Việc truyền dữ liệu diễn ra thông qua phương tiện truyền dẫn là gì?

Phương tiện truyền thông(Media)

Việc truyền dữ liệu diễn ra thông qua phương tiện truyền dẫn là gì?

Phương tiện là các yếu tố vật lý kết nối các thiết bị mạng. Phương tiện truyền thông mang tín hiệu điện từ đại diện cho dữ liệu. Tùy thuộc vào phương tiện, tín hiệu điện từ có thể được dẫn hướng, như trong dây dẫn và cáp quang, hoặc có thể được lan truyền, giống như trong truyền dẫn không dây, chẳng hạn như WiFi, điện thoại di động và vệ tinh. Các phương tiện khác nhau có các đặc điểm khác nhau và việc lựa chọn phương tiện thích hợp nhất sẽ tùy thuộc vào hoàn cảnh, chẳng hạn như môi trường sử dụng phương tiện, khoảng cách cần được bao phủ, nguồn tài chính sẵn có, v.v. Ví dụ, đối với một đoàn làm phim làm việc trên sa mạc, kết nối vệ tinh (phương tiện không khí) có thể là lựa chọn khả dụng duy nhất.

Việc kết nối phương tiện có dây với các thiết bị mạng được giảm bớt đáng kể nhờ việc sử dụng các đầu nối . Đầu nối là một phích cắm, được gắn vào mỗi đầu của cáp. Loại đầu nối phổ biến nhất trên mạng LAN là đầu cắm trông giống như đầu nối điện thoại tương tự. Nó được gọi là đầu nối jack-45 (RJ-45) đã đăng ký.

Để có thể kết nối phương tiện kết nối thiết bị với mạng, các thiết bị sử dụng thẻ giao diện mạng (NIC). Phương tiện truyền thông "cắm" trực tiếp vào NIC. Các NIC dịch dữ liệu được thiết bị tạo ra thành một định dạng có thể được truyền qua phương tiện. NIC được sử dụng trên mạng LAN còn được gọi là bộ điều hợp mạng LAN. Thiết bị cuối được sử dụng trong mạng LAN thường đi kèm với một số loại NIC được cài đặt, chẳng hạn như NIC không dây và NIC Ethernet. Các NIC trên mạng LAN được xác định duy nhất bởi một địa chỉ MAC. Địa chỉ MAC được nhà sản xuất NIC mã hóa cứng hoặc "ghi vào". Các NIC được sử dụng để giao tiếp với WAN được gọi là thẻ giao diện WAN (WIC) và chúng sử dụng các liên kết nối tiếp để kết nối với WAN.

Dịch vụ mạng (Network Services)

Các dịch vụ trong mạng bao gồm phần mềm và quy trình triển khai các ứng dụng mạng phổ biến, chẳng hạn như email và web, cũng bao gồm các quy trình ít rõ ràng hơn được thực hiện trên mạng, tất cả đều tạo ra dữ liệu và xác định cách dữ liệu được di chuyển qua mạng.

Các công ty thường tập trung dữ liệu và ứng dụng quan trọng trong kinh doanh vào các vị trí trung tâm được gọi là trung tâm dữ liệu. Các trung tâm dữ liệu này có thể bao gồm bộ định tuyến, bộ chuyển mạch, tường lửa, hệ thống lưu trữ, máy chủ và bộ điều khiển phân phối ứng dụng. Tương tự như tập trung vào trung tâm dữ liệu, tài nguyên máy tính cũng có thể được tập trung ngoài cơ sở dưới dạng đám mây(cloud) . Các đám mây có thể là riêng tư, công khai hoặc hỗn hợp và tổng hợp các tài nguyên máy tính, lưu trữ, mạng và ứng dụng ở các vị trí trung tâm. Tài nguyên điện toán đám mây có thể định cấu hình và chia sẻ giữa nhiều người dùng cuối. Các tài nguyên luôn sẵn có một cách minh bạch, bất kể người dùng nhập cảnh (máy tính cá nhân ở nhà, máy tính văn phòng tại nơi làm việc, điện thoại thông minh hoặc máy tính bảng, hoặc máy tính trong khuôn viên trường học). Dữ liệu do người dùng lưu trữ có sẵn bất cứ khi nào người dùng được kết nối với đám mây.

