ỨNG DỤNG của ETHERNET

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ - ĐHQGHN
KHOA CƠ HỌC KỸ THUẬT VÀ TỰ ĐỘNG HÓA
-------------------Sinh viên thực hiện : Lê Đức Kiên

BÀI TIỂU LUẬN
Kiến trúc máy tính và mạng truyền thông công nghiệp
Giảng viên môn học

: ThS. Đặng Anh Việt


MỤC LỤC

Mô tả
✔


I. ETHERNET LÀ GÌ ?

Ethernet là một trong số những phương tiện mà bạn có thể sử dụng để tạo ra một
mạng LAN, bao gồm cả Wi-Fi, Bluetooth và USB. Những thứ này có thể
được sử dụng để tạo ra một mạng cục bộ hoặc có thể cùng tồn tại trong cùng
một mạng. Trong khi mạng không dây có sự tiện lợi riêng của nó thì Ethernet
vẫn giữ nhiều vai trò quan trọng, như:
⮚ Ethernet vẫn là kết nối facto cho những máy trạm trong các mạng doanh
nghiệp.
⮚ Kể cả khi trong mạng không dây hoàn chỉnh (mạng gia đình) thì kết nối
giữa cáp / DSL modem và router là Ethernet.
⮚ Các hoạt động băng thông như chơi trò chơi hay phát trực tuyến vẫn được
hưởng lợi từ kết nối Ethernet có dây.
⮚ Mạng Ethernet tiếp tục cung cấp lợi ích của bảo mật vật lý.

Những phần chính của thiết bị mạng trong một mạng Ethernet là cáp Category-5
mà chạy giữa hai cổng RJ-45. Một mạng Ethernet cơ bản có thể chứa ba
phần: hai nút với cổng RS-45 và cáp chạy giữa chúng. Trong một mạng gia
đình, điều này tương đương với việc cắm thiết bị của bạn (như Xbox) trực
tiếp vào cổng của modem cáp.


Các mạng phức tạp hơn sử dụng các yếu tố như hub và router. Điều quan trọng
để nhớ là các hub kết nối mạng nội bộ và router kết nối nó với những mạng
bên ngoài. Tất cả đều có thể kết hợp với một mạng bao gồm các kết nối
Ethernet tới những thiết bị như máy tính hoặc máy chủ và các kết nối không
dây với máy in, điện thoại, máy tính bảng, thiết bị ngoài phạm vi có dây.

Không phải tất cả mạng LAN đều là Ethernet .
🡪 Về cơ bản không phải tất cả các mạng LAN đều là Ethernet. Ethernet là một
trong những phương tiện lâu đời nhất và theo nhiều cách thì vẫn tốt nhất cho
mạng LAN ngày nay. Nhưng mạng lưới đã phát triển vượt ra ngoài loại kết
nối này. Và trong khi Ethernet vẫn là một yếu tố quan trọng trong hầu hết các
mạng LAN trong gia đình và tại văn phòng thì chúng không phải là một và
giống nhau.


II. PHÂN LOẠI ETHERNET
1. Ethernet: dây cáp
Vì Ethernet đã khởi động từ đầu những năm 1970, tốc độ Ethernet truyền
thống chỉ đạt tốc độ 10 megabit / giây (Mbps). Fast Ethernet cuối cùng đã
chuyển dữ liệu lên tới 100 Mbps, nhưng sau những bước tiến lớn về công
nghệ, Gigabit Ethernet ngày nay hỗ trợ tốc độ lên tới 1.000 Mbps. Mặc dù
hiện tại nó chỉ giới hạn ở các doanh nghiệp trên thế giới công nghệ, nhưng
10 Gigabit Ethernet với tốc độ lên đến 10.000 Mbps cũng đang được thực

hiện. Là một giao thức có dây, loại cáp Ethernet mà bạn sử dụng là quan
trọng. Thông thường nhất, bạn sẽ thấy cáp Ethernet loại 5 (hoặc CAT5).
Những hỗ trợ cả truyền thống và Fast Ethernet, trong khi loại 5e và loại 6
(CAT5e và CAT6) cáp có thể xử lý Gigabit và 10 Gigabit Ethernet tương
ứng . Các cáp này chạy từ modem hoặc bộ kết nối modem-bộ định tuyến
(được gọi là cổng vào) tới các cổng Ethernet trên các thiết bị hỗ trợ trực
tuyến của bạn, như máy tính, máy tính xách tay hoặc TV thông minh. Nếu
thiết bị của bạn không tích hợp cổng Ethernet, bạn có thể sử dụng bộ điều
hợp USB-tới-Ethernet.


