Thiết bị mạng- Chi tiết thiết bị mạng gồm những gì ?

Thiết bị mạng ngày càng phổ biến và rất cần thiết để chúng ta có thể kết nối đường truyền mạng đến các thiết bị công nghệ trong cùng một phạm vi như máy tính, điện thoại,…

Mời các bạn cùng đi vào bài viết để hiểu rõ hơn về thiết bị mạng cũng như chức năng của từng thiết bị .

1. Khái niệm thiết bị mạng là gì?

Thiết bị mạng là tập hợp nhiều thiết bị dùng để kết nối 1 hoặc nhiều mạng LAN với nhau. Chúng hoàn toàn có khả năng kết nối được nhiều segment lại với nhau. Tuy nhiên, số lượng bao nhiêu thì còn phụ thuộc vào số lượng cổng trên thiết bị đó cũng như những thiết bị sử dụng trong mạng.

2. Thiết bị mạng gồm những gì?

Để cho dòng dữ liệu giữa hai phần mạng có thể truyền qua lại cho nhau được người ta sử dụng các thiết bị liên kết đặc biệt hay còn gọi là các thiết bị mạng. Một số thiết bị mạng cơ bản mà bạn có thể gặp như: Card mạng, Hub, Switch, Bridge, Router, Gateway…

Tùy theo những đặc điểm giống và khác nhau giữa hai phần mạng cần liên kết, có thể thực hiện được bằng cách chọn các loại thiết bị liên kết cho phù hợp trong số các loại kết nối như bộ lặp (repeater), cầu nối (bridge), router và gateway. Những thiết bị liên kết này được chọn theo nhiệm vụ của chúng theo mô hình ISO/OSI.

2.1 Card mạng

Card mạng là gì?

Card mạng là gì? Card mạng hay còn gọi là card dùng để giao tiếp với internet  (network card) là 1 loại bảng mạch giúp cho máy tính có thể giao tiếp với các máy khác thông qua mạng internet, nó cũng có thể được gọi với cái tên LAN adapter. Card mạng được cắm trong bo mạch chính của máy tính, giúp máy tính giao tiếp và kết nối với môi trường mạng.

Phân loại card mạng

Card mạng được chia làm 2 loại: Card on board và card rời.

Card on board (tích hợp thẳng vào mainboard). Thường loại này khi hỏng thay thế rất phức tạp nhưng đổi lại nhỏ gọn và giá thành thấp hơn so với card rời.

Card rời: Car rời thường được gắn bổ sung vào máy tính thông qua cổng PCI, USB. Nó kết nối thông qua cổng USB dễ cắm ,nhỏ gọn và dùng ngay, tuy nhiên nó có giá cao hơn nhiều, thích hợp với máy xách tay hơn, cho nên đối với người dùng PC thì card PCI vẫn là lựa chọn số một.

Chức năng card mạng là gì?

Card mạng giúp máy tính chuẩn bị dữ liệu để đưa lên mạng hay nhận dữ liệu từ mạng về máy tính, dữ liệu phải được chuyển đổi từ dạng byte, bit sang loại tín hiệu điện để có thể truyền qua dây cáp và ngược lại nếu như máy tính muốn nhận dữ liệu từ mạng về.

Nó giúp các máy tính giao tiếp với nhau truyền dữ liệu qua lại giữa các máy tính, kiểm soát thống kê dữ liệu từ cấp tới máy tính.

2.2 Cầu nối Bridge

Bridge là gì?

Bridge là một thiết bị mạng thuộc lớp 2 của mô hình OSI (Data Link Layer). Cầu nối Bridge được sử dụng để ghép nối 2 mạng để tạo thành một mạng lớn duy nhất. Bridge được sử dụng phổ biến để làm cầu nối giữa hai mạng, nó quan sát các gói tin (packet) trên mọi mạng. Khi thấy một gói tin từ một máy tính thuộc mạng này chuyển tới một máy tính trên mạng khác, Bridge sẽ sao chép và gửi gói tin này tới mạng đích.

Chế độ làm việc của Bridge

Chế độ làm việc của một cầu nối: đối chiếu với mô hình OSI thì một cầu nối làm việc trên cơ sở lớp LLC, tức phần trên của lớp 2. Như vậy, nó sẽ phải thực hiện các giao thức phía dưới lớp này cho cả hai phần mạng để có thể chuyển đổi các bức điện qua lại. Bản thân một cầu nối không có địa chỉ mạng riêng.

Ưu điểm của Bridge

Ưu điểm của Bridge là hoạt động trong suốt các máy tính thuộc các mạng khác nhau vẫn có thể gửi các thông tin với nhau đơn giản. Một Bridge thì có thể xử lý được nhiều lưu thông trên mạng như : Banyan, Novell… cũng như là địa chỉ IP cùng một lúc.

