1. Lập trình mạng là gì?

Để trả lời câu hỏi lập trình mạng là gì, trước tiên chúng ta cần làm rõ khái niệm “mạng”. Bạn thân mến, mạng máy tính là mạng viễn thông kỹ thuật số cho phép các nút mạng chia sẻ tài nguyên qua lại thông qua các kết nối (hay được gọi là liên kết dữ liệu). Các nút này được xác định bởi địa chỉ mạng. Hiện có 4 loại mạng cơ bản là: 

- LAN – Local-Area Network

- WAN – Wide Area Network

- MAN – Metropolitan Area Network

- PAN – Personal Area Network

Lập trình mạng là một công việc nhằm phát triển các ứng dụng doanh nghiệp hoạt động trên mạng Internet. Theo đó, người lập trình cần viết ra một chương trình mạng để chạy những chương trình trên các máy tính khác nhau, giúp các nút mạng ấy chia sẻ dữ liệu, truyền tin an toàn, hiệu quả.

Vậy, lập trình ứng dụng mạng là gì? Tất cả các chương trình như kế toán doanh nghiệp, điều khiển, trò chơi, quản lý đều là chương trình ứng dụng mạng. Người lập trình sẽ viết một chương trình để khởi chạy các chương trình ứng dụng này trên các máy tính khác nhau, cho phép truyền dữ liệu và thông tin qua nhau.

Lập trình mạng là một công việc nhằm phát triển các ứng dụng doanh nghiệp hoạt động trên mạng Internet. Ảnh Internet

2. Về bản chất lập trình mạng 

Nói dễ hiểu thì bản chất của lập trình mạng chính là sử dụng các công cụ lập trình để tạo ra một chương trình giúp các máy tính giao tiếp với nhau. Các công cụ ấy bao gồm:

- Ngôn ngữ lập trình.

- Kiến thức về phân tích thiết kế hệ thống, kiến thức hệ thống mạng, mô hình xây dựng chương trình ứng dụng mạng, kiến thức về cơ sở dữ liệu…

Ngoài ra, bạn cũng có thể nhìn nhận lập trình mạng với 3 vấn đề chính cốt lõi. Đó chính là kiến thức mạng truyền thông, mô hình lập trình mạng và ngôn ngữ lập trình mạng. Trong đó: 

- Ngôn ngữ lập trình mạng: Đây là một tập con của ngôn ngữ máy tính. Nó có dạng số nhị phân, được thiết kế và chuẩn hóa để truyền chỉ thị cho máy tính chứa bộ xử lý. Các ngôn ngữ lập trình phổ biến nhất bao gồm Java, .Net, C/C++, Delphi, Javascript…

- Mô hình lập trình mạng: Đây là một phần không thể thiếu trong lập trình mạng. Hiện nay, các kiểu mô hình được sử dụng rộng rãi nhất là mô hình OSI, mô hình Client/Server, TCP/IP.

- Kiến thức mạng truyền thông: Để có thể lập trình mạng, bạn cần nắm vững các kiến thức về mạng truyền thông, bao gồm hệ thống mạng truyền thông số, truyền bit nối tiếp…

Bản chất của lập trình mạng chính là sử dụng các công cụ lập trình để tạo ra một chương trình giúp các máy tính giao tiếp với nhau. Ảnh Inernet

3. Những điều cần biết về lập trình Socket

Chương trình Socket là một chương trình lập trình mạng nổi tiếng. Các lập trình viên có thể sử dụng chương trình này để điều khiển việc truyền thông giữa 2 máy sử dụng các giao thức mức thấp như TCP, UDP…

Để có một chương trình lập trình Socket, lập trình viên cần viết chương trình ở cả phía server và client. Cách làm cụ thể như sau:

- Viết chương trình ở phía server: Tạo socket với hàm socket có tham số theo thứ tự họ giao thức, kiểu socket, kiểu giao thức. Gán địa chỉ cho socket bind có tham số theo thứ tự mô tả socket vừa tạo, con trỏ chỉ đến địa chỉ socket, độ lớn địa chỉ. Chỉ định socket lắng nghe kết nối listen. Và chờ/chấp nhận kết nối accept, thiết lập kết nối với máy chủ TCP.

