Mạng máy tính là gì? Các mô hình và vai trò của mạng máy tính hiện nay (2024)

2.521

Hưng Nguyễn

2.521

Khoa học công nghệ ngày càng phát triển, mạng máy tính đã trở thành một phần không thể thiếu trong cuộc sống. Nhờ hệ thống mạng lưới này mà tài nguyên được chia sẻ và truyền tải nhanh chóng và thuận tiện hơn rất nhiều. Để tìm hiểu về mạng máy tính là gì, các lợi ích, phân loại hệ thống mạng như thế nào… hãy cùng Vietnix tham khảo ngay bài viết dưới đây.

Mạng máy tính là gì?

Mạng máy tính là mạng viễn thông được dùng để nối kết nhiều máy tính với nhau thông qua các thiết bị kết nối mạng và phương tiện truyền thông như môi trường truyền dẫn, giao thức mạng,… theo một cấu trúc phù hợp, giúp các máy tính có thể trao đổi thông tin, chia sẻ dữ liệu qua lại một cách dễ dàng hơn mà không cần sử dụng các thiết bị hỗ trợ như USB hay đĩa CD.

Các thành phần của mạng máy tính

Mạng máy tính bao gồm các thành phần:

• Thiết bị kết nối mạng: Bao gồm các phần như vỉ mạng, hub, bộ chuyển mạch, modem, bộ định tuyến, giúp quản lý việc kết nối và truyền tải dữ liệu trong mạng.
• Môi trường truyền dẫn: Bao gồm các phương tiện truyền dẫn như dây dẫn, sóng điện từ, bức xạ hồng ngoại, sóng truyền qua vệ tinh, đóng vai trò quan trọng trong việc truyền thông tin giữa các thiết bị trong mạng.
• Thiết bị đầu cuối: Bao gồm các thiết bị như máy tính, máy in, hoạt động như các điểm kết thúc của mạng, thực hiện các nhiệm vụ xử lý và truyền dữ liệu.
• Giao thức truyền thông: Bao gồm quy tắc và quy định cách các thiết bị gửi và nhận dữ liệu trên mạng.

Lợi ích của mạng máy tính

Mạng máy tính mang lại những lợi ích cho công việc và cuộc sống, có thể kể đến đó là:

• Truyền tải và chia sẻ dữ liệu của một người dùng đến những người dùng khác.
• Chỉnh sửa, sao chép và xem các tập tin trên một thiết bị khác như đang thao tác trên máy tính của chính mình.
• Các thiết bị trong cùng một hệ thống mạng có thể dùng chung tài nguyên như: máy in, máy fax, thiết bị lưu trữ, máy scan, webcam, modem và các thiết bị khác.
• Chia sẻ các tập tin trên cùng một mạng, giúp người dùng tham gia cùng mạng máy tính đó có thể dễ dàng tiếp nhận dữ liệu.

Phân loại mạng máy tính

Có thể phân loại mạng máy tính dựa các yếu tố sau:

1. Phân loại theo chức năng

Hiện nay, nhóm phân loại dựa trên chức năng sẽ được chia thành 3 loại có mức độ sử dụng phổ biến như sau:

• Mô hình Peer – to – Peer

Mô hình này còn gọi là P2P hay mạng ngang hàng, các máy tính cùng tham gia vào mô hình P2P sẽ có vai trò gần như tương đồng nhau. Mỗi máy tính độc lập đều có thể cung cấp tài nguyên đến những máy tính khác trên cùng hệ thống. Và điều hiển nhiên là các thiết bị này vẫn được phép lấy và sử dụng trực tiếp tài nguyên trên hệ thống. Tuy nhiên nhược điểm của P2P là không thể sử dụng cho hệ thống máy tính có quy mô lớn vì khả năng bảo mật bị giảm và tài nguyên có thể bị phân tán.

Mô hình Client – Server

Đối với mô hình Client – Server sẽ có 1 – 2 máy làm nhiệm vụ kiểm soát, cung cấp tài nguyên cho các máy khác. Vì vậy máy giữ nhiệm vụ quản lý được gọi máy chủ (Server) và máy tính nhận nhiệm vụ gọi là máy khách (Client). Khi đã hoàn tất việc phân chia công việc, máy chủ có trách nhiệm phục vụ cho các thiết bị kết nối khác bằng cách quản lý tài nguyên trong hệ thống mạng máy tính và cung cấp đến máy tính khách.

