Bài giảng network topology SuNQ

Các loại mô hình mạng
Biên soạn: Nguyễn Quốc Sử


Topology
•

Là hình trạng liên kết máy tính và các thiết bị mạng.

•

Topology vật lý: là các dạng hình học khi liên kết các máy và thiết bị.

•

Topology luận lý(logic): là cách thức hoạt động của các thiết bị, máy tính khi sử dụng hình dạng
mạng đó.

•

Trên thực tế rất ít khi bố trí được máy móc, thiết bị đúng chuẩn như hình vẽ.


Các loại Topology cơ bản
•

BUS

•

STAR

•

RING

•

MESH

•

BUS-STAR(TREE)

•

STAR-RING


Mạng BUS

• Sơ đồ kết nối BUS

102 Lũy Bán Bích, P. Tân Thới Hòa, Q. Tân Phú – TP.HCM

4/30


Mạng BUS

• Tín hiệu đi trong mạng Bus

•

Workstation 1 gởi cho Workstation 5

102 Lũy Bán Bích, P. Tân Thới Hòa, Q. Tân Phú – TP.HCM

5/30


Mạng BUS
•

Tín hiệu đi trong mạng Bus - trường hợp có sự cố

•

Workstation 1 gởi cho Workstation 5, tín hiệu khi đến đoạn bị đứt sẽ đi không được, và gây nghẽn mạch


Mạng BUS
•

Kết nối đơn giản và phổ biến

•

Dùng một sợi cáp kết nối trực tiếp tới tất cả các máy tính trong mạng

•

Ưu điểm: giá thành rẻ, dễ lắp đặt, có khả năng mở rộng

•

Khuyết điểm: khi lỗi xảy ra rất khó phát hiện (khi cáp mạng, đầu nối bị sự cố)


Mạng BUS
•

Kỹ thuật CSMA/CD

•

Workstation 1 gởi đến workstation 5

•

Workstation 3 gởi đến workstation 4


Mạng BUS
•Kỹ thuật CSMA/CD
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.

8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.

Host muốn gởi dữ liệu.
Tín hiệu trên đường truyền ?
Chuẩn bị frame để gởi.
Gởi Frame đi.
Kiểm tra collision ?
Tiếp tục gởi frame.
Đã gởi xong dữ liệu ?
Kết thúc gởi dữ liệu.
Phát sinh tín hiệu tắt nghẽn (JAM)
Số lần đã gởi tăng lên 1
Số lần đã gởi quá lớn ?
Hủy bỏ việc truyền dữ liệu
Dùng thuật toán backoff để tính toán thời gian chờ (t ms)
Chờ t ms, sau đó gởi lại


Mạng hình Vòng(Ring)
•

Được phát triển bởi IBM những năm 80.

•

Rất thông dụng vào đầu
những năm 90 cho
văn phòng, trường học,…

•

Mỗi thiết bị kết nối
với 2 thiết bị lân cận.

•

Sử dụng các kỹ thuật
truyền: Token Ring,
FDDI, SONET.

•

Mạng sẽ bị chậm hoặc gián đoạn
khi có sự cố tại nút mạng hoặc trên dây Ring.


Kỹ thuật Token Ring
•
•
•

Tất cả các gói tin truyền thông qua mạng theo cùng chiều kim đồng hồ hoặc ngược lại.

•

Thiết bị sẽ giữ Token Frame khi muốn truyền tín hiệu. Nó sẽ chèn gói tin vào Token Frame và sau
đó gởi trở lại mạng Ring.

•
•

Nếu không thiết bị sẽ trả lại Token Frame cho thiết bị kế tiếp trong mạng theo thứ tự.

Một frame(packet) đến một thiết bị kế tiếp theo thứ tự trong mạng Vòng.
Thiết bị sẽ kiểm tra tin nhắn trong frame chứa địa chỉ để xác định có phải gởi cho nó không.Nếu
không thiết bị sẽ xóa gói tin đó đi. Nếu gói tin trống được gọi là Token Frame

Các bước trên cứ luân chuyển trong mạng.


Kỹ thuật Token Ring(tt)

• Minh họa truyền dữ liệu từ Workstation 2 đến máy Workstation 5 trong mạng Ring

102 Lũy Bán Bích, P. Tân Thới Hòa, Q. Tân Phú – TP.HCM

12/30


•

Tín hiệu đi trong mạng vòng (Ring) - khi có sự cố

Đặc điểm mạng Vòng
•

Kỹ thuật mạng Vòng được dùng rộng rãi trong những năm 90 đến khi Ethernet chiếm ưu thế.

