Mạng viễn thông, cái tên đã quá phổ biến trên toàn thế giới. Thường thì nếu muốn lắp mạng cho gia đình, bạn bè, hoặc cơ quan, bạn sẽ gọi cho nhà cung cấp mạng, (ISP hay Internet Service Provider) chọn gói dịch vụ tùy theo mục đích cá nhân, và đợi họ đến lắp đặt, thế là xong.
Tuy nhiên, nếu như là người thích “Tự túc là hạnh phúc, lao động là vinh quang” như mình, bạn đã bao giờ tự nghĩ đến việc tự lắp đặt một hệ thống mạng Internet cá nhân bằng chính hai bàn tay của mình chưa?
Nếu bạn là một người đam mê tìm tòi, ham học hỏi thì đây sẽ là một bài giải thích khá hay về một số khái niệm phổ biến nhất của mạng viễn thông.
Mình sẽ không đi quá sâu vì một lý do rất đơn giản: Mạng viễn thông là một ngành rất rộng và đòi hỏi nhiều năm học tập, một bài viết không thể bao quát được hết các khía cạnh của nó.
Internet là gì?
Khỏi phải văn vẻ dài dòng, định nghĩa của Internet rất đơn giản: Mạng lưới kết nối tất cả các thiết bị với nhau thông qua một hệ thống trung tâm với quy mô toàn cầu.
Các thiết bị cơ bản để kết nối đến mạng Internet
Trước khi các bạn muốn có mạng và đầu tư mua trang thiết bị, luôn luôn nhớ rằng nhà cung cấp mạng phù hợp với túi tiền sẽ là ưu tiên hàng đầu. Bạn không nên trọn gói vài triệu chỉ để lướt mạng, đọc báo, Facebook, tại thực sự những tác vụ nhẹ đâu cần tốc độ quá khủng. Ngược lại, chơi game online, download phim, chỉnh sửa ảnh, v.v. mà lại tằn tiện chọn gói vài chục nghìn thì bạn sẽ không bao giờ có trải nghiệm tốt.
Phần này mình sẽ nói về các thiết bị các bạn cần mua sau khi nhà bạn đã có dây mạng lắp vào cột điện chứ không phải là tự làm từ khâu cài đặt dây mạng từ nhà nối lên cột điện tại thứ nhất là cần chuyên môn, đồ nghề, và thứ hai là rất nguy hiểm.
- Có thể bạn đang tìm: Cách lắp đặt hệ thống mạng WiFi trong công ty, khách sạn..
Tìm hiểu về Modem
Đây là thiết bị mà bạn cần lắp đặt trước tiên. Công dụng của nó tưởng chừng rất đơn giản nhưng cũng không mấy ai biết. Vậy thì nhân tiện mình cũng sẽ giải thích luôn.
Chắc nhiều bạn biết rằng cần cắm dây cáp coaxial (dây truyền hình cáp để lắp vào TV) vào Modem và một dây mạng từ modem sang các thiết bị khác thì mới có mạng đúng không?
Tín hiệu truyền hình cáp là tín hiệu Analog, rất là bình thường đối với TV và đài radio. Tuy nhiên các thiết bị điện tử thì dùng tín hiệu Digital, (kỹ thuật số) cho nên nó sẽ không hiểu tín hiệu Analog khi bạn cắm dây TV vào máy tính. Do vậy, chúng ta cần có người phiên dịch từ tín hiệu Analog sang Digital để máy tính có thể hiểu và xử lý. Từ khái niệm trên, Modem ra đời để đảm trách nhiệm vụ quan trọng này.
Trọn mua modem rất đơn giản, bạn chỉ cần ra ngoài cửa hàng, chọn mua loại modem tùy theo nhu cầu sử dụng của bạn, đôi khi modem đắt tiền hơn thường đi cùng với nhiều tính năng, khả năng truyền tải dữ liệu nhanh hơn, cũng như tích hợp Wi-Fi (Mình thường không thích modem tích hợp Wi-Fi, đơn giản vì nếu modem mà hỏng thì coi như cả hai hệ thống đều hỏng, trong khi nếu mua mỗi cái riêng thì mình chỉ cần thay modem và giữ lại đầu Wi-Fi để dùng tiếp.)
