Node mạng ( network node ) Là Gì ?

Mạng máy tính là gì?

Mạng máy tính là một hệ thống gồm các máy tính và thiết bị tính toán được kết nối thông qua các liên kết truyền thông. Các giao thức mạng xác định cách thông tin được gửi và nhận. Mạng có thể được xác định theo vị trí địa lý, giao thức sử dụng, sắp xếp vật lý của các thành phần mạng và mục đích của chúng.

Mạng máy tính có thể chia thành hai loại:

• Vật lý: là một mạng thực sự gồm cáp và các thiết bị gửi dữ liệu qua lại. 
• Logic: là các phần mềm của mạng vật lý. Chúng được xây dựng trên cơ sở của mạng vật lý.

Việc xây dựng mạng máy tính giúp người dùng chia sẻ dữ liệu và các tài nguyên giữa các thiết bị. Internet là một ví dụ về mạng máy tính. Nó bao gồm nhiều mạng máy tính nhỏ hơn. Mạng máy tính làm cho việc như truyền phát video, mạng xã hội và mạng đám mây trở nên khả thi.

Một node mạng là một điểm kết nối trong mạng truyền thông. Mỗi node là một điểm cuối cho việc truyền hoặc phân phối dữ liệu. Các node có khả năng được lập trình hoặc thiết kế để nhận biết, xử lý và chuyển tiếp dữ liệu đến các node mạng khác.

Node mạng là gì và node mạng nằm ở đâu?

Node mạng là một điểm kết nối trong mạng truyền thông. Mỗi node là một điểm cuối cho việc truyền hoặc phân phối dữ liệu. Các node được lập trình hoặc thiết kế để nhận biết, xử lý và chuyển tiếp dữ liệu đến các node mạng khác.

Vai trò của node mạng

Như đã đề cập, mỗi nút nằm tại một điểm trên mạng, nơi đó nó gửi, nhận, lưu trữ hoặc tạo thông tin. Nhiệm vụ của nó là truyền dữ liệu để liên lạc với các nút khác trong mạng.

Đối với mạng máy tính, các Node mạng có thể là máy tính, máy chủ, máy in, thiết bị mạng(Modem, Router, Switch,…). Nó sẽ nhận được truyền từ các nút khác và chuyển tiếp chúng tới nút khác nữa. Mỗi nút lại kiểm tra nhận dạng (ví dụ như địa chỉ IP) để cấp quyền truy cập.

Các node mạng được kết nối với nhau bằng các liên kết mạng. Các liên kết mạng có thể là cáp quang, kết nối không dây hoặc cả hai.

Node mạng hoạt động như thế nào?

Khi một node mạng cần gửi dữ liệu đến node khác, nó sẽ đóng gói dữ liệu vào một đơn vị được gọi là gói tin. Mỗi gói tin chứa các thông tin sau:

• Địa chỉ nguồn: Đây là địa chỉ của node mạng gửi dữ liệu.
• Địa chỉ đích: Đây là địa chỉ của node mạng nhận dữ liệu.
• Tiêu đề: Tiêu đề chứa thông tin về gói tin, bao gồm loại dữ liệu trong gói tin.
• Dữ liệu: Đây là dữ liệu thực tế cần được gửi.

Node mạng sẽ sử dụng giao thức mạng để gửi gói tin đến node đích. Giao thức mạng là một tập hợp các quy tắc và hướng dẫn xác định cách thức dữ liệu được truyền đi. Một số giao thức mạng phổ biến như:

• TCP (Transmission Control Protocol): TCP là một giao thức định hướng kết nối, được sử dụng để truyền dữ liệu một cách đáng tin cậy giữa các node mạng.
• UDP (User Datagram Protocol): UDP là một giao thức không định hướng kết nối, được sử dụng để truyền dữ liệu một cách không đáng tin cậy giữa các node mạng.
• IP (Internet Protocol): IP là một giao thức lớp mạng, được sử dụng để định tuyến dữ liệu qua mạng.

Giao thức mạng sẽ hướng dẫn node mạng cách đóng gói dữ liệu, cách gửi gói tin và cách xử lý các lỗi có thể xảy ra. Khi một node mạng nhận được gói tin, nó sẽ sử dụng giao thức mạng để giải nén gói tin và trích xuất dữ liệu.

Có những loại node mạng nào?

