Mạng LAN là gì? Kết nối, công dụng và ứng dụng của mạng LAN

Mạng LAN ra đời để phục vụ nhu cầu sử dụng internet của mỗi tổ chức hay cá nhân, gia đình. Đây là một đường mạng dùng để cắm vào các thiết bị như: máy tính để bàn, máy tính xách tay, tivi thông minh,... nhằm mục đích giúp các thiết bị có kết nối mạng internet nhanh chóng và dễ dàng. Để hiểu rõ hơn về khái niệm mạng LAN là gì? Kết nối, công dụng và ứng dụng của mạng LAN như thế nào, bài viết sau đây các chuyên gia của Việt Tuấn sẽ giúp bạn giải đáp tất tần tật thông tin về mạng LAN.

1. Mạng LAN là gì?

Mạng LAN hay mạng máy tính cục bộ là viết tắt của từ Local Area Network, là một hệ thống mạng cục bộ cho phép các thiết bị như: máy tính PC, máy in, tivi thông minh, smartphone, máy tính bảng, máy scan,... ở gần nhau có thể kết nối, giao tiếp với nhau để cùng chia sẻ thông tin, dữ liệu và làm việc.

Đặc điểm của mạng LAN:

• Mạng LAN kết nối các thiết bị với nhau thông qua hệ thống mạng không dây (Wifi/ Wireless) hoặc các sợi cáp mạng LAN (cable).
• Phạm vi không gian ứng dụng của mạng LAN hẹp, ở trong một phạm vi giới hạn nhất định, thường là trong các không gian nhỏ như: văn phòng làm việc, trường học, toà nhà, nhà riêng,... Chính bởi vì vậy nên mạng LAN được gọi là mạng nội bộ hay mạng cục bộ.
• Mạng LAN yêu cầu cáp Ethernet và thiết bị chuyển mạch Switch Layer 2 cùng với các thiết bị có thể kết nối và giao tiếp bằng Ethernet. Các mạng LAN lớn hơn gồm bộ chuyển mạch hoặc bộ định tuyến Router Lớp 3.

Mạng LAN có tầm ảnh hưởng quan trọng và có ý nghĩa rất lớn trong cuộc sống hiện đại. Mạng LAN ra đời chính là cầu nối giúp các thiết bị có thể sử dụng được mạng internet.

Không chỉ vậy, mạng LAN còn giúp các thiết bị như: máy in, máy scan,... kết nối với máy chủ thực hiện chức năng chia sẻ dữ liệu. Bên cạnh đó, khi thiết lập hệ thống mạng LAN còn có khả năng tạo tường lửa bằng phần cứng, nâng cao tính bảo mật đảm bảo dữ liệu được bảo vệ an toàn nhất.

>> Xem thêm:

• Wifi 6 là gì? Các ưu điểm của công nghệ wifi 6
• Thiết bị mạng là gì? Tìm hiểu 10 loại thiết bị mạng cơ bản

2. Cổng mạng LAN (RJ45) trên máy tính, laptop là gì?

Hiện nay, mạng LAN đang càng ngày càng phát triển, cổng mạng LAN RJ45 đang là cổng mạng phổ biến nhất khi kết nối cáp mạng hiện nay, tích hợp trong nhiều thiết bị bên cạnh kết nối không dây.

Bạn hẳn đã từng nghe tới cổng kết nối cáp mạng RJ45 trên laptop, còn trên máy tính là cổng mạng LAN hay cổng LAN.

Cổng mạng LAN RJ45 (Registered Jack 45) chính là cổng kết nối mạng Ethernet được cấu tạo bởi hạt mạng RJ45 và dây cáp mạng RJ45, mục đích để tạo nên một bộ dây cáp mạng có khả năng truyền tải giúp thiết bị được kết nối có thể truy cập Internet chất lượng cao. Thông qua cổng mạng RJ45 các thiết bị máy tính, laptop, tivi,... có thể truy cập internet nhanh chóng thông qua cổng Ethernet. Bạn đọc có thể tìm hiểu thêm thông tin về RJ45 tại đây.

3. Các loại kết nối trong mạng LAN

Mạng LAN có có 2 loại kết nối chính là mạng LAN có dây Ethernet và mạng LAN không dây WiFi.

