BÀI 3. MỘT SỐ THIẾT BỊ MẠNG THÔNG DỤNG

KHỞI ĐỘNG

Dữ liệu trên đường truyền mạng được mang bởi các tín hiệu vật lí như dao động điện trong mạng cục bộ (Local area network - LAN), sóng vô tuyến điện trong mạng không dây, tín hiệu ánh sáng trong cáp quang,

Ngoài cáp mạng, còn có các thiết bị mạng khác gọi là thiết bị kết nối như bộ chia tín hiệu (hub), bộ chuyển mạch (switch), bộ định tuyến (router), bộ thu phát không dây (Wi-Fi),... Mỗi thiết bị đó đều có những chức năng riêng. Hãy cùng tìm hiểu chức năng và cách sử dụng chúng.

Giải rút gọn:

Hub:

• Thiết bị kết nối mạng đơn giản nhất.

• Gửi tín hiệu đến tất cả các cổng kết nối.

• Không phân loại tín hiệu, dễ gây xung đột.

Switch:

• Thông minh hơn Hub.

• Phân loại và chuyển tiếp dữ liệu đến thiết bị đích.

• Giảm xung đột, tăng hiệu suất mạng.

Router:

• Kết nối các mạng khác nhau.

• Định tuyến dữ liệu đến đích mong muốn.

• Xác định đường đi tối ưu cho gói tin dữ liệu.

Wifi Access Point:

• Tạo mạng Wifi cho thiết bị kết nối không dây.

• Truy cập Internet hoặc tài nguyên LAN.

1. THIẾT BỊ MẠNG THÔNG DỤNG

a) Hub và switch

Hoạt động 1: Hub hay switch?

Em đã bao giờ tham dự một buổi gặp gỡ mà nhiều người nói cùng một lúc, gây ồn đến mức không thể nghe được ai nói gì chưa? Điều tương tự cũng có thể xảy ra trong LAN. Khi nhiều máy đồng thời gửi dữ liệu lên đường truyền chung, tín hiệu sẽ bị hỏng khiến các máy tính không thể nhận biết được dữ liệu. Hiện tượng này gọi là xung đột (collision) tín hiệu dẫn đến phải truyền lại làm giảm hiệu quả của mạng. Hãy thảo luận để trả lời các câu hỏi sau: hub hay switch, thiết bị nào dễ gây ra xung đột tín hiệu hơn? Khi nào nên dùng hub, khi nào nên dùng switch?

Giải rút gọn:

Hub:

• Dễ gây xung đột tín hiệu do gửi tín hiệu đến tất cả các cổng.

• Phù hợp cho mạng LAN nhỏ, đơn giản, ít thiết bị.

Switch:

• Ít xảy ra xung đột tín hiệu do chỉ chuyển tiếp đến cổng đích.

• Hiệu suất cao, phù hợp cho mạng LAN lớn, nhiều thiết bị.

Nên dùng Switch thay vì Hub vì hiệu suất và khả năng xử lý xung đột tốt hơn.

Hoạt động 2: Điểm truy cập không dây là gì?

Có thể em đã từng nghe nói đến điểm truy cập không dây (Wireless Access Point). Ý nghĩa của nó là gì?

Giải rút gọn:

Điểm truy cập không dây (Wireless Access Point) là một thiết bị cho phép các thiết bị di động kết nối vào mạng không dây, mở rộng phạm vi địa lý và cho phép truy cập vào các tài nguyên trên mạng.

b) Wireless Access Point

Hoạt động 3: Kết nối máy tính thuộc các LAN khác nhau

Có thể sử dụng hub hay switch để kết nối hai máy tính thuộc hai LAN khác nhau qua Internet được không?

Giải rút gọn:

Hub và Switch không thể kết nối máy tính qua Internet:

• Hub và Switch chỉ hoạt động trong mạng LAN, không có khả năng truyền dữ liệu qua Internet.

