Physical Topology là gì

MẠNG CƠ BẢN

1.Mạng là gì?

Mạng là gì tập hợp các thiết bị được kết nối với nhau để truyền dữ liệu cho nhau. Một mạng có thể truyền tải qua nó rất nhiều loại dữ liệu khác nhau từ nhiều ứng dụng khác nhau của các đối tượng khác nhau.

Mạng có quy mô lớn nhất và được sử dụng rộng rãi nhất là mạng Internet toàn cầu.

Một mạng bao gồm các đối tượng như:

• Một người sử dụng PC kết nối mạng dây để truy cập internet tại nhà
• Một người có thể sử dụng điện thoại, lap top để kết wifi truy cập internet
• Một công ty, trường học hoặc tổ chức doanh nghiệp thuê đường truyền từ các ISP để truy cập internet ...

2.Các thành phần cơ bản:

Một hệ thống mạng cơ bản bao gồm các thành phần cơ bản sau :

• Kết nối đầu cuối: các điện thoại, Laptop, PC dùng để truy cập để gửi và nhận dữ liệu cho người dùng
• Các kết nối: để có kết nối để vận chuyển các dữ liệu trên đó từ thiết bị này sang thiết bị khác thì cần có một số thành phần cơ bản như:

- Card mạng: để chuyển đổi dữ liệu được tạo ra từ các PC thành định dạng truyền đi được trên kết nối mạng , có thể là card có dây NIC hoặc card không dây

- Phương tiện truyền dẫn: là phương tiện cho phép truyền dữ liệu từ thiết bị này sang thiết bị khác như: cáp mạng, sóng không dây

- Các đầu nối: để các đoạn dây có thể kết nối với card mạng thì cần có đầu nối. Loại đầu nối được dùng phổ biến hiện nay là đầu nối RJ45

• Switch: để có thể kết nối các thiết bị đầu cuối lại với nhau cần một thiết bị tập trung đó chính là Switch. Switch có nhiệm vụ chuyển mạch với tốc độ cao trao đổi dữ liệu giữa các thiết bị đầu cuối
• Router: để tập hợp các Switch lại với nhau thì cần có Router. Router có chức năng chính là tìm đường đi tốt nhất trên mạng, cho phép các thiết bị đầu cuối đi được internet

3.Chức năng chia sẻ tài nguyên mạng:

Kết nối mạng cho phép người dùng chia sẻ rất hiệu quả dữ liệu và các tài nguyên mạng. Một số hoạt động chia sẻ trên mạng thường gặp trong mạng doanh nghiệp:

• Chia sẻ dữ liệu và ứng dụng: người dùng có thể chia sẻ tài liệu qua mạng, cùng tham gia các ứng dụng mạng như: game online, họp trực tuyến
• Chia sẻ tài nguyên phần cứng: chia sẻ máy in thông qua server để mọi người có thể dùng chung một máy in
• Hệ thống lưu trữ và backup dữ liệu: các doanh nghiệp có thể lưu trữ và quản lý tốt các dữ liệu thông qua các server lưu trữ, các thiết bị lưu trữ dùng chung

4.Các ứng dụng người dùng:

Có rất nhiều ứng dụng người dùng được thực hiện thông qua mạng. Có thể kể ra một số ứng dụng chính thường gặp:

• Thư điện tử (email)
• Truy cập web
• Tin nhắn nhất thời (instant message hay thường gọi là chat).
• Họp trực tuyến
• Chia sẻ và tải file dữ liệu qua mạng

Các ứng dụng qua mạng có thể được chia thành các loại:

• Các ứng dụng truyền file: Do người dùng khởi tạo nhưng sẽ được thực hiện và hoàn tất bởi sự tương tác giữa các thiết bị mà không cần sự tương tác nào thêm với người sử dụng. Đây là loại ứng dụng tương tác giữa thiết bị với thiết bị. Ví dụ cho các ứng dụng dạng này là các hoạt động truyền file với FTP và TFTP.

