Tìm hiểu một cách khái quát về mạng máy tính cũng như các cách bố trí mạng máy tính và topology vật lý của mạng

Nhóm 14 Topology Vật Lý
[Type text] [Type text] [Type text]
TOPOLOGY VẬT LÝ
Nguyễn Đông Đức
Sinh viên Viện Đại học Mở Hà
Nội
Định Công, Hoàng Mai, Hà Nội




Phạm Trung Kiên
Sinh viên Viện Đại học Mở Hà
Nội
Định Công, Hoàng Mai, Hà Nội




Nguyễn Hữu Hải
Sinh viên Viện Đại học Mở Hà
Nội
Định Công, Hoàng Mai, Hà Nội



Tóm tắt : Bài viết tìm hiểu một cách khái quát về mạng
máy tính cũng như các cách bố trí mạng máy tính và
topology vật lý của mạng
I. GIỚI THIỆU VỀ MẠNG MÁY TÍNH
A) SỰ PHÁT TRIỂN CỦA MẠNG MÁY TÍNH

Vào giữa những năm 50 khi những thế hệ máy
tính đầu tiên được đưa vào hoạt động thực tế với
những bóng đèn điện tử thì chúng có kích thước rất
cồng kềnh và tốn nhiều năng lượng. Hồi đó việc nhập
dữ liệu vào các máy tính được thông qua các tấm bìa
mà người viết chương trình đã đục lỗ sẵn. Mỗi tấm
bìa tương đương với một dòng lệnh mà mỗi một cột
của nó có chứa tất cả các ký tự cần thiết mà người
viết chương trình phải đục lỗ vào ký tự mình lựa
chọn. Các tấm bìa được đưa vào một "thiết bị" gọi là
thiết bị đọc bìa mà qua đó các thông tin được đưa vào
máy tính (hay còn gọi là trung tâm xử lý) và sau khi
tính toán kết quả sẽ được đưa ra máy in. Như vậy các
thiết bị đọc bìa và máy in được thể hiện như các thiết
bị vào ra (I/O) đối với máy tính. Sau một thời gian
các thế hệ máy mới được đưa vào hoạt động trong đó
một máy tính trung tâm có thể được nối với nhiều
thiết bị vào ra (I/O) mà qua đó nó có thể thực hiện
liên tục hết chương trình này đến chương trình khác.
Cùng với sự phát triển của những ứng dụng trên
máy tính các phương pháp nâng cao khả năng giao
tiếp với máy tính trung tâm cũng đã được đầu tư
nghiên cứu rất nhiều. Vào giữa những năm 60 một số
nhà chế tạo máy tính đã nghiên cứu thành công
những thiết bị truy cập từ xa tới máy tính của họ.
Một trong những phương pháp thâm nhập từ xa được
thực hiện bằng việc cài đặt một thiết bị đầu cuối ở
một vị trí cách xa trung tâm tính toán, thiết bị đầu
cuối này được liên kết với trung tâm bằng việc sử
dụng đường dây điện thoại và với hai thiết bị xử lý

tín hiệu (thường gọi là Modem) gắn ở hai đầu và tín
hiệu được truyền thay vì trực tiếp thì thông qua dây
điện thoại.









Hình 1. Mô hình truyền dữ liệu từ xa đầu tiên
Những dạng đầu tiên của thiết bị đầu cuối bao
gồm máy đọc bìa, máy in, thiết bị xử lý tín hiệu, các
thiết bị cảm nhận. Việc liên kết từ xa đó có thể thực
hiên thông qua những vùng khác nhau và đó là
những dạng đầu tiên của hệ thống mạng.
Trong lúc đưa ra giới thiệu những thiết bị đầu
cuối từ xa, các nhà khoa học đã triển khai một loạt
những thiết bị điều khiển, những thiết bị đầu cuối đặc
biệt cho phép người sử dụng nâng cao được khả năng
tương tác với máy tính. Một trong những sản phẩm
quan trọng đó là hệ thống thiết bị đầu cuối 3270 của
IBM. Hệ thống đó bao gồm các màn hình, các hệ
thống điều khiển, các thiết bị truyền thông được liên
kết với các trung tâm tính toán. Hệ thống 3270 được
giới thiệu vào năm 1971 và được sử dụng dùng để
mở rộng khả năng tính toán của trung tâm máy tính
tới các vùng xa. Ðể làm giảm nhiệm vụ truyền thông

của máy tính trung tâm và số lượng các liên kết giữa
máy tính trung tâm với các thiết bị đầu cuối, IBM và
các công ty máy tính khác đã sản xuất một số các
thiết bị sau:
Thiết bị
dầu cuối
Máy tính
trung tâm
Đường
dây

Điện
thoại
Modem
Modem
Nhóm 14 Topology Vật Lý
[Type text] [Type text] [Type text]
 Thiết bị kiểm soát truyền thông: có nhiệm
vụ nhận các bit tín hiệu từ các kênh truyền
thông, gom chúng lại thành các byte dữ liệu
và chuyển nhóm các byte đó tới máy tính
trung tâm để xử lý, thiết bị này cũng thực
hiện công việc ngược lại để chuyển tín hiệu
trả lời của máy tính trung tâm tới các trạm ở
xa. Thiết bị trên cho phép giảm bớt được thời
gian xử lý trên máy tính trung tâm và xây
dựng các thiết bị logic đặc trưng.
 Thiết bị kiểm soát nhiều đầu cuối: cho phép
cùng một lúc kiểm soát nhiều thiết bị đầu
cuối. Máy tính trung tâm chỉ cần liên kết với

một thiết bị như vậy là có thể phục vụ cho tất
cả các thiết bị đầu cuối đang được gắn với
thiết bị kiểm soát trên. Ðiều này đặc biệt có ý
nghĩa khi thiết bị kiểm soát nằm ở cách xa
máy tính vì chỉ cần sử dụng một đường điện
thoại là có thể phục vụ cho nhiều thiết bị đầu
cuối




















Hình 2: Mô hình trao đổi mạng của hệ thống 3270
Vào giữa những năm 1970, các thiết bị đầu cuối
sử dụng những phương pháp liên kết qua đường cáp

nằm trong một khu vực đã được ra đời. Với những
ưu điểm từ nâng cao tốc độ truyền dữ liệu và qua đó
kết hợp được khả năng tính toán của các máy tính lại
với nhau. Ðể thực hiện việc nâng cao khả năng tính
toán với nhiều máy tính các nhà sản xuất bắt đầu xây
dựng các mạng phức tạp. Vào những năm 1980 các
hệ thống đường truyền tốc độ cao đã được thiết lập ở
Bắc Mỹ và Châu Âu và từ đó cũng xuất hiện các nhà
cung cấp các dịnh vụ truyền thông với những đường
truyền có tốc độ cao hơn nhiều lần so với đường dây
điện thoại. Với những chi phí thuê bao chấp nhận
được, người ta có thể sử dụng được các đường truyền
này để liên kết máy tính lại với nhau và bắt đầu hình
thành các mạng một cách rộng khắp. Ở đây các nhà
cung cấp dịch vụ đã xây dựng những đường truyền
dữ liệu liên kết giữa các thành phố và khu vực với
nhau và sau đó cung cấp các dịch vụ truyền dữ liệu
cho những người xây dựng mạng. Người xây dựng
mạng lúc này sẽ không cần xây dựng lại đường
truyền của mình mà chỉ cần sử dụng một phần các
năng lực truyền thông của các nhà cung cấp.
Vào năm 1974 công ty IBM đã giới thiệu một loạt
các thiết bị đầu cuối được chế tạo cho lĩnh vực ngân
hàng và thương mại, thông qua các dây cáp mạng các
thiết bị đầu cuối có thể truy cập cùng một lúc vào
một máy tính dùng chung. Với việc liên kết các máy
tính nằm ở trong một khu vực nhỏ như một tòa nhà
hay là một khu nhà thì tiền chi phí cho các thiết bị và
phần mềm là thấp. Từ đó việc nghiên cứu khả năng
sử dụng chung môi trường truyền thông và các tài

