Bài giảng: Truyền số liệu Chương 2: Ý niệm cơ bản
CHƯƠNG 2: CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN
Trước khi khảo sát cách truyền dữ liệu từ thiết bị này đến thiết bị khác, một vấn đề quan
trọng là ta phải hiểu mối quan hệ giữa các thiết bị thông tin. Có năm khái niệm chung để cung
cấp về các mối quan hệ cơ bản giữa các thiết bị thông tin. Đó là:
• Cấu hình đường dây
• Tôpô mạng
• Chế độ truyền
• Các loại mạng
• Các kết nối liên mạng
2.1CẤU HÌNH ĐƯỜNG DÂY
Cấu hình đường dây là phương thức để hai hay nhiều thiết bị mắc vào kết nối. Kết
nối là đường truyền thông tin vật lý để truyền dữ liệu từ thiết bị này sang thiết bị khác. Để dễ
hiểu, hãy xem đường truyền là đường thẳng kết nối hai điểm. Để có thể tạo thông tin, thì hai
thiết bị phải được liên kết theo một cách nào đó với đường truyền. Có hai phương thức có thể
là: điểm nối điểm và điểm nối nhiều điểm (như hình 1).
Cấu hình đường dây nhằm định nghĩa phương thức kết nối thông tin với nhau:
Hình 2.1
2.1.1Cấu hình điểm nối điểm (point to point):
Cấu hình điểm nối điểm cung cấp kết nối được dành riêng cho hai thiết bị. Toàn
dung lượng kênh được dùng cho truyền dẫn giữa hai thiết bị này. Hầu hết cấu hình điểm nối
điểm đều dùng dây hay cáp để nối hai điểm, ngoài ra còn có thể có phương thức kế nối qua
sóng thí dụ như vi ba hay vệ tinh (xem hình 2). Một thí dụ đơn giản là việc dùng bộ remote để
điều khiển TV, tức là ta đã thiết lập kết nối điểm điểm giữa hai thiết bị dùng đường hồng ngoại.
Biên dịch: Nguyễn Việt Hùng Trang 5
Bài giảng: Truyền số liệu Chương 2: Ý niệm cơ bản
Hình 2.2
2.1.2Cấu hình đa điểm (multipoint):
Cấu hình điểm nối đa điểm (còn gọi là multipoint hay multidrop) là kết nối nhiều
hơn hai thiết bị trên một đường truyền.
Trong môi trường kết nối đa điểm, dung lượng kênh được chia sẻ, theo không gian hay
xảy ra ở một tuyến có nhiều thiết bị cùng chia sẻ.
Thứ hai, tôpô lưới rất bền vững. Khi một kết nối bị hỏng thì không thể ảnh hưởng lên
toàn mạng được.
Một ưu điểm nữa là tính riêng tư hay vấn đề an ninh. Khi dùng đường truyền riêng biệt
thì chỉ có hai thiết bị trong kết nối dùng được thông tin này, các thiết bị khác không thể truy cập
vào kết nối này được.
Cuối cùng, kết nối điểm-điểm cho phép phát hiện và tách lỗi rất nhanh. Có thể điều
khiển lưu thông để tránh các đường truyền nghi ngờ bị hỏng. Nhà quản lý dễ dàng phát hiện
chính xác nơi bị hỏng để nhanh chóng tìm ra nguyên nhân và có biện pháp khắc phục.
Khuyết điểm lớn nhất của mạng dạng lưới là số lượng dây và nối dây quá lớn do số
cổng I/O, do mỗi thiết bị phải được kết nối với nhau, nên chi phí lắp đặt phần cứng sẽ
Biên dịch: Nguyễn Việt Hùng Trang 7
Bài giảng: Truyền số liệu Chương 2: Ý niệm cơ bản
tăng cao. Do đó, cấu hình lưới chỉ được dùng rất giới hạn, thí dụ như đường trục (backbone)
kết nối các máy tính lớn (mainframe) trong một mạng hỗn hợp với nhiều cấu hình khác.
