Chọn phần cứng thiết bị mạng

Đối với các doanh nghiệp và gia đình có người đam mê máy tính, mạng là một điều rất phổ biến. Các máy tính không chỉ là riêng rẽ trong từng gia đình và các văn phòng nhỏ mà chúng cần được kết nối với nhau: Ngày nay, máy in, điện thoại Voice-over-IP (VoIP), bàn điều khiển game, media center và các thiết bị khác đều đòi hỏi có kết nối Internet. Vậy tại sao không làm cho chúng có thể chia sẻ bằng một kết nối băng thông rộng?

Bức tranh toàn cảnh

Một mạng sẽ cho phép bạn kết nối nhiều máy tính và các thiết bị khác cùng nhau để chúng có thể chia sẻ tài nguyên như máy in, các file hoặc kết nối Internet. Có ba kiểu mạng chính đối với các mạng gia đình: mạng ethernet – mạng sử dụng cáp ethernet, mạng theo đường điện lưới (power-line) – mạng sử dụng dây điện sẵn có và các ổ cắm sẵn có ở chân tường (hiện chưa được cung cấp tại Viêt Nam chúng ta tuy nhiên vẫn được đề cập đến trong bài nhằm mục đích tham khảo thêm) và mạng wireless (Wi-Fi) – sử dụng tần số sóng vô tuyến.

Mạng không dây gia đình mang đến cho bạn nhiều thuận tiện hơn đối với các mạng chạy dây vì không cần phải lắp đặt cáp, người dùng máy tính notebook có thể truy cập mạng một cách thoải mái. Tuy nhiên các mạng chạy dây lại thường là mạng an toàn và có độ tin cậy cao hơn (đặc biệt cho luồng dữ liệu media). Phụ thuộc vào các yêu cầu của bạn về vị trí và khả năng di động của các thiết bị mạng, bạn có thể xem xét đến việc kết hợp các thành phần của mạng chạy dây và mạng không dây lại với nhau; sẽ tương đối dễ dàng nếu bạn lập kế hoạch trước cho việc kết hợp này.

Các chuẩn Wi-Fi

Các mạng dựa trên họ các chuẩn 802.11 của IEEE cho wireless ethernet thường được gọi là mạng Wi-Fi.

Wi-Fi có một vài ưu điểm. Ưu điểm chung nhất và mới nhất được dựa trên sơ đồ thiết kế 2 (draft 2) của chuẩn 802.11n. Chúng là một trong những sản phẩm không dây nhanh nhất hiện đang được cung cấp, với tốc độ theo lý thuyết nhanh nhất lên đến 300GBps; phạm vi bao phủ của chúng cũng tốt hơn các mạng dựa trên những chuẩn trước đây như 802.11a, b, và g.

Không giống như các chuẩn Wi-Fi trước, 802.11n bao phủ các hoạt động trên hai băng tần khác nhau: 2.4 GHz và 5 GHz. Hầu hết các sản phẩm đều chỉ hoạt động trên băng tần 2.4-GHz và có khả năng tương thích ngược với các sản phẩm dựa trên các chuẩn Wi-Fi 2.4-GHz trước, 802.11g và 802.11b. Mặc dù vậy, một số sản phẩm 802.11n gần đây cũng hỗ trợ băng tần 5-GHz và có khả năng tương thích ngược với các sản phẩm 802.11a (sử dụng băng tần 5-GHz). Chúng tôi sẽ giới thiệu cho các bạn về ưu điểm của các sản phẩm hai băng tần như vậy sau.

Khối liên minh sẽ chứng nhận các sản phẩm 802.11n cho mỗi tần số này; các sản phẩm của các hãng khác nhau sẽ có thể cùng làm việc ở tốc độ cao trên các tần số đã được cấp chứng chỉ.

Thiết kế-N (Draft-N) và Tiền-N (Pre-N)

Phạm vi và tốc độ tốt của chuẩn 802.11n xuất phát phần nào trong sử dụng sóng vô tuyến đa đường và công nghệ anten, những vấn đề xuất hiện đầu tiên cách đây một vài năm trong các sản phẩm (được gán nhãn “tiền -n” hay "pre-n") đều dựa trên các chíp của một hãng, Airgo Networks. Các sản phẩm trước đây đã bị gián đoạn nghiêm trọng; chính vì vậy các bạn nên tránh, chúng có khả năng tương thích với các sản phẩm 2.4-GHz thiết kế-n (draft-n) chỉ ở tốc độ của các sản phẩm 802.11g cũ hơn. Một cách để bảo đảm rằng bạn sẽ mua sản phẩm có công nghệ hiện hành nhất là tìm chứng chỉ của khối liên minh về 802.11n.

