Mạng máy tính có nhiều dạng: Mạng gia đình, mạng doanh nghiệp và Internet là ba ví dụ phổ biến. Thiết bị có thể sử dụng bất kỳ phương pháp nào khác nhau để kết nối với các mạng này (và các loại khác). Ba loại kết nối mạng cơ bản tồn tại:
- Kết nối điểm-điểm cho phép một thiết bị giao tiếp trực tiếp với chính xác một thiết bị khác. Ví dụ, hai điện thoại có thể ghép nối với nhau để trao đổi thông tin liên lạc hoặc hình ảnh.
- Kết nối phát / phát đa hướng cho phép thiết bị gửi một tin nhắn ra mạng và có bản sao của tin nhắn đó được gửi tới nhiều người nhận
- Kết nối đa điểm cho phép một thiết bị kết nối trực tiếp và gửi tin nhắn tới nhiều thiết bị song song.
Không phải tất cả các công nghệ mạng đều hỗ trợ tất cả các loại kết nối. Các liên kết Ethernet , ví dụ, hỗ trợ phát sóng, nhưng IPv6 thì không. Các phần bên dưới mô tả các loại kết nối khác nhau thường được sử dụng trên các mạng hiện nay.
Internet băng rộng cố định
Thuật ngữ băng thông rộng có thể có nghĩa là nhiều thứ, nhưng nhiều người tiêu dùng kết hợp nó với khái niệm về dịch vụ Internet tốc độ cao được cài đặt tại một địa điểm cụ thể. Mạng riêng trong nhà, trường học, doanh nghiệp và các tổ chức khác thường liên kết với Internet thông qua băng rộng cố định.
Lịch sử và sử dụng chung: Nhiều trường đại học, chính phủ và các tổ chức tư nhân đã tạo ra những phần quan trọng của Internet trong những năm 1970 và 1980. Các kết nối gia đình với Internet đã trở nên phổ biến nhanh chóng trong những năm 1990 với sự nổi lên của World Wide Web (WWW) . Các dịch vụ Internet băng thông rộng cố định trở thành cố định vững chắc như một tiêu chuẩn cho các ngôi nhà dân cư ở các nước phát triển trong những năm 2000, với tốc độ ngày càng tăng. Trong khi đó, các nhà cung cấp điểm phát sóng Wi-Fi quốc gia đã bắt đầu hỗ trợ một mạng lưới băng thông rộng cố định về mặt địa lý phân tán trên các địa điểm để các thuê bao của họ sử dụng. Khác - Ai đã tạo Internet?
Công nghệ chủ chốt: Công nghệ Mạng Số (ISDN) tích hợp hỗ trợ truy cập thoại và dữ liệu đồng thời qua đường dây điện thoại mà không yêu cầu sử dụng modem. Đây là ví dụ đầu tiên về dịch vụ truy cập Internet tốc độ cao (liên quan đến các lựa chọn thay thế có sẵn) trên thị trường tiêu dùng. ISDN không đạt được sự phổ biến rộng rãi do sự cạnh tranh từ các dịch vụ Internet cáp thuê bao kỹ thuật số (DSL) cao cấp. Bên cạnh những tùy chọn này liên quan đến cáp, băng rộng không dây cố định (không bị nhầm lẫn với các dịch vụ băng rộng di động) dựa trên các máy phát vô tuyến vi sóng. Truyền thông tháp-tháp trên mạng di động cũng đủ điều kiện như một loại hệ thống băng rộng không dây cố định.
Các vấn đề: Các cài đặt băng rộng cố định được gắn vào một vị trí vật lý và không di động. Do chi phí cơ sở hạ tầng, sự sẵn có của các dịch vụ Internet này đôi khi bị giới hạn ở các thành phố và vùng ngoại ô (mặc dù các hệ thống không dây cố định hoạt động khá tốt ở các vùng nông thôn). Cạnh tranh từ các dịch vụ Internet di động làm tăng áp lực đối với các nhà cung cấp băng rộng cố định để tiếp tục cải thiện mạng lưới của họ và giảm chi phí.
Internet di động
Thuật ngữ “Internet di động” đề cập đến một số loại dịch vụ Internet có thể được truy cập thông qua kết nối không dây từ nhiều địa điểm khác nhau.