Các ưu điểm của mô hình Client – Server:

• Hỗ trợ quản lý dữ liệu tập trung, mang tính tối ưu.
• Thuận lợi trong nhiều hoạt động, an toàn về bảo mật.
• Phù hợp sử dụng cho hệ thống máy tính có quy mô từ trung bình đến lớn.

Mô hình nền tảng website

Cùng sự phát triển và linh động của thế giới công nghệ tiên tiến, nhiều cá nhân hay tổ chức đã nhanh chóng dùng internet tương tự như mạng lưới toàn cầu. Lúc này, việc kết nối hàng loạt tài khoản trên toàn thế giới sẽ thực sự dễ dàng và nó được gọi là mạng liên kết nối.

Người sử dụng chỉ cần có thiết bị và kết nối vào internet rồi truy cập đến trình duyệt bất kỳ là dễ dàng chia sẻ, dữ liệu, nhắn tin, xem phim,… Mô hình này mang đến nhiều trải nghiệm mới lạ và có tính linh hoạt hơn cho nhu cầu tìm thông tin của người dùng.

2. Phân loại theo mô hình kết nối

Nếu phân loại theo mô hình kết nối, hiện nay chúng ta có 4 loại thông dụng, gồm:

Mạng LAN

Mạng LAN (Local Area Network) hay còn gọi là mạng nội bộ, được sử dụng để cung cấp kết nối internet cho tất cả cả người dùng trong một không gian. Do mức độ phủ sóng trong phạm vi tương đối nhỏ nên mạng LAN chủ yếu sử dụng trong tòa nhà văn phòng, lớp học, hộ gia đình… Không chỉ ở mô hình máy chủ hay P2P, để kết nối mạng LAN người dùng cần chuẩn bị NIC (card giao tiếp mạng) và thiết bị truyền (dạng dây cáp hoặc không dây).

Mạng WAN

Mạng WAN hay mạng diện rộng là sự kết hợp của nhiều mạng LAN, giúp khả năng truyền tín hiệu hoặc dữ liệu được xa hơn. Vì vậy, mô hình này phù hợp sử dụng ở khu vực địa lý rộng lớn như: thành phố, quốc gia hay quốc tế… Mạng WAN được kết nối bằng cách liên kết trên hai mạng LAN với nhau, thông qua đường dây được lắp đặt bởi một đơn vị cung cấp dịch vụ.

Mạng Intranet

Mạng Intranet là mạng nội bộ mở rộng mà ở đó người dùng có thể tìm thấy tất cả các nguồn thông tin mà không có sự can thiệp của công ty bên khác. Và một yếu tố độc đáo hơn của Intranet là nó chứa cả 3 dạng mạng gồm: WAN, LAN, MAN.

Mạng SAN

Mạng SAN (Storage Area Network) cung cấp tốc độ truyền tải siêu cao để di chuyển dữ liệu giữa máy chủ và thiết bị khác. Ngoài ra, hiệu suất của SAN được đánh giá là tối ưu, đồng thời được trang bị sẵn các tính năng dự phòng, khoảng cách giữa các máy trong mạng SAN có thẻ lên đến 10km. Với nhiều ưu điểm khác biệt cùng chi phí định kỳ thấp, nó đã trở thành sự lựa chọn của hầu hết các doanh nghiệp ở thời điểm hiện tại.

3.Phân loại theo phạm vị

• Mạng Intranet: Là một mạng đặc biệt trong một tổ chức, chỉ cho phép các thành viên bên trong tổ chức truy cập. Tài nguyên chỉ được chia sẻ trong phạm vi nội bộ của tổ chức.
• Mạng Extranet: Là một mạng kết nối với các tổ chức và đối tác bên ngoài. Khác với Intranet, Extranet cho phép chia sẻ dữ liệu giữa các tổ chức khác nhau, được sử dụng với mục đích trao đổi dữ liệu hoặc hợp tác thương mại.

