Mạng WAN là gì? Tìm hiểu ưu nhược điểm của mạng WAN

Khi tìm hiểu về lĩnh vực công nghệ máy tính, bạn có thể đã nghe đến mạng WAN. Không chỉ là một khái niệm kỹ thuật mạng thông thường, WAN còn là một biểu tượng mạnh mẽ của sự kết nối và giao tiếp trong thế giới kỹ thuật số ngày nay. Vậy cụ thể Mạng WAN là gì? Có ưu nhược điểm như thế nào? Các bạn hãy cùng TinoHost tìm hiểu qua bài viết dưới đây nhé!

Tổng quan về mạng WAN

Mạng WAN là gì?

Mạng WAN (Wide Area Network) là một hệ thống mạng có phạm vi rộng với khả năng kết nối các thiết bị và mạng con ở các vị trí xa, thường là trên các khu vực địa lý khác nhau. Điều này giúp các tổ chức, doanh nghiệp và người dùng cá nhân có thể giao tiếp với nhau một cách hiệu quả ngay cả khi họ có cách biệt về địa lý.

Các công cụ như Internet, đường truyền cáp quang và viễn thông di động thường được sử dụng trong việc tạo và duy trì các mạng WAN. Về cơ bản, mạng WAN cho phép truy cập vào dịch vụ và tài nguyên từ bất kỳ đâu trên thế giới, tạo ra một môi trường kết nối toàn cầu giữa các thiết bị và người dùng.

Lịch sử phát triển của mạng WAN

Trong những năm 1960 – 1980, mạng WAN chủ yếu được sử dụng trong các tổ chức lớn, chẳng hạn như quân đội và các tổ chức nghiên cứu. Các kỹ thuật như Circuit Switching được áp dụng để thiết lập kết nối giữa các thiết bị ở xa nhau.

Thập kỷ 1990 – 2000 chứng kiến sự xuất hiện của Internet và mạng WAN bắt đầu có sự chuyển đổi từ sử dụng kỹ thuật Circuit Switching sang Packet Switching, mở đường cho việc truyền tải dữ liệu theo gói tin dữ liệu.

Trong những năm 2000 – 2010, sự phát triển của cáp quang và kỹ thuật DSL (Digital Subscriber Line) đã tăng cường tốc độ kết nối, cho phép việc truyền tải dữ liệu một cách nhanh chóng và ổn định. Mạng WAN cũng trở nên phổ biến hơn, không chỉ ở mức tổ chức mà còn ở cấp độ cá nhân.

Từ năm 2010 đến nay, với sự ra đời của mạng di động 3G, 4G và sau này là 5G, mạng WAN không chỉ được xây dựng dựa trên cáp mà còn sử dụng sóng radio giúp tăng cường tính di động và kết nối liên tục cho người dùng. Đồng thời, sự phổ biến của các dịch vụ đám mây (Cloud Services) đã thúc đẩy tính linh hoạt và tiết kiệm chi phí trong triển khai mạng WAN.

Từ những kỹ thuật truyền thông đơn giản đầu tiên đến công nghệ hiện đại như ngày nay, lịch sử của mạng WAN là minh chứng cho sự tiến bộ vượt bật trong lĩnh vực mạng. Điều này không chỉ mở rộng phạm vi kết nối mạng, mà còn là chìa khóa cho những ứng dụng công nghệ mới, hứa hẹn sự kết nối toàn cầu ngày càng mạnh mẽ và tiện lợi.

