Kết nối mạng – Cơ sở, giao thức và thực hành

Cơ sở về mạng máy tính

1. Khái niệm cơ bản về mạng máy tính

Mạng máy tính là một hệ thống các thiết bị số được kết nối với nhau để truyền dữ liệu và trao đổi thông tin. Điều này tạo nền tảng cho mọi hoạt động số hóa, từ việc duyệt web cá nhân đến vận hành các hệ thống doanh nghiệp lớn.

• Kết nối vật lý: Các thiết bị có thể kết nối bằng dây cáp (mạng có dây) hoặc sóng vô tuyến (mạng không dây). Sự lựa chọn giữa hai phương pháp này thường dựa trên nhu cầu về tốc độ, độ ổn định và tính linh hoạt.
• Địa chỉ MAC (Media Access Control): Là địa chỉ vật lí duy nhất của mỗi thiết bị được gán bởi nhà sản xuất. Địa chỉ MAC hoạt động ở lớp liên kết dữ liệu, đảm bảo tính duy nhất và khả năng định danh thiết bị trong một phân đoạn mạng cục bộ, cho phép gói tin được chuyển đến đúng thiết bị đích.

2. Phân loại mạng máy tính

• LAN (Local Area Network): Mạng cục bộ cho phạm vi nhỏ (tòa nhà, cơ quan, trường học, nhà riêng). Thường dùng Switch để kết nối thiết bị, chia sẻ dữ liệu nhanh trong nội bộ.
• WLAN (Wireless LAN): LAN dùng Wi‑Fi. Access Point cung cấp kết nối không dây để thiết bị di động truy cập mạng cục bộ và Internet.
• WAN (Wide Area Network): Mạng diện rộng, kết nối giữa nhiều LAN trên phạm vi lớn (thành phố, quốc gia).
• Internet: Mạng WAN đặc biệt và lớn nhất – mạng của các mạng – kết nối thiết bị toàn cầu.

3. Các thiết bị chính trong mạng

• Router: Chuyển tiếp dữ liệu giữa các mạng LAN khác nhau, xác định đường đi tốt nhất cho gói tin (như “cảnh sát giao thông” của Internet).
• Modem: Biến đổi tín hiệu tương tự ↔ số, là cầu nối giữa mạng nội bộ và mạng của ISP (nhà cung cấp Internet).
• Switch: Kết nối các thiết bị đầu cuối trong LAN; đọc địa chỉ MAC để chuyển gói tin tới đúng cổng/đúng thiết bị, tối ưu lưu lượng.
• ISP (Internet Service Provider): Nhà cung cấp hạ tầng/kết nối Internet cho người dùng.

Các giao thức mạng

1. Khái niệm giao thức mạng

Giao thức mạng là tập hợp quy tắc điều khiển việc truyền thông và trao đổi dữ liệu giữa các thiết bị – như một “ngôn ngữ chung” để các thiết bị hiểu và tương tác với nhau. Chức năng chính gồm: định dạng gói tin, định tuyến/chuyển tiếp, quản lý lưu lượng để tránh tắc nghẽn, và đảm bảo bảo mật – độ tin cậy.

2. Một số giao thức phổ biến

• TCP/IP: Bộ giao thức cốt lõi của Internet – nền tảng cho hầu hết hoạt động truyền thông.
• TCP (Transmission Control Protocol): Truyền dữ liệu ổn định, đúng thứ tự; kiểm tra lỗi, khôi phục mất mát, điều chỉnh tốc độ – quan trọng với duyệt web, email, truyền file.
• IP (Internet Protocol): Định tuyến và định danh gói tin qua địa chỉ IP để đến đúng máy nhận.
• HTTP: Truyền tải dữ liệu trang web (siêu văn bản) khi bạn duyệt web.
• FTP: Truyền tải tập tin giữa các máy tính.
• SMTP: Gửi/nhận thư điện tử.

3. Địa chỉ IP

• Khái niệm: Số định danh duy nhất của thiết bị khi kết nối mạng, giúp định tuyến gói tin đến đúng đích.
• IPv4: 32 bit (4 octet), phổ biến; dần cạn kiệt địa chỉ.
• IPv6: 128 bit, không gian địa chỉ gần như vô hạn, kế thừa IPv4.

4. Hệ thống tên miền (DNS)

DNS: “Danh bạ” của Internet – chuyển đổi tên miền dễ nhớ (vd: google.com) thành địa chỉ IP để máy tính hiểu, giúp người dùng không cần nhớ chuỗi số phức tạp.

Thực hành thiết lập kết nối và sử dụng mạng

Phần này minh họa cách các khái niệm/thiết bị được áp dụng trong thực tế.

• Kết nối máy tính/thiết bị thông minh: Kết nối máy tính với Access Point (Wi‑Fi) hoặc Switch (có dây) để truy cập Internet; kết nối điện thoại vào Wi‑Fi.
• Chia sẻ tài nguyên trong LAN: Chia sẻ dữ liệu giữa các máy, chia sẻ máy in – hỗ trợ cộng tác và tối ưu sử dụng tài nguyên ở cơ quan/gia đình.