Let's Learning

Modem và Router hiện hữu ở bất cứ đâu có kết nối Internet, từ gia đình tới công sở. Nhưng chắc hẳn nhiều người không thể phân biệt được sự khác nhau giữa modem và router. Liệu modem có phải là router hay không? Modem và router có cùng thực hiện những công việc giống nhau hay không?

1. Router là gì và Router làm gì?

Router là thiết bị định tuyến hoặc bộ định tuyến dùng để chuyển các gói dữ liệu qua một liên mạng đến các thiết bị đầu cuối, thông qua một tiến trình được gọi là định tuyến. Định tuyến xảy ra ở tầng thứ 3 trong mô hình OSI 7 tầng.

Nhưng để dễ hiểu, Router chính là một thiết bị để chia sẻ Internet tới nhiều các thiết bị khác trong cùng lớp mạng. Một router điển hình hiện nay là bộ định tuyến không dây có phát sóng WiFi (một số nơi gọi là access point hay AP). Hiện nay, các bộ định tuyến không dây thường được trang bị một hoặc nhiều ăng-ten mà người dùng quen gọi là “râu” cho phép họ có thể điều chỉnh để cải thiện hướng sóng.

Thiết bị này cho phép tạo ra một mạng WiFi sử dụng cho rất nhiều các thiết bị khác. Bên cạnh đó, các Router thường có khá nhiều cổng Ethernet (còn gọi là cổng LAN) cho phép người dùng có thể kết nối được nhiều với các thiết bị khác thông qua cáp nối (mạng có dây hoặc hữu tuyến).

Router nhận dữ liệu Internet từ một modem và mỗi router sẽ có một địa chỉ IP công khai duy nhất trên Internet. Các máy chủ trên mạng Internet sẽ kết nối với router thông qua modem và thiết bị này có nhiệm vụ định tuyến lưu lượng truy cập đến các thiết bị khác trong mạng.

Tuy nhiên, chỉ với một router (không phải loại 2-trong-1), bạn khó có thể kết nối được với Internet. Bộ định tuyến sẽ chỉ có thể kết nối với Internet bằng cách nối cáp Ethernet chuyên biệt với một chiếc modem. Vậy modem là gì?

2. Modem là gì và modem thực hiện công việc gì?

Modem là viết tắt của Modulator and Demodulator, là một thiết bị chuyển đổi các tín hiệu điện được gửi đến thông qua đường dây điện thoại, cáp đồng trục, cáp quang hoặc các loại dây tương tự khác. Cụ thể hơn, modem biến đổi thông tin kỹ thuật số từ các thiết bị kết nối mạng (máy tính, điện thoại) thành tín hiệu analog có thể truyền qua dây dẫn, và ngược lại, modem dịch các tín hiệu analog thành dữ liệu số mà những thiết bị như máy tính có thể hiểu được.

Modem nằm ở đâu trong mạng Internet? Với chức năng như trên, modem chính là thiết bị giao tiếp với mạng lưới của các nhà cung cấp dịch vụ Internet (ISP). Thông qua hệ thống cáp nối đồng trục hoặc cáp quang từ các trạm cung cấp Internet nối đến nhà bạn, modem sẽ đóng vai trò chuyển hóa các gói dữ liệu do ISP cung cấp thành kết nối Internet cho router hoặc các thiết bị có liên kết mạng khác.

Hầu hết các modem độc lập chỉ có 2 cổng, một cổng kết nối với mạng Internet từ ISP và 1 giắc Ethernet để kết nối với máy tính hoặc router. Modem thường (không phải luôn luôn) kết nối đến cổng WAN của router, còn các thiết bị khác sẽ kết nối đến những cổng còn lại trên router hoặc kết nối không dây thông qua chuẩn Wifi.

Modem dùng để khai thác dịch vụ Internet của các ISP cần phải đúng loại (DSL, đồng hoặc quang) mới có thể chạy với hạ tầng mà ISP cung cấp. Ngoài ra, trên modem còn kết nối Ethernet đầu ra cho phép truyền Internet (tín hiệu digital đã được giải mã) tới bất kỳ một router hoặc máy tính đơn lẻ nào ở “phía sau”.