Đặc điểm của mạng (Characteristics of a Network)

Khi bạn mua điện thoại di động hoặc PC, danh sách thông số kỹ thuật cho bạn biết các đặc điểm quan trọng của thiết bị, cũng như các đặc điểm cụ thể của mạng giúp mô tả hiệu suất và cấu trúc của nó. Khi bạn hiểu ý nghĩa của từng đặc tính của mạng, bạn có thể hiểu rõ hơn về cách mạng được thiết kế, cách mạng hoạt động và những khía cạnh nào bạn có thể cần điều chỉnh để đáp ứng kỳ vọng của người dùng.

Bạn có thể mô tả chất lượng và tính năng của mạng bằng cách xem xét các đặc điểm sau:

  • Cấu trúc liên kết: Cấu trúc liên kết mạng là sự sắp xếp các phần tử của nó. Cấu trúc liên kết cung cấp thông tin chi tiết về các kết nối vật lý và luồng dữ liệu giữa các thiết bị. Trong một mạng được thiết kế cẩn thận, các luồng dữ liệu được tối ưu hóa và mạng hoạt động như mong muốn.

  • Tốc độ bit hoặc Băng thông: Tốc độ bit là thước đo tốc độ dữ liệu tính bằng bit trên giây của một liên kết nhất định trong mạng. Đơn vị của tốc độ bit là bit trên giây (bps). Thước đo này thường được gọi là băng thông, hoặc tốc độ trong cấu hình thiết bị, đôi khi được coi là tốc độ. Tuy nhiên, vấn đề không phải là tốc độ 1 bit được truyền qua một liên kết - mà được xác định bởi các đặc tính vật lý của môi trường truyền tín hiệu - mà là số bit được truyền trong một giây. Tốc độ bit liên kết thường gặp ngày nay là một và 10 Gigabit mỗi giây (1 hoặc 10 tỷ bit mỗi giây). Các liên kết 100 Gbps cũng không phải là hiếm.

  • Tính khả dụng: Tính khả dụng cho biết thời gian một mạng có thể truy cập và hoạt động. Tính khả dụng được biểu thị bằng phần trăm thời gian mạng hoạt động. Tỷ lệ phần trăm này được tính bằng tỷ số giữa thời gian tính bằng phút mà mạng thực sự khả dụng và tổng số phút trong một khoảng thời gian đã thỏa thuận, nhân với 100. Nói cách khác, tính khả dụng có thể là tỷ số giữa thời gian hoạt động và tổng thời gian, được biểu thị theo tỷ lệ phần trăm. Để đảm bảo tính sẵn sàng cao, mạng phải được thiết kế để hạn chế ảnh hưởng của sự cố và cho phép khôi phục nhanh chóng khi sự cố xảy ra. Thiết kế tính sẵn sàng cao thường kết hợp khả năng dự phòng . Thiết kế dự phòng bao gồm các phần tử phụ, đóng vai trò là bản sao lưu cho các phần tử chính và tiếp quản chức năng nếu phần tử chính bị lỗi. Ví dụ bao gồm các liên kết, thành phần và thiết bị dự phòng.

