Chọn đến phần học sinh cần nhanh chóng thông qua mục lục bằng cách click đến phần đó
I. Lý thuyết trọng tâm
1. Thiết bị mạng thông dụng
Dữ liệu trên đường truyền mạng được mang bởi các tín hiệu vật lý như dao động điện trong mạng cục bộ (LAN), sóng vô tuyến điện trong mạng không dây, hay tín hiệu ánh sáng trong cáp quang. Ngoài cáp mạng, còn có các thiết bị mạng khác gọi là thiết bị kết nối như bộ chia tín hiệu (hub), bộ chuyển mạch (switch), bộ định tuyến (router), bộ thu phát không dây (Wi-Fi). Mỗi thiết bị đều có những chức năng riêng biệt.
1.1. Hub và Switch
Hub và Switch là hai thiết bị dùng để kết nối các máy tính trong cùng một mạng LAN trực tiếp thông qua cáp mạng. Nhìn bề ngoài, rất khó phân biệt được switch và hub vì chúng có hình dạng khá tương đồng. Điểm khác biệt nằm ở cách thức hoạt động của chúng.
Cách hoạt động của Hub:
Khi máy tính gửi dữ liệu qua một cổng của hub, tín hiệu sẽ được phát đến tất cả các cổng còn lại. Điều này giống như khi bạn tham dự một buổi gặp gỡ mà nhiều người nói cùng một lúc, gây ồn đến mức không thể nghe được ai nói gì. Tương tự, trong mạng LAN sử dụng hub, khi nhiều máy đồng thời gửi dữ liệu lên đường truyền chung, tín hiệu sẽ bị hỏng khiến các máy tính không thể nhận biết được dữ liệu. Hiện tượng này gọi là xung đột tín hiệu (collision), dẫn đến phải truyền lại và làm giảm hiệu quả của mạng.
Cách hoạt động của Switch:
Khác với hub, switch xác định cổng kết nối giữa thiết bị gửi và thiết bị nhận, sau đó thiết lập tạm thời kênh truyền giữa hai cổng kết nối để truyền dữ liệu và hủy kết nối sau khi hoàn thành việc truyền. Khi dùng switch, tín hiệu đi từ máy gửi đến máy nhận sẽ không gây xung đột với tín hiệu của các cuộc truyền ở cổng khác.
So sánh Hub và Switch:
| Tiêu chí | Hub | Switch |
|---|---|---|
| Cách truyền tín hiệu | Phát tán đến TẤT CẢ các cổng còn lại | Chỉ truyền đến cổng có thiết bị nhận |
| Nguy cơ xung đột tín hiệu | Cao (càng nhiều máy càng dễ xung đột) | Thấp (giảm thiểu xung đột) |
| Hiệu quả hoạt động | Thấp hơn | Cao hơn |
| Chi phí | Rẻ hơn | Đắt hơn với cùng số cổng |
| Phù hợp với | Mạng nhỏ, ít thiết bị | Mạng lớn, nhiều thiết bị |
Khi nào dùng Hub, khi nào dùng Switch?
Với các mạng có ít thiết bị đầu cuối, chẳng hạn như mạng gia đình, có thể dùng hub vì chi phí rẻ hơn rất nhiều so với switch có cùng số cổng. Tuy nhiên, với các mạng LAN có từ vài chục đến hàng trăm máy tính thì nên dùng switch, thậm chí dùng nhiều switch kết nối thành nhiều tầng, kết hợp với hub ở tầng cuối cùng.
1.2. Wireless Access Point (WAP)
Wi-Fi là chữ viết tắt của cụm từ “Wireless Fidelity”. Người ta thường gọi “Wi-Fi” là thiết bị kết nối không dây trong mạng cục bộ. Thực ra Wi-Fi là một bộ tiêu chuẩn kỹ thuật truyền dữ liệu bằng sóng vô tuyến điện được sử dụng rộng rãi trong các mạng cục bộ.