Nếu ví router là đứa con thì modem chính là người mẹ. Nếu không có modem, router chỉ thực hiện được chức năng thiết lập mạng nội bộ chứ không thể kết nối ra Internet quốc tế.

3. Modem và Router khác gì nhau?

Cả modem và router đều liên quan đến việc kết nối máy tính gia đình với Internet. Chúng xuất hiện ở bất cứ nơi nào thiết bị điện tử kết nối laptop hoặc mạng của bạn với nhà cung cấp dịch vụ Internet để truy cập web. Tuy nhiên, giữa chúng vẫn có những sự khác biệt.

Sự khác biệt cụ thể giữa modem và router được tóm tắt trong bảng sau:

Các chế độ trong Modem

1. Chế độ bán song công (Half Duplex): Chế độ này cho phép modem truyền theo một hướng tại một thời điểm. Nếu modem đang nhận tín hiệu đến thì nó sẽ đưa ra chỉ báo cho đầu gửi để không truyền dữ liệu, cho đến khi quá trình nhận tín hiệu hoàn tất.

2. Chế độ song công toàn phần (Full Duplex): Chế độ này cho phép truyền theo cả hai hướng tại một thời điểm. Những loại modem này có hai sóng mang, một dành cho lưu lượng đi và một dành cho lưu lượng đến.

3. Chế độ Modem 4 dây: Một cặp dây riêng biệt được sử dụng cho sóng mang đến và đi. Do đó, cùng một tần số có thể được sử dụng để truyền ở cả hai đầu.

4. Chế độ Modem 2 dây: Chế độ này sử dụng cùng một cặp dây cho cả sóng mang đến và đi. Nếu bạn đang sử dụng chế độ bán song công thì cùng một tần số có thể được sử dụng để truyền khi dữ liệu chỉ lưu chuyển theo một hướng tại một thời điểm.

Tuy nhiên, nếu sử dụng chế độ hai dây trong modem song công toàn phần thì bạn cần hai kênh khác nhau để truyền. Do đó, việc ghép kênh phân chia tần số được thực hiện để thu được hai kênh sóng mang, giúp quá trình truyền diễn ra đồng thời theo cả hai hướng.

Các chế độ trong router

1. Chế độ User Execution: Chế độ này còn được gọi là chế độ mặc định. Chế độ này được đại diện bằng Router>. Khi bạn mua router và đăng nhập vào nó, có một số cài đặt và cấu hình cơ bản đã được thực hiện trong router và giao diện web sẽ hiển thị chế độ này.

2. Chế độ Administrative: Chế độ này được đại diện bằng Router#. Trong chế độ này, quyền quản trị được trao cho người dùng, username và mật khẩu để truy cập router được đặt và reset lại. Các quyền đăng nhập khác cũng được cấp và từ chối thông qua chế độ này.

3. Chế độ Global Configuration: Chế độ này được biểu thị bằng Router (config)#. Trong chế độ này, tất cả các cấu hình được thực hiện trên router, như cấp phát địa chỉ IP, subnet mask, gói dữ liệu định tuyến, kích hoạt các cổng và phân bổ giao thức định tuyến được sử dụng để định tuyến, v.v…

Có một số chế độ phụ cũng như chế độ cấu hình giao diện và chế độ cấu hình đường truyền được sử dụng để thực hiện cấu hình trên một cổng hoặc interface cụ thể của router.

Các ứng dụng của modem

1. Point of sale (PoS): Đây là một yếu tố then chốt trong việc thanh toán mà bạn thực hiện tại nhà hàng, cửa hàng bán lẻ, khi mua vé máy bay, v.v… Khi bạn thực hiện bất kỳ khoản thanh toán nào bằng thẻ tín dụng hoặc thẻ ghi nợ của mình, modem sẽ ở phía sau để truyền dữ liệu và hoàn nguyên việc phê duyệt hoặc từ chối các dịch vụ được yêu cầu.

2. Quản lý từ xa: Các modem được gắn ở những vị trí xa xôi như khu vực vùng sâu vùng xa hoặc các khu vực nhạy cảm, hay nơi mà hiệu suất có thể được quản lý và điều khiển từ xa, không cần hiện diện trực tiếp của thiết bị tại địa điểm.

