Node mạng là gì? Vai trò và ứng dụng của nút mạng

Như bạn đã biết, mạng máy tính được phát triển và xây dựng theo nhiều kiến trúc khác nhau. Mà ở đó, thành phần quan trọng nhất không thể thiếu đó chính là các Node mạng.

Sự ra đời của khái niệm Node mạng đã giúp internet càng ngày càng phát triển hơn. Điều này được chứng minh bởi có nhiều hơn một loại mạng mà mọi người biết tới. Vậy bạn hiểu ra sao về các Node này, vai trò của chúng như thế nào?

Hãy tìm hiểu ngay trong bài viết dưới đây cùng chúng tôi.

Mạng máy tính là gì và các Node mạng nằm ở đâu?

Mạng máy tính được tạo lên từ liên kết truyền thông đến hệ thống máy tính và thiết bị máy tính. Nhờ có nó mà máy tính và các thiết bị khác có thể gửi thông tin.

Để gửi – nhận thành công không thể thiếu các giao thức mạng. Mỗi mạng đều được xác định bởi vị trí địa lý, giao thức sử dụng, sự sắp xếp các thành phần mạng (trong đó có Node mạng) và mục đích sử dụng.

Mạng máy tính lại chia thành 2 loại:

• Vật lý: là một mạng thực bao gồm cáp và các thiết bị gửi – nhận dữ liệu qua lại.
• Logic: là các phần mềm của mạng vật lý, thường được xây dựng trên mạng vật lý.

Việc xây dựng mạng máy tính nhằm giúp chia sẻ thông tin, tài nguyên giữa các thiết bị. Một trong những thành công nhất của nó chính là Internet. Mọi hoạt động như truyền, phát video, mạng xã hội, điện toán đám mây,… đều khả thi nhờ mạng máy tính.

Quay trở lại với vấn đề chính, Node mạng có thể hiểu là một điểm kết nối trong mạng truyền thông. Mỗi Node được coi như một điểm cuối dùng để truyền hoặc phân phối dữ liệu. Người dùng hoàn toàn có thể lập trình, thiết kế nhằm mục đích chuyển tiếp, xử lý, nhận biết,…

Nhờ có các nút này mà khái niệm mạng phân tán hay chuyển gói được ra đời. Tùy thuộc vào mục đích của người dùng mà Node thực hiện nhiều chức năng khác nhau.

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 có thể là thiết bị kết nối vật lý như: modem, PC, máy in,… 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 sẽ kết nối qua một liên kết hoặc kênh liên lạc. Ví dụ như: kết nối không dây, cáp quang hoặc cáp.

Các loại Node mạng phổ biến

Có rất nhiều cách phân loại các nút nhưng chủ yếu theo 2 loại sau:

Theo loại mạng

Có nhiều loại mạng với đặc điểm các nút như sau:

• Mạng truyền dữ liệu: sử dụng các nút mạng vật lý là những thiết bị truyền dữ liệu. Chúng nằm giữa thiết bị đầu cuối (DTE) và các mạch truyền. Node ở đây là bộ chuyển mạch, modem, bridges, hubs,… thực hiện việc mã hóa, tạo xung, chuyển đổi tín hiệu. Những nút này cũng bao gồm DTE, máy in, máy chủ, máy trạm, router,…
• Mạng Internet: hầu hết các Node mạng 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. Lúc đó chúng sẽ được coi như mạng LAN chứ không phải máy chủ hay nút mạng.
• Mạng viễn thông: các nút ở mạng này có thể là những 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 sẽ 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 nó có thể phục vụ.

Theo cấu trúc liên kết mạng

Ngoài phân loại theo kiểu mạng thì còn có một cách khác là thông qua kiểu sắp xếp của chúng trong mạng. Đây thường được coi là cấu trúc liên kết mạng. Các cấu trúc mạng phổ biến nhất như sau:

• Bus: hay được gọi là mạng trục tuyến. Các nút riêng lẻ ở đây sẽ liên kết với cáp chính.
• Rings: còn gọi là mạng hình vòng. Các Node mạng kết nối theo một vòng và chiều nhất định. Mỗi nút đều sẽ có các nút khác bên cạnh.
• Star: mạng hình sao – các nút đều sẽ liên kết tới một hub trung tâm.
• Mesh: mạng lưới – mỗi nút được kết nối với mọi nút khác trong mạng.

Ví dụ và ứng dụng của Node mạng

Những ứng dụng phổ biến trong cuộc sống của nút mạng như sau:

Ví dụ như khi một nhân viên yêu cầu in từ máy tính của mình tới máy in trong văn phòng. Lúc đó mỗi máy tính của nhân viên đều là một nút mạng. Yêu cầu của họ sẽ được truyền đi theo một loại nút khác – bộ định tuyến ở mạng LAN của công ty. Sau đó yêu cầu sẽ đến máy in, máy in hoàn thành công việc và trả về kết quả.

Một ví dụ khác cực tiêu biểu đó chính là bộ điều khiển mạng cơ sở. Đây là một nút trên mạng di động cung cấp dịch vụ mạng thông minh cho các thiết bị. Bộ điều khiển mạng gốc sẽ nằm giữa mạng di động và trung tâm chuyển mạch. Nó sẽ xác định tín hiệu di động được định tuyến qua mạng.

Ứng dụng khác của các Node mạng chính là mạng PTP (peer – to – peer). Đây là mạng lưới cho phép các thiết bị di động truyền thông tin mà không cần Wifi hay dịch vụ di động. Nhờ vào cấu trúc mạng lưới (Mesh), điện thoại sẽ hoạt động như các nút. Chúng mở rộng tín hiệu đến các điện thoại khác có khả năng bị dừng dịch vụ hay gặp sự cố để truyền thông tin.

Cuối cùng chúng tôi muốn nhắc đến chính là mạng IoT (Internet of Things). Nó có khả năng kết nối tất cả các thiết bị với internet. Mỗi thiết bị đều được coi là một nút. Trong đó các Edge Node (nút cạnh) tạo dữ liệu từ thiết bị IoT. Và Fog Node sẽ có trách nhiệm xử lý, phân tích theo thời gian thực.

Tổng kết về Node mạng