Modem là gì? Chức năng và cách hoạt động của Modem

Modem và Router là những thiết bị quan trọng trong mạng gia đình, giúp phân phối mạng Internet đến các thiết bị trong nhà | văn phòng như PC / Laptop, smartphone, tablet, smart TV, v.v.

Đối với một quản trị viên mạng CNTT thì chắc chắn phải nắm rõ Modem là gì cũng như các kiến thức xoay quanh nó.

Tuy nhiên nếu bạn đọc là một người dùng mạng Internet bình thường đang tìm kiếm thông tin về Modem để nâng cấp hoặc mở rộng mạng, thì trong bài viết này mình sẽ cung cấp đầy đủ kiến thức về Modem giúp bạn biết được cách hoạt động, các loại modem phổ biến hiện nay cũng như có thể phân biệt nó với Router. Từ đó có thể tiến hành việc nâng cấp hay mở rộng mạng tại nhà đơn giản và chính xác nhất.

I. Modem là gì?

Modem là một thiết bị mạng thực hiện công việc điều chế và giải điều chế “tín hiệu analog vận chuyển liên tục” (gọi là sóng sin) để mã hóa và giải mã thông tin số sau đó xử lý. Modem thực hiện đồng thời cả hai nhiệm vụ này nên thuật ngữ modem là sự kết hợp của hai từ "modulate" và "demodulate".

Bài viết này được đăng tại [free tuts .net]

* Analog: là tính từ mô tả một phép đo hoặc truyền tín hiệu liên tục. Nó thường tương phản với kỹ thuật số, giúp máy tính lưu trữ và xử lý dữ liệu bằng cách sử dụng các số một (1) và số không (0). Mỗi một số được lưu với đơn vị lưu trữ dữ liệu nhỏ nhất là bit.

Có vẻ qua phần giải thích có phần “hàn lâm” của mình thì khá nhiều bạn vẫn chưa hiểu Modem là gì. Cách hiểu cơ bản nhất thì Modem là thiết bị giải mã tín hiệu mạng đến từ nhà cung cấp dịch vụ Internet (ISP) để PC / Laptop hay điện thoại, máy tính bảng, v.v có thể hiểu và xử lý dữ liệu trên mạng Internet.

Đương nhiên những thiết bị như smartphone, tablet có 3G / 4G / 5G thì không cần modem mạng, nhưng laptop / pc hay bất kỳ thiết bị nào không có 3G thì phải cần Modem để có thể kết nối vào mạng Internet.

Modem luôn được nhà cung cấp dịch vụ mạng (ISP) cung cấp kèm theo gói đăng ký mạng Internet và thường là miễn phí.

Xét về mặt vật lý thì Modem là một hộp nhỏ kết nối thiết bị của bạn với Internet bằng cáp Ethernet. Modem cũ thường không phát được Wifi giống như Router, nhưng may mắn thay hầu hết modem hiện nay đã được tích hợp tính năng mạng không dây và chúng ta sẽ tìm hiểu các loại modem này trong phần tiếp theo.

II. Các loại Modem

1. External modem (Modem bên ngoài)

External modem là một modem độc lập không chứa bộ định tuyến. Nó có thể nhưng rất hiếm khi, được kết nối trực tiếp vào máy tính qua USB, Ethernet hoặc đôi khi là wifi. Thông thường nó sẽ được gắn vào một bộ định tuyến riêng để bạn có thể chia sẻ kết nối của mình với nhiều nút mạng xung quanh nhà hoặc văn phòng.

2. Router/Modem Combo (Bộ định tuyến kết hợp với Modem)

Đây là modem được chứa trong một bộ định tuyến, cho phép nhiều máy tính / thiết bị kết nối trong một mạng cục bộ (mạng LAN) và cả mạng diện rộng Internet. Nó là một công nghệ khá phổ biến hiện nay vì nó có nghĩa lớn, việc thiết lập mạng không còn phức tạp bởi quá nhiều thiết bị bao gồm modem và router riêng biệt.

3. Integrated modem (Modem tích hợp)

Đây là một modem được lắp đặt trong máy tính (thường là USB hoặc ở dạng card mạng lắp vào khe PCI).

Loại modem trước đây được ứng dụng vì lúc đó hầu hết mọi người đều chỉ có một máy tính cá nhân muốn kết nối với internet, tuy nhiên hiện nay nó đã rất lỗi thời. Như các bạn biết rằng trong gia đình / công ty hiện nay có đến hàng loạt thiết bị kết nối mạng cùng lúc. Chắc chắn Integrated modem không đáp ứng được nhu cầu này.

4. Modem sử dụng cáp đồng trục, DSL, cáp quang, Modem Dial-up

Tương tự như các loại modem bên trên nhưng chúng cũng có thể được phân loại theo loại dịch vụ bạn sử dụng để kết nối với internet.

Modem DSL

Ví dụ về một Modem có kết nối DSL (cổng DSL nằm phía bên phải)

Ở Việt Nam thì trong khoảng năm 2004 - 2007, dịch vụ Internet ADSL khá phổ biến nhưng vì có tốc độ thấp nên không lâu sau đã được thay thế bằng cáp quang.

