Ngày nay khi mà các kết nối mạng không dây (Wifi, 3g, 4g, 5g) đang chiếm lĩnh thị trường Internet thì không ít các bạn trẻ đã quên mất mạng có dây Ethernet từng được sử dụng rộng rãi như thế nào, thậm chí còn chưa bao giờ nghe tới khái niệm này. Show Bài viết này được đăng tại freetuts.net, không được copy dưới mọi hình thức. Vì thế ở bài viết này mình sẽ tóm tắt sơ lược về cách hoạt động của Ethernet, lý do nên sử dụng nó và những loại cáp Ethernet thường dùng nhất. Chắc chắn kiến thức này sẽ có ích trong trường hợp bạn cần có một kết nối "ổn định" thay vì "tiện lợi" như Wifi. 1. Ethernet là gì?Ethernet là công nghệ truyền thống để kết nối các thiết bị trong mạng cục bộ có dây (LAN) hoặc mạng diện rộng (WAN), cho phép chúng giao tiếp / truyền giữ liệu cho nhau thông qua giao thức Protocol - một bộ quy tắc hoặc ngôn ngữ mạng chung. Ethernet là cách đơn giản nhất để các thiết bị mạng có thể định dạng và truyền dữ liệu, giúp các thiết bị khác nhau trong cùng một mạng cục bộ hoặc khu vực có thể nhận ra nhau, gửi - nhận và xử lý thông tin. Cáp Ethernet là hệ thống dây vật lý được bọc bảo vệ bên ngoài để truyền dữ liệu. Bài viết này được đăng tại [free tuts .net] Các thiết bị được kết nối vào mạng cục bộ bằng dây cáp Ethernet nghĩa là "bằng kết nối có dây" chứ không phải "không dây" (Wifi). Từ doanh nghiệp cho đến game thủ hay ngay cả những người dùng thông thường cũng nên sử dụng Ethernet, bởi lợi ích mà loại kết nói này đem lại bao gồm tốc độ cao - tính ổn định và bảo mật tốt. 2. Cách thức hoạt động của EthernetHội kỹ sư điện và điện tử IEEE chỉ định một tiêu chuẩn của họ gọi là IEEE 802.3, đây là giao thức Ethernet sử dụng đồng thời hai layer (tầng vật lý và tầng liên kết dữ liệu) trên mô hình giao thức mạng Open Systems Interconnection (OSI). Ethernet truyền tín hiệu mạng với hai đơn vị bao gồm: gói (packet Ethernet) và khung (frame Ethernet). Frame Ethernet không chỉ bao gồm trọng tải dữ liệu được truyền mà còn bao gồm những thứ sau:
Mỗi Frame được bao bọc trong một gói dữ liệu chứa nhiều byte thông tin để thiết lập kết nối và đánh dấu nơi bắt đầu của Frame. Các kỹ sư tại Xerox lần đầu tiên phát triển Ethernet vào những năm 1970 và ban đầu chạy trên cáp đồng trục. Ngày nay thì một hệ thống mạng LAN Ethernet điển hình thường sử dụng các loại cáp xoắn đôi hoặc cáp quang đặc biệt. Ethernet sơ khai có thể kết nối nhiều thiết bị thành các phân đoạn thông qua thiết bị mạng Hub - Thiết bị tầng 1 chịu trách nhiệm vận chuyển dữ liệu mạng và sử dụng cấu trúc liên kết mạng kiểu chuỗi hoặc cấu trúc hình sao. Tuy nhiên nếu hai thiết bị dùng chung một Hub cố gắng truyền dữ liệu cùng lúc, các gói dữ liệu có thể xung đột và tạo ra sự cố kết nối. Để giảm bớt tình trạng “tắc đường kỹ thuật số” này, IEEE đã phát triển giao thức CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection) cho phép các thiết bị kiểm tra xem “một đường truyền nhất định” có đang được sử dụng hay không trước khi bắt đầu truyền đi tín hiệu mới. Hiện nay thì Ethernet Hubs phần lớn đã nhường chỗ cho Ethernet Switch. Bởi vì một Hub không thể phân biệt giữa các điểm trên một phân đoạn mạng, nó không thể gửi dữ liệu trực tiếp từ điểm A đến điểm B. Thay vào đó bất cứ khi nào thiết bị mạng gửi một gói thông tin qua một cổng đầu vào, Hub sẽ sao chép dữ liệu và phân phối nó cho tất cả các cổng đầu ra. Ngược lại một bộ Switch sẽ gửi “một cách thông minh” gói tín hiệu tới một cổng nhất định dành cho thiết bị của nó chứ không phải bản sao của bất kỳ và tất cả các đường truyền trên phân đoạn mạng, do đó cải thiện tính bảo mật và hiệu quả. Giống như các loại mạng khác thì máy tính phải có một card mạng (NIC) để kết nối với Ethernet. Mô hình hoạt động của mạng Ethernet khi kết nối với bộ định tuyến Router Bạn có thể hình dung rõ hơn về cách hoạt động của Ethernet qua hình minh họa phía trên:
3. Các loại cáp EthernetTrước khi bắt đầu, bạn có thể tìm hiểu thông tin về cáp xoắn đôi để biết cấu tạo của các loại cáp Ethernet hiện nay. Các loại cáp mạng Ethernet được đặt tên theo những danh mục khác nhau, ví dụ như cáp Cat 5, cáp Cat-6, v.v, và thường được TIA (Telecommunications Industry Association) - “Hiệp hội công nghiệp viễn thông” công nhận theo các tiêu chuẩn dưới đây:
Cáp Cat 5 sử dụng các cặp xoắn để ngăn hiện tượng nhiễu xuyên âm bên trong, XT và cả nhiễu xuyên âm với dây bên ngoài AXT.
