Mạng LAN là gì? Công dụng và ứng dụng của mạng LAN

Ngày nay, mạng máy tính đã trở thành một phần không thể thiếu trong đời sống con người. Có rất nhiều mạng máy tính khác nhau như mạng WAN, mạng MAN, mạng LAN…trong đó LAN là loại mạng được sử dụng phổ biến nhất. Vậy mạng LAN là gì? Công dụng và ứng dụng của mạng LAN là gì? Hãy cùng wifiruckus khám phá trong bài viết dưới đây nhé! 

Mạng LAN là gì? Công dụng và ứng dụng của mạng LAN

Mạng LAN là gì?

Mạng LAN (Local area network) là hệ thống mạng cục bộ cho phép kết nối các thiết bị trong một khu vực nhất định như gia đình, văn phòng, tòa nhà. 

Hầu hết các mạng LAN kết nối với Internet tại điểm trung tâm là bộ định tuyến (Router). Mạng LAN gia đình thường sử dụng một bộ định tuyến duy nhất trong khi mạng LAN ở không gian lớn hơn có thể sử dụng thêm các bộ chuyển mạch mạng (Switch) để phân phối gói hiệu quả hơn.

Mạng LAN hầu như luôn sử dụng Ethernet, wifi hoặc cả hai để kết nối các thiết bị trong mạng bao gồm máy chủ, máy tính, laptop, máy in, thiết bị IoT…Trong văn phòng, mạng LAN thường được sử dụng để cung cấp quyền truy cập chung cho nhân viên nội bộ vào các thiết bị của kết nối.  

Mạng LAN (Local area network) là hệ thống mạng cục bộ cho phép kết nối các thiết bị trong một khu vực nhất định qua dây nối mạng

Phân loại mạng LAN

Nhìn chung, có hai loại mạng LAN chính đó là: mạng LAN client/server và mạng LAN ngang hàng (P2P)

Mạng LAN Client/Server

Mạng LAN Client/Server hay còn có tên gọi khác là mạng LAN 2 tầng bao gồm một số thiết bị được kết nối với máy chủ trung tâm (server) bằng cáp hoặc thông qua kết nối không dây. Server có nhiệm vụ quản lý việc lưu trữ tệp, quyền truy cập ứng dụng, quyền truy cập thiết bị và lưu lượng mạng. Máy khách có thể là bất kỳ thiết bị được kết nối nào chạy hoặc truy cập các ứng dụng.   

Thông thường, các ứng dụng có thể được lưu trữ trên máy chủ mạng LAN. Người dùng có thể truy cập cơ sở dữ liệu, email, chia sẻ tài liệu và các dịch vụ khác thông qua ứng dụng chạy trên máy chủ mạng LAN với quyền truy cập được cấp bởi quản trị viên. Hầu hết các mạng mà doanh nghiệp, tổ chức có quy mô vừa và lớn đều sử dụng loại mạng LAN này. 

Theo dõi bài viết: Mạng MAN là gì? Ưu điểm và ứng dụng của mạng MAN

Mạng LAN ngang hàng (P2P)   

Mạng LAN ngang hàng không có máy chủ trung tâm và không thể xử lý khối lượng công việc lớn như mạng LAN client/server, do đó chúng thường có phạm vi nhỏ hơn. Sử dụng loại mạng LAN này, mỗi thiết bị chia sẻ chức năng của mạng như nhau, chia sẻ tài nguyên và dữ liệu thông qua kết nối có dây hoặc không dây với bộ chuyển mạch hoặc bộ định tuyến. Hầu hết các mạng gia đình đều là mạng LAN ngang hàng.   