Các chuẩn cũ hơn và chậm hơn

Vì giá cả của các thiết bị thiết kế-n ngày một giảm một cách rõ rệt nên chúng tôi không khuyên các bạn mua các sản phẩm sử dụng chuẩn 802.11 2.4-GHz cũ (802.11g và 802.11b). Chuẩn 802.11g có thông lượng lý thuyết là 54MBps và 802.11b là 11 MBps.

Bạn cũng có thể thấy được các thiết bị 802.11g đang hứa hẹn có thể cho tốc độ lên tới 108 mbps, nhưng các sản phẩm như vậy sử dụng công nghệ được sở hữu riêng và bạn sẽ không thể đạt được các tốc độ đó nếu sử dụng lẫn với các sản phẩm 802.11g từ hãng khác.

Lưu ý rằng nếu tất cả những gì bạn chia sẻ trên mạng của mình là truy cập Internet băng thông rộng thì có thể sẽ không thấy được hiệu quả về hiệu suất như thế nào vì hầu hết các cáp và kết nối DSL chỉ đạt đến 6mbps. Mặc dù vậy các kết nối Wi-Fi không bao giờ đạt được tốc độ lớn nhất mang tính lý thuyết của chúng, thậm chí các mạng Wi-Fi 802.11g có thể theo kịp được băng thông rộng nhanh nhất.

Các sản phẩn với chuẩn 802.11a cũng hỗ trợ tốc độ tối đa lý thuyết lên đến 54mbpss, tuy nhiên có phạm vi băng tần kém hơn so với các sản phẩm 802.11g. Chính vì vậy 802.11a không thể làm việc cùng với các sản phẩm b/g vì nó làm việc trên băng tần vô tuyến khác (5GHz). 802.11a cũng được sử dụng chính trong một số môi trường doanh nghiệp.

2.4 GHz và 5.4 GHz

Vậy tại sao một số sản phẩm Wi-Fi 802.11n hỗ trợ cả băng tần 2.4-GHz và 5-GHz? Trước hết, sự hỗ trợ hai băng tần cần phải lưu tâm đến tất cả các sản phẩm Wi-Fi cũ. Mặc dù có nhiều sản phẩm cũ 2.4-GHz nhưng băng tần 2.4-GHz lại có nhiều hạn chế nghiêm trọng và ngày càng trở lên khó giải quyết: Nó chỉ có 11 kênh, và chỉ có ba trong số 11 kênh đó không bị chồng lấp (1, 6 và 11).

Khi các mạng 802.11b và g ngày càng nhiều – cùng với các thiết bị khác sử dụng băng tần 2.4-GHz (như Bluetooth – được trang bị cho các điện thoại di động và bộ ống nghe điện đài, lò vi sóng và một số điện thoại kéo dài) – tình trạng quá kênh ngày một gia tăng và dần trở thành một vấn đề nghiêm trọng. Nếu nhiều người dùng cùng sử dụng một kênh 2.4-GHz, thì người này sẽ xung đột với người khác làm gián đoạn dịch vụ. Những gián đoạn như vậy có thể không nhận ra nếu bạn đang thực hiện download một file nào đó (thiết bị của bạn sẽ kết nối trở lại); nhưng chúng sẽ thể hiện rõ nét nếu bạn đang thực hiện một cuộc đàm thoại trực tiếp, hay đang chơi game, hoặc nghe nhạc.

Ngược lại dải tần số 5.4-GHz lại có rất nhiều kênh không bị chồng lấp, và đây là lý do làm cho chúng giảm được xuyên nhiễu. Với lý do đó, nó đang được hy vọng sẽ xuất hiện trong thế hệ sắp tới của các điện tử học kết nối khách hàng cho phép hỗ trợ multimedia. Việc đầu tư vào một router hai băng tần sẽ cho phép bạn “add” thêm các thiết bị như vậy vào mạng của mình trong khi vẫn hỗ trợ được các thiết bị 2.4-GHz.