nguyên của các máy tính nhanh chóng được đầu tư.
Vào năm 1977, công ty Datapoint Corporation đã
bắt đầu bán hệ điều hành mạng của mình là
"Attached Resource Computer Network" (hay gọi tắt
là Arcnet) ra thị trường. Mạng Arcnet cho phép liên
kết các máy tính và các trạm đầu cuối lại bằng dây
cáp mạng, qua đó đã trở thành là hệ điều hành mạng
cục bộ đầu tiên.
Từ đó đến nay đã có rất nhiều công ty đưa ra các
sản phẩm của mình, đặc biệt khi các máy tính cá
nhân được sử dụng một cánh rộng rãi. Khi số lượng
máy vi tính trong một văn phòng hay cơ quan được
tăng lên nhanh chóng thì việc kết nối chúng trở nên
vô cùng cần thiết và sẽ mang lại nhiều hiệu quả cho
người sử dụng.
Ngày nay với một lượng lớn về thông tin, nhu cầu
xử lý thông tin ngày càng cao. Mạng máy tính hiện
nay trở nên quá quen thuộc đối với chúng ta, trong
mọi lĩnh vực như khoa học, quân sự, quốc phòng,
thương mại, dịch vụ, giáo dục Hiện nay ở nhiều nơi
mạng đã trở thành một nhu cầu không thể thiếu được.
Người ta thấy được việc kết nối các máy tính thành
mạng cho chúng ta những khả năng mới to lớn như:
Máy tính
trung tâm
Thiết bị kiểm soát
viễn thông
Thiết bị kiểm
soát
Nhiễu đầu cuối

Thiết bị
cuối
Thiết bị
đầu
Thiết bị kiểm
soát
Nhiễu đầu cuối
Thiết bị
cuối
Thiết bị
đầu
Modem
Modem
Nhóm 14 Topology Vật Lý
[Type text] [Type text] [Type text]
 Sử dụng chung tài nguyên: Những tài
nguyên của mạng (như thiết bị, chương trình,
dữ liệu) khi được trở thành các tài nguyên
chung thì mọi thành viên của mạng đều có
thể tiếp cận được mà không quan tâm tới
những tài nguyên đó ở đâu.
 Tăng độ tin cậy của hệ thống: Người ta có
thể dễ dàng bảo trì máy móc và lưu trữ
(backup) các dữ liệu chung và khi có trục
trặc trong hệ thống thì chúng có thể được
khôi phục nhanh chóng. Trong trường hợp
có trục trặc trên một trạm làm việc thì người
ta cũng có thể sử dụng những trạm khác thay
thế.
 Nâng cao chất lượng và hiệu quả khai thác

thông tin: Khi thông tin có thể được sữ dụng
chung thì nó mang lại cho người sử dụng khả
năng tổ chức lại các công việc với những
thay đổi về chất như:
 Ðáp ứng những nhu cầu của hệ
thống ứng dụng kinh doanh hiện đại.
 Cung cấp sự thống nhất giữa các dữ
liệu.
 Tăng cường năng lực xử lý nhờ kết
hợp các bộ phận phân tán.
 Tăng cường truy nhập tới các dịch
vụ mạng khác nhau đang được cung
cấp trên thế giới.
Với nhu cầu đòi hỏi ngày càng cao của xã hội nên
vấn đề kỹ thuật trong mạng là mối quan tâm hàng
đầu của các nhà tin học. Ví dụ như làm thế nào để
truy xuất thông tin một cách nhanh chóng và tối ưu
nhất, trong khi việc xử lý thông tin trên mạng quá
nhiều đôi khi có thể làm tắc nghẽn trên mạng và gây
ra mất thông tin một cách đáng tiếc.
Hiện nay việc làm sao có được một hệ thống
mạng chạy thật tốt, thật an toàn với lợi ích kinh tế
cao đang rất được quan tâm. Một vấn đề đặt ra có rất
nhiều giải pháp về công nghệ, một giải pháp có rất
nhiều yếu tố cấu thành, trong mỗi yếu tố có nhiều
cách lựa chọn. Như vậy để đưa ra một giải pháp hoàn
chỉnh, phù hợp thì phải trải qua một quá trình chọn
lọc dựa trên những ưu điểm của từng yếu tố, từng chi
tiết rất nhỏ.

Ðể giải quyết một vấn đề phải dựa trên những yêu
cầu đặt ra và dựa trên công nghệ để giải quyết.
Nhưng công nghệ cao nhất chưa chắc là công nghệ
tốt nhất, mà công nghệ tốt nhất là công nghệ phù hợp
nhất.
B) Những khái niệm cơ bản của máy tính
Với sự phát triển của khoa học và kỹ thuật, hiện nay
các mạng máy tính đã phát triển một cách nhanh
chóng và đa dạng cả về quy mô, hệ điều hành và ứng
dụng. Do vậy việc nghiên cứu chúng ngày càng trở
nên phức tạp. Tuy nhiên các mạng máy tính cũng có
cùng các điểm chung thông qua đó chúng ta có thể
đánh giá và phân loại chúng.
1) Định nghĩa mạng máy tính
Mạng máy tính là một tập hợp các máy tính được
nối với nhau bởi đường truyền theo một cấu trúc nào
đó và thông qua đó các máy tính trao đổi thông tin
qua lại cho nhau.
Đường truyền là hệ thống các thiết bị truyền dẫn
có dây hay không dây dùng để chuyển các tín hiệu
điện tử từ máy tính này đến máy tính khác. Các tín
hiệu điện tử đó biểu thị các giá trị dữ liệu dưới dạng
các xung nhị phân (on - off). Tất cả các tín hiệu được
truyền giữa các máy tính đều thuộc một dạng sóng
điện từ. Tùy theo tần số của sóng điện từ có thể dùng
các đường truyền vật lý khác nhau để truyền các tín
hiệu. Ở đây đường truyền được kết nối có thể là dây
cáp đồng trục, cáp xoắn, cáp quang, dây điện thoại,
sóng vô tuyến Các đường truyền dữ liệu tạo nên
cấu trúc của mạng. Hai khái niệm đường truyền và

cấu trúc là những đặc trưng cơ bản của mạng máy
tính.

Hình 3: Một mô hình liên kết các máy tính trong
mạng
Với sự trao đổi qua lại giữa máy tính này với
máy tính khác đã phân biệt mạng máy tính với các hệ
Nhóm 14 Topology Vật Lý
[Type text] [Type text] [Type text]
thống thu phát một chiều như truyền hình, phát thông
tin từ vệ tinh xuống các trạm thu thụ động vì tại
đây chỉ có thông tin một chiều từ nơi phát đến nơi
thu mà không quan tâm đến có bao nhiêu nơi thu, có
thu tốt hay không.
Đặc trưng cơ bản của đường truyền vật lý là giải
thông. Giải thông của một đường chuyền chính là độ
đo phạm vi tần số mà nó có thể đáp ứng được. Tốc
độ truyền dữ liệu trên đường truyền còn được gọi là
thông lượng của đường truyền - thường được tính
bằng số lượng bit được truyền đi trong một giây
(Bps). Thông lượng còn được đo bằng đơn vị khác là
Baud (lấy từ tên nhà bác học - Emile Baudot). Baud
biểu thị số lượng thay đổi tín hiệu trong một giây.
Ở đây Baud và Bps không phải bao giờ cũng
đồng nhất. Ví dụ: nếu trên đường dây có 8 mức tín
hiệu khác nhau thì mỗi mức tín hiệu tương ứng với 3
bit hay là 1 Baud tương ứng với 3 bit. Chỉ khi có 2
mức tín hiệu trong đó mỗi mức tín hiệu tương ứng
với 1 bit thì 1 Baud mới tương ứng với 1 bit.
2) Phân loại mạng máy tính

Mạng máy tính có thể phân bổ trên một cùng lãnh
thổ nhất định và có thể phân bổ trong pham vi một
quôc gia hay quốc tế.
Dựa vào pham vi phân bổ của mạng người ta có
thể phân ra các loại mạng như sau :
 GAN (Global Area Network) kết nối máy
tính từ các châu lục khác với nhau. Thông
thường kết nối này được thực hiện thông qua
mạng viễn thông và vệ tinh.