Cách đơn giản nhất để thiết lập một LAN là dùng một bộ thu phát Wi-Fi để kết nối tất cả các thiết bị đầu cuối trong một khu vực mà không phải mua sắm, lắp đặt hub, switch hay cáp mạng. Yêu cầu đối với các thiết bị đầu cuối trong trường hợp này là phải hỗ trợ truy cập Wi-Fi. Chính vì cách kết nối này mà bộ (thiết bị, trạm) thu phát Wi-Fi còn được gọi là “điểm truy cập không dây” (Wireless Access Point – WAP, hay Access Point – AP).
Chức năng của WAP:
- Kết nối các thiết bị đầu cuối qua sóng Wi-Fi
- Giảm chi phí thiết lập LAN (không cần đi dây cáp)
- Mở rộng phạm vi địa lý của LAN khi kết nối thêm WAP vào mạng có dây
Thông thường, LAN kết nối có dây các máy tính qua các thiết bị như switch hay hub trong một phạm vi địa lý nhất định. Khi nối thêm một WAP vào LAN, ta có thể kết nối không dây các thiết bị di động giúp mở rộng phạm vi địa lý của LAN.
1.3. Router (Bộ định tuyến)
Khi kết nối hai máy tính (có thể cách xa hàng nghìn kilômét) qua Internet, người ta không thể dùng cáp mạng nối qua hub hay switch mà cần sử dụng dịch vụ truyền dữ liệu của các nhà cung cấp dịch vụ viễn thông để kết nối các LAN với nhau. Mạng viễn thông sử dụng các bộ định tuyến (router) để chuyển tiếp dữ liệu.
Cấu tạo của Router:
Mỗi router có một số cổng có thể kết nối trực tiếp vào LAN gọi là cổng LAN và một số cổng để kết nối với các router khác gọi là cổng WAN (cổng này để kết nối đến nhà cung cấp dịch vụ Internet).
Cách hoạt động của Router:
Dữ liệu chuyển từ một máy tính ở LAN này đến một máy tính ở LAN khác trên Internet trước hết phải chuyển đến router của LAN qua cổng LAN, sau đó chuyển ra ngoài qua cổng WAN. Khi router có nhiều cổng WAN thì cần chọn cổng thích hợp để chuyển dữ liệu đi tới đích. Thuật ngữ “định tuyến” hay “chọn đường” (routing) được hiểu theo nghĩa đó – router phải chọn một cổng thích hợp để gửi dữ liệu đi sao cho tới được LAN của máy nhận. Dữ liệu có thể phải trung chuyển qua nhiều router, khi đến router cuối cùng, dữ liệu được chuyển qua cổng LAN để tới máy nhận.
Router gia đình:
Thông thường router của các nhà cung cấp dịch vụ Internet hay của các tổ chức lớn mới có nhiều cổng WAN, còn router của các mạng gia đình chỉ có một cổng WAN kết nối đến nhà cung cấp dịch vụ Internet mà không cần phải định tuyến. Các router này thường được tích hợp cả bộ thu phát Wi-Fi. Chính vì thế chúng được gọi là router Wi-Fi.
1.4. Modem
Trong trường hợp truy cập Internet, tín hiệu trong LAN là tín hiệu số (digital) thể hiện các giá trị logic 0 hay 1 dùng cho máy tính. Trong khi đó, để truyền dữ liệu bên ngoài LAN người ta có thể dùng tín hiệu tương tự (analog) như tín hiệu quang, sóng điện từ trong môi trường có dây hoặc không dây như sóng mạng của điện thoại công cộng hoặc sóng mạng của hệ thống thông tin di động 3G, 4G, 5G…
Phân biệt tín hiệu số và tín hiệu tương tự:
| Loại tín hiệu | Đặc điểm | Sử dụng trong |
|---|---|---|
| Tín hiệu số (Digital) | Thể hiện giá trị logic 0 và 1 | Mạng LAN, máy tính |
| Tín hiệu tương tự (Analog) | Tín hiệu quang, sóng điện từ | Cáp quang, cáp điện thoại, sóng 3G/4G/5G |
Chức năng của Modem:
Vì router chỉ hướng luồng dữ liệu tới đích nhưng không chuyển đổi tín hiệu nên cần có thiết bị chuyển đổi tín hiệu hai chiều, gọi là modem, thường dùng khi kết nối LAN với Internet. Modem được đặt giữa router và nhà cung cấp dịch vụ Internet để chuyển tín hiệu số thành tín hiệu tương tự và ngược lại.
