Lý thuyết Tin 12 Kết nối tri thức Bài 22: Tìm hiểu thiết bị mạng

Với tóm tắt lý thuyết Tin học 12 Bài 22: Tìm hiểu thiết bị mạng sách Kết nối tri thức hay nhất, ngắn gọn sẽ giúp học sinh lớp 12 nắm vững kiến thức trọng tâm, ôn luyện để học tốt môn Tin 12 Khoa học máy tính.

Lý thuyết Tin 12 Kết nối tri thức Bài 22: Tìm hiểu thiết bị mạng

1. Server:

Thuật ngữ "server" có nguồn gốc từ từ "serve" nghĩa là phục vụ, và được hiểu là chủ thể cung cấp dịch vụ. Máy tính làm nhiệm vụ server thường được gọi là "máy chủ", trong khi máy tính yêu cầu dịch vụ từ máy chủ được gọi là "máy khách" (client).

Server là một hệ thống phần mềm và phần cứng cung cấp dịch vụ cho nhiều người dùng từ các máy tính khác gọi là máy khách. Các máy khách và máy chủ phải được kết nối qua mạng. Server thường nằm trong một mạng và có cấu hình cao, tin cậy, bảo mật, hiệu suất cao, và khả năng mở rộng để đáp ứng nhiều yêu cầu từ các máy khách.

Đặc biệt, một số máy chủ cung cấp các dịch vụ mạng như máy chủ xác thực (authentication server) để thẩm định quyền hạn người dùng khi đăng nhập vào mạng, và máy chủ tên miền (Domain Name Server - DNS) giúp xác định địa chỉ IP từ tên miền. Nếu server cung cấp các dịch vụ quản trị mạng thì nó có thể được coi là một thành phần của mạng.

$\Rightarrow$Server là hệ thống phần cứng và phần mềm cung cấp các dịch vụ qua mạng theo yêu cầu của máy tính khác (máy khách).

Các server cung cấp các dịch vụ quản trị mạng có thể được coi như thành phần của mạng.

2. Nhận diện và tìm hiểu tính năng kĩ thuật của các thiết bị kết nối

Trong mỗi gia đình, mạng máy tính thường chỉ cần một router Wi-Fi để cung cấp kết nối không dây cho các thiết bị mà không cần switch hay hub. Router gia đình chỉ cần một cổng kết nối Internet và không cần router đắt tiền hay nhiều cổng WAN.

Ngược lại, mạng của một trường đại học với hàng chục nghìn người dùng cần các router công suất lớn và nhiều cổng WAN để tăng băng thông và có cổng dự phòng. Nếu nhà cung cấp dịch vụ Internet chính gặp sự cố, kết nối sẽ chuyển sang nhà cung cấp dịch vụ dự phòng. Phạm vi địa lý của một trường đại học cũng rộng hơn so với gia đình, do đó mạng cần thiết bị và cáp truyền xa hơn.

Vì vậy, khi thiết kế một mạng máy tính, ngoài chức năng của thiết bị, cần xem xét các tính năng và thông số kỹ thuật của chúng.

a) Hub và switch:

Hub và switch có hình thức tương tự và khó phân biệt nếu không đọc thông tin đi kèm hoặc hồ sơ kỹ thuật. Hub là bộ chia tín hiệu, cho tín hiệu lan tỏa từ một cổng ra tất cả các cổng khác, khiến tất cả máy tính nối vào cùng một hub thuộc về cùng một miền xung đột (collision domain). Điều này làm giảm hiệu quả truyền dữ liệu.

Trong khi đó, switch chỉ thiết lập kết nối tạm thời giữa hai cổng của hai máy tính trong thời gian truyền, giúp các máy tính nối vào các cổng khác nhau của switch thuộc về các miền xung đột khác nhau. Việc sử dụng switch thay vì hub giúp chia nhỏ các miền xung đột, cải thiện hiệu quả truyền dữ liệu. Vì vậy, đối với mạng nhiều máy tính, dùng switch là thích hợp dù chi phí cao hơn hub.

Hub và switch có một số tính năng quan trọng thường ghi trên thiết bị, bao gồm:

- Là hub hay switch.

- Số cổng (nhiều cổng kết nối với nhiều thiết bị).

- Tốc độ truyền dữ liệu qua các cổng (100 Megabit/s, 1 Gigabit/s, hay 10 Gigabit/s, trong đó cổng Gigabit có thể truyền với tốc độ từ một Gigabit/s trở lên).

b)Router:

Router có thể nhận diện qua cổng WAN để kết nối ra ngoài mạng cục bộ. Router dùng trong gia đình thường có một cổng WAN, khác màu với cổng LAN và được ghi rõ "WAN" hoặc "Internet". Router cho mạng lớn có thể có nhiều cổng WAN.