4. Phân loại theo công nghệ

• Mạng Ethernet: Sử dụng công nghệ Ethernet để truyền tải dữ liệu giữa các thiết bị mạng máy tính với nhau. Ethernet được sử dụng rộng rãi trong công ty, văn phòng, bệnh viện, trường học…
• Mạng Wifi: Sử dụng công nghệ không dây để kết nối các thiết bị mạng với nhau. Wi-Fi phổ biến trong các mạng LAN không dây và mang lại tính di động và tiện lợi.

5. Phân loại theo mục đích sử dụng

• Mạng doanh nghiệp: Dành cho môi trường doanh nghiệp, hỗ trợ các hoạt động kinh doanh, chia sẻ tài nguyên và nâng cao hiệu suất làm việc.
• Mạng trường học: Áp dụng trong lĩnh vực giáo dục, giúp học sinh và giáo viên truy cập tài liệu, chia sẻ thông tin và tương tác trong quá trình học tập.
• Mạng truyền thông: Chủ yếu được sử dụng trong ngành truyền thông để truyền tải âm thanh, hình ảnh, video qua hệ thống mạng.
• Mạng điện lực: Được tích hợp trong hệ thống điện lực để quản lý và giám sát quá trình cung cấp điện.
• Mạng IoT (Internet of Things): Kết nối các thiết bị và cảm biến qua mạng để thu thập, chia sẻ và xử lý dữ liệu từ các thiết bị thông minh và hệ thống tự động.

Cách thức hoạt động của mạng máy tính

Mạng máy tính hoạt động dựa trên việc vận hành của những thiết bị chuyên dụng, mang tính đặc thù như: bộ định tuyến, thiết bị chuyển mạch, điểm truy cập.Công tắc là bộ phận kết nối quan trọng và giúp bảo mật dữ liệu trong máy tính, máy chủ, máy in… Điểm truy cập là công tắc kết nối với các thiết bị máy tính với nhau mà không cần sử dụng đến dây cáp.

Bên cạnh đó để có thể kết nối mạng này với các mạng khác chúng ta cần có bộ định tuyến. Dữ liệu được gửi qua một mạng được phân tích và sau đó truyền đến bộ định tuyến với tốc độ tốt nhất.Công tắc và bộ định tuyến khác nhau ở một điểm chính là phương thức xác định thiết bị đầu cuối. Nếu công tắc ở lớp 2 chỉ xác định duy nhất một thiết bị địa chỉ MAC trong khi bộ định tuyến lớp 3 lại xác định kết nối mạng với địa chỉ IP của thiết bị.

Xu hướng phát triển của mạng máy tính hiện nay

Để bắt kịp với xu hướng phát triển của khoa học công nghệ, nhiều doanh nghiệp và tổ chức đang dần định hướng vào việc chuyển đổi số. Và hệ thống mạng lưới là giữ vai trò vô cùng quan trọng trong công cuộc thực hiện chuyển số số này. Hiện tại có những loại kiến trúc mạng máy tính đang phát triển để đáp ứng nhu cầu của người dùng:

• Mạng điều khiển bằng phần mềm tự xác định (SDN): Mạng do phần mềm tự xác định, việc định tuyến lưu lượng được tập trung điều khiển thông qua các cơ chế dựa trên phần mềm. Vì vậy giúp mạng nhạy hơn, phản ứng nhanh hơn với các điều kiện thay đổi.
• Mạng dựa trên ý định (IBN) Đây là một hình thức quản trị mạng dựa trên các nguyên tắc SDN. Ưu điểm nổi bật của IBN là tự động hóa các hoạt động rộng rãi, tốc độ, bảo mật toàn diện, phân tích hiệu suất, xác định các khu vực có vấn đề và tích hợp các quy trình kinh kinh doanh.
• Mạng dựa trên bộ điều khiển: Với loại hình mạng này bộ điều khiển mạng giữ vai trò quan trọng trong việc mở rộng và bảo mật mạng. Theo đó, bộ điều khiển sẽ tự động hóa các chức năng mạng bằng cách chuyển mục đích kinh doanh sang cấu hình thiết bị. Hệ thống sẽ giám sát thiết bị liên tục để tăng độ bảo mật và giúp hiệu suất được đảm bảo.
• Ảo hóa: Cơ sở mạng vật lý tạo ra nhiều mạng “bao phủ” nhờ phân vùng hợp lý. Mỗi mạng logic này có thể được điều chỉnh để giúp đáp ứng các yêu cầu về bảo mật, chất lượng dịch vụ…
• Tích hợp đa miền: Các doanh nghiệp lớn có thể xây dựng một hệ thống mạng riêng biệt, các mạng này trao đổi tài nguyên thông qua bộ điều khiển. Các tích hợp đa miền hoặc liên mạng như vậy thường liên quan đến việc trao đổi các thông số hoạt động để giúp bảo đảm đạt được kết quả mong muốn.

