tìm hiểu mạng máy tính

Mạng máy tính là một tập hợp các máy tính được nối với nhau bởi đường truyền theo một cấu
trúc nào đó và thông qua đó các máy tính trao đổi thông tin qua lại cho nhau.
Đường truyền là hệ thống các thiết bị truyền dẫn có dây hay không dây dùng để chuyển các
tín hiệu điện tử từ máy tính này đến máy tính khác. Các tín hiệu điện tử đó biểu thị các giá trị dữ
liệu dưới dạng các xung nhị phân (on - off). Tất cả các tín hiệu được truyền giữa các máy tính
đều thuộc một dạng sóng điện từ. Tùy theo tần số của sóng điện từ có thể dùng các đường truyền
vật lý khác nhau để truyền các tín hiệu. Ở đây đường truyền được kết nối có thể là dây cáp đồng
trục, cáp xoắn, cáp quang, dây điện thoại, sóng vô tuyến ... Các đường truyền dữ liệu tạo nên cấu
trúc của mạng. Hai khái niệm đường truyền và cấu trúc là những đặc trưng cơ bản của mạng
máy tính.
Với sự trao đổi qua lại giữa máy tính này với máy tính khác đã phân biệt mạng máy tính
với các hệ thống thu phát một chiều như truyền hình, phát thông tin từ vệ tinh xuống các trạm
thu thụ động... vì tại đây chỉ có thông tin một chiều từ nơi phát đến nơi thu mà không quan tâm
đến có bao nhiêu nơi thu, có thu tốt hay không.
Đặc trưng cơ bản của đường truyền vật lý là giải thông. Giải thông của một đường chuyền
chính là độ đo phạm vi tần số mà nó có thể đáp ứng được. Tốc độ truyền dữ liệu trên đường
truyền còn được gọi là thông lượng của đường truyền - thường được tính bằng số lượng bit được
truyền đi trong một giây (Bps). Thông lượng còn được đo bằng đơn vị khác là Baud (lấy từ tên
nhà bác học - Emile Baudot). Baud biểu thị số lượng thay đổi tín hiệu trong một giây.
Ở đây Baud và Bps không phải bao giờ cũng đồng nhất. Ví dụ: nếu trên đường dây có 8
mức tín hiệu khác nhau thì mỗi mức tín hiệu tương ứng với 3 bit hay là 1 Baud tương ứng với 3
bit. Chỉ khi có 2 mức tín hiệu trong đó mỗi mức tín hiệu tương ứng với 1 bit thì 1 Baud mới
tương ứng với 1 bit.
Mạng máy tính
Bách khoa toàn thư mở Wikipedia
Mạng máy tính hay hệ thống mạng (tiếng Anh: computer network hay network system) là sự
kết hợp các máy tính lại với nhau thông qua các thiết bị nối kết mạng và phương tiện truyền
thông (giao thức mạng, môi trường truyền dẫn) theo một cấu trúc nào đó và các máy tính này
trao đổi thông tin qua lại với nhau.
Lợi ích của mạng máy tính
•

Nhiều người có thể dùng chung một phần mềm tiện ích.

•

Một nhóm người cùng thực hiện một đề án nếu nối mạng họ sẽ dùng chung dữ liệu của
đề án, dùng chung tập tin chính (master file) của đề án, họ trao đổi thông tin với nhau dễ
dàng.

•

Dữ liệu được quản lý tập trung nên bảo mật an toàn, trao đổi giữa những người sử dụng
thuận lợi, nhanh chóng, backup dữ liệu tốt hơn.


•

Sử dụng chung các thiết bị máy in, máy scaner, đĩa cứng và các thiết bị khác.

•

Người sử dụng và trao đổi thông tin với nhau dễ dàng thông qua dịch vụ thư điện tử
(Email), dịch vụ Chat, dịch vụ truyền file (FTP), dịch vụ Web,...

•

Xóa bỏ rào cản về khoảng cách địa lý giữa các máy tính trong hệ thống mạng muốn chia
sẻ và trao đổi dữ liệu với nhau.

•

Một số người sử dụng không cần phải trang bị máy tính đắt tiền (chi phí thấp mà chức
năng lại mạnh).

•

Cho phép người lập trình ở một trung tâm máy tính này có thể sử dụng các chương trình
tiện ích, vùng nhớ của một trung tâm máy tính khác đang rỗi để làm tăng hiệu quả kinh tế
của hệ thống.

•

An toàn cho dữ liệu và phần mềm vì nó quản lý quyền truy cập của các tài khoản người
dùng (phụ thuộc vào các chuyên gia quản trị mạng).

