Ethernet là gì ? Những điều cơ bản cần biết về mạng ( Phần 1 )

Mạng máy tính đã trở thành một phần không thể thiếu trong kinh doanh trên thị trường online ngày nay. Nó giúp chúng ta trong các mục đích học tập nghiên cứu, liên lạc, tin tức,….do đó nó đã trở thành một thực tế ngày càng phổ biến trên toàn thế giới vì nó nhanh, hiệu quả, đáng tin cậy. Bài viết dưới đây chúng ta sẽ tìm hiểu kỹ về Ethernet.

Dưới đây là những điều cơ bản nhất trong mạng 

• Các loại mạng: bao gồm LANs, WANs và WLANs
• Internet: Internet và những tác dụng to lớn
• Các loại công nghệ LAN: bao gồm Ethernet, Fast Ethernet, Gigabit Ethernet, 10 Gigabit Ethernet, ATM, PoE and Token Ring.
• Khái niệm cơ bản về mạng và Ethernet
• Ứng dụng của Ethernet

Các loại mạng phổ biến

• Mạng cục bộ (LANs):

Trước tiên chúng ta nên hỏi xem mạng là gì ? Mạng là tập hợp cá máy tính độc lập trao đổi những thông tin với nhau qua phương tiên liên lạc được chia sẻ. Mạng cục bộ hay mạng LANs thường được giới hạn trong một khu vực địa lý giới hạn, trong 1 tòa nhà, 1 văn phòng, 1 khuôn viên,… Mạng LAN có thể nhỏ, nhưng kết nối được rất nhiều máy tính với nhau. Sự phát triển của các giao thức và phương tiện truyền thông mạng tiêu chuẩn đã dẫn đến sự phổ biến mạng LAN trên toàn thế giới trong các tổ chức giáo dục và kinh doanh.

• Mạng diện rộng (WANs):

Thông thường các yếu tố của một mạng được phân tách rộng rãi về mặt vật lý. Mạng diện rộng (WANs) kết hợp nhiều mạng Lan tách biệt về mặt địa lý. Điều này dược thực hiện bằng cách kết nối một số các mạng Lan với các đường dây thuê riêng. Các giao thức và bộ lọc định tuyến đặc biệt giảm thiểu chi phí gửi dữ liệu qua khoảng cách lớn.

• Mạng cục bộ không dây (WLANs):

Mạng LAN không dây, hoặc mạng WLANs, sử dụng công nghệ tần số vô tuyến (RF) để truyền và nhận dữ liệu qua không trung. Điều này giảm thiểu sự cần thiết cho các kết nối có dây. Các mạng WLAN cung cấp cho người dùng tính di động khi họ cho phép kết nối với mạng cục bộ mà không cần phải kết nối vật lý bằng cáp.

Sự tự do này có nghĩa là người dùng có thể truy cập các tài nguyên được chia sẻ mà không cần tìm nơi cắm cáp, miễn là các thiết bị đầu cuối của họ là thiết bị di động và trong khu vực phủ sóng mạng được chỉ định. Với tính di động, mạng WLAN mang lại sự linh hoạt và tăng năng suất, hấp dẫn cho cả doanh nhân và người dùng gia đình. Các mạng WLAN cũng có thể cho phép các quản trị viên mạng kết nối các thiết bị có thể khó tiếp cận bằng cáp.

Ethernet là gì ?