Mặc dù vậy, nếu bạn muốn hỗ trợ cho các thành phần mạng sử dụng cả hai tần số trên, hãy mua một router có sử dụng cả hai băng tần một cách đồng thời – một số router hai chế độ có thể được cấu hình để chỉ hỗ trợ cho một tần số này hoặc tần số kia. Router hai chế độ của Apple là một ví dụ, chúng có thể hỗ trợ cho cả lưu lượng 5-GHz và 2.4-GHz; và có thể phù hợp hơn đối với người đã đầu tư vào các router draft-n 2.4-GHz cũ và hiện muốn hỗ trợ lưu lượng 5-GHz.

Mạng Power-Line

Cũng là một mạng chạy dây, nhưng với công nghệ power-line, dữ liệu truyền tải trên các đường điện dân dụng đang tồn tại ở các gia đình hiện đang trở thành một công nghệ thay thế hấp dẫn cho ethernet, mạng yêu cầu cáp ethernet đắt tiền trong quá trình cài đặt.

HomePlug 1.1, gốc của liên minh HomePlug Powerline, công nghệ 14-mbps, cung cấp các tốc độ ngang tầm với tốc độ của 802.11b Wi-Fi. Nhưng trong khoảng 18 tháng gần đây, một vài công nghệ nhanh hơn, như HomePlug AV của chính liên minh đã vượt qua nó. Với thông lượng lớn nhất theo lý thuyết lên đến 200 mbps và công nghệ tối ưu hóa luồng multimedia, HomePlug AV đang thể hiện rõ nét như một đối thủ cạnh tranh lớn đối với 802.11n và là một chuẩn tốt nhất cho luồng video, nhạc trên mạng. Linksys và Zyxel là hai hãng ở Mỹ đã tung ra các sản phẩm HomePlug AV; Belkin cũng hy vọng sẽ đưa ra các sản phẩm này trong khoảng mùa thu năm nay.

Bản thân HomePlug AV cũng phải đối mặt với cuộc cạnh tranh từ các công nghệ power-line khác. Một trong đó là Digital Home Standard, đây là công nghệ 200-mbps được một công ty của Tây Ban Nha giới thiệu và gọi là DS2, công nghệ này được tiến cử bởi Hiệp hội Powerline thế giới (nhóm thương mại giúp đỡ công nghệ truyền thông Power Line để phân phối các dịch vụ dữ liệu trên đường điện lưới). D-Link và Netgear đang giới thiệu các sản phẩm dựa trên công nghệ DS2. Bên cạnh đó Panasonic cũng giới thiệu adapter HD PLC dựa trên công nghệ của chính hãng này.

Tùy chọn Ethernet

Ethernet vẫn giữ lại một số chuẩn vàng của nó để phục vụ cho việc kết nối mạng do khả năng tin cậy và tốc độ của chuẩn này. Tuy nhiên nó lại yêu cầu đến việc chạy dây giữa tất cả các thiết bị mạng và việc cài đặt cáp Ethernet cũng gây tốn kém và đôi lúc mất mỹ quan. Trước đây, ethernet 10/100-mbps là thông thường nhưng một số năm gần đây ngày càng xuất hiện nhiều máy tính laptop có hỗ trợ ethernet 1-gbps (1024-mbps hay "gigabit").

Ngày nay khi bạn phải mua một adapter cho hệ thống của mình thì hầu hết chúng đề được hỗ trợ tích hợp ethernet.

Phần 2: 

Các thành phần mạng

Không phụ thuộc vào kiểu mạng mà bạn sử dụng, bạn chỉ cần một adapter mạng hoặc client cho mỗi thiết bị; hầu hết các laptop ngày nay đều có cả adapter ethernet và Wi-Fi, nhưng các hệ thống desktop có thể không có adapter Wi-Fi. Mặc dù vậy nếu bạn muốn một mạng power-line thì hãy mua một adapter có thể cắm vào cổng ethernet của hệ thống và đầu kia cắm được vào ổ cắm điện ở chân tường.


Bạn cũng cần đến một router để chúng có thể định tuyến các luồng dữ liệu giữa các máy tính trên mạng và giữa các mạng cũng như kết nối Internet.