Lịch sử mạng máy tính
Máy tính của thập niên 1940 là các thiết bị cơ-điện tử lớn và rất dễ hỏng. Sự phát minh ra
transitor bán dẫn vào năm 1947 tạo ra cơ hội để làm ra chiếc máy tính nhỏ và đáng tin cậy hơn.
Năm 1950, các máy tính lớn mainframe chạy bởi các chương trình ghi trên thẻ đục lỗ (punched
card) bắt đầu được dùng trong các học viện lớn. Điều này tuy tạo nhiều thuận lợi với máy tính có
khả năng được lập trình nhưng cũng có rất nhiều khó khăn trong việc tạo ra các chương trình dựa
trên thẻ đục lỗ này.[1]
Vào cuối thập niên 1950, người ta phát minh ra mạch tích hợp (IC) chứa nhiều transitor trên một
mẫu bán dẫn nhỏ, tạo ra một bước nhảy vọt trong việc chế tạo các máy tính mạnh hơn, nhanh
hơn và nhỏ hơn. Đến nay, IC có thể chứa hàng triệu transistor trên một mạch.
Vào cuối thập niên 1960, đầu thập niên 1970, các máy tính nhỏ được gọi là minicomputer bắt
đầu xuất hiện.[2]
Năm 1977, công ty máy tính Apple Computer giới thiệu máy vi tính cũng được gọi là máy tính
cá nhân (personal computer - PC).[3]
Năm 1981, IBM đưa ra máy tính cá nhân đầu tiên. Sự thu nhỏ ngày càng tinh vi hơn của các IC

đưa đến việc sử dụng rộng rãi máy tính cá nhân tại nhà và trong kinh doanh.
Vào giữa thập niên 1980, người sử dụng dùng các máy tính độc lập bắt đầu chia sẻ các tập tin
bằng cách dùng modem kết nối với các máy tính khác. Cách thức này được gọi là điểm nối điểm,
hay truyền theo kiểu quay số. Khái niệm này được mở rộng bằng cách dùng các máy tính là
trung tâm truyền tin trong một kết nối quay số. Các máy tính này được gọi là sàn thông báo
(bulletin board). Các người dùng kết nối đến sàn thông báo này, để lại đó hay lấy đi các thông


điệp, cũng như gửi lên hay tải về các tập tin. Hạn chế của hệ thống là có rất ít hướng truyền tin,
và chỉ với những ai biết về sàn thông báo đó. Ngoài ra, các máy tính tại sàn thông báo cần một
modem cho mỗi kết nối, khi số lượng kết nối tăng lên, hệ thống không thề đáp ứng được nhu
cầu.
Qua các thập niên 1950, 1970, 1980 và 1990, Bộ Quốc phòng Hoa Kỳ đã phát triển các mạng
diện rộng WAN có độ tin cậy cao, nhằm phục vụ các mục đích quân sự và khoa học. Công nghệ
này khác truyền tin điểm nối điểm. Nó cho phép nhiều máy tính kết nối lại với nhau bằng các
đường dẫn khác nhau. Bản thân mạng sẽ xác định dữ liệu di chuyển từ máy tính này đến máy
tính khác như thế nào. Thay vì chỉ có thể thông tin với một máy tính tại một thời điểm, nó có thể
thông tin với nhiều máy tính cùng lúc bằng cùng một kết nối. Sau này, WAN của Bộ Quốc phòng
Hoa Kỳ đã trở thành Internet.
Các vấn đề xã hội
Quan hệ giữa người với người trở nên nhanh chóng, dễ dàng và gần gũi hơn cũng mang lại nhiều
vấn đề xã hội cần giải quyết như:
•

Lạm dụng hệ thống mạng để làm điều phi pháp hay thiếu đạo đức: Các tổ chức buôn
người, khiêu dâm, lường gạt, hay tội phạm qua mạng, tổ chức tin tặc để ăn cắp tài sản của
công dân và các cơ quan, tổ chức khủng bố.

•

Mạng càng lớn thì nguy cơ lan truyền các phần mềm ác tính càng dễ xảy ra.

•

Hệ thống buôn bán trở nên khó kiểm soát hơn nhưng cũng tạo điều kiện cho cạnh tranh
gay gắt hơn.

•

Một vấn đề nảy sinh là xác định biên giới giữa việc kiểm soát nhân viên làm công và
quyền tư hữu của họ. (Chủ thì muốn toàn quyền kiểm soát các điện thư hay các cuộc trò
chuyện trực tuyến nhưng điều này có thể vi phạm nghiêm trọng quyền cá nhân).

•

Vấn đề giáo dục thanh thiếu niên cũng trở nên khó khăn hơn vì các em có thể tham gia
vào các việc trên mạng mà cha mẹ khó kiểm soát nổi.