Hình 4: Một mô hình mạng GAN
 WAN (Wide Area Network) mạng diện rộng
kết nối máy tính trong nội bộ các quốc gia
trong cùng một châu lục. Thông thường kết
nối này được thực hiện thông qua mạng viễn
thông. Các WAN có thể được kết nối với
nhau thành GAN hay tự nó đã là GAN.

Hình 5 : Mô hình mạng WAN
 MAN (Metropolitan Area NetWork ) kết nối
các máy tính trong phạm vi một thành phố .
Kết nối này được thực hiện thông qua các
môi trường truyền tốc độ cao (50-100
Mbit/s).

Hình 6 : Mô hình mạng MAN
 LAN (Local Area Network ) – Mạng cục bộ,
kết nối các máy tính trong một khu vực bán
kính hẹp thông thường khoảng vài trăm mét.
Kết nối được thực hiện thông qua các môi

trường truyền thông tốc độ cao ví dụ cáp
đồng trục thay cáp quang. LAN thường được
sử dụng trọng mạng nội bộ một cơ quan/ tổ
chức. Các LAN có thể kết nối với nhau thành
WAN. Trong các khái niệm nói trên, WAN
và LAN là hai khái niệm hay được sử dụng
nhất.
Nhóm 14 Topology Vật Lý
[Type text] [Type text] [Type text]

Hình 7: Một mô hình mạng GAN
II. CÁC TOPOLOGY VẬT LÝ
Topolog 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 với nhau.
Topology mạng có thể là vật lý hoặc logic. Topology
vật lý đề cập đến việc thiết kế vật lý của một mạng
lưới bao gồm các thiết bị, vị trí và lắp đặt cáp.
Topology logic đề cập đến cách dữ liệu được truyền
đi trong mạng. Ở đây ta sẽ tìm hiểu về topology LAN
đối với nhưng mạng khác chúng có cấu trúc tương tự
nhưng khi khi nhắc tơi Lan thì ta nói các nút mạng là
các máy tính còn với nhưng mạng khác nút mạng là
tập hợp của các mạng con
A) Mạng hình tuyến (Bus)

1) Khái niệm :
Thực hiện theo cách bố trí hành lang, các máy tính và
các thiết bị khác - các nút, 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.
Ưu điểm
 Dễ thiết kế, lắp đặt
 Chi phí thấp
Nhược điểm
 Tính ổn định kém, chỉ một nút mạng hỏng là
toàn bộ mạng bị ngừng hoạt động.
 Làm tắc nghẽn mạng khi lưu chuyển một
lượng lớn dữ liệu.



Hình 8: Một mô hình mạng dạng bus
2) Triển khai :
Trong mạng trục tất cả các trạm phân chia một
đường truyền chung (bus) đường dây là là cáp đồng
trục. Đường truyền chính được giới hạn hai đầu bằng
hai đầu nối đặc biệt gọi là terminator. Mỗi trạm được
nối với trục chính qua một đầu nối chữ T (T-
connector) hoặc một thiết bị thu phát (transceiver).
Phía hai đầu dây cáp được bịt bởi một thiết bị gọi là
terminator (T-connector) hoặc một thiết bị thu phát
(transceiver).


Hình 9: Một mạng dạng bus trong thực tế
3) Các thành phần của mạng hình tuyến :
a) Cáp đồng trục :
Cáp đồng trục được chế tạo gồm một dây đồng ở

trung tâm được bao bọc bởi một vật liệu cách li là
chất điện môi không dẫn điện, chung quanh chất điện
môi được quấn bằng dây bện kim loại vừa dùng làm
dây dẫn vừa bảo vệ khỏi sự phát xạ nhiễm điện
từ.Ngoài cùng lại là một lớp vỏ bọc làm bằng chất
không dẫn điện(thường là PVC,PE).Dây đồng trục có
hai loại, loại nhỏ (Thin) và loại to (Thick). Dây cáp
đồng trục được thiết kế để truyền tin cho bǎng tần cơ
bản (Base Band) hoặc bǎng tần rộng (broadband).
Nhóm 14 Topology Vật Lý
[Type text] [Type text] [Type text]


Hình 10: Cấu tạo của cáp đồng trục

Dây cáp loại to dùng cho đường xa, dây cáp nhỏ
dùng cho đường gần, tốc độ truyền tin qua cáp đồng
trục có thể đạt tới 35 Mbit/s.Ngoài ra dây cáp đồng
trục còn chia làm 2 loại là loại cứng và loại dẻo.Loại
cứng thì có một lớp bảo vệ dày đặc còn loại dẻo thì là
một viền bảo vê,thường là một dây đồng.Sự suy giảm
và trở kháng của dung môi ảnh cũng có ảnh hưởng
quan trọng đến tính năng của cáp.Dung môi có thể
đặc hoặc rỗng.Tận cùng của cáp là một đầu kết nối
RF.
Vì trường điện từ mang tín hiệu chỉ tồn tại trong
khoảng không giữa bên trong và dây dẫn ở phía
ngoài, nên nó không bị suy giảm hay chịu ảnh hưởng
của phát xạ nhiễm điện từ.Do đó cáp đồng trục được
sử dụng như một đường truyền tần số cao để truyền

tải những tín hiệu cao tần hoặc một dải rộng tín hiệu.
Hai loại cáp thường được sử dụng là cáp đồng trục
mỏng và cáp đồng trục dày trong đường kính cáp
đồng trục mỏng là 0,25 inch, cáp đồng trục dày là 0,5
inch. Cả hai loại cáp đều làm việc ở cùng tốc độ
nhưng cáp đồng trục mỏng có độ hao suy tín hiệu lớn
hơn
Hiện nay có cáp đồng trục sau:
 RG -58,50 ohm: dùng cho mạng Thin
Ethernet
 RG -59,75 ohm: dùng cho truyền hình cáp
Các mạng hình tuyến sử dụng cáp đồng trục có
băng thông từ 2,5 - 10 Mb/s, cáp đồng trục có độ suy
hao ít hơn so với các loại cáp đồng khác vì nó có lớp
vỏ bọc bên ngoài, độ dài thông thưòng của một đoạn
cáp nối trong mạng là 100m đến 1800m,
b) T-connector
Là thiết bị trung gian nối với trục chính và thiết
bị thu phát

Hình 11: Thiết bị T-connector

c) 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.

Hình 12: Thiết bị T-connector
d) Cạc giao tiếp mạng (Network Interface
Card) :
Là một bản mạch cung cấp khả năng truyền
thông mạng cho một máy tính. Nó còn được gọi là
bộ thích nghi LAN (LAN adapter), được cắm trong
một khe (slot) của bản mạch chính và cung cấp một
giao tiếp kết nối đến môi trường mạng. Chủng loại
cạc mạng phải phù hợp với môi trường truyền và
giao thức được sử dụng trên mạng cục bộ.
Cạc mạng là thiết bị chịu trách nhiệm:
Nhóm 14 Topology Vật Lý
[Type text] [Type text] [Type text]

 Chuyển đổi các tín hiệu máy tính ra các tín
hiệu trên phương tiện truyền dẫn và ngược
lại.
 Gửi/nhận và kiểm soát luồng dữ liệu được
truyền.
Để kết nối được với mạng hình tuyển đòi hỏi cạc
giao tiếp mạng phải hỗ trợ giao thức mạng hình
tuyến


Hình 13: Cạc giao tiếp mạng Ethernet từ thập niên

1990 kết nối với ISA bus cũ. Cạc này hỗ trợ cả
10BASE2 cáp đồng trục (đầu nối dây BNC bên trái)
và 10BASE-T đôi xoắn (đầu nối dây RJ-45 bên phải).
4) Giao thức truy cập mạng hình tuyến
a) CSMA/CD
Trong cấu trúc mạng hình tuyến thì giao thức
CSMA/CD được sử dụng để giao tiếp giữa các máy,
các máy trạm cùng chia sẻ một kênh truyền chung,
các trạm đều có cơ hội thâm nhập đường truyền như
nhau (Multiple Access).
Tuy nhiên tại một thời điểm thì chỉ có một trạm
được truyền dữ liệu mà thôi. Trước khi truyền dữ
liệu, mỗi trạm phải lắng nghe đường truyền để chắc
chắn rằng đường truyền rỗi (Carrier Sense).
Trong trường hợp hai trạm thực hiện việc truyền
dữ liệu đồng thời, xung đột dữ liệu sẽ xảy ra, các
trạm tham gia phải phát hiện được sự xung đột và
thông báo tới các trạm khác gây ra xung đột
(Collision Detection), đồng thời các trạm phải
ngừng thâm nhập, chờ đợi lần sau trong khoảng thời
gian ngẫu nhiên nào đó rồi mới tiếp tục truyền.

