Các kiểu (Topology) của mạng LAN potx

Các kiểu (Topology) của mạng LAN
Topology của mạng là cấu trúc hình học không gian mà thực chất là cách bố trí phần tử của
mạng cũng như cách nối giữa chúng với nhau. Thông thường mạng có 3 dạng cấu trúc là:
Mạng dạng hình sao (Star Topology), mạng dạng vòng (Ring Topology) và mạng dạng tuyến
(Linear Bus Topology). Ngoài 3 dạng cấu hình kể trên còn có một số dạng khác biến tướng
từ 3 dạng này như mạng dạng cây, mạng dạng hình sao - vòng, mạng hỗn hợp,v.v
Mạng dạng hình sao (Star topology)
Mạng dạng hình sao bao gồm một trung tâm và các nút thông tin. Các nút thông tin là các
trạm đầu cuối, các máy tính và các thiết bị khác của mạng. Trung tâm của mạng điều phối
mọi hoạt động trong mạng với các chức nǎng cơ bản là:
• Xác định cặp địa chỉ gửi và nhận được phép chiếm tuyến thông tin và liên lạc với nhau.
• Cho phép theo dõi và sử lý sai trong quá trình trao đổi thông tin.
• Thông báo các trạng thái của mạng
Các ưu điểm của mạng hình sao:
• Hoạt động theo nguyên lý nối song song nên nếu có một thiết bị nào đó ở một nút thông
tin bị hỏng thì mạng vẫn hoạt động bình thường.
• Cấu trúc mạng đơn giản và các thuật toán điều khiển ổn định.
• Mạng có thể mở rộng hoặc thu hẹp tuỳ theo yêu cầu của người sử dụng.
Nhược điểm của mạng hình sao:
• Khả nǎng mở rộng mạng hoàn toàn phụ thuộc vào khả nǎng của trung tâm . Khi trung
tâm có sự cố thì toàn mạng ngừng hoạt động.
• Mạng yêu cầu nối độc lập riêng rẽ từng thiết bị ở các nút thông tin đến trung tâm.
Khoảng cách từ máy đến trung tâm rất hạn chế (100 m).
Nhìn chung, mạng dạng hình sao cho phép nối các máy tính vào một bộ tập trung (HUB)
bằng cáp xoắn, giải pháp này cho phép nối trực tiếp máy tính với HUB không cần thông qua
trục BUS, tránh được các yếu tố gây ngưng trệ mạng. Gần đây, cùng với sự phát triển
switching hub, mô hình này ngày càng trở nên phổ biến và chiếm đa số các mạng mới lắp.
Mạng hình tuyến (Bus Topology)
Theo cách bố trí hành lang các đường như hình vẽ thì máy chủ (host) cũng như tất cả các
máy tính khác (workstation) hoặc các nút (node) đều được nối về với nhau trên một trục
đường dây cáp chính để chuyển tải tín hiệu.

Tất cả các nút đều sử dụng chung đường dây cáp chính này. Phía hai đầu dây cáp được bịt
bởi một thiết bị gọi là terminator. Các tín hiệu và gói dữ liệu (packet) khi di chuyển lên hoặc
xuống trong dây cáp đều mang theo điạ chỉ của nơi đến.
Loại hình mạng này dùng dây cáp ít nhất, dễ lắp đặt. Tuy vậy cũng có những bất lợi đó là sẽ
có sự ùn tắc giao thông khi di chuyển dữ liệu với lưu lượng lớn và khi có sự hỏng hóc ở
đoạn nào đó thì rất khó phát hiện, một sự ngừng trên đường dây để sửa chữa sẽ ngừng
toàn bộ hệ thống.
Mạng dạng vòng (Ring Topology)
Mạng dạng này, bố trí theo dạng xoay vòng, đường dây cáp
được thiết kế làm thành một vòng khép kín, tín hiệu chạy
quanh theo một chiều nào đó. Các nút truyền tín hiệu cho
nhau mỗi thời điểm chỉ được một nút mà thôi. Dữ liệu truyền
đi phải có kèm theo địa chỉ cụ thể của mỗi trạm tiếp nhận.
Mạng dạng vòng có thuận lợi là có thể nới rộng ra xa, tổng
đường dây cần thiết ít hơn so với hai kiểu trên. Nhược điểm
là đường dây phải khép kín, nếu bị ngắt ở một nơi nào đó thì
toàn bộ hệ thống cũng bị ngừng.
Mạng dạng kết hợp
• Kết hợp hình sao và tuyến (star/Bus Topology)
Cấu hình mạng dạng này có bộ phận tách tín hiệu (spitter) giữ vai trò thiết bị trung tâm, hệ
thống dây cáp mạng có thể chọn hoặc Ring Topology hoặc Linear Bus Topology.