2. Ethernet: không dây WiFi
⮚ Lợi ích
✔ Độ ổn định tín hiệu

Trong khi thiết lập một mạng LAN có dây tốn kém hơn một chút và
mất nhiều thời gian hơn một mạng WLAN (Mạng cục bộ không dây), nó
có một số đặc quyền không thể phủ nhận. Đầu tiên, tín hiệu Wi-Fi thực sự
được truyền qua tần số vô tuyến. Nếu bạn đã từng đi qua một đường hầm
trong khi nghe đài phát thanh xe hơi của bạn hoặc chọn lên tín hiệu của
người hàng xóm của bạn với âm thanh stereo của bạn, bạn biết rằng sóng
radio dễ bị nhiễu. Và Wi-Fi của bạn cũng vậy.

Với Ethernet có dây, nhiễu không phải là vấn đề. Và bởi vì mọi thứ
từ tín hiệu Wi-Fi hàng xóm của bạn đến lò vi sóng và tai nghe Bluetooth
của bạn có thể gây nhiễu Wi-Fi, đó là một lợi ích rất lớn. Nếu không có
sự can thiệp, Internet của bạn ít có khả năng gặp sự cố, ngắt kết nối hoặc
kết nối gián đoạn — các giao dịch lớn khi bạn chuyển các tệp phương
tiện dữ liệu khổng lồ, dữ liệu sang khách hàng (hoặc cạnh tranh trong
giải đấu Call of Duty).

Tương tự như vậy, các bức tường của riêng bạn sẽ không gây ra sự
cố xâm nhập cho Ethernet, và bởi vì mỗi thiết bị được hardwired, bạn
không cần phải phân chia băng thông giữa máy tính xách tay và PS4.
✔ Tính linh hoạt và bảo mật

Mặc dù bạn có thể đang xử lý các dây dẫn, bạn vẫn có thể linh hoạt
chuyển dữ liệu lên đến 100 mét — cách modem hoặc bộ định tuyến của
bạn 328 feet – với cáp Ethernet. Vì hầu hết các bộ định tuyến đều có
cổng Ethernet nên không mất nhiều công sức để chuyển đổi ở nhà hoặc


thậm chí là cố định dây điều khiển trò chơi hoặc máy chơi trò chơi trên
máy tính để bàn trong khi điện thoại và máy tính bảng của bạn kết nối
với tín hiệu Wi-Fi.
Đối với các doanh nghiệp theo định hướng, kiểm soát và bảo mật
được cung cấp bởi Ethernet là khó để đánh bại. Với kết nối vật lý, bạn
duy trì quyền kiểm soát những ai được kết nối với mạng nội bộ của bạn
tại bất kỳ thời điểm nào. Điều này không chỉ giải phóng dữ liệu cho
người dùng của bạn, nó giúp ngăn chặn các vi phạm an ninh không mong
muốn (chưa kể đến nguy hiểm và tốn kém). Với Wi-Fi mở rộng ra ngoài
các bức tường của văn phòng của bạn, mạng WLAN của doanh nghiệp
của bạn có thể truy cập dễ dàng hơn vào các mối đe dọa tiềm ẩn.
⮚ Nhược điểm

Wi-Fi nổi tiếng về khả năng truy cập dễ dàng và có thể kiếm được nhiều
tiền. Khi bạn sử dụng WLAN, về cơ bản bạn chỉ cần một kết hợp modemrouter giá cả phải chăng, và bạn và các thiết bị của bạn đã sẵn sàng để
cuộn.
✔ Giá cả