Hai mô hình mạng LAN client/server và mạng LAN ngang hàng (P2P)

Lợi ích của mạng LAN

Mạng LAN mang lại nhiều lợi ích cho người dùng và doanh nghiệp, bao gồm: 

• Chia sẻ tài nguyên: Tất cả các tài nguyên được kết nối với một mạng và nếu một máy tính cần tài nguyên thì nó có thể được chia sẻ với một máy tính khác. Những tài nguyên này bao gồm ổ đĩa DVD, máy in, máy quét, modem và ổ đĩa phần cứng. Do đó, không cần phải mua tài nguyên riêng cho từng máy tính và có thể tiết kiệm chi phí.
• Mối quan hệ giữa client và server: Tất cả dữ liệu của các máy tính được kết nối có thể được lưu trữ trên một máy chủ. Nếu mỗi máy tính (client) cần dữ liệu cụ thể, người dùng có thể dễ dàng đăng nhập và truy cập dữ liệu từ máy chủ. 
• Chia sẻ Internet: Trong các văn phòng, có thể thấy đường truyền Internet được chia sẻ giữa tất cả các máy tính. Cáp Internet chính được kết nối với máy chủ và được phân phối thông qua hệ điều hành giữa các máy tính.
• Chia sẻ ứng dụng và phần mềm: Các ứng dụng và phần mềm có thể được chia sẻ dễ dàng qua mạng LAN. Bạn có thể sử dụng phần mềm được cấp phép để bất kỳ người dùng nào cũng có thể sử dụng phần mềm đó trên mạng. 
• Bảo mật dữ liệu: Việc lưu trữ dữ liệu trên máy chủ có tính bảo mật cao. Nếu muốn sửa đổi hoặc xóa dữ liệu, bạn có thể dễ dàng thực hiện việc đó trên máy chủ và các máy tính khác có thể truy cập dữ liệu đã cập nhật. Mặt khác, bạn có thể cho phép người dùng cụ thể truy cập vào dữ liệu trong mạng.
• Giao tiếp dễ dàng và nhanh chóng: Trong mạng cục bộ, máy tính có thể trao đổi dữ liệu và tin nhắn một cách dễ dàng và nhanh chóng. LAN cho phép mọi người dùng chia sẻ tin nhắn và dữ liệu với bất kỳ người dùng nào khác trên mạng. Người dùng có thể truy cập mạng từ bất kỳ máy tính nào và truy cập dữ liệu được lưu trữ trên máy chủ.
• Mạng LAN có thể dễ dàng mở rộng hoặc cấu hình lại để đáp ứng nhu cầu mạng thay đổi. Các thiết bị mới có thể được thêm vào và cài đặt mạng có thể được điều chỉnh để thích ứng với sự phát triển hoặc thay đổi trong yêu cầu của tổ chức.

Tất cả các tài nguyên được kết nối với một mạng và nếu một máy tính cần tài nguyên thì nó có thể được chia sẻ với một máy tính khác

Phạm vi sử dụng của mạng LAN

So với mạng WAN có phạm vi rộng lớn thậm chí trên toàn cầu thì mạng LAN lại có phạm vi sử dụng nhỏ trong một không gian nhất định như gia đình, phòng NET, trong tòa nhà của các cơ quan, doanh nghiệp.

Cự ly của mạng LAN được giới hạn trong phạm vi có bán kính khoảng 100m. Nếu các máy tính có cự ly xa hơn thì người dùng nên sử dụng mạng Internet để trao đổi thông tin. 

Các thành phần cơ bản của hệ thống mạng LAN

Để tạo nên một hệ thống mạng LAN hoàn chỉnh gồm khá nhiều thành phần khác nhau. Dưới đây là các thành phần cơ bản cấu thành nên hệ thống mạng LAN: 