Hình 14: Quá trình giao tiếp CSMA/CD
Khi lưu lượng các gói dữ liệu cần di chuyển trên
mạng quá cao, thì việc xung đột có thể xẩy ra với số
lượng lớn dẫn đến làm chậm tốc độ truyền tin của hệ
thống. Tốc độ của CSMA/CD là 10 mbps
b) Token bus
Các trạm trên bus tạo nên một vòng logic. Các trạm
được xác định ví trí theo một dãy thứ tự, mà trạm cuối

dãy sẽ tiếp liền sau bởi trạm đầu tiên. Mỗi trạm được biết
địa chỉ của các trạm kề trước và sau nó.


















Hình 15: Vòng logic của token bus

Thẻ bài (Token) dung cấp phát quyền truy nhập được
lưu chuyển trong vòng logic. Khi trạm nhận được thẻ bài
thì được trao quyền sử dụng phương tiện trong một thời
gian xác định để truyền dữ liệu. Khi công việc xong hoặc
đã hết thời hạn, trạm sẽ chuyển thẻ bài đến trạm kế tiếp
trong vòng logic. Các trạm không sử dụng thẻ bài vẫn có
mặt trên bus nhưng chúng chỉ có thể chả lời cho yêu cầu
xác nhận ( nếu chúng là đích của gói tin nào đó) . Thứ tự

vật lí của trạm trên bus là không quan trọng, độc lập với
thứ tự logic.
Công việc duy trì vòng logic của mạng phải thực hiện các
chức năng:
A
tr = C
s = D
C
tr =D
s =C

D
tr =A
s = B


B
tr = B
s = A

tr – trước; s - sau
Nhóm 14 Topology Vật Lý
[Type text] [Type text] [Type text]
Bổ sung trạm vào vòng logic ( xem xét đ ịnh kì ) bằng
cách mời nút đứng sau nhập vòng
Loại bỏ trạm khỏi vòng logic bằng cách nối tram trước và
sau nó với nhau
Quản lý sai sót: địa chỉ trùng, gãy vòng (không trạm nào
nghĩ tới lượt mình )
Khởi tạo vòng logic: khi thiết đặt mạng hoặc khi vòng

logic bị gãy
Quản lí sai sót bởi bút giữ Token
Khi đang giữ thẻ mà nhận được gói tin thì chứng tỏ nút
khác đã có thẻ,lúc đó nó sẽ bỏ thẻ bằng cách chuyển sang
trạng thái “nghe”.
Khi nút đã hoàn thành công việc nó gửi thẻ tới nút đứng
sau, nếu nút tiếp sau hoạt động thì nút gửi thẻ chuyển
sang trạng thái bị động. Nếu ngược lại, nó gửi thẻ cho nút
kế tiếp lần nữa. Nếu hai lần không được thì coi như nút kế
tiếp hỏng và gửi đi gói tin “ Ai đứng sau “ để hỏi tên của
nút kế tiếp đứng sau nút đó.
Nếu không thành công thì nút bị coi là đã có sự cố. Nút
ngừng hoạt động và “nghe” trên bus.


Khung tin cực đại : 8191,
Tốc độ có thể là : 1:5:10Mbps
So sánh CSMA/CS và Token bus:
 Nhược điểm của Token bus là quản lí phức tạp
hơn so với CSMA/CD. Trong trường hợp tại nhẹ
thì không bằng CSMA/CD ( phải qua nhiều
trạm).
 Ưu điểm của Token bus là hiệu quả trong trường
hợp tải nặng, dễ điều hòa sự lưu thông trong hệ
Token bus, không quy định độ dài tối thiểu của
gói tin. Không cần nghe trong khi nói.

5) Chuẩn mạng cho mô hình bus
a) Chuẩn mạng Ethernet 10BASE-5
Đây là chuẩn mạng Ethernet đầu tiên được phát triển.

Nó bao gồm các thông số kỹ thuật sau:
 Sử dụng dây cáp đồng trục béo (thich coaxial
cable), chiều dài tối đa của mỗi đoạn mạng
(network segment) là 500 mét.
 Tốc độ truyền dữ liệu là 10 Mbps
 Khoảng cách gần nhất giữa hai nút / máy
tính trên mạng là 2,5 mét
 Tối đa cho phép 100 nút / máy tính trên một
đoạn mạng.
 Card mạng sử dụng đầu nối kiểu AUI.
 Chiều dài dây dẫn nối máy tính vào dây cáp
đồng trục dài tối đa 50 mét
 Sử dụng hai thiết bị đầu cuối (Terminator)
trở kháng 50 Ώ để gắn vào mỗi đầu của dây
cáp. Một trong hai đầu cuối này phải nối tiếp
đất vào vỏ của máy tính.
Thế mạnh lớn nhất của chuẩn mạng này là đường
kính mạng (khoảng cách giữa hai máy tính trong
mạng) lớn. Tuy nhiên việc thi công mạng khá phức
tạp, tốc độ lại không cao, giá thành không phải là
thấp so với các chuẩn mạng khác. Chính vì thế mà
hiện nay nó không phải là chuẩn mạng được chọn lựa
khi xây dựng các mạng LAN mới.
b) Chuẩn mạng Ethernet 10BASE-2
Chuẩn 10Base-2 có các thông số kỹ thuật sau:
 Sử dụng dây cáp đồng trục gầy (thin coaxial
cable), chiều dài tối đa của mỗi đoạn mạng
(network segment) là 185 mét.
 Tốc độ truyền dữ liệu là 10 Mbps
 Tối đa cho phép 30 nút / máy tính trên một

đoạn mạng.
 Dây dẫn được cắt thành từng đoạn nhỏ để
nối hai máy tính kế cận nhau với chiều dài
tối thiểu là 0,5 mét. Mỗi đầu dây có một đầu
nối BNC bấm vào.
 Card mạng sử dụng cần có đầu nối BNC để
gắn đầu nối hình chữ T vào (Tconnector).
 Sử dụng hai thiết bị đầu cuối (Terminator)
trở kháng 50Ω để gắn vào đầu nối hình chữ
T của hai máy ở hai đầu dây mạng. Một
trong hai đầu cuối này phải nối tiếp đất vào
vỏ của máy tính.
Mạng thiết kế theo chuẩn 10Base-2 có giá thành
rẻ nhất khi so với các chuẩn khác. Tuy nhiên tính ổn
định của nó không cao, các điểm nối dây rất dễ bị
hỏng tiếp xúc. Chỉ cần một điểm nối dây trong mạng
không tiếp xúc tốt sẽ làm cho các máy khác không
thể vào mạng được.



Bắt
đầu
tin
Điều
khiển
gói tin
Địa
chỉ
đích

Địa
chỉ
nguồn
TIN
FSC
Kết
thúc
tin
1
byte
1 byte
2-6
2-6

4
byte
1
byte
Nhóm 14 Topology Vật Lý
[Type text] [Type text] [Type text]

Hình 16: Yếu điểm của mạng 10BASE-2
Chuẩn 10BASE-2 ràng buộc số nút tối đa trên
một nhánh mạng (segment) là 30. Nếu mạng có hơn
30 máy tính thì phải sử dụng ít nhất 2 nhánh mạng
và nối chúng lại với nhau bằng một bộ khuếch đại
(Repeater). Repeater có chức năng loại bỏ các tín
hiệu méo, nhiễu, khuếch đại tín hiệu đã bị suy hao (vì
đã được phát với khoảng cách xa) và khôi phục lại tín
hiệu ban đầu . nó không có chức năng không có xử lý

tín hiệu


Hình 17: Luật 5-4-3 khi sử dụng Repeater

Tuy nhiên, để đảm bảo các máy tính có thể phát
hiện được đụng độ khi truyền dữ liệu, số lượng tối đa
các nhánh mạng được nối lại với nhau bằng các
Repeater bị giới hạn bởi luật 5-4-3. Luật này qui định
như sau:
 Chỉ có thể nối tối đa 5 nhánh mạng lại với
nhau bằng các Repeater
 Chỉ có thể sử dụng tối đa 4 Repeater trong
một mạng
 Chỉ cho phép tối đa 3 nhánh mạng có nhiều
hơn 3 nút (Một nút có thể là một máy tính
hoặc là một Repeater)
B) Mạng dạng hình sao (Star topology)
1) Khái niệm
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).