Tìm hiểu về Router
Modem là rất quan trọng, tuy nhiên, có một điều trớ trêu thay phần lớn modem trên thị trường hiện nay chỉ có một cổng mạng duy nhất và thường thì các hộ gia đình cũng cần ít nhất 2-3 cổng trở lên.
Router được dùng như công cụ chia một dây mạng ra nhiều cổng khác nhau. Hơn thế nữa, gần như tất cả các router hiện này đều là wireless router, có nghĩa là tất cả đều có thể phát Wi-Fi, quản lý đường ra và vào của Internet nhà bạn, quản lý chuyên nghiệp, cũng như mở và đóng cổng. Mình sẽ nói thêm ở phần 2 và 3 của bài viết này.
Switch là gì ?
Thiết bị này thì thiên về Server hơn. Switch có chức năng khá giống Router nhưng thay vì chỉ có 4-5 cổng như router, một switch trung bình có tầm khoảng 20-30 cổng mạng (Có loại ít hơn dành cho gia đình).
Hơn nữa, đặc điểm để nhận dạng ra đâu là switch và đâu là router là switch to hơn, thường là làm bằng kim loại, và không thể phát Wi-Fi. Do đó, switch rất phù hợp với những văn phòng lớn, server, hay lớp học có hai đến ba chục máy. Mình hiện tại đang sở hữu một cái switch để mở rộng thêm số lượng cổng kết nối của Wi-Fi router.
Có thể bạn chưa biết: Trước khi switch ra đời, có một thiết bị có hình dáng giống ý như đúc được gọi là Hub. Hub căn bản là có chức năng giống switch, tuy nhiên nó lại có một nhược điểm khá lớn. Mỗi khi nó nhận được dữ liệu đầu vào từ nơi khác, thay vì chỉ gửi dữ liệu đó đến máy nhận, nó gửi cho tất cả các máy trong hệ thống mạng LAN, gây ra nhiều vấn đề khá khó chịu.
Thứ nhất là nó sẽ chiếm toàn bộ bandwidth. (Bandwidth hay băng thông là lượng dữ liệu có thể được gửi và nhận cùng một lúc, bandwidth càng cao, lượng dữ liệu lưu thông càng lớn. Cứ tưởng tượng nó như con đường, con đường càng lớn, lượng xe lưu thông được trong cùng một thời điểm càng nhiều)
Thứ 2 là bảo mật, nếu như nó gửi dữ liệu cho tất cả các máy, nếu gặp phải dân rành hack, họ có thể sẽ truy cập được vào dữ liệu quan trọng, rất nguy hiểm. Switch đã khắc phục được vấn đề này và nhanh chóng thay thế hub.
Trên đây là nhà những thiết bị căn bản nhất để thiết lập lên một hệ thống mạng tại gia. Còn rất nhiều các thiết bị khác khá hữu ích, các bạn có thể lên Google tìm hiểu thêm hoặc bình luận bên dưới, mình sẽ giải đáp sớm nhất có thể.
Fun Fact: Các nhà cung cấp mạng trên khắp thế giới được chia làm ba cấp: A, B, C.
- Cấp A bao gồm một vài công ty viễn thông rất khủng, nhiệm vụ của họ là xây dựng cơ sở hạ tầng để kết nối mạng Internet trên toàn cầu với nhau và đồng bộ hóa chúng.
- Cấp B gồm những công ty nhỏ hơn, (Một số cũng rất giàu có) nhiệm vụ của họ là phân phát tín hiệu Internet bao trùm (càng nhiều, càng tốt) toàn một lãnh thổ, nhất là trong một nước.
- Cấp C, chắc bạn cũng đoán ra, gồm những công ty vừa và nhỏ, họ sẽ lại lấy tín hiệu phân phát từ các công ty B và chia cho từng địa phương, từng hộ dân.
Các phương thức kết nối Internet
Phần này mình sẽ giới thiệu cho các bạn một số hệ thống nối bật nhất trong vòng 20 năm qua, lợi ích cũng như nhược điểm của từng loại.