• Thiết bị: Mạng LAN kết nối nhiều thiết bị khác nhau như máy tính, máy tính xách tay, máy chủ, máy in, bộ chuyển mạch, bộ định tuyến, thiết bị lưu trữ gắn mạng (NAS) và các thiết bị hỗ trợ mạng khác. Các thiết bị này được kết nối với nhau để tạo điều kiện liên lạc và chia sẻ tài nguyên trong mạng LAN.
• Card mạng (NIC): Mỗi thiết bị được kết nối với mạng LAN cần có card mạng hoặc bộ điều hợp mạng. NIC chịu trách nhiệm thiết lập kết nối vật lý với mạng LAN. Bên cạnh đó, card mạng cũng cho phép thiết bị gửi và nhận các gói dữ liệu qua mạng.
• Cáp và đầu nối: Mạng LAN sử dụng cáp và đầu nối để thiết lập kết nối có dây giữa các thiết bị. Cáp Ethernet, chẳng hạn như Cat5e hoặc Cat6 thường được sử dụng. Các loại cáp này cung cấp phương tiện vật lý để truyền dữ liệu giữa các thiết bị trong mạng LAN.
• Bộ chuyển mạch (Switch): Switch kết nối nhiều thiết bị trong mạng LAN. Chúng cung cấp nhiều cổng để các thiết bị có thể được kết nối bằng cáp Ethernet. Bộ chuyển mạch quản lý luồng dữ liệu bằng cách chuyển tiếp các gói dữ liệu đến thiết bị nhận dự định. Chúng đảm bảo liên lạc hiệu quả giữa các thiết bị trong mạng LAN.
• Bộ định tuyến (Router): Bộ định tuyến kết nối các mạng khác nhau, cho phép truyền dữ liệu giữa mạng LAN và các mạng khác hoặc internet. Nó phân tích và định tuyến các gói dữ liệu dựa trên địa chỉ IP đích.
• Điểm truy cập không dây (WAP): Ngoài kết nối có dây, mạng LAN có thể bao gồm kết nối không dây thông qua điểm truy cập không dây (WAP). WAP cho phép các thiết bị kết nối không dây với mạng LAN bằng công nghệ Wifi. Chúng cung cấp vùng phủ sóng không dây và cho phép các thiết bị liên lạc với nhau và truy cập tài nguyên mạng mà không cần cáp vật lý.
• Repeater: Là thiết bị mở rộng wifi, tăng vùng phủ sóng. Nó giới hạn đường truyền trong mạng cục bộ khoảng 100m.
• Hub: Tương tự như repeater có nhiều cổng ra hơn. Chức năng chính của nó là phân phối tín hiệu từ một cổng đến nhiều cổng khác, mở rộng kết nối mạng và tạo linh hoạt cho việc kết nối nhiều thiết bị.

Các thành phần phần này phối hợp với nhau để thiết lập cơ sở hạ tầng vật lý của mạng LAN, cho phép các thiết bị liên lạc, chia sẻ tài nguyên và truy cập các dịch vụ mạng trong khu vực cục bộ.

Các thành phần cơ bản của hệ thống mạng LAN

Các kiểu mô hình cấu trúc trong mạng LAN

Mô hình cấu trúc Topology trong hệ thống mạng LAN là cách bố trí, sắp xếp các phần tử mạng một cách khoa học để quá trình kết nối hoạt động hiệu quả nhất.

Dưới đây là các loại mô hình cấu trúc mạng LAN được áp dụng phổ biến nhất:

Mô hình mạng dạng sao (Star Topology)

Mô hình mạng LAN dạng sao bao gồm 1 máy chủ đóng vai trò làm trung tâm và nhiều máy chạm là nút thông tin của hệ thống mạng. Máy chủ có chức năng theo dõi, xử lý các lỗi sai trong quá trình các thiết bị trao đổi thông tin, thông báo trạng thái của mạng, xác định cặp địa chỉ gửi và nhận được phép chiếm tuyến thông tin và liên lạc với nhau.

Ưu điểm của mô hình này là khi cáp mạng bị đứt thì các thiết bị khác vẫn hoạt động bình thường, mô hình đơn giản, dễ hiểu, dễ sử dụng, tốc độ mạng nhanh, dễ khắc phục khi gặp sự cố.

