Ethernet là gì? Ưu nhược điểm của Ethernet và các loại cáp Ethernet phổ biến

Nếu bạn là người sử dụng thiết bị công nghệ như PC, laptop, TV,… thì chắc hẳn bạn sẽ biết đến hoặc nghe về Ethernet. Bài viết này sẽ chia sẻ tổng quan về Ethernet là gì, các loại Ethernet hiện có cũng công dụng mà nó mang đến. Cùng theo dõi nhé!

Ethernet là gì?

Ethernet là công nghệ truyền thống để kết nối các thiết bị trong mạng cục bộ có dây (LAN) hoặc mạng diện rộng (WAN). Nó cho phép các thiết bị giao tiếp với nhau thông qua một giao thức. Giao thức này là một tập hợp các quy tắc hoặc ngôn ngữ mạng chung.

So với công nghệ mạng LAN không dây (WLAN), Ethernet thường ít bị gián đoạn hơn. Nó cũng có thể cung cấp mức độ kiểm soát và bảo mật mạng cao hơn so với công nghệ không dây vì các thiết bị phải được kết nối vật lý bằng hệ thống cáp. Điều này khiến người ngoài khó truy cập dữ liệu mạng hoặc chiếm đoạt băng thông cho các thiết bị không hoạt động. Đây cũng là lý do khiến Ethernet được các doanh nghiệp và các game thủ sử dụng cho hệ thống PC của họ.

Cổng Ethernet là gì?

Cổng Ethernet là lỗ để cắm cáp Ethernet trên các thiết bị mạng máy tính. Mục đích của chúng là kết nối phần cứng mạng có dây trong mạng Ethernet LAN, mạng MAN hoặc mạng WAN. Cổng Ethernet nằm ở mặt sau của máy tính, ở mặt sau hay mặt bên của laptop. Router, hub và modem cũng có thể có vài cổng Ethernet để cung cấp kết nối có dây cho nhiều thiết bị trên mạng.

Cách thức hoạt động của Ethernet

Giao thức Ethernet sử dụng cả 2 Layer là Layer 1 (lớp vật lý) và Layer 2 (lớp liên kết dữ liệu) trên mô hình Open Systems Interconnection (OSI), hay còn gọi là mô hình tham chiếu kết nối các hệ thống mở.

Ethernet xác định hai đơn vị truyền: packet (gói) và khung frame (khung). Frame gồm trọng tải dữ liệu được truyền và các phần sau:

• Địa chỉ MAC của cả người gửi và người nhận
• virtual LAN (VLAN) tagging (VLAN gắn thẻ) và thông tin chất lượng dịch vụ (QoS)
• Các thông tin sửa lỗi để phát hiện sự cố đường truyền.

Mỗi frame được bao bọc trong một gói chứa nhiều byte thông tin để thiết lập kết nối và đánh dấu nơi bắt đầu của khung frame.

Ethernet ban đầu chạy trên cáp đồng trục (coaxial cables). Ethernet sơ khai kết nối nhiều thiết bị thành các phân đoạn mạng thông qua các hub. Thiết bị Layer 1 chịu trách nhiệm vận chuyển dữ liệu mạng và sử dụng cấu trúc liên kết chuỗi hoặc cấu trúc hình sao. Hiện tại, một mạng LAN Ethernet điển hình sử dụng các loại cáp xoắn đôi (twisted-pair cables) hoặc cáp quang đặc biệt (fiber optic cabling). 

Nếu hai thiết bị chia sẻ một Hub cố gắng truyền dữ liệu cùng một lúc, các gói có thể va chạm nhau và tạo ra các vấn đề kết nối. Để giảm bớt tình trạng va chạm kỹ thuật số này, IEEE đã phát triển giao thức CSMA/CD. Giao thức này cho phép các thiết bị kiểm tra xem một đường truyền có đang được sử dụng hay không trước khi bắt đầu truyền dữ liệu mới.

Sau đó, các Hub Ethernet phần lớn đã nhường chỗ cho các thiết bị chuyển mạch mạng. Bởi vì một Hub không thể phân biệt giữa các điểm trên một phân đoạn mạng, nó không thể gửi dữ liệu trực tiếp từ điểm A đến điểm B. Thay vào đó, bất cứ khi nào thiết bị mạng gửi một đường truyền thông qua một cổng đầu vào, Hub sẽ sao chép dữ liệu và phân phối dữ liệu đó cho tất cả các cổng đầu ra có sẵn.

Ngược lại, một bộ chuyển mạch chỉ cần gửi lưu lượng dành cho thiết bị của nó tới bất kỳ cổng cụ thể chứ không phải gửi bản sao của tất cả các đường truyền trên phân đoạn mạng. Do đó nó sẽ cải thiện tính bảo mật và hiệu quả.

Giống như các loại mạng khác, các máy tính liên quan phải có một card giao diện mạng (NIC) để kết nối với Ethernet.

Tại sao Ethernet được sử dụng phổ biến?

