Nếu doanh nghiệp, trường học,... đang cần xây dựng và lắp đặt hệ thống mạng LAN, thì chúng ta cần hiểu về cấu trúc mạng Topology. Vậy, Topology là gì? Mỗi một mô hình cấu trúc mạng Network Topology sẽ có các ưu nhược điểm riêng, phù hợp với nhu cầu của từng đối tượng. Dưới đây, cùng tìm hiểu về khái niệm Network Topology và 6 mô hình cấu trúc mạng cơ bản nhất.
Tìm hiểu về Topology là gì?
Topology là gì?
Topology có thể được hiểu là phương pháp kết nối và bố trí các thành phần mạng trong một hệ thống mạng LAN như thế nào. Mạng LAN là một hệ thống mạng giúp kết nối và trao đổi dữ liệu giữa các thiết bị như máy tính, máy in, máy tính bảng,... trong không gian giới hạn thông qua dây cáp hoặc WiFi. Đa số các doanh nghiệp đều dùng mạng LAN như một mạng nội bộ để phục vụ hoạt động của mình.
Hiện nay, có khá nhiều loại mô hình cấu trúc mạng với từng ưu nhược điểm riêng. Do đó, doanh nghiệp cần hiểu rõ từng loại để chọn được mô hình cấu trúc mạng phù hợp với nhu cầu sử dụng.
06 mô hình cấu trúc mạng Topology
Để hiểu hơn về khái niệm Topology là gì, hãy cùng tìm hiểu về 6 mô hình cấu trúc mạng cơ bản của chúng, bao gồm:
Cấu trúc mạng hình Bus (Bus Network)
Cấu trúc mạng hình Bus thường được dùng trong hầu hết các trạm phát, Server, mạng lưới thông tin liên hệ không kết nối với hệ thống dây cáp chính, giúp truyền tải dữ liệu từ nơi này đến nơi khác.
Ở 2 đầu dây cáp của mạng hình bus thường được bịt kín bằng các thiết bị Terminator chuyên dụng. Tất cả các dữ liệu cũng như tín hiệu được gửi đi thông qua dây cáp đều có ghi chú rõ ràng địa chỉ gửi đến.
Cấu trúc mạng Topology hình bus
Ưu điểm:
- Cáp chi phí thấp: Trong cấu trúc mạng hình Bus, các Node kết nối trực tiếp với cáp mà không cần đến Hub, giúp tiết kiệm chi phí lắp đặt ban đầu.
- Tốc độ dữ liệu vừa phải: Cấu trúc bus chủ yếu sử dụng cáp đồng trục hoặc cáp xoắn đôi, hỗ trợ tốc độ tối đa khoảng 10 Mbps.
- Công nghệ dễ sử dụng: Cấu trúc mạng hình bus là một công nghệ phổ biến, các kỹ thuật lắp đặt và cách xử lý sự cố hầu như đã quen thuộc với nhân viên IT. Các thành phần phần cứng để lắp đặt cũng có sẵn.
- Hạn chế về lỗi: Một Node xảy ra lỗi sẽ không ảnh hưởng gì đến các node khác.
Nhược điểm:
- Cần nhiều cáp mở rộng: Cấu trúc hình bus khá đơn giản nhưng yêu cầu phải có nhiều hệ thống cáp.
- Khó khăn khi khắc phục sự cố: Cần dùng đến các thiết bị kiểm tra chuyên dụng để tìm ra lỗi trên hệ thống cáp. Nếu hệ thống cáp xảy ra lỗi thì chúng sẽ làm gián đoạn liên lạc của tất cả các nodes.
- Dễ bị nhiễu tín hiệu: Nếu hai node gửi tin nhắn cùng một lúc thì tín hiệu của cả hai node sẽ xung đột với nhau.
- Khó cấu hình lại: Việc thêm thiết bị mới vào mạng hình bus sẽ làm giảm tốc độ mạng.
- Suy giảm tín hiệu: Xảy ra tình trạng mất tín hiệu, ảnh hưởng đến việc liên lạc giữa các node. Chúng ta có thể dùng bộ lặp để tái tạo tín hiệu.
Cấu trúc mạng hình sao (Star Network)
Đặc điểm của cấu trúc mạng hình sao là luôn có khu vực trung tâm thiết bị và các nút thông tin được dùng để điều khiển bộ phận trung tâm. Các nút thông tin có thể là các thiết bị đầu cuối, các trạm máy hoặc những thiết bị khác trong hệ thống mạng LAN nội bộ.
