Mạng máy tính là một hệ thống kết nối hai hoặc nhiều thiết bị điện toán với nhau để truyền tải và chia sẻ thông tin. Các thiết bị điện toán bao gồm mọi thứ từ điện thoại di động cho đến máy chủ. Những thiết bị này được kết nối bằng dây như cáp quang, hoặc không dây.
Mạng máy tính đầu tiên, ARPANET, được tạo ra vào cuối thập niên 1960, do Bộ Quốc Phòng Mỹ tài trợ. Các nhà nghiên cứu chính phủ sử dụng nó để chia sẻ thông tin, bởi máy tính lúc bấy giờ quá lớn và rất khó di chuyển. Ngày nay, thế giới xoay quanh internet, một mạng lưới gồm các mạng nhỏ kết nối hàng tỷ thiết bị trên toàn thế giới. Các tổ chức sử dụng các mạng này để kết nối thiết bị của nhân viên với các tài nguyên dùng chung như máy in.
Một ví dụ của mạng máy tính quy mô lớn là các hệ thống giám sát giao thông đô thị. Những hệ thống này báo cáo với các cơ quan nhà nước và các trung tâm ứng cứu thông tin về luồng giao thông và các biến động giao thông.
Một ví dụ đơn giản hơn là sử dụng phần mềm cộng tác như Google Drive để chia sẻ tài liệu với các đồng nghiệp ở xa. Mỗi khi chúng ta kết nối qua một cuộc gọi video, stream video, chia sẻ tập tin, chat bằng các dịch vụ nhắn tin tức thời, hay đơn thuần là truy cập thứ gì đó trên internet, thì chúng ta đang sử dụng một mạng máy tính.
Mạng máy tính là một nhánh của khoa học máy tính, chuyên nghiên cứu ý tưởng, kiến trúc, xây dựng, bảo trì, và bảo mật của các mạng máy tính. Nó là sự kết hợp của khoa học máy tính, kỹ sư máy tính, và viễn thông.
Một mạng máy tính được cấu thành từ 2 khối cơ bản: node, hay các thiết bị mạng, và các liên kết. Các liên kết kết nối hai hoặc nhiều node với nhau. Cách thức các liên kết này mang thông tin được định nghĩa bởi các giao thức truyền thông. Các đầu cuối truyền thông, hay các thiết bị xuất phát và thiết bị đích, thường được gọi là các cổng.
Các thiết bị mạng, hay node, là các thiết bị điện toán cần được liên kết trong mạng. Một số thiết bị mạng bao gồm:
Liên kết
Liên kết là phương tiện truyền dẫn, có thể thuộc một trong hai loại sau:
Giao thức truyền thông là một tập hợp các quy tắc tuân thủ bởi tất cả các node tham gia vào truyền tải thông tin. Một số giao thức phổ biến bao gồm bộ giao thức internet (TCP/IP), IEEE 802, Ethernet, LAN không dây, và các chuẩn di động. TCP/IP là một mô hình khái niệm nhằm chuẩn hóa hoạt động giao tiếp trong một hệ thống mạng hiện đại. Theo TCP/IP, các liên kết truyền thông bao gồm 4 lớp chức năng:
Hầu hết kiến trúc internet hiện đại dựa trên mô hình TCP/IP, dù rằng mô hình Kết nối các hệ thống mở (OSI) gồm 7 lớp vẫn có ảnh hưởng khá lớn.
IEEE802 là một nhóm các chuẩn IEEE liên quan đến mạng nội bộ (LAN) và mạng khu vực đô thị (MAN). LAN không dây là thành viên nổi tiếng nhất của nhóm IEEE802 và thường được biết đến với tên gọi WLAN hay Wi-Fi.
Dù các node, liên kết, và giao thức cùng nhau tạo nên nền tảng của một hệ thống mạng, một mạng hiện đại không thể tồn tại nếu không có hàng rào phòng thủ. Bảo mật là điều tối quan trọng khi mà lượng dữ liệu lớn chưa từng có đang được tạo ra, di chuyển, và xử lý trên các hệ thống mạng mỗi ngày.
