Ethernet là một trong những công nghệ mạng phổ biến nhất trên thế giới, đóng vai trò nền tảng trong việc kết nối các thiết bị trong mạng cục bộ (LAN) và mạng diện rộng (WAN). Từ các hộ gia đình, văn phòng nhỏ đến các trung tâm dữ liệu lớn, Ethernet đã trở thành tiêu chuẩn vàng cho việc truyền tải dữ liệu. Vậy Ethernet là gì? Cách thức hoạt động của nó ra sao, và tại sao nó lại quan trọng đến vậy? Trong bài viết này, chúng ta sẽ khám phá mọi khía cạnh của Ethernet, từ lịch sử phát triển, tìm hiểu xem Ethernet là gì?, hoạt động như thế nào?. Cùng Lapwififpt24h tìm hiểu chi tiết về các ứng dụng thực tế và xu hướng trong tương lai.
Ethernet là gì?
Ethernet là một công nghệ mạng có dây phổ biến dùng để kết nối các thiết bị trong mạng LAN (Local Area Network), MAN (Metropolitan Area Network) và WAN (Wide Area Network). Ethernet cho phép máy tính, điện thoại, TV, laptop và các thiết bị khác giao tiếp, truyền tải dữ liệu với tốc độ cao, ổn định và bảo mật qua cáp mạng theo chuẩn IEEE 802.3, được chuẩn hóa từ những năm 1980.
| Xem thêm: Tổng đài fpt 24/7
Lịch sử phát triển của Ethernet
Ethernet được phát triển vào những năm 1970 tại Trung tâm Nghiên cứu Palo Alto (PARC) của Xerox bởi Robert Metcalfe và các đồng nghiệp. Động cơ tạo ra Ethernet là để kết nối nhiều máy tính trong công ty Xerox nhằm chia sẻ tài nguyên như máy in laser đầu tiên trên thế giới.
Sự ra đời của Ethernet
Ethernet ra đời vào đầu những năm 1970 tại Trung tâm Nghiên cứu Palo Alto (PARC) của Xerox, do Robert Metcalfe cùng các đồng nghiệp như David Boggs nghiên cứu và phát triển. Mục tiêu ban đầu của Ethernet là để kết nối các máy tính trong công ty Xerox nhằm chia sẻ tài nguyên như máy in laser đầu tiên trên thế giới và tạo mạng cục bộ (LAN) hiệu quả. Ngày 11 tháng 11 năm 1973 được ghi nhận là ngày các máy tính đầu tiên được kết nối qua mạng Ethernet nội bộ kiểu bus với tốc độ khoảng 3 Mbps, bằng cáp đồng trục. Ý tưởng phát triển Ethernet được lấy cảm hứng từ nghiên cứu mạng ALOHAnet và được Robert Metcalfe ghi lại lần đầu trong một mẩu giấy ghi nhớ (memo) vào ngày 22 tháng 5 năm 1973. Tên “Ethernet” xuất phát từ khái niệm “Luminiferous aether” – một phương tiện giả định truyền sóng điện từ khắp nơi trong không gian, tượng trưng cho phương tiện truyền dữ liệu phổ biến và liên tục trong mạng.
Tiêu Chuẩn Hóa Và Phát Triển
Năm 1983, Viện Kỹ sư Điện và Điện tử (IEEE) đã công bố tiêu chuẩn IEEE 802.3, chính thức hóa Ethernet như một giao thức mạng. Kể từ đó, Ethernet đã trải qua nhiều lần nâng cấp để đáp ứng nhu cầu ngày càng cao về tốc độ và hiệu suất:
- 1980s: Ethernet 10Base-T với tốc độ 10 Mbps sử dụng cáp xoắn đôi (twisted pair).
- 1990s: Fast Ethernet (100 Mbps) và Gigabit Ethernet (1 Gbps).
- 2000s: 10 Gigabit Ethernet (10 Gbps) và các tiêu chuẩn cao hơn như 40 Gbps, 100 Gbps.
- Hiện nay: Ethernet 400 Gbps và 800 Gbps đang được phát triển cho các trung tâm dữ liệu lớn.
| Xem thêm: Lắp mạng fpt Quảng Trị
Cách thức hoạt động của Ethernet
Ethernet hoạt động dựa trên hai lớp chính trong mô hình OSI là lớp vật lý (Layer 1) và lớp liên kết dữ liệu (Layer 2). Dữ liệu được truyền qua mạng Ethernet dưới dạng các khung (frame) chứa địa chỉ MAC nguồn và đích, dữ liệu truyền tải, cùng trường kiểm tra lỗi CRC để đảm bảo tính chính xác khi nhận.