Nếu cài đặt một mạng không dây thì bạn cần phải có một router hỗ trợ điểm truy cập không dây, hoặc nếu đã có sẵn một router rồi, bạn cần phải kết nối nó với điểm truy cập không dây riêng. Các điểm truy cập không dây kết nối các mạng với điểm truy cập chạy dây (như kết nối Internet của bạn). Điểm truy cập sẽ truyền thông với adapter Wi-Fi, gửi và nhận dữ liệu bằng tín hiệu vô tuyến đến và từ mạng chạy dây, và sau đó là Internet. Tất cả các mạng không dây đều có một adapter kết nối tới một điểm truy cập, hầu hết các gateway không dây ở gia đình đều có các điểm truy cập này đi kèm.

Các mạng Power-line cũng yêu cầu một router. Điển hình, tư bộ mạng power-line khởi đầu sẽ có hai adapter power-line-to-ethernet: một để cắm với cổng ethernet trên router của bạn và một để cắm với cổng ethernet trên thiết bị client.

Các tính năng chính

Kiểu mạng: Các mạng không dây sẽ không làm cho bạn thấy bừa bộn và chúng đặc biệt thuận tiện với người dùng notebook, những người không muốn bị giam giữ trong một địa điểm vật lý. Hầu hết các laptop ngày nay đều hỗ trợ Wi-Fi adapter tối thiểu cũng là 802.11b và g. Một số có hỗ trợ 802.11a và một số sơ đồ thiết kế 2 của 802.11n, chí ít cũng trên băng tần 2.4-GHz. (Một vài laptop hiện đã tích hợp các adapter không dây băng thông rộng, các adapter này cho phép bạn kết nối với Internet thông qua mạng băng thông rộng của hệ thống điện thoại di động - cellular).

Mặc dù vậy sự hạn chế về băng tần có thể làm cho mạng không dây thiếu tính thực tế trong nhiều vùng không gian quá rộng, trong một khu nhà có rất nhiều vật cản trở như cửa và tường. Cộng thêm nữa, các mạng không dây có những nhược điểm về bảo mật cố hữu.

Nếu những vấn đề này không đáp ứng được yêu cầu của bạn thì hãy chọn giải pháp mạng chạy dây. Ethernet duy trì công nghệ kết nối mạng an toàn nhất nhưng bạn phải kết nối tất cả các thành phần mạng bằng cáp và cài đặt cáp ở những vị trí khó khăn.

Điều gì sẽ xảy ra nếu bạn muốn kết nối nhiều thiết bị - cho ví dụ, laptop hỗ trợ không dây và media center có thể phát uy ưu điểm từ một kết nối không dây? Việc tạo một mạng lai không quá khó khăn. Bạn có thể mua một router 802.11n để kết nối không dây với notebook, và cắm các adapter vào router và media center của bạn để có được khả năng truyền thông đa luồng tốt hơn.

Tốc độ và phạm vi: Nếu bạn lên kế hoạch sử dụng mạng của mình chủ yếu cho việc chia sẻ truy cập Internet băng thông rộng thì việc hạn chế về tốc độ của công nghệ kết nối mạng của bạn sẽ không quá quan trọng: Thậm chí 802.11b tầm thường cũng vượt quá tốc độ đỉnh (1 đến 6 mbps) của dịch vụ cáp hoặc DSL trong hầu hết các vùng. Tuy nhiên nếu bạn dự định sử dụng cho luồng multimedia hoặc chuyển file lớn giữa các máy tính và thiết bị kết nối khác, thì cần phải đánh giá đúng được sự khác nhau giữa mạng nhanh và mạng chậm.

Các mạng ethernet 10/100-mbps ngày nay là mạng nhanh nhất được sử dụng rộng dãi nhưng mạng ethernet gigabit lại đang trở thành phổ biến hơn. Các sản phẩm Power-line dựa trên công nghệ HomePlug AV, Digital Home Standard hoặc HD PLC lại không nhanh bằng ethernet, tuy nhiên chúng có khả năng tin cậy và nhìn chung duy trì tốc độ tốt hơn trên một dải rộng hơn nhiều so với những gì các mạng không dây có thể hỗ trợ.