Hình 18: Một mô hình mạng dạng sao

Nhóm 14 Topology Vật Lý
[Type text] [Type text] [Type text]
2) Triển khai
Mạng dạng hình sao cho phép nối các máy tính vào
một bộ tập trung (HUB) hoặc Swich bằng cáp xoắn
thông qua các đầu nối UTP connector, 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.

Hình 19: Một mô hình mạng hình sao
3) Các thành phần của mạng hình sao
a) HUB
Hub là một trong những yếu tố quan trọng nhất
của LAN, đây là điểm kết nối dây trung tâm của
mạng, tất cả các trạm trên mạng LAN được kết nối
thông qua Hub. Hub thường được dùng để nối mạng,
thông qua những đầu cắm của nó người ta liên kết
với các máy tính dưới dạng hình sao.
Một hub thông thường có nhiều cổng nối với
người sử dụng để gắn máy tính và các thiết bị ngoại
vi. Mỗi cổng hỗ trợ một bộ kết nối dùng cặp dây
xoắn 10BASET từ mỗi trạm của mạng.
Khi tín hiệu được truyền từ một trạm tới hub, nó
được lặp lại trên khắp các cổng khác của. Các hub
thông minh có thể định dạng, kiểm tra, cho phép
hoặc không cho phép bởi người điều hành mạng từ
trung tâm quản lý hub.
Nếu phân loại theo phần cứng thì có 3 loại hub:
 Hub đơn (stand alone hub)

Hình 20: HUB đơn
 Hub modun (Modular hub) rất phổ biến cho
các hệ thống mạng vì nó có thể dễ dàng mở
rộng và luôn có chức nǎng quản lý, modular
có từ 4 đến 14 khe cắm, có thể lắp thêm các
modun Ethernet 10BASET.
 Hub phân tầng (Stackable hub) là lý tưởng

cho những cơ quan muốn đầu tư tối thiểu ban
đầu nhưng lại có kế hoạch phát triển LAN
sau này.



Hình 21: HUB phân tầng

Nếu phân loại theo khả năng ta có 2 loại:
 Hub bị động (Passive Hub) : Hub bị động
không chứa các linh kiện điện tử và cũng
không xử lý các tín hiệu dữ liệu, nó có chức
năng duy nhất là tổ hợp các tín hiệu từ một
số đoạn cáp mạng.
 Hub chủ động (Active Hub) : Hub chủ động
có các linh kiện điện tử có thể khuyếch đại
và xử lý các tín hiệu điện tử truyền giữa các
Nhóm 14 Topology Vật Lý
[Type text] [Type text] [Type text]
thiết bị của mạng. Quá trình xử lý tín hiệu
được gọi là tái sinh tín hiệu, nó làm cho tín
hiệu trở nên tốt hơn, ít nhạy cảm với lỗi do
vậy khoảng cách giữa các thiết bị có thể tăng
lên. Tuy nhiên những ưu điểm đó cũng kéo
theo giá thành của Hub chủ động cao hơn
nhiều so với Hub bị động.
Về cơ bản, trong mạng Ethernet, hub hoạt động
như một repeater có nhiều cổng.
b) Cáp xoắn đôi (Twisted Pair Cable)
Cáp xoắn đôi(Twisted pair) là loại cáp gồm nhiều

cặp dây đồng xoắn lại với nhau nhằm chống phát xạ
nhiễu điện từ (Electromagnetic Interference-EMI) từ
bên ngoài,từ sự phát xạ của loại cáp UTP và sự
xuyên âm(Crosstalk) giữa những cặp cáp liền kề.
(Trong thông tin vô tuyến, sự xuyên âm thường được
biểu thị giao thoa đồng kênh, và liên quan đến giao
thoa kênh- kề bên. )

Hình 22: Cấu tạo cáp xoắn đôi
Cáp xoắn có thể làm giảm nhiễu vì hai dây chỉ
truyền một đường dữ liệu, biễu diễn bằng hiệu điện
thế giữa hai dây này. Khi nhiễu đánh vào, hai dây
xoắn vào nhau nên sẽ xem như bị nhiễu giống nhau,
cùng tăng hoặc cùng giảm một điện áp nhất
định.Hiệu điện thế giữa hai dây vẫn giữ nguyên nên
dữ liệu truyền vẫn đúng.
Do giá thành thấp nên cáp xoắn được dùng rất
rộng rãi đặc biệt là làm cáp điện thoại và sử dụng cho
các loại máy tính trong công nghệ truyền thông
Internet.Các loại cáp xắn đôi có tốc độ truyền tối đa
có thể lên đến hàng chục Gigabit/giây (Gbps) với tần
số dao động có thể đạt tới 600MHz.
Có hai loại cáp xoắn đôi được sử dụng rộng rãi trong
LAN là: loại có vỏ bọc chống nhiễu(STP) và loại
không có vỏ bọc chống nhiễu(UTP).

Cáp xoắn đôi không có vỏ bọc chống nhiễu
UTP(Unshielded Twisted Pair)
UTP cáp không có vỏ bọc chống nhiễu.Bù lại nó
có tính linh hoạt và độ bền cao.Gồm nhiều cặp xoắn

như cáp STP nhưng không có lớp vỏ đồng chống
nhiễu. Cáp xoắn đôi trần sử dụng chuẩn 10BaseT
hoặc 100BaseT. Do giá thành rẻ nên đã nhanh chóng
trở thành loại cáp mạng cục bộ được ưu chuộng nhất.
Độ dài tối đa của một đoạn cáp là 100 mét. Không có
vỏ bọc chống nhiễu nên dễ bị nhiễu khi đặt gần các
thiết bị và cáp khác do đó thông thường dùng để đi
dây trong nhà. Đầu nối dùng đầu RJ-45. Cáp UTP có
5 loại:
 CAT 1 truyền âm thanh, tốc độ <4Mbps
 CAT 2 cáp này gồm 4 dây xoắn đôi, tốc độ
4Mbps
 Loại 3 truyền dữ liệu với tốc độ lên đến 10
Mbps. Cáp này gồm 4 dây xoắn đôi với 3
mắt xoắn trên mỗi foot.
Loại 4 truyền dữ liệu, 4 cặp xoắn đôi, tốc độ
đạt được 16 Mbps
 Loại 5 truyền dữ liệu, 4 cặp xoắn đôi, tốc độ
100Mbp

Hình 23: 5 loại cạp UTP
Cáp xoắn đôi có vỏ bọc chống nhiễu STP(Shielded
Twisted Pair)
Là một dạng cáp xoắn đôi,cáp UTP đã được sử dụng
hơn 100 năm bởi các hệ thống điện thoại,mạng máy
tính.Nó còn có một tên gọi khác là cáp Ethernet,theo
tên của mạng Erthernet,loại mạng sử dụng cáp UTP
nhiều nhất trên thế giới.Và tính đến hiện nay thì cáp
UTP được phân loại làm 7 loại, từ cat 1 có tốc độ và
khả năng chống nhiễu thấp nhất thường dùng để
truyền tín hiệu thoại trong ngành bưu điện đến cat 7
Nhóm 14 Topology Vật Lý
[Type text] [Type text] [Type text]
có tốc độ và khả năng chống nhiễu cao nhất.