•

Hơn bao giờ hết với phương tiện thông tin nhanh chóng thì sự tự do ngôn luận hay lạm
dụng quyền ngôn luận cũng có thể ảnh hưởng sâu rộng hơn trước đây như là các trường
hợp của các phần mềm quảng cáo (adware) và các thư rác (spam mail)

Phân loai mạng
LAN
LAN (từ Anh ngữ: local area network), hay còn gọi là "mạng cục bộ", là mạng tư nhân trong
một toà nhà, một khu vực (trường học hay cơ quan chẳng hạn) có cỡ chừng vài km.[4] Chúng nối
các máy chủ và các máy trạm trong các văn phòng và nhà máy để chia sẻ tài nguyên và trao đổi
thông tin. LAN có 3 đặc điểm:

1. Giới hạn về tầm cỡ phạm vi hoạt động từ vài mét cho đến 1 km.
2. Thường dùng kỹ thuật đơn giản chỉ có một đường dây cáp (cable) nối tất cả máy. Vận tốc

truyền dữ liệu thông thường là 10 Mbps, 100 Mbps, 1 Gbps, và gần đây là 100 Gbps.[5]
3. Ba kiến trúc mạng kiểu LAN thông dụng bao gồm:
o

Mạng bus hay mạng tuyến tính. Các máy nối nhau một cách liên tục thành một
hàng từ máy này sang máy kia. Ví dụ của nó là Ethernet (chuẩn IEEE 802.3).

o

Mạng vòng. Các máy nối nhau như trên và máy cuối lại được nối ngược trở lại
với máy đầu tiên tạo thành vòng kín. Thí dụ mạng vòng thẻ bài IBM (IBM token
ring).

o

Mạng sao.

MAN

Mạng thư viện trong nhánh mô hình cây và việc kiểm soát các tài nguyên mạng
MAN (từ Anh ngữ: metropolitan area network), hay còn gọi là "mạng đô thị", là mạng có cỡ lớn
hơn LAN, phạm vi vài km. Nó có thể bao gồm nhóm các văn phòng gần nhau trong thành phố,
nó có thể là công cộng hay tư nhân và có đặc điểm:
1. Chỉ có tối đa hai dây cáp nối.
2. Không dùng các kỹ thuật nối chuyển.

3. Có thể hỗ trợ chung vận chuyển dữ liệu và đàm thoại, hay ngay cả truyền hình. Ngày nay

người ta có thể dùng kỹ thuật cáp quang (fiber optical) để truyền tín hiệu. Vận tốc có hiện
nay thể đạt đến 10 Gbps.
Ví dụ của kỹ thuật này là mạng DQDB (Distributed Queue Dual Bus) hay còn gọi là bus kép
theo hàng phân phối (tiêu chuẩn IEEE 802.6).


WAN

Các kiểu nối trong WAN
WAN (wide area network), còn gọi là "mạng diện rộng", dùng trong vùng địa lý lớn thường cho
quốc gia hay cả lục địa, phạm vi vài trăm cho đến vài ngàn km. Chúng bao gồm tập họp các máy
nhằm chạy các chương trình cho người dùng. Các máy này thường gọi là máy lưu trữ(host) hay
còn có tên là máy chủ, máy đầu cuối (end system). Các máy chính được nối nhau bởi các mạng
truyền thông con (communication subnet) hay gọn hơn là mạng con (subnet). Nhiệm vụ của
mạng con là chuyển tải các thông điệp (message) từ máy chủ này sang máy chủ khác.
Mạng con thường có hai thành phần chính:
1. Các đường dây vận chuyển còn gọi là mạch (circuit), kênh (channel), hay đường trung

chuyển (trunk).
2. Các thiết bị nối chuyển. Đây là loại máy tính chuyện biệt hoá dùng để nối hai hay nhiều

đường trung chuyển nhằm di chuyển các dữ liệu giữa các máy. Khi dữ liệu đến trong các
đường vô, thiết bị nối chuyển này phải chọn (theo thuật toán đã định) một đường dây ra
để gửi dữ liệu đó đi. Tên gọi của thiết bị này là nút chuyển gói (packet switching node)
hay hệ thống trung chuyển (intermediate system). Máy tính dùng cho việc nối chuyển gọi
là "bộ chọn đường" hay "bộ định tuyến" (router).
Hầu hết các WAN bao gồm nhiều đường cáp hay là đường dây điện thoại, mỗi đường dây như
vậy nối với một cặp bộ định tuyến. Nếu hai bộ định tuyến không nối chung đường dây thì chúng

sẽ liên lạc nhau bằng cách gián tiếp qua nhiều bộ định truyến trung gian khác. Khi bộ định tuyến
nhận được một gói dữ liệu thì nó sẽ chứa gói này cho đến khi đường dây ra cần cho gói đó được
trống thì nó sẽ chuyển gói đó đi. Trường hợp này ta gọi là nguyên lý mạng con điểm nối điểm,
hay nguyên lý mạng con lưu trữ và chuyển tiếp (store-and-forward), hay nguyên lý mạng con nối
chuyển gói.


Có nhiều kiểu cấu hình cho WAN dùng nguyên lý điểm tới điểm như là dạng sao, dạng vòng,
dạng cây, dạng hoàn chỉnh, dạng giao vòng, hay bất định.
Đồ hình mạng
Bài chi tiết: Cấu trúc liên kết mạng
Mạng hình sao (Star Network)
Có tất cả các trạm được kết nối với một thiết bị trung tâm có nhiệm vụ nhận tín hiệu từ các trạm
và chuyển đến trạm đích. Tùy theo yêu cầu truyền thông trên mạng mà thiết bị trung tâm có thể
là hub, switch, router hay máy chủ trung tâm. Vai trò của thiết bị trung tâm là thiết lập các liên
kết Point – to – Point.
•

Ưu điểm là thiết lập mạng đơn giản, dễ dàng cấu hình lại mạng (thêm, bớt các trạm), dễ
dàng kiểm soát và khắc phục sự cố, tận dụng được tối đa tốc độ truyền của đường truyền
vật lý.

