Tìm hiểu mạng LAN là gì? Cách hoạt động của hệ thống mạng cục bộ

Mạng LAN thường được biết đến là hệ thống kết nối các thiết bị, người dùng có thể chia sẻ dữ liệu, in ấn và truy cập Internet nhanh chóng và ổn định. Vậy mạng LAN là gì, gồm các kiểu kết nối mạng LAN nào và khác gì so với mạng WAN hay mạng MAN? Bài viết sẽ giúp bạn hiểu rõ để chọn giải pháp phù hợp.

1. Giải đáp mạng LAN là gì?

Mạng LAN (Local Area Network) hay mạng cục bộ là hệ thống kết nối các thiết bị như máy tính, laptop, máy in, smartphone,… trong một phạm vi nhỏ như nhà ở, văn phòng, trường học hoặc tòa nhà. Kết nối này được triển khai thông qua cáp Ethernet hoặc Wi-Fi.

Nhờ mạng LAN, các thiết bị có thể chia sẻ dữ liệu, truy cập chung tài nguyên (máy in, ổ lưu trữ, máy chủ nội bộ) và giao tiếp với nhau dễ dàng mà không cần cắm dây trực tiếp giữa từng thiết bị.

Bên cạnh đó, mạng LAN còn hỗ trợ truy cập Internet ổn định với tốc độ cao (100Mbps đến 10Gbps), giúp công việc, học tập và quản lý trong gia đình hoặc doanh nghiệp diễn ra hiệu quả, nhanh chóng và đồng bộ hơn.

Mạng LAN là gì? Đây là hệ thống kết nối các thiết bị trong phạm vi nhỏ.

2. Các kiểu kết nối mạng LAN là gì?

Mạng LAN có thể kết nối các thiết bị với nhau bằng nhiều công nghệ khác nhau, tùy theo nhu cầu về tốc độ, khoảng cách và số lượng thiết bị. Hiện nay, có ba phương thức phổ biến là cáp mạng Ethernet, kết nối không dây Wireless LAN (WLAN) và cáp quang Optical LAN. Cụ thể:

2.1. Truyền tải qua cáp mạng Ethernet

Cáp mạng Ethernet (CAT5, CAT6, CAT7) cho phép các thiết bị trong mạng LAN truyền tải dữ liệu trực tiếp qua dây cáp. Tốc độ truyền tải thường từ 1Gbps đến 10Gbps, rất ổn định cho các thiết bị trong phạm vi khoảng cách tối đa 100 mét.

Công nghệ này phù hợp với mạng LAN tại gia đình, văn phòng, trường học hoặc doanh nghiệp nhỏ, nơi số lượng thiết bị không quá lớn và khoảng cách giữa các nút mạng gần nhau.

2.2. Truyền tải không dây Wireless LAN (WLAN)

Wireless LAN (WLAN) là một trong các kiểu kết nối mạng LAN sử dụng sóng Wi-Fi để kết nối các thiết bị trong mạng LAN mà không cần dây cáp. Ưu điểm là linh hoạt, dễ mở rộng, cho phép nhiều thiết bị kết nối đồng thời trong cùng một không gian.

Tuy nhiên, chất lượng truyền tải có thể bị ảnh hưởng bởi tường, vật dụng kim loại hoặc các sóng tín hiệu khác. Công nghệ này thường được áp dụng trong nhà ở, quán cà phê, khu vực công cộng. 

2.3. Truyền tải qua cáp quang (Optical LAN)

Cáp quang truyền dữ liệu bằng tín hiệu ánh sáng, giúp giảm suy hao và mang lại tốc độ truyền tải cực cao, ổn định hơn Ethernet. Optical LAN lý tưởng cho mạng LAN quy mô lớn, trung tâm dữ liệu hoặc doanh nghiệp cần kết nối nhiều thiết bị ở khoảng cách xa.

3. Ưu và nhược điểm của mạng LAN là gì?

Cùng tìm hiểu ưu và nhược điểm của mạng LAN ngay dưới đây:

3.1. Ưu điểm

Mạng LAN có ưu điểm là chia sẻ tài nguyên và phần mềm dễ dàng, tốc độ truyền tải cao, kiểm soát đơn giản,... 

