Mạng máy tính là gì? Lợi ích và phân loại mạng máy tính

Với sự phát triển của công nghệ, mạng máy tính đã trở thành một phần không thể thiếu trong hầu hết các doanh nghiệp và tổ chức hiện nay. Vậy bạn có biết mạng máy tính là gì?

Trong bài viết này của MC&TT, chúng ta sẽ tìm hiểu về mạng máy tính và lợi ích của mạng máy tính cũng như phân loại mạng máy tính theo các tiêu chí khác nhau.

1. Mạng máy tính là gì?

Mạng máy tính (computer network) là một tập hợp các thiết bị máy tính được kết nối với nhau thông qua các phương tiện truyền thông như: cáp, sóng radio, hoặc vô tuyến, nhằm chia sẻ tài nguyên và dữ liệu giữa các thiết bị trong mạng. Trong đó, giao thức mạng và môi trường truyền dẫn là phương tiện truyền thông.

Mục đích của mạng máy tính là để cho phép các thiết bị có thể giao tiếp, chia sẻ tài nguyên, truy cập vào dữ liệu từ xa và cung cấp các dịch vụ như: email, truy cập internet, và truyền tải file. Các loại mạng máy tính phổ biến nhất hiện nay bao gồm mạng LAN (Local Area Network), mạng WLAN (Wireless Local Area Network), mạng WAN (Wide Area Network) và mạng Internet.

2. Cách thức hoạt động của mạng máy tính như thế nào?

Mạng máy tính hoạt động bằng cách kết nối các thiết bị máy tính với nhau để chia sẻ tài nguyên và truyền tải thông tin. Các thiết bị này có thể bao gồm máy tính, máy chủ, điện thoại thông minh, máy tính bảng, máy in, thiết bị lưu trữ, và các thiết bị khác.

Các thiết bị trong mạng được kết nối với nhau thông qua các phương tiện truyền thông như cáp, sóng radio hoặc vô tuyến. Mỗi thiết bị được gán một địa chỉ IP độc nhất để có thể giao tiếp với các thiết bị khác trên mạng.

Mạng máy tính có thể sử dụng các giao thức khác nhau để truyền tải thông tin giữa các thiết bị. Các giao thức này bao gồm: TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol), UDP (User Datagram Protocol), HTTP (Hypertext Transfer Protocol), FTP (File Transfer Protocol) và SMTP (Simple Mail Transfer Protocol).

Các máy tính trong mạng có thể gửi và nhận thông tin với nhau thông qua các giao thức truyền tải thông tin như TCP hoặc UDP. Các giao thức này cung cấp các khả năng đảm bảo tính toàn vẹn của thông tin, đồng bộ hóa truyền tải và quản lý tài nguyên.

Máy chủ trong mạng có nhiệm vụ lưu trữ dữ liệu và cung cấp các dịch vụ như truy cập internet, truyền tải file và email. Các thiết bị khác trong mạng có thể truy cập vào các dịch vụ này thông qua các giao thức và phương tiện truyền thông được hỗ trợ.

3. Các thành phần của mạng máy tính gồm gì?

Một mạng máy tính bao gồm các thành phần chính sau:

