Mạng WAN là gì? Những thông tin cần biết về mạng WAN

Bizfly Cloud

3133

20-05-2025

Đối với xã hội hiện nay, mạng diện rộng - Wan đã là một trong những khái niệm không còn quá xa lạ đối với những người thường xuyên sử dụng internet. Tuy nhiên đối với những người mới sử dụng đây cũng là một trong những câu hỏi được nhắc đến nhiều nhất. Tìm hiểu thông tin cùng Bizfly Cloud nhé!

Mạng WAN là gì? 

Mạng WAN viết đầy đủ là Wide Area Network, là một mạng giao tiếp giúp mở rộng các kết nối trên nhiều khu vực địa lý rộng lớn từ các thành phố, cho tới tiểu bang và các quốc gia. Mạng Wan có thể sử dụng như một mạng riêng tư để kết nối các bộ phận trong một doanh nghiệp hoặc cũng có thể để ở chế độ công khai cho phép kết nối các mạng nhỏ hơn với nhau. 

Mạng Wan giúp kết nối các bộ phận trong doanh nghiệp

Hiểu rõ hơn là bạn hãy hình dung Wan như mạng internet nói chung. Trên thực tế, internet chính là một mạng WAN lớn nhất thế giới. Internet được coi như là một mạng WAN bởi: thông qua việc sử dụng các ISP (nhà cung dịch vụ mạng), internet kết nối rất nhiều các mạng cục bộ nhỏ hơn (LAN) hoặc mạng khu vực đô thị (MAN) với nhau.

Ở một quy mô nhỏ hơn, một doanh nghiệp cũng có thể có một mạng WAN với dịch vụ đám mây, trụ sở chính và văn phòng chi nhánh nhỏ hơn. Mạng WAN trong trường hợp này, sẽ được sử dụng để kết nối tất cả các bộ phận và khu vực của doanh nghiệp với nhau.

Bất kể WAN có kết nối với nhau hay không hay ở khoảng cách xa các mạng bao nhiêu, mục đích cuối cùng là làm sao để các mạng nhỏ khác nhau từ các vị trí khác nhau có thể liên lạc được với nhau.

Lưu ý: Từ WAN đôi khi còn được sử dụng để chỉ wireless area network - mạng không dây, mặc dù nó thường được viết tắt là WLAN.

Lịch sử phát triển mạng WAN

Mạng WAN xuất hiện từ những ngày đầu của mạng điện toán, được phát triển bởi Bộ Quốc phòng Hoa Kỳ trong thập niên 1950, 1970, 1980 và 1990 để phục vụ các mục đích quân sự và nghiên cứu.

Một trong những mạng WAN đầu tiên là ARPANET, được khởi xướng vào đầu thập niên 1960. ARPANET sử dụng kỹ thuật chuyển gói tin và bao gồm nhiều mạng con với các máy chính kết nối qua các IMP (Interface Message Processor).

Mạng WAN ban đầu dựa trên đường dây điện thoại chuyển mạch và modem, với tốc độ truyền tải khoảng 2400bps. Trong những thập kỷ gần đây, mạng WAN đã trải qua nhiều cải tiến đáng kể. Các công nghệ mới như đường dây thuê bao, MPLS (Multiprotocol Label Switching), internet băng thông rộng, và vệ tinh đã được áp dụng

Mạng WAN hoạt động như thế nào? 

Các mạng LAN này được liên kết với nhau thông qua hạ tầng của nhà cung cấp dịch vụ bên thứ ba như các công ty viễn thông hoặc ISP. Khi dữ liệu được gửi từ một thiết bị trong mạng WAN, nó đi qua thiết bị xử lý DTE, sau đó đến thiết bị DCE của nhà cung cấp dịch vụ để phân loại và xác định địa chỉ đích, rồi tiếp tục truyền qua hệ thống mạng đến thiết bị đích, hoàn thành quá trình truyền tải.