1. Dial-up
Ôi! Thế hệ 7x, 8x, 9x chắc hẳn ai cũng từng nhớ mỗi lần kết nối mạng lại là một lần khổ sở. Đối với những bạn chưa biết, đây là một trong những hệ thống mạng phổ thông đầu tiên cuối thập niên 80 và đầu thập niên 90 của thế kỷ trước.
Cơ chế hoạt động khá đơn giản, mỗi lần các bạn muốn kết nối đến mạng Internet, việc đầu tiên là cần chuẩn bị một chiếc điện thoại. (hay nói đúng hơn là một chiếc modem) Sau đó, bạn quay số đến nhà cung cấp mạng và đợi họ nhấc máy, lúc đó, hệ thống bắt đầu tạo ra những tiếng “tút tút, tít tít” huyền thoại nghe rất chói tai (Mình đến giờ vẫn ớn mỗi lần nghe lại), đó là lúc bạn có thể bắt đầu dùng Internet.
Do đây thời đại tiền kỹ thuật số, nó có khá nhiều nhược điểm. Thứ nhất là về phần kết nối, do dùng chung đường dây điện thoại của nhà bạn để kết nối Internet, nó cần có một đường truyền ổn định, và mỗi khi chả may mà chuông điện thoại reo và mẹ bạn nhấc lên, ngay lập tức máy bạn sẽ mất kết nối Internet, rất phiền toái.
Nhược điểm thứ hai và cũng là lớn nhất đó là tốc độ. Trung bình, Dial-up có tốc độ truyền tải tầm khoảng 50-60Kbps (8Kb=1KB), rất, rất chậm, tính đơn giản là một bài hát của bạn có dung lượng khoảng 9MB, vậy có nghĩa là để tải xong một bài hát, bạn cần mất tới xấp xỉ 24 phút.
Ưu điểm duy nhất của Dial-up tại thời điểm này là do dùng đường dây điện thoại, đây sẽ là cách khá tốt trong việc cung cấp Internet cho vùng sâu vùng xa, những nơi bà con chưa có điều kiện tiếp cận đến các dịch vụ khác.
2. Digital Subscriber Line (DSL)
Đây là một phiên bản nâng cấp của Dial-up nhưng cũng không được phổ biến do vẫn còn nhiều bất cập. Công nghệ này vẫn dùng dây và cổng điện thoại bàn nhưng cùng với một số trang thiết bị đặc biệt.
Như lúc nãy mình có nói, người dùng Dial-up thường phải quay số mỗi lần cần kết nối đến Internet, tuy nhiên, với DSL, nhà mạng đã dùng các trang thiết bị đặc biệt để tạo nên một đường truyền từ nhà chỗ họ đến nhà bạn 24/7 và đồng thời tăng tốc độ mạng lên một cách đáng kể (Khoảng 768 Kbps – 3 Mbps).
Một điểm yếu mà khiến công nghệ này bị xa lánh rất nhanh đó là sự giới hạn về khoảng cách từ nhà bạn cho đến nhà mạng. (Chỉ tầm khoảng 5-6 KM)
3. Mạng dây
À ha! Đây chính là hệ thống mạng phổ biến “nhất” hiện nay. (mình cho dấu “” vào chữ nhất là tại vì mạng cáp quang đang dần dần thay thế hệ thống này trong thời gian không xa)
Được dùng rộng rãi trong thời kì kỹ thuật số, mạng dây dùng, vâng chắc bạn cũng biết, cổng coxial mà cắm vào TV để truyền tải dữ liệu. Vẫn giữ lại được những ưu điểm vốn có của DSL đó là hệ thống kết nối 24/7, mạng dây không nâng cấp nhiều về phương thức kết nối, (À, nếu bạn có tính là nó chuyển từ dây điện thoại sang dây Ethernet thì mình cũng không có ý kiến gì) mà nó thiên hơn về phần cải thiện tín hiệu và tốc độ đường truyền. Nó có tốc độ truyền tải vào khoảng 1-10 Mbps tải lên và 6-100+ Mbps tải xuống, khá nhanh.
4. Cáp quang (Fiber)
Đây chính là công nghệ truyền tải mạng của “tương lai” thưa các bạn. (Tuy nói là tương lai nhưng công nghệ này bắt đầu được phát triển từ những năm 1970-80?!?!?) Nó có một số đổi mới so với tất cả các công nghệ trước đó.