3.1. Mạng LAN có dây

Mạng LAN có dây (Wired LAN) là mạng LAN sử dụng thiết bị chuyển mạch và sợi cáp Ethernet để kết nối các thiết bị với nhau. Ethernet cho phép các máy tính giao tiếp với nhau.

Khi này, các mạng LAN có thể kết nối truy cập với nhau tạo thành một mạng lưới mạng rộng lớn hơn gọi là WAN (Wide Area Network) và khi cần giao tiếp với nhau, các thiết bị kết nối với 1 hay nhiều bộ định tuyến Router.

• Đối với các doanh nghiệp nhỏ: có ít thiết bị, mạng LAN có dây thường sẽ bao gồm luôn bộ chuyển mạch LAN không được quản lý với đủ cổng Ethernet để kết nối, giao tiếp với tất cả các thiết bị.
• Đối với các doanh nghiệp lớn: lên tới hàng nghìn thiết bị sẽ yêu cầu các bước cấu hình. Đồng thời cũng yêu cầu các thiết bị được kết nối sở hữu phần cứng mạnh mẽ để mạng được hoạt động tối ưu nhất.

Hiện nay trên một số thiết bị mạng mới và hiện đại hỗ trợ thêm mạng LAN ảo (VLAN) giúp phân chia lưu lượng truy cập vừa dễ quản lý vừa mang tới trải nghiệm dùng mạng ổn định và mượt mà nhất.

Tham khảo: Mạng WAN là gì? So sánh mạng WAN và LAN

3.2. Mạng LAN không dây

Mạng LAN không dây nghĩa là mạng sử dụng tiêu chuẩn IEEE 802.11 để truyền dữ liệu giữa các thiết bị đầu cuối và mạng bằng phổ không dây với nhau.

Để thiết lập mạng LAN không dây có thể dùng cổng kết nối không dây (Wireless) và được gọi chung là WLAN (Wireless Local Area Network), hay đơn giản thường gọi là Wifi - 1 khái niệm rất quen thuộc trong đời sống. Mạng WiFi thường sử dụng sóng vô tuyến ở băng tần 2.4GHz và 5GHz để kết nối các thiết bị.

Tại những khu vực khó đi dây hay cần sự gọn gàng thì mạng LAN không dây sẽ được ưu tiên hơn so với mạng LAN có dây. Bởi nó được đánh giá cao bởi tính linh hoạt và tiết kiệm chi phí, thời gian vì không phải đi dây trong toàn bộ toàn nhà.

Hiện nay, tại các công ty mạng LAN không dây được đánh giá như một phương tiện kết nối chính.

4. Các kiểu mô hình cấu trúc (Topology) của mạng LAN

Mô hình cấu trúc Topology của mạng LAN thực chất là cách bố trí, cấu trúc và liên kết các phần tử trong hệ thống mạng sao cho khoa học đảm bảo có quá trình hoạt động tốt nhất.

Một số các loại mô hình cấu trúc mạng LAN phổ biến nhất phải kể đến đó là:

• Star
• Ring
• Mesh
• Bus
• Tree

4.1 Mô hình mạng hình sao (Star Topology)

Mô hình cấu trúc mạng LAN dạng hình sao Star hoạt động dựa trên nguyên lý kết nối song song.

Mô hình mạng này bao gồm: 1 máy chủ đóng vai trò làm trung tâm và nhiều máy trạm (client) hay các thiết bị khác là nút thông tin của hệ thống mạng. Trong đó, máy chủ trung tâm đóng vai trò chính giúp điều khiển tất cả các hoạt động trong hệ thống bao gồm: Theo dõi, xử lý các lỗi sai trong quá trình các thiết bị trao đổi thông tin; thông báo trạng thái hiển thị của mạng LAN; xác định cặp địa chỉ gửi và nhận, cho phép chúng trao đổi thông tin với nhau,...

Khi một máy trạm hỏng thì hệ thống vẫn hoạt động như bình thường nhưng khi máy chủ trung tâm có vấn đề thì toàn bộ hệ thống cũng sẽ có trục trặc theo, hoạt động không ổn định.