Chức năng cơ bản của router là chọn đường, kết nối các mạng LAN. Một số thông số kỹ thuật của router gồm: số cổng kết nối (phân biệt cổng WAN và LAN), tốc độ truyền dữ liệu qua các cổng, và số lượng truy cập đồng thời. Router nhiều cổng WAN có khả năng định tuyến thực sự và kết nối dự phòng.

Router công suất lớn thường dùng cho các tổ chức lớn, cần truy cập Internet ổn định và an toàn, như trường đại học, tổ chức dịch vụ trực tuyến, hoặc công ty cung cấp dịch vụ mạng. Những router này có nhiều cổng WAN tốc độ Gigabit, cùng cổng 10 Gigabit và 2.5 Gigabit có thể cấu hình thành cổng WAN hoặc LAN.

Đối với mạng gia đình hoặc văn phòng nhỏ, chỉ cần router có một cổng WAN kết nối Internet, và có thể tích hợp thiết bị thu phát Wi-Fi. Ví dụ, router Wi-Fi có 3 anten, 4 cổng LAN, và 1 cổng WAN.

c) Repeater:

Khi sử dụng cáp xoắn, khoảng cách hiệu quả chỉ khoảng 100 m, xa hơn tín hiệu có thể bị yếu, biến dạng, hoặc nhiễu. Để khắc phục, dùng "bộ lặp" (repeater) để sửa và phát lại tín hiệu. Repeater giúp mở rộng phạm vi mạng cục bộ bằng cách đặt nó ở cuối mỗi đoạn cáp 100 m để thêm một đoạn cáp mới.

Tuy nhiên, không thể dùng quá nhiều repeater liên tiếp do các giới hạn kỹ thuật liên quan đến giao thức truyền dữ liệu. Repeater có thể có đầu vào và đầu ra là cáp xoắn. Repeater Wi-Fi hiện nay phổ biến, tiếp nhận và phát lại tín hiệu qua Wi-Fi hoặc cáp mạng. Ví dụ, một repeater Wi-Fi có một cổng mạng, có thể phát lại qua Wi-Fi hoặc cáp mạng cắm vào cổng RJ45.

c)Bộ thu phát Wi-Fi

Bộ thu phát Wi-Fi (điểm truy cập không dây) cho phép các thiết bị kết nối không dây vào mạng và có thể tích hợp với router hoặc hoạt động độc lập.

Một số thông số kỹ thuật quan trọng của bộ thu phát Wi-Fi:

- Băng tần hỗ trợ (tần số làm việc), thường tính theo GHz.

- Băng thông (tốc độ truyền), tính theo Mbps hoặc Gbps, phụ thuộc vào giao thức hỗ trợ.

- Khoảng cách hiệu quả (độ phủ), phụ thuộc vào công suất phát.

- Số lượng người dùng có thể truy cập đồng thời.

- Môi trường làm việc: trong nhà (indoor) hay ngoài trời (outdoor).

$\Rightarrow$Có nhiều loại thiết bị kết nối như hub, switch, router, access point,... Mỗi thiết bị đều có những thông số kĩ thuật đặc trưng. Cần nắm được các thông số đó để sử dụng hợp lí khi thiết kế mạng.

Xem thêm tóm tắt lý thuyết Tin học lớp 12 Kết nối tri thức hay khác:

• Lý thuyết Tin học 12 Bài 23: Đường truyền mạng và ứng dụng

• Lý thuyết Tin học 12 Bài 24: Sơ bộ về thiết kế mạng

• Lý thuyết Tin học 12 Bài 25: Làm quen với Học máy

• Lý thuyết Tin học 12 Bài 26: Làm quen với Khoa học dữ liệu

• Lý thuyết Tin học 12 Bài 27: Máy tính và Khoa học dữ liệu

Xem thêm các tài liệu học tốt lớp 12 hay khác:

• Giải sgk Tin học 12 Kết nối tri thức
• Giải Chuyên đề Tin học 12 Kết nối tri thức
• Giải SBT Tin học 12 Kết nối tri thức
• Giải lớp 12 Kết nối tri thức (các môn học)
• Giải lớp 12 Chân trời sáng tạo (các môn học)
• Giải lớp 12 Cánh diều (các môn học)

---