  • Độ tin cậy: Độ tin cậy cho biết mạng hoạt động tốt như thế nào. Nó xem xét khả năng của một mạng hoạt động mà không có sự cố và với hiệu suất dự kiến ​​trong một khoảng thời gian xác định. Nói cách khác, nó cho bạn biết bạn có thể tin tưởng vào mạng để hoạt động như bạn mong đợi. Để một mạng đáng tin cậy, cần xem xét độ tin cậy của tất cả các thành phần của nó. Mạng có độ tin cậy cao luôn sẵn sàng, nhưng mạng có độ khả dụng cao có thể không có độ tin cậy cao — các thành phần của nó có thể hoạt động, nhưng ở mức hiệu suất thấp hơn. Một thước đo độ tin cậy phổ biến là thời gian trung bình giữa các lần hỏng hóc (MTBF), được tính bằng tỷ số giữa tổng thời gian phục vụ và số lần hỏng hóc, trong đó việc không đáp ứng mức hiệu suất yêu cầu được coi là lỗi. Việc chọn các thành phần dự phòng có độ tin cậy cao trong thiết kế mạng làm tăng cả tính khả dụng và độ tin cậy.

Ví dụ: hãy xem xét một thiết bị mạng khởi động lại mỗi giờ. Quá trình khởi động lại mất 5 phút, sau đó thiết bị sẽ hoạt động như mong đợi. Hình này cho thấy các tính toán về tính khả dụng và độ tin cậy.

Phần trăm khả dụng trong khoảng thời gian một ngày có thể được tính như sau:

Việc truyền dữ liệu diễn ra thông qua phương tiện truyền dẫn là gì?

  • Khả năng mở rộng: Khả năng mở rộng cho biết mạng có thể đáp ứng nhiều người dùng hơn và các yêu cầu truyền dữ liệu dễ dàng như thế nào mà không ảnh hưởng đến hiệu suất mạng hiện tại. Nếu bạn chỉ thiết kế và tối ưu hóa một mạng cho các yêu cầu hiện tại, thì việc đáp ứng các nhu cầu mới có thể rất tốn kém và khó khăn khi mạng phát triển.

  • Bảo mật: Bảo mật cho bạn biết mạng được bảo vệ tốt như thế nào khỏi các mối đe dọa tiềm ẩn. Cả cơ sở hạ tầng mạng và thông tin được truyền qua mạng phải được bảo mật. Chủ đề an ninh là quan trọng, và các kỹ thuật và thực hành quốc phòng không ngừng phát triển. Bạn nên xem xét bảo mật bất cứ khi nào bạn thực hiện các hành động ảnh hưởng đến mạng.

  • Chất lượng dịch vụ (QoS): QoS(Quality of Service) bao gồm các công cụ, cơ chế và kiến ​​trúc cho phép bạn kiểm soát cách thức và thời điểm tài nguyên mạng được các ứng dụng sử dụng. QoS đặc biệt quan trọng để ưu tiên lưu lượng khi mạng bị tắc nghẽn.

  • Chi phí: Chi phí cho biết chi phí chung cho việc mua ban đầu của các thành phần mạng và bất kỳ chi phí nào liên quan đến việc lắp đặt và bảo trì liên tục các thành phần này.

  • Ảo hóa: Theo truyền thống, các dịch vụ và chức năng mạng chỉ được cung cấp thông qua phần cứng. Ảo hóa mạng tạo ra một giải pháp phần mềm mô phỏng các dịch vụ và chức năng mạng. Ảo hóa giải quyết rất nhiều thách thức về mạng trong các mạng ngày nay , giúp các tổ chức tự động hóa và cung cấp mạng từ một điểm quản lý trung tâm.

Những đặc điểm và thuộc tính này cung cấp một phương tiện để so sánh các giải pháp mạng khác nhau.

Trần Phan Thanh Danh


Thông tin khác

Môi trường truyền dẫn là gì? Các loại môi trường truyền dẫn? Các môi trường truyền dẫn thông dụng hiện nay?

Môi trường truyền dẫn là môi trường giữa các thiết bị có kết nối với nhau. Là đặc trưng của các mạng máy tính kết nối với những đặc điểm của môi trường. Mang đến những phương tiện vật lý và cho phép truyền tải tín hiệu. Hiện nay, với các nghiên cứu cùng ứng dụng khoa học ngày càng cao, việc sử dụng môi trường truyền dẫn cũng mang đến đặc điểm khác biệt. Khi mà các thiết bị hay chất liệu đặc biệt được sử dụng trong truyền dẫn và truyền tải tín hiệu. Các mạng máy tính có thể hoạt động hiệu quả hơn.