Một số ví dụ về các công cụ phòng thủ mạng là tường lửa, hệ thống phát hiện xâm nhập (IDS), hệ thống ngăn chặn xâm nhập (IPS), kiểm soát truy cập mạng (NAC), các bộ lọc nội dung, máy chủ proxy, các thiết bị chống DDoS, và các bộ cân bằng tải.
Mạng máy tính có thể được phân loại dựa trên nhiều tiêu chí, như phương thức truyền tải, kích cỡ mạng, cấu trúc liên kết, và mục đích. Dựa trên quy mô địa lý, các loại mạng khác nhau bao gồm:
Dựa trên mục đích tổ chức, mạng có thể được phân loại như sau:
Không một ngành công nghiệp nào – giáo dục, bán lẻ, tài chính, công nghệ, chính phủ, hay y tế – có thể tồn tại mà không cần đến các mạng máy tính được thiết kế tỉ mỉ. Tổ chức càng lớn, mạng càng phức tạp. Trước khi nói về việc khởi tạo và triển khai một mạng máy tính, vốn là điều vô cùng khó khăn, dưới đây là một số mục tiêu chính cần xem xét:
Các doanh nghiệp ngày nay trải rộng khắp toàn cầu, với những tài sản quan trọng được chia sẻ cho nhiều phòng ban, khu vực địa lý, và các múi giờ. Khách hàng không còn bị giới hạn ở một khu vực cố định nữa. Một mạng lưới sẽ cho phép mọi người dùng được cấp phép có thể truy xuất dữ liệu và phần cứng.
Nó còn giúp xử lý dữ liệu chung giữa các bộ phận của doanh nghiệp. Ví dụ, phòng tiếp thị phân tích dữ liệu khách hàng và các chu kỳ phát triển sản phẩm, sau đó các lãnh đạo cấp cao hơn có thể dựa vào đó để đưa ra những quyết định quan trọng.
Một mạng lưới đảm bảo tài nguyên doanh nghiệp không bị bỏ phí trong các hệ thống lưu trữ mà có thể tiếp cận từ nhiều vị trí khác nhau. Độ tin cậy cao ở đây ám chỉ việc tài nguyên được cung cấp bởi nhiều bên ủy quyền khác nhau. Các tài nguyên quan trọng phải được lưu trữ trên nhiều máy tính để đảm bảo tính khả dụng trong trường hợp xảy ra biến cố, như hư hỏng phần cứng chẳng hạn.
Khi doanh nghiệp phát triển mạnh hơn, khối lượng công việc của họ cũng tăng theo. Khi một hay nhiều thiết bị xử lý được thêm vào mạng lưới, nó sẽ cải thiện hiệu suất tổng thể của hệ thống và từ đó đáp ứng được những đòi hỏi phát sinh từ quá trình tăng trưởng. Lưu dữ liệu trong các cơ sở dữ liệu được thiết kế kỹ càng có thể cải thiện đáng kể thời gian tìm kiếm và truy xuất.
Các máy tính mainframe cỡ lớn là những khoản đầu tư đắt đỏ, và việc tích hợp thêm các thiết bị xử lý vào hệ thống ở những thời điểm chiến lược sẽ hợp lý hơn so với thông thường. Điều này không chỉ cải thiện hiệu suất mà còn giúp doanh nghiệp tiết kiệm chi phí nữa. Bởi nó cho phép nhân viên truy xuất thông tin trong thời gian ngắn, các mạng lưới máy tính giúp doanh nghiệp tiết kiệm thời gian vận hành và kéo theo đó là chi phí. Hoạt động quản trị mạng tập trung cũng đồng nghĩa doanh nghiệp phải đầu tư ít hơn cho bộ phận IT.
Các thiết bị lưu trữ mạng là “cứu tinh” đối với các nhân viên làm việc với những khối lượng dữ liệu khổng lồ. Ví dụ, mỗi thành viên trong nhóm nghiên cứu dữ liệu không cần không gian lưu trữ riêng biệt cho tất cả số dữ liệu mà họ phân tích.
Các kho lưu trữ tập trung có thể giải quyết được nhu cầu này theo một cách hiệu quả hơn nhiều. Trong bối cảnh các doanh nghiệp phải đối mặt với những lượng dữ liệu khách hàng kỷ lục thường xuyên được ghi vào hệ thống, thì khả năng tăng dung lượng lưu trữ là rất cần thiết.
