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 được số lượng đường
kết nối, số lượng trạm trung gian mà dữ liệu phải đi qua trong mạng chia sẻ, cũng
như không thể điều khiển được thời gian chờ tại mỗi trạm. Chính vì nhược điểm 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 điểm này vẫn thường được chấp nhận vì các
mạng chia sẻ này lại có ưu điểm lớn là chi phí rẻ. Khi có nhiều khách hàng cùng
chia sẻ một đường kết nối thì đương nhiên chi phí sẽ thấp hơn nhiều so với chi phí
cho một đường thuê kênh riêng có cùng dung lượng.
Mặc dù ATM cũng là một mạng chia sẻ nhưng nó được thiết kế để giảm thiểu tối
đa thời gian trễ và nghẽn mạch bằng cách sử dụng các kết nối tốc độ cao với một
đơn 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 định là 53 byte, trong đó 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 đó, ATM được sử dụng rộng rãi cho các loại lưu lượng nhạy
cảm với thời gian trễ. Frame Relay cũng có thể được sử dụng cho những loại lưu
lượng nhạy cảm với thời gian trễ nhưng thường phải sử dụng thêm cơ chế QoS để
cấu hình độ ưu 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 đường thuê riêng thường được sử
dụng để kết nối các chi nhánh vào một trung tâm. Frame Relay, ATM hoặc đường
thuê riêng thường được sử dụng để kết nối các vùng mở rộng vào đường trục
chính. ATM hoặc đường thuê kênh riêng được sử dụng làm đường 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 ưu
điểm được nêu trong bảng sau.
547
Khả năng Mạng được thiết kế theo mô hình phân cấp có thể mở rộng hơn
mở rộng nhiều mà không hề làm giảm bớt mức độ kiểm soát và quản lý hệ
thống. Các chức năng của hệ thống đã mang tính tập trung và các lỗi
tiềm ẩn sẽ được phát hiện dễ dàng hơn. Hệ thống mạng chuyển mạch
điện 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 được thực hiện dễ dàng hơn.
Dễ dàng Việc phân chi chức năng rõ ràng cho mỗi lớp cho phép việc xác định
xử lý sự sự cố dễ dàng hơn. Việc chia hệ thống mạng ra thành nhiều phân
cố
đoạn giúp giảm thiểu phạm vi ảnh hưởng của sự cố.
Khả năng Phản ứng của hệ thống mạng có cấu trúc phân lớp hoàn toàn có thể
dự đoán dự đoán được, do đó việc nâng cấp hệ thống cũng sẽ tạo được thuận
lợi hơn.
Khả năng Đối với cấu trúc mạng có phân cấp thì việc tích hợp các ứng 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 được tổ chức theo logic.
thức
Khả năng Tất cả các ưu điểm được liệt kê ở trên đều 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 động 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 điểm. Mạng hình
sao đơn cũng không thực hiện được 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 ảo.
548
Thay vào đó chúng ta sẽ thiết kết theo mô hình phân cấp. Các mạng LAN trong
cùng một vùng địa lý sẽ được liên kết lại với nhau thành một vùng. Các vùng sẽ
được kết nối với nhau tạo thành một khu vực. Các khu vực kết nối với nhau và
đóng vai trò là trục chính của mạng WAN.
Hình 2.3.4.a. Các LAN trong một vùng được 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 đường trục chính.
Số lượng các địa điểm được kết nối với nhau trong một vùng được giới hạn trong
khoảng từ 30 đến 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 địa lý lớn, kết nối khoảng 3 đến
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 điểm-đến-điểm.
Mô hình 3 lớp này dựa theo thiết kế phân cấp được sử dụng trong hệ thống điện
thoại. Lớp truy cập là lớp kết nối các điểm trong cùng một vùng và đây là điểm
truy cập vào hệ thống mạng. Lưu lượng giữa các vùng được phân phối bởi các kết
nối trong lớp phân phối và chỉ được chuyển lên đường trục chính sang khu vực
khác khi cần thiết.
Cấu trúc này rất hữu dụng khi công ty có cấu trúc chi nhánh và được 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 đều cần phải truy cập vào nhưng cấp độ lưu lượng
không đủ để 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 đặt các server để
cung cấp dịch vụ nội bộ. Tuỳ theo mức độ 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 để 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 đường thuê riêng.
2.3.5. Các mô hình phân lớp khác
Có nhiều hệ thống mạng lại không đòi hỏi phải có cấu trúc phân cấp phức tạp đủ 3
lớp. Do đó, chúng ta có thể sử dụng dạng phân cấp đơn giản hơn.
Hình 2.3.5.a. Mô hình phân cấp 3 lớp.
Một công ty có một số chi nhánh nhỏ với mức độ lưu lượng thấp thì có thể thiết kết
theo một lớp. Trước đây, mô hình này không được phổ biến vì chiều dài của đường
thuê riêng là một yếu tố đáng 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 được.
551
Hình 2.3.5.b. Mô hình phân cấp một lớp.
Nếu do yêu cầu địa lý cần phải tập trung thành một số điểm thì chúng ta có thể áp
dụng mô hình thiết kế 2 lớp.
Khi thiết kế mạng đơn giản chúng ta vẫn dựa theo mô hình ba lớp để mạng có khả
năng mở rộng về sau. Các thiết bị tại trung tâm của lớp 2 được 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 đồng thời là thiết bị khu vực và thiết
bị trục chính. Với cách thiết kế phân lớp như vậy hệ thống có thể được mở rộng dễ
dàng sau này.
2.3.6. Một số điểm cần lưu ý khác khi thiết kế WAN.
Nhiều mạng WAN có kết nối ra Internet. Đây là một giải pháp có nhiều vấn đề về
bảo mật nhưng lại là một cách tốt để kết nối các chi nhánh ở nhiều quốc gia khác
nhau.
Trong quá trình thiết kế, chúng ta phải quant tâm đến thành phần đi ra và đi vào từ
Internet. Từ khi Internet được triển khai khắp nơi, các mạng LAN của công ty có
thể trao đổi dữ liệu theo hai cách. Mỗi LAN có một kết nối đến ISP trong vùng của
nó hoặc là từ router trung tâm củ vùng thực hiện một kết nối đến một ISP. Cách
thứ nhất có ưu điểm là luồng lưu lượng được truyền đi trong mạng Internet chứ