CCNA - Bài 2: Mô hình mạng - Topology
Chương 1: Tổng quan về mạng
Bài 2: Mô hình mạng
Như mình đã giới thiệu ở bài trước, mô hình mạng được chia ra làm 2 dạng:
mô hình vật lý (physical topology) và mô hình luận lí (logical topology)
- Mô hình vật lý: cho biết cách các thiết bị đấu nối với nhau.
- Mô hình luận lý: cho biết cách các dữ liệu di chuyển giữa các thiết bị.
I. Mô hình vật lý:
1. Bus topology:
Bus Topology Nguồn: (http://farid-tech.com/bus-topologies/) |
- Mô tả: đây là mô hình mạng đơn giản nhất. Không cần phải bổ xung các thiết bị như hub, router,... để sử dụng được. Tất cả các máy tính được kết nối vào một sợi cáp chính.
- Khi 1 máy A truyền dữ liệu (dataA), dataA đó sẽ được chuyển đi tất cả các hướng của cáp. Khi dataA đến cuối cáp nó sẽ dội lại và được truyền theo hướng ngược lại - được gọi là tín hiệu nảy. Nếu máy B truyền dataB, dataB đụng độ tín hiệu nảy của dataA thì cả 2 sẽ bị phá hủy và máy B phải gửi dataB lại từ đầu. Để tránh tính hiệu nảy, ở 2 đầu cáp sẽ được đặt 1 thiết bị gọi là terminator - sẽ hủy dữ liệu nếu nó đến 2 đầu cáp.
- Cách truyền dữ liệu: để giảm thiểu sự đụng độ dữ liệu giữa các máy, khi một máy A muốn truyền dữ liệu nó phải xem xét hiện trên đường dây có dữ liệu đang được truyền không. Nếu không nó sẽ được truyền dữ liệu. Máy A đó sẽ gửi dữ liệu đến tất cả các máy trong mạng, các máy đó sẽ kiểm tra địa chỉ đích. Nếu là địa chỉ của nó thì nó sẽ nhận dữ liệu.
- Advantages:
- Đơn giản, dễ lắp đặt.
- Giá lắp đặt thấp, sử dụng ít cáp.
- Không cần có thêm các thiết bị khác như: hubs, router, switch,...
- Disadvantages:
- Nếu dây cáp chính ngừng hoạt động, cả hệ thống mạng sẽ không thể sử dụng được.
- Nếu số lượng máy tính lớn tốc độ truyền dữ liệu sẽ rất chậm.
- Khó sửa chữa.
2. Ring topology:
Ring Topology Nguồn: (http://farid-tech.com/ring-topologies/) |
- Mô tả: tất cả các máy tính được kết nối thành 1 vòng tròn thông qua 1 sợi cáp vòng không điểm đầu và cuối ( nhờ vậy nó không cần phải sử dụng terminator như bus topology). Dữ liệu sẽ được truyền từ máy này đến máy khác cho đến khi gặp địa chỉ đích. Một số ring topology chỉ cho phép truyền dữ liệu theo một hướng - unidirectional. Một số khác thì cho phép truyền theo cả 2 hướng - bidirectional.
- Advantages:
- Tất cả dữ liệu được truyền theo một hướng, giảm sự đụng độ giữa các dữ liệu.
- Không cần thiết bị trung gian thiết lập kết nối giữa các thiết bị đầu cuối.
- Dữ liệu truyền giữa 2 thiết bị đầu cuối với tốc độ nhanh.
- Thiết bị mới có thể được thêm vào dễ dàng.
- Disadvantages:
- Tất cả dữ liệu phải qua rất nhiều thiết bị mới đến được đích.
- Cả hệ thống mạng sẽ không hoạt động được nếu chỉ một thiết bị đầu cuối ngừng hoạt động.
- Phần cứng cần thiết để kết nối mỗi máy mắc hơn Ethernet card và hub/switch.
Star topology Nguồn: ( http://farid-tech.com/star-topologies/) |
- Mô tả: đây là kiểu topology thông dụng nhất. Mỗi thiết bị sẽ được nối đến 1 thiết bị trung tâm, như là hub, switch hoặc máy tính. Thiết bị trung tâm hoạt động như 1 server và các thiết bị bên ngoài hoạt động như các client. Tùy theo từng card mạng tuy nhiên cáp đồng trục và đầu RJ-45 thường được sử dụng để kết nối các máy tính với nhau.
- Advantages:
- Thiết bị trung tâm quản lý cả hệ thống mạng.
- Dễ dàng thêm 1 máy mới.
- Nếu 1 máy đầu cuối ngừng hoạt động, phần còn lại của hệ thống vẫn hoạt động bình thường.
- Disadvantages:
- Cần nhiều chi phí để triển khai, đặc biệt cao khi sử dụng switch hoặc router là thiết bị trung tâm.