Cáp xoắn đôi có vỏ bọc chống nhiễu STP(Shielded
Twisted Pair)
Gồm nhiều cặp xoắn được phủ bên ngoài một lớp
vỏ làm bằng dây đồng bện. Lớp vỏ này có tác dụng
chống EMI từ ngoài và chống phát xạ nhiễu bên
trong. Lớp vỏ bọc chống nhiễu này được nối đất để
thoát nhiễu. Cáp xoắn đôi có bọc ít bị tác động bởi
nhiễu điện và có tốc độ truyền qua khoảng cách xa
cao hơn cáp xoắn đôi trần.
Chi phí: đắt tiền hơn Thinnet và UTP nhưng lại rẻ
tiền hơn Thicknet và cáp quang.
Tốc độ: tốc độ lý thuyết 500Mbps, thực tế khoảng
155Mbps, với đường chạy 100m.
Độ suy dần: tín hiệu yếu dần nếu cáp càng dài, thông
thường ngắn hơn 100m.

Đầu nối: STP sử dụng đầu nối DIN (DB –9).
c) Cạc giao tiếp mạng (Network Interface
Card) :
Cạc giao tiếp hỗ trợ các chuẩn kết nối mạng hình sao
với đầu nối RJ45
4) Chuẩn mạng Ethernet 10BASE-T cho mạng
hình sao
Vào những năm 1990, cấu hình mạng hình sao trở
nên được ưu chuộng. Chuẩn 10BASE-T sử dụng cáp
xoắn đôi để nối máy tính vào HUB. Cáp xoắn đôi
thường có hay loại là có vỏ bọc (STP - Shielded
Twisted Pair) và loại không có vỏ bọc (UTP -
Unshielded Twisted Pair).
Chuẩn 10 BASE-T có băng thông qui định là 10
Mbps, vì thế phải sử dụng cáp từ CAT 3 trở lên.
Chiều dài tối đa của một sợi dây là 100 mét.
Cáp xoắn đôi có 8 sợi, xoắn lại với nhau từng đôi
một tạo thành 4 đôi với bốn màu đặc trưng: Cam
(Orange), xanh dương (Blue), xanh lá (Green) và nâu
(Brown). Một đôi gồm một sợi được phủ màu hoàn
toàn và một sợi màu trắng được điểm vào các đốm
màu tương ứng.

Hình 24 : Cáp xoắn đôi 8 sợi


Để có thể nối máy tính vào HUB, mỗi đầu của sợi
cáp xoắn đôi đều phải được bấm đầu nối UTP (UTP
Connector). Card mạng trong trường hợp này cũng
phải hỗ trợ loại đầu nối UTP.

Hình 25: Đầu nối UTP

Hình 26 : Sử dụng đầu nối UTP với dây cáp xoắn đôi

Đâu nối UTP có 8 pin để tiếp xúc với 8 sợi của
dây cáp xoắn đôi. Chuẩn 10 BASE- T chỉ sử dụng 4
trong 8 sợi của cáp xoắn đôi để truyền dữ liệu (Một
cặp truyền, một cặp nhận). Bốn sợi còn lại không sử
dụng. Tương ứng trên đầu nối UTP, chỉ có 4 pin
1,2,3,6 được sử dụng, các pin còn lại không dùng
đến.

Câu hỏi kế tiếp là sợi dây màu nào của cáp xoắn
đôi sẽ đi với pin số mấy của đầu nối UTP. Để thống
nhất, EIA và TIA đã phối hợp và đưa ra 2 chuẩn bấm
đầu dây là T568A và T568B
Chuẩn T568A qui định:
Nhóm 14 Topology Vật Lý
[Type text] [Type text] [Type text]
 Pin 1: White Green / Tx+
 Pin 2: Green / Tx-
 Pin 3: White Orange / Rx+
 Pin4: Blue
 Pin5: White Blue
 Pin 6: Orange / Rx-
 Pin 7: White Brown
 Pin 8: Brown
Chuẩn T568B qui định:
 Pin 1: White Orange / Tx +

 Pin 2: Orange / Tx-
 Pin 3: White Green / Rx+
 Pin4: Blue
 Pin5: White Blue
 Pin 6: Green / Rx-
 Pin 7: White Brown
 Pin 8: Brown
Như vậy, sẽ dẫn đến 2 sơ đồ nối dây đối với một sợi
cáp xoắn đôi:
• Sơ đồ nối dây thẳng (Straight through): hai đầu
của một sơi cáp xoắn đôi đều được bấm đầu UTP
theo cùng một chuẩn, tức hoặc cả hai cùng bấm theo
chuẩn T568A hoặc cả hai cùng bấm theo chuẩn
T568B.
• Sơ đồ nối dây chéo (Cross over): hai đầu của
một sợi cáp xoắn đôi được bấm đầu UTP theo hai
chuẩn khác nhau, tức một đầu bấm theo chuẩn
T568A, đầu còn lại bấm theo chuẩn T568B.

Dây được bấm theo sơ đồ thẳng dùng để nối hai
thiết bị khác loại lại với nhau. Ví dụ nối máy tính và
Hub,Switch, router. Ngược lại, dây bấm theo sơ đồ
chéo dùng để nối hai thiết bị cùng loại, ví dụ nối Hub
với Hub, nối máy tính với máy tính, Hub với Router.
So với chuẩn 10 BASE-2, chuẩn 10 BASE-T đắt
hơn, nhưng nó có tính ổn định cao hơn: sự cố trên
một điểm nối dây không ảnh hưởng đến toàn mạng.

Hình 27: Chuẩn 10BASE-T khắc phục nhược điểm
của 10BASE-2
Mở rộng mạng 10BASE-2
Mỗi cổng trên Hub cho phép nối một máy tính
vào mạng. Thường số lượng cổng trên Hub là 8, 12,
16, 24. Nếu số lượng máy tính cần nối mạng vượt
quá số lượng cổng mà một Hub có thể cung cấp, khi
đó ta phải sử dụng nhiều Hub và nối chúng lại với
nhau. Dưới đây là một vài sơ đồ thường được sử
dụng để mở rộng mạng theo chuẩn 10BASE-T:
ƒ Nối liên tiếp các Hub lại với nhau: Trong sơ đồ
này cần tuân thủ luật 5-4-3, đảm bảo rằng tín hiệu đi
từ máy tính này đến máy tính kia trong mạng không
đi qua nhiều hơn 4 HUB.


Hình 28 : Sơ đồ nối kết hai HUB
Nhóm 14 Topology Vật Lý
[Type text] [Type text] [Type text]
Sử dụng một Hub làm xương sống: Sơ đồ này
được sử dụng khi số lượng Hub nhiều hơn 4

Hình 29 : Sử dụng HUB để nối nhiều HUB
Sử dụng một nhánh mạng 10BASE-2 làm xương
sống: Trường hợp này phải chọn các Hub có môđun
mở rộng (Add- in module) 10BASE-2.

Hình 30 : Nối kết các HUB bằng cáp đồng trục gầy
C) Mạng dạng vòng (Ring Topology) :
1) Khái niệm

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.


Hình 31 : Một mô hình mạng dạng vòng
Để tăng độ tin cậy của mạng ta có thể lắp đặt
thêm các vòng dự phòng, nếu vòng chính có sự cố
thì vòng phụ sẽ được sử dụng.

Hình 32 : Một mô hình mạng dạng vòng với 2 vòng
ngược chiều nhau
Ưu điểm
 Có thể nới rộng ra xa,
 Tiết kiệm chi phí nối dây
Nhược điểm
Nhóm 14 Topology Vật Lý
[Type text] [Type text] [Type text]
 Đỏi hỏi giao thức truy nhập mạng phức tạp
hơn mạng hình sao.
 Tính ổn định không cao, nếu bị ngắt ở một
nơi nào đó thì toàn bộ hệ thống cũng bị
ngừng.
2) Triển khai
Trên mạng hình vòng tín hiệu được truyền đi
trên vòng theo một chiều duy nhất. Mỗi trạm của
mạng được nối vào MSAU (MultiStation Access

Unit) bằng dây cáp xoắn đôi. Các MSAU có nhiệm
vụ nhận tín hiệu rồi chuyển tiếp đến trạm kế tiếp trên
vòng. Như vậy tín hiệu được lưu chuyển trên vòng
theo một chuỗi liên tiếp các liên kết điểm-điểm giữa
các repeater do đó cần có giao thức điều khiển việc
cấp phát quyền được truyền dữ liệu trên vòng mạng
cho trạm có nhu cầu.


