Topology là gì? 5 kiểu Topology phổ biến nhất của mạng LAN

Tuấn Trần

1473

28-10-2020

Bạn đang muốn lắp đặt mạng LAN cho doanh nghiệp, trường học hay nhà ở nhưng chưa biết Topology là gì? Các kiểu cấu trúc liên kết mạng (Topology) khác nhau sẽ có những tác dụng khác nhau trong việc tiết kiệm chi phí, mở rộng quy mô hệ thống mạng… Chính vì vậy, bạn cần biết được Topology là gì, nó có những loại nào, ưu nhược điểm ra sao. Để tìm hiểu chi tiết hơn về vấn đề này hãy tham khảo bài viết dưới đây của Bizfly Cloud nhé.

Topology là gì?

Topology là gì? Trước khi đi vào tìm hiểu khái niệm Topology bạn cũng nên hiểu sơ lược về mạng LAN. LAN (viết tắt của Local Area Network - mạng cục bộ) là một hệ thống mạng giúp các thiết bị như máy tính, tablet, máy quét, máy in… kết nối và chia sẻ thông tin dữ liệu với nhau trong một không gian giới hạn thông qua hệ thống mạng không dây (wifi) hoặc qua các sợi cáp (cable). Vì loại mạng này chỉ giúp kết nối các thiết bị trong các không gian nhỏ như trường học, doanh nghiệp, nhà ở… nên nó được xem như một loại mạng nội bộ. Một hệ thống LAN thường bao gồm nhiều thành phần như máy chủ, máy trạm (client), dây cáp mạng (cable)…

Các thành phần trong mạng LAN cục bộ có thể được sắp xếp, kết nối theo nhiều kiểu khác nhau và chúng được gọi là các Topology. Như vậy các kiểu cấu trúc liên kết mạng hay Topology chính là cách bố trí và liên kết các thành phần trong hệ thống mạng với nhau. Có khá nhiều dạng cấu trúc mạng, trong đó mỗi kiến trúc có các ưu điểm và nhược điểm riêng nên tùy vào tình huống, nhu cầu sử dụng mà bạn có thể lựa chọn kiểu liên kết phù hợp.

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 hệ thống 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.

Ảnh minh họa Star Topology

Ưu điểm của Star Topology 

• "Một con ngựa đau cả tàu vẫn gặm cỏ", tức là 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.

Tuy nhiên, Topology này cũng có những nhược điểm như:

• "Một khi mẹ đau cả nhà bỏ bữa". Như trên đã đề cập, thiết bị trung tâm là yếu tố chủ chốt, là cha, là mẹ của toàn hệ thống. Vì vậy một khi nó bị sự cố thì tất cả sẽ "xuống mồ". Mọi thiết bị đều chịu ảnh hưởng bởi máy trung tâm này.
• 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.

Ảnh minh họa Bus Topology

Vậy ưu điểm của Bus Topology

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

Bên cạnh đó, mạng dạng tuyến cũng có những hạn chế như:

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.

Ảnh minh họa Ring Topology

Vậy ưu điểm của Ring Topology

• 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).

Bên cạnh những ưu điểm thì mạng dạng vòng cũng có những hạn chế như:

• 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.

Nhìn chung, loại liên kết này ít được sử dụng trong thực tế do những nhược điểm nêu trên.

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.

Ảnh minh họa Mess Topology

Những điểm mạnh của Mesh Topology

• 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 của mạng dạng lưới gồm:

• 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/ cấu trúc cây – 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.

Ảnh minh họa Hierarchical Topology

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

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

Trên đây là một vài kiến thức cơ bản về các kiểu liên kết mạng trong hệ thống LAN. Hy vọng bài viết đã giúp bạn hiểu được Topology là gì, có những loại phổ biến nào và ưu nhược điểm của từng loại. Hãy theo dõi BizFly Cloud để được cập nhật những bài viết mới nhất về công nghệ nhé!

Theo Bizfly Cloud chia sẻ