• Chia sẻ tài nguyên: Các máy tính trong mạng có thể dùng chung các thiết bị ngoại vi đắt tiền như máy in, máy scan hay ổ cứng dung lượng lớn. Điều này giúp doanh nghiệp tiết kiệm đáng kể ngân sách đầu tư phần cứng cho từng cá nhân.
• Chia sẻ phần mềm: Thay vì phải cài đặt riêng lẻ, một bản quyền phần mềm có thể được chia sẻ và sử dụng đồng thời bởi nhiều máy trạm trong mạng, giúp đơn giản hóa quá trình quản lý bản quyền và cài đặt.
• Tốc độ truyền cao: Mạng LAN cung cấp băng thông nội bộ rất lớn, cho phép truyền tải các tập tin dung lượng lớn giữa các máy tính kết nối gần như tức thì mà không phụ thuộc vào tốc độ Internet bên ngoài.
• Kiểm soát dễ dàng: Quản trị viên có thể giám sát, phân quyền và quản lý tập trung toàn bộ các thiết bị trong mạng từ một máy chủ duy nhất, đảm bảo tính kỷ luật và an toàn dữ liệu.
• Tỷ lệ lỗi thấp: Do phạm vi kết nối ngắn và sử dụng các giao thức truyền dẫn ổn định (như cáp Ethernet), dữ liệu truyền trong mạng LAN ít bị suy hao hay nhiễu sóng, đảm bảo tính toàn vẹn cao.
• Chia sẻ Internet: Chỉ cần một đường truyền Internet duy nhất kết nối vào router trung tâm, toàn bộ các máy tính và thiết bị trong mạng LAN đều có thể truy cập mạng, giúp tối ưu hóa chi phí thuê bao hàng tháng.

Mạng LAN chia sẻ Internet cho nhiều thiết bị.

• Dữ liệu tập trung: Dữ liệu người dùng có thể được lưu trữ tập trung tại một máy chủ (Server) thay vì rải rác ở từng máy cá nhân, giúp việc sao lưu (backup) an toàn hơn và nhân viên có thể truy cập dữ liệu của mình từ bất kỳ máy nào.
• Giao tiếp hiệu quả: Các thành viên trong mạng có thể gửi tin nhắn, trao đổi dữ liệu trực tiếp với nhau qua các ứng dụng nội bộ một cách nhanh chóng và bảo mật mà không cần kết nối Internet.
• Tăng năng suất: Nhờ khả năng truy xuất dữ liệu nhanh chóng và quy trình làm việc cộng tác mượt mà, thời gian chết được giảm thiểu tối đa, từ đó nâng cao hiệu suất làm việc chung của cả tập thể.
• Chi phí thấp: Việc thiết lập một mạng LAN cơ bản không đòi hỏi hạ tầng quá phức tạp hay tốn kém, đặc biệt là với sự phổ biến của các thiết bị mạng giá rẻ và hiệu quả hiện nay.
• Cài đặt giao thức đơn giản: Các giao thức bảo mật trong mạng LAN dễ dàng được thiết lập để giám sát và ngăn chặn các truy cập trái phép, giúp bảo vệ người dùng nội bộ khỏi các mối đe dọa an ninh mạng cơ bản.

3.2. Nhược điểm của mạng LAN là gì? 

Bên cạnh các ưu điểm, mạng LAN cũng còn một số hạn chế nhất định như: 

• Phạm vi hạn chế: Mạng LAN bị giới hạn về mặt địa lý, chỉ hoạt động hiệu quả trong không gian hẹp như một văn phòng, tòa nhà hoặc trường học; muốn kết nối xa hơn cần các giải pháp phức tạp hơn (như WAN).
• Quyền riêng tư thấp: Trong môi trường LAN, quản trị viên mạng có quyền truy cập và giám sát dữ liệu cũng như lịch sử hoạt động của từng máy trạm, làm giảm tính riêng tư cá nhân của người sử dụng.
• Bảo trì cao: Hệ thống phần cứng và phần mềm của mạng LAN đòi hỏi phải được kiểm tra, nâng cấp và bảo trì thường xuyên bởi các kỹ thuật viên chuyên nghiệp để tránh sự cố hỏng hóc.
• Hàng đợi in dài: Khi sử dụng chung một máy in qua mạng, việc nhiều người gửi lệnh in cùng lúc có thể gây ra tình trạng tắc nghẽn, buộc người dùng phải chờ đợi lâu để nhận tài liệu.
• Bảo mật thấp (nguy cơ lây lan): Nếu một máy tính trong mạng LAN bị nhiễm virus, mã độc có thể lây lan rất nhanh sang toàn bộ các máy khác trong hệ thống, đòi hỏi phải có tường lửa và phần mềm diệt virus đồng bộ.
• Hiệu suất suy giảm: Băng thông là hữu hạn, nên khi số lượng người dùng truy cập đồng thời tăng lên quá cao, tốc độ truyền tải chung của toàn mạng có thể bị chậm đi đáng kể.
• Thiết lập phức tạp: Đối với các mạng LAN quy mô lớn, việc thiết kế kiến trúc, đi dây và cấu hình thiết bị đòi hỏi kiến thức chuyên môn sâu và thời gian triển khai lâu dài.

