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, gây xung đột.

- Switch:

+ Thông minh hơn Hub.

+ Phân loại và chuyển tiếp dữ liệu đến đúng thiết bị.

+ Giảm xung đột, tăng hiệu quả mạng.

- Router:

+ Kết nối các mạng khác nhau.

+ Định hướng dữ liệu đến đích mong muốn.

+ Xác định đường đi tối ưu cho gói tin.

- Wifi Access Point:

+ Tạo mạng Wifi cho thiết bị kết nối.

+ 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.

+ Thích hợp cho mạng LAN nhỏ, đơn giản.

- Switch:

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

+ Hiệu suất cao, phù hợp cho mạng LAN lớn, phức tạp.

- Nên dùng Switch thay vì Hub vì hiệu suất cao và ít xung đột 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 kết nối được hai máy tính ở hai LAN khác nhau qua Internet vì:

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

+ Để kết nối hai máy tính ở hai LAN khác nhau qua Internet, cần sử dụng Router.

+ Router có khả năng định tuyến dữ liệu giữa các mạng khác nhau, bao gồm LAN và Internet.

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 ở Layer 1 (mô hình OSI).

+ Phát tán tín hiệu đến tất cả các cổng, dễ gây xung đột.

+ Không thông minh, không ghi nhớ địa chỉ.

- Switch:

+ Hoạt động ở Layer 2 (mô hình OSI).

+ Xác định địa chỉ MAC, chỉ chuyển đến cổng đích.

+ Giảm xung đột, hiệu suất cao hơn Hub.

- Thiết bị thu phát Wi-Fi:

+ Hoạt động ở Layer 1 và Layer 2.

+ Cung cấp kết nối mạng không dây.

+ Kết nối thiết bị di động vào mạng LAN.

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

Giải rút gọn:

- Không thể dùng Hub/Switch:

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

- Cần dùng Router và dịch vụ viễn thông:

+ Router có cổng LAN (kết nối LAN) và WAN (kết nối Internet).

+ Dữ liệu đi qua Router LAN, sau đó qua Router WAN đến máy tính đích.

+ Router chọn đường truyền tối ưu cho dữ liệu.

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:

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

+ Không thay đổi dữ liệu, chỉ chuyển đổi để phù hợp với mạng LAN và WAN.

- Loại modem:

+ Modem quay số: Kết nối Internet qua hệ thống điện thoại.

+ Modem ADSL: Kết nối Internet tốc độ cao qua cáp điện thoại.

+ Modem quang: Kết nối Internet qua cáp quang.

+ Modem di động: Kết nối Internet qua mạng di động (GSM, 3G, 4G, 5G).

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:

- Lý do sử dụng kết nối cáp mạng trong phòng thực hành:

- Hiệu suất:

+ Tốc độ cao, ổn định hơn kết nối không dây.

+ Phù hợp cho tải tập tin lớn, xem video chất lượng cao.

- Độ ổn định:

+ Ít nhiễu, ít tương tác từ thiết bị khác.

+ Kết nối ổn định, không gián đoạn.

- Bảo mật:

+ An toàn hơn kết nối không dây.

+ Ít nguy cơ bị tấn công xâm nhập.

- Quản lý mạng:

+ Dễ dàng quản lý, định vị và sắp xếp cáp.

+ Dễ dàng khắc phục sự cố kết nối.

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:

- Kết nối thiết bị:

+ Hub: Kết nối nhiều thiết bị trong cùng mạng LAN.

+ Switch: Kết nối thông minh, cải thiện hiệu suất mạng LAN.

+ WAP: Cung cấp Wi-Fi cho thiết bị di động.

+ Router: Kết nối mạng LAN với Internet, điều khiển lưu lượng dữ liệu.

- Vẽ sơ đồ mạng:

+ Sử dụng biểu đồ và ký hiệu phù hợp cho từng thiết bị.

+ Thể hiện kết nối giữa các thiết bị.

+ Ghi chú chức năng của mỗi thiết bị.

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:

- Truy cập Internet trên xe khách đường dài:

- Khả năng truy cập:

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

- Hệ thống mạng:

+ Sử dụng router hoặc thiết bị tương tự phát sóng Wi-Fi.

+ Hành khách kết nối vào điểm truy cập Wi-Fi của xe.

- Lợi ích:

+ Duyệt web, email, video trực tuyến, ứng dụng trực tuyến.

+ Sử dụng thiết bị cá nhân (điện thoại, máy tính bảng, laptop).