Local Area Network (LAN) là hạ tầng mạng nội bộ triển khai trong một vùng địa lý hẹp, và có các tính năng đặc trưng sau:
– Kết nối các thiết bị trong phạm vi nhỏ như hộ gia đình, trường học, tòa nhà văn phòng …
– Quản trị bởi một cá nhân hoặc một đơn vị cụ thể.
– Cung cấp kết nối tốc độ cao giữa các thiết bị.

Các thành phần của LAN

– Thiết bị đầu cuối (Hosts): PC, Servers, Printers …
– Thiết bị mạng (Network Devices): Hub, Switches, Routers, Firewall, Access Point, Modem, Gpon …
– Giao thức (Protocols): Ethernet, IP, ARP, DHCP, STP …

Miền xung đột (Colision Domain)

Trong các đoạn mạng (segment) Ethernet sử dụng Hub hoặc Repeater – là các thiết bị mạng hoạt động ở tầng Physical chỉ chuyển tiếp tín hiệu và không xử lý các thông tin điều khiển khác, các host sẽ truyền kiểu bán song công (half-duplex, 2 chiều nhưng không đồng thời) trên kênh truyền chia sẻ (shared medium). Ở cùng thời điểm, chỉ có 1 thiết bị truyền tin, nếu có 2 hoặc nhiều thiết bị cùng chiếm đường truyền thì xung đột (collision) sẽ xảy ra và làm sai lạc tín hiệu truyền. Phân đoạn mạng với băng thông chia sẻ giữa các thiết bị gọi là miền xung đột (collision domain).

Phương án khắc phục xung đột là dùng thiết bị mạng có khả năng xử lý thông tin điều khiển ở tầng 2 (như: bridges, switches, routers) để chia nhỏ các segment. Mỗi phân đoạn mới sẽ là một miền xung đột. Bằng cách này, có thêm băng thông cho thiết bị trong một segment và xung đột xảy ra sẽ không ảnh hưởng đến các phân đoạn mạng khác. Kỹ thuật xử lý này gọi là microsegmentation.

Miền quảng bá (Broadcast Domain)

Khi nhận bản tin quảng bá (broadcast frame) có địa chỉ MAC đích là broadcast (FFFF.FFFF.FFFF), thiết bị chuyển mạch tầng 2 (layer 2 switches) sẽ gửi frame này ra tất cả các cổng, trừ cổng nhận frame. Tập hợp các switches kết nối với nhau tạo thành một miền quảng bá. Tất cả các thiết bị trong broadcast domain sẽ nhận và xử lý broadcast frame.
Trong một số trường hợp, broadcast frame là cần thiết để bước đầu xác định thiết bị và dịch vụ mạng. Ví dụ: dịch vụ cấp phát IP động với giao thức DHCP. Tuy nhiên việc truyền quảng bá cũng sẽ làm giảm hiệu suất của mạng. Thiết bị định tuyến (router) xử lý thông tin ở tầng 3 được sử dụng để chia tách miền quảng bá.

Các đặc trưng của switch

Để giúp loại bỏ tắc nghẽn mạng, switch có các đặc trưng quan trọng sau:
– Mật độ cổng cao (High port density): các switch của doanh nghiệp lớn có thể hỗ trợ hàng trăm cổng tốc độ 100 Mbps, 1 Gbps, 10 Gbps.
– Bộ đệm dữ liệu lớn (Large frame buffers): khả năng lưu trữ tạm thời nhiều dữ liệu đã nhận trước khi truyền là rất hữu ích, đặc biệt khi có các cổng bị tắc nghẽn.
– Cổng nhiều tốc độ (Mixture of port speeds): switch có thể hỗ trợ nhiều tốc độ khác nhau trên cùng một cổng.
– Chuyển mạch nhanh (Fast internal switching): do sử dụng bus tốc độ cao và bộ nhớ chia sẻ.
– Chi phí thấp (Low per-port cost): switch cung cấp mật độ cổng cao với chi phí thấp. Vì lý do này, LAN switch có thể đáp ứng các thiết kế mạng có ít người dùng trên mỗi phân đoạn, do đó tăng băng thông trung bình khả dụng cho từng user.