Thứ nhất là về phần kết nối, như từ “Quang” ám chỉ, thay vì dùng dòng điện để truyền tải dữ liệu, công nghệ này dùng ánh sáng để truyền tải dữ liệu, do đó dữ liệu được truyền tải với tốc độ ánh sáng. (Nghe pro quá!)
Thứ hai, do không phải là điện, công nghệ này gần như miễn nhiễm với tất cả các loại sự cố gây ra bởi điện như đoản mạch hay ảnh hưởng bởi bão từ của mặt trời.
Thứ ba, cũng như mình đã nói ở lúc đầu, tốc độ truyền tải của cáp quang ở mức rất cao. (Nếu bạn biết đến Google Fiber, chắc hẳn bạn cũng biết họ có gói gần 2 triệu VND với tốc độ lên tới 1000 Mbps cả tải lên lẫn tải xuống)
Tuy là có nhiều ưu điểm như vậy, công nghệ này vẫn đang gặp phải rào cản rất lớn, đó là kinh phí thực hiện. Dây cáp quang rất đắt, và có thể bạn chưa biết nhưng có nhiều người vào làm cho các công ty viễn thông lớn đều kiếm được một khoản tiền kha khá mỗi năm chỉ từ việc có ngồi lắp nó.
Có hai loại hệ thống cáp quang hiện nay, đó là: Fiber-to-the-node (FTTN) và Fiber-to-the-premises (FTTP). FTTN là hệ thống được nhiều nhà mạng ở Việt Nam cũng như trên thế giới dùng. Nó dùng cáp quang để truyền tải dữ liệu từ nhà mạng đến một trung tâm xử lý tại một vùng bất kỳ, rồi từ đó, họ sẽ dùng dây cáp TV bình thường để truyền đến nhà bạn.
Tuy tốc độ không ngon như những gì cáp quang có thể mang lại, hệ thống này vẫn rất phổ biến vì giá thành rẻ hơn và đa số khách hàng vẫn dùng modem có cáp TV. FTTP hay “Cáp quang chính hiệu” là khi nhà mạng (Giàu như Google mới áp dụng) dùng cáp Fiber nối trực tiếp từ nhà mạng đến nhà bạn, với tốc độ truyền tải ở mức chóng mặt.
5. Mạng vệ tinh
Nếu bạn đi máy bay quốc tế, bạn thường được mời dùng Wi-Fi trả tiền trên máy bay. Đây chính là ví dụ điển hình của hệ thống này.
Một chiếc vệ tinh sẽ phát ra tín hiệu từ ngoài vũ trụ vào thẳng chảo thu sóng và từ đó bạn sẽ có Internet.
Ưu điểm duy nhất của hệ thống này là bạn sẽ vào được mạng ở bất cứ nơi nào trên thế giới, kể cả trên núi cao hay trong rừng rậm. Tín hiệu không ổn định, giá thành cao, cũng như độ trễ lớn khiến cho mạng vệ tinh không thực sự được ứng dụng rộng rãi.
Một số cổng giao tiếp phổ biến trên Internet
Note: Có một từ mà mình sẽ dung nhiều đó là cổng (Port): Cổng là gì? Cổng là cách sắp xếp thông tin đi lại trên hệ thống Internet toàn cầu một cách tốt hơn và hiệu quả hơn.
Khi bạn gửi yêu cầu tới một trang web để download một file tài liệu, nó sẽ đi qua một cổng đã được máy chủ cài đặt sẵn. Nếu bạn lại chỉ muốn gửi yêu cầu đến máy chủ để truy cập vào trang web của máy chủ đó, bạn sẽ phải đi qua một cổng khác.
Ví dụ: bạn vào trang fshare.com để download, hệ thống sẽ gửi thông tin truy cập qua cổng 443, (Chỉ là ví dụ) còn nếu bạn muốn download một file trên trang đó, nó sẽ truyền tải dữ liệu qua cổng 21.