Mạng WAN sử dụng nhiều giao thức truyền thông như MPLS, TCP/IP, ATM, Frame Relay và VPN để quản lý và truyền tải dữ liệu hiệu quả giữa các điểm kết nối. Các thiết bị như router, switch và điểm truy cập đóng vai trò quan trọng trong việc định tuyến và phân phối dữ liệu trong mạng WAN. Nhờ sử dụng hạ tầng của bên thứ ba, mạng WAN có thể dễ dàng mở rộng phạm vi hoặc thay đổi lựa chọn kết nối khi cần thiết, đồng thời hỗ trợ chia sẻ dữ liệu với tính bảo mật cao

Các mạng WAN được kết nối ra sao?

Kết nối giữa các mạng Wan trong phạm vi rộng

Theo định nghĩa mạng WAN hỗ trợ một khoảng cách địa lý xa hơn LAN, do đó, việc kết nối các thành phần khác nhau trong mạng WAN khi sử dụng mạng riêng ảo (VPN) được cho là thích hợp. Nhờ vậy, thông tin liên lạc giữa các trang web được bảo vệ tốt hơn, và điều này rất cần thiết khi truyền tải dữ liệu thông qua mạng internet.

Mặc dù VPN hỗ trợ khả năng bảo mật phù hợp cho các mục đích kinh doanh, các kết nối internet công cộng không phải lúc nào cũng có thể cung ứng mức hiệu suất tương thích với hiệu suất một liên kết WAN chuyên dụng có thể đạt được. Đây là lý do tại sao cáp quang đôi khi được sử dụng để hỗ trợ giao tiếp giữa các liên kết WAN.

Các thành phần và kiến trúc của mạng WAN

Các thành phần của mạng WAN

• Thiết bị đầu cuối (CPE - Customer Premises Equipment): Bao gồm các thiết bị nằm trong môi trường mạng cục bộ của khách hàng, như bộ định tuyến, điểm truy cập và thiết bị chuyển mạch mạng.
• Bộ định tuyến (Router): Quản lý luồng dữ liệu đến và đi từ các thiết bị cuối trong mạng LAN. Các bộ định tuyến hiện đại thường có modem tích hợp để nhận tín hiệu kết nối từ mạng bên ngoài.
• Điểm truy cập (Access Point): Cho phép mở rộng phạm vi sóng không dây và kết nối hàng trăm hoặc hàng nghìn thiết bị đầu cuối trong một mạng LAN duy nhất.
• Thiết bị chuyển mạch mạng (Network Switches): Chuyển và phân phối gói dữ liệu giữa các thiết bị trong mạng, đảm bảo băng thông cần thiết cho mỗi thiết bị.
• Mạng cục bộ (LAN): Là thành phần kiến trúc quan trọng của mạng WAN, kết nối các thiết bị trong một khu vực địa lý nhỏ.
• Mạng khu vực (MAN): Tùy chọn, được sử dụng để kết nối các mạng LAN trong phạm vi tương đối nhỏ trước khi kết nối chúng vào mạng WAN.
• Kết nối phương tiện: Các phương tiện truyền dẫn như cáp quang, kết nối di động (3G, 4G, 5G), vệ tinh và đường MPLS giúp truyền dữ liệu giữa các thành phần mạng LAN khác nhau.

Kiến trúc của mạng WAN

Mạng WAN có thể được thiết kế theo các cấu trúc khác nhau:

• Cấu trúc hình sao (Star Topology): Có một thiết bị trung tâm (hub) kết nối với các nhánh khác. Ưu điểm là dễ triển khai và quản lý, nhưng điểm trung tâm có thể gây ra lỗi toàn bộ hệ thống nếu bị sự cố.
• Cấu trúc hình lưới (Mesh Topology): Mỗi thiết bị kết nối trực tiếp với mọi thiết bị khác. Ưu điểm là độ tin cậy cao, nhưng phức tạp và tốn kém.
• Cấu trúc hình lưới bán phần (Partial Mesh Topology): Kết hợp giữa cấu trúc hình sao và hình lưới, cung cấp sự cân bằng giữa chi phí và độ tin cậy.

SD-WAN là gì?