4. Cần chuẩn bị những thiết bị gì để thiết lập mạng LAN?

Để xây dựng một hệ thống mạng LAN ổn định và hiệu quả, bạn cần chuẩn bị những thiết bị cơ bản sau:

• Modem: Chuyển đổi tín hiệu từ nhà cung cấp Internet sang dữ liệu mà các thiết bị trong mạng LAN có thể sử dụng.
• Router: Trung tâm quản lý kết nối, phân phối dữ liệu từ modem tới các thiết bị trong mạng LAN và kết nối ra Internet.
• Switch: Liên kết nhiều thiết bị trong mạng LAN, giúp dữ liệu di chuyển nhanh và ổn định giữa các máy tính, máy in và thiết bị khác.
• Hub: Gửi tín hiệu từ một thiết bị đến tất cả các thiết bị khác trong mạng, thích hợp cho các mạng nhỏ.
• Access Point (AP): Cho phép các thiết bị kết nối không dây tham gia vào mạng LAN, mở rộng phạm vi phủ sóng Wi-Fi.

Thiết bị phát Wi-Fi mở rộng mạng LAN.

• NAS (Network Attached Storage): Lưu trữ dữ liệu tập trung, giúp tất cả thiết bị truy cập thông tin một cách dễ dàng.
• Cáp Ethernet: Đường truyền vật lý giữa các thiết bị trong mạng LAN, đảm bảo tốc độ cao và độ ổn định.

Dây dẫn truyền dữ liệu trong mạng LAN.

• Repeater: Kéo dài tín hiệu mạng không dây, giúp mạng LAN phủ sóng rộng hơn, giảm vùng chết WiFi.
• Máy tính và máy in: Thiết bị đầu cuối sử dụng mạng LAN để truy cập dữ liệu, chia sẻ tài nguyên và thực hiện các tác vụ văn phòng.

Ngoài ra, tùy vào nhu cầu sử dụng, bạn có thể bổ sung:

• Server: Trung tâm lưu trữ và quản lý dữ liệu, hỗ trợ các ứng dụng doanh nghiệp hoặc lưu trữ tập trung.
• Thiết bị IoT: Các thiết bị thông minh trong nhà hoặc văn phòng có thể kết nối mạng LAN để điều khiển và tự động hóa.

Để tối ưu hóa hệ thống mạng LAN tại nhà hoặc văn phòng, bạn có thể lắp mạng FPT với đường truyền nhanh, ổn định và hỗ trợ đầy đủ thiết bị kết nối.

5. So sánh giữa mạng LAN và các mạng khác

Cùng so sánh giữa mạng LAN và các mạng khác như mạng WAN, mạng MAN ngay dưới đây: 

5.1. Bảng so sánh giữa mạng LAN và mạng WAN

Khi tìm hiểu về mạng máy tính, nhiều người thắc mắc mạng LAN khác gì so với mạng WAN.

Cả hai đều dùng để kết nối các thiết bị, chia sẻ dữ liệu và tài nguyên, nhưng phạm vi, tốc độ và cách triển khai có sự khác biệt rõ rệt. Dưới đây là bảng tổng hợp chi tiết tiêu chí mạng LAN và mạng WAN:

Điểm tương đồng là LAN và WAN đều dùng các nút mạng (DCE và DTE), áp dụng giao thức TCP/IP và có thể bảo mật bằng tường lửa, mã hóa hoặc kiểm soát truy cập, giúp dữ liệu được truyền tải an toàn.

LAN cho phạm vi nhỏ, WAN cho phạm vi rộng.

5.2. Bảng so sánh giữa mạng LAN và mạng MAN

Mạng LAN và MAN đều phục vụ việc kết nối thiết bị và chia sẻ dữ liệu, nhưng phạm vi và mục đích sử dụng khác nhau. Cùng xem bảng so sánh chi tiết để hiểu rõ điểm khác biệt giữa hai loại mạng này:

Mạng LAN là giải pháp kết nối hiệu quả cho các không gian nhỏ như văn phòng, trường học hay gia đình, giúp chia sẻ dữ liệu, tài nguyên và cải thiện hiệu suất làm việc. Qua các kiểu kết nối như Ethernet, Wireless LAN (WLAN) hay Optical LAN, người dùng có thể lựa chọn phương thức phù hợp với nhu cầu và quy mô sử dụng. So với các mạng khác như WAN hay MAN, mạng LAN có ưu điểm về tốc độ, chi phí và khả năng quản lý đơn giản, nhưng hạn chế về phạm vi kết nối.