Luật sư tư vấn pháp luật miễn phí qua điện thoại 24/7: 1900.6568

1. Môi trường truyền dẫn là gì?

Môi trường truyền dẫn là môi trường xung quanh mạng máy tính. Khi đó, với đặc điểm của môi trường có thể mang đến kết nối cho mạng máy tính. Thông qua các kết nối vật lý với các vật dụng được thực hiện có tính chất đặc biệt. Nhờ vậy mà cho phép khả năng truyền tải tín hiệu giữa các thiết bị. Phục vụ cho các nhu cầu trong kết nối giữa các máy tính khác nhau. Đi đến đồng bộ cũng như chia sẻ dữ liệu được thuận lợi hơn.

Trong môi trường truyền dẫn, mạng máy tính đóng vai trò của những thiết bị cần kết nối. Trong khi các phương tiện truyền dẫn cần thiết được mang vào nhằm thực hiện chức năng trong truyền dẫn. Các phương tiện vật lý này có đặc điểm cũng như yêu cầu khác nhau. Đảm bảo cho khả năng truyền các tín hiệu điện tử từ máy tính này sang máy tính khác. Hình thành nên mạng máy tính với những kết nối chung. Cuối cùng là phản ánh một môi trường với những phản ánh của tính chất truyền dẫn.

Đây là một thành tựu mang đến hiệu quả cho tin học. Từ đó giải quyết cho rất nhiều nhu cầu khác nhau của con người. Đặc biệt khi một hệ thống có tính chất tổ chức cần thiết kết nối với các mạng máy tính. Thực hiện các công việc với tính đồng bộ. Các tín hiệu điện tử biểu diễn các giá trị dữ liệu theo dạng các xung nhị phân (bật/tắt). Với các phương tiện vật lý được sử dụng, mang đến các tác động gắn kết cần thiết. Từ đó giúp các tín hiệu truyền thông giữa các máy tính và các thiết bị là các dạng sóng điện từ trải dài từ tần số radio đến tần số hồng ngoại.

Trong mạng máy tính, sóng điện từ với các mức độ khác nhau đảm bảo nhu cầu và khả năng khác nhau trong tính ứng dụng.

Các dạng sóng điện từ. 

Các sóng tần số radio. Thường được dùng để phát tín hiệu LAN. Mang đến các tính chất phản ánh và khả năng phủ sóng. Các tần số này có thể được dùng với cáp xoắn đôi, cáp đồng trục hoặc thông qua việc truyền phủ sóng radio.

Sóng viba (microware). Thường dùng truyền thông tập trung giữa hai điểm hoặc giữa các trạm mặt đất và các vệ tinh. Tính chất truyền sóng và giữ kết nối tốt để mang đến sự truyền thông tin hiệu quả hơn. Ví dụ như mạng điện thoại cellular.

Tia hồng ngoại. Thường dùng cho các kiểu truyền thông qua mạng trên các khoảng cách tương đối ngắn. Phạm vi được phản ánh với những hiệu quả và hạn chế nhất định. Có thể phát được sóng giữa hai điểm hoặc từ một điểm phủ sóng cho nhiều trạm thu. Tính ứng dụng cũng được thể hiện. Chúng ta có thể truyền tia hồng ngoại và các tần số ánh sáng cao hơn thông qua cáp quang.

Các đặc tính cơ bản khi xem xét một môi trường truyền dẫn:

– Chi phí. Phản ánh gắn liền với nhu cầu có cần thiết hay không. Đặc biệt khi thực hiện các hoạt động trong đầu tư, kinh doanh. Đây cũng là chi phí doanh nghiệp cần thiết điều chỉnh để mang đến các hiệu quả hoạt động.