SD-WAN có tên đầy đủ là Software Defined Wide Area Network là một công nghệ mạng hiện đại giúp cải thiện hiệu suất và quản lý mạng WAN bằng cách tách phần mềm quản lý khỏi phần cứng truyền thống. SD-WAN sử dụng phần mềm để điều khiển và quản lý các kết nối mạng, cho phép các tổ chức tối ưu hóa việc truyền tải dữ liệu qua các đường truyền khác nhau như MPLS, LTE, và Internet công cộng.

Ngoài ra, công nghệ này còn cho phép các tổ chức dễ dàng triển khai và quản lý mạng WAN, cải thiện hiệu suất ứng dụng, giảm chi phí và tăng cường tính linh hoạt. Các tính năng chính của SD- WAN bao gồm khả năng tự động định tuyến lưu lượng dựa trên chính sách, tối ưu hóa lưu lượng mạng, và cải thiện tính bảo mật.

X.25, Frame Relay và MPLS

Từ những năm 1970, nhiều mạng WAN được xây dựng dựa trên tiêu chuẩn công nghệ X.25. Các mạng WAN này hỗ trợ hoạt động của máy rút tiền tự động, hệ thống giao dịch thẻ tín dụng và một số dịch vụ thông tin trực tuyến. Các mạng X.25 cũ hơn chạy bằng kết nối modem quay số 56 Kbps.

Công nghệ Frame Relay sau đó được ra đời để đơn giản hóa các giao thức X.25 và cung cấp một giải pháp ít tốn kém hơn cho các mạng WAN khi cần chạy ở tốc độ cao hơn. Frame Relay đã trở thành một lựa chọn phổ biến cho các công ty viễn thông tại Hoa Kỳ trong những năm 1990, đặc biệt là AT & T.

Multiprotocol Label Switching (MPLS) tiếp tục được phát triển để thay thế cho Frame Relay nhờ cải thiện các giao thức hỗ trợ trong xử lý lưu lượng truyền tải âm thanh và video bên cạnh các kiểu dữ liệu thông thường. Các tính năng Quality of service (QoS) của MPLS chính là điểm mấu chốt trong thành công của công nghệ này. Các dịch vụ mạng "triple play" được xây dựng dựa trên MPLS đạt mức tăng trưởng nhanh chóng và trở nên phổ biến trong những năm 2000, và cuối cùng thay thế hoàn toàn Frame Relay.

Sự khác biệt giữa mạng LAN và WAN

Khi nhắc đến sự khác biệt giữa 2 công nghệ này chính là việc sử dụng những phần cứng khác nhau. Dưới đây là một vài điều khác biệt giữ mạng LAN và WAN: 

Tốc độ 

Thường chúng ta nghĩ mạng diện rộng kết nối sẽ nhanh hơn các hình thức khác, nhất là đối với hệ thống mạng WAN. Tuy nhiên thực tế cho thấy tốc độ của chúng sẽ không nhah giống mạng cục bộ bạn đã sử dụng. Vì kết nối mạng LAN có khoảng cách ngắn hơn so với mạng diện rộng. 

Phạm vi

• Đối với mạng LAN phạm vi kết nối tương đối nhỏ chỉ ở văn phòng, nhà ở hay những khuôn viên nhỏ. 
• Mạng WAN có phạm vi kết nối khá rộng, kết nối không giới hạn. 

Tốc độ đường truyền

• Tốc độ đường truyền của LAN vào khoảng: 10 - 100Mbps.
• Tốc độ đường truyền của mạng WAN: 256Kbps - 2Mbps.

Băng thông

• Mạng LAN: Lớn.
• Mạng WAN: Thấp.

Chi phí

Dùng mạng LAN chi phí sẽ tiết kiệm hơn rất nhiều so với việc sử dụng mạng WAN. 

Ưu, nhược điểm của mạng Wan

Mạng Wan có thể kết nối được những thiết bị có khoảng cách về mặt địa lý khá xa. Có khả năng kết nối được từ 20 thiết bị trở lên. Vậy mạng Wan có những ưu và nhược điểm ra sao? Dưới đây là một vài ưu, nhược điểm của mạng Wan:\.