Thiết bị kết nối: Đây là các thiết bị vật lý được gọi là thiết bị mạng như: cáp mạng, bộ khuếch đại tín hiệu, switch, router, cổng và các thiết bị khác để kết nối các thiết bị trong mạng.
Thiết bị kết nối không dây: Đây là các thiết bị kết nối mạng không dây như điểm truy cập không dây (Wireless Access Point - WAP), thiết bị định tuyến không dây (Wireless Router) và thiết bị khác để kết nối các thiết bị không dây với mạng.
Thiết bị kết nối mạng: Đây là các thiết bị đầu cuối như máy tính, máy tính cá nhân (PC), máy tính xách tay (Laptop), máy tính bảng (Tablet) và các thiết bị khác được kết nối với mạng.
Các phần mềm mạng: Đây là các phần mềm được cài đặt trên các thiết bị kết nối mạng để quản lý, kiểm soát, hoặc hỗ trợ các chức năng mạng như phần mềm hệ điều hành, phần mềm định tuyến, phần mềm máy chủ, phần mềm tường lửa (Firewall), phần mềm antivirus, phần mềm quản lý mạng và phần mềm khác.
Giao thức mạng: Đây là các chuẩn giao thức được sử dụng để truyền tải dữ liệu trong mạng, bao gồm các giao thức truyền tải tập tin, giao thức định tuyến và các giao thức khác.
Tài nguyên mạng: Đây là các tài nguyên được chia sẻ trên mạng, bao gồm các tài nguyên như máy in, file, phần mềm, dữ liệu, ổ đĩa, tài liệu và các tài nguyên khác.

Các thành phần này là những yếu tố quan trọng của một hệ thống mạng hoạt động hiệu quả, cho phép các thiết bị kết nối và chia sẻ dữ liệu và tài nguyên với nhau.

4. Phân loại các loại mạng máy tính

4.1. Phân loại theo chức năng

Xét theo chức năng của các máy tính trong mạng, có thể phân mạng thành 3 mô hình chủ yếu sau:

4.1.1. Mô hình mạng ngang hàng

Mạng mô hình ngang hàng (Peer-to-Peer network) là một loại mạng máy tính trong đó các thiết bị được kết nối trực tiếp với nhau mà không cần sự can thiệp của một máy chủ trung tâm. Trong một mạng P2P, các thiết bị có thể hoạt động như là máy chủ hoặc máy khách tùy theo tình huống. Mạng P2P thường được sử dụng để chia sẻ tệp tin hoặc tài nguyên giữa các thiết bị trong mạng, mà không cần phải thông qua một máy chủ trung tâm.

Các ưu điểm của mạng P2P bao gồm tính linh hoạt, độc lập, tăng khả năng phân tán và tính khả dụng cao. Trong một mạng P2P, các thiết bị có thể chia sẻ tài nguyên giữa nhau, cung cấp tài nguyên cho mạng mà không phải phụ thuộc vào một máy chủ duy nhất. Điều này giúp tăng khả năng phân tán và tính khả dụng của mạng. Ngoài ra, mạng P2P cũng có thể giảm thiểu chi phí vì không cần phải sử dụng một máy chủ trung tâm để cung cấp các dịch vụ.

Tuy nhiên, mạng P2P cũng có những hạn chế. Do không có một máy chủ trung tâm, việc quản lý và kiểm soát mạng trở nên khó khăn hơn, và có thể dẫn đến vấn đề bảo mật. Ngoài ra, việc tìm kiếm và truy cập các tài nguyên trong mạng cũng có thể gặp khó khăn hơn do tính phân tán của mạng.

4.1.2. Mô hình khách - chủ

Mạng mô hình khách-chủ (Client-Server network) là một loại mạng máy tính trong đó có một máy chủ trung tâm cung cấp các dịch vụ và tài nguyên cho các máy khách. Các máy khách kết nối với máy chủ để yêu cầu dịch vụ hoặc tài nguyên và sau đó nhận lại các kết quả từ máy chủ. Các dịch vụ này bao gồm chia sẻ tệp tin, in ấn, email, web hosting, cơ sở dữ liệu và ứng dụng.

Mạng mô hình khách-chủ giúp quản lý và kiểm soát mạng dễ dàng hơn bởi vì tất cả các dịch vụ và tài nguyên đều được quản lý và lưu trữ trên một máy chủ trung tâm. Nó cũng giúp tăng tính bảo mật của mạng, vì máy chủ có thể kiểm soát truy cập vào các tài nguyên và dữ liệu trên mạng.