Viện Kỹ sư Điện và Điện tử (IEEE) đã phát triển thông số kỹ thuật 802.11 cho công nghệ LAN không dây. 802.11 chỉ định giao diện không dây giữa máy khách không dây và trạm gốc hoặc giữa hai máy khách không dây. Các chuẩn WLAN 802.11 cũng có các giao thức bảo mật được phát triển để cung cấp mức bảo mật tương tự như mạng LAN có dây.
Giao thức đầu tiên trong số này là Wired Equivalent Privacy (WEP). WEP cung cấp bảo mật bằng cách mã hóa dữ liệu được gửi qua sóng radio từ điểm cuối đến điểm cuối.
Giao thức bảo mật WLAN thứ hai là Wi-Fi Protected Access (WPA). WPA được phát triển như một bản nâng cấp cho các tính năng bảo mật của WEP. Nó hoạt động với các sản phẩm hiện có hỗ trợ WEP nhưng cung cấp hai cải tiến chính: mã hóa dữ liệu được cải thiện thông qua giao thức toàn vẹn khóa tạm thời Temporal Key Integrity Protocol (TKIP) để xáo trộn các khóa bằng thuật toán băm. Nó có nghĩa là kiểm tra tính toàn vẹn để đảm bảo rằng các khóa không bị giả mạo. WPA cũng cung cấp xác thực người dùng với giao thức xác thực mở rộng Extensible Authentication Protocol (EAP).

Định nghĩa : Về mặt kỹ thuật, Viện Kỹ sư Điện và Điện tử (IEEE) định nghĩa Ethernet là giao thức 802.3. Nhưng chỉ đơn giản là “Ethernet” thì dễ nói hơn rất nhiều, và có khả năng là bạn đã biết đến công cụ thiết yếu đó của Internet.
Nói một cách khác, Ethernet chỉ đề cập đến loại Mạng cục bộ (LAN) phổ biến nhất được sử dụng ngày nay. Mạng LAN đối lập với mạng LAN (Mạng diện rộng), trải rộng trên một khu vực địa lý lớn hơn là một mạng máy tính được kết nối trong một khu vực nhỏ, như văn phòng, khuôn viên trường đại học hoặc thậm chí là nhà của bạn.
Theo Wikipedia : ” Ethernet là một họ các công nghệ mạng máy tính thường dùng trong các mạng local area network (LAN), metropolitan area network (MAN) và wide area network (WAN). Tên Ethernet xuất phát từ khái niệm Ête trong ngành vật lý học. Nó được giới thiệu thương mại vào năm 1980 và lần đầu tiên được tiêu chuẩn hóa vào năm 1983 thành IEEE 802.3, kể từ đó nó được chỉnh sửa để hỗ trợ bit rate cao hơn và khoảng cách kết nối dài hơn. Theo thời gian, Ethernet đã thay thế hoàn toàn các công nghệ LAN nối dây như token ring, FDDI và ARCNET.”

Ethernet: Tốc độ, cáp và thiết lập:

Bởi vì Ethernet đã hoạt động từ đầu những năm 1970, tốc độ Ethernet truyền thống chỉ đạt 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 tiên tiến trong thế giới công nghệ, 10 Gigabit Ethernet với tốc độ lên tới 10.000 Mbps cũng đang được triển khai.
Các cáp này chạy từ kết hợp modem hoặc bộ định tuyến modem (được gọi là cổng) đến 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 chuyển đổi USB sang Ethernet.

Ethernet so với Wi-Fi:

Lợi ích

Ổn định tín hiệu
Mặc dù thiết lập mạng LAN có dây tốn kém và tốn thời gian hơn một chút so với mạng WLAN (Mạng cục bộ không dây), nhưng nó có một số đặc quyền không thể phủ nhận. Đầu tiên, tín hiệu Wi-Fi thực sự được truyền qua tần số radio. Nếu bạn đã từng đi qua một đường hầm trong khi nghe đài phát thanh xe ô tô của bạn và bạn nên biết rằng sóng radio dễ bị nhiễu. Và Wi-Fi của bạn cũng vậy.
Với Ethernet có dây, nhiễu không phải là vấn đề. Nếu không có sự cố bất ngờ, Internet của bạn sẽ ít gặp phải tình trạng chậm. Tương tự, các bức tường trong nhà bạn sẽ không gây ra sự cố cho Ethernet và vì mỗi thiết bị đều được kết nối cứng, bạn không phải phân chia băng thông giữa máy tính xách tay và PS4.
Tính linh hoạt và bảo mật
Đối với định hướng kinh doanh nhiều hơn, kiểm soát và bảo mật được cung cấp bởi Ethernet rất khó để đánh bại. Với kết nối vật lý, bạn duy trì quyền kiểm soát những người được kết nối với mạng cục bộ của mình 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 bảo mật không mong muốn.
Với Wi-Fi vượt ra khỏi các bức tường của văn phòng, mạng WLAN của doanh nghiệp của bạn có thể dễ dàng truy cập hơn đối với các mối đe dọa tiềm ẩn.

