Giáo trình hướng dẫn phương pháp thiết kế đối với mạng WAN/TCIP hiện nay phần 2 pps

546

Mạng ATM, Frame Relay và X.25 truyền lưu lượng của nhiều khách hàng khác
nhau trong cùng một kết nối. Khách hàng không kiểm soát
đư
ợ
c
số lượng
đư
ờ
ng

kết nối, số lượng trạm trung gian mà dữ liệu phải
đ
i
qua trong mạng chia sẻ, cũng
như không thể
đ
i
ề
u
khiển
đư
ợ
c
thời gian chờ tại mỗi trạm. Chính vì nhược
đ
i
ể
m
về

thời gian trễ và nghẽn mạch mà các công nghệ này không phù hợp với một số loại
lưu lượng mạng. Tuy nhiên, nhược
đ
i
ể
m
này vẫn thường
đư
ợ
c
chấp nhận vì các
mạng chia sẻ này lại có
ư
u
đ
i
ể
m
lớn là chi phí rẻ. Khi có nhiều khách hàng cùng
chia sẻ một
đư
ờ
ng
kết nối thì
đươ
ng
nhiên chi phí sẽ thấp hơn nhiều so với chi phí
cho một
đư
ờ

ng
thuê kênh riêng có cùng dung lượng.
Mặc dù ATM cũng là một mạng chia sẻ nhưng nó
đư
ợ
c
thiết kế
đ
ể

giảm thiểu tối
đ
a
thời gian trễ và nghẽn mạch bằng cách sử dụng các kết nối tốc
đ
ộ

cao với một
đơ
n
vị dữ liệu thống nhất, dễ quản lý, gọi là tế bào. Mỗi một tế bào ATM ( chính là
mỗi gói dữ liệu trong mạng ATM) có chiều dài cố
đ
ị
nh
là 53 byte, trong
đ
ó
48 byte
dữ liệu và 5 byte cho phần Header. Các tế bào có chiều dài nhỏ và như nhau,

không có gói nào khác lớn hơn trong mạng ATM nên không có thời gian trễ lớn
hơn giữa các gói. Do
đ
ó,
ATM
đư
ợ
c
sử dụng rộng rãi cho các loại lưu lượng nhạy
cảm với thời gian trễ. Frame Relay cũng có thể
đư
ợ
c
sử dụng cho những loại lưu
lượng nhạy cảm với thời gian trễ nhưng thường phải sử dụng thêm cơ chế QoS
đ
ể

cấu hình
đ
ộ

ư
u
tiên cho những loại dữ liệu này.
Việc chọn lựa các công nghệ cho WAN thường dựa trên loại lưu lượng và dung
lượng của chúng. ISDN, DSL, Frame Relay hoặc
đư
ờ
ng

thuê riêng thường
đư
ợ
c
sử
dụng
đ
ể

kết nối các chi nhánh vào một trung tâm. Frame Relay, ATM hoặc
đư
ờ
ng

thuê riêng thường
đư
ợ
c
sử dụng
đ
ể

kết nối các vùng mở rộng vào
đư
ờ
ng
trục
chính. ATM hoặc
đư
ờ

ng
thuê kênh riêng
đư
ợ
c
sử dụng làm
đư
ờ
ng
trục chính cho
WAN.
2.3.4. Mô hình thiết kế 3 lớp
Việc kết hợp một cách có hệ thống là rất cần thiết khi chúng ta cần liên kết nhiều
vị trí lại với nhau. Giải pháp phân cấp với mô hình 3 lớp cho chúng ta rất nhiều
ư
u

đ
i
ể
m
đư
ợ
c
nêu trong bảng sau.
547

Khả năng Mạng
đư
ợ

c
thiết kế theo mô hình phân cấp có thể mở rộng hơn
mở rộng nhiều mà không hề làm giảm bớt mức
đ
ộ

kiểm soát và quản lý hệ
thống. Các chức năng của hệ thống
đ
ã
mang tính tập trung và các lỗi
tiềm
ẩ
n
sẽ
đư
ợ
c
phát hiện dễ dàng hơn. Hệ thống mạng chuyển mạch
đ
i
ệ
n
thoại là một ví dụ cho kiểu cấu trúc mạng phân cấp lớn.
Dễ triển Cấu trúc phân cấp có chức năng rõ ràng cho từng lớp nên công việc
khai triển khai cũng
đư
ợ
c
thực hiện dễ dàng hơn.