Đặc điểm của mạng WAN

• Mạng WAN kết nối các thiết bị ở xa, thậm chí ở các khu vực địa lý khác nhau, từ quốc gia này sang quốc gia khác hoặc giữa các châu lục.
• Để kết nối các thiết bị ở xa, mạng WAN sử dụng nhiều công nghệ truy cập như DSL, cáp quang, vệ tinh và các kết nối không dây.
• Mạng WAN yêu cầu các thiết bị đặc biệt như router, switch và modem để quản lý việc chuyển tiếp dữ liệu giữa các thiết bị và mạng.
• Do phải chịu tải lưu lượng dữ liệu lớn và kết nối từ xa, mạng WAN cần có băng thông lớn để đảm bảo truy cập nhanh và ổn định.
• Vì thường được sử dụng cho các ứng dụng quan trọng, mạng WAN yêu cầu độ tin cậy cao. Điều này thường đạt được thông qua việc sử dụng các kết nối dự phòng và các thiết bị dự phòng.
• Mạng WAN cho phép các tổ chức, doanh nghiệp và tổ chức chính phủ kết nối với nhau, chia sẻ dữ liệu và tài nguyên một cách hiệu quả.
• Thiết lập và duy trì một mạng WAN có thể đòi hỏi chi phí lớn do cần các thiết bị và công nghệ đặc biệt, cùng với việc trả phí cho dịch vụ truy cập Internet có băng thông cao.
• Mạng WAN cần các biện pháp bảo mật chặt chẽ để đảm bảo an toàn cho dữ liệu khi truyền qua các kết nối từ xa.
• Mạng WAN không chỉ truyền dữ liệu mà còn hỗ trợ các dịch vụ như thoại, video và truyền hình trực tuyến thông qua các giao thức truyền tải khác nhau.
• Mạng WAN thường được quản lý từ một trung tâm điều khiển, giúp dễ dàng theo dõi và kiểm soát các kết nối cũng như tài nguyên trên toàn mạng.

Cấu trúc của mạng WAN

Mạng WAN là một hệ thống mạng máy tính trên diện rộng dùng để kết nối các mạng LAN (Local Area Network) khác nhau ở các địa điểm xa nhau, thậm chí ở những khu vực vị trí địa lý khác nhau. Người dùng có thể truy cập và chia sẻ dữ liệu giữa các địa điểm đó một cách hiệu quả. Dưới đây là cấu trúc cơ bản của một mạng WAN:

Thiết bị đầu

• Máy tính (Computers): Là các thiết bị chính trên mạng, được sử dụng để truy cập và chia sẻ thông tin.
• Máy chủ (Servers): Lưu trữ dữ liệu và cung cấp các dịch vụ cho người dùng trong mạng WAN.

Thiết bị trung tâm

• Router: Là thiết bị quan trọng trong mạng WAN, chịu trách nhiệm định tuyến dữ liệu giữa các mạng con và quyết định đường đi tốt nhất để dữ liệu đi qua.
• Switch: Được sử dụng để kết nối nhiều thiết bị mạng trong một mạng LAN và kết nối các mạng LAN lại với nhau trong mạng WAN.

Truy cập Internet

Dịch vụ Internet thường được cung cấp thông qua modem. Thiết bị này có khả năng chuyển đổi tín hiệu từ máy tính thành tín hiệu phù hợp để truy cập Internet qua đường điện thoại hoặc cáp.

Cáp quang và dịch vụ truyền hình cáp cũng là các phương tiện truyền tải chính cho mạng WAN. Cáp quang được sử dụng cho các kết nối tốc độ cao và ổn định, trong khi dịch vụ truyền hình cáp thường được sử dụng cho kết nối tại các vị trí dân cư.

Các nhà mạng viễn thông cung cấp các dịch vụ như DSL (Digital Subscriber Line), ISDN (Integrated Services Digital Network) hoặc các dịch vụ di động như 3G, 4G, và 5G. Các dịch vụ này cung cấp kết nối trực tuyến cho các thiết bị di động và cố định.

Kết nối WAN

• Leased Lines: Đường truyền được thuê từ nhà cung cấp dịch vụ, đảm bảo băng thông ổn định nhưng chi phí cao.
• Circuit-Switched Connections: Sử dụng kết nối Point-to-Point tạm thời, thích hợp khi truy cập không thường xuyên.
• Packet-Switched Connections (Ví dụ: Internet): Dữ liệu được chia thành các gói và gửi qua Internet với giao thức như TCP/IP.