Các mô hình mạng máy tính phổ biến

Thực tế, mô hình mạng máy tính sẽ được phát triển mỗi ngày và chờ cơ hội công bố. Dưới đây là 4 mô hình Topology có mức độ phổ biến cao ở hiện tại.

Mạng hình sao

Mạng hình sao còn gọi với tên quốc tế là Star Network, toàn bộ trạm sẽ được liên kết với nhau bởi thiết bị trung tâm với nhiệm vụ nhận tín hiệu và chuyển đi. Thiết bị trung tâm có thể kể đến như: Router, máy chủ trung tâm, hub, switch. Loại mô hình này sẽ tạo lập các liên kết gọi là Point – to – Point thông qua thiết bị trung tâm và trạm.

• Ưu điểm: Thực hiện dễ dàng, thay đổi cấu hình mạng (thêm hoặc bớt trạm), sửa chữa sự cố, quản lý, đường truyền vật lý với tốc độ tối đa.
• Nhược điểm: Hạn chế về khoảng cách liên kết giữa thiết bị trung tâm và trạm (bán kính trong khoảng trong 100m).

Mạng tuyến tính

Mạng tuyến tính còn được gọi là Bus Network, tất cả các trạm sẽ được phân chia trong đường truyền sử dụng chung (Bus). Hai đầu nối đặc biệt (Terminator) hỗ trợ cho việc kết nối của đường truyền chính. T-Connect (đầu nối chữ T) hoặc transceiver (thiết bị thu phát) sẽ hỗ trợ việc kết nối của các trạm với trục chính. Mạng tuyến tính sẽ hoạt động dựa trên các liên kết Broadcast hoặc Point-to-Multipoint.

• Ưu điểm: Lắp đặt với chi phí thấp, vận hành khá đơn giản.
• Nhược điểm: Chỉ cần bị lỗi một chi tiết nhỏ nhất thì toàn bộ mạng sẽ bị gián đoạn.

Mạng hình vòng

Ở mạng máy tính hình vòng (Ring Network) thì bộ chuyển tiếp sẽ kết nối các trạm thu nhận dữ liệu với nhau, sau đó đưa chúng đến trạm tiếp theo. Chính vì thế, tất cả các tín hiệu đều được truyền đi một chiều, nó theo chuỗi kết nối Point-to-Point giữa repeater.

• Ưu điểm: Tối ưu về tốc độ đường truyền mang lại sự trải nghiệm tốt cho người dùng.
• Nhược điểm: Cả mạng sẽ dừng vận hành nếu có trạm bị hỏng, gặp nhiều khó khăn trong việc thêm/bớt trạm.

Mạng kết hợp

Mạng kết hợp (Mesh Network) là dạng kết hợp giữa các loại phía trên, gồm hai hình thức chính:

• Star Bus Network: Có bộ phận tích tín hiệu giữ vai trò như một thiết bị trung tâm, hệ thống dây cáp mạng cấu hình Star Topology và linear Bus Topology. Cấu hình này phù hợp với nhiều không gian làm việc, hỗ trợ nhiều đội nhóm sử dụng cách xa nhau.
• Star Ring Network: Cấu hình mạng hỗ trợ liên tác xoay quanh HUB trung tâm, từ đó thiết lập cầu nối tăng khoảng cách tín hiệu.

Lời kết

Với sự phát triển không ngừng, mạng máy tính đã, đang và sẽ đóng vai trò quan trọng trong nền xã hội và kinh tế. Hy vọng với những chia sẻ của Vietnix bên trên, bạn đã hiểu mạng máy tính là gì và những thông tin liên quan. Để tìm hiểu thêm về lĩnh vực công nghệ viễn thông, hệ thống mạng… đừng quên xem thêm tại blog Vietnix.

Kết nối với mình qua