Mô hình này thiết lập với các nút thực hiện chức năng phân lớp. Các kết nối giữa các thiết bị ở ñây có thể sử dụng các tiện ích truyền dẫn là cáp quang hoặc cáp ñồng (dạng UTP). Mô hình Hub ñược mô tả như trong hình 3.1.
Hình 3.1 Mô hình kết nối Hub
Mô hình Hub-and-Spoke ñược cải tiến từ mô hình Hub nhằm nâng cao khả năng duy trì mạng khi có hư hỏng tại các nút thiết bị tại các phân lớp chức năng cũng thực hiện việc
Chương III: : Nghiên cứu thiết kế mạng MAN- E
phân tải lưu lượng ñối với những mạng có cường ñộ trao ñổi lưu lượng lớn. Tuy nhiên, mô hình Hub-and-Spoke ñòi hỏi số lượng thiết bị mạng tại nút tập trung, kết nối backbone cũng như thiết bị truyền dẫn quang, tuyến cáp/sợi cáp quang là nhiều hơn, do vậy chi phí ñầu tư xây dựng mạng cao hơn so với mô hình Hub. Mô hình Hub-and-Spoke ñược mô tả như hình 3.2
Hình 3.2 Mô hình kết nối Hub-and-Spoke
3.3.1.2 Mô hình Ring
Dạng của mô hình Ring ñược thể hiện trong hình 3.3 và hình 3.4. Mô hình này có hai dạng: dạng Ring kết nối ñơn với nút kết nối mạng ñường trục (hình 3.3) và mô hình Ring kép có dự phòng kết nối và chia sẻ lưu lượng tại nút mạng tập trung và nút mạng kết nối ñường trục (hình 3.4). Về thực chất mô hình kết nối mạng theo kiểu Ring cho phép kết nối các thiết bị mạng thông qua một hệ thống truyền dẫn quang (thông thường là hệ thống Ring SDH/WDM, các vòng ring RPR) hoặc cũng có thể truyền trực tiếp trên sợi quang (fiber dark); các nút mạng nối với nhau bằng một hay một cặp sợi quang. Về mặt trực quan, phương thức kết nối này không phân cấp ñường kết nối vật lý giữa các nút mạng có chức năng khác nhau trong vòng Ring (ñối với nút mạng cung cấp kết nối với khách hàng và nút tập trung lưu lượng). Các kết nối giữa các nút thiết bị ñược thực hiện trên cơ sở cung cấp các kênh (luồng) kết nối theo kiểu TDM hoặc các kết nối logic ảo ghép kênh thống kê các kết nối ảo theo cách thực hiện trong các vòng Ring trên cơ sở công nghệ NG-SDH hoặc RPR.
Hình 3.3: Mô hình kết nối Ring ñơn
Chương III: : Nghiên cứu thiết kế mạng MAN- E
3.3.1.3 Mô hình Hub-Ring
Mô hình Hub Ring kết hợp ñược thể hiện trong hình 3.5 và hình 3.6. Mô hình này có thể phân chia thành hai dạng: mô hình Hub Ring kết nối ñơn và mô hình Hub Ring kết nối kép. Mô hình Hub Ring kết nối kép là dạng cải tiến của mô hình Hub Ring kết nối ñơn, cho phép nâng cao ñộ tin cậy của các kết nối thiết bị khách hàng và thực hiện chức năng chia sẻ lưu lượng ñối với nút tập trung lưu lượng và ñối với nút kết nối mạng Backbone. Tuy nhiên, do tăng cường thêm kết nối và nút thiết bị nên chi phí cho việc xây dựng mạng theo mô hình Hub Ring kết hợp kép sẽ cao hơn so với mô hình Hub Ring kết hợp ñơn. Mô hình Hub Ring kết hợp có những ñặc ñiểm giống với mô hình Ring như ñã mô tả ở trên. Về mặt kết nối vật lý, mô hình này không phân tuyến kết nối truyền dẫn giữa các nút mạng tập trung và nút kết nối mạng Backbone do các thiết bị thực hiện chức năng tương ứng ñược kết nối trên cùng một vòng Ring, nghĩa là các nút thiết bị mạng ñược kết nối thông qua một hệ thống truyền dẫn quang (thông thường là hệ thống Ring SDH, RPR, WDM…). Các kết nối giữa các nút thiết bị trong vòng Ring ñược thực hiện trên cơ sở cung cấp các kênh kết nối theo kiểu TDM hoặc các kết nối lo-gic ảo ghép kênh thống kê các kết nối ảo theo cách thực hiện trong các vòng Ring trên cơ sở công nghệ NG-SDH, RPR, WDM…). Các nút mạng cung cấp kết nối tới khách hàng là các kết nối quang ñiểm- ñiểm bằng một hay một cặp sợi quang hoặc ñược triển khai thông qua một số công nghệ truy nhập quang, chẳng hạn như FTTO, PON.