Sử dụng Router để kết nối máy tính qua Internet:

• Router kết nối các mạng khác nhau, bao gồm LAN và Internet.

• Router có cổng WAN để kết nối Internet và cổng LAN để kết nối mạng LAN.

• Router định tuyến dữ liệu giữa các mạng, giúp máy tính ở các LAN khác nhau có thể kết nối với nhau.

c) Router

Hoạt động 4: Máy tính có thể sử dụng trực tiếp mọi loại tín hiệu được không?

Tín hiệu truyền trên mạng điện thoại là sóng điện áp thể hiện dao động âm thanh. Trước khi cáp quang được sử dụng rộng rãi, người ta dùng chính đường dây điện thoại để truyền dữ liệu Internet. Máy tính có thể sử dụng trực tiếp tín hiệu điện thoại hay không?

Giải rút gọn:

Máy tính không thể sử dụng trực tiếp tín hiệu điện thoại để truyền dữ liệu internet. Tín hiệu điện thoại truyền dùng để truyền giọng nói trong điện thoại, không phải để truyền dữ liệu internet.

d) Modem

Câu hỏi 1: So sánh chức năng của hub, switch và thiết bị thu phát Wi-Fi.

Giải rút gọn:

Hub:

• Hoạt động cơ bản, Layer 1 OSI.

• Gửi tín hiệu tất cả các cổng, dễ gây xung đột.

• Phù hợp mạng đơn giản, ít thiết bị.

Switch:

• Thông minh hơn, Layer 2 OSI.

• Xác định địa chỉ MAC, chỉ gửi cổng đích.

• Giảm xung đột, hiệu suất cao.

• Phù hợp mạng lớn, nhiều thiết bị.

Thiết bị thu phát Wi-Fi:

• Kết nối mạng không dây.

• Layer 1 và 2 OSI.

• Thu thập dữ liệu mạng có dây, phát sóng Wi-Fi.

• Kết nối thiết bị di động không cần cáp.

Câu hỏi 2: Giải thích cách thức hoạt động của router và ý nghĩa của từ “định tuyến”.

Giải rút gọn:

Kết nối hai máy tính qua Internet:

Không dùng Hub/Switch:

• Hub/Switch chỉ hoạt động trong mạng LAN, không kết nối Internet.

Cần dùng Router và dịch vụ viễn thông:

• Router:

  • Cổng LAN: kết nối mạng LAN.

  • Cổng WAN: kết nối Internet và router khác.

• Dịch vụ viễn thông: cung cấp đường truyền Internet.

• Định tuyến: chọn đường đi tối ưu cho dữ liệu.

Quá trình:

1. Gửi dữ liệu đến router LAN qua cổng LAN.

2. Router LAN chuyển dữ liệu ra ngoài qua cổng WAN.

3. Dữ liệu đi qua mạng Internet và các router khác.

4. Router đích nhận dữ liệu và chuyển đến máy tính qua cổng LAN.

Câu hỏi 3: Cho biết chức năng của modem. Kể tên một số loại modem tương ứng với những phương thức truyền tín hiệu khác nhau.

Giải rút gọn:

Chức năng và các loại modem:

Chức năng:

• Chuyển đổi tín hiệu số thành tín hiệu tương tự và ngược lại.

• Giúp kết nối mạng LAN và mạng WAN.

• Không thay đổi dữ liệu, chỉ chuyển đổi tín hiệu.

Loại modem:

• Modem quay số: Sử dụng đường dây điện thoại, tốc độ chậm.

• Modem ADSL: Sử dụng cáp điện thoại, tốc độ cao hơn modem quay số.

• Modem quang: Sử dụng cáp quang, tốc độ cao nhất.

• Modem di động: Sử dụng SIM, kết nối Internet qua mạng di động.

