Nội dung chính Khoa học máy tính 12 Cánh diều bài 1: Cơ sở mạng máy tính

BÀI 1. CƠ SỞ VỀ MẠNG MÁY TÍNH 

1. MỘT SỐ KHÁI NIỆM MỞ ĐẦU

- 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. 

- Các thiết bị số trong mạng có thể kết nối với nhau bằng dây cáp mạng (mạng có dây) hoặc bằng sóng vô tuyến (mạng không dây).

- Cáp mạng là một loại dây dẫn có vỏ bọc bảo vệ bên ngoài và bên trong có dây dẫn kim loại để truyền tín hiệu điện.

- Các thiết bị số trong mạng có thể chia làm hai loại: thiết bị mạng và thiết bị đầu cuối.

-Thiết bị đầu cuối: 

+ Bao gồm máy tính cá nhân, điện thoại thông minh, máy tính bảng, máy in,… mà người dùng kết nối tới mạng.

+ Các thiết bị số như: camera, đèn chiếu sáng, tủ lạnh, cảm biến nhiệt độ,… trong mạng Internet vạn vật (Internet-of-Things).

- Để kết nối mạng, máy tính hay thiết bị số cần được trang bị bộ giao tiếp mạng (NIC – Network Interface Card).

- Bộ giao tiếp mạng là thành phần không thể thiếu trong bất kì thiết bị số nào muốn kết nối được với mạng máy tính, được dùng để truyền và nhận dữ liệu qua cáp mạng hoặc sóng vô tuyến.

- Để hoạt động trong mạng máy tính, mỗi bộ giao tiếp mạng được gán một địa chỉ MAC (Media Access Control) duy nhất.

- Chức năng của địa chỉ MAC:

+ Đảm bảo tính duy nhất và định danh của mỗi thiết bị trong một mạng máy tính.

+ Cung cấp một phương pháp để xác định và phân biệt các thiết bị mạng trong một mạng lớn, cho phép truyền dữ liệu đúng đích và quản lí mạng hiệu quả.

2. MẠNG CỤC BỘ

a) Mạng LAN

- Khái niệm: Mạng LAN (Local Area Network) hay còn gọi là mạng cục bộ là loại mạng kết nối những máy tính và các thiết bị số trong một phạm vi nhỏ như: toà nhà, cơ quan, trường học, nhà riêng.

- Các thành phần chính của mạng LAN bao gồm: 

+ Thiết bị đầu cuối của người dùng.

+ Cáp mạng.

+ Switch.

- Switch hay còn gọi là bộ chuyển mạch có nhiều cổng mạng dùng để kết nối và chuyển tiếp dữ liệu giữa các thiết bị trong cùng một mạng LAN.

- Khi dữ liệu được gửi qua mạng máy tính, nó được chia thành các đơn vị nhỏ hơn và được đóng gói thành các gói tin.

- Switch xây dựng bảng dữ liệu các tên cổng của nó và địa chỉ MAC của máy tính tương ứng kết nối tới cổng đó. Mỗi khi nhận được một gói tin, Switch sẽ đọc địa chỉ MAC của máy nhận và chuyển tiếp gói tin qua cổng kết nối tới thiết bị có địa chỉ MAC đó.

b) Mạng WLAN

-Khái niệm: Mạng WLAN (Wireless Local Area Network) hay còn gọi là mạng cục bộ không dây là một loại mạng cục bộ sử dụng công nghệ không dây, cho phép các thiết bị như máy tính, điện thoại thông minh, máy tính bảng và các thiết bị thông minh khác kết nối với mạng và truy cập vào tài nguyên mạng mà không cần sử dụng dây cáp.

- Các thiết bị trong mạng WLAN được trang bị bộ giao tiếp mạng không dây để truyền/nhận dữ liệu qua sóng radio và được tuân thủ theo các chuẩn Wi-Fi.

-Các thành phần chính của mạng LAN bao gồm: 

+ Các thiết bị của người dùng có tích hợp bộ giao tiếp mạng không dây.

+ Điểm truy cập không dây.

- Access Point (AP) hay còn gọi là điểm truy cập không dây được dùng để cung cấp kết nối không dây cho các thiết bị trong một mạng cục bộ.

- AP có chức năng và cách hoạt động tương tự như Switch nhưng được trang bị thêm khả năng truyền/nhận dữ liệu thông qua kết nối không dây.

3. MẠNG DIỆN RỘNG VÀ INTERNET

- Mạng diện rộng – Wide Area Network (WAN) là một loại mạng máy tính có phạm vi địa lí rộng lớn, cung cấp kết nối và truyền tải dữ liệu giữa các mạng LAN với các thiết bị khác nhau trong một khu vực lớn như một thành phố, một quốc gia hoặc nhiều quốc gia trên thế giới. 

- Internet là một mạng WAN đặc biệt cho phép các máy tính và thiết bị khác truy cập và trao đổi thông tin với nhau trên toàn thế giới.

- Sơ đồ kết nối các mạng LAN để truy cập Internet bao gồm các thành phần chính sau đây:

+ Router: Có chức năng chuyển tiếp dữ liệu giữa các mạng LAN khác nhau và xác định đường đi đúng để đưa gói tin đến được địa chỉ đích.

+ Modem (Modulator and Demodulator) là bộ điều chế và giải điều chế để biến đổi các tín hiệu số thành tín hiệu tương tự và ngược lại.

+ ISP (Internet Service Provider) là một nhà cung cấp dịch vụ truy cập Internet cho người dùng kết nối các thiết bị mạng với Internet và cung cấp các dịch vụ liên quan đến Internet.