Mạng máy tính là một tập hợp các máy tính được kết nối với nhau được kết nối không dây hoặc thông qua hệ thống cáp nhằm mục đích chia sẻ phương tiện hoặc dữ liệu. Các máy tính trên mạng, còn được gọi là các nút, có thể chia sẻ tài nguyên bao gồm quyền truy cập vào internet, máy in và máy chủ tệp hoặc cho phép giao tiếp điện tử.
Mạng máy tính bao gồm ít nhất hai máy tính có thể được liên kết qua sóng vô tuyến, cáp, vệ tinh, đường dây điện thoại hoặc chùm ánh sáng hồng ngoại. Có những phương tiện hoặc thiết bị khác giúp các thiết bị khác nhau giao tiếp như bộ chuyển mạch, bộ định tuyến, cầu nối hoặc trung tâm, được gọi là thiết bị mạng.
Nhìn chung, những phần cứng và phần mềm này kết hợp với nhau để tạo ra mạng máy tính khả thi để các thiết bị được kết nối với nhau có thể chia sẻ thông tin, dữ liệu, tài nguyên và các thiết bị mạng khác.
Nội dung bài viết
Các loại mạng máy tính
Có hai loại mạng máy tính chính: có dây và không dây.
Mạng có dây sử dụng phương tiện truyền dữ liệu giữa các máy tính (nút), trong khi mạng không dây sử dụng sóng vô tuyến để truyền dữ liệu và thông tin qua không khí để các thiết bị có thể kết nối với mạng mà không cần dây cáp.
Trong khi mạng có dây cung cấp tốc độ, bảo mật và độ tin cậy cao hơn, mạng không dây mang lại sự linh hoạt, khả năng mở rộng và tính di động hơn.
Tuy nhiên, các mạng cũng có thể được phân loại dựa trên cấu trúc liên kết, thiết kế, xây dựng, quy mô và môi trường của chúng.
Cấu trúc liên kết mạng máy tính
Cấu trúc liên kết đơn giản là layout của các thiết bị được kết nối, giống như cấu trúc hoặc hình dạng ảo của mạng không tương ứng với layout bạn thấy đấy.
Ví dụ, các máy tính trong mạng gia đình hoặc mạng văn phòng có thể được sắp xếp theo kiểu hình vuông hoặc hình tròn, nhưng cấu trúc liên kết không nhất thiết phải giống nhau.
Các cấu trúc liên kết mạng máy tính được phân thành năm loại cơ bản: bus, star, ring, mesh và tree, nhưng có những cấu trúc kết hợp kết hợp hai hoặc nhiều cấu trúc liên kết để tạo thành một mạng phức tạp hơn.
Cấu trúc liên kết mạng xe buýt
Loại mạng máy tính này chia sẻ một đường trục – một sợi cáp duy nhất – kết nối tất cả các thiết bị mạng với nhau. Cáp hoạt động như một phương tiện giao tiếp được chia sẻ mà các thiết bị chạm vào hoặc gắn vào bằng một đầu nối giao diện. Bất kỳ thiết bị nào giao tiếp với một thiết bị khác trên cùng một mạng sẽ phát đi một tin nhắn, mà các thiết bị khác sẽ nhìn thấy, nhưng nó sẽ chỉ được chấp nhận và xử lý bởi người nhận dự kiến.
Loại này tốt nhất với ít thiết bị, vì hiệu suất của nó bị ảnh hưởng khi có hơn vài chục máy tính được thêm vào. Thêm vào đó, nếu cáp bị lỗi, bạn không thể sử dụng mạng.
Cấu trúc liên kết mạng hình sao
Cấu trúc liên kết mạng này có một nút trung tâm mà tất cả các thiết bị kết nối với nhau. Nó có thể là bộ chuyển mạch mạng, bộ trung tâm hoặc bộ định tuyến, nhưng yêu cầu nhiều cáp hơn, không giống như cấu trúc liên kết xe buýt.
Trong trường hợp đứt cáp, nó không ảnh hưởng đến toàn bộ mạng cục bộ; nó chỉ mất quyền truy cập cho một trong các máy tính được kết nối. Tuy nhiên, nếu nút trung tâm bị lỗi, thì toàn bộ mạng sẽ bị ảnh hưởng.
Cấu trúc liên kết mạng lưới
Cấu trúc liên kết mạng này kết nối các chế độ với nhau thông qua kết nối điểm-điểm. Dữ liệu được truyền qua các tuyến, trong đó các nút tính ra khoảng cách ngắn nhất mà các gói có thể sử dụng để đến đích, bằng cách sử dụng logic định tuyến.
Nó cũng sử dụng phương pháp ngập lụt, không cần bất kỳ logic định tuyến nào nhưng gửi dữ liệu đến tất cả các nút trong mạng.
Cấu trúc liên kết lưới thường được sử dụng cho các mạng không dây và so với cấu trúc liên kết bus, sự cố của một máy tính không gây ra sự cố trong quá trình truyền dữ liệu hoặc trong bản thân mạng. Loại này thường thấy ở các văn phòng hoặc khuôn viên trường học.