•

Khuyết điểm là độ dài đường truyền nối một trạm với thiết bị trung tâm bị hạn chế (bán
kính khoảng 100m với công nghệ hiện nay).

Mạng tuyến tính (Bus Network)
Có tất cả các trạm phân chia trên một đường truyền chung (bus). Đường truyền chính được giới
hạn hai đầu bằng hai đầu nối đặc biệt gọi là terminator. Mỗi trạm được nối với trục chính qua

một đầu nối chữ T (T-connector) hoặc một thiết bị thu phát (transceiver). Mô hình mạng Bus
hoạt động theo các liên kết Point–to–Multipoint hay Broadcast.
•

Ưu điểm: Dễ thiết kế và chi phí thấp.

•

Khuyết điểm: Tính ổn định kém, chỉ một nút mạng hỏng là toàn bộ mạng bị ngừng hoạt
động.

Mạng hình vòng (Ring Network)
Tín hiệu được truyền đi trên vòng theo một chiều duy nhất. Mỗi trạm của mạng được nối với
nhau qua một bộ chuyển tiếp (repeater) có nhiệm vụ nhận tín hiệu rồi chuyển tiếp đến trạm kế
tiếp trên vòng. Như vậy tín hiệu được lưu chuyển trên vòng theo một chuỗi liên tiếp các liên kết
Point–to–Point giữa các repeater.
•

Ưu điểm: Mạng hình vòng có ưu điểm tương tự như mạng hình sao.

•

Nhược điểm: Một trạm hoặc cáp hỏng là toàn bộ mạng bị ngừng hoạt động, thêm hoặc
bớt một trạm khó hơn, giao thức truy nhập mạng phức tạp.


Mạng kết hợp
Kết hợp hình sao và tuyến tính (Star Bus Network): Cấu hình mạng dạng này có bộ phận tách tín
hiệu (splitter) giữ vai trò thiết bị trung tâm, hệ thống dây cáp mạng cấu hình là Star Topology và
Linear Bus Topology. Lợi điểm của cấu hình này là mạng có thể gồm nhiều nhóm làm việc ở

cách xa nhau, ARCNET là mạng dạng kết hợp Star Bus Network. Cấu hình dạng này đưa lại sự
uyển chuyển trong việc bố trí đường dây tương thích dễ dàng đối với bất cứ toà nhà nào.
Kết hợp hình sao và vòng (Star Ring Network): Cấu hình dạng kết hợp Star Ring Network, có
một "thẻ bài" liên lạc (Token) được chuyển vòng quanh một cái HUB trung tâm. Mỗi trạm làm
việc được nối với HUB – là cầu nối giữa các trạm làm việc và để tǎng khoảng cách cần thiết.

•

Mạng hình vòng

•

Mạng tuyến tính
Các phương pháp truyền tin
Mạng chuyển mạch kênh (Circuit Switching Network)
Bài chi tiết: Chuyển mạch kênh
Khi có hai trạm cần trao đổi thông tin với nhau thì giữa chúng sẽ được thiết lập một "kênh" cố
định và được duy trì cho đến khi một trong hai bên ngắt kết nối. Dữ liệu chỉ được truyền theo
con đường cố định này. Kỹ thuật chuyển mạch kênh được sử dụng trong các kết nối ATM
(Asynchronous Transfer Mode) và Dial-up ISDN (Integrated Services Digital Networks). Ví dụ
về mạng chuyển mạch kênh là mạng điện thoại.
Ưu điểm là kênh truyền được dành riêng trong suốt quá trình giao tiếp do đó tốc độ truyền dữ
liệu được bảo đảm. Điều này là đặc biệt quan trọng đối với các ứng dụng thời gian thực như
audio và video.


Nhược điểm là phải tốn thời gian để thiết lập đường truyền cố định giữa hai trạm; hiệu suất sử
dụng đường truyền không cao, vì có lúc trên kênh không có dữ liệu truyền của hai trạm kết nối,
nhưng các trạm khác không được sử dụng kênh truyền này.
Mạng chuyển mạch thông báo (Message Switching Network)

