Ethernet là gì? Nguyên lý hoạt động và ưu, nhược điểm của Ethernet

Ethernet là một công nghệ truyền thông mạng dùng để kết nối các thiết bị trong cùng một mạng. Công nghệ này đã có từ rất lâu đời, và vẫn được sử dụng phổ biến cho đến ngày nay. Vậy Ethernet là gì cũng như nguyên lý hoạt động của nó. Cùng tìm hiểu bài viết sau để hiểu hơn nhé.

1. Ethernet là gì?

Ethernet là một chuẩn kết nối mạng có dây được phát triển vào những năm 1970 bởi Xerox Corporation. Sau đó, nó đã được tiêu chuẩn hóa và phát triển bởi IEEE (Hội Kỹ sư Điện và Điện tử). Ethernet sử dụng giao thức truyền thông đồng bộ để truyền dữ liệu giữa các thiết bị trong mạng. Dữ liệu được truyền qua các cáp mạng đặc biệt có kích thước chuẩn, tốc độ truyền thông cao và khả năng chống nhiễu tốt. Ethernet có thể được sử dụng để kết nối các thiết bị như máy tính, máy chủ, điểm truy cập không dây và thiết bị mạng khác. Hiện nay, Ethernet được sử dụng rộng rãi trong các mạng máy tính vì tính ổn định, tốc độ truyền dữ liệu cao và khả năng mở rộng linh hoạt.

2. Cổng Ethernet là gì?

Mỗi thiết bị kết nối vào mạng Ethernet đều phải có ít nhất một cổng Ethernet. Cổng Ethernet là một cổng mạng vật lý được thiết kế để kết nối thiết bị vào mạng Ethernet thông qua cáp mạng.

Cổng Ethernet thường có hình chữ nhật, và các đầu cắm cáp mạng được gắn vào từ bên trên hoặc bên dưới của cổng. Mỗi cổng Ethernet thường có khả năng hỗ trợ tốc độ truyền thông khác nhau, từ 10 Mbps  đến 100 Gbps. Tốc độ truyền thông của cổng Ethernet phụ thuộc vào loại cáp mà nó sử dụng và các yếu tố khác như khoảng cách giữa hai thiết bị kết nối.

Các cổng Ethernet cho phép các thiết bị kết nối vào mạng Ethernet để truyền và nhận dữ liệu, cũng như thực hiện các chức năng như bảo mật và kiểm soát lưu lượng mạng. Chúng cũng được sử dụng để kết nối các thiết bị mạng khác nhau như máy tính, máy chủ, switch, router, modem, và các thiết bị mạng IoT.

3. Nguyên lý hoạt động của Ethernet là gì?

Nguyên lý hoạt động của Ethernet trong mạng là sử dụng phương pháp CSMA/CD để quản lý việc truyền thông. Khi một thiết bị muốn gửi dữ liệu đến thiết bị khác, nó sẽ kiểm tra xem có bất kỳ thiết bị nào khác đang truyền hay không. Nếu không có, thiết bị sẽ tiếp tục gửi dữ liệu đi.

Tuy nhiên, nếu hai hoặc nhiều thiết bị cùng muốn gửi dữ liệu đến cùng một thiết bị đích, sẽ xảy ra va chạm. Trong trường hợp này, các thiết bị sẽ ngừng gửi dữ liệu và đợi một khoảng thời gian ngẫu nhiên trước khi thử lại. Khi thiết bị gửi dữ liệu, nó sẽ theo dõi các tín hiệu phản hồi từ thiết bị đích để đảm bảo rằng dữ liệu đã được nhận thành công.

Phương pháp CSMA/CD là phương pháp truy cập chia sẻ phổ biến nhất trong mạng Ethernet và nó được sử dụng trên các mạng LAN cáp đồng trục hoặc cáp xoắn đôi. Khi có nhiều thiết bị cùng truyền dữ liệu, phương pháp CSMA/CD giúp đảm bảo rằng các thiết bị sử dụng kênh truyền mạng một cách hiệu quả và tránh xảy ra va chạm dữ liệu.