Nhược điểm

Wi-Fi nổi tiếng về khả năng truy cập dễ dàng và nó khá dễ bị hack mật khẩu. Khi bạn sử dụng mạng WLAN, về cơ bản bạn chỉ cần một bộ kết hợp bộ định tuyến modem giá cả phải chăng và bạn và các thiết bị của bạn đã sẵn sàng hoạt động.
Giá cả
Mạng LAN có dây của bạn càng lớn và càng phức tạp thì chi phí của bạn càng cao. Nếu bạn chỉ đơn giản là chạy cáp Ethernet cho Xbox One của mình, bạn đang xem giá của một cáp duy nhất. Nhưng nếu bạn là một doanh nghiệp nhỏ thiết kế một mạng riêng, an toàn và ổn định, bạn sẽ cần modem, tường lửa, máy chủ, thiết bị chuyển mạch và thậm chí có thể cài đặt nâng cao.
Cổng có sẵn
Thông thường với các thiết bị modem đề có trang bị các công Ethernet sẵn để kết nối với các thiết bị có tích hợp. Trong khi hầu hết máy tính để bàn, máy tính xách tay, TV thông minh, bảng điều khiển và đầu phát Blu-ray thông minh đều được trang bị cổng Ethernet
Vận hành
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, đầu đọc điện tử và hệ thống chơi trò chơi di động chỉ có Wi-Fi mới là sự lựa chọn đúng. 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 tiêu chuẩn 802.11ac được hỗ trợ bởi bộ định tuyến Wi-Fi hai băng tần và ba băng tần đạt tốc độ tối đa tối đa 1,3 gigabit / giây (Gbps) Mặc dù cả tốc độ lý thuyết của Wi-Fi và Ethernet đều bị giới hạn các vấn đề như gói dữ liệu của bạn với nhà cung cấp dịch vụ Internet của bạn.

Nên lựa chọn như thế nào là hợp lý?

Cuối cùng, lựa chọn chuyển sang Ethernet sẽ đáp ứng nhu cầu, sở thích và ngân sách của bạn. Hầu hết các gia đình sử dụng Internet để phát trực tuyến HD, duyệt Chromebook và các phiên Candy Crush trên điện thoại thông minh sẽ khá ổn với bộ định tuyến Wi-Fi băng tần kép.

Băng tần đơn, Băng tần kép và Đa băng tần là gì ? Xem thêm tại đây để biết thêm chi tiết !

Các quán net , quán điện tử chủ yếu phải dùng các modem và các thiết bị cân bằng tải để có thể làm ổn định mạng trong khu vực và nhưng thiết bị này chủ yếu là được kết nối với các cổng Ethernet.

Các loại cáp Ethernet khác nhau

Các biến thể khác nhau của công nghệ Ethernet được chỉ định theo loại và đường kính của cáp được sử dụng như được đưa ra dưới đây:

• 10Base2: Cáp được sử dụng là cáp đồng trục mỏng: Ethernet mỏng.
• 10Base5: Cáp được sử dụng là cáp đồng trục dày: Ethernet dày.
• 10Base-T: Cáp được sử dụng là một cặp xoắn (T có nghĩa là cặp xoắn) và tốc độ đạt được là khoảng 10 Mb / giây.
• 100Base-FX: Làm cho nó có thể đạt được tốc độ 100 Mbps bằng cách sử dụng sợi quang đa mode (F là viết tắt của Fiber).
• 100Base-TX: Tương tự 10Base-T, nhưng với tốc độ lớn hơn 10 lần (100 Mbps).
• 1000Base-T: Sử dụng một cặp cáp loại 5 xoắn đôi và cho phép tốc độ lên tới một Gigabit mỗi giây.
• 1000Base-SX: Dựa trên sợi quang đa mode sử dụng tín hiệu bước sóng ngắn (viết tắt là S) là 850 Nanomet (770 đến 860nm).
• 1000Base-LX: Dựa trên sợi quang đa mode sử dụng tín hiệu bước sóng dài (L là viết tắt của dài) là 1350nm (1270 đến 1355nm). Ethernet là một công nghệ mạng được sử dụng rộng rãi vì chi phí của một mạng như vậy không cao lắm.