Dễ dàng Việc phân chi chức năng rõ ràng cho mỗi lớp cho phép việc xác
đ
ị
nh

xử lý sự sự cố dễ dàng hơn. Việc chia hệ thống mạng ra thành nhiều phân
cố
đ
o
ạ
n
giúp giảm thiểu phạm vi
ả
nh
hưởng của sự cố.
Khả năng Phản
ứ
ng
của hệ thống mạng có cấu trúc phân lớp hoàn toàn có thể
dự
đ
oán
dự
đ
oán
đư
ợ
c,
do
đ

ó
việc nâng cấp hệ thống cũng sẽ tạo
đư
ợ
c
thuận
lợi hơn.
Khả năng
Đ
ố
i
với cấu trúc mạng có phân cấp thì việc tích hợp các
ứ
ng
dụng và
hỗ trợ giao thức hiện tại với tương lai có thể thực hiện dễ dàng vì cơ sở hạ
các giao tầng mạng
đư
ợ
c
tổ chức theo logic.
thức
Khả năng Tất cả các
ư
u
đ
i
ể
m
đư

ợ
c
liệt kê
ở

trên
đ
ề
u
nhằm cung cấp khả năng
quản lý quản lý tốt hơn cho hệ thống mạng.
Chúng ta thử tưởng tượng một công ty lớn hoạt
đ
ộ
ng
trên mọi quốc gia
ở

Châu Âu
và có chi nhán
ở

mọi thành phố có dân số hơn 10.000 người. Mỗi chi nhánh là một
LAN và chúng ta cần liên kết các chi nhánh với nhau. Mạng hình lưới rõ ràng là
không khả thi vì chúng ta cần tới gần 500.000 liên kết cho 900
đ
i
ể
m.
Mạng hình

sao
đơ
n
cũng không thực hiện
đư
ợ
c
vì chúng ta cần phải có một router tại vị trí
trung tâm hình sao với 900 cống hoặc 1 cổng vật lý có khả năng thiết lập 900 giao
tiếp
ả
o.

548

Thay vào
đ
ó
chúng ta sẽ thiết kết theo mô hình phân cấp. Các mạng LAN trong
cùng một vùng
đ
ị
a
lý sẽ
đư
ợ
c
liên kết lại với nhau thành một vùng. Các vùng sẽ
đư
ợ

c
kết nối với nhau tạo thành một khu vực. Các khu vực kết nối với nhau và
đ
óng
vai trò là trục chính của mạng WAN.
Hình 2.3.4.a.
Các LAN trong một vùng
đư
ợ
c
kết nối lại theo hình sao và từ router
ở

trung tâm hình sao kết nối ra khu vực.
Hình 2.3.4.b.
Một mạng khu vực.
549

Hình 2.3.4.c.
Kết nối mạng khu vực vào
đư
ờ
ng
trục chính.
Số lượng các
đ
ị
a
đ
i

ể
m
đư
ợ
c
kết nối với nhau trong một vùng
đư
ợ
c
giới hạn trong
khoảng từ 30
đ
ế
n
50. Mỗi vùng có cấu trúc hình sao, thiết bị tại trung tâm hình sao
sẽ kết nối ra khu vực. Mạng khu vực có phạm vi
đ
ị
a
lý lớn, kết nối khoảng 3
đ
ế
n

10 vùng với nhau. Thiết bị trung tâm của mạng khu vực sẽ kết nối ra trục chính,
các kết nối này có thể là kết nối
đ
i
ể
m

-
đ
ế
n
-
đ
i
ể
m.