Giao thức liên mạng (Internet Protocols)

TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol) là giao thức tiêu chuẩn được sử dụng trong mạng WAN để đảm bảo việc truyền tải dữ liệu đáng tin cậy và hiệu quả.

Bảo mật và quản lý mạng

• Firewall: Ngăn chặn truy cập trái phép từ bên ngoài vào mạng và ngược lại.
• VPN (Virtual Private Network): Cho phép người dùng truy cập mạng WAN qua Internet một cách an toàn bằng cách tạo ra một kết nối riêng tư qua mạng công cộng.
• Quản lý mạng (Network Management): Sử dụng các công cụ và phần mềm để giám sát và quản lý hoạt động của mạng, bao gồm cả việc kiểm soát băng thông và định tuyến dữ liệu.

Các loại kết nối phổ biến trong mạng WAN

Kết nối cáp quang

Kết nối cáp quang là một loại mạng WAN sử dụng cáp quang để truyền tải dữ liệu. Đây là một công nghệ phổ biến với tốc độ cao và băng thông lớn, thích hợp cho việc kết nối các chi nhánh và trung tâm dữ liệu ở xa.

Mạng di động (3G/4G/5G)

Các mạng di động thế hệ thứ ba (3G), thứ tư (4G) và thứ năm (5G) cung cấp kết nối không dây cho các thiết bị di động. Chúng giúp kết nối Internet từ xa, cho phép người dùng truy cập dữ liệu và ứng dụng mọi nơi có sóng di động.

Satellite WAN

Satellite WAN sử dụng sóng vệ tinh để truyền tải dữ liệu giữa các vị trí xa nhau, thích hợp cho các khu vực không có cơ sở hạ tầng mạng đầy đủ hoặc có tần suất sự cố cao, chẳng hạn như vùng sâu vùng xa, biển đảo,…

ISDN (Integrated Services Digital Network)

ISDN là một dịch vụ mạng WAN truyền thống, cung cấp kết nối dựa trên việc chuyển đổi tín hiệu số chứ không phải analog. Dù không còn phổ biến vì sự phát triển của các công nghệ khác nhưng hiện nay ISDN vẫn được sử dụng ở một số vùng quốc gia.

Frame Relay

Frame Relay là một loại giao thức truyền tải dữ liệu qua mạng WAN, giúp kết nối các thiết bị trong mạng LAN đến mạng WAN một cách hiệu quả và linh hoạt.

MPLS (Multiprotocol Label Switching)

MPLS là một công nghệ định tuyến và chuyển mạch dữ liệu, được sử dụng để xây dựng các mạng WAN an toàn, hiệu suất cao cho doanh nghiệp lớn.

VPN (Virtual Private Network)

VPN là một phương pháp xây dựng một mạng riêng ảo trên mạng công cộng, giúp tạo ra kết nối WAN an toàn và bảo mật, đặc biệt là khi kết nối các vị trí từ xa.

SD-WAN (Software-Defined Wide Area Network)

SD-WAN là một công nghệ mới sử dụng phần mềm để quản lý kết nối mạng WAN. Công nghệ này có thể tối ưu hóa đường truyền, tăng cường bảo mật và linh hoạt, giúp doanh nghiệp quản lý mạng WAN một cách hiệu quả hơn.

Ưu nhược điểm của mạng WAN

Ưu điểm

• Cho phép kết nối các vị trí trên toàn cầu. Hỗ trợ giao tiếp một cách dễ dàng giữa các quốc gia và vùng lãnh thổ khác nhau.
• Mạng WAN cho phép điều chỉnh và thay đổi cấu hình kết nối một cách linh hoạt để đáp ứng nhu cầu của người dùng và tổ chức.
• Cho phép chia sẻ dữ liệu, ứng dụng và tài nguyên máy chủ giữa các vị trí, giúp tối ưu hóa sử dụng tài nguyên.
• Hỗ trợ nhiều loại dịch vụ như truyền hình trực tiếp, hội nghị video, và các ứng dụng đám mây, tạo ra một môi trường đa nhiệm và linh hoạt.

