Mạng WAN là gì? Cách phân biệt LAN, MAN và WAN?

Internet, với quy mô toàn cầu, được xem là mạng WAN rộng nhất trên hành tinh. Vậy mạng WAN là gì? Sự khác biệt cơ bản giữa mạng WAN và mạng LAN, MAN? Tất cả sẽ có trong bài viết này.

Mạng WAN là gì?

Mạng WAN (Wide Area Network) hay còn gọi là mạng diện rộng là một hệ thống mạng kết nối các máy tính và thiết bị từ xa trên khoảng cách rộng. Nó cho phép truyền dữ liệu qua các khu vực địa lý khác nhau, thường là trên quốc gia hoặc toàn cầu.

Mạng WAN được sử dụng để kết nối các chi nhánh của một công ty, văn phòng đại diện ở các thành phố khác nhau, hoặc kết nối giữa các tổ chức và cá nhân trên toàn thế giới.

Ví dụ: Các công ty có nhiều chi nhánh quốc tế sử dụng mạng WAN để kết nối các văn phòng với nhau. Mạng WAN lớn nhất trên thế giới là Internet, vì nó liên kết nhiều mạng quốc tế với nhau.

Mạng WAN hoạt động như thế nào?

Mạng WAN hoạt động bằng cách sử dụng các phương tiện truyền thông công cộng như đường dây điện thoại, cáp quang, viễn thông vệ tinh hoặc mạng di động. Dữ liệu được gói lại trong các chuẩn giao thức truyền tải như Frame Relay, ATM (Asynchronous Transfer Mode), MPLS (Multi-Protocol Label Switching) và IP (Internet Protocol).

Khi một gói tin dữ liệu được gửi từ một điểm trong mạng WAN, nó sẽ được đóng gói và thêm các thông tin địa chỉ đích. Gói tin sau đó được chuyển tiếp qua các thiết bị định tuyến (router) trên mạng, đi qua nhiều điểm trung gian cho đến khi đến đích. Tại điểm đích, gói tin được giải nén và truyền đến máy tính hoặc thiết bị nhận.

Mục đích của kết nối WAN là gì?

Mạng diện rộng (WAN) là hệ thống cốt lõi của các doanh nghiệp hiện đại. Trong việc số hóa tài nguyên, các công ty sử dụng mạng WAN để tiến hành những hoạt động sau đây.

• Giao tiếp qua âm thanh và hình ảnh động.
• Phân chia tài nguyên giữa nhân viên và khách hàng.
• Truy cập và sao lưu dữ liệu từ xa.
• Liên kết với các ứng dụng hoạt động trên nền tảng đám mây.
• Thực hiện và lưu trữ các ứng dụng nội bộ.

Cải tiến công nghệ mạng WAN giúp các tổ chức truy cập thông tin một cách an toàn, nhanh chóng và đáng tin cậy. Mạng WAN đóng vai trò quan trọng trong việc tăng năng suất và đảm bảo tính liên tục cho doanh nghiệp.

Mạng WAN có ưu điểm gì?

Mạng WAN cung cấp nhiều ưu điểm quan trọng:

1. Kết nối từ xa: Mạng WAN cho phép kết nối các địa điểm từ xa, giúp các tổ chức mở rộng vùng phủ và tăng cường khả năng liên lạc.
2. Chia sẻ tài nguyên: Mạng WAN cho phép chia sẻ tài nguyên như máy in, server, phần mềm và dữ liệu giữa các địa điểm khác nhau.
3. Truyền dữ liệu lớn: Mạng WAN hỗ trợ truyền dữ liệu lớn với tốc độ cao và đáng tin cậy, cho phép trao đổi thông tin nhanh chóng và hiệu quả.
4. Tính linh hoạt: Mạng WAN có thể được mở rộng hoặc thu nhỏ theo nhu cầu và quy mô của tổ chức.
5. Bảo mât: Mạng WAN mang lại mức độ bảo mật thông tin rất cao.

Kiến trúc WAN là gì?

Kiến trúc mạng diện rộng (WAN) được xây dựng theo mô hình Kết nối hệ thống mở (OSI). Mô hình này giải thích và đặt chuẩn cho tất cả các công cụ truyền thông về khái niệm.

