Bài giảng Mạng căn bản - Bài 4: Mạng cục bộ, mạng LAN

g không gây ảnh 
hưởng đến toàn mạng qua đó dễ dàng kiểm soát và khắc phục sự cố. 
Nhược điểm: Độ dài đường truyền nối một trạm với thiết bị trung tâm bị hạn chế 
(trong vòng 100 m với công nghệ hiện nay) tốn nhiều dây cáp. 
Hình 4.1: Sơ đồ kiểu kết nối hình sao với HUB ở trung tâm 
Mạng hình vòng (Ring) 
Tín hiệu được lưu chuyển theo một chiều duy nhất. Các máy tính được liên kết với 
nhau thành một vòng tròn theo phương thức điểm-điểm (Point - to - Point), qua đó 
mỗi trạm có thể nhận và truyền dữ liệu theo vòng một chiều và dữ liệu được truyền 
theo từng gói một. Mỗi trạm của mạng được nối với vòng qua một bộ chuyển tiếp 
(Repeater) có nhiệm vụ nhận tín hiệu rồi chuyển tiếp đến trạm kế tiếp trên vòng. Như 
vậy tín hiệu được lưu chuyển trên vòng theo một chuỗi các liên kết điểm - điểm giữa 
các Repeater do đó cần có giao thức điều khiển việc cấp phát quyền được truyền dữ 
liệu trên vòng cho các trạm có nhu cầu. 
Mỗi gói dữ liệu đều mang địa chỉ trạm đích, mỗi trạm khi nhận được một gói dữ liệu 
kiểm tra nếu đúng với địa chỉ của mình thì nó nhận lấy còn nếu không phải thì sẽ phát 
lại cho trạm kế tiếp, cứ như vậy gói dữ liệu đi được đến đích. 
Để tăng độ tin cậy của mạng, ta phải lắp vòng dự phòng (vòng phụ), khi đường truyền 
trên vòng chính bị sự cố thì vòng phụ được sử dụng với chiều đi của tín hiệu ngược 
với chiều đi của vòng chính. 
Ưu và nhược điểm 
Ưu điểm: Với dạng kết nối này có ưu điểm là không tốn nhiều dây cáp, tốc độ truyền 
dữ liệu cao, không gây ách tắc. 
Nhược điểm: Các giao thức để truyền dữ liệu phức tạp và nếu có trục trặc trên một 
trạm thì cũng ảnh hưởng đến toàn mạng. 
 Bài 4: Mạng cục bộ, mạng LAN
IT102_Bai 4_v1.0013103214 91 
Hình 4.2: Sơ đồ kiểu kết nối dạng vòng 
c. Mạng tuyến tính (Bus) 
Có dạng đường thẳng các máy tính đều được nối vào một đường dây truyền chính 
(Bus). Đường truyền chính này được giới hạn hai đầu bởi một loại đầu nối đặc biệt gọi 
là terminator (dùng để nhận biết là đầu cuối để kết thúc đường truyền tại đây). Mỗi 
trạm được nối vào đường dây truyền chính qua một đầu nối chữ T (T_Connector) 
hoặc một bộ thu phát (Transceiver). 
Khi một trạm truyền dữ liệu tín hiệu được quảng bá trên cả hai chiều của Bus (tức là 
mọi trạm còn lại đều có thể thu được tín hiệu đó trực tiếp) theo từng gói một, mỗi gói 
đều phải mang địa chỉ trạm đích. Các trạm khi thấy dữ liệu đi qua nhận lấy, kiểm tra, 
nếu đúng với địa chỉ của mình thì nhận lấy còn nếu không phải thì bỏ qua. 
Đối với Bus một chiều thì tín hiệu chỉ đi về một phía, lúc đó các terminator phải được 
thiết kế sao cho các tín hiệu đó phải được dội lại trên Bus để cho các trạm trên mạng 
đều có thể thu nhận được tín hiệu đó. Như vậy với hình trạng mạng dạng tuyến tính, 
dữ liệu được truyền theo các liên kết điểm - nhiều điểm (point - to - multipoint) hay 
quảng bá (Broadcast). 
Sau đây là vài thông số kỹ thuật của hình trạng dạng tuyến tính. Theo chuẩn IEEE 802.3 
(cho mạng cục bộ) với cách đặt tên quy ước theo thông số: tốc độ truyền tính hiệu (1,10 
hoặc 100 Mb/s); BASE (nếu là Baseband) hoặc BROAD (nếu là Broadband). 
 10BASE5: Dùng cáp đồng trục đường kính lớn (10mm) với điện trở 50 , tốc độ 
10 Mb/s, phạm vi tín hiệu 500m/segment, có tối đa 100 trạm, khoảng cách giữa hai 
máy tối thiểu 2,5m (Phương án này còn gọi là Thick Ethernet hay Thicknet). 
 10BASE2: tương tự như Thicknet nhưng dùng cáp đồng trục nhỏ (RG 58A), có thể 
chạy với khoảng cách 185m, số trạm tối đa trong 1 segment là 30, khoảng cách 
giữa hai máy tối thiểu là 0,5m. 