Điều này giúp tiết kiệm tiền bạc và thời gian, có thể sử dụng được trong thời gian hỏng hóc nghiêm trọng diễn ra và cần phải thực hiện nhanh chóng để khôi phục dịch vụ. Modem được sử dụng trong điều khiển đèn đỏ, bảo trì trạm xăng, quản lý hàng tồn kho công nghiệp, v.v…

3. Truyền và sao lưu dữ liệu: Các modem dial-up được sử dụng để truyền dữ liệu hàng ngày từ các địa điểm khác nhau của tổ chức đến trung tâm NOC. Chúng tiết kiệm thời gian, rẻ hơn khi sử dụng cho mục đích này và cũng được sử dụng để sao lưu dữ liệu thường xuyên từ các thiết bị.

4. Quản lý bảo mật gia đình: Các modem được cài đặt trong hệ thống quản lý bảo mật. Khi một số vấn đề phát sinh hoặc báo động được thiết lập, chúng sẽ gửi tin nhắn thoại đến khách hàng qua đường dây điện thoại hoặc điện thoại di động.

Các ứng dụng của router

1. Lưu trữ và sao lưu dữ liệu: Router có khả năng lưu trữ tích hợp với đủ bộ nhớ để lưu trữ dữ liệu. Vì vậy, thiết bị phần cứng bên ngoài được sử dụng cùng với router để chia sẻ và sao lưu dữ liệu.

2. Dịch vụ bảo mật: Vì các router có những tính năng bảo mật, nên người dùng có thể thiết lập một tường lửa với các router ở mọi cấp của mạng để làm cho mạng không bị nhiễm virus. Do vậy, nó được sử dụng cho mục đích quân sự, nơi mà quyền riêng tư dữ liệu là một mối quan tâm lớn.

3. Modem cũng được sử dụng cho quá trình truyền và sao lưu dữ liệu, nhưng chỉ trong một khoảng cách ngắn và quá trình diễn ra chậm. Trong khi bằng cách cấu hình VPN trong router, nó có thể hoạt động trong kiến ​​trúc client-server và được sử dụng để chia sẻ dữ liệu, cuộc gọi thoại, tài nguyên phần cứng và video cho mạng WAN.

4. Dự phòng cung cấp: Trung tâm vận hành và bảo trì cho một tổ chức kết nối nhiều thiết bị định vị ở xa khác nhau với trung tâm NOC được đặt ở giữa thông qua router. Router cũng cung cấp khả năng dự phòng trong mạng cho các thiết bị hoạt động trong cấu trúc liên kết chính và liên kết bảo vệ.

4. Thiết bị kiêm luôn cả Modem và Router

Một số ISP có cung cấp một loại thiết bị 2-trong-1, kết hợp giữa Modem và Router. Nó thực hiện cả chức năng chuyển đổi tín hiệu tương tự thành số cũng như định tuyến nội mạng. Tên đầy đủ của nó là Modem Router, song tại Việt Nam, hầu hết mọi người đều gọi tắt (nhưng sai về ý nghĩa) là Modem.

Nếu đã có thể làm ra những chiếc Modem Router như vậy, tại sao các nhà sản xuất vẫn còn làm ra những chiếc Modem hay Router riêng rẽ để làm gì?

Đó là vì trước hết, mỗi loại Modem thường chỉ dùng được với một cơ sở hạ tầng Internet duy nhất (hoặc DSL hoặc quang). Nếu bạn muốn chuyển đổi sang dùng cáp quang thì thường chiếc Modem cũ (hoặc modem router cũ) sẽ không dùng được với đường truyền mới, buộc bạn phải sắm Modem mới để sử dụng. Trong khi đó, chiếc Router cũ vẫn có thể tái sử dụng và bạn chẳng cần phải cấu hình lại thông tin mạng trên smartphone hay máy tính để làm gì. Nói đơn giản, mạng WiFi cũ của bạn vẫn vậy, mật khẩu vẫn vậy. Bạn chỉ cần cấu hình chiếc Modem mới và cứ cắm vào là chạy (plug and play).

