Topology là gì? Các kiểu Topology của mạng LAN

Topology là gì? Các kiểu Topology của mạng LAN

Topology là gì?

Topology còn gọi là cấu trúc liên kết mạng, là cách biểu diễn hình học của tất cả các nút trong mạng của mạng, là cách bố trí phần tử của mạng cũng như cách nối giữa chúng với nhau.

Mạng dạng hình sao – Star Topology

Mạng hình sao (Star Topology) là một mô hình mạng bao gồm một thiết bị làm trung tâm và các nút thông tin chịu sự điều khiển của trung tâm đó. Các nút thông tin ở đây có thể là các máy trạm, các thiết bị đầu cuối hay các thiết bị khác trong mạng LAN.

Thiết bị trung tâm của mạng có vai trò quản lý, kiểm soát các hoạt động trong hệ thống, cụ thể với các chức năng như: theo dõi, kiểm duyệt và xử lý sai trong quá trình xử lý thông tin giữa các thiết bị, xác nhận cặp địa chỉ gửi nhận có quyền chiếm tuyến thông tin cũng như liên lạc với nhau và thông báo về các trạng thái của hệ thống mạng.

Ưu điểm

• Khi có lỗi xảy ra ở một máy trạm nào đó thì cả hệ thống vẫn hoạt động bình thường. Điều này là do mạng hình sao hoạt động trên nguyên lý kết nối song song.
• Tốc độ mạng hình sao khá nhanh.
• Cấu trúc mạng khá đơn giản giúp dễ dàng kiểm tra, sửa chữa khi gặp sự cố trong hệ thống. Điều này cũng khiến cho các thuật toán điều khiển ổn định hơn.
• Mạng này có thể thu hẹp hoặc mở rộng theo ý muốn người dùng.
• Giúp hạn chế được các yếu tố gây ngưng trệ mạng vì kiểu liên kết này cho phép nối trực tiếp các máy tính với Hub (bộ tập trung) bằng dây cáp xoắn mà không cần thông qua trục BUS.

Nhược điểm

• Vì thiết bị trung tâm là yếu tố chủ chốt của toàn hệ thống. Vì vậy một khi nó bị sự cố thì tất cả sẽ bị ảnh hưởng theo.
• Mạng hình sao yêu cầu các máy trạm phải nối riêng lẻ từng thiết bị một đến trung tâm, tuy nhiên khoảng cách kết nối khá hạn chế chỉ khoảng 100 mét.
• Tốn chi phí dây mạng và thiết bị trung gian.

Mạng dạng tuyến – Bus Topology

Đây là một kiểu Topology mà tất cả các thiết bị như máy chủ, máy trạm, các nút thông tin đều được liên kết với nhau trên một đường dây cáp chính để truyền dữ liệu. Phía hai đầu dây cáp được bịt kín bằng hai thiết bị terminator. Các dữ liệu và tín hiệu truyền qua dây cáp đều mang theo địa chỉ cụ thể của điểm đến.

Ưu điểm

• Dễ dàng lắp đặt.
• Không bị giới hạn về độ dài dây cáp.

Nhược điểm

• Khi có trục trặc ở trạm nào đó, bạn sẽ rất khó để xác định nơi xảy ra lỗi vì vậy cần phải tạm ngừng hoạt động toàn hệ thống để kiểm tra và khắc phục.
• Khi dữ liệu được truyền với lưu lượng lớn, dễ dẫn đến tình trạng tắc nghẽn trên đường truyền.

Mạng dạng vòng – Ring Topology

Đây là một kiểu Topology nơi các thiết bị được kết nối thành một vòng tròn khép kín thông qua dây cáp. Tín hiệu truyền sẽ được truyền đi theo một chiều cố định nào đó. Tại một thời điểm, chỉ có một thiết bị (một nút) được truyền tin qua một nút khác. Dữ liệu khi được truyền đi trong hệ thống mạng này phải kèm theo địa chỉ cụ thể của trạm tiếp nhận nó.

