Mạng LAN là gì? Khái quát về mạng LAN và dây cáp mạng LAN

Trong thời đại số hóa mạnh mẽ, nhu cầu kết nối và chia sẻ dữ liệu giữa các thiết bị ngày càng trở nên quan trọng, đặc biệt trong các không gian như văn phòng, nhà ở hay trường học. Mạng LAN chính là nền tảng cơ bản cho hoạt động giao tiếp dữ liệu này. Vậy mạng LAN là gì và dây cáp mạng LAN đóng vai trò như thế nào trong hệ thống này? Hãy cùng khám phá trong bài viết dưới đây.

Tổng quan về mạng LAN

Mạng LAN là gì?

Mạng LAN, viết tắt của Local Area Network, là một hệ thống mạng cục bộ cho phép các thiết bị trong một khu vực giới hạn như phòng làm việc, tòa nhà, nhà riêng hoặc khuôn viên trường học kết nối và trao đổi dữ liệu với nhau. Đây là một trong ba mô hình mạng chính hiện nay, bên cạnh mạng MAN (Metropolitan Area Network) và mạng WAN (Wide Area Network).

Điểm khác biệt lớn nhất giữa các loại mạng này chính là phạm vi hoạt động. Trong khi mạng MAN phủ sóng một khu vực đô thị và mạng WAN có thể bao trùm toàn cầu, thì mạng LAN chỉ hoạt động trong một khu vực nhỏ, nhưng lại cho tốc độ truyền tải dữ liệu cao, chi phí thấp và dễ triển khai.

Mạng LAN hoạt động như thế nào?

Mạng LAN vận hành dựa trên việc kết nối các thiết bị đầu cuối như máy tính, máy in, điện thoại thông minh thông qua cáp mạng hoặc tín hiệu không dây. Mỗi thiết bị cần được trang bị card mạng để có thể tham gia vào mạng.

Dữ liệu trong mạng LAN được truyền từ thiết bị này sang thiết bị khác thông qua các switch hoặc hub, giúp định tuyến thông tin một cách chính xác. Nếu cần truy cập Internet, hệ thống sẽ sử dụng router để kết nối mạng LAN với mạng toàn cầu. Nhờ vậy, các thiết bị trong mạng không chỉ chia sẻ tài nguyên nội bộ mà còn có thể truy cập dữ liệu từ bên ngoài.

Ngoài ra, mạng LAN cho phép chia sẻ tập tin, máy in và kết nối mạng một cách nhanh chóng và linh hoạt, góp phần nâng cao hiệu quả làm việc nhóm và tối ưu hóa tài nguyên.

Đặc điểm của mạng LAN

Một số đặc điểm nổi bật

Mạng LAN nổi bật nhờ vào tốc độ truyền tải cao và chi phí triển khai thấp. Nó cho phép truyền dữ liệu với tốc độ từ hàng chục đến hàng nghìn megabit mỗi giây, phù hợp với hầu hết nhu cầu sử dụng trong gia đình và doanh nghiệp nhỏ.

Bên cạnh đó, LAN giúp tăng cường tính bảo mật vì mọi dữ liệu đều được truyền trong phạm vi nội bộ. Việc kiểm soát quyền truy cập cũng trở nên dễ dàng hơn, đảm bảo chỉ những người được phép mới có thể sử dụng tài nguyên trong mạng.

Mạng LAN cũng rất linh hoạt và dễ mở rộng. Khi cần thêm thiết bị, người dùng chỉ việc kết nối thêm cổng vào switch hoặc router mà không phải thay đổi toàn bộ cấu trúc mạng.

Các thành phần chính trong hệ thống mạng LAN

Để mạng LAN hoạt động hiệu quả, cần có sự phối hợp của nhiều thành phần:

• Thiết bị đầu cuối (Nodes) như máy tính, máy in, điện thoại thông minh.
• Switch là thiết bị trung tâm dùng để định tuyến dữ liệu đến đúng đích, giúp tránh tình trạng xung đột trên đường truyền.
• Router kết nối mạng LAN với Internet, đồng thời phân phối địa chỉ IP cho từng thiết bị trong mạng.
• Dây cáp mạng hoặc kết nối không dây (Wi-Fi) giúp thiết lập liên kết vật lý hoặc sóng vô tuyến giữa các thiết bị.
• Card mạng (NIC) tích hợp trong từng thiết bị giúp tiếp nhận và truyền dữ liệu trong mạng.

Các kiểu kết nối trong mạng LAN

Mạng LAN có thể được thiết lập theo nhiều mô hình khác nhau tùy vào quy mô và yêu cầu cụ thể:

• Mô hình tuyến tính (Bus) kết nối tất cả thiết bị qua một dây cáp chính. Cách này đơn giản nhưng dễ gián đoạn nếu đường cáp chính gặp sự cố.
• Mô hình vòng (Ring) sắp xếp thiết bị theo dạng chuỗi khép kín, dữ liệu truyền tuần tự qua từng điểm. Nhược điểm là toàn bộ hệ thống có thể bị gián đoạn nếu một thiết bị gặp lỗi.
• Mô hình hình sao (Star) kết nối tất cả thiết bị về một switch trung tâm. Đây là mô hình phổ biến nhất hiện nay do dễ bảo trì và mở rộng.

