Các kiểu (Topology) của mạng LAN

Mô hình mạng LAN là các kiểu kết nối mạng được sử dụng phổ biến nhất hiện nay. Bên trong từng mô hình có sự khác biệt nhất định về đặc điểm kết cấu và phương thức truyền dẫn mạng. Bằng việc tìm hiểu đặc điểm chi tiết các kiểu của mạng LAN, bạn có thể đưa ra sự lựa chọn phù hợp nhất.

Mục Lục

Mạng LAN là gì?

Mô hình mạng LAN hay Local Area Network là hệ thống truyền thông tốc độ cao. Sản phẩm được xây dựng để liên kết hệ thống máy tính với những thiết bị xử lý dữ liệu khác. Trong đó các máy tính và thiết bị xử lý cùng hoạt động bên trong một khu vực địa lý nhỏ như: Tòa nhà văn phòng hoặc các tầng lầu nằm trong tòa nhà. Đối với một số mạng LAN đặc biệt, chúng có thể kết nối với nhau khi cùng hoạt động trong một khu làm việc.

Nhờ tính năng cho phép user sử dụng chung nguồn tài nguyên quan trọng (ổ đĩa CD-ROM, máy in, phần mềm ứng dụng,…), các mạng LAN được sử dụng vô cùng phổ biến.

Được biết trước khi xuất hiện mạng LAN, các máy tính có cơ chế hoạt động hoàn toàn độc lập. Chúng thường bị hạn chế do số lượng chương trình tiện ích. Nhưng kể từ khi mạng LAN xuất hiện, hiệu quả kết nối giữa các thiết bị đã có sự gia tăng gấp bội. Theo đó để tận dụng tối đa các ưu điểm nổi bật của mạng LAN, chuyên gia máy tính đã liên kết các LAN riêng biệt vào bên trong mạng chính diện rộng.

Ngoài khái niệm về mạng LAN, các kiểu mạng LAN hay Topology là gì cũng là vấn đề được người dùng lưu tâm. Đây thực chất là cấu trúc hình học không gian, cho thấy cách bố trí các phần tử của mạng. Thông qua cấu trúc hình học, bạn sẽ nắm rõ cách thức liên kết giữa các LAN với nhau.

Tính đến thời điểm hiện tại, Topology có sự đa dạng cao. Nổi bật nhất là những mô hình mạng LAN phổ biến sau đây:

Mạng dạng hình sao (Star Topology)

Star Topology là mạnh dạng hình sao có một trung tâm và các nút thông tin. Bên trong mạng, các nút thông tin là những trạm đầu cuối. Đôi khi nút thông tin cũng chính là hệ thống các máy tính và những thiết bị khác của mạng LAN.

Khu vực trung tâm mạng dạng hình sao đảm nhận nhiệm vụ điều phối mọi hoạt động bên trong hệ thống. Bộ phận này mang các chức năng cơ bản là:

Nhận dạng những cặp địa chỉ gửi và nhận có quyền chiếm tuyến thông tin và tiến hành quá trình liên lạc với nhau.
Phê duyệt quá trình theo dõi và xử lý khi các thiết bị trao đổi thông tin với nhau.
Gửi đi các thông báo về trạng thái của mạng LAN.

Ưu điểm của mạng hình sao

Mô hình mạng LAN dạng hình sao đảm bảo quá trình hoạt động bình thường khi có một nút thông tin bị hư hỏng. Bởi kiểu mạng LAN này hoạt động dựa trên nguyên lý song song.
Đặc điểm cấu trúc mạng vô cùng đơn giản. Điều này giúp cho thuật toán được điều khiển một cách ổn định hơn.
Tùy vào nhu cầu sử dụng của User, mạnh dạng hình sao có thể được mở rộng hoặc thu hẹp theo ý muốn.

Nhược điểm của mạng hình sao

Mặc dù có khả năng mở rộng mạng, nhưng điều này hoàn toàn phụ thuộc vào khả năng hoạt động của bộ phận trung tâm. Một khi trung tâm gặp phải sự cố, toàn bộ hệ thống mạng sẽ không thể hoạt động.
Mạnh dạng hình sao yêu cầu phải được kết nối một cách độc lập với từng thiết bị ở nút thông tin đến trung tâm. Song song đó là khoảng cách kết nối từ thiết bị đến trung tâm cũng rất hạn chế và thường chỉ đạt khoảng 100m.