Các khu vực trung tâm của mạng hình sao có trách nhiệm quản lý và vận hành toàn bộ hoạt động bên trong hệ thống. Cụ thể, chúng giúp vận hành các hoạt động theo dõi, xử lý các sự cố nếu có trong quá trình xử lý thông tin giữa các thiết bị bên trong mạng lưới hình sao. Ngoài ra, bộ phận này cũng đảm nhiệm nhiệm vụ xác nhận địa chỉ của từng thiết bị bên trong nó.
Cấu trúc mạng Topology hình sao
Ưu điểm:
- Xử lý sự cố hiệu quả: Đặc điểm của mạng hình sao là có khả năng xử lý sự cố khá hiệu quả so với cấu trúc hình bus. Trong cấu trúc bus, người quản lý mạng phải kiểm tra độ dài của km của cáp. Trong cấu trúc mạng hình sao, tất cả các trạm đều được kết nối với một mạng tập trung. Do đó, quản trị viên chỉ cần đến một trạm duy nhất để kiểm tra và xử lý sự cố.
- Điều khiển mạng dễ dàng: Tất cả các thay đổi được thực hiện trong cấu trúc mạng hình sao đều được tự động điều chỉnh.
- Hạn chế về lỗi: Mỗi trạm đều kết nối với trung tâm bằng một cáp riêng, nên một trạm xảy ra lỗi sẽ không ảnh hưởng gì đến các trạm khác.
- Công nghệ dễ sử dụng: Cấu trúc mạng hình bus là một công nghệ phổ biến, các kỹ thuật lắp đặt và cách xử lý sự cố hầu như đã quen thuộc với nhân viên IT. Các thành phần phần cứng để lắp đặt cũng có sẵn.
- Dễ dàng mở rộng: Doanh nghiệp có thể mở rộng mạng dễ dàng, thông qua việc thêm trạm mới vào các cổng mở trên trung tâm.
- Tính hiệu quả về chi phí: Mạng cấu trúc hình sao có tính hiệu quả về mặt chi phí vì nó sử dụng cáp đồng trục có chi phí phải chăng.
- Tốc độ truyền tải dữ liệu cao: Mạng hình sao hỗ trợ băng thông khoảng 100Mbps. Hiện nay, Ethernet 100BaseT là một trong những mạng cấu trúc hình sao phổ biến nhất.
Nhược điểm:
- Lỗi ở trung tâm: Nếu hub hoặc bộ chuyển mạch trung tâm bị hỏng thì tất cả các Node trong mạng không thể liên lạc với nhau.
- Khó khăn khi định tuyến cáp: Vấn đề này xảy ra khi cần định tuyến số lượng lớn.
Cấu trúc mạng vòng (Ring Network)
Trong cấu trúc mạng vòng (Ring network), các thiết bị được kết nối với nhau thành một hình tròn khép kín dựa trên hệ thống mạng dây cáp. Nhờ lối thiết kế này nên các tín hiệu được gửi đi theo một hướng cố định. Tại một thời điểm cụ thể, sẽ chỉ có duy nhất một thiết bị truyền tin đến các thiết bị (gọi là Node) khác. Các tín hiệu truyền đi luôn được kèm theo địa chỉ IP của nơi trạm phát tiếp nhận.
Cấu trúc mạng vòng (Ring network)
Ưu điểm:
- Quản lý mạng hiệu quả: Hỗ trợ xóa các thiết bị bị lỗi ra khỏi mạng mà không ảnh hưởng đến mạng.
- Tính sẵn có cao: Có sẵn nhiều phần cứng và phần mềm để vận hành, giám sát mạng.
- Tối ưu chi phí: Đặc điểm của mạng vòng là sử dụng cáp xoắn đôi, với chi phí phải chăng và tính sẵn có cao.
- Đáng tin cậy: Mạng hình sao có đặc điểm đáng tin cậy hơn vì hệ thống liên lạc này không phụ thuộc vào một máy chủ host duy nhất.
Nhược điểm:
- Khó khăn khi khắc phục sự cố: Cần dùng đến các thiết bị kiểm tra chuyên dụng để tìm ra lỗi trên hệ thống cáp. Nếu hệ thống cáp xảy ra lỗi thì chúng sẽ làm gián đoạn liên lạc của tất cả các nodes.