Mô hình 3 lớp này dựa theo thiết kế phân cấp
đư
ợ
c
sử dụng trong hệ thống
đ
i
ệ
n

thoại. Lớp truy cập là lớp kết nối các
đ
i
ể
m
trong cùng một vùng và
đ
ây
là
đ

i
ể
m

truy cập vào hệ thống mạng. Lưu lượng giữa các vùng
đư
ợ
c
phân phối bởi các kết
nối trong lớp phân phối và chỉ
đư
ợ
c
chuyển lên
đư
ờ
ng
trục chính sang khu vực
khác khi cần thiết.
Cấu trúc này rất hữu dụng khi công ty có cấu trúc chi nhánh và
đư
ợ
c
chia thành
khu vực, vùng, chi nhánh. Cấu trúc này cũng rất phù hợp khi có một trung tâm dịch
vụ mà tất cả các chi nhánh
đ
ề
u
cần phải truy cập vào nhưng cấp

đ
ộ

lưu lượng
không
đ
ủ

đ
ể

phân phối trực tiếp cho từng kết nối của từng chi nhánh.
550

Trong mạng LAN
ở

trung tâm của mỗi vùng, chúng ta có thể
đ
ặ
t
các server
đ
ể

cung cấp dịch vụ nội bộ. Tuỳ theo mức
đ
ộ

và loại lưu lượng mà kết nối truy cập có

thể là quay số, thuê riêng hoặc Frame Relay. Cấu trúc Frame Relay cho phép thực
hiên dạng mạng lưới
đ
ể

dự phòng mà không cần phải thêm kết nối vật lý. Các kết
nối
ở

lớp Phân phối (Distribution Layer) có thể là Frame Relay hoặc ATM và kết
nối trục chính ( Core Layer) có thể là ATM hoặc
đư
ờ
ng
thuê riêng.
2.3.5. Các mô hình phân lớp khác
Có nhiều hệ thống mạng lại không
đ
òi
hỏi phải có cấu trúc phân cấp phức tạp
đ
ủ

3
lớp. Do
đ
ó,
chúng ta có thể sử dụng dạng phân cấp
đơ
n

giản hơn.
Hình 2.3.5.a.
Mô hình phân cấp 3 lớp.
Một công ty có một số chi nhánh nhỏ với mức
đ
ộ

lưu lượng thấp thì có thể thiết kết
theo một lớp. Trước
đ
ây,
mô hình này không
đư
ợ
c
phổ biến vì chiều dài của
đư
ờ
ng

thuê riêng là một yếu tố
đ
áng
kể. Ngày nay, với Frame Relay chúng ta không trả
cước phí theo chiều dài thì giải pháp thiết kế này có thể thực hiện
đư
ợ
c.

551

Hình 2.3.5.b.
Mô hình phân cấp một lớp.
N
ếu do yêu cầu
đ
ị
a
lý cần phải tập trung thành một số
đ
i
ể
m
thì chúng ta có thể áp
dụng mô hình thiết kế 2 lớp.
Khi thiết kế mạng
đơ
n
giản chúng ta vẫn dựa theo mô hình ba lớp
đ
ể

mạng có khả
năng mở rộng về sau. Các thiết bị tại trung tâm của lớp 2
đư
ợ
c
coi là trục chính
mặc dù không có router nào
ở

lớp trục chính (core layer) kết nối vào nó. Tương tự,
trong thiết kế một lớp, thiết bị trung tâm cũng
đ
ồ
ng
thời là thiết bị khu vực và thiết
bị trục chính. Với cách thiết kế phân lớp như vậy hệ thống có thể
đư
ợ
c
mở rộng dễ
dàng sau này.
2.3.6. Một số điểm cần lưu ý khác khi thiết kế WAN.

Nhi
ều mạng WAN có kết nối ra Internet.
Đ
ây
là một giải pháp có nhiều vấn
đ
ề

về
bảo mật nhưng lại là một cách tốt
đ
ể

kết nối các chi nhánh
ở

nhiều quốc gia khác
nhau.
Trong quá trình thiết kế, chúng ta phải quant tâm
đ
ế
n
thành phần
đ
i
ra và
đ
i
vào từ
Internet. Từ khi Internet
đư
ợ
c
triển khai khắp nơi, các mạng LAN của công ty có
thể trao
đ
ổ
i
dữ liệu theo hai cách. Mỗi LAN có một kết nối
đ
ế
n
ISP trong vùng của
nó hoặc là từ router trung tâm củ vùng thực hiện một kết nối
đ

ế
n
một ISP. Cách
thứ nhất có
ư
u
đ
i
ể
m
là luồng lưu lượng
đư
ợ
c
truyền
đ
i
trong mạng Internet chứ