Các sản phẩm không dây hiện nhanh nhất đều dựa trên sơ đồ thiết kế 2 của chuẩn 802.11n sắp được đưa ra – bảo đảm phải được chứng nhận về khả năng tương thích của Liên minh Wi-Fi. Giá cả cho các thiết bị của sơ đồ thiết kế 2 đang đi xuống vào năm ngoái, mặc dù vậy một số sản phẩm 802.11b và g vẫn được cung cấp. Với mức độ bao phủ nhanh nhất và tốt nhất, bạn nên tìm các sản phẩm 802.11n có đến 3 anten thu và phát; chúng sẽ tốn hơn các model khác có 2 anten vì sẽ cho bạn có được phạm vi bao phủ tốt hơn.

Nếu tiền là một vấn đề đối với bạn thì tốc độ và phạm vi sẽ phải có những hạn chế (trong một studio nhỏ hơn chẳng hạn), bạn có thể chọn mua một số sản phẩm 802.11g cũ hơn với giá cả đã hạ. Ngoài ra còn có các sản phẩm 802.11b Wi-Fi (11 mbps tối đa) và HomePlug 1.0 (14 mbps tối đa); hãy nhớ rằng với bất kỳ thành phần nào trong số các thiết bị này, bạn cũng chỉ có được thông lượng thực thấp hơn khoảng một nửa so với tốc độ lớn nhất lý thuyết. Dù sao hầu hết các hãng đều không tạo các sản phẩm dựa trên công nghệ ban đầu này.

Bạn cần phải lưu ý đến tốc độ đối với các mạng không dây vì nó sẽ giảm khá nhanh khi khoảng cách từ điểm truy cập tăng hoặc bị che khuất bởi các cánh cửa, bức tường hoặc vật liệu kim loại và sự can thiệp của trần nhà. Mặc dù nhiều hãng Wi-Fi khẳng định phạm vi trong sản phẩm của họ có thể lên đến 100mnhưng bạn không nên tính khả năng kết nối ở phạm vi vượt ra khoảng 30 đến 40m cho Wi-Fi 802.11b hay g trong một văn phòng nào đó, và đôi khi còn kém hơn khi ở nhà, điều phụ thuộc vào sự bố trí (những chướng ngại vật tiềm tàng) trong môi trường. Phạm vi của các mạng pre-n và draft-n sẽ cho bạn có được phạm vi rộng hơn một cách đánh kể.

Bạn có thể dùng các bộ mở rộng phạm vi để cải thiện cường độ tín hiệu của điểm truy cập không dây và tăng khoảng cách mà bạn có thể kết nối đến mạng không dây. Các bộ mở rộng có giá thành xấp xỉ 60$ và một số sản phẩm có giá cao hơn, chúng xuất hiện đối với adapter không dây của bạn như một mạng riêng biệt.

Bảo mật: Vì những kẻ xâm nhập không phải cắm cáp mạng vào cổng vật lý mà vẫn có thể truy cập trực tiếp vào mạng không dây, nên các mạng như vậy nhìn chung đều có các lỗ hổng để tấn công. Các nhà thiết kế đã thiết kế ra các thuật toán mã hóa được xây dựng theo các chi tiết kỹ thuật 802.11x và được gọi là Wired Equivalent Privacy (WEP) nhằm cung cấp một mức bảo vệ tương đương như tấm chắn vật lý trong một mạng chạy dây. Tuy nhiên, các chuyên gia mã hóa đã cho thấy rằng WEP vẫn có các lỗ hổng để tấn công.

Hầu hết các sản phẩm Wi-Fi đã được giới thiệu trong một số năm trở lại đây đều hỗ trợ lược đồ mã hóa cải thiện, lược đồ này có tên gọi Wi-Fi Protected Access, hay WPA, tất cả các sản phẩm 802.11n đều hỗ trợ chuẩn IEEE 802.11i một cách chặt chẽ hơn (hiệu quả hơn, vì nó được dựa trên phần cứng) và được biết đến với tên gọi WPA2. Tuy nhiên sự bảo mật của mạng Wi-Fi chỉ mạnh tương đương với cơ chế yếu nhất mà tất cả các thiết bị mạng hỗ trợ, chính vì vậy nếu bạn sử dụng các sản phẩm cũ hơn chỉ hỗ trợ WEP, thì tất cả các thành phần trên mạng sẽ có lỗ hổng để tấn công thông qua điểm yếu của WEP.