Cat-5e có thể được áp dụng cho mạng 100Base-T và 1000Base-t (Gigabit Ethernet). Tiêu chuẩn Cat 5e của Cat 5 được nâng cao và được sản xuất theo các thông số kỹ thuật cao hơn, mặc dù về mặt vật lý giống như Cat 5. Nó được sản xuất theo quy trình nghiêm ngặt hơn để đảm bảo hoạt động truyền tải dữ liệu ở tốc độ cao hơn. Các cặp xoắn bên trong cáp mạng có xu hướng cùng mức độ xoắn với cáp Cat 5 (1,5 - 2 vòng xoắn/1cm).
Về mặt kỹ thuật, cáp Cat-6 có thể đạt tốc độ truyền tải dữ liệu lên đến 10 Gbps nhưng chỉ có thể đạt tốc độ này trong tối đa 55 mét. Cáp Ethernet Cat 6 thường có hơn 2 vòng xoắn trên mỗi cm và một số có thể được bọc nylon để giảm nhiễu xuyên âm, mặc dù tiêu chuẩn này không thực sự yêu cầu điều đó.
* Lưu ý: Cáp Cat-5 và Cat-5e mặc dù lỗi thời nhưng vẫn được đưa vào bảng dưới đây, vì hiện tại chúng vẫn được sử dụng rộng rãi trong mạng Ethernet ở nhiều quốc gia do giá thành rẻ, đặc biệt là Việt Nam.
Ghi chú: Cat 8.1 có tốc độ 25 Gbps còn Cat 8.2 lên tới 40 Gbps. Xem thêm: 4. Tại sao nên sử dụng Ethernet?Ethernet được sử dụng để kết nối các thiết bị tới mạng Internet vẫn là hình thức phổ biến. Đối với mạng cục bộ thì nó được sử dụng bởi các tổ chức như văn phòng công ty, khuôn viên trường học và bệnh viện - Ethernet được sử dụng vì tốc độ cao, bảo mật và độ tin cậy lớn. Ethernet ban đầu trở nên phổ biến do giá thành rẻ khi so sánh với công nghệ cạnh tranh vào thời điểm đó, chẳng hạn như Token Ring của IBM. Khi công nghệ mạng tiên tiến thì Ethernet cũng phát triển và cung cấp mức hiệu suất cao hơn đồng thời duy trì khả năng tương thích ngược, đảm bảo sự phổ biến bền vững của nó. Băng thông ban đầu của Ethernet chỉ có tốc độ 10 megabit / giây đã tăng gấp 10 lần lên 100 Mbps vào giữa những năm 1990. Hội kỹ sư điện và điện tử (IEEE) tiếp tục nâng cấp hiệu suất cao hơn với các bản cập nhật liên tiếp, cho tới giờ thì các phiên bản hiện đại của Ethernet có thể hỗ trợ tốc độ tối đa lên tới 400 gigabit / giây (Gbps). 5. Ưu điểm và nhược điểm của mạng dây EthernetEthernet phổ biến bởi nó mang lại nhiều lợi ích cho người dùng, tuy nhiên mạng dây Ethernet cũng có một số nhược điểm nhất định. Ưu điểm
Nhược điểm
So với công nghệ mạng LAN không dây (WLAN) thì Ethernet thường ít bị gián đoạn hơn. Nó cũng đem lại mức độ kiểm soát và an ninh mạng cao hơn công nghệ không dây vì các thiết bị phải kết nối bằng hệ thống cáp vật lý. Điều này khiến người ngoài khó truy cập dữ liệu mạng hoặc chiếm đoạt băng thông. 6. Ethernet so với Wi-FiWi-Fi hiện đang là loại kết nối mạng phổ biến nhất. Không giống như các loại kết nối có dây như Ethernet, nó không yêu cầu cáp vật lý để kết nối và dữ liệu được truyền qua tín hiệu không dây. Sự khác biệt giữa kết nối Ethernet và Wi-FiKết nối Ethernet
Kết nối wifi
Bài viết liên quan: Nên sử dụng mạng có dây (Ethernet) hay mạng không dây (WiFi)? Bài giới thiệu tổng quan về Ethernet tới đây là kết thúc. Mình tin rằng sau khi đọc xong bài viết này thì bạn đã nắm được khái niệm mạng dây Ethernet cũng như một số ưu điểm của nó. Bạn nên sử dụng Ethernet cho PC / Laptop của mình khi cần một kết nối ổn định và bảo mật, đặc biệt việc sử dụng mạng có dây sẽ giúp giảm ping lol cực kỳ hiệu quả! Trước khi rời đi, nếu bạn thấy bài viết này hữu ích thì đừng ngần ngại chia sẻ nó nhé! Tham khảo: searchnetworking.techtarget | electronics-notes |