhau một cách ổn định, tốc độ nhanh, an toàn thông qua các kết nối liên kết dữ liệu được thiết lập nhờ card mạng, dây cáp mạng, cáp quang hay sóng Wifi hoặc giao thức mạng.
- Quản lý được số lượng người dùng kết nối mạng Internet, phục vụ cho nhu cầu của cuộc sống.
>> Xem thêm: Thiết bị đầu cuối là gì?
3. Tìm hiểu 12 loại thiết bị mạng phổ biến
Thiết bị mạng bao gồm những gì? Các thiết bị mạng có thể được phân loại theo vị trí và vai trò của nó trong mạng.Thiết bị mạng không dây và có dây được sử dụng để kết nối các thiết bị trong 1 hoặc nhiều mạng LAN lại với nhau giúp kết nối Internet tới người dùng. Để duy trì vận hành hệ thống mạng làm việc hiệu quả, bạn cần phải sử dụng các thiết bị mạng cơ bản.
Dưới đây là danh sách các loại thiết bị mạng cơ bản thường dùng trong hệ thống mạng gia đình và trong cơ sở hạ tầng mạng doanh nghiệp:
3.1. Router – Thiết bị định tuyến
Router hay còn gọi 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 máy tính hoặc thiết bị mạng trong mạng máy tính đến đúng các thiết bị đầu cuối End user devices thông qua 1 tiến trình gọi là định tuyến Routing. Router hoạt động ở lớp 3 trong mô hình OSI.
Router có 2 loại phổ biến là Router có dây dùng trong 1 mạng LAN nội bộ và Router không dây hay Router Wifi có thể phát wifi. Về cấu tạo, Router thường gồm 1 hoặc nhiều cổng mạng LAN, cổng WAN kết nối Internet, ăng ten phát sóng WiFi, các đèn tín hiệu, nút nhấn Reset,… Router Wifi phát sóng Wifi giúp các thiết bị nhận như điện thoại, máy tính, tivi, laptop,… có thể kết nối mạng qua sóng Wifi.
Cơ bản thì chức năng của Router gồm có 2 chức năng chính:
- Chuyển tiếp: router giúp truyền các gói tin dữ liệu giữa các thiết bị với nhau trong môi trường Internet từ các cổng đầu vào tới cổng đầu ra chính xác nhất. Dữ liệu có thể gửi từ máy tính này sang máy tính khác, điện thoại tới máy tính, máy tính đi tới Internet,…
- Định tuyến: quá trình bộ định tuyến xác định đường dẫn tốt nhất để đưa gói đến đích bằng các thuật toán khác nhau.
>> Xem thêm: Mạng WAN là gì? Router là gì?
3.2. Access Point – Điểm truy cập không dây
Access Point (AP) hay Điểm truy cập không dây là một thiết bị mạng có khả năng tạo ra WLAN – mạng cục bộ không dây. Access Point có thể tạo ra mạng cục bộ không dây hỗ trợ kết nối wifi cho số lượng user lớn tới vài trăm người. Access Point còn có chức năng kết nối mạng WLAN với mạng dây cố định.
Có thể hiểu Access Point giống như 1 thiết bị thu phát Wifi với cách hoạt động tương tự Switch nhưng được trang bị thêm khả năng phát Wifi. Điểm truy cập không dây (AP) cho phép gửi và nhận dữ liệu không dây qua tần số vô tuyến, sử dụng băng tần 2,4 GHz hoặc 5 GHz. Máy khách, chẳng hạn như máy tính xách tay, máy tính bảng, điện thoại di động, kết nối với Access Point bằng tín hiệu wifi, cho phép họ tham gia mạng LAN không dây do AP tạo. Access Point kết nối trực tiếp với bộ định tuyến Router hoặc bộ chuyển mạch Switch trong mạng LAN có dây thông qua cáp Ethernet hoặc cáp dữ liệu, cho AP quyền truy cập vào Internet và tài nguyên trong mạng.
Access Point ngoài việc cung cấp đường kết nối với Internet, nó còn có khả năng mở rộng phạm vi phủ sóng mạng, nhất là tại các vị trí mạng Wifi phủ sóng không mạnh. Vì thế nên Access Point thường được dùng tại môi trường không gian rộng lớn mà không làm suy giảm tốc độ mạng như: tòa nhà, văn phòng, công sở, nhà hàng, tiệc cưới, nhà máy, trung tâm mua sắm, sân vận động, khách sạn,…
3.3. Hub – Bộ chia mạng
Hub là một thiết bị mạng cơ bản giúp khuếch đại tín hiệu dùng để kết nối các máy tính, thiết bị trong cùng 1 mạng LAN với nhau. Hub cũng được coi như một Repeater với nhiều cổng. Thường Hub có 4 – 24 cổng Port ra, nhưng cũng có Hub có số cổng nhiều hơn. Hub thường được sử dụng trong các mạng 10 Base-T và 100 Base-T. Có 2 loại Hub phổ biến nhất hiện nay là Active Hub và Smart Hub.