- Viết chương trình ở phía client: Tạo socket với hàm socket có tham số theo thứ tự họ giao thức, kiểu socket, kiểu giao thức. Kết nối tới địa chỉ server. Đọc dữ liệu từ server và ghi vào biến buffer.

Dựa trên giao thức sử dụng, Socket được phân thành 2 loại chính là stream sockets và datagram sockets. Theo đó, mỗi loại socket lại có một đặc điểm riêng:

- Stream sockets hoạt động dựa trên giao thức TCP là giao thức hướng luồng, đòi hỏi 2 tiến trình phải thiết lập kết nối. Nhờ vào cơ chế quản lý luồng lưu thông trên mạng và cơ chế chống tắc nghẽn. Giao thức này giúp đảm bảo dữ liệu được truyền đến nơi nhận một cách đáng tin cậy, chính xác.

- Datagram sockets hoạt động dựa trên giao thức UDP là giao thức hướng thông điệp, không đòi hỏi kết nối giữa các tiến trình. Dữ liệu được truyền theo giao thức này tuy không tin cậy, có thế không đúng trình tự và lặp lại nhưng lại đáp ứng tốc độ nhanh.


Lập trình Socket là một chương trình lập trình mạng nổi tiếng. Ảnh Internet

4. Những điều cần biết về lập trình Client - Server

Mô hình mạng Client - Server bao gồm 2 thành phần là máy chủ và máy khách. Trong đó, máy chủ đóng vai trò cung ứng dịch vụ theo yêu cầu của các máy trạm. Hai loại máy này giao tiếp với nhau dựa trên giao thức chuẩn, có thể là giao thức TCP/IP, giao thức SNA của IBM, OSI, ISDN, X.25 hay giao thức LAN-to-LAN NetBIOS.
Client - Server là giải pháp khắc phục tình trạng quá tải trên mạng. Đồng thời, đây cũng là cách để vượt qua những ngăn cách về sự khác nhau trong cấu trúc vật lý cũng như hệ điều hành của các hệ thống máy tính khác nhau trên mạng. Đặc điểm nổi bật của mô hình này là:

- Cho phép tập trung các chức năng và ứng dụng tại một hay nhiều máy dịch vụ file.

- Các máy dịch vụ file trở thành trung tâm hệ thống, cung cấp truy cập tới tài nguyên và đảm bảo sự bảo mật.

- Cung cấp cơ chế tích hợp tất cả các bộ phận của mạng và cho phép người dùng đồng thời chia sẻ tài nguyên.

Ưu điểm của mô hình lập trình mạng Client - Server bao gồm chống quá tải mạng, bảo vệ an toàn dữ liệu, tiết kiệm chi phí, mở rộng phạm vi mạng dễ dàng. Bên cạnh đó, nó còn giúp bạn điều khiển tập trung hoặc không tập trung các tài nguyên, phân quyền truy cập tài nguyên. Đồng thời, mô hình này cũng tạo điều kiện cho người dùng truy cập từ xa, cung cấp nền tảng cho phép tích hợp các kỹ thuật hiện đại.

Mặc dù có nhiều ưu điểm nhưng Client - Server vẫn còn một số điểm hạn chế nhất định. Đó là đòi hỏi quá trình bảo dưỡng, thường xảy ra hiện tượng lộ thông tin.

Lập trình Client - Server gồm 2 thành phần là máy chủ và máy khách. Ảnh Internet

Trên đây là chia sẻ ngắn về lập trình mạng là gì. Bên cạnh đó, những kiến thức cơ bản sẽ giúp bạn nắm bắt rõ hơn về khái niệm lập trình mạng này. Hi vọng những thông tin mà Truyền thông & Cuộc sống xanh cung cấp thực hữu ích cho việc tìm hiểu của bạn.