Bên cạnh đó, đối với các công ty, doanh nghiệp, vì lý do bảo mật hoặc chia sẻ băng thông đường truyền, đôi khi họ cần lập ra nhiều mạng nội bộ riêng (có mạng dành riêng cho khách vãng lai truy cập, có mạng chỉ để nhân viên sử dụng, có mạng chỉ cho giám đốc…). Việc tách riêng Router và Modem rất có lợi trong trường hợp này. Ngoài ra, nếu lượng thiết bị đầu cuối (laptop, smartphone, tablet…) quá nhiều, thường một chiếc modem sẽ không đủ sức chịu tải và công việc đó sẽ phù hợp cho router/switch hơn. Thêm vào đó, với những công ty có văn phòng ở nhiều tầng hoặc diện tích phân bố rộng, việc có nhiều router không dây sẽ giúp “phủ sóng” đều hơn.

Sau cùng là giá thành và chi phí nâng cấp. Vẫn có những chiếc Modem Router kết hợp tất cả các tính năng trên nhưng chi phí khá đắt. Và cũng không tiện lắm cho việc nâng cấp nếu bạn đã có chiếc Modem Router hỗ trợ Wi-Fi chuẩn 802.11n nhưng lại muốn có sóng đạt chuẩn 802.11ac. Việc mua thêm một chiếc Router hỗ trợ chuẩn 802.11ac và gắn tiếp nối vào Modem Router có sẵn sẽ “kinh tế” hơn so với sắm hẳn chiếc Modem Router tốt hơn cái cũ.

Nói tóm lại, modem là thiết bị giúp kết nối mạng nội bộ với mạng Internet lớn hơn. Router là phần cứng cho phép tất cả thiết bị khác của bạn sử dụng kết nối Internet đó (có dây hoặc không dây) cùng lúc, và cũng cho phép chúng giao tiếp với nhau mà không cần thực hiện qua Internet. Bạn cũng nên sử dụng modem và router riêng biệt (thay vì sử dụng modem router 2 trong 1) vì công nghệ modem thay đổi chậm, bạn có thể sử dụng modem trong thời gian dài hơn. Ngược lại, router có thể cần nâng cấp sớm hơn do những đòi hỏi về công nghệ WiFi hay số lượng thiết bị kết nối.

5. Còn Router và Modem 5G thì sao?

Với sự ra đời của 5G, nhiều người tự hỏi liệu họ có cần modem và router đặc biệt để kết nối với công nghệ Internet này hay không.

Giống như bất kỳ loại kết nối Internet nào khác, bạn sẽ cần một modem tương thích để kết nối với Internet 5G. Điện thoại thông minh và máy tính bảng hỗ trợ 5G có các modem này được tích hợp trong đó. Nhưng những người muốn sử dụng kết nối 5G cho ngôi nhà của mình sẽ cần modem 5G. Chúng đã có sẵn, cùng với các thiết bị kết hợp router – modem 5G từ những nhà cung cấp dịch vụ 5G và một số nhà bán lẻ nhất định.

Một số công ty cũng cung cấp CPE 5G (customer-premises equipment) với router và modem tích hợp để kết nối khách hàng với mạng 5G.

Các router cũ vẫn hoạt động với modem 5G. Nhưng bạn có thể muốn nâng cấp router của mình để tận dụng tốc độ 5G tối đa. Các router một băng tần chậm có thể gây ra hiện tượng “nút thắt cổ chai” cho kết nối Internet 5G tốc độ cao.

Tuy nhiên, điều này phần lớn sẽ phụ thuộc vào việc gói Internet và tốc độ kết nối 5G của bạn thực sự nhanh ra sao. Đừng nâng cấp thiết bị cho đến khi bạn biết rằng 5G có sẵn trong khu vực bạn sống, các chi tiết về gói và thiết bị nào tương thích.

Bây giờ, bạn đã hiểu rõ hơn về vai trò của modem và router. Nhưng bạn vẫn có thể băn khoăn về các khía cạnh khác của mạng Internet gia đình, ví dụ như WiFi. Tham khảo bài viết: Wifi là gì? Wifi hoạt động như thế nào? thì ghé xem bài sau nhé.