02. Kết nối mạng

Giới thiệu

Mạng máy tính là một nhánh lớn trong ngành CNTT. Rất nhiều ngành nghề thuộc nhánh này là những xương sống quan trọng của xã hội hiện đại từ xây dựng hạ tầng mạng, sản xuất các thiết bị mạng, thiết kế mạng cho đến an ninh mạng. Tầm quan trọng của nhánh này không chỉ đến từ sự đóng góp lớn vào nền kinh tế của các ngành nghề của nó mà còn bởi nó là huyết mạch cho hầu hết các công nghệ tạo nên kỷ nguyên số ngày nay. Và quan trọng hơn hết, hầu như tất cả mọi người trên thế giới ngày nay đề hoạt động rất nhiều trên mạng.

Bởi vậy, việc nắm được các kiến thức chung và những kỹ năng cơ bản về mạng máy tính không phải chỉ cần thiết với những người thuộc lĩnh vực CNTT mà còn cần thiết cho tất cả mọi người.

Tuy nhiên, cũng giống như các phần khác, đối với phạm vi ôn tập để thi tốt nghiệp, chúng ta cũng phải bám vào yêu cầu cần đạt của chương trình, tránh bị lang mang hoặc đi quá sâu vào kiến thức chuyên ngành của lĩnh vực này.

Yêu cầu cần đạt

Chủ đề B. Mạng máy tính và Internet

----Kết nối mạng----

Thiết bị và giao thức mạng

- Nêu được chức năng chính của một số thiết bị mạng thông dụng. Ví dụ: Access Point, Switch, Modem. Kết nối được các thiết bị đó với PC.

- Mô tả sơ lược được vai trò và chức năng của giao thức mạng nói chung và giao thức TCP/IP nói riêng.

Các chức năng mạng của hệ điều hành

- Sử dụng được các chức năng mạng của hệ điều hành để chia sẻ tài nguyên.

Thiết lập kết nối và sử dụng mạng trên thiết bị di động

- Kết nối được thiết bị di động vào mạng máy tính trong điều kiện phần cứng và phần mềm đã được chuẩn bị đầy đủ.

CS-Phác thảo thiết kế mạng máy tính

- Nhận diện hình dạng và phân biệt được chức năng các thiết bị mạng: Server, Switch, Modem, Access Point, cáp mạng.

- Nêu được khái niệm và ứng dụng của một số loại đường truyền hữu tuyến và vô tuyến thông dụng.

- Trình bày và giải thích sơ lược được việc thiết kế mạng LAN cho một tổ chức nhỏ, ví dụ cho một trường phổ thông.

Tóm tắt lý thuyết

Trích nguồn: Phần tóm tắt dưới đây dựa trên cấu trúc và trích nội dung trong chủ đề "Kết nối mạng" của sách hướng dẫn ôn thi tốt nghiệp THPT 2025 của nhóm tác giả Lê Hiếu (chủ biên) - Nguyễn Thị Hồng - Trần Văn Hưng - Nguyễn Thị Vân Khánh - Hồ Vĩnh Thắng, NXB GD Viết Nam

Một số phần nội dung trình từ chủ đề "Kết nối mạng" của sách ôn thi tốt nghiệp THPT 2025 của nhóm tác giả Nguyễn Chí Trung (chủ biên) - Phạm Thọ Hoàn - Nguyễn Thị Thanh Huyền - Đỗ Trung Kiên - Nguyễn Thế Lộc, NXB Đại học Quốc Gia Hà Nội.

Các phần còn lại được trích từ các sách giáo khoa Cánh Diều, Kết nối tri thức và cuộc sống, các nguồn tài nguyên internet (sẽ có trích nguồn chi tiết tại từng vị trí)

Một số thiết bị mạng thông dụng

Modem (Bộ điều giải): Biến đổi dữ liệu số từ các thiết mạng thành tín hiệu tương tự (analog) để truyền đi trên mạng và ngược lại.

Access point (Điểm truy cập không dây): Tạo ra WLAN để kết nối các thiết bị không dây vào mạng LAN hoặc không dây. Có thể thực hiện chức năng định tuyến trong mạng không dây, quản lý truy cập người dụng.

Access Point được đặc trưng bởi tốc độ và tầm phủ sóng của nó, ngoài ra, khả năng cho phép số lượng thiết bị truy cập vào nó cũng là một thông số quan trọng.

Switch (Bộ chuyển mạch): Kết nối các thiết bị với nhau theo mô hình sao. Có khả năng mở rộng băng thông (số bit truyền trên giây) của đường truyền.

