Mạng LAN là gì? Tất tần tật về mạng LAN

Mạng LAN là gì? Mạng LAN luôn có xung quanh chúng ra nhưng đôi khi bạn lại không để ý đến. Một ví dụ đơn giản nhất chính là kết nối internet, chia sẻ thông tin dữ liệu giữa nhiều thiết bị khác nhau. Qua bài viết này chúng ta sẽ đi sâu hơn để tìm hiểu về mạng LAN là gì nhé. 

1. Mạng LAN là gì?

LAN (Local Area Network – mạng cục bộ) là một hệ thống cho phép các thiết bị như máy tính, smartphone, tablet, máy in,… để kết nối và chia sẻ thông tin, dữ liệu với nhau trong một không gian giới hạn thông qua hệ thống mạng không dây (wifi) hoặc sợi cáp mạng (cable).

Kết nối này được thực hiện thông qua cáp LAN hoặc kết nối Wifi trong một khu vực địa lý giới hạn như văn phòng, trong nhà, khuôn viên,… chính vì thế nên chúng được xem như một loại mạng nội bộ.

Cùng với sự phát triển công nghệ mỗi ngày đều tăng cao, mạng LAN ngày càng được phát triển và hoạt động với nhiều hình thức khác, ví dụ như WAN – các mạng LAN được kết nối lại với nhau thông qua thiết bị định tuyến (Router) hay WLAN (Wireless Local Network Area) mạng LAN không dây – các máy tính kết nối vào mạng thông qua Wi-Fi.

2. Các thành phần mạng LAN

Hệ thống mạng LAN đa dạng về thành phần, trong số đó sẽ bao gồm như sau:

• Máy chủ (Server): đóng vai trò trung tâm, quản lý việc kết nối, chia sẻ thông tin giữa các máy trạm. Tuy nhiên, trong mạng LAN tất cả các máy đều ngang hàng, bình đẳng.
• Máy khách/ máy trạm (client): bao gồm các thiết bị (PC, Laptop, Smartphone…) kết nối với nhau và chịu sự quản lý của máy chủ.
• Card mạng NIC (Network Interface Card): là một bản mạch được cắm trong khe của bản mạch chính máy tính, làm nhiệm vụ cung cấp khả năng truyền thông mạng cho một máy tính.
• Cáp mạng (cable): là phần cứng mạng được làm từ kim loại hay hợp kim, có nhiệm vụ truyền dẫn tín hiệu giữa các thiết bị trong hệ thống.
• Repeater: là bộ mở rộng wifi, có nhiệm vụ mở rộng vùng phủ sóng wifi. Giới hạn truyền trong hệ thống mạng cục bộ thường chỉ được 100m, nhưng có repeater thì khoảng cách sẽ được mở rộng.
• Bộ định tuyến (router): là thiết bị mạng giúp chuyển tiếp các gói dữ liệu giữa các mạng máy tính.
• Bộ chuyển mạch (switch): thiết bị này giống bridge, nhưng có nhiều cổng hơn, giúp liên kết nhiều segment lại với nhau.
• Hub: chức năng tương tự như repeater, nhưng nó có nhiều cổng hơn, giúp khuếch đại tín hiệu từ một cổng đến nhiều cổng khác.
• Cầu nối (bridge): là cầu nối gắn kết nhiều mạng LAN lại với nhau, tạo thành một mạng LAN lớn hơn.
• Cổng giao tiếp (gateway): là thiết bị có khả năng nối ghép hai loại giao thức với nhau. Là phương tiện giao tiếp giữa các giao thức, cho phép chúng có thể trao đổi thông tin trên cùng một thiết bị máy tính hoặc trong các hệ thống máy tính khác nhau.

3. Cách thức hoạt động của mạng LAN

Chức năng của mạng LAN là liên kết các máy tính với nhau, cung cấp quyền truy cập được chia sẻ vào máy in, tệp và các dịch vụ khác. Cấu trúc mạng cục bộ được phân loại là mạng ngang hàng hoặc máy khách – máy chủ.

Trên mạng cục bộ máy client – server, nhiều thiết bị máy khách được kết nối với một máy chủ trung tâm. Trong đó quyền truy cập ứng dụng, quyền truy cập thiết bị, lưu trữ tệp và lưu lượng mạng được quản lý.