Mô hình OSI hình dung bất kỳ mạng máy tính nào hoạt động trong 7 lớp. Các công nghệ mạng khác nhau hoạt động trên mỗi lớp khác nhau này và cùng nhau tạo nên một mạng WAN hoạt động.

Kiến trúc WAN bao gồm 7 thành phần chính sau:

Lớp 7 – Lớp ứng dụng

Lớp gần người dùng nhất trong ứng dụng và nhận diện cách người dùng tương tác với mạng có chức năng quản lý các hoạt động liên quan đến ứng dụng mà không liên quan đến việc triển khai mạng.

Ví dụ, nếu doanh nghiệp của bạn có hệ thống đặt lịch, lớp này sẽ xử lý các quy trình như gửi lời mời, thay đổi múi giờ, và các hoạt động tương tự.

Lớp 6 – Lớp trình bày

Lớp này tạo sẵn dữ liệu để truyền qua mạng. Ví dụ, nó tăng cường việc mã hóa để ngăn chặn tội phạm mạng theo dõi dữ liệu trên mạng WAN của bạn không bị đánh cắp.

Lớp 5 – Lớp phiên

Lớp phiên quản lý đóng vai trò trong việc kết nối và điều khiển giao tiếp giữa các ứng dụng cục bộ và từ xa. Nó có khả năng mở, đóng hoặc ngắt kết nối giữa hai thiết bị.

Ví dụ, hệ thống đặt trước của bạn được cài đặt trên một máy chủ web tại văn phòng trung tâm trong khi bạn làm việc tại nhà. Các phiên kết nối được mở giữa máy tính của bạn và máy chủ web sau khi xác thực. Kết nối này là một kết nối logic, không phải là một kết nối vật lý thực tế.

Lớp 4 – Lớp truyền tải

Lớp truyền tải xác định các chức năng và quy trình để truyền dữ liệu. Nó sắp xếp và gửi dữ liệu để chuyển. Lớp này cũng có thể đóng gói dữ liệu thành các gói dữ liệu.

Ví dụ: Khi bạn truy cập một trang web đặt trước, Giao thức điều khiển truyền vận (TCP) sử dụng việc phân chia thông tin thành các gói yêu cầu và phản hồi để quản lý giao tiếp.

Lớp 3 – Lớp mạng

Lớp mạng quản lý việc chuyển gói dữ liệu qua mạng.

Ví dụ này định rõ các nguyên tắc để định tuyến gói tin, cân bằng tải và xử lý mất gói tin.

Lớp 2 – Lớp liên kết dữ liệu

Lớp liên kết dữ liệu có nhiệm vụ đặt ra các quy tắc hay giao thức truyền thông cho các hoạt động của lớp vật lý.

Ví dụ này quyết định khi nào bắt đầu hoặc kết thúc việc kết nối trực tiếp. Chức năng của lớp này là chuyển tiếp các gói tin từ một thiết bị sang một thiết bị khác cho đến khi chúng đến đích.

Lớp 1 – Lớp vật lý

Lớp vật lý được sử dụng để truyền dữ liệu dưới dạng bit từ các phương tiện truyền dẫn mạng khác nhau như sợi quang và công nghệ không dây, bằng cách sử dụng tín hiệu quang hoặc sóng điện từ.

Kiến trúc chính trong mạng WAN

Mạng WAN có kiến trúc phân tán, bao gồm các thành phần sau:

1. Các điểm đầu cuối (endpoints): Đây là các thiết bị như máy tính, máy chủ, router hoặc thiết bị mạng khác được kết nối vào mạng WAN.
2. Router: Router là thiết bị quan trọng để chuyển tiếp dữ liệu giữa các mạng và định tuyến gói tin trên mạng WAN.
3. Switch: Switch được sử dụng để kết nối các thiết bị ở mỗi địa điểm và chuyển tiếp gói tin trong mạng LAN.
4. Firewall: Firewall là một hệ thống bảo mật quan trọng, giúp ngăn chặn truy cập trái phép vào mạng WAN và bảo vệ dữ liệu quan trọng.
5. Các kết nối truyền tải: Mạng WAN sử dụng các loại kết nối truyền tải như cáp quang, viễn thông vệ tinh, dSL, cáp đồng hoặc mạng di động để truyền dữ liệu.
6. Giao thức mạng: Các giao thức mạng như TCP/IP được sử dụng để đảm bảo việc truyền dữ liệu an toàn và tin cậy qua mạng.