Hình 33 : Một mạng dạng vòng trong thực tế

3) Các thành phần của Token Ring
Có bốn thành phần cơ bản tạo nên mạng Token
Ring: token Ring NIC, Token ring Multistation
Access Unit(MAU), Cabling System và Token Ring
Network Conector
a) NIC của Token Ring
Bảng mạch giao tiếp mạng( Network Interface
Card – NIC) dùng cho Token Ring thì tương tự
những NIC sử dungk với các loại mạng khác, chẳng
hạn như Ethernetm nhưng được thiết kế đặc biệt cho
phương pháp giao vận Token Ring. Ta không thể sử
dụng NIC của một kiểu mạng này cho một kiểu
mạng khác. Các NIC phải được kết nối qua mội cáp
tới đơn vị truy xuất trạm ( Multistation Accesss
Unit- MAU ). MAU là mội thiết bị tương đương hub
hoặc repeater của Token Ring. NIC của Token Ring
có thong lượng là 4 Mbps hoặc 16 Mbps.
b) MAU- Đơn vị truy xuất nhiều trạm của
Token Ring

Đơn vị truy xuất nhiều trạm được gọi là
MAU(Multistation Access Unit) hoặc là SMAU(
Smart Multistation Access Uint). MAU cũng còn
được tham chiếu như là một chuẩn 8228 ( Đặc tả
8225 của IBM). MAU là một hub của mạng Token
Ring. Có 10 cổng trên một MAU 8288, tám cổng
dùng cho kết nối các nút mạng, hai cổng còn lại
được gọi là cổng Ring- In và cổng Ring- Out. Hai
cổng này được sử dụng khi kết nối một dãy các
MAU để duy trì tính toàn vẹn của vòng( Hình 5.14).
Ring- Out là cổng xuất tín hiệu và Ring-In là cổng
nhập tín hiệu. Nếu mạng chỉ có một MAU thì cổng
Ring- Out và cổng Ring-In có thể được để nguyên (
không kết nối). Nếu bất kỳ cổng nào trên MAU còn
để trống, nó sẽ “tự làm ngắn mạch” để tạo nên một
kết nối nhằm mục đích duy trì vòng.
Mỗi MAU có khả năng kết nối tối đa tám nút.
Khi có nhiều hơn các nút được yêu cầu, nhiều MAU
được kết nối bằng việc lien kết các cổng Ring-In va
Ring- Out của chúng. Các MAU được cài đặt trong
một mạng có thể kết nối tối đa 72 nút khi sử dụng
cáp xoắn đôi không bọc kim loại (Unshielded
Twisted – UTP), hoặc tối da 260 nút khi sử dụng cáp
xoắn đôi có bọc kim ( Shielded Twisted Pải –STP).
Các MAU hoặc hub được kết nối với nhau để hình
thành vòng. Các nút được kết nối với MAU để tẹo
thành star của mạng.
c) Hệ thống cáp
Có rất nhiều đặc tả cáp Token Ring khác nhau,
bao gồm: IBM loại 1, TBM loại 2, IBM loại 3, IBM

loại 5, IBM loại 6 và IBM loại 9. Bảng sau đây cho
thấy các đặc tính của mỗi loại cáp này.
Loại cáp IBM mô tả:
Loại 1
 Hai cặp cáp xoắn với nhau, sau đó tất cả
được bọc bên ngoài
 Kích cỡ 22 AWG, được kiểm tra tới 16Mbps
 Điện trở 150 Ohms ở tần số 3-20Mhz
 Độ suy hao 22dB/1km
 Độ nhiễu (crosstalk) giữa các cặp phải nhỏ
hơn 58dB
 Sử dụng cho LAN : giữa các MAU và từ
MAU tới vách tường
Loại 2
 Hai cặp xoắn với nhau và được bọc bên
ngoài, sau đó hai cặp này được bọc cùng với
Nhóm 14 Topology Vật Lý
[Type text] [Type text] [Type text]
bốn cặp dung cho tiếng nói (cáp Unshielded
Twisted Category 3 )
 Kích cỡ 22 AWG, được kiểm tra tới 16Mbps
 Điện trở 150 Ohms ở tần số 3-20Mhz
 Độ suy hao 22dB / 1 km
 Độ nhiễu (crosstalk) giữa các cặp phải nhỏ
hơn 58dB
 Sử dụng cho LAN: đi xuyên qua các vách
tường tới các trạm, mang tiếng nói,
Loại 3
 Các cặp cáp xoắn không bọc (Unshielded
Twisted Pair )

 Dây có kích cỡ 22 AWG hoặc 24 AWG
 Ít nhất 2 lần xoắn / 1 foot
 Điện trở 100 Ohms ở tần số 256Khz -
2.3Mhz
 Sử dụng cho LAN: nối khắp mạng Token
Ring
Loại 5
 Hai cáp sợi quang multimodeđường kính
62,5/125 micromet. (loại cáp đường kính
50/125 micromet và 100/140 micromet cũng
được sử dụng)
 Cáp đường kính 62,5/125 micromet là chuẩn
thực tế cho FDDI
 Độ suy hao: 3,75 dB/km khi sử dụng nguồn
850 nm
 Độ suy hao: 1,5 dB/km khi sử dụng nguồn
1300 nm
 Đường kính cáp 8,3/125 micromet cho cáp
kiểu đơn
 Các loại đầu nối: SMA, ST, và SC

Loại 6
 Hai cặp cáp xoắn với nhau, sau đó bọc bên
ngoài
 Cáp được bện 26 AWG
 Điện trở 150 Ohms ở tần số 3-20Mhz
 Sử dụng cho LAN: dùng cho việc nối từ
vách tường tới NIC của mỗi trạm, độ dài tối
đa 30 mét.
 Cáp IBM loại 6 cũng có thể sử dụng làm cáp

chắp nối (patch cable). Chiều dài của cáp
loại 6 này biến đổi từ 2,5 mét đến 45 mét,
với một đầu nối dữ liệu IBM ở mỗi đầu. Các
cáp chắp nối này sau đó được nối với nhau
để nối với cáp thích ứng hoặc tới MAU IBM
8228. Ví dụ, cáp chắp nối IBM loại 6 được
sử dụng để gắn một nút tới một MAU. Cáp
thích ứng chỉ dài 2,5 mét, nhưng khoảng
cách tới MAU lớn hơn 2,5 mét. Một cáp
chắp nối có thể được sử dụng để mở rộng
khoảng cách, nó nối kết cáp thích ứng ở một
đầu và MAU ở đầu kia. Cáp IBM loại 6
cũng được sử dụng để nối hai MAU.
Loại 9
 Hai cặp cáp xoắn với nhau, sau đó bọc bên
ngoài
 Cáp được bện hoặc liền khối 26 AWG
 Điện trở 150 Ohms ở tần số 3-20Mhz
 Chấp nhận đầu nối RJ-45 (đường kính nhỏ
hơn)
 Sử dụng cho LAN: nối từ vách tường tới
NIC của trạm
 Cáp bọc kim IBM loại 6 được sử dụng như
cáp thích ứng (adapter) nối một trạm tới một
MAU. Một đầu cáp có đầu nối tiếp 25 chân
để kết nối tới NIC, và đầu cáp kia có một
đầu nối dữ liệu IBM dùng để gắn tới hoặc
một giá faceplate hoặc một MAU IBM
8228.
 Cáp IBM loại 9 được sử dụng chủ yếu khi

cần phải đi dây trên trần nhà hoặc qua các
khối bê tông. Nó có vỏ bọc bên ngoài đặc
biệt và được sử dụng thay cho cáp IBM loại
1 và cáp IBM loại 2.
d) Các đầu nối cáp Token Ring (Token Ring
Connectors )
Các đầu nối cáp mạng Token Ring về cơ bản có
ba loại sau:
 Đầu nối dữ liệu cho cáp loại 1 và loại 2.
 Đầu nối điện thoại RJ-45 (8 chân) cho cáp
loại 3
 Đầu nối điện thoại RJ-11 (4 chân) cho cáp
loại 3
Chú ý rằng các đầu nối RJ thì chỉ dùng cho cáp
loại 3. Trong đó RJ-45 được sử dụng rộng rãi hơn.
Bổ sung thêm chú ý nữa, khi cáp IBM loại 3 được
nối tới MAU, phải cần sử dụng một thiết bị lọc
đường truyền loại 3. Thiết bị lọc này cũng cần cho
cáp UTP.
4) Giao thức truy cập
a) Giao thức truyền thẻ bài (Token passing)