Ethernet hoạt động dựa trên hai lớp chính trong mô hình OSI
Ethernet chủ yếu làm việc ở lớp vật lý (Layer 1) và lớp liên kết dữ liệu (Layer 2) trong mô hình OSI. Ở lớp vật lý, nó đảm nhận việc truyền tín hiệu qua dây cáp, còn ở lớp liên kết dữ liệu, nó quản lý việc đóng gói và xử lý dữ liệu thành các khung (frame).
Truyền dữ liệu qua các khung Ethernet
Dữ liệu được đóng gói thành các khung Ethernet gồm địa chỉ MAC nguồn và đích, dữ liệu truyền tải, cùng trường kiểm tra lỗi (CRC) để đảm bảo tính chính xác khi dữ liệu đến thiết bị nhận.
Cơ chế điều khiển truy cập CSMA/CD
Ethernet sử dụng giao thức CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection). Trước khi truyền, thiết bị sẽ “nghe” (Carrier Sense) để kiểm tra đường truyền có đang bận không. Nếu phát hiện xung đột dữ liệu (Collision Detection), thiết bị sẽ ngừng truyền, chờ ngẫu nhiên rồi truyền lại, từ đó tránh va chạm và đảm bảo hiệu quả truyền dữ liệu.
Kết nối vật lý qua cổng Ethernet và cáp mạng
Thiết bị kết nối vào mạng bằng cổng Ethernet (thường là RJ45) và truyền tín hiệu qua dây cáp xoắn đôi hoặc cáp quang. Đây là phần vật lý để liên kết các thiết bị trong mạng nội bộ.
Cấu trúc mạng và thiết bị chuyển mạch
Ban đầu, Ethernet dùng cáp đồng trục nhưng hiện nay phổ biến hơn với cáp xoắn đôi và quang trong mô hình mạng hình sao hoặc chuỗi. Thiết bị chuyển mạch (switch) giúp nâng cao hiệu suất bằng cách chuyển tiếp khung dữ liệu đúng đến thiết bị đích dựa trên địa chỉ MAC, giảm thiểu va chạm và tăng tốc độ mạng.
| Xem thêm: Lắp mạng fpt Điện Biên
Các loại Ethernet phổ biến
Ethernet là công nghệ mạng có dây cực kỳ phổ biến, được sử dụng rộng rãi trong mọi hệ thống mạng từ gia đình đến doanh nghiệp. Các loại Ethernet khác nhau chủ yếu phân biệt theo tốc độ truyền dữ liệu, loại cáp sử dụng và ứng dụng thực tế.
Fast Ethernet (100 Mbps)
Fast Ethernet là một chuẩn Ethernet truyền thống với tốc độ 100Mbps (megabit mỗi giây). Có ba loại Fast Ethernet phổ biến:
- 100BASE-TX: Sử dụng cáp xoắn đôi Cat5 hoặc Cat5e, khoảng cách tối đa 100 mét.
- 100BASE-FX: Sử dụng cáp quang đa mode hoặc đơn mode cho khoảng cách truyền xa hơn (hàng km).
- 100BASE-T4: Sử dụng bốn cặp cáp UTP Category 3, giờ ít được dùng.
Gigabit Ethernet (1 Gbps)
Gigabit Ethernet là chuẩn nâng cấp của Fast Ethernet với tốc độ 1Gbps, là loại mạng phổ biến nhất hiện nay. Một số biến thể quen thuộc là:
- 1000BASE-T: Sử dụng cáp xoắn đôi Cat5e hoặc Cat6, khoảng cách tối đa 100 mét.
- 1000BASE-SX: Sử dụng cáp quang đa mode, khoảng cách khoảng 550 m.
- 1000BASE-LX: Sử dụng cáp quang đơn hoặc đa mode, khoảng cách lên đến 5 km.
10-Gigabit Ethernet (10 Gbps)
Đây là mạng Ethernet tốc độ cao với khả năng truyền dữ liệu lên đến 10Gbps, nhanh gấp 10 lần Gigabit Ethernet. Để sử dụng, cần dây cáp xoắn đôi cao cấp như Cat6a, Cat7 hoặc cáp quang.
- 10-Gigabit Ethernet thích hợp cho trung tâm dữ liệu, mạng doanh nghiệp lớn, nơi yêu cầu băng thông cực lớn.
- Khoảng cách truyền dữ liệu có thể lên đến 10km nếu sử dụng cáp quang.
Các loại cáp Ethernet phổ biến
- CAT5: Tốc độ tối đa 100Mbps, băng thông 350MHz, ít dùng do tốc độ thấp.
- CAT5e: Nâng cấp của CAT5, hỗ trợ tốc độ 1Gbps, băng thông 350MHz, rất phổ biến hiện nay.
- CAT6: Tốc độ 1Gbps, băng thông 250-500 MHz, sử dụng nhiều cho mạng doanh nghiệp và gia đình.
