Mạng máy tính: trở lại những vấn đề cơ bản

Trong các thiết bị mạng thì hub là mắt xích nhỏ nhất. Thiết bị cơ bản này gắn kết các máy tính trong mạng với nhau để có được một form segment (phân đoạn) mạng đơn. Chúng được gọi là “hub” (trung tâm) vì chúng nằm ở trung tâm của một mạng, kết nối tới máy tính thông qua các cáp phân tán, tương tự như chiếc nan hoa xe đạp vậy. Tất cả máy tính trong một segment mạng đều có thể “thấy” và giao tiếp được với nhau.Xin được bổ sung thêm rằng hub là thiết bị tầng...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Mạng máy tính: trở lại những vấn đề cơ bản Mạng máy tính: trở lại những vấn đề cơ bảnTrong các thiết bị mạng thì hub là mắt xích nhỏ nhất. Thiết bị cơ bản này gắn kếtcác máy tính trong mạng với nhau để có được một form segment (phân đoạn)mạng đơn. Chúng được gọi là “hub” (trung tâm) vì chúng nằm ở trung tâm củamột mạng, kết nối tới máy tính thông qua các cáp phân tán, tương tự như chiếcnan hoa xe đạp vậy. Tất cả máy tính trong một segment mạng đều có thể “thấy” vàgiao tiếp được với nhau.Xin được bổ sung thêm rằng hub là thiết bị tầng 1 trong mô hình mạng OSI (OpenSystem Interconnection), tầng Vật Lý.Nhiệm vụ của hub chỉ đơn giản là nhận dữ liệu đến (các frame - khung dữ liệu) vàphát tán chúng trở lại các thiết bị gắn trong mạng. Hub hoạt động theo cơ chếquảng bá (broadcast), có phần hơi thừa khi phải gửi dữ liệu cho cả các thiết bịkhông có nhu cầu.Hub không có bất kỳ kiểu sắp xếp thông minh nào. Nó không xác định được cổngnào yêu cầu khung dữ liệu, cổng nào không để gửi cho từng cổng cụ thể. Vì thế nógửi cho tất cả các cổng trong mạng, cổng nào có yêu cầu thì tự kiểm tra và tiếpnhận dữ liệu mình cần.Cơ chế phát tán khung dữ liệu tới mọi cổng đơn đảm bảo ít nhất mỗi khung đềuđược gửi tới các đích yêu cầu. Nhưng cũng chính vì thế mà hub được gọi là nhữngkẻ câm lặng, chỉ biết phát ra mà không cần nhận lại thông tin phản hồi xác nhận.Vì hub là các gói đơn giản và dễ cài đặt nên người ta sử dụng chúng như là cácthiết bị mức đầu vào để kết nối các máy PC với nhau. Nếu như chẳng may bạn hếtcổng mạng hub, bạn có thể tạo một hub kiểu “chuỗi cánh hoa” (daisy-chain) bằngcách kết nối qua cổng “uplink”.Các hub hiện đại có chế độ “tự cảm nhận” (auto-sensing) và bạn có thể dùng bấtkỳ cổng nào để thực hiện việc này. Nhưng hub hiện đang ngày càng bị thu hẹp vớisự thay thế của switch. Sử dụng switch hiệu quả hơn nhiều, nhất là khi dùng băngthông mạng.Tạo một switchNếu bạn đang tìm kiếm một giải pháp mạng hiệu quả hơn, bạn sẽ cần đến switch.Switch hoạt động ở mức cao hơn hub, tại tầng 2, tầng Liên kết dữ liệu (Data Linklayer). Một switch cũng tương tự như một hub, nhưng thông minh hơn. Chúngthân thiện hơn một chút và nhanh hơn nhiều.Không giống như hub, switch kiểm tra kỹ lưỡng từng gói dữ liệu nhận được, xácđịnh nguồn và đích mỗi gói. Sau đó chờ các gói dữ liệu chuyển đến đích một cáchchính xác. Switch sử dụng địa chỉ MAC (Media Access Control) của các thiết bịmạng để tìm ra thiết bị đích. Địa chỉ MAC là một mã ID 16 ký tự duy nhất, là địachỉ phần cứng cố định trong từng thiết bị.Để hoạt động hiệu quả, mỗi switch tạo ra một link liên kết chuyên dụng tạm thờigiữa nơi gửi và nơi nhận, tương tự như một kênh điện thoại chuyển mạch.Với cơ chế phân phối gói dữ liệu tới đúng thiết bị đòi hỏi, switch càng hiệu quảhơn khi người dùng sử dụng băng thông mạng. Tốc độ thực thi cao hơn nhiều sovới hub.Một tính năng nâng cao ở switch nữa là khả năng giải quyết xung đột dữ liệu. Cácxung đột này xuất hiện khi các máy trong mạng cùng một lúc gửi dữ liệu quảng bátới tất cả các cổng. Chúng sẽ đột ngột làm chậm quá trình thực thi mạng. Hiện nay,với các switch có chế độ nạp điều khiển lưu lượng, các xung đột sẽ bị loại trừ.Không có xung đột tức là không phải đi tìm xung đột như các hub phải làm. Vì thếcác switch có thể loại trừ phương thức truy cập phương tiện dò tìm xung độtCSMA/CD (carrier-sense multiple-access with collision detection), làm cho thônglượng được tăng lên.Một lợi ích khác khi dùng switch, xuất phát từ thực tế là chúng hỗ trợ phương thứctruyền thông full-duplex, tức truyền thông hai chiều song song. Phương thứctruyền mặc định trong mạng là kiểu chậm hơn: hafl-duplex (một chiều). Trong đóbạn chỉ có thể gửi hoặc nhận chứ không vừa nhận, vừa gửi dữ liệu cùng một lúcđược.Sử dụng phương thức full-duplex với băng thông mạng rất hiệu quả.Sử dụng switch sẽ tốt hơn nhiều so với hub nếu mạng của bạn có từ 4 máy tính trởnên. Hoặc nếu mạng có các chương trình ứng dụng sản sinh một lượng đáng kểgiao thông mạng, như các game đa người chơi hay chia sẻ file đa phương tiệnnặng nề, bạn cũng nên dùng switch. ...