Hạn chế

• Triển khai và duy trì mạng WAN có thể đắt đỏ, đặc biệt khi cần sử dụng các kết nối cáp quang hoặc vệ tinh.
• Mạng WAN yêu cầu các biện pháp bảo mật cao để ngăn chặn truy cập trái phép và tấn công mạng, điều này đòi hỏi chi phí và quản lý chặt chẽ.
• Mạng WAN phụ thuộc vào đường truyền Internet và các cơ sở hạ tầng khác bên ngoài, điều này có thể tạo ra sự không ổn định nếu có sự cố xảy ra ở mức độ này.
• Dữ liệu truyền tải trên mạng WAN thường có độ trễ (latency) cao hơn so với mạng LAN (Local Area Network), điều này có thể ảnh hưởng đến trải nghiệm người dùng.
• Mạng WAN yêu cầu quản lý và giám sát kỹ lưỡng để đảm bảo hiệu suất cũng như tính an toàn. Điều này đôi khi đòi hỏi tài nguyên và nguồn nhân lực đáng kể.

Ứng dụng của mạng WAN

Kinh doanh và doanh nghiệp

Mạng WAN cho phép các doanh nghiệp kết nối với các chi nhánh, văn phòng hoặc nhà máy sản xuất ở xa, giúp họ chia sẻ dữ liệu, ứng dụng và tài nguyên mạng.

Giáo dục & đào tạo

Trường học, trường đại học và các tổ chức giáo dục sử dụng mạng WAN để kết nối các cơ sở vật chất giáo dục, cung cấp dịch vụ trực tuyến và hỗ trợ học tập từ xa.

Y tế

Trong lĩnh vực y tế, mạng WAN giúp các bệnh viện, phòng mạch và các cơ sở y tế kết nối với nhau để chia sẻ thông tin về bệnh nhân, xử lý hồ sơ y tế và tư vấn từ xa.

Chính phủ và dịch vụ công cộng

Các cơ quan chính phủ sử dụng mạng WAN để kết nối các văn phòng chính phủ, cung cấp dịch vụ công trực tuyến và quản lý thông tin về dân số, tài chính và an ninh.

Giải trí và truyền thông

Công ty truyền hình, đài phát thanh và các tổ chức truyền thông sử dụng mạng WAN để truyền tải nội dung đa phương tiện như video, âm nhạc và tin tức đến khán giả trên toàn thế giới.

Tài chính ngân hàng

Ngân hàng và tổ chức tài chính sử dụng mạng WAN để kết nối các chi nhánh, điểm giao dịch và trung tâm dữ liệu, giúp quản lý giao dịch và thông tin tài chính một cách an toàn và hiệu quả.

Du lịch và khách sạn

Trong ngành du lịch và khách sạn, mạng WAN giúp quản lý đặt phòng, thanh toán cũng như chia sẻ thông tin với các chi nhánh và đối tác khác.

Nghiên cứu và phát triển

Trong lĩnh vực nghiên cứu và phát triển, các tổ chức và viện nghiên cứu sử dụng mạng WAN để kết nối với các nhà khoa học và dữ liệu nghiên cứu trên thế giới.

Kết luận

Với sức mạnh của mình, mạng WAN đã làm nên những cuộc cách mạng trong nhiều lĩnh vực. Từ việc giúp doanh nghiệp mở rộng quy mô đến việc tạo ra cơ hội học tập và nghiên cứu không giới hạn, mạng WAN đã mở ra trước mắt chúng ta một thế giới kết nối và tương tác không ngừng.

Những câu hỏi thường gặp