- Dễ ảnh hưởng bởi lỗi: Lỗi xảy ra ở một trạm có thể dẫn đến lỗi trong toàn bộ mạng.
- Khó cấu hình lại: Việc thêm thiết bị mới vào mạng hình bus sẽ làm giảm tốc độ mạng.
- Độ trễ: Độ trễ khi liên lạc tỷ lệ thuận với số lượng Node trong mạng. Việc thêm thiết bị mới sẽ làm tăng độ trễ.
Cấu trúc mạng lưới (Mesh Network)
Trong cấu trúc mạng lưới, mỗi một thiết bị máy tính bên trong đều có thể liên kết với một hoặc tất cả các loại thiết bị còn lại bên trong hệ thống. Chúng ta không cần đến Switch hay Hub để liên kết, mô hình liên kết này tương tự như cấu trúc liên kết của mạng Internet.
Cấu trúc mạng lưới (Mesh network)
Ưu điểm:
- Đáng tin cậy: Mạng cấu trúc liên kết dạng lưới có độ tin cậy cao, vì nếu có bất kỳ sự cố xảy ra trong liên kết nào cũng không ảnh hưởng đến giao tiếp giữa các máy tính bên trong.
- Tốc độ giao tiếp nhanh chóng giữa các Nodes.
- Dễ dàng cấu hình lại: Việc thêm thiết bị mới vào mạng lưới sẽ không làm gián đoạn liên lạc giữa các thiết bị khác.
Nhược điểm:
- Chi phí đắt đỏ: Cấu trúc mạng lưới bao gồm một số lượng lớn các thiết bị kết nối với nhau hơn các cấu trúc mạng khác, bao gồm bộ định tuyến và nhiều phương tiện truyền dẫn.
- Phức tạp trong quản lý: Mạng cấu trúc hình lưới rất lớn và rất khó bảo trì và quản lý. Nếu không được giám sát cẩn thận, doanh nghiệp sẽ khó phát hiện các lỗi liên kết truyền thông.
- Hiệu quả chưa cao: Trong cấu trúc mạng lưới có quá nhiều kết nối dư thừa, làm giảm hiệu quả của mạng.
Cấu trúc mạng dạng cây (Tree Network)
Cấu trúc mạng dạng cây (Tree network) khá giống với cấu trúc mạng hình sao đã giới thiệu. Mô hình dạng cây còn được xem là mô hình mở rộng của cấu trúc mạng dạng sao, nhưng trong đó, mỗi thiết bị của hệ thống có thêm vai trò kiểm tra tình trạng lưu thông dữ liệu, chứ không chỉ đơn giản là dùng để kết nối Switch hoặc Hub. Mỗi trạm máy bên trong mạng dạng cây đều được sắp xếp theo từng lớp, có chức năng cụ thể.
Cấu trúc mạng dạng cây (Tree network)
Ưu điểm:
- Hỗ trợ truyền dẫn băng thông rộng: Cấu trúc liên kết dạng cây chủ yếu được dùng để cung cấp truyền dẫn băng thông rộng, nghĩa là tín hiệu có thể gửi đến một khoảng cách rất xa mà không bị suy giảm tín hiệu.
- Dễ dàng mở rộng: Doanh nghiệp có thể thêm thiết bị mới vào mạng dễ dàng.
- Dễ dàng quản lý: Trong cấu trúc mạng dạng cây, toàn bộ hệ thống mạng được chia thành các phân đoạn nhỏ được gọi là mạng hình sao, giúp việc quản lý và bảo trì dễ dàng hơn.
- Phát hiện lỗi tốt hơn: Việc phát hiện và sửa lỗi trong cấu trúc mạng hình cây rất dễ dàng.
- Hạn chế về lỗi: Mỗi trạm đều kết nối với trung tâm bằng một cáp riêng, nên một trạm xảy ra lỗi sẽ không ảnh hưởng gì đến các trạm khác.
- Hình thức nối dây point-to-point: Sử dụng các kết nối dây point-to-point cho từng phân đoạn mạng nhỏ riêng lẻ bên trong.
Nhược điểm:
- Khó khăn khi khắc phục sự cố: Nếu có sự cố nào xảy ra với các Nodes thì việc khắc phục khá phức tạp và khó khăn.