Lịch sử và sử dụng chung: Các dịch vụ vệ tinh được tạo ra vào cuối những năm 1990 và 2000 như là một sự thay thế tốc độ cao hơn cho Internet dial-up truyền thống. Trong khi các dịch vụ này không thể cạnh tranh với hiệu suất cao của các giải pháp băng rộng cố định mới hơn, họ vẫn tiếp tục phục vụ một số thị trường nông thôn thiếu các lựa chọn giá cả phải chăng khác. Các mạng truyền thông di động ban đầu quá chậm để hỗ trợ lưu lượng dữ liệu Internet và được thiết kế chủ yếu cho giọng nói, nhưng với những cải tiến trong thế hệ mới đã trở thành lựa chọn Internet di động hàng đầu cho nhiều người.
Các công nghệ chủ chốt: Mạng di động sử dụng nhiều giao thức truyền thông khác nhau trong các gia đình chuẩn 3GG 4G và (tương lai) 5G .
Các vấn đề: Hiệu suất của các kết nối Internet di động trong lịch sử thấp hơn so với các dịch vụ băng rộng cố định và chi phí của nó cũng cao hơn. Với những cải tiến lớn về hiệu suất và chi phí trong những năm gần đây, Internet di động đã trở nên ngày càng phải chăng và là một giải pháp thay thế khả thi cho băng rộng cố định.
Mạng riêng ảo (VPN)
Mạng riêng ảo (VPN) bao gồm phần cứng, phần mềm và kết nối cần thiết để hỗ trợ truyền thông mạng máy chủ-máy khách được bảo vệ thông qua cơ sở hạ tầng mạng công cộng thông qua một phương thức gọi là đường hầm.
Lịch sử và sử dụng phổ biến: VPN phát triển phổ biến trong những năm 1990 với sự gia tăng của Internet và mạng tốc độ cao. Các doanh nghiệp lớn hơn cài đặt các VPN riêng cho nhân viên của họ để sử dụng như một giải pháp truy cập từ xa - kết nối với mạng nội bộ của công ty từ nhà hoặc trong khi đi du lịch để truy cập email và các ứng dụng kinh doanh riêng khác. Các dịch vụ VPN công cộng tăng cường quyền riêng tư trực tuyến của kết nối cá nhân với các nhà cung cấp dịch vụ Internet cũng tiếp tục được sử dụng rộng rãi. Chẳng hạn, các dịch vụ “VPN quốc tế” cho phép người đăng ký điều hướng Internet thông qua các máy chủ ở các quốc gia khác nhau, bỏ qua các hạn chế định vị địa lý mà một số trang web trực tuyến thực hiện.
Các công nghệ chủ chốt: Microsoft Windows đã sử dụng giao thức Point to Point Tunneling Protocol (PPTP) làm giải pháp VPN chính của nó. Các môi trường khác đã áp dụng các chuẩn bảo mật Giao thức Internet (Ipsec) và Giao thức Đường hầm Lớp 2 (L2TP).
Sự cố: Mạng riêng ảo yêu cầu thiết lập đặc biệt ở phía máy khách. Cài đặt kết nối khác nhau giữa các loại VPN khác nhau và phải được cấu hình đúng để mạng hoạt động. Nỗ lực thất bại trong việc thực hiện kết nối VPN hoặc kết nối đột ngột giảm, khá phổ biến và khó khắc phục.
Mạng quay số
Kết nối mạng quay số cho phép truyền thông TCP / IP qua các đường dây điện thoại thông thường.
Lịch sử và sử dụng chung: Mạng quay số là hình thức truy cập Internet chính cho gia đình vào những năm 1990 và đầu những năm 2000. Một số doanh nghiệp cũng thiết lập các máy chủ truy cập từ xa riêng cho phép nhân viên của họ truy cập vào mạng nội bộ của công ty từ Internet
Công nghệ chủ chốt: Các thiết bị trên mạng quay số sử dụng các modem tương tự gọi số điện thoại được chỉ định để thực hiện kết nối và gửi hoặc nhận tin nhắn. Giao thức X.25 đôi khi được sử dụng để truyền dữ liệu từ các kết nối quay số qua các khoảng cách dài, chẳng hạn như đối với các hệ thống xử lý thẻ tín dụng hoặc máy rút tiền.