Hub hoạt động như là 1 trung tâm kết nối, cấu hình mạng là hình sao (Star Topology), gói dữ liệu truyền đến một cổng sau đó nhờ Hub sao chép và chuyển tiếp đến các cổng khác, như vậy dữ liệu được truyền đồng bộ tới tất cả các cổng.
3.4. Repeater – Bộ lặp tín hiệu
Repeater – bộ lặp là một thiết bị điện tử hoạt động ở lớp vật lý Physical Layer, lớp 1 của mô hình OSI để khuếch đại tín hiệu nhận được, qua đó giúp có thể truyền dữ liệu đi xa hơn và không bị giảm tốc độ (không bị yếu đi). Nó nhận được tín hiệu và truyền lại ở mức cao hơn hoặc công suất cao hơn. Kết quả là tín hiệu bao phủ khoảng cách xa hơn mà vẫn đảm bảo chất lượng, bảo mật dữ liệu, đôi khi hơn 100 mét đối với cáp LAN tiêu chuẩn.
Nguyên lý hoạt động của Repeater trong mạng máy tính khá đơn giản. Repeater sẽ thu nhận tín hiệu đầu vào và đưa đến bộ khuếch đại tín hiệu, sau đó cung cấp tín hiệu mạnh và ổn định ở đầu ra. Công việc của Repeater là tạo lại tín hiệu trên cùng một mạng trước khi tín hiệu trở nên quá yếu hoặc bị hỏng để kéo dài độ dài mà tín hiệu có thể được truyền qua cùng một mạng. Một điểm quan trọng cần lưu ý về bộ lặp là chúng không chỉ khuếch đại tín hiệu mà còn tái tạo tín hiệu. Khi tín hiệu trở nên yếu, họ sao chép từng chút một và tái tạo nó tại các đầu nối cấu trúc liên kết hình sao kết nối theo cường độ ban đầu.
Có 2 loại Repeater phổ biến là LAN Repeater và WiFi Repeater. Hiện nay WiFi Repeater phổ biến nên tên gọi Repeater thường chỉ WiFi Repeater. Wifi Repeater là bộ mở rộng Wifi, hỗ trợ mở rộng vùng phủ sóng mạng Wifi trong gia đình, văn phòng.
3.5. Bridge – Cầu nối các mạng với nhau
Bridge hay được gọi là cầu nối là một loại thiết bị mạng máy tính cơ bản giúp kết nối hai hay nhiều mạng LAN nhỏ lại thành một mạng LAN lớn hơn. Bridge kết nối các thành phần khác nhau để chúng xuất hiện như là các bộ phận của một mạng duy nhất. Bridge rất hữu ích giúp lọc tải dữ liệu của lưu lượng mạng. Trong mô hình OSI, Bridge hoạt động ở lớp liên kết dữ liệu thứ 2 (Data Link Layer) nên còn gọi là bộ chuyển mạch Switch Layer 2.
Một thiết bị Bridge đơn giản nhất có 2 cổng, Bridge phức tạp hơn có thể có nhiều cổng hơn. Mỗi cổng sẽ được kết nối với một phân đoạn mạng. Bridge quan sát các gói tin (packet) trên mọi mạng. Khi thấy 1 gói tin từ máy tính thuộc mạng này chuyển tới máy tính trên mạng khác, Bridge sẽ sao chép sau đó gửi gói tin này tới mạng đích. Bridge là một bộ lặp, có thêm chức năng lọc nội dung bằng cách đọc địa chỉ MAC của nguồn và đích. Nó cũng được sử dụng để kết nối hai mạng LAN hoạt động trên cùng một giao thức và cung cấp thông tin liên lạc giữa các thiết bị (nút) trong đó. Nó có một cổng đầu vào và đầu ra duy nhất, do đó làm cho nó trở thành thiết bị 2 cổng.
Lưu ý: Bridge chỉ dùng để kết nối các thiết bị mạng có cùng một loại mạng.
3.6. Modem – Bộ điều giải
Thiết bị mạng quan trọng tiếp theo chính là Modem giúp bạn có thể kết nối với mạng Internet.