Không giống chuyển mạch kênh, chuyển mạch thông báo không thiết lập liên kết dành riêng
giữa hai trạm giao tiếp mà thay vào đó mỗi thông báo được xem như một khối độc lập bao gồm
cả địa chỉ nguồn và địa chỉ đích. Mỗi thông báo sẽ được truyền qua các trạm trong mạng cho đến
khi nó đến được địa chỉ đích, mỗi trạm trung gian sẽ nhận và lưu trữ thông báo cho đến khi trạm
trung gian kế tiếp sẵn sàng để nhận thông báo sau đó nó chuyển tiếp thông báo đến trạm kế tiếp,
chính vì lý do này mà mạng chuyển mạch thông báo còn có thể được gọi là mạng lưu và chuyển
tiếp (Store and Forward Network). Một ví dụ điển hình về kỹ thuật này là dịch vụ thư điện tử (email), nó được chuyển tiếp qua các trạm cho đến khi tới được đích cần đến.
Ưu điểm là cung cấp một sự quản lý hiệu quả hơn đối với sự lưu thông của mạng, bằng cách gán
các thứ tự ưu tiên cho các thông báo và đảm bảo các thông báo có độ ưu tiên cao hơn sẽ được lưu
chuyển thay vì bị trễ do quá trình lưu thông trên mạng; giảm sự tắc nghẽn trên mạng, các trạm
trung gian có thể lưu giữ các thông báo cho đến khi kênh truyền rảnh mới gửi thông báo đi; tăng
hiệu quả sử dụng kênh truyền, với kỹ thuật này các trạm có thể dùng chung kênh truyền.
Nhược điểm là độ trễ do việc lưu trữ và chuyển tiếp thông báo là không phù hợp với các ứng
dụng thời gian thực, Các trạm trung gian phải có dung lượng bộ nhớ rất lớn để lưu giữ các thông
báo trước khi chuyển tiếp nó tới một trạm trung gian khác (kích thước của các thôn báo không bị
hạn chế).
Mạng chuyển mạch gói (Packet Switching Network)
Bài chi tiết: Chuyển mạch gói
Kỹ thuật này được đưa ra nhằm tận dụng các ưu điểm và khác phục những nhược điểm của hai
kỹ thuật trên, đối với kỹ thuật này các thông báo được chia thành các gói tin (packet) có kích
thước thay đổi, mỗi gói tin bao gồm dữ liệu, địa chỉ nguồn, địa chỉ đích và các thông tin về địa
chỉ các trạm trung gian. Các gói tin riêng biệt không phải luôn luôn đi theo một con đường duy
nhất, điều này được gọi là chọn đường độc lập (independent routing).
Ưu điểm là dải thông có thể được quản lý bằng cách chia nhỏ dữ liệu vào các đường khác nhau
trong trường hợp kênh truyền bận; nếu một liên kết bị sự cố trong quá trình truyền thông thì các
gói tin còn lại có thể được gửi đi theo các con đường khác; điểm khác nhau cơ bản giữa kỹ thuật
chuyển mạch thông báo và kỹ thuật chuyển mạch gói là trong kỹ thuật chuyển mạch gói các gói
tin được giới hạn về độ dài tối đa điều này cho phép các trạm chuyển mạch có thể lưu giữ các gói
tin vào bộ nhớ trong mà không phải đưa ra bộ nhớ ngoài do đó giảm được thời gian truy nhập và
tăng hiệu quả truyền tin.

Nhược điểm là khó khăn của phương pháp chuyển mạch gói cần giải quyết là tập hợp các gói tin
tại nơi nhận để tạo lại thông báo ban đầu cũng như xử lý việc mất các gói tin.


Các mô hình mạng điển hình
Các mô hình dưới đây, TCP/IP và OSI là các tiêu chuẩn, không phải là các bộ lọc hay phần mềm
tạo giao thức. OSI

Mô hình OSI với bảy tầng.
OSI, hay còn gọi là "Mô hình liên kết giữa các hệ thống mở", là thiết kế dựa trên sự phát triển
của ISO (Tổ Chức Tiêu Chuẩn Quốc Tế). Mô hình bao gồm 7 tầng:
1. Tầng ứng dụng: cho phép người dùng (con người hay phần mềm) truy cập vào mạng

bằng cách cung cấp giao diện người dùng, hỗ trợ các dịch vụ như gửi thư điện tử truy cập
và truyền file từ xa, quản lý CSDL dùng chung và một số dịch vụ khác về thông tin.
2. Tầng trình diễn: thực hiện các nhiệm vụ liên quan đến cú pháp và nội dung của thông tin

gửi đi.
3. Tầng phiên: đóng vai trò "kiểm soát viên" hội thoại (dialog) của mạng với nhiệm vụ thiết

lập, duy trì và đồng bộ hóa tính liên tác giữa hai bên.
4. Tầng giao vận: nhận dữ liệu từ tầng phiên, cắt chúng thành những đơn vị nhỏ nếu cần,

gửi chúng xuống tầng mạng và kiểm tra rằng các đơn vị này đến được đầu nhận.
5. Tầng mạng: điều khiển vận hành của mạng con. Xác định mở đầu và kết thúc của một

cuộc truyền dữ liệu.
6. Tầng liên kết dữ liệu: nhiệm vụ chính là chuyển dạng của dữ liệu thành các khung dữ liệu

(data frames) theo các thuật toán nhằm mục đích phát hiện, điều chỉnh và giải quyết các

vấn đề như hư, mất và trùng lập các khung dữ liệu.