Lợi điểm của cấu hình này là mạng có thể gồm nhiều nhóm làm việc ở cách xa nhau,
ARCNET là mạng dạng kết hợp Star/Bus Topology. Cấu hình dạng này đưa lại sự uyển
chuyển trong việc bố trí đường dây tương thích dễ dàng đối với bất cứ toà nhà nào.
• Kết hợp hình sao và vòng (Star/Ring Topology)
Cấu hình dạng kết hợp Star/Ring Topology, có một "thẻ bài" liên lạc (Token) được chuyển
vòng quanh một cái HUB trung tâm. Mỗi trạm làm việc (workstation) được nối với HUB - là
cầu nối giữa các trạm làm việc và để tǎng khoảng cách cần thiết.
TOPOLOGY MẠNG

Cấu hình của mạng là cấu trúc hình học không gian của mạng mà thực chất là cách bố trí các
phần tử của mạng cũng như cách nối giữa chúng với nhau. Thông thường có các loại cấu hình
của mạng là :
• Bus (trục cáp thẳng)
• Star (hình sao)
• Ring (vòng khép kín)
• Mesh (lưới)
Nếu máy tính được nối với nhau theo hàng dọc trên một đường (đoạn) cáp đơn lẻ, cấu hình này
được xem như là cấu hình bus. Nếu máy tính nối với nhiều phân đoạn cáp rẽ nhánh từ một trung
tâm điểm (còn gọi là HUB) thì cấu hình này gọi là cấu hình Star (hình sao). Nếu máy tính được
nối với đoạn cáp tạo thành vòng tròn khép kín, cấu hình này gọi là cấu hình Ring (hình vòng).
Cấu hình mạng Bus
Cấu hình mạng Bus là phương pháp nối mạng vi tính đơn giản và phổ biến nhất. Cấu hình mạng
bus bao gồm một dây cáp đơn lẻ nối tất cả máy tính trong mạng theo một hàng.

Cấu hình mạng Bus
Máy tính trên mạng bus giao tiếp bằng cách gửi dữ liệu đến một máy tính xác định và đưa dữ
liệu đó lên cáp dưới dạng tín hiệu điện tử. Muốn biết máy tính giao tiếp ra sao trên mạng bus,
chúng ta cần nắm vững 3 khái niệm sau:
• Gửi tín hiệu
Dữ liệu mạng ở hình thái tín hiệu điện tử được gửi tới mọi máy tính trên mạng, tuy nhiên
thông tin chỉ được máy tính có địa chỉ so khớp với địa chỉ mã hoá trong tín hiệu gốc chấp
nhận. Mỗi lần chỉ có một máy có thể gửi thông điệp.
• Dội tín hiệu
Do tín hiệu, tức tín hiệu điện tử, được gửi lên toàn mạng nên dữ liệu sẽ đi từ đầu cáp này tới
đầu cáp kia. Nếu tín hiệu được phép tiếp tục không ngừng, nó sẽ dội quay trở lại trong dây
cáp và ngăn không cho máy tính khác được gửi tín hiệu. Do đó tín hiệu phải bị chặn lại sau
khi đến được đúng địa chỉ đích.
• Terminator
Nhằm ngăn không cho tín hiệu dội lại, một thiết bị có tên gọi là terminator (điện trở cuối)

được đặt ở mỗi đầu cáp để hấp thụ các tín hiệu tự do. Việc hấp thụ tín hiệu sẽ làm thông cáp
và cho phép máy tính khác có thể gửi tín hiệu. Mỗi đầu cáp trên mạng phải được cắm cái gì
đó. Ví dụ có thể cắm đầu cáp vào một máy tính hay một đầu dây nối để mở rộng chiều dài
cáp. Mọi đầu cáp hở, tức đầu không cắm vào gì cả phải được chặn lại (bằng Terminator)
nhằm tránh tín hiệu dội lại.
Cấu hình mạng Star
Trong cấu hình mạng Star (hình sao), các máy tính được nối cáp vào một thiết bị gọi là HUB (tức
đầu nối trung tâm). Tín hiệu được truyền từ máy tính gửi dữ liệu qua HUB để đến tất cả các máy
tính trên mạng. Cấu hình này bắt nguồn từ thời kỳ đầu, khi việc tính toán dựa trên hệ thống các
máy tính nối vào một máy chính trung tâm.
Cấu hình mạng Star
Mạng Star cung cấp tài nguyên và chế độ quản lý tập trung. Tuy nhiên, do mỗi máy tính nối vào
một trung tâm điểm, nên cấu hình này cần rất nhiều cáp nếu cài đặt mạng ở quy mô lớn. Ngoài
ra, nếu trung tâm bị hỏng thì toàn bộ mạng cũng bị đứt. Trường hợp một máy tính hoặc đoạn cáp
nối máy tính đó với HUB bị hỏng trên mạng Star, thì chỉ máy tính đó mới không còn có thể gửi
hay nhận dữ liệu mạng. Các máy tính còn lại trên mạng vẫn hoạt động bình thường.
Cấu hình mạng Ring
Cấu hình mạng Ring (vòng khép kín) nối các máy tính trên một vòng cáp. Không có đầu nào bị
hở. Tín hiệu truyền đi theo một chiều và đi qua từng máy tính. Khác với cấu hình bus thụ động,
mỗi máy tính đóng vai trò như một bộ chuyển tiếp khuếch đại tín hiệu và gửi nó tới máy tính tiếp
theo. Do tín hiệu đi qua từng máy nên sự hỏng hóc của một máy có thể ảnh hưởng đến toàn
mạng.
Cấu hình mạng Ring
Ngoài ra còn có một số cấu hình mạng biến thể từ cấu hình chính. Cấu hình mạng đó là sự kết
hợp từ 3 cấu hình mạng chính là Bus, Star, Ring.
Cấu hình mạng lai (Hybrib)
Cấu hình lai là sự kết hợp giữa cấu hình bus và cấu hình Star. Trong cấu hình Star bus, vài mạng
có cấu hình Star được nối với các trục cáp chính Bus.
Cấu hình mạng Star Bus
Cấu hình dạng lưới (Mesh)

Là cấu hình mà một thiết bị được nối tới tất cả các thiết bị khác trong mạng. Thường dùng trong
các kết nối mạng lõi, tạo các kết nối dự phòng khi một kết nối bị đứt.
Cấu hình dạng lưới