Các mạng lưới máy tính có tác động lớn đến quá trình hoạt động hàng ngày của một công ty. Nhân viên có thể chia sẻ tập tin, xem công việc của nhau, đồng bộ lịch, và trao đổi ý tưởng hiệu quả hơn. Mọi doanh nghiệp hiện đại đều sử dụng một hệ thống nhắn tin nội bộ như Slack để đảm bảo khả năng trao đổi xuyên suốt. Tuy nhiên, email vẫn là hình thức liên lạc được tin dùng khi giao tiếp với khách hàng, đối tác, và các bên bán hàng.
Các mạng máy tính giúp giảm lỗi xảy ra trong quá trình làm việc bằng cách đảm bảo các bên liên quan có thể thu nhận thông tin từ một nguồn duy nhất, kể cả khi họ xem thông tin đó tại nhiều địa điểm khác nhau. Dữ liệu được sao lưu định kỳ nhằm đảm bảo tính nhất quán và liên tục. Các loại tài liệu khách hàng và nhân viên cũng có thể được chuyển đến một lượng lớn người xem mà không mất quá nhiều công sức.
Các mạng máy tính đặt sự linh hoạt lên hàng đầu, vốn là điều rất quan trọng trong bối cảnh hiện nay khi thảm họa tự nhiên và đại dịch đang lan tràn khắp thế giới. Một mạng lưới bảo mật đảm bảo người dùng có được một con đường an toàn để truy xuất và làm việc với các dữ liệu nhạy cảm kể cả khi họ không ở công ty. Các thiết bị di động đã đăng ký với mạng thậm chí còn cung cấp thêm nhiều lớp xác thực để đảm bảo không kẻ xấu nào có thể truy cập hệ thống.
Quản trị mạng là quy trình cấu hình, giám sát, và phát hiện, sửa lỗi mọi thứ trong một mạng lưới, dù là liên quan đến phần cứng, phần mềm, hay kết nối. 5 mảng chính của quản trị mạng là quản trị lỗi, quản trị cấu hình, quản trị hiệu suất, quản trị bảo mật, và quản trị người dùng.
Các mạng máy tính có thể nhanh chóng rơi vào tình trạng ì ạch nếu không được thiết kế và bảo trì kỹ càng ngay từ đầu. Dưới đây là 5 giải pháp quản trị mạng máy tính hiệu quả:
Cấu trúc liên kết mạng là mẫu hình hay hệ thống cấp bậc mà các node liên kết với nhau. Cấu trúc liên kết có thể tăng tốc, làm chậm, hay thậm chí gây thiệt hại cho mạng lưới tùy theo hạ tầng và yêu cầu của một công ty. Trước khi thiết lập mạng từ con số không, các kiến trúc sư mạng phải lựa chọn cấu trúc liên kết phù hợp. Một số cấu trúc liên kết phổ biến bao gồm:
Ghi nhận thông tin về mạng lưới là điều rất quan trọng, bởi nó là xương sống của hoạt động mạng. Ghi nhận thông tin phải bao gồm:
Bản ghi nhận thông tin phải được kiểm chứng tại những thời điểm định trước, hoặc trong những đợt bảo trì mạng. Nó không chỉ giúp quản trị mạng dễ dàng hơn, mà còn cho phép các đợt kiểm chứng sau này diễn ra nhanh chóng hơn.
Cấu trúc liên kết mạng chỉ là bước đầu tiên để xây dựng được một hệ thống mạng hiệu quả. Để quản trị một mạng có tính khả dụng và độ tin cậy cao, bạn phải dùng các công cụ phù hợp, ở những nơi phù hợp. Chúng bao gồm:
Một đường cơ sở cho phép các admin biết hoạt động bình thường của mạng xét về các mặt lưu lượng, lượt truy cập của người dùng… Khi thiết lập được một đường cơ sở, admin có thể đặt ra các cảnh báo nhằm đánh dấu ngay lập tức những biểu hiện lạ.