Do đó, nếu bạn chặn một cổng bất kỳ, không có gì trong hệ thống mạng nhà bạn có thể gửi thông tin đến đó. Ví dụ: nếu bạn chặn cổng 80, cả nhà bạn sẽ không ai có thể truy cập được vào hầu như bất cứ website nào. Thường thì bạn có thể làm điều trên bằng cách dùng Windows Firewall hay từ Router nhà bạn.
Đọc thêm:
- Hướng dẫn cách thiết lập TP-Link để phát Wifi dễ dàng
- Hướng dẫn cách cấu hình modem Wifi TP-Link chi tiết nhất
1. Transmission Control Protocol (TCP) vs User Datagram Protocol (UDP)
Có thể bạn đã nghe thấy hai từ này đâu đó, nhưng thực chất nó là gì? TCP là phương thức giao tiếp “cẩn thận” hơn so với UDP.
Để mình giải thích rõ hơn, Internet nói chung hay kết nối mạng trong nhà nói riêng, tất cả các hệ thống đều dùng một trong hai (hoặc cả hai) phương thức này để giao tiếp với nhau. Nếu hệ thống dùng TCP, vậy có nghĩa là cả hai hệ thống phải đồng bộ với nhau một cách hoàn chỉnh trước khi có thể bắt đầu trò truyện và gửi dữ liệu.
Điểm mạnh của giao thức này là khi một máy gửi dữ liệu cho máy kia, nó sẽ gửi thêm một tín hiệu kiểm tra xem dữ liệu đó đã đến máy nhận chưa, nếu chưa, hệ thống của máy gửi sẽ gửi lại thông tin một lần nữa.
Điểm yếu là thời gian gửi thông tin sẽ chậm hơn do hệ thống gửi phải kiểm tra liên tục và liên tục. Điều này rất quan trọng, nhất là trong khi tải dữ liệu từ máy chủ xuống, tại vì nếu chỉ thiếu một đoạn mã nho nhỏ thôi cũng đủ làm cả tại liệu không thể truy cập được hay một trang web không thể xem được.
UDP lại ngược lại, nếu hệ thống dùng UDP để giao tiếp, sẽ không có sự đồng bộ hóa nào ở đây cả. Hệ thống gửi sẽ đơn giản vứt thông tin đến máy nhận nhanh nhất có thể và không thèm quan tâm đến máy nhận có bắt được dữ liệu hay không.
Điểm mạnh là tốc độ truyền tải nhanh hơn nhưng điểm yếu khiến cho UDP không được dùng nhiều bằng TCP đó là nếu chả may máy nhận không bắt được hết toàn bộ dữ liệu được gửi, tại liệu có thể bị hỏng hoặc không xem được.
UDP được dùng nhiều vào lĩnh vực game online như MOBA hay FPS (và còn nhiều lĩnh vực như nghe nhạc, xem phim, hay Skype) vì tốc độ truyền tải luôn được đặt lên hàng đầu, cho dù có thiếu đi một vài dữ liệu, nhưng nhìn chung thì vẫn sẽ tốt hơn rất nhiều so với dùng TCP vì độ trễ sẽ ít hơn.
Một số cổng phổ biến của TCP: (Mình sẽ không có một danh sách cho UDP vì thường thì UDP không được dùng nhiều bằng TCP, và UDP thường dùng cổng riêng, có nghĩa là mỗi công ty lại có cho cổng UDP khác nhau, không có tiếng nói chung)
2. Hypertext Transfer Protocol và Hypertext Transfer Protocol Secure (HTTP và HTTPS)
Chắc hẳn nhiều bạn có nhớ một thời cách đây tầm 5-10 năm, khi mà mỗi lần bạn cần truy cập vào một website nào đó đều cần gõ thêm http hoặc là https lên đầu. (Sau này, mỗi lần bạn gõ tên website vào trong thanh URL thì không phải thêm nữa là do các nhà phát triển trình duyệt đã viết thêm một đoạn code để các trình duyệt tự động thêm vào, khá là tiện lợi)
Nói ngắn gọn, HTTP là ngôn ngữ đặc biệt được các máy chủ cũng như trình duyệt dung để dịch các đoạn mã điểu khiển và cần làm gì với những đoạn mã đó.