Ưu điểm 

Một vài đặc điểm nổi bật của mạng WAN có thể kể đến như: 

• Bảo mật khá tốt, khả năng truy cập cao.
• Lưu trữ và chia sẻ băng thông một cách nhanh chóng.
• Nhân và và khách có thể tương tác với nhau nhanh chóng, dễ dàng cùng trong 1 mạng. 
• Khả năng kết nối khoảng cách lớn. 
• Quản lý một cách đơn giản, không quá phức tạp.

Nhược điểm

Bên cạnh những ưu điểm kể trên, mạng WAN cũng có những mặt hạn chế dưới đây: 

• Chi phí sử dụng cao.
• Băng thông khá thấp, dễ mất kết nối.

Các loại hình công nghệ WAN có thể ứng dụng

Hiện nay, công nghệ Wan sẽ có các loại hình sau đây:

Packet Switching

Packet Switching là chuyển mạch gói. Đây là phương pháp truyền dữ liệu trong đó dữ liệu được chia thành các gói nhỏ trước khi được gửi qua mạng. Mỗi gói dữ liệu sẽ được truyền độc lập và có thể đi qua các tuyến đường khác nhau để đến đích. Chuyển mạch gói hiệu quả trong việc sử dụng băng thông và cung cấp độ tin cậy cao hơn so với chuyển mạch kênh. Công nghệ này được sử dụng rộng rãi trong các mạng IP, bao gồm cả Internet.

Giao thức TCP/IP

Giao thức này có nghĩa là Transmission Control Protocol/Internet Protocol. Nó là bộ giao thức chính được sử dụng để truyền dữ liệu trên Internet. TCP đảm bảo rằng dữ liệu được truyền đi một cách đáng tin cậy, trong khi IP chịu trách nhiệm định tuyến các gói dữ liệu tới đúng địa chỉ đích. Bộ giao thức TCP/IP là nền tảng của hầu hết các hệ thống mạng hiện đại và đóng vai trò quan trọng trong việc kết nối các mạng WAN.

Router Router

Đây là thiết bị mạng chịu trách nhiệm định tuyến lưu lượng giữa các mạng khác nhau. Router đọc thông tin địa chỉ trong mỗi gói dữ liệu và quyết định tuyến đường tốt nhất để chuyển tiếp gói đó đến đích. Các bộ định tuyến hiện đại có thể xử lý các giao thức mạng phức tạp và cung cấp các tính năng như bảo mật, quản lý lưu lượng và chất lượng dịch vụ.

Overlay Network

Overlay Network là mạng được xây dựng trên cơ sở hạ tầng mạng vật lý hiện có, tạo ra một lớp ảo hóa để quản lý và tối ưu hóa lưu lượng mạng. SD-WAN là một ví dụ điển hình của Overlay Network, nơi các kết nối mạng vật lý như MPLS, LTE và băng thông rộng được ảo hóa để cung cấp khả năng quản lý và điều khiển tốt hơn. Overlay Network giúp đơn giản hóa việc triển khai các dịch vụ mới và cải thiện hiệu suất mạng.

Packet over SONET (PoS)

Packet over SONET (PoS) là công nghệ truyền dữ liệu sử dụng mạng SONET (Synchronous Optical Networking) để truyền các gói dữ liệu. PoS kết hợp khả năng truyền tải tốc độ cao của SONET với hiệu quả của chuyển mạch gói, cho phép truyền dữ liệu với độ tin cậy cao và độ trễ thấp. Công nghệ này thường được sử dụng trong các mạng viễn thông và các ứng dụng yêu cầu băng thông lớn.

