Hình 1: Mạng LAN (Local Area Network).
Trong cuộc sống hiện nay, chúng ta có thể thấy mạng LAN có ý nghĩa rất lớn bởi bất cứ công ty, tổ chức hay cá nhân nào muốn quản lý dữ liệu nội bộ, hay muốn kết nối ổn định đều phải thông qua chúng. Vậy mạng LAN là gì?
Mạng LAN (Local Network Area) hay còn gọi là mạng cục bộ. Mạng LAN được hiểu là sự kết hợp của nhiều các thiết bị được kết nối lại với nhau trong một hệ thống mạng tại một khu vực nhất định (ví dụ như công ty, phòng làm việc, trường học, nhà riêng,...). Việc ghép nối các thiết bị này trong cùng một hệ thống cho phép các thiết bị này có thể trao đổi dữ liệu với nhau một cách nhanh chóng và dễ dàng hơn (chia sẻ tập tin, hình ảnh, …).
I.THÀNH PHẦN CƠ BẢN VÀ PHẠM VI KẾT NỐI CỦA MẠNG LAN
1.Thành phần cơ bản của mạng LAN
Mỗi mạng LAN đều có các thành phần cụ thể, bao gồm phần cứng, kết nối và phần mềm. Bất kể nó được thiết kế như thế nào thì nó cũng bao gồm các thành phần cơ bản sau để có thể hoạt động được.
Máy tính đóng vai trò là thiết bị đầu cuối trong mạng, có nhiệm vụ gửi và nhận dữ liệu.
Kết nối: Kết nối cho phép dữ liệu truyền từ điểm này đến điểm khác trong mạng. Kết nối bao gồm các thành phần sau:
+ NIC: Các Card mạng (Network Interface Card) có nhiệm vụ chuyển đổi dữ liệu do máy tính tạo ra thành một định dạng có thể được truyền qua mạng LAN.
Hình 2: Card mạng (Network Interface Card).
+ Phương tiện mạng: chẳng hạn như cáp quang, xoắn đôi, đồng trục hoặc phương tiện không dây, truyền tín hiệu từ thiết bị này trong mạng LAN sang thiết bị khác.
Hình 3: Cáp dùng để kết nối mạng.
Thiết bị mạng: Mạng LAN yêu cầu các thiết bị mạng sau:
+ Hubs: Các Hub cung cấp các thiết bị tổng hợp hoạt động ở Lớp 1 trong mô hình tham chiếu OSI. Tuy nhiên, các hub đã được thay thế trong chức năng này bằng các thiết bị chuyển mạch, và rất hiếm khi thấy các trung tâm trong bất kỳ mạng LAN nào ngày nay.
Hình 4: Thiết bị giao tiếp mạng Hub.
+ Bộ chuyển mạch Ethernet (Ethernet Switches): Bộ chuyển mạch Ethernet tạo thành điểm tổng hợp cho các mạng LAN. Bộ chuyển mạch Ethernet hoạt động ở Lớp 2 trong mô hình tham chiếu OSI và cung cấp khả năng phân phối thông minh các khung trong mạng LAN.
.png)
Hình 5: Thiết bị chuyển mạch Ethernet Switches.
+ Bộ định tuyến (Routers): Bộ định tuyến, đôi khi được gọi là cổng, cung cấp một phương tiện để kết nối các phân đoạn mạng LAN. Các bộ định tuyến hoạt động ở Lớp 3 của mô hình tham chiếu OSI.
Hình 6: Thiết bị định tuyến Routers.
Giao thức: Giao thức chi phối cách dữ liệu được truyền qua mạng LAN và bao gồm:
+ Giao thức Ethernet
+ Giao thức Internet (IP)
+ Giao thức Internet (IPv4, IPv6)
+ Giao thức phân giải địa chỉ (ARP) và Giao thức phân giải địa chỉ ngược (RARP)
+ Giao thức cấu hình IP tự động (DHCP)
Dữ liệu và ứng dụng: Khi người dùng được kết nối qua mạng, họ có thể chia sẻ tệp và thậm chí cả các chương trình ứng dụng phần mềm. Điều này làm cho dữ liệu có sẵn dễ dàng hơn và thúc đẩy cộng tác hiệu quả hơn trong các dự án công việc.
Tài nguyên: Các tài nguyên có thể được chia sẻ bao gồm cả thiết bị đầu vào, chẳng hạn như máy ảnh và thiết bị đầu ra, chẳng hạn như máy in.
Đường dẫn kết nối đến các mạng khác: Nếu một tài nguyên không có sẵn cục bộ, mạng LAN, thông qua một cổng, có thể cung cấp kết nối với các tài nguyên từ xa.
2.Phạm vi kết nối của mạng LAN
+ Mạng LAN thường được sử dụng để kết nối các máy tính trong gia đình, trong một văn phòng hay trong các tòa nhà của trường học, cơ quan tổ chức.
+ Mạng LAN giới hạn trong phạm vi có bán kính khoảng 100m.
+ Các máy tính có khoảng cách kết nối xa hơn thông thường người ta sử dụng mạng WAN, Internet để trao đổi thông tin.
II.CÁC TIÊU CHUẨN CỦA MẠNG LAN
Các tiêu chuẩn mạng LAN Ethernet chỉ định hệ thống cáp và tín hiệu ở cả lớp liên kết vật lý và dữ liệu của mô hình tham chiếu OSI.
Hình 7: Các tiêu chuẩn mạng LAN.
IEEE chia lớp liên kết dữ liệu OSI thành hai lớp con riêng biệt:
+ Điều khiển liên kết logic (LLC): Chuyển tiếp lên lớp mạng
+ MAC: Chuyển xuống lớp vật lý
LLC Sublayer
IEEE đã tạo LLC Sublayer để cho phép một phần của lớp liên kết dữ liệu (Data link) hoạt động độc lập với các công nghệ hiện có. Lớp này cung cấp tính linh hoạt trong các dịch vụ cho các giao thức lớp mạng ở trên nó, đồng thời giao tiếp hiệu quả với nhiều loại công nghệ MAC và Lớp 1 bên dưới nó. LLC, với tư cách là một lớp con, tham gia vào quá trình đóng gói.
Một LLC header cho lớp liên kết dữ liệu biết phải làm gì với một gói khi nó nhận được một khung. Ví dụ, một máy chủ nhận một khung và sau đó nhìn vào LLC header để hiểu rằng gói được dành cho giao thức IP ở lớp mạng.
Ethernet header ban đầu (trước IEEE 802.2 và 802.3) không sử dụng LLC header. Thay vào đó, nó sử dụng một trường loại trong Ethernet header để xác định giao thức Lớp 3 đang được mang trong khung Ethernet.
MAC Sublayer
MAC Sublayer xử lý quyền truy cập phương tiện vật lý. Đặc tả MAC của IEEE 802.3 xác định địa chỉ MAC, địa chỉ này nhận dạng duy nhất nhiều thiết bị ở lớp liên kết dữ liệu. Lớp con MAC duy trì một bảng địa chỉ MAC (địa chỉ vật lý) của các thiết bị. Để tham gia vào mạng, mỗi thiết bị phải có một địa chỉ MAC duy nhất.