Hình 3.5: Mô hình Hub-Ring kết hợp ñơn
Chương III: : Nghiên cứu thiết kế mạng MAN- E
3.3.1.4 Mô hình Ring 2 lớp kết nối ñơn
Dạng của mô hình Ring 2 lớp kết hợp ñơn ñược thể hiện trong hình 3.7. Cấu trúc tô-pô của mô hình này ñược phân chia rõ thành 2 lớp mạng riêng biệt: lớp mạng lõi MAN và lớp mạng biên MAN. Mạng của hai lớp này ñược tổ chức hoàn toàn theo cấu hình tô-pô Ring và và ñược phân chia thành lớp Ring mạng biên và lớp Ring mạng lõi MAN. Các Ring lớp mạng biên sử dụng ñể kết nối truyền tải lưu lượng của các nút mạng truy nhập khách hàng và tập trung lưu lượng lên nút mạng lõi. Tương tự như vậy, vòng Ring lõi sẽ ñược sử dụng là tiện ích truyền dẫn quang ñể kết nối truyền tải lưu lượng giữa các nút thiết bị mạng lõi và kết nối trao ñổi lưu lượng với mạng trục (backbone). Các vòng Ring có thể là NG-SDH-SDH/WDM hoặc RPR. Các kết nối giữa các kiểu TDM hoặc các kết nối logic ảo ghép kênh thống kê các kết nối ảo theo cách thực hiện trong các vòng Ring trên cơ sở công nghệ NG-SDH hoặc RPR.
Hình 3.7: Mô hình Ring 2 lớp kết nối ñơn
3.3.1.5 Mô hình Ring 2 lớp kết nối kép
Dạng của mô hình Ring 2 lớp kết nối kép ñược thể hiện trong hình 3.8. Cấu trúc tô-pô của mô hình này cũng ñược phân chia rõ ràng thành 2 lớp mạng riêng biệt: lớp mạng lõi
MAN và lớp mạng biên MAN. Mạng của hai lớp này ñược tổ chức hoàn toàn theo cấu trúc tô-pô Ring và ñược phân chia thành lớp Ring mạng biên và lớp Ring mạng lõi MAN. Các Ring lớp mạng biên sử dụng ñể kết nối truyền tải lưu lượng của các nút mạng truy nhập khách hàng và tập trung lưu lượng lên nút mạng lõi. Tương tự như vậy, vòng Ring lõi sẽ ñược sử dụng là tiện ích truyền dẫn quang ñể kết nối truyền tải lưu lượng giữa các nút thiết bị mạng lõi và kết nối trao ñổi lưu lượng các nút thiết bị mạng lõi và kết nối trao ñổi lưu lượng với mạng trục (backbone). Các vòng Ring có thể là NG-SDH-SDH/WDM hoặc RPR. Các kết nối theo kiểu TDM hoặc các thiết bị ñược thực hiện trên cơ sở cung cấp các kênh (luồng) kết nối theo kiểu TDM hoặc các kết nối logic ảo ghép kênh thống kê các kết nối ảo theo cách thực hiện trong các vòng Ring trên cơ sở công nghệ NG-SDH hoặc RPR. Tuy nhiên, cấu trúc kết nối của mô hình ring 2 lớp kết nối ring kép này khác với mô hình Ring 2 lóp kết nối ñơn là mỗi một vòng Ring thuộc lớp mạng biên kết nối với 2 nút mạng thuộc mạng lõi MAN. Phương thức kết nối này cho phép nâng cao khả năng dự phòng truyền tải lưu lượng lên mạng lõi MAN trong trường hợp có sự hư hỏng ở một trong hai kết nối mạng lõi MAN; khi ñó lưu lượng tại các nút truy nhập kết nối với mạng bị hỏng sẽ ñược ñịnh tuyến lại ñể truyền dẫn lên mạng lõi MAN thông qua nút ñang hoạt ñộng.