4. Ưu điểm và nhược điểm của Ethernet

Ưu điểm

• Tốc độ truyền thông cao: Ethernet có khả năng hỗ trợ tốc độ truyền thông lên đến 100 Gbps, vượt xa các công nghệ truyền thông mạng khác.
• Độ tin cậy cao: Ethernet sử dụng các cáp mạng chất lượng cao, giúp tránh được những vấn đề liên quan đến nhiễu và suy hao tín hiệu.
• Phù hợp với các ứng dụng đòi hỏi băng thông cao: Ethernet thường được sử dụng để kết nối các máy tính trong các trung tâm dữ liệu hoặc mạng LAN (Local Area Network) yêu cầu băng thông cao.

Nhược điểm

• Khó thiết lập và cài đặt: Cài đặt một mạng Ethernet khá phức tạp và đòi hỏi người dùng có kiến thức chuyên môn.
• Giới hạn khoảng cách truyền thông: Ethernet chỉ hoạt động hiệu quả khi các thiết bị được kết nối trong khoảng cách nhất định. Khi khoảng cách truyền thông quá xa, tín hiệu sẽ bị suy giảm và không đảm bảo băng thông cao.

5. So sánh Ethernet và WiFi

Ethernet là mạng có dây, trong khi WiFi là mạng không dây. Tuy nhiên, vẫn có những điểm cần lưu ý khi so sánh hai công nghệ này:

• Độ tin cậy: Ethernet có độ tin cậy cao hơn do sử dụng cáp mạng chất lượng cao, trong khi WiFi dễ bị ảnh hưởng bởi những tác động từ môi trường xung quanh.
• Tốc độ truyền thông: Ethernet có tốc độ truyền thông cao hơn so với WiFi, tuy nhiên WiFi có tính linh hoạt cao hơn trong việc di chuyển giữa các vị trí khác nhau và kết nối nhiều thiết bị cùng lúc.
• An toàn: Ethernet được coi là mạng an toàn hơn do không bị dễ dàng hack hay tấn công từ bên ngoài, trong khi WiFi có nguy cơ bị tấn công từ các kẻ xâm nhập.

6. Các loại cáp Ethernet phổ biến

Có nhiều loại cáp mạng Ethernet được sử dụng hiện nay, tùy thuộc vào mục đích sử dụng và khoảng cách truyền thông:

• Cáp Cat5: Loại cáp này được sử dụng phổ biến để kết nối các thiết bị trong mạng LAN. Tốc độ tối đa của cáp Cat5 là 100Mbps và khoảng cách truyền thông tối đa là 100 mét.
• Cáp Cat5e: Đây là phiên bản nâng cấp của cáp Cat5, có khả năng hỗ trợ tốc độ truyền thông lên đến 1 Gbps. Khoảng cách truyền thông tối đa của cáp Cat5e là 100 mét.
• Cáp Cat6: Loại cáp này có khả năng hỗ trợ tốc độ truyền thông lên đến 10 Gbps. Khoảng cách truyền thông tối đa của cáp Cat6 là 55 mét.
• Cáp Cat7: Đây là phiên bản nâng cấp của cáp Cat6, có khả năng hỗ trợ tốc độ truyền thông lên đến 40 Gbps. Khoảng cách truyền thông tối đa của cáp Cat7 là 100 mét.

Lời kết

Đến đây chắc hẳn bạn đã hiểu được Ethernet là gì? Ethernet là một trong những công nghệ truyền thông mạng có dây phổ biến và được sử dụng rộng rãi. Với độ tin cậy cao, tốc độ truyền thông nhanh và khả năng chống nhiễu tốt, Ethernet luôn là lựa chọn hàng đầu cho các ứng dụng đòi hỏi băng thông cao. Tuy nhiên, việc cài đặt và thiết lập mạng Ethernet có thể gặp phải một số khó khăn, đòi hỏi người dùng có kiến thức chuyên môn để thực hiện.