Modem là từ viết tắt của cụm từ Modulator and Demodulator, dịch ra nghĩa là bộ điều chế tín hiệu và giải điều chế/ tách sóng. Modem là một thiết bị điều chế sóng tín hiệu tương tự để mã hóa dữ liệu số, và giải điều chế tín hiệu mang để giải mã các xung điện tín hiệu số tạo lại thông tin kỹ thuật số ban đầu. Dễ hiểu hơn thì Modem là một thiết bị mạng phần cứng có chức năng chuyển đổi dữ liệu từ định dạng kỹ thuật số Digital từ các thiết bị kết nối mạng (máy tính, laptop, điện thoại) sang định dạng tín hiệu tương tự Analog để có thể truyền qua dây dẫn cáp, đường dây điện thoại và ngược lại dịch các tín hiệu analog thành dữ liệu số mà những thiết bị máy tính có thể hiểu được.
Vị trí của modem trong hệ thống mạng là điểm đầu kết nối trực tiếp với nhà cung cấp dịch vụ Internet (ISP) như Viettel, FPT Telecom,… thông qua hệ thống cáp đồng trục, cáp quang, đường dây điện thoại DSL hoặc không dây. Nhờ có modem mà bạn có thể kết nối với mạng Internet. Router không thể tự kết nối mạng mà nó cần phải kết nối mạng qua Modem.
Để cấu hình một mạng Wifi thì thường chúng ta sẽ cần lắp Modem và Router. Tuy nhiên hiện nay nhiều thiết bị mạng Modem thường được tích hợp luôn các tính năng Router.
3.7. Switch – Thiết bị chuyển mạch
Cùng với khái niệm về thiết bị mạng là gì, chúng ta không thể không nhắc tới một thiết bị có vai trò to lớn trong các hệ thống mạng lớn ngày nay – thiết bị chuyển mạch Switch.
Switch hay Switch mạng, thiết bị chuyển mạch là 1 thiết bị mạng dùng để kết nối các thiết bị hoặc các đoạn mạng Segment nhỏ lại với nhau theo mô hình mạng hình sao (Star) tùy thuộc số cổng Port trên Switch. Trong mô hình này, Switch đóng vai trò thiết bị trung tâm, các thiết bị mạng khác của hệ thống sẽ được kết nối tại đây. Hiểu đơn giản, các thiết bị đầu cuối sử dụng mạng khác như máy tính, máy in, máy quét,… nằm trong cùng 1 hệ thống mạng với Switch đều được kết nối với thiết bị chuyển mạch để có thể giao tiếp, truyền nhận dữ liệu.
Ngoài ra, Switch còn làm việc tương tự như một Bridge nhiều cổng nhưng với tốc độ xử lý nhanh hơn. Switch hoạt động ở tầng liên kết dữ liệu lớp 2 (Data Link Layer) trong mô hình OSI, ngoài ra có 1 số loại Switch cao cấp hơn hoạt động ở tầng mạng.
3.8. Gateway – Bộ chuyển đổi giao thức
Gateway là bộ chuyển đổi giao thức dùng để kết nối 2 mạng có giao thức truyền thông khác nhau (ví dụ: giao thức TCP/IP, giao thức DECnet, giao thức IPX, SNA,…). Khi các mạng muốn giao tiếp với nhau, dữ liệu sẽ được giao tiếp trước khi được định tuyến sẽ phải đi qua Gateway. Gateway sẽ xử lý đầu vào và đầu ra của mạng, tạo điều kiện tương thích giữa 2 giao thức của 2 mạng từ đó giúp 2 mạng có thể giao tiếp với nhau.
Hiểu rõ hơn, bình thường với các mạng có giao thức khác nhau mà muốn giao tiếp thì sẽ không thể dùng Bridge để kết nối, thay vào đó chúng ta cần 1 thiết bị mạng giúp kết nối các mạng không cùng giao thức có tên là Gateway.
Gateway đóng vai trò là điểm giao tiếp giữa 2 mạng, là cửa ngõ ra vào của mạng, nó có chức năng phân phối lưu lượng mạng, định tuyến gói tin, thực hiện các chức năng bảo mật như là tường lửa.
Gateway có thể được triển khai dạng phần mềm hoặc thiết bị phần cứng với những đặc trưng của cả router và modem, được ứng dụng từ mạng gia đình tới mạng doanh nghiệp.
3.9. Network Interface Card NIC – Card mạng
Tìm hiểu về thiết bị mạng là gì? chắc chắn bạn sẽ nghe tới Card mạng. Vậy Card mạng là gì?