– Yêu cầu cài đặt. Nhu cầu và nguồn cung trên thị trường. Như thực hiện vì kinh doanh, hay nhu cầu sử dụng riêng lẻ. Tính chất của mức độ kết nối thể hiện với phạm vi như thế nào.

– Độ bảo mật. Cũng là yêu cầu cần thiết khi chất lượng sử dụng có thể bị ảnh hưởng.

Trong đó, các phản ánh được thể hiện với tính chất và nhu cầu sử dụng:

Băng tầng cơ sở (baseband): dành toàn bộ băng thông cho một kênh truyền.

Băng tầng mở rộng (broadband):cho phép nhiều kênh truyền chia sẻ một phương tiện truyền dẫn (chia sẻ băng thông).

Độ suy giảm (attenuation): Tín hiệu khi phản ánh trên phương tiện truyền dẫn có tính chất suy yếu nhất định. Nó có thể chịu ảnh hưởng của giới hạn với chiều dài dây cáp với đường chuyền quá xa. Nhà thiết kế cần tính toán hợp lý để đảm bảo hiệu suất của môi trường và tín hiệu truyền dẫn.

Các dạng truyền dẫn.

Đơn công (Simplex): Tính chất đơn phản ảnh một vai trò nhất định. Theo tính chất một chiều thu hoặc phát. Theo đó, vai trò và các khả năng thực hiện có thể dành cho thiết bị phát tín hiệu. Hoặc chỉ có khả năng nhận vào tín hiệu được phát đến. Truyền hình là một ví dụ của kiểu truyền dẫn này.

Bán song công (Half-Duplex): Tính chất bán song vừa đảm bảo cho tính chất phát và thu tín hiệu. Tuy nhiên, nó mang tính chất hoặc là thiết bị phát, hoặc là thiết bị thu ở một thời điểm cụ thể. Đồng nghĩa với việc không có khả năng đồng thời phát và thu tín hiệu ở thời điểm cụ thể đó. Các vai trò được phản ánh tốt hơn đơn công. Bộ đàm là thiết bị hoạt động ở kiểu truyền dẫn này.

Song công (Full-Duplex): Phản ánh tốt nhất khả năng phát và thu tín hiệu. Khi đồng thời tại một thời điểm, thiết bị có thể vừa phát vừa thu. Điện thoại là một minh họa cho kiểu truyền dẫn này.

2. Các loại môi trường truyền dẫn:

Môi trường truyền có chức năng truyền các tín hiệu có mang các bit thông tin. Phản ánh với ba môi trường cụ thể. Được phân loại phụ thuộc vào tính chất của hình thức, chất liệu và cách thức mang đến truyền dẫn tín hiệu.

2.1. Cáp đồng (wire):

Cáp đồng có nhiều loại, với các ứng dụng và chức năng đảm bảo. Hiện nay, có hai loại cáp đang được sử dụng nhiều là cáp xoắn đôi và cáp đồng trục.

Cáp xoắn đôi (twisted pair): được sử dụng rộng rãi trong mạng LAN và mạng điện thoại (telephone). Bao gồm một hoặc nhiều cặp cáp màu có ruột đồng. Được bảo vệ bằng lớp cách điện bên ngoài nhằm bảo vệ và xoắn lại với nhau thành từng cặp. Cáp xoắn đôi được dùng nhiều là cáp UTP. Mục đích của việc xoắn đôi từng cặp là để chống phát xạ nhiễu điện từ.

Cáp đồng trục (coaxial cable): được sử dụng phổ biến trong lĩnh vực truyền hình. Là một lõi dẫn điện được bọc lại bởi một lớp điện môi không dẫn điện, chung quanh quấn thêm một lớp bện kim loại, ngoài cùng lại có vỏ bọc cách điện. Tính chất đồng trục được thể hiện ở cách thức tạo ra. Từ đồng trục đến từ việc tất cả các lớp cáp đều dùng chung một trục hình học.