- Chi phí đắt đỏ: Các thiết bị cần thiết để phục vụ truyền dẫn băng thông rộng có chi phí khá cao.
- Lỗi trong hệ thống mạng: Cấu trúc liên kết mạng dạng cây hoạt động chủ yếu dựa vào hệ thống cáp bus chính. Nếu cáp bus chính bị lỗi thì toàn bộ hệ thống mạng sẽ bị lỗi theo.
- Khó cấu hình lại: Khi thêm thiết bị mới vào mạng thì việc cấu hình lại khá rắc rối và phức tạp.
Cấu trúc mạng hỗn hợp (Hybrid Network)
Như tên gọi, cấu trúc mạng hỗn hợp kết hợp nhiều mô hình cấu trúc mạng khác nhau, giúp tận dụng tối đa hóa ưu điểm và hạn chế các nhược điểm của từng mô hình. Cấu trúc mạng hỗn hợp khá phức tạp, bao gồm 3 cấu trúc nhỏ trong tổng thể toàn bộ mô hình:
- Cấu trúc mạng đang truy cập: Gồm nhiều Server được liên kết với nhau. Chúng trao đổi dữ liệu với nhau thông qua một mạch ảo.
- Cấu trúc liên kết dạng lưới: Gồm nhiều thiết bị thông minh như Smartphone, máy tính, Smartwatch,... tạo thành một hệ thống. Hệ thống này có vai trò bảo vệ và kiểm soát nguồn năng lượng.
- Điện toán biên: Một loại máy tính phi tập trung, có vai trò giảm thời gian truyền tải dữ liệu từ thiết bị này đến thiết bị khác. Cấu trúc này bao gồm một trung tâm dữ liệu được kết nối với một mạng lưới máy chủ biên, đồng thời có liên kết với các thiết bị và cảm biến IoT.
Cấu trúc mạng hỗn hợp (Hybrid Network)
Ưu điểm:
- Mức độ đáng tin cậy cao: Nếu trong hệ thống của mạng xảy ra lỗi ở bất kỳ phần nào, thì các phần còn lại không bị ảnh hưởng.
- Mở rộng linh hoạt: Kích thước của mạng hỗn hợp có thể dễ dàng mở rộng, thông qua khả năng hỗ trợ thêm các thiết bị mới mà không làm ảnh hưởng đến chức năng mạng hiện đang có.
- Cấu trúc mạng linh hoạt: Cấu trúc mạng hỗn hợp này rất linh hoạt vì nó có thể được thiết kế theo yêu cầu mong muốn của doanh nghiệp.
- Tính hiệu quả: Cấu trúc mạng liên kết hỗn hợp rất hiệu quả vì chúng có thể được thiết kế theo cách tối đa hóa sức mạnh của mạng và giảm thiểu tối đa các nhược điểm của mạng.
Nhược điểm:
- Cách thiết kế phức tạp: Nhược điểm chính của cấu trúc mạng hỗn hợp là cách thiết kế của chúng khá phức tạp. Doanh nghiệp khó có thể thiết kế được kiến trúc của mạng hỗn hợp.
- Hub có chi phí khá tốn kém: Các Hub được sử dụng trong cấu trúc mạng hỗn hợp rất đắt tiền vì các hub này khác với các hub thông thường được sử dụng trong các mô hình cấu trúc mạng Topology khác.
- Cơ sở hạ tầng tốn kém: Chi phí cơ sở hạ tầng để xây dựng hệ thống cấu trúc mạng hỗn hợp rất cao vì chúng đòi hỏi nhiều hệ thống cáp, thiết bị mạng,... cần thiết.
Hy vọng qua bài viết trên, doanh nghiệp đã hiểu được khái niệm Topology là gì cũng như 6 mô hình cấu trúc mạng Topology phổ biến, ưu nhược điểm của từng loại. Dựa vào đó, doanh nghiệp có thể lựa chọn kiểu trúc mạng phù hợp với nhu cầu sử dụng của mình.
CMC Cloud - Giải pháp Điện toán đám mây Toàn diện & Linh hoạt nhất. Cho phép tùy biến sử dụng và quản trị 25+ dịch vụ
- Website:https://cmccloud.vn
- Facebook:https://facebook.com/cmccloud.vn
- Hotline: 1900.2010
- Zalo OA:https://zalo.me/cmccloud
- LinkedIn:linkedin.com/company/cmc-cloud