2. THỰC HÀNH KẾT NỐI MÁY TÍNH VỚI THIẾT BỊ MẠNG

Câu hỏi: Kết nối không dây tiện hơn kết nối có dây rát nhiều. Tại sao các máy tính ở phòng thực hành lại dùng cáp mạng?

Giải rút gọn:

Sử dụng cáp mạng trong phòng thực hành:

Lý do:

• Hiệu suất: Tốc độ cao, ổn định hơn Wi-Fi.
• Độ ổn định: Ít nhiễu, ít gián đoạn hơn Wi-Fi.
• Bảo mật: An toàn hơn Wi-Fi, ít bị xâm nhập.
• Quản lý: Dễ dàng quản lý, xác định và khắc phục sự cố.

Kết luận: Cáp mạng phù hợp hơn cho môi trường phòng thực hành đòi hỏi hiệu suất cao, ổn định, an toàn và dễ quản lý.

LUYỆN TẬP

Câu 1: Muốn kết nối các máy tính trong phạm vi gia đình thành một mạng, nên dùng loại thiết bị kết nối nào?

Giải rút gọn:

Để kết nối các máy tính trong phạm vi gia đình thành một mạng, bạn có thể sử dụng một Router (bộ định tuyến).

Câu 2: Máy tính xách tay thường có khả năng kết nối Wi-Fi nhưng không có SIM để kết nối với Internet. Làm thế nào để kết nối máy tính xách tay với Internet qua mạng điện thoại di động?

Giải rút gọn:

Để kết nối máy tính xách tay với Internet qua mạng điện thoại di động, bạn có thể sử dụng một điểm phát Wi-Fi di động (mobile Wi-Fi hotspot) hoặc kết nối máy tính xách tay với điện thoại thông qua chức năng chia sẻ Internet (tethering).

VẬN DỤNG

Câu 1: Với sự giúp đỡ của thầy cô giáo, hãy tìm hiểu xem mạng máy tính của trường em sử dụng các hub, switch, WAP và router như thế nào. Hãy vẽ lại sơ đồ mạng của trường.

Giải rút gọn:

Thiết bị mạng cho mạng trường học:

Thiết bị:

• Hub: Kết nối máy tính, thiết bị mạng trong mạng LAN, gửi dữ liệu đến tất cả các cổng.

• Switch: Kết nối máy tính, thiết bị mạng trong mạng LAN, thông minh hơn Hub, xử lý dữ liệu qua bảng chuyển mạch, hiệu suất mạng cao hơn.

• WAP (Wireless Access Point): Cung cấp kết nối mạng không dây trong mạng LAN, cho phép thiết bị di động kết nối Wi-Fi.

• Router: Kết nối các mạng khác nhau (LAN với WAN - Internet), chuyển tiếp gói tin, điều khiển lưu lượng dữ liệu.

Vẽ sơ đồ mạng:

• Sử dụng biểu đồ, ký hiệu phù hợp cho thiết bị và kết nối.

• Ví dụ: hình vuông cho máy tính, hình chữ nhật cho Router, tam giác cho Switch, đám mây cho Internet.

• Nối các thiết bị bằng đường kẻ để thể hiện kết nối.

Câu 2: Trên các xe khách đường dài ngày nay, hành khách có thể truy cập Internet qua Wi-Fi được hay không? Hãy tìm hiểu xem điều này được thực hiện như thế nào.

Giải rút gọn:

Internet Wi-Fi trên xe khách đường dài:

Khả năng truy cập:

• Hành khách có thể truy cập Internet qua Wi-Fi.

Cài đặt:

• Hệ thống mạng Wi-Fi với bộ định tuyến (router) hoặc thiết bị tương tự.

• Kết nối Internet: 4G/5G, vệ tinh.

Kết nối:

• Hành khách tìm kiếm và kết nối vào điểm truy cập (access point) Wi-Fi của xe.

Lợi ích:

• Truy cập Internet: web, email, video, ứng dụng.

• Thiết bị: điện thoại, máy tính bảng, laptop.