CHƯƠNG 4 : NGUYÊN LÝ CƠ BẢN CỦA MẠNG LƯỚI
4.1.2. Cấu trúc hình sao
Cấu trúc liên kết hình sao bao gồm một nút chính (bộ lặp, trung tâm) mà tất cả các nút khác được ghép nối thơng qua một kết nối duy nhất (Hình 4.3). Do đó, một mạng với cấu trúc liên kết này rất dễ mở rộng nếu có sẵn dung lượng miễn phí (kết nối, cáp).
Hình 4.3 : Cấu trúc dạng sao
Trong cấu trúc liên kết sao, dữ liệu được trao đổi giữa các kết nối nút riêng lẻ và nút chính, theo đó một sự khác biệt được tạo ra giữa các cấu trúc liên kết sao chủ động và thụ động. Trong cấu trúc liên kết sao chủ động, nút chính chứa một máy tính xử lý và chuyển tiếp thơng tin. Khả năng hiệu suất của một mạng về cơ bản được xác định bởi khả năng hiệu suất của máy tính này. Tuy nhiên, nút chính khơng cần phải có trí thơng minh điều khiển đặc biệt. Trong các hệ thống sao thụ động, nó chỉ kết nối các tuyến của các thuê bao mạng với nhau.
Những điều sau đây áp dụng cho các hệ thống sao hoạt động và thụ động: nếu thuê bao mạng bị lỗi hoặc đường kết nối đến nút chính bị lỗi, phần còn lại của mạng tiếp tục hoạt động. Tuy nhiên, nếu nút chính bị lỗi thì tồn bộ mạng bị vơ hiệu hóa.
Trong lĩnh vực ơ tơ, các cấu trúc sao đang được thảo luận cho việc sử dụng trong các hệ thống an toàn và an ninh như phanh và lái. Trong trường hợp này, nguy cơ lỗi mạng hoàn toàn được ngăn chặn bằng cách thiết kế nút chính đó là dự phịng vật lý. Điều này có nghĩa là việc lưu thơng tin cần thiết cho sự an toàn của sự điều hành sẽ được trang bị trên nhiều nút chính khác, mắc song song.
4.1.3 Cấu trúc vịng
Trong cấu trúc liên kết vòng, mỗi nút được kết nối với hai lân cận của nó. Điều này tạo ra một vịng khép kín (Hình 4. 4). Một sự khác biệt có thể được thực hiện giữa các vịng đơn và vịng đơi
Hình 4.4 : Cấu trúc dạng vịng
Trong một vòng duy nhất, việc truyền dữ liệu là một chiều từ trạm này sang trạm tiếp theo. Dữ liệu được kiểm tra khi nhận được. Nếu dữ liệu khơng dành cho trạm này, nó được lặp lại (chức năng lặp lại), được tăng cường và chuyển tiếp đến trạm tiếp theo. Do đó, dữ liệu được chuyển từ trạm này sang trạm tiếp theo trong vòng cho đến khi đến đích hoặc quay trở lại điểm xuất phát của nó, nơi nó sẽ bị loại bỏ.
Ngay khi một trạm trong một vịng bị hỏng, q trình truyền dữ liệu bị gián đoạn và mạng bị hỏng hoàn toàn.
Các vịng cũng có thể được thiết lập ở dạng vịng kép (ví dụ: FTTI), trong đó việc truyền dữ liệu là hai chiều. Trong cấu trúc liên kết này, có thể khắc phục sự cố của một trạm hoặc kết nối giữa hai trạm, vì tất cả dữ liệu vẫn được chuyển đến tất cả các trạm vận hành trong vòng.
Tuy nhiên, nếu một số trạm hoặc kết nối không thành công, khả năng xảy ra sự cố có thể được loại trừ.