Modem Fiber (cáp quang)

Ví dụ về modem sử dụng kết nối cáp quang (cáp fiber có màu xanh nằm bên trên)

Cũng như loại kết nối, bạn cũng nên kiểm tra tốc độ mà modem có thể xử lý với tốc độ mà nhà cung cấp dịch vụ mạng Internet (ISP) cung cấp. Điều này cực kỳ quan trọng, vì nếu ISP của bạn cung cấp cho bạn tốc độ tải xuống 300Mbps và modem của bạn chỉ có thể xử lý 100Mbps, bạn sẽ hạn chế nghiêm trọng tiềm năng kết nối internet.

Tuy nhiên đa số các modem mà ISP tại Việt Nam chỉ cung cấp mạng Internet cáp quang với băng thông khoảng 30 - 60Mbps, giả sử Modem chỉ có tốc độ 100 Mbps thì vẫn không ảnh hưởng gì, nếu bạn là một người dùng mạng gia đình thông thường thì không cần quá lo lắng.

Vậy tương tự nếu ISP của bạn chỉ cung cấp tốc độ 30Mbps thì chẳng ích gì khi nâng cấp một modem có tốc độ nhanh hơn (chẳng hạn modem 1000Mbps) vì bạn sẽ bị giới hạn ở tốc độ Internet do ISP cung cấp (Tuy nhiên sẽ tăng tốc độ kết nối các thiết bị trong mạng LAN cục bộ).

Modem sử dụng cáp đồng trục

Cáp đồng trục là một trong những phương tiện kết nối mạng Internet đầu tiên. Ở Việt Nam thì một số nhà mạng cung cấp dịch vụ truyền hình cáp đã sử dụng loại dây này để truyền tín hiệu video và mạng Internet. Tuy nhiên không phổ biến bằng Internet cáp quang và ngày càng ít người dùng.

Modem Dial-up

Mặc dù phổ biến từ khi Internet mới xuất hiện nhưng modem dial-up (quay số) đã mất rất nhiều người dùng kể từ khi Internet băng thông rộng và tốc độ cao ra đời. Hiện nay rất hiếm khi thấy ai đó vẫn đang sử dụng modem quay số.

* Ghi chú: Modem Wifi là một tên gọi không chính thức của modem có tích hợp tính năng phát sóng vô tuyến (Wifi), tạo ra kết nối có dây và không dây giúp cả những thiết bị như smartphone, tablet, smart TV, v.v kết nối vào mạng Internet.

III. Cách hoạt động và chức năng của Modem

Như đã phân tích thì Modem nhận thông tin từ nhà cung cấp dịch vụ mạng Internet (ISP) thông qua đường dây điện thoại, cáp quang hoặc cáp đồng trục (tùy thuộc vào nhà cung cấp dịch vụ mạng) và chuyển đổi nó thành tín hiệu kỹ thuật số.

Vai trò của bộ định tuyến là đẩy tín hiệu này ra các thiết bị được kết nối, thông qua cáp Ethernet hoặc không dây Wi-Fi để tất cả các thiết bị của bạn có thể truy cập Internet.

IV. So sánh điểm khác biệt giữa Modem và Router

Modem có thể hoạt động độc lập thông qua kết nối có dây với máy tính hoặc thiết bị khác của bạn. Trước đây thông thường một mạng được lắp đặt với Modem và Router kèm theo nhau, thế nhưng với việc Modem ngày càng hiện đại và tích hợp các tính năng của Router (ví dụ như phát wifi) thì một bộ định tuyến đi kèm modem là không cần thiết nữa.

Trong khi đó Router không thể hoạt động độc lập, vì nó không có chức năng dịch lại tín hiệu mạng mà các nhà cung cấp mạng ISP cung cấp. Nếu Router hoạt động độc lập mà thiếu đi modem thì nó không khác gì một trung tâm kết nối mạng cục bộ giống Switch hoặc Hub.

Tuy nhiên Router vẫn có rất nhiều lợi ích, đặc biệt trong việc mở rộng mạng.

Giả sử tòa nhà bạn đang ở (khách sạn, khu trọ, biệt thự nhiều tầng, v.v), lúc này nếu không có router thì việc phân phối mạng tới nhiều tầng sẽ gặp rất nhiều khó khăn. Chỉ cần một modem duy nhất và kết nối tới các Router ở mỗi tầng là toàn bộ khu vực đã có kết nối mạng Internet.

Ưu - Nhược điểm của Router: Được tích hợp nhiều tính năng bảo mật và thiết lập mạng hơn Modem nhưng không giải mã được tín hiệu từ ISP. Dễ dàng nâng cấp và lắp đặt, không cần cấu hình mạng quá phức tạp.

Ưu - Nhược điểm của Modem: không có khả năng định tuyến cao cấp, chỉ giải mã kết nối của nhà cung cấp Internet và làm cổng giao tiếp cho mạng giúp bạn kết nối ra ngoài. Khó khăn trong việc nâng cấp, phụ thuộc rất nhiều vào nhà cung cấp dịch vụ mạng ISP. Không nên tự cài đặt / reset cấu hình vì có nhiều thông số quan trọng như tên người dùng, mật khẩu mà chỉ nhà cung cấp mạng mới nắm được.

Tham khảo: techopedia | actiontec | linksys | router-switch