MPLS

MPLS có tên đầy đủ là Multiprotocol Label Switching. Đây là công nghệ định tuyến mạng sử dụng các nhãn để định hướng lưu lượng dữ liệu thông qua mạng. Thay vì dựa vào địa chỉ IP để định tuyến, MPLS sử dụng các nhãn để xác định tuyến đường tối ưu cho mỗi gói dữ liệu, giúp giảm độ trễ và cải thiện hiệu suất mạng. MPLS thường được sử dụng trong các mạng doanh nghiệp và các dịch vụ viễn thông để cung cấp chất lượng dịch vụ cao và khả năng mở rộng tốt.

ATM

ATM có tên đầy đủ là Asynchronous Transfer Mode, là công nghệ chuyển mạch tế bào sử dụng các tế bào dữ liệu có kích thước cố định để truyền thông tin. Mỗi tế bào có độ dài 53 byte, bao gồm 5 byte tiêu đề và 48 byte dữ liệu. ATM hỗ trợ truyền tải đồng thời dữ liệu, âm thanh và video với chất lượng cao. Công nghệ này từng được sử dụng rộng rãi trong các mạng viễn thông và mạng doanh nghiệp, nhưng hiện nay đã bị thay thế bởi các công nghệ mạng hiện đại hơn như MPLS và Ethernet.

Frame Relay

Đây là công nghệ truyền dữ liệu sử dụng chuyển mạch gói để truyền thông tin qua mạng WAN. Frame Relay sử dụng các khung dữ liệu có kích thước biến đổi và cung cấp kết nối điểm-điểm hoặc điểm-đa điểm với chi phí thấp. Công nghệ này từng được sử dụng rộng rãi trong các mạng doanh nghiệp và mạng viễn thông, nhưng hiện nay cũng đã bị thay thế bởi các công nghệ mạng hiện đại hơn.

Các vấn đề có thể gặp phải với mạng WAN

Vấn đề đầu tiên và có thể là một trở ngại trong việc sử dụng mạng WAN là nó đắt hơn nhiều so với mạng nội bộ công ty hoặc mạng intranet.

Các mạng WAN có khả năng vượt qua các rào cản về ranh giới và lãnh thổ khác nhau, thuộc các phạm vi pháp lý khác nhau. Do đó, tranh chấp có thể nảy sinh giữa các chính phủ về quyền sở hữu và các đạo luật hạn chế sử dụng mạng.

Mạng WAN quốc tế đòi hỏi phải sử dụng cáp mạng dưới biển để có thể giao tiếp giữa các mạng trên khắp các châu lục. Trong khi đó, cáp dưới biển có thể trở thành mục tiêu phá hoại không có chủ ý từ tàu biển và điều kiện thời tiết xấu.

 Xu hướng tương lai của mạng WAN

Xu hướng tương lai của mạng WAN đang chuyển dịch mạnh mẽ sang việc áp dụng công nghệ SD-WAN (Software-Defined Wide Area Network). SD-WAN cho phép doanh nghiệp tạo ra kiến trúc mạng lai, kết hợp nhiều loại kết nối khác nhau như MPLS, internet băng thông rộng, và các kết nối do phần mềm xác định. 

Trong tương lai, mạng WAN sẽ tiếp tục phát triển với sự tích hợp của các công nghệ mới như 5G và IoT. Việc sử dụng mạng 5G sẽ mang lại tốc độ truyền tải dữ liệu cao hơn và độ trễ thấp hơn, giúp mạng WAN đáp ứng tốt hơn nhu cầu của các ứng dụng đòi hỏi băng thông lớn như truyền hình trực tuyến và các dịch vụ đám mây. 

Ngoài ra, sự phát triển của IoT sẽ đòi hỏi mạng WAN phải có khả năng kết nối và quản lý một lượng lớn thiết bị từ xa, đồng thời đảm bảo bảo mật và hiệu suất cho các ứng dụng này

Hy vọng bài viết trên đã có thể giúp bạn đọc hiểu hơn về khái niệm mạng WAN là gì. Ngoài ra còn rất nhiều các loại mạng khác bạn có thể đọc và tham khảo thêm nữa. Tùy vào mục đích sử dụng để từ đó đưa ra được quyết định sử dụng mạng phù hợp. 

Theo Bizfly Cloud chia sẻ