Chương III: : Nghiên cứu thiết kế mạng MAN- E
3.3.1.6 Mô hình Ring 3 lớp kết nối ñơn
Dạng của mô hình Ring 3 lớp kết nối ñơn ñược thể hiện như trong hình 3.9. Cấu trúc tô-pô của mô hình này ñược phân chia rõ ràng thành 2 lớp riêng biệt: lớp mạng lõi MAN và lớp mạng biên MAN. Trong ñó lớp mạng biên ñược phân chia thành hai lớp mạng con: lớp mạng truy nhập MAN và lớp mạng tập trung lưu lượng. Theo ñó thì cấu trúc tô-pô của mạng truyền dẫn quang ñược tổ chức thành 3 lớp ring: lớp ring truy nhập, lớp ring tập trung và lớp ring mạng lõi MAN. Các ring truy nhập thực hiện chức năng kết nối các nút mạng truy nhập khách hàng và truyền tải lưu lượng ñó lên các nút mạng tập trung lưu lượng. Các ring tập trung thực hiện kết nối các nút mạng tập trung và truyền tải lưu lượng lên nút mạng lõi MAN. Ring lõi MAN thực hiện kết nối các nút mạng lõi và truyền tải lưu lượng tới nút kết nối mạng ñường trục (backbone). Các vòng ring có thể thể là NG-SDH- SDH/WDM hoặc RPR. Các kết nối giữa các nút thiết bị ñược thực hiện trên cơ sở cung cấp các kênh (luồng) kết nối theo kiểu TDM hoặc các kết nối logic ảo ghép kênh thống kê các kết nối ảo theo cách thực hiện trong các vòng Ring trên cơ sở công nghệ NG-SDH hoặc RPR.
3.3.1.7 Mô hình Ring 3 lớp kết nối kép
Dạng của mô hình Ring lớp 3 lớp kết nối kép ñược thể hiện như hình 3.10. Cấu trúc tô- pô của mô hình này cũng tương tự như ñối với mô hình ring 3 lớp kết nối ñơn, chỉ có một ñiều khác là: mô hình ring 3 lớp kết nối ñơn chỉ sử dụng một nút mạng liên kết vòng ring giữa các lớp. ðiều này cho phép tăng cường tính dự phòng, chia sẻ kết nối trao ñổi lưu lượng trên mạng. Các vòng ring có thể là NG-SDH-SDH/WDM hoặc RPR. Các kết nối giữa các nút thiết bị ñược thực hiện trên cơ sở cung cấp các kênh kết nối theo kiểu TDM hoặc các kết nối logic ảo ghép kênh thống kê các kết nối ảo theo cách thực hiện trong các vòng Ring trên cơ sở công nghệ NG-SDH hoặc RPR.
Chương III: : Nghiên cứu thiết kế mạng MAN- E
3.3.2 Lựa chọn mô hình mạng MAN quang phù hợp với hiện trạng mạng viễn thông các tỉnh ở Việt Nam