Dây cáp mạng LAN là gì?

Trong các mạng LAN sử dụng kết nối có dây, dây cáp mạng chính là xương sống của hệ thống truyền dẫn dữ liệu. Đây là loại cáp chuyên dụng, có nhiệm vụ truyền tải tín hiệu giữa các thiết bị trong cùng mạng nội bộ.

Cáp LAN thường được cấu tạo từ các cặp dây đồng xoắn đôi, có lớp cách điện và lớp vỏ bảo vệ bên ngoài. Các sợi dây xoắn lại với nhau nhằm giảm nhiễu điện từ và hiện tượng xuyên âm, đảm bảo tín hiệu truyền tải được ổn định và chính xác.

Nhiều loại cáp còn được bổ sung lớp chống nhiễu (shielding) nhằm tăng khả năng bảo vệ khỏi nhiễu từ bên ngoài, nhất là trong môi trường có nhiều thiết bị điện tử hoạt động đồng thời.

Các loại dây mạng LAN phổ biến

Cáp đồng trục

Đây là loại cáp từng được sử dụng phổ biến trong các mạng LAN đời đầu. Cáp đồng trục có cấu tạo gồm lõi đồng trung tâm, lớp cách điện, lớp lưới kim loại chống nhiễu và lớp vỏ ngoài.

Các biến thể như RG6, RG11 và RG59 được dùng cho các mục đích khác nhau, từ truyền hình cáp, hệ thống CCTV đến kết nối mạng tầm xa. Tuy nhiên, hiện nay cáp đồng trục dần được thay thế bởi cáp xoắn đôi và cáp quang vì tốc độ truyền dữ liệu và tính linh hoạt cao hơn.

Cáp xoắn đôi (Twisted Pair)

Cáp xoắn đôi là loại cáp được sử dụng phổ biến nhất trong các mạng LAN hiện đại, đặc biệt là mạng Ethernet. Loại cáp này bao gồm hai sợi dây đồng được cách điện và xoắn lại với nhau nhằm giảm nhiễu điện từ.

Có hai dạng chính:

• Cáp UTP (không bọc chống nhiễu) là lựa chọn phổ biến trong các hệ thống mạng cơ bản, dễ lắp đặt và chi phí thấp.
• Cáp STP (có bọc chống nhiễu) có thêm lớp kim loại hoặc màng nhôm bao quanh từng cặp dây, giúp chống nhiễu tốt hơn, phù hợp với môi trường công nghiệp hoặc nơi có nhiều thiết bị điện tử.

Cáp xoắn đôi còn được phân loại theo tiêu chuẩn Cat (Category) như Cat5e, Cat6, Cat6A, Cat7, Cat8… Mỗi loại sẽ hỗ trợ tốc độ truyền tải và băng thông khác nhau, từ 100 Mbps đến 80 Gbps, tùy vào mục đích sử dụng.

Cáp quang

Cáp quang là loại dây mạng LAN hiện đại nhất hiện nay, được cấu tạo từ các sợi thủy tinh siêu mảnh, truyền tín hiệu bằng ánh sáng thay vì điện như cáp đồng.

Ưu điểm của cáp quang nằm ở khả năng truyền dữ liệu với tốc độ rất cao và trên khoảng cách rất xa mà không bị suy hao tín hiệu. Vì vậy, nó được sử dụng rộng rãi trong các hệ thống mạng lớn, trung tâm dữ liệu, hoặc kết nối giữa các tòa nhà.

Cáp quang có hai loại chính:

• Single Mode: Truyền một tia sáng duy nhất, phù hợp cho khoảng cách xa và tốc độ cao.
• Multimode: Truyền nhiều tia sáng cùng lúc, thích hợp cho mạng LAN trong phạm vi ngắn hơn, chi phí thấp hơn.

Kết luận

Mạng LAN là nền tảng thiết yếu cho mọi hệ thống mạng nội bộ, từ gia đình đến doanh nghiệp. Nhờ khả năng kết nối nhanh chóng, chia sẻ tài nguyên hiệu quả và bảo mật cao, LAN giúp nâng cao hiệu suất làm việc và giảm thiểu chi phí vận hành.

Trong hệ thống này, dây cáp mạng đóng vai trò quan trọng trong việc duy trì kết nối ổn định và tốc độ truyền tải dữ liệu. Việc lựa chọn đúng loại cáp – từ cáp xoắn đôi, cáp đồng trục đến cáp quang – sẽ quyết định đến hiệu suất, phạm vi và độ tin cậy của toàn bộ mạng LAN.