1. Các mô hình mạng

Xét theo chức năng của máy tính trong mạng, có thể chia hành hai mô hình chủ yếu sau.

🔻Mô hình ngang hàng

Mỗi máy tính vừa có thể cung cấp tài nguyên của mình cho máy khác, vừa có thể sử dụng tài nguyên của các máy khác trong mạng.

Dữ liệu được phân tán trên các máy tính, dễ mở rộng và bảo trì mạng nhưng bảo mật kém, phù hợp với mạng quy mô nhỏ.

🔻Mô hình khách - chủ

Có một hoặc vài máy được chọn làm máy chủ (Server) để đảm nhận việc quản lí và cung cấp tài nguyên để các máy khách (Client) khai thác tài nguyên này.

Dữ liệu được quản lí, tập trung trên máy chủ, bảo mật tốt nhưng tốn kém khi mở rộng, nâng cấp mạng.

2. Chức năng của một số thiết bị mạng

a) Máy chủ (Server)

Máy chủ là thiết bị chuyên lưu trữ dữ liệu, quản lí và cung cấp dịch vụ, chia sẻ tài nguyên cho các thiết bị khác trong một mạng máy tính.

Các máy này thường được tăng cường bảo mật, có cấu hình cao để đáp ứng đồng thời nhiều yêu cầu của người dùng mạng.

Một mạng có thể không có máy chủ nhưng máy chủ thường nằm trong một mạng.

b) Switch và Hub

Cả hai đều được dùng để kết nối các máy tính trong mạng, khó phân biệt qua bề ngoài. Hub gần như bị khai tử, được thay thế bằng Switch vì giúp hạn chế xung đột tín hiệu.

Để chuyển tiếp dữ liệu qua các cổng, Switch xây dựng một bảng chuyển mạch (bảng địa chỉ MAC) để lưu trữ thông tin MAC của các thiết bị kết nối trực tiếp với Switch.

Bảng địa chỉ MAC trên chứa các hàng, mỗi hàng gồm cột địa chỉ MAC của một thiết bị kết nối trực tiếp với Switch và cột số hiệu của cổng kết nối trên Switch mà thiết bị đã kết nối tới.

Khi nhận được một gói tin, Switch sẽ kiểm tra địa chỉ MAC của gói tin và tìm kiếm trong bảng địa chỉ MAC để xác định cổng đích mà gói tin cần được gửi đến. Nếu địa chỉ MAC của gói tin không có trong bảng địa chỉ MAC, Switch sẽ chuyển tiếp gói tin qua tất cả các cổng ngoại trừ cổng mà nó đã nhận được gói tin từ đó.

Thông số kĩ thuật cần quan tâm khi lựa chọn Switch:

- Số lượng cổng kết nối, nhiều cổng thì kết nối được với nhiều thiết bị.

- Tốc độ truyền dữ liệu qua các cổng, khoảng từ 100 Mbps đến 10000 Mbps.

Switch hỗ trợ tách mạng LAN thành các mạng con riêng biệt, nhờ vậy tránh được nghẽn mạng.

c) Router

Trên Router có một hoặc nhiều cổng WAN (hoặc cổng Internet) để kết nối ra ngoài mạng LAN và một số cổng LAN để kết nối với các thiết bị bên trong mạng, chẳng hạn như Access Point.

Để chuyển tiếp gói tin giữa các mạng với nhau, Router xây dựng một bảng định tuyến cho phép lưu trữ thông tin về các đường đi mà Router có thể sử dụng để chuyển tiếp các gói tin đến địa chỉ đích. Bảng định tuyến được cập nhật định kì để đảm bảo Router luôn biết được đường đi tốt nhất đến các mạng khác.

Bảng định tuyến trên chứa ba hàng, mỗi hàng là một đường đi đến một mạng khác nhau. Các cột trong bảng định tuyến có ý nghĩa như sau:

– Địa chỉ mạng đích là địa chỉ mạng mà Router cần chuyển tiếp gói tin tới.

– Địa chỉ cổng chuyển tiếp là địa chỉ IP của Router kế tiếp để chuyển tiếp gói tin đến đích. Nếu đích là một mạng trực tiếp kết nối tới Router qua cổng mạng thì địa chỉ cổng chuyển tiếp chính là địa chỉ IP của cổng mạng đó.

– Giao diện/Cổng là cổng kết nối trên Router mà gói tin sẽ được chuyển tiếp để đến đích.

Khi nhận được một gói tin, Router sẽ kiểm tra địa chỉ máy nhận của gói tin và tìm kiếm trong bảng định tuyến nhằm xác định đường đi tốt nhất để chuyển tiếp gói tin. Router sẽ sử dụng địa chỉ IP cổng kết nối của nó và địa chỉ IP cổng kết nối của Router tiếp theo (next-hop) để chuyển tiếp gói tin đến đích. Nếu không có thông tin nào tìm được trong bảng định tuyến có thể áp dụng cho địa chỉ máy nhận của gói tin thì Router sẽ chuyển tiếp gói tin này đến cổng mặc định đã được cài đặt trước.

Thông số kỹ thuật cần quan tâm khi lựa chọn Router:

- Số lượng cổng WAN và cổng LAN, đối với gia đình thiết bị thường chỉ có một cổng WAN.

- Tốc độ truyền dữ liệu, có thể lên đến hàng chục Gbps.

- Chuẩn kết nối mạng.

- Khả năng đảm bảo ổn định khi có nhiều thiết bị cùng truy cập.

c) Access Point

Access Point còn gọi là Điểm truy cập không dây (Bộ thu phát Wi-Fi) có phạm vi phủ sóng Wi-Fi phụ thuộc vào các yếu tố khách quan: các chuẩn Wi-Fi, số lượng ăng-ten, công suất phát, vật cản xung quanh.

Khi lựa chọn thiết bị, cần quan tâm đến tần số hoặc băng tần (đơn vị GHz), tốc độ tối đa (đơn vị Mbps hoặc Gbps), phạm vi (tính theo mét).

Trên AP có một số cổng kết nối như cổng LAN và cổng WAN. Khi được tính hợp vào Router, thiết bị được gọi là Router Wi-Fi.

d) Modem

Modem thực hiện chức năng truyền và nhận dữ liệu từ ISP, sau đó Router sẽ nhận và truyền dữ liệu từ Modem đến các thiết bị sử dụng Internet thông qua cáp mạng hoặc sóng Wi-Fi.

Trong hình trên, một Modem sử dụng một trong hai cổng Phone hoặc PON để kết nối tới ISP, các cổng LAN Ports còn lại được dùng để chia sẻ và kết nối mạng cục bộ tới Internet. Ngoài ra, đây là một ví dụ Modem đặc biệt được tích hợp thêm bộ giao tiếp mạng không dây để trở thành một AP.