Ưu điểm

• Dễ dàng mở rộng hệ thống LAN ra xa hơn.
• Tiết kiệm được chiều dài dây cáp (cable) do không yêu cầu nhiều dây dẫn như hai dạng liên kết trên.
• Tốc độ mạng nhanh hơn mạng dạng tuyến (Bus Topology).

Nhược điểm

• Nhược điểm lớn nhất của Topology này là các thiết bị được nối theo một đường dây khép kín. Khi trên đường dây đó có bất kỳ điểm nào bị trục trặc thì cả hệ thống cũng ngừng hoạt động.
• Khó kiểm tra để tìm lỗi khi có sự cố.

Mạng dạng lưới – Mesh Topology

Mạng dạng lưới là kiểu Topology mà trong đó mỗi một máy tính sẽ được liên kết với tất cả các máy còn lại trên hệ thống mà không cần phải nối qua Hub hay Switch. Nó cũng giống như cấu trúc của mạng internet hiện nay.

Ưu điểm

• Các máy tính trong hệ thống này hoạt động độc lập, sẽ không bị ảnh hưởng khi các máy tính khác bị trục trặc.
• Nó tương tự như mạng hình sao nhưng được mở rộng với phạm vi lớn hơn.

Nhược điểm

• Việc quản lý hệ thống mạng sẽ khá phức tạp.
• Gây tốn tài nguyên về bộ nhớ (memory) và về việc xử lý của các máy trạm trong hệ thống.

Mạng phân cấp – Hierarchical Topology

Kiểu Topology này gần giống như mạng hình sao mở rộng nhưng hệ thống mạng lại được liên kết với một thiết bị có vai trò kiểm tra lưu thông trên mạng thay vì liên kết với Hub hay Switch. Các máy trạm trong hệ thống được sắp xếp theo từng lớp tùy thuộc vào chức năng của chúng.

Ưu điểm

Ưu điểm của mạng phân cấp là khả năng quản lý thiết bị tập trung, tăng khả năng bảo mật hệ thống.

Nhược điểm

Nhược điểm của nó là có chi phí đắt do phải dùng nhiều bộ tập trung.

Mạng dạng lai – Hybrid Topology

Sự kết hợp của các cấu trúc liên kết khác nhau được gọi là cấu trúc liên kết lai .

Cấu trúc liên kết kết hợp là một kết nối giữa các liên kết và các nút khác nhau để truyền dữ liệu.

Khi hai hoặc nhiều cấu trúc liên kết khác nhau được kết hợp với nhau được gọi là cấu trúc liên kết hỗn hợp và nếu các cấu trúc liên kết tương tự được kết nối với nhau sẽ không dẫn đến cấu trúc liên kết lai.

Ưu điểm

• Đáng tin cậy: Nếu lỗi xảy ra ở bất kỳ phần nào của mạng sẽ không ảnh hưởng đến hoạt động của phần còn lại của mạng.
• Có thể mở rộng: Kích thước của mạng có thể dễ dàng mở rộng bằng cách thêm các thiết bị mới mà không ảnh hưởng đến chức năng của mạng hiện có.
• Linh hoạt: Cấu trúc liên kết này rất linh hoạt vì nó có thể được thiết kế theo yêu cầu của tổ chức.
• Hiệu quả: Cấu trúc liên kết kết hợp rất hiệu quả vì nó có thể được thiết kế theo cách sao cho sức mạnh của mạng được tối đa hóa và điểm yếu của mạng được giảm thiểu.

Nhược điểm

• Thiết kế phức tạp: Hạn chế lớn của cấu trúc liên kết lai là thiết kế của mạng lai. Rất khó để thiết kế kiến ​​trúc của mạng Hybrid.
• Hub đắt tiền: Các hub (trung tâm) được sử dụng trong cấu trúc liên kết kết hợp rất đắt tiền vì các trung tâm này khác với các Trung tâm thông thường được sử dụng trong các cấu trúc liên kết khác.
• Cơ sở hạ tầng tốn kém: Chi phí cơ sở hạ tầng rất cao vì một mạng lai đòi hỏi nhiều cáp, thiết bị mạng, v.v.

Nguồn: Topology là gì? Các kiểu Topology của mạng LAN