4.1.4 Cấu trúc lưới
Trong cấu trúc liên kết lưới, mỗi nút được kết nối với một hoặc nhiều nút khác (Hình 4.5). Trong một mạng được chia lưới hồn chỉnh, mỗi nút được kết nối với mọi nút khác
Hình 4.5 : Cấu trúc dạng lưới
Nếu một chế độ hoặc kết nối không thành công, dữ liệu có thể được định tuyến lại. Loại mạng này do đó có mức độ ổn định hệ thống cao. Tuy nhiên, chi phí kết nối và truyền dẫn dữ liệu cao.
Mạng vô tuyến tạo thành một loại cấu trúc liên kết lưới, vì sự truyền dẫn từ mỗi trạm được nhận bởi mọi trạm khác trong phạm vi.
Cấu trúc liên kết dạng lưới giống như liên quan đến việc trao đổi thông điệp, và giống như dạng sao liên quan đến việc truyền dữ liệu, vì mỗi trạm đều nhận được tất cả các truyền từ mọi trạm khác, nhưng có thể khắc phục lỗi kết nối.
4.1.5. Cấu trúc lai
Cấu trúc liên kết lai là sự kết hợp của các cấu trúc liên kết mạng khác nhau. Ví dụ về sự kết hợp đó là:
Cấu trúc liên kết hình tuyến sao: các trung tâm của một số mạng sao được kết nối với nhau như một mạng đường tuyến (Hình 4.6).
Hình 4.6 : Cấu trúc sao lai đường tuyến
Cấu trúc liên kết vòng sao: các trung tâm của một số mạng sao được kết nối với trung tâm chính (Hình 4.7). Các trung tâm của mạng sao được kết nối dưới dạng vịng trong trung tâm chính này
Hình 4.7 : Cấu trúc sao lai vịng
4.2 Tổ chức mạng
4.2.1. Địa chỉ
Để có thể truyền tin nhắn qua mạng và đánh giá nội dung của chúng, dữ liệu hữu ích (tải trọng) được truyền đi cũng kèm theo thông tin truyền dữ liệu. Thông tin
này được chứa sẵn trong quá trình truyền hoặc được định nghĩa ngầm bằng cách sử dụng các giá trị đặt trước. Việc định địa chỉ rất quan trọng đối với thơng tin truyền dữ liệu. Nó là cần thiết để một tin nhắn được gửi đến đúng bộ nhận. Có nhiều cách khác nhau để làm điều này
Phương pháp xác định thuê bao
Dữ liệu được trao đổi trên cơ sở các địa chỉ nút. Thông điệp được gửi bởi máy phát chứa dữ liệu được truyền và cả địa chỉ nút đích (Hình 4.8a). Tất cả các máy thu so sánh địa chỉ bộ nhận từ máy phát với địa chỉ của chính nó, và chỉ bộ nhận có địa chỉ chính xác mới được đánh giá các thơng điệp.
Hình 4.8 : Những mơ hình địa chỉ a. Phương pháp xác định thuê bao b. Phương pháp xác định thông điệp
Phần lớn các hệ thống truyền thông thông thường (như công nghệ kết nối mạng Lan cục bộ “ Ethernet”) hoạt động theo nguyên tắc địa chỉ thuê bao.
Phương pháp xác định thông điệp
Trong phương thức này, không phải là nút nhận được định địa chỉ, mà là chính thơng điệp(Hình 4.8b). Tùy thuộc vào nội dung của tin nhắn, nó được xác định bởi một trình xác định thơng điệp đã được xác định trước cho loại tin nhắn này. Trong phương thức này, bộ phát khơng cần biết gì về đích của tin nhắn, vì mỗi nút nhận riêng lẻ quyết định có xử lý tin nhắn hay khơng. Tất nhiên, tin nhắn có thể được nhận
và đánh giá bởi một số nút.
Phương pháp xác định việc truyền dẫn
Đặc điểm truyền dẫn cũng có thể được sử dụng để xác định một thông điệp. Nếu một thông điệp luôn được truyền đi trong một khung thời gian xác định, nó có thể được xác định trên cơ sở của vị trí này. Bằng cách bảo vệ, địa chỉ này thường được kết hợp với địa chỉ tin nhắn hoặc địa chỉ thuê bao.