+) Ưu điểm:

• Khi cáp mạng bị đứt thì các thiết bị khác vẫn hoạt động bình thường, sự cố cáp mạng chỉ gây ảnh hưởng cho 1 máy
• Khi có lỗi sẽ dễ dàng tìm thấy để khắc phục, sửa chữa.
• Mô hình cấu trúc mạng đơn giản, dễ hiểu, có thể mở rộng ra nhiều thiết bị tùy theo nhu cầu sử dụng của mỗi người dùng.
• Thiết bị hoạt động theo nguyên tắc 1 máy chủ trung tâm với 1 thiết bị nên có hiệu suất làm việc cao, tốc độ mạng nhanh, hạn chế được các yếu tố gây ngưng trệ đường truyền mạng.

+) Nhược điểm:

• Tốn kém chi phí sử dụng do phải nối độc lập từng thiết bị và phạm vi kết nối từ bộ máy trung tâm tới máy trạm tối đa chỉ được 100m.
• Quá trình kết nối mạng tới các thiết bị phụ thuộc chính vào bộ máy trung tâm. Vì vậy khi bộ máy trung tâm gặp sự cố thì toàn bộ các thiết bị mạng đểu không thể hoạt động.

4.2. Mô hình mạng dạng định tuyến (Linear Bus Topology)

Mô hình mạng dạng định tuyến Linear Bus Topology được bố trí theo kiểu hành lang, tại đây các thiết bị được ghép nối với nhau trên một đường trục dây cáp chính mục đích để truyền tải dữ liệu. Hai đầu của đường trục này được bịt kín bởi 2 thiết bị có tên là Terminator. Đối với mô hình mạng này thì tất cả các dữ liệu truyền qua dây cáp đều có địa chỉ cụ thể của điểm đến.

+) Ưu điểm:

• Tiết kiệm chi phí dây cáp do tất cả các thiết bị đều kết nối với nhau thông qua 1 đường dây.
• Dễ dàng lắp đặt nên tiết kiệm được đáng kể chi phí.
• Độ dài dây cáp ghép nối với các thiết bị không bị giới hạn.

+) Nhược điểm:

• Khi sử dụng với một lưu lượng mạng quá lớn rất dễ tắc nghẽn đường truyền do chung đường trục dây.
• Dữ liệu truyền đi nếu gặp sự cố sẽ khó xác định vị trí để khắc phục. Khi này để sửa chữa sẽ phải tạm ngưng hoạt động của cả hệ thống.

4.3. Mô hình mạng dạng vòng (Ring Topology)

Mô hình mạng dạng vòng là mô hình mạng được bố trí theo kiểu vòng tròn khép kín thông qua một dây cáp. Với mô hình mạng này, tín hiệu sẽ được phát đi theo 1 chiều cố định. Vì vậy tại 1 thời điểm sẽ chỉ có thể truyền đi 1 thiết bị. Dữ liệu trong mô hình mạng vòng Ring Topology khi đã được truyền đi phải kèm theo địa chỉ cụ thể của nơi mà nó được tiếp nhận.

+) Ưu điểm:

• Mô hình mạng phát đi theo 1 chiều cố định nên tiết kiệm chi phí mua dây nối tới các thiết bị.
• Hệ thống mạng có thể dễ dàng nới rộng ra xa hơn nếu muốn.
• Mặc dù cùng truyền mạng qua 1 đường dây nhưng tốc độ truyền mạng dạng vòng nhanh hơn dạng bus.
• Dễ dàng trong quá trình quản lý và cài đặt

+) Nhược điểm:

• Thiết kế dạng vòng tròn nên khó tìm ra lỗi nếu gặp sự cố.
• Trong quá trình sử dụng tín hiệu bị mất ở đoạn nào thì cả hệ thống cũng đều bị ảnh hưởng và ngừng hoạt động.

4.4. Mô hình mạng dạng lưới (Mesh Topology)

Mô hình mạng dạng lưới là mô hình mạng được bố trí ngang hàng, các thiết bị tự liên kết với nhau mà không cần phải thông qua bộ kết nối trung tâm Hub hay Switch. Hệ thống mạng dạng lưới có cấu trúc phức tạp gần giống như mạng internet hiện nay.

+) Ưu điểm:

• Các thiết bị hoạt động độc lập, riêng biệt với nhau nên khi gặp sự cố sẽ không ảnh hưởng đến các thiết bị khác.
• Cấu hình mạng dễ dàng, việc mở rộng với phạm vi, thêm thiết bị hoạt động dễ dàng, nhanh chóng.
• Việc trao đổi thông tin giữa các thiết bị cực kỳ nhanh.