- CAT6A: Hỗ trợ tốc độ 10Gbps, băng thông 500-550 MHz, chống nhiễu tốt.
- CAT7, CAT7A: Tốc độ lên đến 40 Gbps, băng thông 1 GHz, chủ yếu dùng trong môi trường đòi hỏi siêu tốc.
- CAT8: Loại cáp mới nhất với tốc độ từ 25 đến 40 Gbps, băng thông 2 GHz, dùng trong các môi trường siêu cao cấp.
Các ưu điểm nổi bật của Ethernet
Ethernet là công nghệ mạng có dây phổ biến được sử dụng rộng rãi nhờ nhiều ưu điểm vượt trội về hiệu suất, bảo mật và độ ổn định so với các loại mạng không dây như WiFi. Dưới đây là những điểm mạnh chính khiến Ethernet trở thành lựa chọn hàng đầu cho kết nối mạng.
Tốc độ truyền dữ liệu cao và ổn định
Ethernet hỗ trợ tốc độ truyền tải rất nhanh, từ 100 Mbps ở chuẩn Fast Ethernet tới 1 Gbps và thậm chí lên đến 10 Gbps hoặc cao hơn ở các chuẩn hiện đại. Nhờ truyền dữ liệu qua cáp vật lý, tốc độ mạng Ethernet ít bị ảnh hưởng bởi các yếu tố môi trường như nhiễu sóng hay vật cản, giúp duy trì tốc độ ổn định và giảm thiểu độ trễ trong truyền tải.
Độ tin cậy và ổn định kết nối vượt trội
Khác với WiFi sử dụng sóng vô tuyến dễ bị gián đoạn bởi nhiều yếu tố như khoảng cách, nhiễu sóng và số lượng thiết bị cùng sử dụng, Ethernet cung cấp kết nối ổn định hơn do đường truyền cáp vật lý. Điều này giúp giảm nguy cơ mất kết nối, giật lag hay suy giảm băng thông khi nhiều thiết bị hoạt động đồng thời trong cùng một mạng.
Bảo mật cao hơn
Ethernet kết nối qua dây cáp nên dữ liệu truyền trong mạng khó bị truy cập trái phép hơn so với mạng WiFi phát sóng trong không khí. Việc kiểm soát người dùng và thiết bị kết nối qua Ethernet dễ dàng hơn, giảm nguy cơ tấn công từ bên ngoài và bảo vệ thông tin nhạy cảm hiệu quả hơn.
Tiết kiệm điện năng và chi phí hợp lý
Một số loại cáp Ethernet mới như Cat6 tiêu thụ điện năng thấp hơn so với các loại kết nối không dây, giúp tiết kiệm năng lượng trong quá trình vận hành mạng. Đồng thời, Ethernet có chi phí lắp đặt và duy trì tương đối thấp, phù hợp với nhiều quy mô mạng từ gia đình đến doanh nghiệp.
Hỗ trợ kết nối nhiều thiết bị cùng lúc
Mạng Ethernet có khả năng hỗ trợ hàng trăm thiết bị kết nối đồng thời mà không làm giảm hiệu suất mạng. Điều này đặc biệt quan trọng trong các môi trường doanh nghiệp lớn, trung tâm dữ liệu hay các hệ thống phức tạp đòi hỏi băng thông lớn và ổn định.
| Xem thêm: Lắp mạng fpt Cao Bằng
Kết Luận:
Ethernet là gì?, là một công nghệ mạng nền tảng, đóng vai trò quan trọng trong việc kết nối các thiết bị trong thời đại số. Với lịch sử phát triển lâu dài, khả năng truyền dữ liệu tốc độ cao và độ tin cậy vượt trội, Ethernet tiếp tục là lựa chọn hàng đầu cho các hệ thống mạng từ gia đình đến doanh nghiệp và trung tâm dữ liệu. Trong tương lai, với sự phát triển của các công nghệ như IoT, 5G và trí tuệ nhân tạo, Ethernet sẽ tiếp tục đóng vai trò cốt lõi trong việc định hình hạ tầng mạng toàn cầu. Nếu bạn đang tìm hiểu về Ethernet để triển khai mạng tại nhà hoặc doanh nghiệp, Hãy liên hệ ngay Lapwififpt24h ngay hôm nay để tìm hiểu chi tiết về Ethernet và các loại cáp và thiết bị phù hợp để đạt hiệu quả tối ưu. Ethernet không chỉ là một công nghệ – nó là cầu nối cho một thế giới kết nối.
Thông tin liên hệ
- Địa chỉ: 10 Phạm Văn Bạch, P.Dịch Vọng, Q.Cầu Giấy, Hà Nội
- email: hotrokhachhang@fpt.com
- Website: lapwififpt24h.com.vn
- Hotline: 0983.979.708