Tối ưu hóa mạng WAN

Tối ưu hóa mạng diện rộng (WAN) là việc áp dụng các phương pháp để cải thiện hiệu suất mạng WAN như thông lượng, tắc nghẽn và độ trễ. Việc thiết kế mạng WAN, lựa chọn công nghệ và cấu trúc luồng lưu lượng đều có tác động đến hiệu suất của mạng WAN. Dưới đây là một số kỹ thuật phổ biến để tối ưu hóa mạng WAN.

Để tăng hiệu suất và độ tin cậy của mạng WAN, có một số phương pháp tối ưu hóa được áp dụng:

1. Compression (nén dữ liệu): Nén dữ liệu giúp giảm kích thước gói tin và tăng tốc độ truyền dữ liệu trong mạng WAN.
2. Caching (đệm): Sử dụng bộ nhớ cache để lưu trữ dữ liệu phổ biến và giảm thời gian truyền dữ liệu từ xa.
3. Quality of Service (QoS): Đảm bảo chất lượng dịch vụ trong mạng WAN bằng cách ưu tiên các loại dữ liệu quan trọng như âm thanh, video hoặc hình ảnh.

4. Load Balancing (cân bằng tải): Phân phối tải đồng đều trên các kết nối mạng để đảm bảo hiệu suất cao và sự ổn định của mạng WAN.
5. Tăng tốc giao thức: Một số giao thức mạng rộng (WAN) có tính chất đàm thoại – nghĩa là, chúng có thể yêu cầu nhiều hoạt động truyền dữ liệu qua lại để xử lý một yêu cầu duy nhất. Quá trình gia tăng hiệu suất giao thức sẽ kết hợp các thông tin liên lạc qua giao thức trò chuyện để giảm lượng dữ liệu trên mạng.
6. Tốc độ và giới hạn kết nối: Người quản trị mạng có thể hạn chế số lượng kết nối Internet đang mở, số lượng người dùng và băng thông mà mỗi người dùng có thể sử dụng cùng lúc.
7. Phân đoạn mạng: Quá trình định hình lưu lượng sẽ quản lý luồng dữ liệu cho các ứng dụng cụ thể, giúp phân bổ băng thông mạng một cách hiệu quả giữa các ứng dụng.

>>> Tìm hiểu thêm về WLAN là gì?

Phân loại mạng WAN

Mạng WAN có thể được phân loại theo cách kết nối và quy mô. Dưới đây là 3 loại phổ biến:

1. Mạng WAN theo cách kết nối:

• Circuit-switched WAN: Mạng WAN circuit-switched sử dụng các kết nối luôn mở liên tục để truyền dữ liệu. Ví dụ điển hình là mạng điện thoại công cộng, nơi một cuộc gọi duy trì một kết nối từ khi người gửi bắt đầu cuộc gọi cho đến khi cuộc gọi kết thúc.
• Packet-switched WAN: Mạng WAN packet-switched chia nhỏ dữ liệu thành các gói tin riêng lẻ và chuyển tiếp chúng qua mạng. Đây là phương pháp phổ biến trong mạng internet, nơi dữ liệu được chia thành gói tin và truyền qua các router để đến điểm đích.

2. Mạng WAN theo quy mô:

• Global WAN: Global WAN là một hệ thống mạng kết nối các địa điểm trên toàn thế giới. Ví dụ như mạng của một tập đoàn đa quốc gia có các chi nhánh trên nhiều quốc gia khác nhau.
• Regional WAN: Regional WAN tập trung vào kết nối các địa điểm trong một khu vực địa lý cụ thể. Ví dụ như mạng WAN liên kết các văn phòng của một công ty trong cùng một thành phố hoặc khu vực.