+) Nhược điểm:

• Mô hình mạng khá phức tạp và rối nên mất thời gian triển khai.
• Cấu trúc mạng rộng nên khó quản lý và bảo trì trong quá trình sử dụng.

>> Tìm hiểu: Wifi Mesh là gì?

4.5. Mô hình mạng dạng cây (Tree Topology)

Mô hình mạng dạng cây hay còn được gọi là mô hình mạng phân cấp. Đây là một mô hình mạng tiêu chuẩn gần giống với mô hình mạng hình sao nhưng hệ thống mạng của nó sẽ liên kết với một thiết bị duy nhất. Thiết bị này có chức năng kiểm tra lưu thông trên mạng thay vì việc phải liên kết với Hub hay Switch.

Trong mô hình mạng dạng này, dữ liệu sẽ truyền từ máy chủ trung tâm đi đến trung tâm thứ cấp rồi đến các thiết bị phía dưới. Ngược lại nó cũng có thể đi từ thiết bị đến trung tâm thứ cấp rồi đến máy chủ trung tâm.

+) Ưu điểm:

• Tất cả các thiết bị đều có thể kết nối với mạng lớn, tăng khả năng quản lý thiết bị tập trung và bảo mật hệ thống hiệu quả.
• Dễ dàng thêm thiết bị sử dụng mà không sợ ảnh hưởng đến tốc độ đường truyền.
• Dễ dàng triển khai, lắp đặt.

+) Nhược điểm:

• Tốn kém chi phí do phải dùng nhiều bộ trung tâm.
• Khi bộ trung tâm bị lỗi thì các thiết bị khác cũng không hoạt động được.

5. Cách hoạt động và các thành phần của mạng LAN

Hệ thống mạng LAN khá đa dạng thành phần, để tạo được 1 mạng LAN nội bộ yêu cầu các thành phần cụ thể như sau:

• Máy chủ (Server): Trong hệ thống mạng, máy chủ đóng vai trò là thiết bị trung tâm giữ chức năng chia sẻ thông tin tới các máy trạm. Trong trường hợp mang LAN ngang hàng với nhau, không có máy chủ Server và máy khách thì tất cả các thiết bị đều hoạt động bình đẳng với nhau.
• Máy khách/ máy trạm (client): Thành phần này bao gồm các thiết bị như: laptop, PC, smartphone,... Các thiết bị này sẽ kết nối mạng và dữ liệu với nhau, chịu dưới sự quản lý của máy chủ.
• Card mạng NIC (Network Interface Card): Card mạng NIC là cổng ghép nối máy tính với cable. Chức năng chính của card mạng là cung cấp, truyền thông tin mạng cho máy tính, giúp thu phát tín hiệu mạng cho các thiết bị dùng trong hệ thống LAN. Hiện nay, card mạng được tích hợp sẵn trong laptop.
• Cáp mạng (cable): Đây là phần cứng mạng thường được làm từ hợp kim hoặc kim loại. Chức năng chính là truyền dẫn tín hiệu giữa các thiết bị trong hệ thống.
• Repeater: Đây là bộ mở rộng wifi, nhiệm vụ chính là mở rộng vùng phủ sóng wifi. Bên cạnh đó còn có chức năng giới hạn đường truyền trong hệ thống mạng cục bộ trong khoảng 100m. Hiện nay có 1 số Repeater có khoảng cách được mở rộng hơn. Xem chi tiết Repeater là gì?
• Bộ định tuyến (router): Đây là thiết bị mạng có chức năng chuyển tiếp các gói dữ liệu giữa các thiết bị với nhau. Hiểu một cách đơn giản thì router sẽ giúp chia sẻ mạng từ thiết bị này tới nhiều thiết bị khác trong cùng 1 lớp mạng duy nhất. Xem chi tiết Router là gì?
• Bộ chuyển mạch (switch): Switch là thiết bị chuyển mạng có nhiều cổng hơn, giúp truyền dữ liệu, hỗ trợ liên kết nhiều segment lại với nhau.
• Hub: Về cơ bản Hub có chức năng gần giống với repeater, nhưng hub có nhiều cổng ra hơn. Chức năng của Hub là giúp khuếch đại tín hiệu từ một cổng đến nhiều cổng khác.
• Cầu nối (bridge): Đây là cầu nối làm chức năng gắn kết nhiều mạng LAN lại với nhau. Từ đó tạo nên một hệ thống mạng LAN lớn hơn.
• Cổng giao tiếp (gateway): Là phương tiện cho phép kết nối 2 loại giao thức với nhau. Tại đây chúng có thể trao đổi thông tin trong các hệ thống máy tính khác nhau hay trên cùng một máy tính.

