Công nghệ mạng LAN

Cấu trúc liên kết mạng LAN

LAN là viết tắt của Local Area Network là mạng cục bộ dùng để kết nối các máy tính với nhau trong một khu vực, kết nối được thực hiện thông qua môi trường truyền thông tốc độ cao như dây cáp quang, cáp đồng trục. LAN là mạng dùng trong cơ quan, tổ chức, trường học,…. Nhiều mạng LAN kết nối với nhau tạo thành WAN. Khi người dùng muốn truy cập Internet, việc truy cập phải thông qua mạng LAN chỉ định, có nghĩa là từ máy tính qua thiết bị định tuyến (router) đến Internet.

Người dùng truy cập Internet thông qua LAN

Khi thiết kế hệ thống mạng LAN, tùy vào đặc tính giao tiếp mạng và phụ thuộc vào nhiều yếu tố, bao gồm cả độ tin cậy, khả năng mở rộng, hiệu suất mạng, các máy trạm, thiết bị đầu cuối sẽ được kết nối theo những mô hình khác nhau. Cá mô hình kết nối trong LAN bao gồm: mạng hình tuyến (Bus topology), mạng dạng cây (Tree topology), mạng hình sao (Star topology), mạng dạng vòng (Ring topology).

-      Mạng hình tuyến (Bus topology): các máy tính được kết nối vào một đường truyền chính (bus). Đường truyền chính này được giới hạn bởi hai đầu nối đặc biệt gọi là terminator (dùng để nhận biết là đầu cuối để kết thúc đường truyền). Mỗi trạm được nối vào bus qua một đầu nối chữ T (T-connector) hoặc một bộ thu phát (transceiver). Loại hình mạng này dùng dây cáp ít nhất, dễ lắp đặt. Tuy vậy cũng có những bất lợi đó là sẽ có sự tắc nghẽn khi chuyển dữ liệu với lưu lượng lớn và khi có sự hỏng hóc ở đoạn nào đó thì rất khó phát hiện, một sự ngừng trên đường dây để sửa chữa sẽ ngừng toàn bộ hệ thống.

-      Mạng dạng cây(Tree topology) : cấu trúc dạng cây tương tự như mạng hình tuyến, môi trường truyền truyền dựa trên cáp phân nhánh không có vòng khép kín. Cây bắt đầu từ một điểm được biết đến như trung tâm (Headend) và được phân ra nhiều nhánh, một kết nối truyền từ bất kỳ trạm nào có thể nhận được tất cả các trạm khác.

-     Mạng dạng vòng(Ring topology): các máy tính được kết nối với nhau thành một vòng tròn khép kín theo phương thức điểm-điểm, mỗi một trạm có thể nhận và truyền dữ liệu theo vòng một chiều và dữ liệu được truyền theo từng gói một. Mạng dạng vòng có thuận lợi là có thể nới rộng ra xa, tổng đường dây cần thiết ít hơn so với hai kiểu trên. Nhược điểm là đường dây phải khép kín, nếu bị ngắt ở một nơi nào đó thì toàn bộ hệ thống cũng bị ngừng

-      Mạng hình sao(Star topology): các máy trạm được nối vào một thiết bị trung tâm dựa trên kết nối điểm-điểm bằng cáp xoắn. Thiết bị trung tâm này có thể là Hub, Switch, Repeater, có nhiệm vụ nhận tín hiệu từ các trạm và chuyển đến trạm đích. Khả nǎng mở rộng mạng hoàn toàn phụ thuộc vào khả nǎng của trung tâm. Khi trung tâm có sự cố thì toàn mạng ngừng hoạt động. Mạng yêu cầu nối độc lập riêng rẽ từng thiết bị ở các nút thông tin đến trung tâm. Khoảng cách từ máy đến trung tâm rất hạn chế (100m).

 Mô hình mạng LAN

Các phương tiện truyền dẫn được sử dụng trong mạng LAN :

-     Cáp xoắn: chế tạo bằng hai sợi dây đồng (có vỏ bọc) xoắn vào nhau, ngoài cùng có hoặc không có lớp vỏ bọc bảo vệ chống nhiễu, thường dung trong mô hình dang sao.

o   STP (Shield Twisted Pair): Cáp xoắn đôi có vỏ bọc chống nhiễu, tốc độ truyền 500Mbps/155Mbps với đường chạy 100m, tốc độ phổ biến 16Mbps, chiều dài cáp nên ngắn hơn 100m, sử dụng đầu nối DB-9

o    (Unshielded twisted-pair) cáp xoắn không có vỏ bọc, độ dài tối đa của một đoạn cáp là 100m, dễ bị nhiễu khi đặt gần các thiết bị và cáp khác, không thích hợp cho sử dụng ngoài trời và mạng lưới đường dài, đầu nối RJ-45, RJ-11

 Cáp UTP

-      Cáp đồng trục: gồm một dây đồng ở giữa chất cách điện, xung quanh chất cách điện là dây bện kim loại dùng làm dây đất. Giữa dây đồng dẫn điện và dây đất có một lớp cách ly, ngoài cùng là một vỏ bọc bảo vệ. Cáp đồng trục thường dùng trong mạng hình tuyến.

 

 Cáp đồng trục

-     Cáp quang: làm bằng các sợi quang học, truyền dữ liệu xa, an toàn và không bị nhiễu và chống được han rỉ. Tốc độ truyền tin qua cáp quang có thể đạt 100 Mbit/s. Cáp quang thường dung trong mạng hình sao.

Cáp quang