Hình 2.5
Thí dụ 1:
Công ty dùng mạng lưới kết nối đủ gồm 8 máy. Tính tổng số cáp phải kết nối, số cổng tại
mỗi máy.
Giải: Công thức n(n-1)/2 cho ta:
Số kết nối n(n-1)/2 = 8(8 – 1)/2 = 28
Số cổng cho mỗi thiết bị: (n-1 )= (8 – 1)= 7
2.2.2 SAO (Star):
Dạng này mỗi thiết bị có kết nối điểm - điểm với một điều khiển trung tâm, gọi là
Hub. Các thiết bị không trực tiếp kết nối với nhau mà phải qua sự điều khiển của hub (xem
hình 2.6).
Hình 2.6
Cấu hình sao ít tốn kém hơn so với lưới. Trong dạng sao, mỗi thiết bị chỉ cần một kết
nối và chỉ cần một cổng I/O dể kết nối với các thiết bị khác. Điều này làm cho việc thiết lập
dễ dàng hơn và việc cấu trúc lại mạng cũng đơn giản hơn, ít lắp đặt dây hơn, việc di chuyển,
Bài giảng: Truyền số liệu Chương 2: Ý niệm cơ bản
Hình 2.8
Các nút được nối với cáp bus thông qua nhánh rẻ (drop line) và điểm nối (tap). Nhánh rẻ
là kết nối giữa thiết bị và cáp chính thông qua điểm nối. Khi tín hiệu qua cáp thường bị tổn
hao do nhiệt và do yếu tố rẻ nhánh, từ đó có giới hạn về điểm nối má cáp chính có thể hỗ trợ
được và cự ly giữa các điểm nối này với nhau.
Ưu điểm của cấu hình bus là vấn đề dễ lắp đặt cũng như thay đổi vị trí lắp đặt thiết
bị.
Khuyết điểm là việc phát hiện và phân cách hỏng hóc. Một bus được thiết kế nhằm để
tăng tính hiệu quả trong lắp đặt, tuy nhiên cũng khó gắn thêm thiết bị vào. Các điểm nối có thể
tạo tín hiệu phản xạ làm giảm chất lượng tín hiệu truyền trong bus. Yếu tố này có thể được
khống chế bằng cách giới hạn số lượng và cự ly thích hợp của các điểm nối hay phải thay thể
đường trục.
Ngoài ra, khi có lỗi hay đứt cáp thì toàn mạng sẽ bị ngừng truyền dẫn tín hiệu do vòng bị
hỏng có thể tạo sóng phản xạ lên đường trục, tạo nhiễu loạn trên toàn mạng.
2.2.5.VÒNG (Ring):
Trong cấu hình này, mỗi thiết bị chỉ nối điểm - điểm với hai thiết bị bên phải và bên
trái của nó. Tín hiệu di chuyển trong vòng theo một chiều, từ thiết bị này sang thiết bị khác,
cho đến khi đến đích. Mỗi thiết bị trong mạng cũng là một bộ lặp (chuyển tiếp - repeater) như
hình 2.9.
Hình 2.9
Mạng vòng thì thường tương đối dễ thiết lập và tái cấu trúc, do mỗi thiết bị chỉ được kết
nối với hai thiết bị kề cận (về mặt vật lý cũng như luận lý). Khi thêm một thiết bị thì chỉ phải di
chuyển hai kết nối. Điều phải quan tâm là vấn đề môi trường truyền và lưu thông trong mạng
(chiều dài mạng tối đa, và số thiết bị trong mạng). Đồng thời, việc phát hiện lỗi cũng tương đối
đơn giản. Thông thường trong mạng, tín hiệu di chuyển, khi một thiết bị bị hỏng, thì sẽ xuất
hiện tín hiệu báo động, thông báo cho người quản lý mạng về hỏng hóc và vị trí hỏng hóc này.
Biên dịch: Nguyễn Việt Hùng Trang 10
Bài giảng: Truyền số liệu Chương 2: Ý niệm cơ bản
Tuy nhiên, việc di chuyển của tín hiệu trong mạng chỉ theo một chiều là một yếu điểm,