Nhược điểm của Bridge

Nhược điểm của Bridge là chỉ kết nối những mạng cùng loại và sử dụng Bridge cho những mạng hoạt động nhanh sẽ khó khăn nếu chúng không nằm gần nhau về mặt vật lý.

2.3 Bộ lắp repeater

Repeater là gì?

Để mở rộng khoảng cách truyền cũng như nâng cao số trạm tham gia thì cách thông thường là sử dụng các bộ lặp (repeater).

Tín hiệu từ một trạm phát ra trên đường truyền khi tới các trạm khác bao giờ cũng bị suy giảm và biến dạng, ít hay nhiều tùy theo đặc tính của cáp truyền và đặc tính tần số của tín hiệu. Chính vì vậy mà có sự liên quan ràng buộc giữa tốc độ truyền (quyết định tần số tín hiệu) với chiều dài tối đa của dây dẫn.

Mặt khác, các chuẩn truyền dẫn như RS-485 cũng qui định chặt chẽ đặc tính điện học của các thiết bị ghép nối (được coi như tải), dẫn đến sự hạn chế về số trạm tham gia.

Chức năng của bộ lắp repeater

Vai trò của bộ lặp là sao chép, khuếch đại và hồi phục tín hiệu mang thông tin trên đường truyền. Hai phần mạng có thể liên kết với nhau qua một bộ lặp được gọi là các đoạn mạng (segment), chúng phải giống nhau hoàn toàn cả về tất cả các lớp giao thức và kể cả đường truyền vật lý.

Chức năng của một bộ lặp có thể coi như thuộc phần dưới của lớp vật lý nếu đối chiếu với mô hình OSI. Chú ý rằng, bộ lặp chỉ nối được hai đoạn đường dẫn của cùng một hệ thống truyền thông, thực hiện cùng một giao thức và môi trường truyền dẫn cũng hoàn toàn giống nhau.

Khác với một bộ khuếch đại tín hiệu, một bộ lặp không chỉ làm nhiệm vụ khuếch đại các tín hiệu bị suy giảm, mà còn chỉnh dạng và tái tạo tín hiệu trong trường hợp tín hiệu bị nhiễu. Một bộ lặp tuy không có một địa chỉ riêng, không tham gia trực tiếp vào các hoạt động giao tiếp nhưng vẫn được coi là một trạm, hay một thành viên trong mạng.

2.4 Bộ chia Hub

Hub là gì?

Hub là một Repeater có nhiều cổng. Cứ một Hub có từ 4 đến 24 cổng và có thể nhiều hơn. Thường trong các trường hợp, Hub được sử dụng trong các mạng 10BASE-T hay 100BASE-T. Hub đóng vai trò là trung tâm của mạng, khi cấu hình mạng là hình sao (Star topology). Với một Hub, khi thông tin vào từ một cổng và sẽ được đưa đến tất cả các cổng khác.

Phân loại Hub

Hub thì có 2 loại là: Active Hub và Smart Hub.

Active Hub: Đây là loại Hub được dùng phổ biến, cần được cấp nguồn khi hoạt động, được sử dụng để khuếch đại tín hiệu đến và cho tín hiệu ra những cổng còn lại, đảm bảo mức tín hiệu cần thiết.

Smart Hub (Intelligent Hub): Smart Hub có chức năng tương tự như Active Hub, nhưng có tích hợp thêm chip có khả năng tự động dò lỗi – rất hữu ích trong trường hợp dò tìm và phát hiện lỗi trong mạng.

Lưu ý rằng trong một số mạng đơn giản, ví dụ DeviceNet hoặc AS-Interface, một module vào / ra cũng có thể kết hợp đóng vai trò một bộ chia.

2.5 Bộ chuyển mạch Switch

Switch là gì?

Bộ chuyển mạch Switch đôi khi được mô tả như là một Bridge có nhiều cổng. Trong khi một Bridge chỉ có 2 cổng để liên kết 2 mạng với nhau, thì Switch lại có khả năng kết nối được nhiều mạng lại với nhau tuỳ thuộc vào số cổng (port) trên Switch.

Cũng giống như Bridge, Switch cũng lấy thông tin của mạng thông qua các gói tin (packet) mà nó nhận được từ các máy trong mạng. Switch sử dụng các thông tin này để xây dựng lên bảng Switch, bảng này cung cấp thông tin giúp các gói thông tin đến đúng địa chỉ.

Chức năng của Switch

Ngày nay, trong các giao tiếp dữ liệu, Switch thường có 2 chức năng chính là chuyển các khung dữ liệu từ nguồn đến đích, và xây dựng các bảng Switch. Switch hoạt động ở tốc độ cao hơn nhiều so với Repeater và có thể cung cấp nhiều chức năng hơn như khả năng tạo mạng LAN ảo (VLAN).

2.6 Router

Router là gì?

