Tin học
Mạng Cục Bộ
Mạng LAN là một hệ thống thông tin dùng chung với nhiều máy tính được kết nối với nhau. Mạng LAN chỉ giới hạn trong cục bộ. Tính cục bộ là do đặc trưng điện tử của mạng chứ không phải là do mạng cục bộ đầu tiên được thiết kế để dành cho các phòng ban, mặc dù lý do sau mô tả chính xác mạng cục bộ.
Mạng cục bộ xuất hiện vào đầu những năm 70. Ban đầu mạng cục bộ được phát triển từ các nối kết điểm - điểm (point-to-point connection) - một dây đơn nối hai hệ thống với nhau. Thường thì dây nầy khá dài. Vậy tại sao không thể để nhiều máy tính dùng cùng một dây cáp? Để thực hiện điều nầy đòi hỏi kỹ thuật xử lý để bảo đảm tại một thời điểm chỉ có một máy tính có thể truyền thông tin trên cáp.
Kỹ thuật xử lý được gọi là MAC (Medium Access Control). Một vài kỹ thuật cho phép mỗi máy trạm xác định xem dây cáp có đang sử dụng hay không. Các kỹ thuật khác dùng bộ điều khiển tập trung, cho phép mỗi máy trạm lần lượt truy cập. Xem “MAC (Medium Access Control)” và “Medium Access Control Methods”.
Mạng LAN có các đồ hình khác nhau, thông dụng nhất là kiểu tuyến tính (linear bus) và hình sao (star configuration). Trong đồ hình tuyến tính, một đường cáp được nối từ máy trạm nầy sang máy trạm khác. Trong đồ hình sao, mỗi máy trạm được kết nối với hub trung tâm (central hub) bằng một dây cáp riêng. Mỗi cách đều có ưu điểm và khuyết điểm riêng. Điều thú vị là mạng phổ biến nhất - mạng Ethernet - có thể tận dụng ưu điểm của cả hai loại đồ hìnhnầy. Xem “Topology”.
Mạng LAN là một hệ thống mạng phi kết nối, nghĩa là một khi một máy trạm truyền dữ liệu và truy cập đến thiết bị chung, máy trạm chỉ cần đưa các gói dữ liệu lên mạng và hi vọng rằng máy nhận sẽ nhận được các gói dữ liệu nầy. Không có giai đoạn cài đặt kết nối trên hệ thống. Xem “Connection - Oriented and Connectionless Services”. (các dịch vụ hướng kết nối và phi kết nối)
Dữ liệu được đóng gói thành những khung để truyền trên mạng. Ở mức độ phần cứng, mỗi khung sẽ được truyền đi theo dạng bit. Mặc dù tất cả các máy tính trên mạng đều “lắng nghe” sự truyền đi nầy, nhưng chỉ có máy nhận mới thật sự nhận được khung. Một khung thường được gởi đến cho một máy tính, mặc dù địa chỉ nhóm có thể dùng để truyền đến tất cả các máy trạm trên mạng. Giao thức ở tầng cao hơn (higher - layer protocol) như là IP và IPX đóng gói dữ liệu thành các bó dữ liệu (datagram). Bó dữ liệu lại được phân nhỏ và đặt vào các khung để truyền đi trên một mạng cục bộ nào đó. Xem “Datagrams and Datagram Services”và “Framing in Data Transmission.”
Khoảng cách trên mạng và sự hạn chế về quy mô
Một trong những lý do mà mạng LAN được gọi là “cục bộ” vì có sự giới hạn về khoảng cách của thiết bị dùng chung và số máy trạm có thể kết nối đến thiết bị nầy. Ví dụ, nếu bạn cố gắng xây dựng chỉ có một mạng cục bộ cho cả tổ chức, có thể tại cùng một thời điểm sẽ có quá nhiều máy trạm cùng truy cập trên cáp đến mức mà mạng không thể thật sự làm việc được.
Đặc trưng điện tử của cáp cũng gây ra các hạn chế cho mạng LAN. Người thiết kế mạng phải tìm ra sự cân bằng giữa loại cáp được dùng, tốc độ truyền, việc mất tín hiệu do truyền xa và sự phát tín hiệu. Tất cả các yếu tố nầy phải nằm trong các ràng buộc và hạn chế về mặt vật lý được đặc tả bởi các tiêu chuẩn khác nhau.Ví dụ, cáp đồng trục cho phép tốc độ truyền nhanh hơn đối với khoảng cách xa hơn, nhưng cáp xoắn đôi thì không mắc, dễ lắp đặt và hỗ trợ hệ thống dây phân cấp.
Trì hoãn cũng là một vấn đề. Trên mạng Ethernet, các máy trạm ở hai đầu của một đường cáp dài có thể không kiểm tra được chúng đang truyền dữ liệu tại cùng một thời điểm, vì gây ra sự va chạm dẫn đến dữ liệu bị sai hỏng. Có thể dùng những thiết bị sau để mở rộng mạng hoặc để cải thiện hiệu suất của mạng:
Bộ lặp lại (repeater): giảm sự hạn chế của cáp Ethernet bằng cách lặp lại tín hiệu. Xem “Repeater”.
Cầu nối (bridge): có chức năng như Repeater cộng với chức năng lọc có chọn lựa dữ liệu trên mạng để giảm sự tắc nghẽn và sự tranh chấp. Xem “Bridges and Bridging”
Bộ chuyển mạch (switch): cung cấp sự cải tiến toàn diện công suất của mạng và cải tiến công việc thiết kế mạng. Xem “Switched networks”
Bộ định tuyến (router): cung cấp cách để kết nối nhiều mạng LAN với nhau để tạo ra liên mạng. Xem “Internetworking” và “IP (Internet Protocal)”
từ mục liên quan
Bridges and Briding; Broadcast Networking; Connection Technologies; Data Communication Concepts; Datagram, and Datagram Services; data Link Protocols; Ethernet; Framing in Data Transmissions; Internetworking; LAN Emulation; MAC (Medium Access Control); Medium Access Control Methods; Network Concepts; Network Design and Construction; network Operating Systems; Packet; Protocol Concepts; Repeater; Switched Networks; Token Ring Network; Topology; VLAN (Virtual LAN); và Wireless Communications
Hình L-1 Mối quan hệ giữa các trình điều khiển LAN và chồng giao thức.