Bài giảng Công nghệ thông tin và chuyển đổi số: Chương 4 - Mạng máy tính và truyền thông dữ liệu

Trong kỷ nguyên số hóa hiện nay, mạng máy tính và truyền thông dữ liệu đóng vai trò nền tảng, thiết yếu cho mọi hoạt động từ cá nhân đến tổ chức. Khả năng trao đổi thông tin hiệu quả và đáng tin cậy là động lực thúc đẩy sự phát triển của công nghệ và kinh tế toàn cầu. Chương này tập trung giới thiệu các khái niệm cơ bản về mạng máy tính, bao gồm định nghĩa, các mô hình tham chiếu quan trọng như mô hình OSI và TCP/IP, cấu trúc chi tiết của gói dữ liệu, và các phương thức truyền gói dữ liệu. Mục tiêu là cung cấp một cái nhìn toàn diện về cách thức hoạt động của các hệ thống mạng, từ đó trang bị kiến thức nền tảng vững chắc cho việc hiểu sâu hơn về cơ sở hạ tầng số.

Sinh viên chuyên ngành Công nghệ thông tin, Kỹ thuật máy tính, Mạng máy tính; kỹ sư và chuyên gia CNTT cần củng cố kiến thức nền tảng về mạng và truyền thông dữ liệu.

Chương này đi sâu vào các khía cạnh cơ bản của mạng máy tính và truyền thông dữ liệu, bắt đầu bằng định nghĩa về mạng máy tính là một hệ thống kết nối các thiết bị để trao đổi thông tin và chia sẻ tài nguyên. Nội dung cốt lõi của chương trình bày chi tiết hai mô hình mạng cơ bản và quan trọng nhất: mô hình OSI bảy tầng (bao gồm Tầng ứng dụng, Tầng trình diễn, Tầng phiên, Tầng giao vận, Tầng mạng, Tầng liên kết dữ liệu và Tầng vật lý) và mô hình TCP/IP bốn tầng (Tầng ứng dụng, Tầng giao vận, Tầng Internet và Tầng liên kết). Việc phân tích từng tầng giúp người đọc nắm vững chức năng và trách nhiệm của mỗi tầng trong quá trình truyền thông dữ liệu. Tiếp đó, chương trình bày cấu trúc của gói dữ liệu, bao gồm các thành phần thiết yếu như phần tiêu đề, dữ liệu chính (payload) và phần sau, cùng với vai trò của địa chỉ IP, địa chỉ MAC và các trường thông tin khác. Cuối cùng, các phương pháp truyền gói dữ liệu được giới thiệu, đặc biệt nhấn mạnh khái niệm chuyển mạch với ba kiểu chính: chuyển mạch kênh, chuyển mạch gói và chuyển mạch thông báo, làm rõ cách thức dữ liệu được định tuyến và truyền tải trong mạng. Những kiến thức này không chỉ là nền tảng cho việc nghiên cứu sâu hơn về giao thức mạng và cấu trúc mạng, mà còn có ý nghĩa thiết thực trong việc xây dựng, quản lý và bảo trì các hệ thống mạng phức tạp trong thực tiễn.