Lưu ý quan trọng: Modem chỉ thay đổi tín hiệu mà không làm thay đổi dữ liệu được mang bởi tín hiệu.
Nguồn gốc tên gọi Modem:
Việc chuyển đổi tín hiệu dạng số sang dạng tương tự hoặc tín hiệu nào đó phù hợp để truyền qua đường truyền mạng gọi là điều chế xung (tiếng Anh là Modulation). Việc chuyển đổi ngược lại tín hiệu từ dạng tương tự hoặc các dạng tín hiệu khác nhau thành dạng số ban đầu gọi là giải điều chế xung (tiếng Anh là Demodulation). Thiết bị thực hiện cả hai công việc trên gọi là modem (viết tắt từ modulation và demodulation).
Các loại Modem thông dụng:
| Loại Modem | Đặc điểm | Phương thức truyền |
|---|---|---|
| Modem quay số (Dial-up) | Cho phép nối hai máy tính qua hệ thống chuyển mạch của mạng điện thoại công cộng | Đường dây điện thoại |
| Modem ADSL | Dùng cáp điện thoại nhưng sử dụng riêng cho thuê bao số, không dùng chung tần số với đường thoại. Rất phổ biến trước khi cáp quang được dùng rộng rãi | Cáp điện thoại (tần số riêng) |
| Modem quang | Chuyển đổi tín hiệu số sang tín hiệu quang và ngược lại | Cáp quang |
| Modem GSM (3G, 4G, 5G) | Có SIM để truy cập Internet qua hệ thống điện thoại di động và phát lại qua sóng Wi-Fi hoặc nối vào mạng có dây | Sóng di động |
Thời kỳ đầu, modem thường tách rời khỏi router, nhưng sau này chức năng modem được tích hợp ngay vào router nên chúng ta ít thấy hình ảnh các modem độc lập.
2. Kết nối thiết bị mạng
Kết nối có dây
Để kết nối máy tính vào mạng LAN bằng dây cáp, ta sử dụng cổng RJ45 và cáp mạng UTP.
Cách thực hiện:
- Xác định cổng RJ45 trên máy tính (thường nằm ở cạnh bên hoặc phía sau)
- Cắm một đầu cáp mạng UTP vào cổng RJ45 của máy tính
- Cắm đầu còn lại vào cổng tương ứng trên hub, switch hoặc router
Kết nối không dây (Wi-Fi)
Với máy tính xách tay có sẵn cả kết nối không dây và có dây, việc kết nối Wi-Fi rất đơn giản.
Các bước thực hiện:
- Nhấp chuột vào biểu tượng mạng ở bên phải thanh công việc (taskbar)
- Danh sách các mạng Wi-Fi khả dụng sẽ hiển thị
- Chọn mạng Wi-Fi cần kết nối
- Nhập mật khẩu (nếu mạng được bảo vệ)
- Nhấn “Connect” hoặc “Kết nối”
Mẹo: Có thể đánh dấu vào ô “Connect automatically” để máy tính tự động kết nối ngay khi phát hiện trạm thu phát Wi-Fi đã lưu, không cần nhập lại mật khẩu.
Thầy Phạm Thành Danh
(Người kiểm duyệt, ra đề)
Chức vụ: Trưởng ban biên soạn môn Tin Học THPT
Trình độ: Cử nhân Sư phạm Tin học, Chứng chỉ hạng II, Chứng chỉ Tin học, Ngoại ngữ B1
Kinh nghiệm: 8+ năm kinh nghiệm tại Trường THPT Thuận Hóa