Xem thêm: Switch là gì? Chức năng và phân loại Switch

6. Công dụng của mạng LAN

Mạng LAN là mạng cục bộ mà bất kỳ tổ chức/ cá nhân nào cũng đều cần. Trong cuộc sống hiện đại, mạng LAN có tầm ảnh hưởng vô cùng lớn bởi nó giúp các thiết bị sử dụng được mạng internet một cách nhanh chóng và dễ dàng nhất. Một số các công dụng tiêu biểu của mạng LAN có thể kể đến như:

• Mạng LAN là cầu nối quan trọng để giúp các thiết bị như: máy tính, điện thoại, laptop, tablet.. sử dụng được mạng internet bất kỳ lúc nào. Từ đó, người dùng có thể vào mạng để tra cứu thông tin, chơi game, nghe nhạc, xem phim,...
• Mạng LAN giúp các thiết bị như: máy in, máy scan,... kết nối và chia sẻ với nhau. Đồng thời mạng LAN cũng giúp điều khiển máy in.
• Mạng LAN cho phép chia sẻ dữ liệu từ thiết bị này sang thiết bị khác khi thiết bị cùng bật chế độ chia sẻ. Điều này giúp linh hoạt hơn cho người dùng khi muốn chia sẻ tài nguyên.
• Mạng LAN nếu như thiết lập đúng người dùng có thể tạo được tường lửa bằng phần cứng. Từ đó tăng tính bảo mật giúp dữ liệu được bảo vệ ở mức độ cao và an toàn hơn. Mạng LAN giúp bảo mật các thiết bị bằng công cụ bảo mật hiện đại nên đặc biệt thích hợp sử dụng cho những doanh nghiệp nhỏ hoặc gia đình muốn bảo mật cao.
• Mạng LAN giúp cho quá trình sao lưu, quản lý dữ liệu được an toàn nhất. Mạng LAN cung cấp cho người dùng một hệ thống bảo mật tập trung tối ưu, kiểm soát chặt chẽ các truy cập vào hệ thống.
• Các thiết bị cùng hoạt động trong một LAN có thể cùng sử dụng chung các ứng dụng trong hệ thống.
• Mạng LAN có khả năng chịu lỗi, giảm thời gian chết cho doanh nghiệp hiệu quả.

7. Các ứng dụng của mạng LAN

Ngày nay, mạng LAN không còn xa lạ gì với người sử dụng mạng internet nói chung và máy tính nói riêng nữa. Mạng LAN đóng vai trò vô cùng quan trọng trong cuộc sống, bất kỳ công ty, tổ chức, cá nhân nào muốn kết nối, giao tiếp, chia sẻ dữ liệu cũng cần phải sử dụng mạng LAN. Vì vậy nên mạng LAN được ứng dụng sử dụng nhiều trong cuộc sống hiện đại ngày nay.

Tuy nhiên, mạng LAN chỉ sử dụng được trong phạm vi nội bộ giới hạn trong phạm vi khoảng 100m như: tòa nhà văn phòng cơ quan, trường học, phòng game, doanh nghiệp, nhà ở,...

Còn đối với việc kết nối các thiết bị máy tính có phạm vi xa hơn, thông thường người ta sử dụng mạng Internet để trao đổi dữ liệu, thông tin.

Tổng kết

Bài viết trên đây là toàn bộ thông tin giúp bạn hiểu rõ mạng LAN là gì mà các chuyên gia của Việt Tuấn đã chia sẻ với bạn. Hy vọng với những thông tin này bạn đọc đã có thêm những thông tin hữu ích về mạng LAN, công dụng và các ứng dụng của nó. Cảm ơn bạn đã theo dõi bài viết!