Mặt khác, mạng LAN có dây lớn hơn và phức tạp hơn, chi phí của

bạn càng cao. Nếu bạn chỉ đơn giản là chạy một cáp Ethernet để Xbox
One của bạn, bạn đang nhìn vào giá của chỉ có một cáp duy nhất. Nhưng
nếu bạn là một doanh nghiệp nhỏ thiết kế một mạng lưới an toàn, ổn định
và riêng tư, bạn sẽ cần modem, tường lửa, máy chủ, công tắc và thậm chí
có thể cài đặt chuyên nghiệp. Khi chi phí tăng lên với mỗi máy trạm truy
cập mạng của bạn, bạn có thể xem xét một khoản đầu tư ban đầu khá lớn.
✔ Cổng khả dụng

Nhớ bộ điều hợp USB-to-Ethernet mà chúng tôi đã đề cập trước
đó? Đó cũng là một sự cân nhắc. Trong khi hầu hết máy tính để bàn, máy
tính xách tay, TV thông minh, bảng điều khiển và đầu đĩa Blu-ray thông
minh đều được trang bị cổng Ethernet, nhiều thiết bị không có. Điều này
thậm chí có thể khác nhau cho các game thủ, như Xbox One nói trên có
cổng Ethernet trong khi Wifi U yêu cầu một bộ điều hợp Wifi LAN hỗ
trợ USB cụ thể, ví dụ.
✔ Tính di động


Bạn cũng sẽ mất một số tính di động nếu bạn chỉ sử dụng Ethernet,
vì các thiết bị di động như điện thoại thông minh, máy tính bảng,
netbook, e-reader và hệ thống chơi trò chơi di động chỉ có Wi-Fi (rất khó
để bao gồm cổng Ethernet khi cổng bản thân nó rộng hơn nhiều tiện ích
này). Đó là lý do tại sao hầu hết các thiết lập mạng LAN bao gồm một số
loại kết nối Wi-Fi bổ sung. Và nếu tốc độ tuyệt đối là trò chơi của bạn,
các chuẩn 802.11ac được hỗ trợ bởi bộ định tuyến Wi-Fi hai băng tần và
ba băng tần đạt tốc độ tối đa 1,3 gigabit mỗi giây (mặc dù cả Wi-Fi và tốc
độ lý thuyết của Ethernet đều bị giới hạn bởi thực tế) các vấn đề về thế
giới như gói dữ liệu của bạn với nhà cung cấp dịch vụ Internet của bạn

III.

NGUYÊN TẮC CƠ BẢN CỦA MẠNG LAN ETHERNET

Ethernet là công nghệ được sử dụng phổ biến nhất trong các mạng cục bộ có dây
( LAN s). Mạng LAN là mạng máy tính và các thiết bị điện tử khác bao phủ một
khu vực nhỏ như phòng, văn phòng hoặc tòa nhà. Nó được sử dụng trái ngược
với một mạng diện rộng (WAN), mở rộng phạm vi địa lý lớn hơn nhiều.
Ethernet là giao thức mạng điều khiển cách dữ liệu được truyền qua mạng LAN.
Về mặt kỹ thuật nó được gọi là giao thức IEEE 802.3. Giao thức đã phát triển và
cải thiện theo thời gian để truyền dữ liệu với tốc độ gigabit trên giây.
Nhiều người đã sử dụng công nghệ Ethernet toàn bộ cuộc sống của họ mà không
biết. Rất có thể là bất kỳ mạng có dây nào trong văn phòng của bạn, tại ngân
hàng và ở nhà đều là mạng LAN Ethernet. Hầu hết các máy tính để bàn và máy
tính xách tay đều có thẻ Ethernet tích hợp bên trong để chúng sẵn sàng kết nối
với mạng LAN Ethernet.


IV.ETHERNET HOẠT ĐỘNG NHƯ THẾ NÀO ?