2.2. Cáp quang (fiber optic):

Cáp quang có hai loại chính:

Với các tính chất phân loại phản ánh khả năng truyền dẫn tín hiệu. Trong đó bao gồm đa mode (multi-mode) và đơn mode (single-mode).

– Đa mode sử dụng cho truyền tải tín hiệu trong khoảng cách ngắn. Với các ứng dụng quan tâm và phù hợp về khoảng cách đặt các thiết bị trong phạm vi cho phép.

– Đơn mode sử dụng cho truyền tải tín hiệu ở khoảng cách xa hàng trăm km. Như trong mạng điện thoại, mạng truyền hình cáp.

Trong đó:

– Core: Trung tâm phản chiếu của sợi quang nơi ánh sáng đi.

– Cladding: Vật chất quang bên ngoài bao bọc lõi mà phản xạ ánh sáng trở lại vào lõi.

– Sheath: Lớp phủ  bảo vệ.

– Jacket: lớp phủ bảo vệ.

Lý thuyết về cáp quang. 

Cáp quang có cấu tạo đặc biệt, với tính chất khai thác trong khả năng phản xạ ánh sáng. Tức là thông qua những ứng dụng vật lý để đảm bảo tính chất của tín hiệu được truyền dẫn hiệu quả trong mạng.Thực hiện thông qua sử dụng sợi thủy tinh hoặc plastic đã được tinh chế để truyền các tín hiệu ánh sáng. Sợi quang được tráng một lớp lót nhằm phản chiếu tốt các tín hiệu. Khi đó, cách thức để mang đến truyền dẫn tín hiệu phản ánh với nguyên lý hoạt động dưới đây.

Khi chiếu ánh sáng từ Nguồn sáng (có thể là laser, LED), môi trường khác nhau sẽ xảy ra hiện tượng phản xạ. Tia sáng sẽ được phản xạ toàn phần liên tục tại phần tiếp xúc của hai môi trường, cho đến khi tới được đích. Các điều chỉnh là nghiên cứu giúp cho các tia sáng phản xạ được tiếp nhận. Tại đích tia sáng sẽ được tiếp nhận bởi Bộ cảm ứng quang.

Cáp quang có thể truyền dữ liệu ở tốc độ cao, đi xa, không bị nhiễu, không bị nghe trộm. Nhiều lợi ích được phản ánh do tính chất điều chỉnh giúp cho toàn bộ tia sáng được tiếp nhận. Các tính chất suy giảm về hiệu quả được hạn chế. Tín hiệu trên đường truyền bị suy giảm rất ít, đảm bảo cho các nhu cầu sử dụng.

2.3. Không dây (wireless):

Đây là môi trường truyền dẫn hiện đại và tiện ích nhất. Khi việc tiếp nhận hay kết nối giữa các nguồn phát, thu không cần ràng buộc trực tiếp qua dây dẫn trực tiếp. Môi trường truyền không dây quảng bá tín hiệu truyền của mình ra toàn bộ không gian xung quanh thiết bị phát. Tất cả các thiết bị thu nằm trong vùng phủ sóng đều có thể nhận được tín hiệu. Đảm bảo cho nhiều thiết bị có thể kết nối tín hiệu một cách hiệu quả. Tuy nhiên, cần đảm bảo các tần số của tín hiệu khác nhau. Nếu hai tín hiệu cùng tần số hoặc tần số gần nhau sẽ gây ra hiện tượng nhiễu (interfere) tại thiết bị nhận.

Ứng dụng phổ biến nhất với bộ phát WiFi trong sử dụng phổ biến hiện nay.

Mỗi quốc gia đều có các quy định để quản lý việc sử dụng các dải tần sóng điện từ. Ví dụ: dải tần nào dùng cho truyền hình, phát thanh, vệ tinh, hàng không, WiFi… Từ đó có thể mang đến những hiệu quả tốt nhất cho truyền phát tín hiệu ở những lĩnh vực khác biệt. Tránh các ảnh hưởng nhiễu hay làm ảnh hưởng đến chức năng hoạt động của thiết bị.