Hot Giảm GiáKết nối vật lý của mạng máy tính
Cáp đồng
Do hệ thống điện thoại bàn đã sử dụng cáp đồng nên loại cáp này được tận dụng để kết nối Internet trong thời kì đầu và vẫn còn được sử dụng đến ngày nay.
Nếu đang ở trong phòng máy tính hoặc ở gần modem, bạn có thể nhìn thấy một dây cáp tương tự như dây cáp này:
Loại cáp trên được gọi là cáp CAT5, một loại cáp xoắn đôi được thiết kế để sử dụng trong mạng máy tính.
Nếu nhìn vào bên trong cáp, bạn sẽ thấy bốn cặp dây đồng xoắn:
Nguồn: Zephyris
Cáp xoắn đôi truyền dữ liệu của mạng thông qua các xung điện biểu thị dữ liệu nhị phân:
Để chắc chắn rằng dây cáp truyền thông tin theo cách mà thiết bị nhận có thể hiểu được, chúng phải tuân thủ các tiêu chuẩn Ethernet. Đó là lý do tại sao cáp xoắn đôi thường được gọi là cáp Ethernet.
Cáp xoắn đôi được sử dụng trong cả các mạng quy mô nhỏ như mạng của văn phòng công ty (mạng LAN) và mạng quy mô lớn trải rộng trên toàn bộ một đất nước (mạng WAN).
Cáp quang
Cáp quang chứa một sợi quang học có thể truyền ánh sáng (thay vì điện). Để bảo vệ sợi quang học khỏi môi trường, nhà sản xuất sẽ phủ các lớp nhựa và bọc sợi trong ống bảo vệ.
Nguồn: Hustvedt, Wikipedia
Cáp quang truyền dữ liệu của mạng thông qua các xung ánh sáng biểu thị dữ liệu nhị phân:
Cáp quang cũng cần đáp ứng các tiêu chuẩn Ethernet để đảm bảo rằng nó đang gửi dữ liệu theo cách mà bất kỳ thiết bị nhận nào trong mạng cũng có thể hiểu được.
Tốc độ truyền dữ liệu của cáp quang cao hơn so với cáp đồng. Do đó cáp quang thường được sử dụng cho kết nối xuyên đại dương để dữ liệu có thể di chuyển nhanh chóng trên khắp thế giới.
Sợi cáp quang được đặt dưới đáy đại dương. Nguồn: OIST, Flickr
Giá thành của cáp quang đã rẻ hơn nhiều so với trước kia và ngày càng trở nên phổ biến trong các mạng có quy mô cỡ một thành phố.
Cáp quang được lắp đặt dọc theo con đường ở New South Wales, Úc. Nguồn: Bidgee, Wikipedia
Không dây
Kết nối không dây là kiểu kết nối không sử dụng bất kỳ hệ thống dây nào — ít nhất là ở một vài bước đầu tiên hay cuối cùng trong quá trình gửi và nhận dữ liệu. Card không dây bên trong máy tính sẽ biến dữ liệu nhị phân thành sóng vô tuyến và gửi đi:
Sóng vô tuyến đó không thể truyền đi quá xa. Khoảng cách khả thi là 20 – 30 m ở những nơi như văn phòng với nhiều chướng ngại vật và có thể lên tới 300 mét ở khu vực thoáng đãng.
Sau đó, một điểm truy cập không dây sẽ thu lại sóng vô tuyến và chuyển về dạng nhị phân. Điểm truy cập không dây được kết nối với phần còn lại của mạng bằng hệ thống cáp vật lý như cáp đồng hoặc cáp quang.
Một bộ định tuyến không dây với cáp xoắn đôi. Nguồn: Ahunt, Wikipedia
Kết nối không dây có nhược điểm là diện tích phủ sóng giới hạn nhưng đang ngày càng trở nên phổ biến cùng với máy tính xách tay và thiết bị di động.
Tổng hợp
Tại một thời điểm bất kỳ, kết nối Internet mà chúng ta đang sử dụng có thể bao gồm tất cả các công nghệ trên. Có thể ta đang sử dụng WiFi để kết nối với bộ định tuyến của nhà, bộ định tuyến sử dụng cáp đồng xoắn đôi để kết nối với nhà mạng và nhà mạng sử dụng cáp quang để trao đổi dữ liệu với các trung tâm dữ liệu ở nước ngoài.
Mỗi công nghệ đều có ưu và nhược điểm riêng và cần được cân nhắc trong từng trường hợp:
| Loại | Tín hiệu gửi đi | Khoảng cách | Băng thông | Nhược điểm |
|---|---|---|---|---|
| Không dây | Vô tuyến | 30 m | 1,3 Gbps | Có thể chậm khi sử dụng thực tế |
| Cáp đồng xoắn đôi | Xung điện | 100 m | 1 Gbps | Dễ bị nhiễu |
| Cáp quang | Ánh sáng | 80 km | 26 Tbps | Chi phí cao |
Dữ liệu trong bảng được cập nhật đến đầu năm 2020. Các kỹ sư đang không ngừng khám phá những phương pháp mới để cải thiện kết nối mạng, đặc biệt là khi cần tăng băng thông. Chúng ta sẽ tìm hiểu thêm về băng thông trong bài đọc tiếp theo về tốc độ bit, băng thông và độ trễ.
Bài tập 1:
Hình minh họa dưới đây mô tả một mạng máy tính:
Những đường kết nối giữa các thiết bị máy tính trong hình minh họa này biểu thị điều gì?
A. Các thiết bị máy tính có khả năng truyền thông tin cho nhau.
B. Các thiết bị máy tính cùng chạy chung một chương trình.
C. Các thiết bị máy tính có quyền truy cập vào cơ sở dữ liệu trung tâm để lưu trữ dữ liệu chương trình.
D. Các thiết bị máy tính được cắm vào cùng một nguồn điện.
B. Các thiết bị máy tính cùng chạy chung một chương trình.
C. Các thiết bị máy tính có quyền truy cập vào cơ sở dữ liệu trung tâm để lưu trữ dữ liệu chương trình.
D. Các thiết bị máy tính được cắm vào cùng một nguồn điện.
Bài tập 2:
Hình ảnh nào dưới đây KHÔNG mô tả một mạng máy tính gồm sáu thiết bị?
Hình chữ nhật màu xanh dương biểu thị các thiết bị và đường màu xanh lá biểu thị đường kết nối giữa các thiết bị.
Bài tập 3:
Hình ảnh dưới đây mô tả một kết nối mạng không dây được thiết lập giữa năm thiết bị gồm một chiếc điện thoại Apple, một chiếc điện thoại Android, một máy tính để bàn, một máy tính bảng và một bộ định tuyến không dây.
Tại sao các thiết bị này được xem là thiết bị máy tính?