•

Mạng Token Ring chuẩn tốc độ: 16Mb/s

•

Mạng Token Ring tốc độ cao(High Speed Token Ring) tốc độ 100Mb/s gần bằng Ethernet nhưng
không còn hấp dẫn các nhà đầu tư.

•

•

Ưu điểm:

•

Không cần quan tâm đến định tuyến

•

Không sợ bị nghẽn đường truyền

•

Tiết kiệm dây dẫn

Nhược điểm:

•

Dễ bị sự cố cho cả hệ thống nếu 1 máy bị đứt kết nối


Mạng hình Sao(STAR)
•

Hầu hết mạng gia đình đều sử
dụng mạng hình Sao.

•

Đặc điểm của mạng hình Sao
là có một điểm trung tâm
gọi là nút kết nối(Hub Node)
có thể là HUB, SWITCH,
ROUTER.

•

Các thiết bị trong mạng Sao liên kết bằng cáp xoắn cặp UTP(Unshielded Twisted Pair).


Mạng hình Sao(STAR(tt))

• Minh họa truyền dữ liệu từ Workstation 2 đến máy Workstation 5

102 Lũy Bán Bích, P. Tân Thới Hòa, Q. Tân Phú – TP.HCM

16/30


Mạng hình Sao(STAR(tt))
•

Minh họa nếu 1 đoạn mạng bị hỏng không làm ảnh hưởng máy khác


Đặc điểm mạng hình Sao
•
•
•
•

Mạng hình Sao hoạt động với các mức tốc độ thông dụng 10/100/1000Mb/s(Ethernet).
Được các nhà đầu tư chọn dùng nhiều nhất hiện nay.
Ưu điểm:

•
•

Nguyên lý hoạt động đơn giản, dễ phát hiện thiết bị hư hỏng và sữa chữa.
Khi một máy bị đứt kết nối không ảnh hưởng đến mạng.

Nhược điểm:

•
•
•
•

Thiết bị trung tâm(Hub Node) bị hư hỏng sẽ làm sụp đổ cả mạng.
Tốn kém nhiều dây dẫn.
Cần phải định tuyến gói tin.
Số lượng máy càng nhiều hiệu suất mạng càng giảm


Mạng hình Lưới(MESH)

• Từng

cặp máy tính được kết nối trực

tiếp với nhau tạo thành một lưới mạng

102 Lũy Bán Bích, P. Tân Thới Hòa, Q. Tân Phú – TP.HCM

19/30


Mô hình kết hợp star-bus

• Mô hình kết hợp kiến trúc mạng sao và kiến trúc mạng bus

102 Lũy Bán Bích, P. Tân Thới Hòa, Q. Tân Phú – TP.HCM

20/30


Mô hình kết hợp Star-Ring

•

Mô hình kết nối

102 Lũy Bán Bích, P. Tân Thới Hòa, Q. Tân Phú – TP.HCM

21/30


Ethernet
•

Được phát triển bởi Xerox, Digital, Intel vào đầu thập niên 1970

•

Tốc độ ban đầu 2,94 Mbps sau đó phát triển lên tốc độ 10Mbps

•

Thường có cấu hình star hoặc bus

•

Sử dụng kỹ thuật IEEE 802.3

•

Tốc độ truyền 10-100-1000Mbps

•

Sử dụng cáp : thin cable (thinknet), thick cable (thicknet), UTP, STP, FTP.


Ethernet
•

Tên của chuẩn Ethernet thể hiện 3 đặc điểm:

•

Con số đầu tiên thể hiện tốc độ truyền tối đa

•

Từ tiếp theo thể hiện tín hiệu dải tần cơ sở được sử dụng có cần phải thực hiện điều chế hay không ? (Base hoặc
Broad)

•

•

Các ký tự còn lại thể hiện loại cáp được sử dụng

Ví dụ: Chuẩn 10Base2

•

Tốc độ truyền tối đa là 10Mbps

•

Sử dụng tín hiệu Baseband

•

Sử dụng cáp Thinnet


Ethernet

• Các loại Ethernet băng tầng cơ sở
•

10Base2: tốc độ 10, chiều dài cáp nhỏ hơn 200 m, dùng cáp thinnet (cáp đồng trục mảnh)

•

10Base5: tốc độ 10, chiều dài cáp nhỏ hơn 500 m, dùng cáp thicknet (cáp đồng trục dày)

•

10BaseT: tốc độ 10, dùng cáp xoắn đôi (Twisted-Pair)

Ethernet
•

10BaseFL: tốc độ 10, dùng cáp quang (Fiber optic)

•

100BaseT: tốc độ 100, dùng cáp xoắn đôi (Twisted-Pair)

•

100BaseX: tốc độ 100, dùng cho multiple media type

•

100VG-AnyLAN: tốc độ 100, dùng voice grade.