7. Tầng vật lý: Thực hiện các chức năng cần thiết để truyền luồng dữ liệu dưới dạng bit đi

qua các môi trường vật lý.
TCP/IP
TCP/IP cũng giống như OSI nhưng kiểu này có ít hơn ba tầng:
1. Tầng ứng dụng: bao gồm nhiều giao thức cấp cao. Trước đây người ta sử dụng các áp

dụng đầu cuối ảo như TELNET, FTP, SMTP. Sau đó nhiều giao thức đã được định nghĩa
thêm vào như DNS, HTTP...
2. Tầng giao vận: nhiệm vụ giống như phần giao vận của OSI nhưng có hai giao thức được

dùng tới là TCP và UDP.
3. Tầng mạng: chịu trách nhiệm chuyển gói dữ liệu từ nơi gửi đến nơi nhận, gói dữ liệu có

thể phải đi qua nhiều mạng (các chặng trung gian). Tầng liên kết dữ liệu thực hiện truyền
gói dữ liệu giữa hai thiết bị trong cùng một mạng, còn tầng mạng đảm bảo rằng gói dữ
liệu sẽ được chuyển từ nơi gửi đến đúng nơi nhận. Tầng này định nghĩa một dạng thức
của gói và của giao thức là IP.
4. Tầng liên kết dữ liệu: Sử dụng để truyền gói dữ liệu trên một môi trường vật lý.

Thiết bị mạng
Thiết bị truyền dẫn
•

Cáp xoắn đôi (Twisted pair cable): Cáp xoắn đôi gồm nhiều cặp dây đồng xoắn lại với
nhau nhằm chống phát xạ nhiễu điện từ. Do giá thành thấp nên cáp xoắn được dùng rất
rộng rãi. Có hai loại cáp xoắn đôi được sử dụng rộng rãi trong LAN là loại có vỏ bọc

chống nhiễu và loại không có vỏ bọc chống nhiễu.

•

Cáp đồng trục (Coaxial Cable)

•

Cáp sợi quang (Fiber optic cable): là một loại cáp viễn thông làm bằng thủy tinh hoặc
nhựa, sử dụng ánh sáng để truyền tín hiệu. Cáp quang dài, mỏng thành phần của thủy tinh
trong suốt bằng đường kính của một sợi tóc. Chúng được sắp xếp trong bó được gọi là
cáp quang và được sử dụng để truyền tín hiệu trong khoảng cách rất xa. Không giống như
cáp đồng truyền tín hiệu bằng điện, cáp quang ít bị nhiễu, tốc độ cao và truyền xa hơn.

Thiết bị kết nối
•

Wireless Access Point là thiết bị kết nối mạng không dây được thiết kế theo chuẩn IEEE
802.11b, cho phép nối LAN to LAN, dùng cơ chế CSMA/CA để giải quyết tranh chấp,
dùng cả hai kiến trúc kết nối mạng là Infrastructure và AdHoc, mã hóa theo 64/128 bit.
Nó còn hỗ trợ tốc độ truyền không dây lên tới 11Mbps trên băng tần 2,4 GHz và dùng
công nghệ radio DSSS (Direct Sequence Spectrum Spreading).


•

Wireless Ethernet Bridge là thiết bị cho phép các thiết bị Ethernet kết nối vào mạng
không dây. Ví dụ như thiết bị Linksys WET54G Wireless-G Ethernet Bridge. Nó hỗ trợ
bất kỳ thiết bị Ethernet nào kết nối vào mạng không dây dù thiết bị Ethernet đó có thể là
một thiết bị đơn hoặc một router kết nối đến nhiều thiết bị khác.

•

Cạc mạng là một loại card mở rộng được gắn thêm trên máy tính, cung cấp giao tiếp vật
lý và logic giữa máy tính với các thiết bị mạng, hệ thống mạng thông qua phương tiện
truyền dẫn.

•

Repeater đơn giản chỉ là một bộ khuếch đại tín hiệu giữa hai cổng của hai phân đoạn
mạng. Repeater được dùng trong mô hình mạng Bus nhằm mở rộng khoảng cách tối đa
trên một đường cáp. Có hai loại Repeater đang được sử dụng là Repeater điện và
Repeater điện quang. Dùng để nối hai mạng có cùng giao thức truyền thông

•

Hub là thiết bị có chức năng giống như Repeater nhưng nhiều cổng giao tiếp hơn cho
phép nhiều thiết bị mạng kết nối tập trung với nhau tại một điểm. Hub thông thường có từ
4 đến 24 cổng giao tiếp, thường sử dụng trong những mạng Ethernet 10BaseT. Thật ra,
Hub chi là Repeater nhiều cổng. Hub lặp lại bất kỳ tín hiệu nào nhận được từ một cổng
bất kỳ và gửi tín hiệu đó đến tất cả các cổng còn lại trên nó. Hub hoạt động ở lớp vật lý
của mô hình OSI và cũng không lọc được dữ liệu. Hub thường được dùng để nối mạng,
thông qua những đầu cắm của nó người ta liên kết với các máy tính dưới dạng hình sao.
Hub được chia làm hai loại chính: Hub thụ động (Passive hub) và Hub chủ động (Active
hub).