Switch quản lý các thiết bị kết nối với nó bằng địa chỉ MAC

Server (Máy chủ): Máy tính lưu trữ dữ liệu, cung cấp dịch vụ, chia sẻ tài nguyên, quản lí mạng, đảm bảo độ tin cậy, hiệu suất và bảo mật hệ thống mạng.

Router (Bộ định tuyến): Thiết bị mạng chuyển tiếp dữ liệu giữa các mạng khác nhau. Giúp kết nối mạng nội bộ với mạng Internet.

Router có cơ chế định tuyến tìm đường đi tối ưu cho các gói tin trong mạng, nó dựa vào bảng địa chỉ để nhận diện vùng mạng, các router khác.

Thiết bị đầu cuối: là các thiết bị của người dùng tham gia và mạng như máy tính, điện thoại, máy in. Muốn tham gia được vào mạng, chúng phải được trang bị bộ giao tiếp mạng (Card mạng)

Cáp mạng: Phương tiện truyền tải dữ liệu giữa các thiết bị trong mạng có dây.

Giao thức mạng

Giao thức mạng (Network protocol): là tập hợp các quy tắc được thiết lập nhằm xác định cách để định dạng, truyền và nhận dữ liệu sao cho các máy tính, thiệt bị mạng có thể giao tiếp với nhau, bất kể sự khác biệt về cơ sở hạ tầng, thiết kế hay các tiêu chuẩn cơ bản giữa chúng.

Giao thức mạng hoạt động trên thiết bị gửi: Đóng gói dữ liệu; xác định địa chỉ IP; xác định địa chỉ MAC; kiểm tra lỗi và đảm bảo độ tin cậy; giải nén dữ liệu.

Giao thức mạng hoạt động trên thiết bị nhận: tiếp nhận gói dữ liệu; kiểm tra địa chỉ IP; kiểm tra địa chị MAC; kiểm tra lỗi và đảm bảo độ tin cậy; giải nén dữ liệu.

Một số giao thức mạng thông dụng

Truyền dữ liệu:

• HTTP (HyperText Transfer Protocol): Giao thức truyền tải siêu văn bản

• HTTPS (HyperText Transfer Protocol Secure): Giao thức truyền tải siêu văn bản an toàn.

Truyền tải tệp:

• FTP (File Transfer Protocol): Giao thức truyền tải tập tin

Truyền tải thư điện tử:

• MIME (Multipurpose Internet Mail Extention): Một loại tiêu chuẩn mở rộng của email, cho phép gửi các loại dữ liệu khác ngoài văn bản (âm thanh, hình ảnh, tập tin,...)

• SMTP (Simple Mail Transfer Protocol): Giao thức truyền tải thư điện tử

• POP3 (Post Office Protocol 3): Giao thức dùng để nhận thư từ máy chủ Mail (3 là phiên bản 3)

• IMAP (Internet Message Access Protocol): Giao thức để quản lý, truy cập thư điện tử trên máy chủ Mail từ xa.

Truyền tải dữ liệu giữa các thiết bị không dây:

• WAP (Wireless Application Protocol): Giao thức ứng dụng không dây

Giao thức TCP/IP

(Transmission Control Protocol/ Internet Protocol) là một bộ các giao thức trao đổi dữ liệu được sử dụng để truyền tải dữ liệu và kết nối các thiết bị trên mạng Internet.

Giao thức TCP

• Quản lý việc thiết lập, duy trì và đóng kết nối giữa các thiết bị trên mạng.

• Đảm bảo truyền tải dữ liệu đáng tin cậy và theo đúng thứ tự từ nguồn đến đích.

• Xác định cách chia dữ liệu thành các gói

• Kiểm tra tính toàn vẹn của dữ liệu

• Quản lý việc truyền dữ liệu lại nếu cần.

Giao thức IP

• Quản lý việc định địa chỉ và định tuyến các gói tin trong mạng.

• Mỗi thiết bị trọng mạng được gán một địa chỉ IP duy nhất, cho phép xác định trong mạng và làm cho việc định tuyến dữ liệu giữa các thiết bị trở nên có thể thực hiện được.

• IPV4 được công bố và áp dụng từ đầu những năm 80, là một chuỗi 32 bit chia thành 4 cụm, mỗi cụm 8 bit được gọi là một octet. Với 32 bit, tổng cộng có khoảng gần 4,3 tỉ địa chỉ IPV4 khác nhau, số lượng không đủ cho 8 tỷ người trên thế giới hiện nay nên phiên bản IPV6 ra đời với 128 bit, cùng cấp được 2^128 địa chỉ khác nhau, đủ cho internet hoạt động trong nhiều thế kỷ tới.

Một số giao thức phổ biến trên nền TCP/IP

• HTTP

• HTTPS

• FTP

TCP/IP có một số phiên bản và giao thức bổ sung để hỗ trợ các chức năng cụ thể trong mạng như: UDP (User Datagram Protocol), ICMP (Internet Control Message Protocol).