Cấu trúc liên kết mạng vòng
Trong cấu trúc liên kết mạng này, các máy tính được kết nối theo định dạng vòng hoặc hình tròn, với mỗi thiết bị có hai hàng xóm cho mục đích giao tiếp. Các nút đầu tiên và nút cuối cùng được kết nối để liên kết vòng lặp với nhau sao cho tất cả các thông báo đi theo cùng một hướng thông qua một vòng trên đường đến đích của chúng. Cấu trúc liên kết này có thể duy trì một cách hiệu quả
Cấu trúc liên kết mạng cây
Cấu trúc liên kết mạng cây là một cấu trúc mạng kết hợp giữa cấu trúc liên kết bus và cấu trúc hình sao. Nó bao gồm nhiều cấu trúc liên kết hình sao được ghép vào một bus để tạo thành một hình dạng giống như cây với nhiều nhánh của nó và thường được sử dụng với các mạng diện rộng để chịu được các thiết bị trải rộng và mở rộng mạng trong tương lai.
Cấu trúc liên kết mạng kết hợp
Cấu trúc liên kết mạng máy tính này bao gồm hai hoặc nhiều cấu trúc liên kết và thường được sử dụng trong các doanh nghiệp lớn hơn có các phòng ban có cấu trúc liên kết mạng khác nhau. Khi tất cả được kết nối với nhau, nó được gọi là cấu trúc liên kết lai. Điểm chung của chúng là tính linh hoạt và khả năng mở rộng khiến chúng phù hợp với các mạng lớn hơn.
Bằng cách hiểu loại cấu trúc liên kết mạng và các khái niệm mạng như trung tâm, tuyến đường và chương trình phát sóng, bạn sẽ dễ dàng hơn trong việc xây dựng mạng máy tính gia đình hoặc văn phòng.
Cách hoạt động của mạng máy tính
Mạng máy tính được thiết kế theo hai dạng cơ bản: client-server và peer-to-peer.
Mạng máy khách-máy chủ bao gồm các máy chủ tập trung lưu trữ tệp, trang web, email và ứng dụng mà thiết bị khách truy cập. Chúng thường được sử dụng trong kinh doanh.
Ngược lại, trong thiết kế mạng ngang hàng, tất cả các thiết bị đều hỗ trợ các chức năng tương tự và thường được sử dụng trong gia đình.
Để mạng máy tính hoạt động bình thường, bạn sẽ cần cơ sở hạ tầng vật lý như bộ định tuyến, thiết bị chuyển mạch và điểm truy cập không dây, chương trình cơ sở để vận hành thiết bị và phần mềm để quản lý, giám sát và bảo mật thiết bị.
Mạng cũng dựa vào các giao thức tiêu chuẩn để giao tiếp các kiểu dữ liệu khác nhau hoặc thực hiện các chức năng riêng biệt một cách thống nhất, bất kể thiết bị là gì. Các giao thức phổ biến bao gồm TCP / IP được tìm thấy trong các mạng gia đình và trên internet.
Tuy nhiên, không phải tất cả các thiết bị đều có thể tham gia mạng, ngoại trừ những thiết bị có phần cứng truyền thông đặc biệt kết nối vật lý với các thiết bị khác, trong khi những thiết bị khác hoàn toàn không hỗ trợ kết nối mạng.
Các thiết bị thường hoạt động như một máy khách hoặc một máy chủ. Ví dụ: điện thoại, máy tính bảng, PC hoặc máy in mạng của bạn có thể hoạt động như một ứng dụng khách mạng.
Mặt khác, máy chủ lưu giữ dữ liệu mà máy khách thường đưa ra yêu cầu và sử dụng. Nó có thể là một máy chủ trò chơi hoặc máy chủ web, và thường bao gồm ổ lưu trữ lớn, nhiều bộ nhớ và bộ xử lý hiệu suất cao.
Tuy nhiên, để mạng hoạt động bình thường, bạn sẽ cần một trung tâm mạng, cho phép các nút gửi dữ liệu trực tiếp đến các nút khác, chuyển đổi mạng để mở ra nhiều đường dẫn cho các nút được kết nối giao tiếp với nhau.
Bạn cũng sẽ cần một bộ định tuyến mạng để mở rộng khả năng chuyển mạch mạng, bộ lặp để nhận tín hiệu được gửi qua kết nối mạng và cho phép chúng truyền đi xa hơn và cầu nối mạng kết nối các liên kết mạng không tương thích với nhau.
Tăng cường chia sẻ dữ liệu
Với việc máy tính ngày nay được ứng dụng vào nhiều lĩnh vực và việc sử dụng internet không thường xuyên được cải thiện để mọi tầng lớp nhân dân đều được hưởng lợi từ những thông tin hữu ích trong đó.
Do đó, cần phải kết nối các máy tính liên mạng, đặc biệt là đối với các tổ chức và doanh nghiệp, để hỗ trợ nhiều hơn trong việc truy xuất và chia sẻ dữ liệu, đồng thời sử dụng và quản lý hiệu quả các tài nguyên máy tính.