- Phụ thuộc vào performance và số lượng thiết bị có thể quản lý của thiết bị trung tâm.
- Nếu thiết bị trung tâm ngừng hoạt động, cả hệ thống sẽ không thể hoạt động và các thiết bị đầu cuối sẽ bị mất kết nối mạng.
4. Mesh topology:
Mesh Topology Nguồn: (https://www.computerhope.com/jargon/m/mesh.htm) |
- Mô tả: tất cả các thiết bị trong hệ thống mạng đều được kết nối với nhau. Cho phép phần lớn đường truyền có thể hoạt động được dù 1 kết nối bị mất. Đây là mô hình mạng phổ biến nhất dùng cho mạng wireless. Có 2 dạng mesh topology:
- Full mesh topology: mỗi thiết bị trong mạng có 1 kết nối đến mỗi thiết bị khác trong hệ thống mạng. Số lượng kết nối có thể được tính theo công thức sau:
- n(n-1)/2 với n là số lượng thiết bị đầu cuối trong mạng.
- Partially connected mesh topology: ít nhất 2 trong các thiết bị đầu cuối có kết nối tới tất cả các thiết bị đầu cuối khác trong hệ thống mạng. Giúp giảm chi phí để triển khai. Trong trường hợp thiết bị quan trọng trong hệ thống mạng ngừng hoạt động, phần còn lại của hệ thống có thể hoạt động bình thường.
- Advantages:
- Có thể đảm bảo lượng lớn traffic, vì có thể truyền dữ liệu trên nhiều đường đi.
- Một thiết bị ngừng hoạt động không ảnh hưởng đến hoạt động của hệ thống mạng.
- Trong quá trình thêm thiết bị mới không gây ảnh hưởng đến việc truyền dữ liệu.
- Disadvantages:
- Chi phí triển khai lớn hơn rất nhiều so với các mô hình mạng khác.
- Xây dựng và quản lí rất khó và tốn thời gian.
5. Tree topology:
Tree topology Nguồn:(https://www.computerhope.com/jargon/t/treetopo.htm) |
- Mô tả: là một cấu trúc đặc biệt trong đó các kết nối được sắp xếp như các nhánh của cây (như trên hình). Đây là kiểu mô hình thường dùng trong hệ thống mạng của các công ty. Trong mô hình này, chỉ có 1 đường kết nối giữa 2 node ( hay thiết bị đầu cuối).
- Trong hệ thống mạng tree topology còn được gọi là star bus topology.
Star bus topology Nguồn:(https://www.computerhope.com/jargon/t/treetopo.htm) |
- Như hình trên ta có thể thấy mỗi node trong tree là 1 star topology.
- Nếu đường bus giữa các star topology ngừng hoạt động. 2 node trong lớp mạng không thể giao tiếp với nhau. Tuy nhiên các kết nối mạng trong mỗi node vẫn hoạt động bình thường.
6. Hybrid topology
Hybrid topology Nguồn: (https://www.ianswer4u.com/2012/05/hybrid-topology-advantages-and.html) |
- Mô tả: kiểu mô hình mạng kết hợp 2 hoặc nhiều topology khác lại với nhau. Sự kết hợp này đáp ứng đầy đủ yêu cầu của một tổ chức hoặc công ty.
- Advantages:
- Reliable: không như các hệ thống mạng khác, phát hiện lỗi và sữa lỗi rất dễ dàng trong hybrid topology. Phần bị lỗi trong hệ thống có thể dễ dàng cách ly để sửa mà không ảnh hưởng đến phần còn lại của hệ thống mạng.
- Scalable (mở rộng): dễ dàng tăng kích cỡ của hệ thống mạng như thêm thiết bị mới mà không ảnh hưởng đến hệ thống.
- Flexible (linh động): có thể thiết kế hybrid topology phù hợp với yêu cầu của mỗi doanh nghiệp khác nhau.
- Effective (hiệu quả): hybrid topology là sự kết hợp của 2 hoặc nhiều topology khác nhau nên có thể dễ dàng tận dụng những thế mạnh của topology đó và hạn chế điểm yếu của nó.
- Disadvantages:
- Phức tạp khi thiết kế: một trong những hạn chế lớn của hybrid topology là phần thiết kế. Không dễ dàng gì để thiết kế một hệ thống để sử dụng hybrid topology một cách hiệu quả.
- Giá của thiết bị kết nối: thiết bị để kết nối 2 topology khác nhau thường rất mắc. Thiết bị đó phải đủ thông minh để làm việc với các mô hình khác nhau và phải đảm bảo vẫn hoạt động khi một phần của hệ thống mạng không còn hoạt động nữa.
- Giá của cơ sở hạ tầng: mô hình này thường có cấu trúc rất lớn nên nó cần rất nhiều cáp, hệ thống làm mát, số lượng khổng lồ các thiết bị mạng,...
Cám ơn các bạn đã đọc bài biết của clb!