Tuy nhiên, người dùng có thể tốn kém chi phí do phải nối độc lập từng thiết bị với phạm vi kết nối tối đa chỉ được 100m. Bên cạnh đó, quá trình kết nối mạng tới thiết bị phụ thuộc vào bộ máy trung tâm, nếu bộ máy trung tâm gặp sự có thì các thiết  bị mạng đều không hoạt động được.

Mô hình mạng dạng sao (Star Topology)

Mô hình dạng định tuyến (Linear Bus Topology)

Mô hình dạng định tuyến được thiết kế dạng hành lang, các thiết bị được ghép nối với nhau trên cùng một đường trục cáp chính để truyền dữ liệu. Phía hai đầu dây cáp được bịt bởi thiết bị có tên là terminator.

Loại hình mạng này sử dụng ít dây cáp nhất, dễ lắp đặt. Tuy nhiên khi sử dụng với một lưu lượng mạng quá lớn sẽ dễ bị tắc nghẽn và dữ liệu truyền đi nếu gặp sự cố sẽ khó xác định vị trí để khắc phục. 

Mô hình dạng định tuyến (Linear Bus Topology)

Mô hình dạng vòng (Ring Topology) 

Mạng LAN được bố trí theo dạng xoay vòng với đường dây cáp khép kín, tín hiệu được phát đi theo một chiều nhất định. Các nút truyền tín hiệu cho nhau ở mỗi thời điểm phải đi kèm địa chỉ cụ thể của mỗi trạm tiếp nhận.

Mô hình mạng dạng vòng có thể nới rộng ra xa và có tốc độ truyền mạng nhanh hơn mạng dạng định tuyến. 

Mô hình này cũng khó tìm ra lỗi khi gặp sự cố. Trong quá trình sử dụng, nếu một đoạn bị mất tín hiệu thì cả hệ thống đều bị ảnh hưởng và phải ngừng hoạt động. 

Mô hình dạng vòng (Ring Topology) 

Mô hình dạng lưới (Mesh Topology)

Đây là mô hình mà các thiết bị có thể liên kết với nhau không cần thông qua bộ kết nối trung tâm Hub hay Switch. Các thiết bị hoạt động độc lập nên khi gặp sự cố sẽ không bị ảnh hưởng đến cả hệ thống. Mô hình này có thể dễ dàng thêm thiết bị mới, trao đổi thông tin cực kỳ nhanh. 

Mô hình dạng lưới (Mesh Topology)

Mô hình dạng cây (Tree Topology)

Đây là mô hình mạng phân cấp tương tự với mô hình mạng dạng sao nhưng thay vì liên kết các Hub/Switch lại với nhau thì hệ thống lại kết nối với một máy tính làm nhiệm vụ kiểm tra lưu thông trên mạng. Đối với mô hình mạng LAN này, dữ liệu sẽ truyền đi từ máy chủ trung tâm đến trung tâm thứ cấp rồi đến các thiết bị và ngược lại.  

Mô hình dạng cây (Tree Topology)

Công dụng của mạng LAN

Vai trò của mạng LAN vô cùng quan trọng trong việc giúp các thiết bị sử dụng được mạng Internet nhanh chóng và dễ dàng. Dưới đây là một số công dụng của mạng LAN phải kể đến như:   