Tuy nhiên, mạng mô hình khách-chủ cũng có những hạn chế. Nó đòi hỏi một máy chủ trung tâm để cung cấp các dịch vụ, do đó, nó có thể trở nên khó khăn và đắt đỏ hơn để triển khai và duy trì. Ngoài ra, việc phụ thuộc vào máy chủ cũng làm cho mạng trở nên dễ bị tấn công bởi các hacker hoặc virus.

Tóm lại, mạng mô hình khách-chủ thường được sử dụng trong các tổ chức lớn và doanh nghiệp với nhu cầu quản lý và kiểm soát mạng cao, cung cấp các dịch vụ và tài nguyên cho các máy khách và đảm bảo tính bảo mật của mạng.

4.1.3. Mô hình trên nền website

Mạng mô hình trên nền website (Web-based network) là một loại mạng máy tính trong đó các dịch vụ và ứng dụng được truy cập thông qua trang web. Trong mạng này, các tài nguyên và dịch vụ được lưu trữ trên các máy chủ và được cung cấp cho các máy khách thông qua một ứng dụng web.

Một số ứng dụng web phổ biến trong mạng mô hình trên nền website bao gồm email, chia sẻ tài liệu, quản lý dự án, lưu trữ dữ liệu trực tuyến, chia sẻ video và hội thảo trực tuyến.

Mạng mô hình trên nền website cung cấp cho người dùng tính linh hoạt và thuận tiện. Người dùng có thể truy cập dịch vụ và tài nguyên từ bất kỳ đâu trên thế giới, miễn là họ có kết nối internet và một trình duyệt web. Nó cũng làm cho việc quản lý và bảo trì mạng dễ dàng hơn, vì các dịch vụ và tài nguyên được quản lý trên máy chủ trung tâm.

Tuy nhiên, mạng mô hình trên nền website cũng có một số hạn chế. Việc truy cập các dịch vụ và tài nguyên phụ thuộc vào kết nối internet, do đó, nếu kết nối internet chậm hoặc không ổn định, người dùng sẽ gặp khó khăn khi truy cập các dịch vụ và tài nguyên. Ngoài ra, tính bảo mật của mạng cũng là một vấn đề quan trọng, vì nếu trang web bị tấn công, dữ liệu và thông tin cá nhân của người dùng có thể bị đánh cắp.

Mạng mô hình trên nền website là một sự lựa chọn phổ biến trong các tổ chức và doanh nghiệp vì tính linh hoạt và thuận tiện của nó. Tuy nhiên, tính bảo mật và độ ổn định của kết nối internet là những vấn đề cần được quan tâm và giải quyết để đảm bảo hoạt động hiệu quả của mạng.

4.2. Phân loại theo mô hình kết nối

Phân loại theo mô hình kết nối sẽ có khoảng 5 mô hình phổ biến như sau:

4.2.1. Mạng LAN (mạng cục bộ)

Mạng LAN (Local Area Network) hay mạng cục bộ là một mạng máy tính được sử dụng để kết nối các thiết bị trên một khu vực hẹp, chẳng hạn như trong một văn phòng, một tòa nhà, hoặc một khu phố. Mục đích của mạng LAN là để chia sẻ tài nguyên và dữ liệu giữa các thiết bị trong khu vực đó.

Mạng LAN có các đặc điểm chính như sau:

Phạm vi: Mạng LAN được giới hạn trong một khu vực nhỏ, như một văn phòng hoặc một tòa nhà.
Các thiết bị kết nối: Mạng LAN bao gồm các thiết bị như: máy tính, máy in, điện thoại, máy chủ, thiết bị lưu trữ dữ liệu, và các thiết bị mạng khác được kết nối với nhau bằng cáp hoặc kết nối không dây.
Topology: Mạng LAN có nhiều loại topology như: Bus, Star, Ring, Mesh, Hybrid.
Các giao thức và tiêu chuẩn: Mạng LAN sử dụng các giao thức và tiêu chuẩn như Ethernet, Wi-Fi, TCP/IP, và IEEE 802 để đảm bảo tính tương thích và giao tiếp giữa các thiết bị trong mạng.