•

Bridge là thiết bị cho phép nối kết hai nhánh mạng, có chức năng chuyển có chọn lọc các
gói tin đến nhánh mạng chứa máy nhận gói tin. Để lọc các gói tin và biết được gói tin nào

thuộc nhánh mạng nào thì Bridge phải chứa bảng địa chỉ MAC. Bảng địa chỉ này có thể
được khởi tạo tự động hay phải cấu hình bằng tay. Do Bridge hiểu đuợc địa chỉ MAC nên
Bridge hoạt động ở tầng hai (tầng data link) trong mô hình OSI.

•

Modem là thiết bị dùng để chuyển đổi dữ liệu định dạng số thành dữ liệu định dạng tương
tự cho một quá trình truyền từ môi trường tín hiệu số qua môi trường tín hiệu tương tự và
sau đó trở môi trường tín hiệu số ở phía nhận cuối cùng. Tên gọi Modem thật ra là từ viết
tắt được ghép bởi những chữ cái đầu tiên của MOdulator/DEModulator – Bộ điều
biến/Bộ giải điều biến.

•

Switch là sự kết hợp hài hòa về kỹ thuật giữa Bridge và Hub. Cơ chế hoạt động của
Switch rất giống Hub bởi vì là thiết bị tập trung các kết nối mạng lại trên nó. Những cổng
giao tiếp trên Switch là những Bridge thu nhỏ được xây dựng trên mỗi cổng giao tiếp
tương ứng.

•

Router là bộ định tuyến dùng để nối kết nhiều phân đoạn mạng, hay nhiều kiểu mạng
(thường là không đồng nhất về kiến trúc và công nghệ) vào trong cùng một mạng tương
tác. Thông thường có một bộ xử lí, bộ nhớ, và hai hay nhiều cổng giao tiếp ra/vào.

•

Brouter

•

Gateway là thiết bị trung gian dùng để nối kết những mạng khác nhau cả về kiến trúc lẫn
môi trường mạng. Gateway được hiểu như cổng ra vào chính của một mạng nội bộ bên
trong kết nối với mạng khác bên ngoài. Có thể đó là thiết bị phần cứng chuyên dụng
nhưng thường là một server cung cấp kết nối cho các máy mà nó quản lý đi ra bên ngoài
giao tiếp với một mạng khác.

Các công nghệ mạng
Point-To-Point
Bài chi tiết: Point-To-Point
ETHERNET
Bài chi tiết: ETHERNET
TOKEN RING
Bài chi tiết: TOKEN RING
FDDI
Bài chi tiết: FDDI
Mạng thuê bao
Bài chi tiết: Mạng thuê bao
Mạng chuyển mạch
Bài chi tiết: Mạng chuyển mạch
Apple Talk
Bài chi tiết: Apple Talk
Số lượng máy tính nối vào ARPANET tăng nhanh sau khi TCP/IP trở thành giao diện chính thức
duy nhất vào ngày 1 tháng 1 năm 1983. Sau khi ARPANET và NSFNET nối nhau thì sự phát
triển mạng tăng theo hàm mũ. Nhiều nơi trên thế giới bắt đầu nối vào làm thành các mạng ở
Canada, Châu Âu và bên kia Đại Tây Dương đã hình thành Internet. Từ 1990, Internet đã có hơn
300 mạng và 2000 máy tính nối vào. Đến 1995 đã có hàng trăm mạng cỡ trung bình, hàng chục
ngàn LAN, hàng triệu máy chính, và hàng chục triệu người dùng Internet. Độ lớn của nó nhân
đôi sau mỗi hai năm.

Chất liệu chính giữ Internet nối mạng với nhau là giao thức TCP/IP và chồng giao diện TCP/IP.
TCP/IP đã làm cho các dịch vụ trở nên phổ dụng. Đến tháng 1 năm 1992, thì sự phát triển tự phát
của Internet không còn hữu hiệu nữa. Tổ chức Internet Society ra đời nhằm cổ vũ và để quản lý
nó. Internet có các ứng dụng chính sau:
1. Thư điện tử (email): cung cấp khả năng viết, gửi và nhận các thư điện tử.
2. Nhóm tin (newsgroup): các diễn đàn cho người dùng trao đổi thông tin. Có nhiều chục

ngàn nhóm như vậy và có kiểu cách, phong thái riêng.


