Mạng máy tính: trở lại những vấn đề cơ bản pptx

Mạng máy tính: trở lại những vấn đề cơ bản
Trong các thiết bị mạng thì hub là mắt xích nhỏ nhất. Thiết bị cơ bản này gắn kết
các máy tính trong mạng với nhau để có được một form segment (phân đoạn)
mạng đơn. Chúng được gọi là “hub” (trung tâm) vì chúng nằm ở trung tâm của
một mạng, kết nối tới máy tính thông qua các cáp phân tán, tương tự như chiếc
nan hoa xe đạp vậy. Tất cả máy tính trong một segment mạng đều có thể “thấy” và
giao tiếp được với nhau.

Xin được bổ sung thêm rằng hub là thiết bị tầng 1 trong mô hình mạng OSI (Open
System Interconnection), tầng Vật Lý.

Nhiệm vụ của hub chỉ đơn giản là nhận dữ liệu đến (các frame - khung dữ liệu) và
phát tán chúng trở lại các thiết bị gắn trong mạng. Hub hoạt động theo cơ chế
quảng bá (broadcast), có phần hơi thừa khi phải gửi dữ liệu cho cả các thiết bị
không có nhu cầu.
Hub không có bất kỳ kiểu sắp xếp thông minh nào. Nó không xác định được cổng
nào yêu cầu khung dữ liệu, cổng nào không để gửi cho từng cổng cụ thể. Vì thế nó
gửi cho tất cả các cổng trong mạng, cổng nào có yêu cầu thì tự kiểm tra và tiếp
nhận dữ liệu mình cần.

Cơ chế phát tán khung dữ liệu tới mọi cổng đơn đảm bảo ít nhất mỗi khung đều
được gửi tới các đích yêu cầu. Nhưng cũng chính vì thế mà hub được gọi là những
kẻ câm lặng, chỉ biết phát ra mà không cần nhận lại thông tin phản hồi xác nhận.

Vì hub là các gói đơn giản và dễ cài đặt nên người ta sử dụng chúng như là các
thiết bị mức đầu vào để kết nối các máy PC với nhau. Nếu như chẳng may bạn hết
cổng mạng hub, bạn có thể tạo một hub kiểu “chuỗi cánh hoa” (daisy-chain) bằng
cách kết nối qua cổng “uplink”.

Các hub hiện đại có chế độ “tự cảm nhận” (auto-sensing) và bạn có thể dùng bất
kỳ cổng nào để thực hiện việc này. Nhưng hub hiện đang ngày càng bị thu hẹp với

sự thay thế của switch. Sử dụng switch hiệu quả hơn nhiều, nhất là khi dùng băng
thông mạng.

Tạo một switch

Nếu bạn đang tìm kiếm một giải pháp mạng hiệu quả hơn, bạn sẽ cần đến switch.
Switch hoạt động ở mức cao hơn hub, tại tầng 2, tầng Liên kết dữ liệu (Data Link
layer). Một switch cũng tương tự như một hub, nhưng thông minh hơn. Chúng
thân thiện hơn một chút và nhanh hơn nhiều.
Không giống như hub, switch kiểm tra kỹ lưỡng từng gói dữ liệu nhận được, xác
định nguồn và đích mỗi gói. Sau đó chờ các gói dữ liệu chuyển đến đích một cách
chính xác. Switch sử dụng địa chỉ MAC (Media Access Control) của các thiết bị
mạng để tìm ra thiết bị đích. Địa chỉ MAC là một mã ID 16 ký tự duy nhất, là địa
chỉ phần cứng cố định trong từng thiết bị.

Để hoạt động hiệu quả, mỗi switch tạo ra một link liên kết chuyên dụng tạm thời
giữa nơi gửi và nơi nhận, tương tự như một kênh điện thoại chuyển mạch.

Với cơ chế phân phối gói dữ liệu tới đúng thiết bị đòi hỏi, switch càng hiệu quả
hơn khi người dùng sử dụng băng thông mạng. Tốc độ thực thi cao hơn nhiều so
với hub.

Một tính năng nâng cao ở switch nữa là khả năng giải quyết xung đột dữ liệu. Các
xung đột này xuất hiện khi các máy trong mạng cùng một lúc gửi dữ liệu quảng bá
tới tất cả các cổng. Chúng sẽ đột ngột làm chậm quá trình thực thi mạng. Hiện nay,
với các switch có chế độ nạp điều khiển lưu lượng, các xung đột sẽ bị loại trừ.
Không có xung đột tức là không phải đi tìm xung đột như các hub phải làm. Vì thế
các switch có thể loại trừ phương thức truy cập phương tiện dò tìm xung đột
CSMA/CD (carrier-sense multiple-access with collision detection), làm cho thông
lượng được tăng lên.

Một lợi ích khác khi dùng switch, xuất phát từ thực tế là chúng hỗ trợ phương thức
truyền thông full-duplex, tức truyền thông hai chiều song song. Phương thức
truyền mặc định trong mạng là kiểu chậm hơn: hafl-duplex (một chiều). Trong đó
bạn chỉ có thể gửi hoặc nhận chứ không vừa nhận, vừa gửi dữ liệu cùng một lúc
được.

Sử dụng phương thức full-duplex với băng thông mạng rất hiệu quả.

Sử dụng switch sẽ tốt hơn nhiều so với hub nếu mạng của bạn có từ 4 máy tính trở
nên. Hoặc nếu mạng có các chương trình ứng dụng sản sinh một lượng đáng kể
giao thông mạng, như các game đa người chơi hay chia sẻ file đa phương tiện
nặng nề, bạn cũng nên dùng switch.