• Các ứng dụng tương tác : Ví dụ như các hoạt động cập nhật cơ sở dữ liệu hay truy vấn dữ liệu. Người dùng thực hiện yêu cầu dữ liệu trên một server dữ liệu và phải chờ hồi đáp trả về từ server. Đây là các ứng dụng mà người dùng phải tương tác trực tiếp với thiết bị.

• Các ứng dụng thời gian thực: Bao gồm các ứng dụng về truyền thoại hoặc video qua mạng (VoIP, Video). Với các ứng dụng loại này, người dùng tương tác trực tiếp với nhau theo thời gian thực thông qua các cuộc gọi điện thoại IP hoặc hội nghị truyền hình qua kết nối mạng.

5.Các đặc tính kỹ thuật của một mạng:

• Speed (tốc độ của mạng): cho biết mạng nhanh đến đâu trong hoạt động truyền dữ liệu. Tốc độ của mạng được đo bằng đơn vị bps (bits per second): số bit dữ liệu có thể được truyền trong một giây.
• Cost (chi phí): chi phí để xây dựng, vận hành mạng. Chi phí này có thể bao gồm chi phí mua sắm và lắp đặt thiết bị, chi phí nâng cấp hệ thống, chi phí cho hoạt động quản trị, vận hành,
• Tính bảo mật (security).
• Độ sẵn sàng của mạng (availability): tính liên tục trong việc đảm bảo truy nhập và truyền dữ liệu qua mạng.
• Tính tin cậy (reliability): khả năng truyền dữ liệu ít gây lỗi nhất có thể, đảm bảo được sự tin cậy về chất lượng khi truyền dữ liệu qua mạng.
• Sơ đồ mạng (topology): một mạng bao giờ cũng phải được thể hiện ra một sơ đồ cho biết cách thức kết nối giữa các thiết bị và hướng di chuyển của các luồng dữ liệu qua mạng.

6.Sơ đồ mạng (Topology):

Có hai loại topology có thể có cho một sơ đồ mạng: sơ đồ vật lý (physical topology) và sơ đồ luận lý (logical topology).

• Sơ đồ vật lý là cách thức đấu nối giữa các thiết bị mạng với nhau.
• Sơ đồ luận lý cho biết cách thức dòng dữ liệu di chuyển giữa các thiết bị. Có những trường hợp sơ đồ vật lý trùng với sơ đồ luận lý, có những trường hợp sơ đồ vật lý khác biệt với sơ đồ luận lý.

Có nhiều cách đấu nối giữa các thiết bị, trong đó phổ biến nhất là 3 dạng đấu nối: dạng bus, dạng hình sao (star topology) và dạng vòng tròn (ring topology)

*Mô hình dạng bus (bus topology)

Có tất cả các trạm phân chia trên một đường truyền chung (bus). Đường truyền chính được giới hạn hai đầu bằng hai đầu nối đặc biệt gọi là terminator. Mỗi trạm được nối với trục chính qua một đầu nối chữ T (T-connector) hoặc một thiết bị thu phát (transceiver). Mô hình mạng Bus hoạt động theo các liên kết PointtoMultipoint hay Broadcast.

• Ưu điểm: Dễ thiết kế và chi phí thấp.
• Khuyết điểm: Tính ổn định kém, chỉ một nút mạng hỏng là toàn bộ mạng bị ngừng hoạt động

*Mô hình dạng vòng tròn

Tín hiệu được truyền đi trên vòng theo một chiều duy nhất. Mỗi trạm của mạng được nối với nhau qua một bộ chuyển tiếp (repeater) có nhiệm vụ nhận tín hiệu rồi chuyển tiếp đến trạm kế tiếp trên vòng. Như vậy tín hiệu được lưu chuyển trên vòng theo một chuỗi liên tiếp các liên kết PointtoPoint giữa các repeater.

• Ưu điểm: Mạng hình vòng có ưu điểm tương tự như mạng hình sao.
• Nhược điểm: Một trạm hoặc cáp hỏng là toàn bộ mạng bị ngừng hoạt động, thêm hoặc bớt một trạm khó hơn, giao thức truy nhập mạng phức tạp.