Ưu điểm của TCP/IP

• Độ tin cậy: TCP cung cấp độ tin cậy cao do sử dụng cơ chế kiểm soát lỗi và tái tạo dữ liệu.

• Thứ tự: Duy trì thứ tự các gói tin, đảm chúng được nhận theo đúng thứ tự khi gửi đi.

• Khả năng kiểm soát luồng: Sử dụng cơ chế kiểm soát luồng để điều chỉnh tốc độ truyền dữ liệu giữa nguồn và đích, giảm nguy cơ quá tải mạng.

• Định vị và địa chỉ: TCP/IP sử dụng địa chỉ IP để xác định, định vị các thiết bị trên mạng, cho phép chúng liên lạc với nhau.

• Độ linh hoạt: TCP/IP là một giao thức đa nhiệm, hỗ trợ nhiều ứng dụng khác nhau như truyền tập tin, gửi thư, duyệt web,...

• Khả năng mở rộng: Có khả năng mở rộng, cho phép thêm các thiết bị, mở rộng mạng một cách linh hoạt.

Nhược điểm của TCP/IP

• Khả năng đối phó với độ trễ: Do quá trình kiểm soát lỗi, tái tạo dữ liệu chặt chẽ, TCP có khả năng phản ứng chậm trong các môi trường mạng có độ trễ cao.

• Không hiệu quả cho ứng dụng yêu cầu thời gian thực: Trong môi trường yêu cầu thời gian thực, TCP không phù hợp do độ trễ cao.

• Không hỗ trợ đa phương tiện: Có thể nảy sinh một số vấn đề trong việc truyền thông dữ liệu đến nhiều Client cùng một lúc.

Tên miền

Mỗi website đều được đặt sourcode (mã nguôn) trong một server vật lý nào đó. Khi sever này kết nối vào mạng internet, nó được cấp một địa chỉ IP. Người dùng bên ngoài (Client) thông qua IP này truy cập vào server chứa website đó để truy cập nội dung.

Nhưng vì địa chỉ IP quá khó nhớ, người ta tạo ra tên miền và liên kết nó với địa chỉ IP của sever cho người dùng dễ truy cập.

Các chức năng mạng của hệ điều hành

• Các hệ điều hành ngày nay đều hỗ trợ các chức năng mạng nhằm hỗ trợ người dùng trao đổi dữ liệu hoặc sử dụng chung các thiết bị được kết nối mạng: chia sẻ được ổ đĩa, thư mục, chia sẽ máy in.

• Chức năng Mobile hotspot cung cấp chức năng chia sẽ điểm truy cập mạng di động

Kết nối và sử dụng mạng trên các thiết bị thông minh

Máy tính và các thiết bị thông minh có thể kết nối với nhau thông qua mạng không dây hoặc cáp chuyển đổi phù hợp nhằm chia sẽ dữ liệu.

Kết nối thiết bị thông minh vào mạng máy tính với cáp chuyển đổi USB-C sáng LAN

• Các thiết bị thông minh có cổng USB-C có thể kết nối vào mạng máy tính thông qua cáp chuyển đổi USB-C sang LAN.

• Vào Control Panel/Network and Sharing Center: Bật chức năng Network discorvery.

• Vào File Explorer: Network để kiểm tra tính kết nối.

Kết nối thiết bị thông minh vào mạng máy tính thông qua wifi

Trên các thiết bị thông minh, mở danh sách các mạng Wi-fi, chọn mạng Wi-fi cần kết nối, nhập mật khẩu nếu cần. Sau khi kết nối được thiết bị thông minh vào mạng máy tính, có thể sử dụng các phần mềm quản lí tệp, thư mục để chia sẻ tài nguyên cho các máy tính trong mạng.

Thiết kế mạng

Thiết kế mạng là quá trình lập kế hoạch thực hiện cơ sở hạ tầng mạng máy tính phù hợp để đáp ứng các yêu cầu và mục tiêu cụ thể. Quá trình này bao gồm: Xác định các yếu tố cấu thành mạng, bố trí các thành phần mạng, cấu hình các thiết bị mạng để đảm bảo truyền thông hiệu quả và hiệu suất cao giữa các thiết bị trọng mạng.

Quy trình thiết kế mạng

Bước 1: Thu thập các yêu cầu về mạng

Bước 2: Chọn các thiết bị cần thiết

Bước 3: Lập sơ đồ thiết kế mạng

Bước 4: Tạo một bảng kế hoạch để thực hiện

Nhiệm vụ 1. Thực hiện trắc nghiệm K12_CS_ICT_Mạng 1