4.2.2. Mạng WAN (mạng diện rộng)

Mạng WAN (Wide Area Network) hay mạng diện rộng là một mạng máy tính trải dài trên một khu vực lớn hơn so với mạng LAN, bao gồm các khu vực địa lý khác nhau như thành phố, quốc gia hoặc toàn cầu. Mục đích của mạng WAN là kết nối các mạng LAN khác nhau với nhau để tạo thành một mạng lớn hơn và cho phép chia sẻ tài nguyên và dữ liệu giữa các địa điểm khác nhau.

Một số đặc điểm chính của mạng WAN bao gồm:

Phạm vi: Mạng WAN trải dài trên các khu vực địa lý khác nhau, bao gồm thành phố, quốc gia hoặc toàn cầu.
Các thiết bị kết nối: Mạng WAN kết nối các mạng LAN khác nhau với nhau thông qua các thiết bị như đường truyền cáp quang, điện thoại, modem, router, switch, firewall và các thiết bị mạng khác.
Topology: Mạng WAN có thể có nhiều loại topology, bao gồm: Mesh, Star hoặc Hybrid.
Các giao thức và tiêu chuẩn: Mạng WAN sử dụng các giao thức và tiêu chuẩn như Frame Relay, ATM (Asynchronous Transfer Mode), MPLS (Multiprotocol Label Switching), TCP/IP và các giao thức định tuyến để đảm bảo tính tương thích và giao tiếp giữa các mạng LAN khác nhau.

4.2.3. Mạng MAN

Mạng MAN (Metropolitan Area Network) là một mạng máy tính giới hạn trong một khu vực đô thị hoặc vùng đô thị lớn hơn so với mạng LAN nhưng nhỏ hơn so với mạng WAN. Mạng MAN bao gồm các thiết bị mạng như router, switch và bộ khuếch đại tín hiệu và nó kết nối nhiều mạng LAN khác nhau tại các địa điểm khác nhau trên một khu vực địa lý cụ thể.

Một số đặc điểm chính của mạng MAN bao gồm:

Phạm vi: Mạng MAN được thiết kế để phục vụ cho các địa điểm trong khu vực đô thị hoặc vùng đô thị, bao gồm một số quận hoặc thành phố.
Tốc độ truyền tải: Mạng MAN có tốc độ truyền tải dữ liệu lớn hơn so với mạng LAN nhưng nhỏ hơn so với mạng WAN.
Các thiết bị kết nối: Mạng MAN kết nối nhiều mạng LAN khác nhau thông qua các thiết bị như: router, switch và bộ khuếch đại tín hiệu.
Các giao thức và tiêu chuẩn: Mạng MAN sử dụng các giao thức và tiêu chuẩn như FDDI (Fiber Distributed Data Interface), ATM (Asynchronous Transfer Mode) và Ethernet để đảm bảo tính tương thích và giao tiếp giữa các mạng LAN khác nhau.

4.2.4. Mạng Intranet

Mạng Intranet là một mạng máy tính nội bộ được sử dụng bởi một tổ chức, công ty hoặc tổ chức giáo dục để chia sẻ thông tin và tài nguyên giữa các thành viên bên trong mạng. Intranet thường được xây dựng trên cơ sở các giao thức và tiêu chuẩn Internet và được thiết kế để hỗ trợ các ứng dụng web và các dịch vụ mạng khác.

Một số đặc điểm của mạng Intranet bao gồm:

Phạm vi: Mạng Intranet được thiết kế để phục vụ cho một tổ chức, doanh nghiệp, công ty hoặc tổ chức giáo dục cụ thể.
Bảo mật: Mạng Intranet thường được bảo mật bởi các phương tiện bảo mật như mật khẩu, mã hóa dữ liệu và các giải pháp an ninh khác để đảm bảo rằng chỉ những người được phép có thể truy cập vào thông tin trong mạng.
Các ứng dụng web: Mạng Intranet thường được xây dựng trên cơ sở các ứng dụng web để cung cấp các dịch vụ mạng như email, lịch trình, hệ thống quản lý tài liệu và các ứng dụng khác.
Các tài nguyên chia sẻ: Mạng Intranet được sử dụng để chia sẻ tài nguyên giữa các thành viên bên trong mạng, bao gồm các tài liệu, thông tin, dữ liệu và ứng dụng.