Đối với các tổ chức sử dụng mạng cục bộ như văn phòng công ty, khuôn viên trường học và bệnh viện, Ethernet được tin dùng vì tốc độ cao, bảo mật tốt và độ tin cậy cao.

Ethernet ban đầu trở nên phổ biến vì giá thành không quá đắt. Khi công nghệ mạng tiên tiến, Ethernet có khả năng phát triển và cung cấp mức hiệu suất cao hơn, đảm bảo sự phổ biến bền vững của nó. Trong suốt quá trình phát triển của mình, Ethernet cũng duy trì khả năng tương thích ngược.

Thông lượng ban đầu của Ethernet chỉ đạt 10 megabit/giây. Sau đó nó đã tăng gấp 10 lần lên 100 Mbps vào giữa những năm 1990. Viện IEEE đã tiếp tục tăng hiệu suất với các bản cập nhật liên tiếp. Các phiên bản hiện tại của Ethernet có thể hỗ trợ hoạt động lên đến 400 gigabit / giây (Gbps).

Ưu điểm và nhược điểm của Ethernet

Ethernet mang lại nhiều lợi ích cho người dùng. Đó là lý do tại sao nó trở nên phổ biến như vậy. Và dĩ nhiên, nó cũng tồn tại một số nhược điểm.

Ưu điểm của Ethernet

• Chi phí tương đối thấp
• Khả năng tương thích ngược
• Chất lượng truyền dữ liệu tốt
• Tốc độ truyền dữ liệu cao
• Đáng tin cậy và bảo mật dữ liệu vì có thể sử dụng tường lửa thông thường

Nhược điểm của Ethernet

• Chỉ dành cho các mạng nhỏ với khoảng cách ngắn
• khó di chuyển
• Sử dụng cáp dài hơn có thể tạo ra nhiễu xuyên âm
• Khó khăn trong việc bảo trì và khắc phục sự cố
• Tốn kém chi phí lắp đặt đối với các doanh nghiệp lớn vì hệ thống lúc này sẽ cần modem, tường lửa, máy chủ, switch chuyển mạch và các thiết bị nâng cao khác.

So sánh Ethernet WiFi

WiFi là loại kết nối mạng phổ biến nhất. WiFi không giống như các loại kết nối có dây như Ethernet. Nó không yêu cầu cáp vật lý để kết nối. Thay vào đó, dữ liệu được truyền qua tín hiệu không dây.

Sự khác biệt giữa kết nối Ethernet và WiFi

Kết nối Ethernet:

• Truyền dữ liệu qua cáp
• Tín di động bị hạn chế vì cần có cáp vật lý
• Tốc độ cao, độ tin cậy và bảo mật cao hơn WiFi
• Độ trễ thấp hơn và quá trình cài đặt phức tạp hơn so với WiFi
• Không yêu cầu mã hóa dữ liệu

Kết nối WiFi

• Truyền dữ liệu qua tín hiệu không dây thay vì qua cáp
• Tính di động cao vì không cần cáp
• Tốc độ không nhanh như Ethernet tuy nhiên đáng tin cậy và an toàn như Ethernet
• Thuận tiện hơn khi người dùng có thể kết nối internet từ mọi nơi
• Tốc độ không nhất quán, WiFi dễ bị nhiễu tín hiệu
• Yêu cầu mã hóa dữ liệu
• Độ trễ cao hơn Ethernet; và quá trình cài đặt đơn giản hơn.

Các loại cáp Ethernet thông dụng

Dưới đây là một số loại cáp Ethernet đang được sử dụng:

• Cáp CAT5E: có khả năng truyền tín hiệu lên đến 1000 Mbps giúp người dùng thoải mái sử dụng. Ngoài ra, nó còn ít bị nhiễm chéo, đảm bảo tốc độ mạng luôn mượt mà, ổn định.
• Cáp CAT6: tương tự như cáp CAT5E. Tuy nhiên, CAT6 còn có một số điểm nổi bật hơn như băng thông lên đến 250 MHz, gấp 2.5 lần so với CAT5E.
• Cáp CAT6A: Là cáp hiện đại nhất hiện nay, với các đặc điểm nổi trội như hạn chế nhiễu sóng nhờ trang bị vỏ bọc dày bên ngoài. Cap CAT6A có băng thông đạt 500 MHz gấp đôi CAT6. Đặc biệt là CAT6A hỗ trợ truyền tín hiệu 1000 Mbps ở khoảng cách 100m.

Lời kết

Vừa rồi là tất tần tật các thông tin về Ethernet. Hy vọng qua bài viết, bạn đọc có thể hình dung được Ethernet là gì, hoạt động thế nào cũng như những ưu nhược điểm mà nó mang lại. Và đừng quên nghiên cứu thật kỹ về loại cáp Ethernet phù hợp trước khi quyết định sử dụng nhé!

Fanpage: FPT – Thiết Bị Mạng

Hỗ Trợ Kỹ Thuật: 028-7300-2222

Số máy lẻ (Ext): 89777 Hoặc 8654