Router là một thiết bị mạng lớp 3 của mô hình OSI (Network Layer). Router giúp kết nối hai hay nhiều mạng IP với nhau. Các máy tính trên mạng phải “nhận thức” được sự tham gia của một router, nhưng đối với các mạng IP thì một trong những quy tắc của IP là mọi máy tính kết nối mạng đều có thể giao tiếp được với router.

Ưu điểm của Router

Ưu điểm của thiết bị mạng Router: Về mặt vật lý, Router có thể kết nối với các loại mạng khác lại với nhau, từ những Ethernet cục bộ tốc độ cao cho đến đường dây điện thoại đường dài có tốc độ chậm.

Nhược điểm của Router

Nhược điểm của thiết bị mạng Router: Router chậm hơn Bridge vì chúng đòi hỏi nhiều tính toán hơn để tìm ra cách dẫn đường cho các gói tin, đặc biệt khi các mạng kết nối với nhau không cùng tốc độ. Một mạng hoạt động nhanh có thể phát các gói tin nhanh hơn nhiều so với một mạng chậm và có thể gây ra sự nghẽn mạng. Do đó, Router có thể yêu cầu máy tính gửi các gói tin đến chậm hơn.

2.7 Modem

Modem là gì?

Modem (modulator and demodulator) là thiết bị giao tiếp với mạng lưới của các nhà cung cấp dịch vụ Internet (ISP). Thông qua hệ thống cáp nối đồng trục hoặc cáp quang từ các trạm cung cấp Internet nối đến nhà bạn.

Chức năng của Modem

Modem sẽ đóng vai trò chuyển hóa các gói dữ liệu do ISP cung cấp thành kết nối Internet cho router hoặc các thiết bị có liên kết mạng khác. Trong khi đó, modem DSL (dạng quay số) kết nối trực tiếp tới đường dây điện thoại.

Modem dùng để khai thác dịch vụ Internet của các ISP cần phải đúng loại (DSL, đồng hoặc quang) mới có thể chạy với hạ tầng mà ISP cung cấp.

Ngoài ra, trên modem còn kết nối Ethernet đầu ra cho phép truyền Internet (tín hiệu Digital đã được giải mã) tới bất kỳ một router hoặc máy tính đơn lẻ ở “phía sau”.

2.8 Gateway

Gateway là gì?

Gateway được sử dụng để liên kết các hệ thống mạng khác nhau (các hệ thống bus khác nhau).

Chức năng của Gateway

Chức năng chính của gateway là chuyển đổi giao thức ở cấp cao, thường được thực hiện bằng các thành phần phần mềm. Như vậy, gateway không nhất thiết phải là một thiết bị đặc biệt, mà có thể là một máy tính PC với các phần mềm cần thiết. Tuy nhiên, cũng có các sản phẩm phần cứng chuyên dụng thực hiện chức năng gateway.

2.9 Địa chỉ IP là gì

Địa chỉ IP (Internet Protocol) là địa chỉ đơn nhất mà những thiết bị điện tử hiện nay đang sử dụng để bắt tay và liên lạc với nhau theo giao thức Internet trên mạng máy tính. Ip có 2 phiên bản là Ipv4 và Ipv6.

Ipv4: Địa chỉ IP được sử dụng theo phiên bản IPv4 sử dụng 32 bit để mã hoá dữ liệu. Ví dụ địa chỉ IP: 192.168.1.1

Ipv6: Địa chỉ IP được sử dụng theo phiên bản IPv6 sử dụng 128 bit để mã hoá dữ liệu. Ipv6 cho phép sử dụng nhiều địa chỉ hơn so với IPv4. Hiện nay phiên bản Ipv4 được sử dụng nhiều hơn tuy nhiên trong những năm sắp tới Ipv6 sẽ thay thế dần cho phiên bản v4 cũ hơn!

2.10 Địa chỉ Mac là gì?

Mỗi card mạng cần có 1 địa chỉ MAC và địa chỉ đó là duy nhất không trùng lặp để nó phân biệt các card mạng với nhau trên internet, địa chỉ MAC này được cung cấp bởi IEEE (viện công nghệ điện và điện tử) và các nhà sản xuất card mạng sẽ cố định địa chỉ MAC do viện cung cấp đến các card mạng của mình sản xuất.

Địa chỉ MAC gồm 6 byte (48 bit) trong số đó thì 3 byte là mã số của chính nhà sản xuất ra card mạng và 3 byte sau là số se-ri của các card mạng do hãng đó sản xuất, và những người am hiểu hay gọi là địa chỉ vật lý.

Trên đây là thông tin cơ bản giúp bạn hiểu hơn về khái niệm, cũng như các loại của thiết bị mạng. Những thiết bị mạng này thường xuyên sử dụng để kết nối internet. Mong rằng những chia sẻ này sẽ giúp bạn ích cho bạn.

Nguồn : Internet