Card mạng (network card) hoặc card giao tiếp mạng (Network Interface Card – NIC), là một bản mạch linh kiện điện tử cung cấp khả năng truyền thông mạng cho một máy tính PC hay laptop.
Theo Wikipedia thì định nghĩa về Card mạng là:
“Card mạng (network card), hay card giao tiếp mạng (Network Interface Card), là một bản mạch cung cấp khả năng truyền thông mạng cho một máy tính. Nó còn được gọi là bộ thích nghi LAN (LAN adapter), được cắm trong một khe (slot) của bản mạch chính và cung cấp một giao tiếp kết nối đến môi trường mạng. Chủng loại card mạng phải phù hợp với môi trường truyền và giao thức được sử dụng trên mạng cục bộ.”
Hiểu đơn giản, card mạng giúp máy tính của bạn có thể giao tiếp với Internet hoặc các máy tính có thể giao tiếp với nhau qua môi trường mạng. Card mạng NIC có thể được tích hợp trong bo mạch chính của máy tính hoặc dưới dạng linh kiện rời và được cắm trực tiếp vào khe (slot) của bản mạch chính. Nhờ có Card mạng nên các tín hiệu máy tính ra được chuyển đổi thành các tín hiệu trên phương tiện truyền dẫn và ngược lại thông qua Internet một cách dễ dàng.
3.10. Firewall – Thiết bị bảo mật tường lửa
Firewall hay Tường lửa là 1 thuật ngữ trong chuyên ngành mạng máy tính, có thể hiểu nôm na như 1 bức tường lửa bảo vệ hệ thống mạng. Firewall là 1 hệ thống an ninh mạng, bảo mật an toàn thông tin mạng nhằm ngăn chặn việc truy cập vào dữ liệu trái phép, hạn chế sự xâm nhập không mong muốn vào hệ thống, bảo vệ thông tin nội bộ được an toàn không bị truy cập vào đánh cắp, ngăn chặn virus xâm nhập.
Tường lửa tồn tại ở 2 loại có thể phần cứng hoặc phần mềm. Hiểu đơn giản, Firewall giúp máy tính, điện thoại, máy tính bảng,… của chúng ta khỏi các mối nguy hiểm khi truy cập vào mạng Internet.
3.11. USB Wifi
Thiết bị mạng tiếp theo mà Tip Công Nghệ muốn giới thiệu tới bạn là USB Wifi.
USB WiFi hay Adapter WiFi là một thiết bị mạng điện tử có cấu tạo giống một chiếc USB nhỏ gọn nhưng có thêm chức năng thu phát wifi. USB Wifi có thể kết nối máy tính qua đường cổng cắm USB giúp cho máy tính bàn PC hay laptop dễ dàng kết nối wifi.
Nguyên lý hoạt động của USB Wifi là: chúng nhận sóng wifi từ modem và router, sau đó truyền sóng wifi tới máy tính bàn/ laptop ổn định,không còn mất mạng, chập chờn hay giật lag do modem hoặc router đặt ở xa máy tính. USB Wifi không phải là thiết bị lưu trữ dữ liệu, nó chỉ là thiết bị giúp cung cấp wifi cho desktop/ laptop (thường phổ biến dùng cho máy tính bàn khi không có dây cắm mạng).
3.12. Bộ phát Wifi 4G
Bộ phát WiFi 4G hay bộ phát wifi di động 4G là thiết bị mạng kết hợp giữa công nghệ phát Wifi và công nghệ 4G, từ đó giúp chuyển đổi tín hiệu sóng mạng từ nhà mạng di động (qua sim 4G) để lấy tín hiệu Internet, sau đó phát sóng wifi, giúp người dùng sử dụng laptop, smartphone, tablet, smart tivi,… có thể kết nối mạng qua sóng Wifi 1 cách dễ dàng ở bất cứ nơi đâu.
Thiết bị này bắt buộc lắp sim 4G để có thể dùng Internet 4G và phát wifi. Bộ phát wifi 4G ra đời giúp thay thế cho bộ phát wifi 3G dùng công nghệ 3G có tốc độ thấp hơn.
Tổng kết
Trên đây là các thông tin giúp bạn hiểu rõ thiết bị mạng là gì? cũng như giới thiệu cho bạn về các loại thiết bị mạng cơ bản chức năng và vai trò của chúng. Hy vọng rằng qua bài viết của Tip Công Nghệ giúp bạn nắm được các thành phần cơ bản, chức năng của các loại thiết bị mạng máy tính khi muốn xây dựng hệ thống mạng gia đình hay mạng doanh nghiệp.