4.2.5. Mạng SAN

Mạng SAN (Storage Area Network) là một loại mạng được thiết kế để kết nối các thiết bị lưu trữ dữ liệu, như ổ đĩa cứng, băng thông hoặc thiết bị lưu trữ dữ liệu đám mây với các máy chủ và hệ thống lưu trữ khác. Mục đích chính của mạng SAN là tăng cường khả năng lưu trữ, chia sẻ và quản lý dữ liệu trong một môi trường có nhiều máy chủ và nhiều người dùng.

Một mạng SAN bao gồm các thành phần chính như:

Switch SAN: thiết bị chuyển mạch để kết nối các thiết bị lưu trữ với nhau.
Host Bus Adapter (HBA): Thiết bị này cho phép các máy chủ kết nối với mạng SAN thông qua các cổng kết nối (port) của HBA.
Storage Array: Thiết bị lưu trữ dữ liệu được kết nối với mạng SAN.
Cable: Dùng để kết nối các thiết bị trên mạng SAN với nhau.

Mạng SAN cung cấp các ưu điểm sau đối với các hệ thống lưu trữ thông thường:

Tốc độ truyền dữ liệu cao.
Khả năng mở rộng linh hoạt.
Khả năng quản lý và chia sẻ dữ liệu dễ dàng.
Tăng tính sẵn sàng và độ tin cậy của hệ thống lưu trữ.

5. Lợi ích của mạng máy tính là gì?

Mạng máy tính là một hệ thống kết nối nhiều máy tính với nhau để chia sẻ tài nguyên và truyền tải thông tin giữa các máy tính. Các lợi ích của mạng máy tính bao gồm:

Chia sẻ tài nguyên: Mạng máy tính cho phép chia sẻ tài nguyên như máy in, bộ nhớ, ổ đĩa, dịch vụ internet, ứng dụng và nhiều tài nguyên khác. Điều này giúp tối ưu hóa tài nguyên và giảm chi phí cho mỗi máy tính trong hệ thống.
Truyền tải dữ liệu nhanh chóng: Mạng máy tính cho phép truyền tải dữ liệu nhanh chóng, tiết kiệm thời gian và tăng hiệu quả làm việc. Các file có thể được chia sẻ và truyền tải giữa các máy tính trong hệ thống một cách nhanh chóng và dễ dàng.
Tăng tính sẵn sàng và độ tin cậy: Mạng máy tính cung cấp tính sẵn sàng và độ tin cậy cho hệ thống bằng cách cung cấp tính năng sao lưu và phục hồi, bảo vệ chống lại các cuộc tấn công mạng và đảm bảo khả năng hoạt động liên tục.
Tăng tính linh hoạt: Mạng máy tính cho phép các máy tính được di chuyển một cách dễ dàng trong hệ thống mà không ảnh hưởng đến tính năng hoạt động của hệ thống. Điều này giúp dễ dàng mở rộng và nâng cấp hệ thống.
Tiết kiệm chi phí: Khi các máy tính được kết nối với nhau, các tài nguyên có thể được chia sẻ và sử dụng tối đa. Điều này giúp giảm chi phí cho các tài nguyên đó và làm tăng hiệu quả hoạt động của hệ thống.

Tổng kết

Hy vọng rằng với những thông tin được cung cấp ở trên các bạn đã hiểu rõ mạng máy tính là gì và và lợi ích của mạng máy tính cũng như phân loại mạng máy tính. Từ đó có thể đầu tư và phát triển mạng máy tính mạnh mẽ hơn cho doanh nghiệp của mình.

Cảm ơn bạn đã theo dõi bài viết!