3. Mạng WAN theo công nghệ:

• Mạng WAN truy cập internet chuyên dụng (DIA): Nhà cung cấp dịch vụ mạng đảm bảo tốc độ upload và download cũng như băng thông.
• Mạng WAN internet băng thông rộng: Đây là một mạng WAN tiêu dùng, cung cấp cho bạn các kết nối không đối xứng – có nghĩa là tốc độ tải xuống thường cao hơn tốc độ tải lên. Loại mạng WAN này có giá phải chăng hơn đáng kể so với DIA WAN, nhưng không đảm bảo hiệu suất tin cậy.
• Voice over LTE (VoLTE) WAN: Một loại mạng WAN này sử dụng công nghệ 4G hoặc 5G để có thể kết nối tới các địa điểm xa ngay lập tức. Tuy nhiên, mạng WAN VoLTE thường được đánh giá và có thể gây phí tiêu thụ vượt quá giới hạn.
• MPLS WAN: Đây là một dạng WAN có tuổi đời lâu nhất và nó cơ bản mở rộng mạng LAN hiện có bằng cách kết nối các trang web với nhau thông qua việc sử dụng đường dây thuê.
• Mạng WAN do phần mềm xác định (SD): Đây là một dạng mạng WAN mới xuất hiện, trong đó sử dụng nền tảng phần mềm để quản lý toàn bộ hạ tầng mạng thay vì sử dụng các thiết bị vật lý. Bạn có thể tận dụng và kết hợp nhiều kết nối WAN khác nhau và tối ưu hoá lưu lượng băng thông để đạt được sự cân bằng giữa chi phí và hiệu suất.

Kiểu kết nối trong mạng diện rộng WAN

Trong mạng diện rộng WAN, có hai kiểu kết nối chính được sử dụng để kết nối các địa điểm:

• Kết nối chuyên dụng (Dedicated Connection)
• Kết nối đã chuyển mạch (Switched Connection)

1. Kết nối chuyên dụng

Trong lĩnh vực mạng máy tính và viễn thông, đường truyền chuyên dụng là một phương tiện truyền thông hoặc một loại phương tiện khác được sử dụng độc quyền cho một ứng dụng cụ thể, ngược lại với các tài nguyên dùng chung như mạng điện thoại hoặc internet, được gọi là kết nối chung.

Các dòng sản phẩm:

• Đường dây thuê bao kỹ thuật số (DSL): Nó là một dịch vụ kết nối giữa nhà cung cấp dịch vụ Internet (ISP) và khách hàng thông qua đường điện thoại. Đây là một công nghệ băng thông rộng cho phép truyền tải dữ liệu cả theo hướng lên và xuống.
• Đường dây thuê bao kỹ thuật số không đối xứng (ADSL):  Đó là một công nghệ truyền dữ liệu số qua đường dây thuê bao, cho phép truyền dữ liệu nhanh hơn thông qua đường dây điện thoại so với việc sử dụng modem thoại thông thường.

2. Kết nối đã chuyển mạch

Có ba loại kết nối chuyển mạch như sau.

Mạng chuyển mạch:

• Trong quá trình chuyển đổi mạng trước khi dữ liệu được truyền qua mạng WAN, việc thiết lập kết nối mới sẽ diễn ra sau khi quá trình truyền dữ liệu qua kết nối hiện tại kết thúc.
• Trong lĩnh vực này, thông tin thường được truyền qua một liên kết hoặc một đường truyền.

Mạng chuyển mạch gói:

• Trong mạng chuyển mạch gói sử dụng kết nối ảo để truyền dữ liệu, nó tạo ra một liên kết khi truyền dữ liệu lần đầu và sử dụng nó như một liên kết dài hạn.
• Nó có tốc độ nhanh hơn mạng chuyển mạch kênh.
• Nó được dùng cho việc giao tiếp đa tuyến.

Mạng chuyển mạch di động: 

• Trong phương thức truyền dữ liệu mạng này, kích thước ô được giới hạn là 53 byte.
• Một ví dụ của nó giống như máy rút tiền tự động (ATM).

Phân biệt mạng LAN, MAN và WAN

Phân biệt giữa mạng LAN, MAN và WAN:

Tóm lại, LAN, MAN và WAN là các loại mạng với phạm vi và quy mô khác nhau, phục vụ cho các mục đích và kịch bản sử dụng khác nhau của việc kết nối thiết bị và địa điểm trong một tổ chức.

Lời kết

Trên đây là bài viết chi tiết về mạng WAN là gì và cách phân biệt mạng WAN với LAN và MAN. Chúng tôi hy vọng rằng thông tin từ Net Center sẽ giúp bạn hiểu rõ hơn về chủ đề này.

Nếu bạn có bất kỳ ý kiến, chia sẻ hoặc câu hỏi nào, xin vui lòng để lại comment bên dưới. Chúng tôi luôn hoan nghênh ý kiến đóng góp từ bạn.

Nguồn tham khảo: Wikipedia, Cisco.