Giao thức này được dùng trong các LAN có
cấu trúc vòng sử dụng kỹ thuật chuyển thẻ bài
(token) để cấp phát quyền truy nhập đường truyền
tức là quyền được truyền dữ liệu đi.
Thẻ bài ở đây là một đơn vị dữ liệu đặc biệt, có kích
thưóc và nội dung (gồm các thông tin điều khiển)
được quy định riêng cho mỗi giao thức. Trong
đường cáp liên tục có một thẻ bài chạy quanh trong

mạng.
Nhóm 14 Topology Vật Lý
[Type text] [Type text] [Type text]
Phần dữ liệu của thẻ bài có một bit biểu diễn
trạng thái sử dụng của nó (bận hoặc rỗi). Trong thẻ
bài có chứa một địa chỉ đích và được luân chuyển tới
các trạm theo một trật tự đã định trước. Đối với cấu
hình mạng dạng xoay vòng thì trật tự của sự truyền
thẻ bài tương đương với trật tự vật lý của các trạm
xung quanh vòng.
Một trạm muốn truyền dữ liệu thì phải đợi đến
khi nhận được một thẻ bài rỗi. Khi đó trạm sẽ đổi bit
trạng thái của thẻ bài thành bận, nén gói dữ liệu có
kèm theo địa chỉ nơi nhận vào thẻ bài và truyền đi
theo chiều của vòng, thẻ bài lúc này trở thành khung
mang dữ liệu. Trạm đích sau khi nhận khung dữ liệu
này, sẽ copy dữ liệu vào bộ đệm rồi tiếp tục truyền
khung theo vòng nhưng thêm một thông tin xác
nhận. Trạm nguồn nhận lại khung của mình (theo
vòng) đã được nhận đúng, đổi bit bận thành bit rỗi
và truyền thẻ bài đi.
Vì thẻ bài chạy vòng quang trong mạng kín và
chỉ có một thẻ nên việc đụng độ dữ liệu không thể
xẩy ra, do vậy hiệu suất truyền dữ liệu của mạng
không thay đổi. Trong các giao thức này cần giải
quyết hai vấn đề có thể dẫn đến phá vỡ hệ thống.
Một là việc mất thẻ bài làm cho trên vòng không còn
thẻ bài lưu chuyển nữa. Hai là một thẻ bài bận lưu
chuyển không dừng trên vòng.
Ưu điểm của giao thức là vẫn hoạt động tốt khi lưu

lượng truyền thông lớn. Giao thức truyền thẻ bài
tuân thủ đúng sự phân chia của môi trường mạng,
hoạt động dựa vào sự xoay vòng tới các trạm.
Việc truyền thẻ bài sẽ không thực hiện được nếu
việc xoay vòng bị đứt đoạn. Giao thức phải chứa các
thủ tục kiểm tra thẻ bài để cho phép khôi phục lại thẻ
bài bị mất hoặc thay thế trạng thái của thẻ bài và
cung cấp các phương tiện để sửa đổi logic (thêm
vào, bớt đi hoặc định lại trật tự của các trạm).

Giao thức FDDI.
FDDI là kỹ thuật dùng trong các mạng cấu trúc
vòng, chuyển thẻ bài tốc độ cao bằng phương tiện
cáp sợi quang.
FDDI sử dụng hệ thống chuyển thẻ bài trong cơ
chế vòng kép. Lưu thông trên mạng FDDI bao gồm
2 luồng giống nhau theo hai hướng ngược nhau.
FDDI thường được sử dụng với mạng trục trên đó
những mạng LAN công suất thấp có thể nối vào.
Các mạng LAN đòi hỏi tốc độ truyền dữ liệu cao và
dải thông lớn cũng có thể sử dụng FDDI.
D) Mạng dạng lưới
1) Khái niệm
Topo này cho phép các thiết bị kết nối trực tiếp
với các thiết bị khác mà không cần phải qua bộ tập
trung như Hub hay Switch. Trong mạng dạng lưới
mỗi nút mạng không chỉ kiểm soát dữ liệu của chính
chúng mà còn phải phục vụ cho các nút mạng khác,
có nghĩa là nó phải có nhiệm vụ truyền tải dữ liệu
trong mạng.

Một mạng lưới có thể được thiết kế bằng cách sử
dụng kỹ thuật định tuyến.Khi sử dụng kỹ thuật định
tuyến tin nhắn được lan truyền qua một con đường
bằng cách di chuyển từ nút mạng này đến nút mạng
khác bằng các thuật toán tìm được cho đến khi tìm
được điểm đích. Để đảm bảo tất các các đường dẫn
luôn hoạt động bộ định tuyến mạng phải luôn được
kết nối và thiết lập lại nhưng con đường xung quanh
và nhưng con đường đã bị hỏng bằng thuật toán.

Hình 34 : Mô hình mạng dạng lưới
Mạng dạng lưới kết nối tới tất cả các nút được
gọi là mạng dạng lưới đầy đủ. Số lượng kết nối trong
một mạng lưới đầy đủ = n (n - 1) / 2. (n là số lượng
nút trong mạng )

Hình 35 : Mô hình mạng dạng lưới


Nhóm 14 Topology Vật Lý
[Type text] [Type text] [Type text]
Ưu điểm
 Các thiết bị hoạt động độc lập, khi thiết bị này
hỏng vẫn không ảnh hưởng đến thiết bị khác
Nhược điểm
 Tiêu tốn tài nguyên về memory, về xử lý của các
máy trạm
 Quản lý phức tạp
2) Triển khai
Mạng dạng lưới được sử trong mang không dây

như :
 Mạng Ad hoc là công nghệ cho phép
các nodes (điểm nối) mạng truyền trực
tiếp với nhau sử dụng bộ thu phát không
dây (wireless transceiver) mà không cần
bất cứ một cơ sở hạ tầng cố định nào.
 Mạng WMN (Wireless Mesh Network)

Hình 36 : Mô hình mạng AD HOC


Hình 37: Mạng WMN (Wireless Mesh Network)

E) Mạng dạng cây(tree topology)
1) Khái niệm
Là mang mà có một nút mạng trung tâm có cấp cao
nhất trong hệ thống phân cấp mạng được kết nối với
một hoặc nhiều hơn một nút khác trong hệ thống
phân cấp với một điểm tới điểm liên kết giữa các nút
mạng phân cấp thứ hai với nút gốc và cũng có nhiều
nút có mức phân cấp thấp hơn ( ví dụ mức 3 ) cũng
kết nối với nó bằng một liên kết điểm tới đến điểm.
Nút gốc là nút duy nhất không có có cách nút khác
trên cấp của nó . Mỗi nút có có một số các liên kết
giữa nó tới các nút mạng con , số lượng các liên kết
gọi là số nhánh của cây. Tổng số nhánh của cây bao
giờ cũng ít hơn sô nút mạng . Có thể nói Cấu trúc
mạng hình cây là sử kết hợp giữa mạng hình tuyến
và mạng hình sao

Hình 38: Mô hình mạng dạng cây
2) Triển Khai
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.

Nhóm 14 Topology Vật Lý
[Type text] [Type text] [Type text]









TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] en.wikipedia.org/wiki/Network_topology
[2] Tài liệu kỹ thuật tập huấn MegaVnn
[3] Giáo trình mạng máy tính - Smith.N Ebooks
[4] Trang không dây việt nam wirelessvn.com

[5] Mạng máy tính của Nguyễn Gia Hiểu

Hình 39: Một mô hình mạng cây