Nhìn một cách tổng quan, mô hình mạng dạng hình sao giúp cho các máy tính kết nối với bộ tập trung (HUB) bằng cáp xoắn. Kiểu kết nối trên cho phép việc kết nối máy tính trực tiếp với HUB mà không cần thông qua trục BUS. Nhờ vậy mà hệ thống mạng hạn chế tối đa các yếu tố gây ngưng trệ mạng trong quá trình hoạt động.

Mạng hình tuyến (Bus Topology)

Bus Topology cũng là một trong các kiểu kết nối mạng được sử dụng rất phổ biến. Mô hình này giúp cho máy chủ và hệ thống máy tính hoặc các nút thông tin được kết nối cùng nhau trên một trục đường dây cáp chính. Mục đích của sự kết nối này là nhằm chuyển tải các tín hiệu thông tin.

Thông thường ở phía hai đầu của dây cáp sẽ được bịt kín bằng thiết bị terminator. Riêng các tín hiệu và gói dữ liệu di chuyển trong dây cáp sẽ mang theo địa chỉ của điểm đến.

Ưu điểm nổi bật nhất của mạnh hình tuyến chính là việc tiết kiệm chiều dài dây cáp và rất dễ lắp đặt. Nhưng mô hình mạng cũng tồn tại những khuyết điểm điển hình như dễ gây ra sự ùn tắc giao thông trong quá trình di chuyển dữ liệu số lượng lớn. Một khi có sự cố hư hỏng xảy ra ở đoạn cáp nào đó, user sẽ rất khó phát hiện. Vì vậy bạn bắt buộc phải tạm ngừng hoạt động trên đường dây và toàn bộ hệ thống để tiến hành sửa chữa.

Mạnh dạng vòng (Ring Topology)

Mô hình mạng LAN dạng vòng được bố trí theo dạng xoay vòng. Trong trường hợp này, đường dây cáp sẽ được thiết kế thành vòng tròn khép kín. Các tín hiệu chạy quanh vòng tròn sẽ di chuyển theo một chiều nào đó cố định.

Bên trong mạng dạng vòng, tại mỗi một thời điểm nhất định chỉ có một nút có khả năng truyền tín hiệu trong số hệ thống các nút thông tin. Song song đó, dữ liệu truyền đi cũng phải kèm theo địa chỉ đến tại mỗi trạm tiếp nhận.

Ưu điểm của mạng dạng vòng chính là có thể nới rộng hệ thống mạng ra xa. Số lượng dây dẫn cần thiết để sử dụng cũng ít hơn so với hai mô hình mạng kể trên. Tuy nhiên khuyết điểm lớn nhất của kiểu mạng dạng vòng chính là đường dây phi khép kín. Một khi tín hiệu bị ngắt tại một điểm nào đó, toàn bộ hệ thống cũng sẽ ngừng hoạt động.

Mạng dạng lưới (Mesh Topology)

Mesh Topology hay còn gọi là mạnh dạng lưới. Sản phẩm có cấu trúc dạng lưới được ứng dụng phổ biến trong các mạng nắm giữ vai trò quan trọng và không thể bị ngừng hoạt động. Điển hình như hệ thống mạng của nhà máy điện nguyên tử hoặc hệ thống mạng an ninh, quốc phòng.

Đối với mạng dạng lưới, mỗi một thiết bị máy tính sẽ được kết nối với tất cả cả các máy tính còn lại. Đó cũng là cấu trúc quen thuộc của mạng Internet.

Mạng hình sao mở rộng

Khác với các mô hình mạng kể trên, mạng hình sao mở rộng là sự kết hợp giữa các mạng hình sao với nhau, thông qua việc kết nối các HUB hoặc Switch. Ưu điểm của mạng hình sao mở rộng chính là có thể gia tăng khoảng cách hay độ lớn của mạng hình sao.

Mạng có cấu trúc cây (Hierachical Topology)

Mạng có cấu trúc cây sở hữu đặc điểm cấu tạo như mạng hình sao mở rộng. Nhưng thay vì liên kết các Switch hoặc HUB với nhau, thì hệ thống mạng lại kết nối với một thiết bị máy tính mang nhiệm vụ kiểm tra sự lưu của hệ thống mạng.

Hy vọng rằng với những thông tin chi tiết về mô hình mạng LAN, người dùng sẽ có sự hình dung tốt nhất về các cấu trúc mạng. Dựa vào đây bạn sẽ nắm rõ những ưu khuyết điểm của từng mô hình mạng và đưa ra quyết định sử dụng đúng đắn.