• Kết nối thiết bị: Cáp LAN được sử dụng để kết nối các thiết bị trong mạng cục bộ. Ví dụ: bạn có thể sử dụng cáp LAN để kết nối máy tính với bộ chuyển mạch, bộ chuyển mạch với bộ định tuyến hoặc bộ định tuyến với modem. Các kết nối này tạo ra cơ sở hạ tầng có dây cho phép các thiết bị liên lạc với nhau và truy cập tài nguyên mạng.
• Truyền dữ liệu: Mạng LAN cung cấp phương tiện truyền dữ liệu giữa các thiết bị được kết nối. Chúng cho phép truyền tín hiệu dữ liệu số từ thiết bị này sang thiết bị khác, cho phép trao đổi thông tin và liên lạc trong mạng.
• Giao tiếp và cộng tác: Mạng LAN tạo điều kiện giao tiếp và cộng tác giữa các thiết bị và người dùng trên mạng. Điều này có thể đạt được thông qua các tính năng như email, nhắn tin tức thời, hội thảo video và các công cụ quản lý dự án dùng chung.
• Sao lưu và lưu trữ dữ liệu tập trung: Mạng LAN cho phép các giải pháp lưu trữ và sao lưu dữ liệu tập trung. Các thiết bị lưu trữ gắn mạng (NAS) có thể được kết nối với mạng LAN, cung cấp một vị trí tập trung để sao lưu và lưu trữ dữ liệu có thể truy cập được bởi nhiều thiết bị.
• Kiểm soát bảo mật và truy cập: Mạng LAN cho phép thực hiện các biện pháp bảo mật như tường lửa, chính sách kiểm soát truy cập và xác thực người dùng để bảo vệ tài nguyên mạng và dữ liệu nhạy cảm.
• Truy cập từ xa: Mạng LAN có thể được cấu hình để cho phép truy cập từ xa, cho phép người dùng kết nối an toàn với mạng LAN từ các vị trí bên ngoài. Điều này cho phép làm việc từ xa, truy cập vào tài nguyên mạng và liên lạc an toàn.

Cùng tìm hiểu về bài viết: Protocol là gì? Cơ chế hoạt động và ứng dụng của Protocol

Các ứng dụng của mạng LAN

Mạng LAN được ứng dụng đa dạng trong nhiều lĩnh vực như:

• Mạng LAN máy tính cá nhân: Thông thường, với chi phí tương đối thấp, người quản lý cá nhân sẽ tự mua máy tính cho các nhu cầu công việc của họ. Điều này bao gồm việc sử dụng máy tính cho các ứng dụng phòng ban như quản lý dự án, bảng tính, và cũng để truy cập internet.
• Mạng back-end và mạng vùng lưu trữ: Được sử dụng chủ yếu ở các công ty lớn hoặc các cơ sở nghiên cứu có khối lượng dữ liệu lớn cần xử lý. 
• Mạng LAN văn phòng: Mạng LAN được sử dụng để kết nối các máy tính của nhân viên, máy in, máy quét và các thiết bị khác. Điều này cho phép các nhân viên cộng tác với nhau dễ dàng hơn và truy cập vào các tài nguyên của doanh nghiệp từ bất kỳ đâu trong tòa nhà.
• Mạng LAN trường học: Được sử dụng để kết nối các máy tính của học sinh, giáo viên và nhân viên, cho phép các học sinh truy cập vào tài nguyên học tập, giáo viên giảng dạy trực tuyến và nhân viên cộng tác với nhau.
• Mạng LAN gia đình: Được sử dụng để kết nối các máy tính, smartphone, TV và các thiết bị khác, cho phép các thành viên trong gia đình chia sẻ dữ liệu, xem phim và chơi trò chơi trực tuyến cùng nhau.
• Mạng LAN nhà máy: Môi trường nhà máy ngày càng bị chi phối bởi các thiết bị tự động như bộ điều khiển lập trình, thiết bị xử lý vật liệu tự động, trạm chấm công và chấm công, thiết bị thị giác máy và nhiều dạng robot khác nhau. Để quản lý quá trình sản xuất hay chế tạo, việc gắn kết các thiết bị này lại với nhau là điều cần thiết. 

Mạng LAN được sử dụng để kết nối các máy tính của nhân viên, máy in, máy quét và các thiết bị khác

Tổng kết,

Qua bài viết trên, chắc hẳn bạn đã hiểu rõ hơn về mạng LAN là gì cũng như lợi ích và công dụng của mạng LAN. Hy vọng, những thông tin này sẽ giúp ích cho bạn trong việc lựa chọn một mạng máy tính phù hợp với mình. Hãy thường xuyên theo dõi chúng tôi để cập nhật những kiến thức hay và mới về quản trị mạng nhé!