Các hành vi được xem là bình thường cần phải được ghi nhận ở cả cấp độ người dùng và tổ chức. Dữ liệu cần để thiết lập đường cơ sở có thể lấy từ bộ định tuyến, bộ chuyển mạch, tường lửa, AP không dây, các chương trình sniffer, và các thiết bị thu thập dữ liệu chuyên dụng.
Tường lửa và các hệ thống ngăn chặn xâm nhập đảm bảo kẻ xấu không thể tiếp cận mạng máy tính. Tuy nhiên, những mối đe dọa từ bên trong cũng là một vấn đề cần giải quyết, đặc biệt khi tội phạm mạng đang nhắm vào những người có quyền truy cập mạng bằng nhiều mưu đồ social engineering khác nhau.
Một trong những biện pháp đối với vấn đề này là sử dụng mô hình quản trị và kiểm soát truy cập ít ưu tiên. Một biện pháp khác là sử dụng các cơ chế xác thực mạnh hơn, như SSO và 2FA. Bên cạnh đó, nhân viên các doanh nghiệp cũng cần được huấn luyện định kỳ kỹ năng đối phó với các nguy cơ bảo mật.
Dù tập trung hợp tác với một đối tác phần cứng là điều bình thường, trong quản trị một hệ thống mạng quy mô lớn, có được hàng loạt công cụ bảo mật mạng đa dạng là điều cần thiết. Bảo mật là một lĩnh vực sôi động và luôn thay đổi. Những cải tiến về phần cứng xuất hiện với tần suất rất cao, và đi kèm với chúng là những nguy cơ bảo mật. Đòi hỏi một đối tác phải luôn biết cách đối phó với mọi nguy cơ mới nhất là điều bất khả thi.
Ngoài ra, các giải pháp phát hiện xâm nhập khác nhau lại sử dụng các thuật toán phát hiện khác nhau. Một tập hợp các công cụ phù hợp sẽ tăng cường bảo mật; tuy nhiên, bạn phải đảm bảo chúng tương thích lẫn nhau và hỗ trợ ghi lại mọi vấn đề diễn ra.
Các mạng doanh nghiệp có thể trở nên rất lớn và cồng kềnh. Chia nhỏ cho phép chúng được phân vào các bộ phận logic hoặc chứng năng, gọi là “vùng”. Chia tách thường được thực hiện bằng switcher, router, và các giải pháp LAN ảo. Một ưu thế của mạng chia tác là giảm được nguy cơ tiềm ẩn từ các cuộc tấn công mạng và ngăn chặn không cho kẻ gian tiếp cận các nguồn tài nguyên.
Log tập trung là chìa khóa để nắm bắt tình hình tổng thể của mạng. Phân tích log có thể giúp nhóm bảo mật đánh dấu những lượt đăng nhập đáng ngờ và các nhóm admin IT phát hiện tình trạng quá tải hệ thống.
Honeypot là các hệ thống riêng biệt, có dữ liệu và các tiến trình, nhưng thực tế lại là ngụy trang trước các mối đe dọa trong và ngoài. Bất kỳ hành động xâm nhập hệ thống này sẽ không gây bất kỳ tổn thất nào đối với dữ liệu thực tế. Honeynet là một phân đoạn mạng giả phục vụ mục đích tương tự. Dù tốn thêm chi phí, nhưng honeypot và honeynet giúp các admin phát hiện những người lạ có âm mưu phá hoại và đưa ra những thay đổi phù hợp.
Các thiết bị mới được định kỳ thêm vào hệ thống, và các thiết bị cũ bị loại bỏ. Người dùng và quyền truy cập của họ cũng thay đổi liên tục. Tất cả cần được tự động hóa để đảm bảo lỗi từ phía con người không thể xảy ra và đảm bảo sự an toàn của cả hệ thống mạng. Tự động hóa phải đi kèm với bảo mật; ví dụ như tự động hóa các biện pháp phòng thủ như chặn địa chỉ IP, ngắt kết nối, và thu thập thông tin bổ sung từ các vụ tấn công.
Mạng máy tính la gì
|
Lợi ích của mạng máy tính | Giáo trình mạng máy tính | Học mạng máy tính |
Phần mềm mạng máy tính là gì | Mục đích của mạng máy tính | Các thành phần của mạng máy tính | Cơ sở mạng máy tính |
Bài liên quan