*Mô hình dạng sao (Stat topology)

Có tất cả các trạm được kết nối với một thiết bị trung tâm có nhiệm vụ nhận tín hiệu từ các trạm và chuyển đến trạm đích. Tùy theo yêu cầu truyền thông trên mạng mà thiết bị trung tâm có thể là hub, switch, router hay máy chủ trung tâm. Vai trò của thiết bị trung tâm là thiết lập các liên kết Point to Point.

Ưu điểm là thiết lập mạng đơn giản, dễ dàng cấu hình lại mạng (thêm, bớt các trạm), dễ dàng kiểm soát và khắc phục sự cố, tận dụng được tối đa tốc độ truyền của đường truyền vật lý.

Khuyết điểm là độ dài đường truyền nối một trạm với thiết bị trung tâm bị hạn chế (bán kính khoảng 100m với công nghệ hiện nay).

Về mật độ kết nối, các thiết bị có thể đấu nối với nhau theo 3 mức độ: mức độ Full-mesh, mức độ Hub and Spoke và mức độ Partial mesh

• Full mesh Với mức độ này, mỗi thiết bị đều có đường kết nối đến mọi thiết bị còn lại. Với full mesh, tính dự phòng rất cao, tuy nhiên chi phí đấu nối giữa các thiết bị cũng sẽ cao.

• Hub and Spoke : Chỉ có thiết bị trung tâm (gọi là thiết bị Hub) có kết nối đến mọi thiết bị còn lại. Các thiết bị còn lại (gọi là các Spoke) chỉ có một kết nối duy nhất về Hub. Cách đấu nối này giúp tiết kiệm tối đa chi phí đấu nối nhưng vấn đề dự phòng không được đảm bảo: khi một Spoke mất đi kết nối, nó sẽ bị cô lập hoàn toàn với các thiết bị khác.

• Partial mesh : Là mức độ trung gian giữa hai mức độ vừa nêu, vừa đảm bảo tính dự phòng vừa tiết kiệm chi phí đấu nối ở mức hợp lý. Với cách đấu nối này, một số thiết bị quan trọng sẽ có nhiều đường truyền đấu nối đến các thiết bị khác, các thiết bị kém quan trọng hơn sẽ có ít đường đấu nối hơn.

7.Kết nối đi Internet:

Internet là mạng toàn cầu kết nối các hệ thống mạng trên phạm vi toàn cầu. Truy nhập Internet để trao đổi dữ liệu và tìm kiếm thông tin là hoạt động không thể thiếu trong thời đại ngày nay. Để kết nối vào Internet, người dùng và doanh nghiệp có thể có một số tùy chọn phổ biến như sau:

• ADSL (Asymetric Digital Subscriber Line): đây là kỹ thuật sử dụng cáp đồng điện thoại để cung cấp đường truy nhập Internet. Thông qua cáp điện thoại, người dùng có thể truy nhập đến mạng của ISP (Internet Service Provider nhà cung cấp dịch vụ Internet) để từ đó kết nối đến Internet.

• FTTH (Fiber to the Home) và FTTB (Fiber to the Building): đây là kỹ thuật sử dụng cáp quang đến tận nhà để cung cấp đường truy nhập Internet. Ưu điểm của kỹ thuật này so với cáp đồng là có thể cung cấp một đường truyền Internet có tốc độ cao hơn rất nhiều. Ngày nay, các đường cáp quang Internet đang dần thay thế công nghệ truy nhập ADSL kiểu cũ.
• Cable TV: hay còn gọi là truy nhập Internet qua mạng lưới truyền hình cáp. Bên cạnh việc cung cấp dịch vụ truyền hình cáp, các nhà cung cấp dịch vụ truyền hình còn có thể cung cấp kèm theo dịch vụ truy nhập Internet qua đường cáp truyền hình.

• Leased Line Internet: đây là loại hình truy nhập Internet thường được sử dụng bởi các doanh nghiệp. Với phương thức truy nhập Leased Line Internet, các doanh nghiệp được các ISP đảm bảo về chất lượng dịch vụ truy nhập Internet, tốc độ kết nối và nhiều ưu đãi kèm theo khác.