Nếu bị mắc kẹt với thiết bị chỉ hỗ trợ tính năng bảo mật WEP thì bạn có thể cải thiện các yếu điểm của mình bằng cách mua các adapter mạng có hỗ trợ mã hóa 128 bit (đối với mã hóa 40 bit với các card không dây cơ bản). Tuy nhiên nếu bảo mật đối với bạn mang tính sống còn thì cần lưu ý thêm một số vấn đề chẳng hạn như sử dụng một mạng riêng ảo (VPN) và một tường lửa cứng cáp cho dù mạng của bạn là mạng chạy dây hay không dây. Thêm vào đó bạn cũng cần lưu ý đến việc nâng cấp để có được các thiết bị mới hơn và nhanh hơn có hỗ trợ WPA2.

Hỗ trợ phần cứng: Không phải tất cả các kiểu thành phần mạng đều có sẵn cho mỗi công nghệ mạng. Cho ví dụ, nếu muốn chia sẻ một tài khoản kết nối băng thông rộng trên một mạng không dây thì bạn có thể tìm một vài router Wi-Fi có kết hợp các thành phần mà bạn cần – về cơ bản là một điểm truy cập cho các kết nối không dây và một router để quản lý lưu lượng mạng. (Hầu hết các router không dây đều cung cấp một số cổng ethernet chạy dây).

Thiết bị Wi-Fi đòi hỏi phải tinh thế hơn trong việc tìm ra định dạng mà bạn muốn. Xác định vị trí các adapter của PC Card cho các máy laptop trong tất cả các sản phẩm Wi-Fi có thiện cảm đã được sử dụng dễ dàng; tuy nhiên với nhiều máy notebook hiện đang phát hành Wi-Fi đính kèm thì một số nhà máy sản xuất đang bỏ qua các card có nhiều thiện cảm đối với adapter USB. Một số hãng cũng cung cấp các adapter PCI Wi-Fi cho máy desktop.

Tính năng tường lửa: Nếu bạn sử dụng một router hoặc gateway để kết nối với mạng của mình với Internet thì cần phải có một tường lửa đính kèm để tránh những kẻ xâm nhập trái phép. Tuy nhiên khả năng cấu hình của các tường lửa như vậy biến đổi khá rộng. Một số làm cho nó dễ dàng cho các ứng dụng đã được thẩm định để có thể kết nối trực tiếp đến các máy tính trong mạng của bạn, điều này rất hữu dụng cho một số ứng dụng thư tín và video trực tuyến. Nếu bạn có một địa chỉ IP tĩnh, một số gateway sẽ giúp bạn thiết lập máy chủ Web. Một số cung cấp các điều khiển “cha”, cho phép bạn khóa truy cập đối với một số website bằng URL hoặc thậm chí bởi các từ khóa nào đó. Thêm vào đó để bật tường lửa phần cứng của router, bạn cần cài đặt một tường lửa phần mềm để nó có thể bảo vệ bạn chống lại Trojan horses và các phần mềm mã độc khác.

Giải thích các thông số kỹ thuật

Một số kiểu công nghệ mạng chủ yếu cạnh tranh cho những đầu tư bằng tiền và thời gian của bạn. Chúng được chia làm hai chủng loại chính: chúng loại dành cho các mạng chạy dây và chủng loại dành cho không dây.

Xếp hạng của các mạng chạy dây đầu tiên phải kể đến đối với công nghệ mạng: ethernet có độ tin cậy. Các kết nối như vậy sẽ tạo một mạng nhanh nhất, an toàn nhất và rẻ nhất (chí ít cũng cho các thành phần độc lập). Nhưng việc cài đặt công nghệ này yêu cầu phải dùng đến cáp đặc biệt, chính vì vậy chi phí cũng đắt – và có thể gây mất mỹ quan.

Với các mạng không dây, đại đa số người mua sẽ chọn thiết bị dựa trên draft 2 của chuẩn 802.11n nhanh. Các router có một phạm vi rộng các tính năng và giá cả. Các điểm khác nhau chính là sự hỗ trợ gigabit ethernet, một số anten thu và phát, và hỗ trợ băng tần vô tuyến (hầu hết là 2.4 GHz, cũng có thể cả 2.4 GHz và 5 GHz cùng được hỗ trợ).