Các ứng dụng chạy trên máy chủ mạng LAN sẽ cung cấp các dịch vụ như truy cập cơ sở dữ liệu, chia sẻ dữ liệu, email, in ấn. Các thiết bị trên mạng LAN peer – to – peer sẽ chia sẻ dữ liệu trực tiếp tới bộ chuyển mạch hoặc bộ định tuyến mà không cần sử dụng máy chủ trung tâm.

Các mạng LAN có thể kết nối với các mạng LAN khác thông qua các đường truyền và dịch vụ thuê riêng hoặc kết nối qua internet bằng cách sử dụng các công nghệ mạng ảo riêng.

4. Các loại mạng LAN cơ bản

Hai loại mạng LAN chính: mạng LAN có dây (wire LAN) và mạng LAN không dây (Wireless LAN hay WLAN)

a. Mạng LAN có dây

Mạng LAN có dây sử dụng thiết bị chuyển mạch và cáp Ethernet để kết nối thiết bị đầu cuối, máy chủ và thiết bị Internet vạn vận với mạng công ty.

Đối với doanh nghiệp nhỏ chỉ có một số thiết bị, mạng LAN có dây có thể bao gồm một bộ chuyển mạch LAN không được quản lý với đủ cổng Ethernet để kết nối tất cả các thiết bị.

Nhưng đối với mạng LAN lớn hơn, kết nối hàng nghìn thiết bị yêu cầu các bước cấu hình, phần cứng và phần cứng bổ sung để đảm bảo mạng hoạt động tối ưu.

b. Mạng LAN không dây

Mạng LAN không dây sử dụng đặc điểm kỹ thuật IEEE 802.11 để truyền dữ liệu giữa các thiết bị đầu cuối và mạng bằng phổ không dây.

Trong nhiều trường hợp thì mạng LAN không dây được ưu tiên sử dụng hơn so với mạng LAN có dây, vì chúng tiết kiệm chi phí và không cần thiết phải chạy hệ thống cáp trong toàn bộ tòa nhà.

5. Các mô hình mạng LAN

Mô hình trong mạng LAN là cách bố trí và liên kết các phần tử trong hệ thống mạng. Chúng có thể được bố trí theo nhiều mô hình khác nhau, điển hình nhất là 3 mô hình sau:

a. Mô hình mạng hình sao (Star Topology)

Mô hình này bao gồm 1 máy chủ trung tâm và nhiều máy trạm client.

Máy trung tâm sẽ có nhiệm vụ điều phối mọi hoạt động trong hệ thống, như: theo dõi, xử lý các lỗi sai trong quá trình trao đổi thông tin giữa các thiết bị, thông báo về trạng thái mạng LAN,…

Khi một máy trạm bị hỏng, hệ thống vẫn sẽ hoạt động bình thường, nhưng khi máy chủ trung tâm có vấn đề thì toàn bộ hệ thống cũng trục trặc theo.

• Ưu điểm: cấu trúc đơn giản, thuật toán điều khiển ổn định, có thể thu thẹp hay mở rồn mạng dễ dàng.
• Nhược điểm: khả năng mở rộng phụ thuộc vào máy chủ, giới hạn từ các thiết bị đến máy trung tâm bị hạn chế.

b. Mô hình mạng định tuyến (Linear Bus Topology)

Trong mô hình mạng định tuyến, các máy tính được ghép nối với nhau trên một đường cáp chính để truyền tải tín hiệu, hai đầu dây được bịt lại bởi một thiết bị gọi là terminator.

• Ưu điểm: tiết kiệm dây cáp, dễ lắp đặt.
• Nhược điểm: dễ tắc nghẽn đường tuyền khi dữ liệu chuyển đi quá lớn.

c. Mô hình mạng dạng vòng (Ring Topology)

Mô hình mạng dạng vòng có cấu hình là các thiết bị được bố trí thành một vòng trong khép kín, tín hiệu truyền theo 1 chiều cố định. Tại một thời điểm chỉ có 1 thiết bị được truyền tin đi.

• Ưu điểm: tiết kiệm dây dẫn, tăng khả năng mở rộng.
• Nhược điểm: đường dây cáp thiết kế vòng tròn khép kín, khi tín hiệu bị nghẽn tại một điểm nào đó thì toàn bộ hệ thống sẽ bị ảnh hưởng theo

>>> Xem thêm: Tổng quan về công nghệ WAN