Mỗi máy Ethernet, hay còn gọi là máy trạm sẽ hoạt động độc lập với tất cả các
trạm khác trên mạng và không có một trạm điều khiển trung tâm. Thông qua
một đường truyền tín hiệu gọi là đường trung gian thì các trạm đều kết nối với
Ethernet. Tín hiệu Ethernet được gửi theo chuỗi, từng bit, qua đường trung gian
tới tất cả các trạm khác nhau.
Tức là, hoạt động của giao thức Ethernet hoạt động trên cả Layer 1 – lớp vật lý
và Layer 2-lớp liên kết dữ liệu. Chúng hoạt động trên mô hình giao thức mạng
OIS, để hoạt động được thì Ethernet phải xác định hai đơn vị truyền bao gồm
Packet và Framework (Gói, khung).
Ngoài nội dung dữ liệu truyền chứa đựng trong Framework thì còn có: Địa chỉ

MAC kiểm soát truy cập phương tiện truyền thông, gắn thẻ Vlan, những thông
tin sửa lỗi để phát hiện sự cố truyền.
Để thiết lập kết nối và đánh dấu vị trí framework bắt đầu thì trong đó mỗi frame
sẽ nằm trong một gói chứa một vài byte thông tin.


V. CÁC LOẠI CÁP ETHERNET

Cáp Ethernet sẽ giúp người dùng có được một kết nối mạng ổn định, tốc độ cao.
Các bạn nên biết cáp Ethernet gần giống như một dây cáp điện thoại nhưng lớn
hơn và có nhiều dây hơn, loại cáp Ethernet được cắm vào các cổng Ethernet,
một cổng Ethernet trên máy tính có thể truy cập qua card Ethernet trên bo mạch
chủ.
Hỗ trợ một hoặc nhiều chuẩn công nghiệp như cáp mạng Ethernet thường
thường có là cáp mạng CAT 5 và cáp mạng CAT 6. Cáp Ethernet có hai dạng là
lõi đặc (solid) và lõi bện (stranded). Thường thì cáp lõi đặc này được được sử
dụng cho mạng doanh nghiệp còn loại cáp Ethernet lõi bện ít bị nứt nên chúng
phù hợp trong các thiết lập mạng gia đình.
Các loại cáp Ethernet thường thấy thì có các loại như:
✔ Cáp Cat. 5

Đây là loại cáp cơ bản và phổ biến nhất, có thể là loại không bóc
giáp và loại bọc giáp. Trong đó các dây dẫn đồng của cáp thường là lõi
đặc (solid) hoặc lõi bện (stranded). Loại dây này thường dùng khi dữ liệu
được truyền ở khoảng cách xa.
✔ Cáp Cat. 5e


Cũng giống như cáp Cat. 5 nhưng đáp ứng được các tiêu chuẩn cao
hơn trong việc truyền dữ liệu và loại cáp này dần dần đang thay thế cap

Cat. 5
✔ Cáp Cat. 6

Dây cáp này cung cấp hiệu suất tốt hơn hai loại cáp trên bởi cấu
trúc dây có lõi chữ thập (cross filler) dọc theo chiều dài dây nhờ vậy 4 đôi
dây được cô lập hoàn toàn; điều này làm giảm nhiễu chéo nên việc truyền
tín hiệu luôn tốt hơn.
✔ Cáp Cat. 6A:

Là loại dây cáp có thêm lớp vỏ bọc giáp hoặc lớp vỏ nhựa cáp
được làm dày hơn để hạn chế nhiễu từ bên ngoài nên tốt hơn các loại dây
cáp khác.


VI.

ỨNG DỤNG CỦA ETHERNET

✔ Ứng dụng Ethernet trong nền công nghiệp dầu hỏa và khí đốt
✔ Bao gồm vòng 1 “hop” cho nhà cung cấp Cấp 1
✔ Cung cấp giá bán buôn cho tất cả các loại hình doanh nghiệp
✔ Kết nối trực tiếp với xương sống của tàu sân bay
✔ Cung cấp Thỏa thuận mức dịch vụ với mọi kết nối
✔ Cung cấp băng thông chi phí thấp
✔ Cung cấp tốc độ truyền dữ liệu cao hơn
✔ Cung cấp ‘Cắm và Chạy’
✔ Sử dụng Ethernet cho tự động hóa nhà máy