Ethernet có dây: Đây là trường hợp phổ biến ở Việt Nam

Ban đầu, Ethernet có thể được thiết kế để chạy trên cáp đồng trục, cáp đôi xoắn, cáp quang.
Mạng Ethernet có dây, các thiết bị được kết nối với sự trợ giúp của cáp quang kết nối các thiết bị trong khoảng cách 10km. Đối với điều này, chúng ta phải cài đặt một thẻ giao diện mạng máy tính (NIC) trong mỗi máy tính. Một địa chỉ duy nhất được cung cấp cho mỗi máy tính được kết nối. Vì vậy, để chia sẻ dữ liệu và tài nguyên như máy in, máy tính và các máy khác, mạng Ethernet được sử dụng khi thiết lập hệ thống truyền thông.
Ethernet là một công nghệ mạng trung bình được chia sẻ, trong đó tất cả các máy trạm được kết nối với cùng một cáp và phải kết nối với nhau để gửi tín hiệu qua nó. Thuật toán được sử dụng để giải quyết các xung đột – nghĩa là khi hai máy trạm cố gắng nói cùng một lúc – được gọi là CSMA / CD và hoạt động bằng cách buộc cả hai máy trạm phải lùi lại một cách ngẫu nhiên trước khi thử lại.

Ưu điểm của việc sử dụng mạng Ethernet có dây

• Nó rất đáng tin cậy.
• Mạng Ethernet sử dụng tường lửa để bảo mật dữ liệu.
• Dữ liệu được truyền và nhận với tốc độ rất cao.
• Rất dễ sử dụng mạng có dây.

Nhược điểm của việc sử dụng mạng Ethernet có dây

• Mạng Ethernet có dây chỉ được sử dụng cho các khoảng cách ngắn.
• Khả năng di chuyển bị hạn chế.
• Bảo trì của nó là khó khăn.
• Cáp Ethernet, hub, thiết bị chuyển mạch, bộ định tuyến làm tăng chi phí lắp đặt.

Ethernet không dây : Đây là trường hợp hiếm thấy triển khai ở Việt Nam

Trong trường hợp này, các NIC không dây được sử dụng để kết nối máy tính thay vì cáp và các NIC không dây này sử dụng sóng vô tuyến để liên lạc giữa các hệ thống và các thiết bị này, các NIC này được kết nối với một công tắc hoặc trung tâm không dây.
Công nghệ này đòi hỏi phải bảo trì, nhưng nó dễ sử dụng hơn.

Ưu điểm của việc sử dụng Ethernet không dây

• Những loại mạng này có thể xử lý một số lượng lớn người dùng.
• Nó rẻ hơn mạng Ethernet có dây.
• Trong Ethernet không dây, chúng ta có thể dễ dàng thêm các thiết bị mới vào mạng vì không cần cáp mới cho kết nối.
• Mạng không dây cho phép máy tính xách tay , máy tính bảng và các thiết bị di động khác di chuyển tự do trong mạng mà không bị mất kết nối trong mạng.

Nhược điểm của việc sử dụng Ethernet không dây

• Tốc độ của Ethernet không dây chậm hơn mạng Ethernet có dây.
• Mạng không dây kém an toàn hơn so với mạng Ethernet có dây.
• Kết nối mạng không dây bị cản trở bởi cấu trúc của tòa nhà như tường, trần, vv
• Việc thiết lập mạng Ethernet không dây rất khó khăn đối với người dùng không có kinh nghiệm.