Node mạng được phân loại chủ yếu theo hai các sau đây:

Theo loại mạng

Mạng truyền dữ liệu: Các nút mạng vật lý là những thiết bị nằm giữa thiết bị đầu cuối (DTE) và các mạch truyền, thực hiện việc mã hóa, tạo xung, chuyển đổi tín hiệu. Các nút mạng này bao gồm bộ chuyển mạch, modem, bridges, hubs, máy in, máy chủ, máy trạm, router,…

Mạng Internet: Hầu hết các nút mạng Internet đều là máy chủ được xác định qua địa chỉ IP. Tuy nhiên, một số thiết bị liên kết dữ liệu (ví dụ mạng LAN cục bộ) không có địa chỉ IP thì được coi như mạng LAN chứ không phải máy chủ hay nút mạng.

Mạng viễn thông: Các nút mạng viễn thông có thể là tổng đài công cộng, cá nhân hoặc máy tính cung cấp dịch vụ mạng. Chúng bao gồm bộ điều khiển của trạm gốc điều khiển các trạm khác. Trong đó, các trạm cơ sở không được coi là nút.

Hệ thống mạng cáp: Các nút mạng cáp sử dụng cáp để kết nối tới doanh nghiệp, gia đình trong cùng vị trí địa lý. Mỗi nút sợi quang mô tả số lượng khách hàng mà nó có thể phục vụ.

Theo cấu trúc liên kết mạng

Một cách khác để phân loại các node là phân loại theo cấu trúc liên kết mạng. Một số cấu trúc mạng phổ biến bao gồm:

Mạng hình sao (Star Topology): Tất cả các node mạng được kết nối với một thiết bị trung tâm được gọi là bộ định tuyến. Bộ định tuyến chịu trách nhiệm chuyển tiếp dữ liệu giữa các nút mạng.

Mạng hình vòng (Ring Topology): Các nút mạng được kết nối với nhau thành một vòng. Dữ liệu được truyền theo một hướng quanh vòng.

Mạng hình bus (Bus Topology): Tất cả các nút mạng được kết nối với một đường truyền duy nhất. Dữ liệu được truyền theo một hướng dọc theo đường truyền.

Mạng hình lưới (Mesh Topology): Mỗi nút mạng được kết nối với một hoặc nhiều nút mạng khác. Điều này cho phép dữ liệu được truyền từ bất kỳ nút mạng nào sang bất kỳ nút mạng nào khác.

Có những ví dụ và ứng dụng của node mạng nào?

Các ví dụ về cách sử dụng node mạng bao gồm các ví dụ sau đây:

Yêu cầu in

Một nhân viên gửi một yêu cầu in từ máy tính đến máy in nằm ở một phần khác của văn phòng. Máy tính của nhân viên là một node trên mạng. Yêu cầu đi qua mạng và qua một loạt các node khác – chẳng hạn như một bộ định tuyến – trên mạng LAN của công ty. Yêu cầu đến máy in, cũng là một node; nó xử lý yêu cầu và hoàn thành công việc in.

Trạm điều khiển trạm cơ sở

Đây là một node trên mạng di động. Nó nhận dữ liệu từ các trạm và điều khiển việc chuyển tiếp dữ liệu giữa các trạm và mạng cố định. Trạm điều khiển trạm cơ sở cũng có thể thực hiện các chức năng bổ sung như kiểm soát công suất và quản lý tài nguyên mạng.

Mạng cảm biến không dây

Các mạng cảm biến không dây sử dụng nhiều node nhỏ gọi là cảm biến để thu thập dữ liệu từ môi trường xung quanh. Các node này có thể gửi dữ liệu trực tiếp cho nhau hoặc thông qua một node cầu nối. Dữ liệu có thể được chuyển đến một trạm cơ sở hoặc một hệ thống quản lý để phân tích và sử dụng.

Mạng blockchain

Mạng blockchain là một mạng phân tán trong đó mỗi node đóng vai trò là một máy tính trong mạng. Các node cùng nhau xác nhận và xử lý các giao dịch. Các node này cũng giữ bản sao của blockchain, một hồ sơ công khai và bất biến về các giao dịch.

Mạng IoT

Mạng IoT (Internet of Things) là một mạng lưới các thiết bị kỹ thuật số và cảm biến được kết nối với nhau, cho phép truyền thông và trao đổi dữ liệu. Các node trong mạng IoT bao gồm các thiết bị như cảm biến, bộ điều khiển, máy tính nhúng và thiết bị thông minh. Các node này làm việc cùng nhau để thu thập dữ liệu, xử lý thông tin và điều khiển các thiết bị khác nhau.

Trong mỗi ví dụ trên, node mạng đóng vai trò quan trọng trong việc truyền thông, xử lý và chuyển tiếp dữ liệu trong mạng máy tính.