Sự cố: Dial-up cung cấp số lượng băng thông mạng rất hạn chế. Ví dụ, các modem analog, đầu ra ở tốc độ dữ liệu tối đa là 56 Kbps . Nó đã được thay thế bằng Internet băng thông rộng cho Internet gia đình và dần dần được loại bỏ trong các tập quán khác.
Mạng cục bộ (LAN)
Mọi người kết nối mạng máy tính với mạng LAN nhiều hơn bất kỳ loại kết nối mạng nào khác. Mạng cục bộ bao gồm một bộ sưu tập các thiết bị nằm gần nhau (chẳng hạn như trong nhà hoặc tòa nhà văn phòng) được kết nối với thiết bị mạng chia sẻ (như bộ định tuyến băng thông rộng hoặc thiết bị chuyển mạch mạng ) mà các thiết bị sử dụng để giao tiếp với nhau và với các mạng bên ngoài.
Lịch sử và sử dụng chung: Mạng cục bộ (có dây và / hoặc không dây) trở nên cực kỳ phổ biến trong những năm 2000 với sự phát triển của mạng gia đình. Các trường đại học và doanh nghiệp sử dụng mạng có dây thậm chí sớm hơn.
Công nghệ chủ chốt: Hầu hết các mạng LAN có dây hiện đại đều sử dụng Ethernet trong khi các mạng nội bộ không dây thường sử dụng Wi-Fi . Các mạng có dây cũ hơn sử dụng Ethernet nhưng cũng có một số lựa chọn thay thế bao gồm Token Ring và FDDI .
Các vấn đề: Quản lý mạng LAN có thể khó khăn vì chúng là các mạng mục đích chung được thiết kế để hỗ trợ kết hợp các thiết bị và cấu hình thiết bị khác nhau (bao gồm các hệ điều hành hoặc chuẩn giao diện mạng khác nhau). Bởi vì các công nghệ hỗ trợ mạng LAN chỉ hoạt động trong khoảng cách giới hạn, nên việc liên lạc giữa các mạng LAN đòi hỏi phải có thêm thiết bị định tuyến và nỗ lực quản lý.
Mạng trực tiếp
Các kết nối mạng chuyên dụng giữa hai thiết bị (mà không có thiết bị nào khác có thể chia sẻ) cũng được gọi là kết nối trực tiếp. Các mạng trực tiếp khác với các mạng ngang hàng trong các mạng ngang hàng đó chứa số lượng thiết bị lớn hơn trong đó có nhiều kết nối điểm-điểm có thể được thực hiện.
Lịch sử và sử dụng phổ biến: Các thiết bị đầu cuối của người dùng cuối được kết nối với máy tính lớn thông qua các đường nối tiếp chuyên dụng. Windows PC cũng hỗ trợ kết nối cáp trực tiếp, thường được sử dụng để chuyển các tập tin. Trên mạng không dây, mọi người thường thực hiện kết nối trực tiếp giữa hai điện thoại (hoặc điện thoại và thiết bị đồng bộ) để trao đổi ảnh và phim, nâng cấp ứng dụng hoặc chơi trò chơi.
Các công nghệ chủ chốt: Cổng nối tiếp và cáp cổng song song hỗ trợ các kết nối có dây trực tiếp cơ bản theo truyền thống, mặc dù chúng giảm đi rất nhiều trong việc sử dụng các tiêu chuẩn mới hơn như USB . Một số máy tính xách tay cũ cung cấp cổng hồng ngoại không dây cho các kết nối trực tiếp giữa các mô hình hỗ trợ các thông số kỹ thuật của IrDA. Bluetooth nổi lên như là tiêu chuẩn chính cho việc ghép nối điện thoại không dây do chi phí thấp và tiêu thụ điện năng thấp.
Vấn đề: Làm cho các kết nối trực tiếp trên một khoảng cách dài hơn là khó khăn. Các công nghệ không dây chính thống, đặc biệt, yêu cầu các thiết bị phải được giữ gần nhau (Bluetooth), hoặc trên một tầm nhìn không bị cản trở (hồng ngoại).