Các loại mạng Ethernet

Tốc độ dữ liệu tối đa của công nghệ Ethernet ban đầu là 10 megabit / giây (Mbps), nhưng Ethernet nhanh thế hệ thứ hai mang 100 Mbps, và phiên bản mới nhất có tên Gigabit ethernet hoạt động ở tốc độ 1000 Mbps. Mạng Ethernet có thể được phân thành 3 loại:

Ethernet nhanh

Loại Ethernet này có thể truyền dữ liệu với tốc độ 100 Mbps. Fast Ethernet sử dụng cáp xoắn đôi hoặc cáp quang để liên lạc.
Có ba loại Ethernet nhanh, như sau:

• 100BASE-TX
• 100BASE-FX
• 100BASE-T4

Mạng Ethernet tốc độ cao

Loại mạng Ethernet này có thể truyền dữ liệu với tốc độ 1000 Mbps. Gigabit Ethernet cũng sử dụng cáp đôi hoặc cáp quang. 48 bit được sử dụng để đánh địa chỉ trong Gigabit Ethernet.
Ngày nay Gigabit Ethernet rất phổ biến. Gigabit Ethernet mới nhất là Ethernet 10 Gigabit, có thể truyền dữ liệu với tốc độ 10 Gbps.
Gigabit Ethernet được phát triển để có thể đáp ứng nhu cầu của người dùng như mạng truyền thông nhanh hơn, truyền dữ liệu nhanh hơn v.v.

Kiến thức bổ sung

Ethernet chuyển mạch liên quan đến việc thêm các bộ chuyển mạch để mỗi máy trạm có thể có kết nối 10 Mbps riêng thay vì chia sẻ phương tiện, có thể cải thiện thông lượng mạng – nó có lợi thế hơn các công nghệ chuyển đổi đối thủ như chế độ truyền không đồng bộ mà nó sử dụng cùng mức thấp giao thức , cáp giá rẻ và giao diện mạng như Ethernet thông thường.
Khi chúng ta sử dụng một công tắc trong mạng, sau đó chúng ta sử dụng cáp mạng thông thường thay vì sử dụng cáp chéo. Cáp chéo được tạo thành từ một cặp truyền ở một đầu và một cặp nhận ở đầu kia. Nhiệm vụ chính của công tắc trong mạng là chuyển dữ liệu từ thiết bị này sang thiết bị khác trong cùng mạng mà không ảnh hưởng đến các thiết bị khác.
Nó hỗ trợ các tốc độ truyền dữ liệu khác nhau như 10Mbps đến 100Mbps cho Ethernet nhanh và 1000Mbps đến 10 Gbps cho Ethernet mới nhất.
Loại Ethernet này sử dụng cấu trúc liên kết sao.

Các tính năng của Ethernet:

• Thông qua mạng Ethernet, dữ liệu có thể được gửi và nhận với tốc độ rất cao.
• Với sự trợ giúp của mạng Ethernet, dữ liệu của bạn được bảo mật vì nó bảo vệ dữ liệu của bạn. Giả sử rằng ai đó đang cố gắng xâm nhập vào mạng của bạn và rồi sau đó tất cả các thiết bị trong mạng của bạn dừng xử lý ngay lập tức và đợi cho đến khi người dùng cố gắng truyền lại.
• Ethernet tạo điều kiện cho chúng tôi chia sẻ dữ liệu và tài nguyên của mình như máy in, máy quét, máy tính, vv
• Mạng Ethernet nhanh chóng truyền dữ liệu. Đó là lý do tại sao, ngày nay hầu hết các trường đại học và cao đẳng đều sử dụng công nghệ Ethernet, dựa trên Gigabit Ethernet.

Lời kết :

Phía trên là bài viết chi tiết tổng hợp những kiến thức về Ethernet , các bạn đọc hãy góp ý để công ty sẽ chỉnh sửa cho phù hợp, chúng tôi luôn lắng nghe ý kiến của các bạn để hoàn thiện hơn. Xin cảm ơn quý khách hàng và quý đối tác.