Ví dụ, khi bạn gõ địa chỉ URL vào trong trình duyệt, trình duyệt thực chất sẽ gửi một đoạn mã HTTP đến máy chủ của trang web bạn cần truy cập và từ đó sẽ chuyển hướng bạn đến trang web đó để bắt đầu tải trang web về máy.
HTTPS chỉ là một phiên bản bảo mật hơn của HTTP, khiến cho việc hackers giám sát tất cả các hoạt động bạn làm trên mạng trở nên khó khăn hơn (Tuy vẫn có thể phá khóa). Cổng của HTTP (thường là): 80 và của HTTPS (thường là): 443
3. File Transfer Protocol (FTP)
Cái này thì ít người biết đến những lại cực kỳ quan trọng đối với việc download bất cứ thứ gì trên Internet hay là máy chủ tại gia.
Nhiệm vụ của nó là truyền tải dữ liệu, file tài liệu, game (lậu), hay bất cứ thứ gì liên quan đến trao đổi dữ liệu từ máy này sang máy kia, từ máy chủ sang máy của bạn đều (hầu như) đi qua cổng này. Cổng của FTP (thường là): 20 (Cho việc gửi thông tin đi và về giữa hai hệ thống) và 21 (Để quản lý việc gửi thông tin)
4. Simple Mail Transfer Protocol (SMTP)
Là cách mà các hệ thống gửi email dùng để cho phép người dùng gửi email. Cổng của SMTP là: 25
5. Post Office Protocol version 3 (POP3)
Là cách mà người dùng có thể tải xuống email và đọc. Nhược điểm lớn của hệ thống này là khi bạn đã tải xuống email để đọc, hệ thống sẽ xóa cái email đó ngay lập tức, khiến cho việc lâu lâu bạn muốn xem lại trở nên không thể. Cổng của POP3: 110
6. Internet Message Access Protocol version 4 (IMAP4)
Phiên bản nâng cấp của POP3, và cũng có cách hoạt động giống nhưng điểm khác biệt là nó không xóa mail khỏi máy chủ kể cả khi bạn đã download xuống. Cổng của IMAP4: 143
7. Domain Name Service (DNS)
Cái này khá là quan trọng! Thử giả sử như thế này: Một hôm bạn muốn đi thăm một người bạn, bạn đã chuẩn bị xe máy ra ngoài và bất chợt (Bùm), xe máy hết xăng và bạn không thể đi được. Thế là bạn bắt đầu lọ mọ tìm điện thoại ra gọi một công ty taxi bất kỳ để gửi một xe taxi đến đón bạn.
Khi taxi đến đ bạn lên xe và kêu bác tài: “Anh ơi! Cho em đến nhà bạn em cái!” Lúc này, anh taxi hỏi bạn: “Bạn ơi! Cho mình hỏi nhà bạn của bạn ở đâu, địa chỉ ấy?”
Internet cũng vậy, khi bạn gõ địa chỉ google.com vào thanh URL (cũng như nhà của bạn của bạn), trình duyệt sẽ không đưa bạn đến trang web đó luôn, thay vào đó, nó phải tìm địa chỉ IP thực sự của google.com (Địa chỉ là 172.217.2.174, bạn gõ thử xem nó ra cái gì?) và đó là lúc DNS làm việc.
DNS là một danh sách gồm hai cột, (Mình tối giản hóa cho các bạn dễ hình dung) một bên là địa chỉ IP trang web: 172.217.2.174 và bên kia là tên tương ứng google.com. Sau khi đã tìm được địa chỉ thực sự của google.com, nó sẽ nhập (một cách âm thầm) vào thanh URL và chuyển hướng bạn đến trang web đó. Máy chủ DNS thường là của nhà mạng của bạn cung cấp cho nên bạn không phải lo lắng lắm về vấn đề này. Cổng của DNS: 53
Kết thúc phần một của Serie ” Tìm hiểu về mạng viễn thông ” !… nếu bạn quan tâm thì hãy theo dõi các phần tiếp theo nhé ! Hi vọng bài viết sẽ hữu ích với bạn.
Đọc tiếp phần 2: Một số thuật ngữ chuyên môn trong mạng viễn thông bạn nên biết
Tác giả: IT Love