3. Đăng nhập từ xa (remote login): giúp cho người dùng ở bất kì nơì nào có thể dùng

Internet để đăng nhập và sử dụng hay điều khiển một máy khác chỗ mà họ có tài khoản.
Nổi tiếng là chương trình Telnet.
4. Truyền tập tin (file transfer): dùng chương trình FTP để chuyển các tập tin qua Internet

đi khắp nơi.
5. Máy truy tìm (search engine) các chương trình này qua Internet có thể giúp người ta tìm

thông tin ở mọi dạng, mọi cấp về mọi thứ. Từ việc tìm các tài liệu nghiên cứu chuyên sâu
cho đến tìm người và thông tin về người đó, hay tìm cách thức đi đường bản đồ,...
Mạng không dây
Bài chi tiết: Mạng không dây
Các thiết bị cầm tay hay bỏ túi thường có thể liên lạc với nhau bằng phương pháp không dây và
theo kiểu LAN. Một phương án khác được dùng cho điện thoại cầm tay dựa trên giao thức
CDPD (Cellular Digital Packet Data) hay là dữ liệu gói kiểu cellular số.
Các thiết bị không dây hoàn toàn có thể nối vào mạng thông thường (có dây) tạo thành mạng hỗn
hợp (trang bị trên một số máy bay chở khách.
Liên mạng
Bài chi tiết: Liên mạng

Các mạng trên thế giới có thể khác biệt nhau về phần cứng và phần mềm, để chúng liên lạc được
với nhau cần phải có thiết bị gọi là cổng nối (gateway) làm nhiệm vụ điều hợp. Một tập hợp các
mạng nối kết nhau được gọi là liên mạng. Dạng thông thường nhất của liên mạng là một tập hợp
nhiều LAN nối nhau bởi một WAN.
Các tổ chức ảnh hưởng tới quá trình tiêu chuẩn hoá mạng
Các tổ chức ảnh hưởng lớn hay có thẩm quyền đến việc tiêu chuẩn hoá mạng máy tính:
•

ISO "Tổ Chức Tiêu Chuẩn Quốc Tế"

•

ANSI "Viện Tiêu Chuẩn Quốc Gia Hoa Kỳ"

•

IEEE "Học Viện của các Kỹ Sư Điện và Điện Tử"

•

ITU "Liên Minh Viễn Thông Quốc Tế"

.Lịch sử mạng máy tính
Máy tính của thập niên 1940 là các thiết bị cơ-điện tử lớn và rất dễ hỏng. Sự phát minh ra
transitor bán dẫn vào năm 1947 tạo ra cơ hội để làm ra chiếc máy tính nhỏ và đáng tin cậy hơn.


Năm 1950, các máy tính lớn mainframe chạy bởi các chương trình ghi trên thẻ đục lỗ (punched
card) bắt đầu được dùng trong các học viện lớn. Điều này tuy tạo nhiều thuận lợi với máy tính có
khả năng được lập trình nhưng cũng có rất nhiều khó khăn trong việc tạo ra các chương trình dựa

trên thẻ đục lỗ này.[1]
Vào cuối thập niên 1950, người ta phát minh ra mạch tích hợp (IC) chứa nhiều transitor trên một
mẫu bán dẫn nhỏ, tạo ra một bước nhảy vọt trong việc chế tạo các máy tính mạnh hơn, nhanh
hơn và nhỏ hơn. Đến nay, IC có thể chứa hàng triệu transistor trên một mạch.
Vào cuối thập niên 1960, đầu thập niên 1970, các máy tính nhỏ được gọi là minicomputer bắt
đầu xuất hiện.[2]
Năm 1977, công ty máy tính Apple Computer giới thiệu máy vi tính cũng được gọi là máy tính
cá nhân (personal computer - PC).[3]
Năm 1981, IBM đưa ra máy tính cá nhân đầu tiên. Sự thu nhỏ ngày càng tinh vi hơn của các IC
đưa đến việc sử dụng rộng rãi máy tính cá nhân tại nhà và trong kinh doanh.
Vào giữa thập niên 1980, người sử dụng dùng các máy tính độc lập bắt đầu chia sẻ các tập tin
bằng cách dùng modem kết nối với các máy tính khác. Cách thức này được gọi là điểm nối điểm,
hay truyền theo kiểu quay số. Khái niệm này được mở rộng bằng cách dùng các máy tính là
trung tâm truyền tin trong một kết nối quay số. Các máy tính này được gọi là sàn thông báo
(bulletin board). Các người dùng kết nối đến sàn thông báo này, để lại đó hay lấy đi các thông
điệp, cũng như gửi lên hay tải về các tập tin. Hạn chế của hệ thống là có rất ít hướng truyền tin,
và chỉ với những ai biết về sàn thông báo đó. Ngoài ra, các máy tính tại sàn thông báo cần một
modem cho mỗi kết nối, khi số lượng kết nối tăng lên, hệ thống không thề đáp ứng được nhu
cầu.
Qua các thập niên 1950, 1970, 1980 và 1990, Bộ Quốc phòng Hoa Kỳ đã phát triển các mạng
diện rộng WAN có độ tin cậy cao, nhằm phục vụ các mục đích quân sự và khoa học. Công nghệ
này khác truyền tin điểm nối điểm. Nó cho phép nhiều máy tính kết nối lại với nhau bằng các
đường dẫn khác nhau. Bản thân mạng sẽ xác định dữ liệu di chuyển từ máy tính này đến máy
tính khác như thế nào. Thay vì chỉ có thể thông tin với một máy tính tại một thời điểm, nó có thể
thông tin với nhiều máy tính cùng lúc bằng cùng một kết nối. Sau này, WAN của Bộ Quốc phòng
Hoa Kỳ đã trở thành Internet.