Ưu và nhược điểm 
Ưu điểm: Với dạng kết nối này có ưu điểm là không tốn nhiều dây cáp, tốc độ truyền 
dữ liệu cao, dễ thiết kế. 
Nhược điểm: Nếu lưu lượng truyền tăng cao thì dễ gây ách tắc và nếu có trục trặc trên 
hành lang chính thì khó phát hiện ra. 
 Bài 4: Mạng cục bộ, mạng LAN
92 IT102_Bai 4_v1.0013103214 
Hình 4.3: Sơ đồ kiểu kết nối dạng tuyến tính 
So sánh tính năng giữa các hình trạng của mạng 
 Dạng tuyến tính Dạng hình vòng Dạng hình sao 
Ứng dụng 
Tốt cho trường hợp mạng 
nhỏ và mạng có giao 
thông thấp và lưu lượng 
dữ liệu thấp. 
Tốt cho trường hợp mạng có 
số trạm ít hoạt động với tốc 
độ cao, không cách nhau xa 
lắm hoặc mạng có lưu lượng 
dữ liệu phân bố không đều. 
Hiện nay mạng hình sao là 
cách tốt nhất cho trường 
hợp phải tích hợp dữ liệu 
và tín hiệu tiếng. Các 
mạng đện thoại công cộng 
có cấu trúc này. 
Độ phức tạp 
Không phức tạp. Đòi hỏi thiết bị tương đối 
phức tạp. Mặt khác việc đưa 
thông điệp đi trên tuyến là 
đơn giản, vì chỉ có một con 
đường, trạm phát chỉ cần biết 
địa chỉ của trạm nhận, các 
thông tin để dẫn đường khác 
thì không cần thiết. 
Mạng hình sao được xem 
là khá phức tạp. Các trạm 
được nối với thiết bị trung 
tâm và lần lượt hoạt động 
như thiết bị trung tâm 
hoặc nối được tới các dây 
dẫn truyền từ xa. 
Hiệu suất 
Rất tốt dưới tải thấp có 
thể giảm hiệu suất rất 
mau khi tải tăng. 
Có hiệu quả trong trường hợp 
lượng lưu thông cao và khá 
ổn định nhờ sự tăng chậm 
thời gian trễ và sự xuống cấp 
so với các mạng khác. 
Tốt cho trường hợp tải 
vừa, hiệu suất của mạng 
phụ thuộc trực tiếp vào 
sức mạnh của thiết bị 
trung tâm. 
Tổng phí 
Tương đối thấp đặc biệt 
do nhiều thiết bị đã phát 
triển hoàn chỉnh và bán 
sản phẩm ở thị trường. 
Sự dư thừa kênh truyền 
được khuyến để giảm 
bớt nguy cơ xuất hiện sự 
cố trên mạng. 
Phải dự trù gấp đôi nguồn lực 
hoặc phải có một phương thức 
thay thế khi một nút không 
hoạt động nếu vẫn muốn 
mạng hoạt động bình thường. 
Tổng phí rất cao khi làm 
nhiệm vụ của thiết bị trung 
tâm, thiết bị trung tâm 
không được dùng vào việc 
khác. Số lượng dây riêng 
cũng nhiều. 
Nguy cơ 
Một trạm bị hỏng không 
ảnh hưởng đến cả mạng. 
Tuy nhiên mạng sẽ có 
nguy cơ bị tổn hại khi sự 
cố trên đường dây dẫn 
chính hoặc có vấn đề với 
hành lang chính. Vấn đề 
trên rất khó xác định 
được lại rất dễ sửa chữa. 
Một trạm bị hỏng có thể ảnh 
hưởng đến cả hệ thống vì các 
trạm phục thuộc vào nhau. 
Tìm một Repeater hỏng rất 
khó và lại việc sửa chữa thẳng 
hay dùng mưu mẹo xác định 
điểm hỏng trên mạng có địa 
bàn rộng rất khó. 
Độ tin cậy của hệ thống 
phụ thuộc vào thiết bị 
trung tâm, nếu bị hỏng thì 
mạng ngưng hoạt động, 
sự ngưng hoạt động tại 
thiết bị trung tâm thường 
không ảnh hưởng đến 
toàn bộ hệ thống. 
 Bài 4: Mạng cục bộ, mạng LAN
IT102_Bai 4_v1.0013103214 93 
 Dạng tuyến tính Dạng hình vòng Dạng hình sao 
Khả năng 
mở rộng 
Việc thêm và định hình lại 
mạng này rất dễ.Tuy 
nhiên việc kết nối giữa các 
máy tính và thiết bị của 
các hãng khác nhau khó 
có thể vì chúng phải nhận 
cùng địa chỉ và dữ liệu. 
Tương đối dễ thêm và bớt 
các trạm làm việc mà không 
phải nối kết nhiều cho mỗi 
thay đổi. Giá thành cho việc 
thay đổi tương đối thấp. 
Khả năng mở rộng hạn 
chế, đa số các thiết bị 
trung tâm chỉ chịu đựng 
nổi một số nhất định liên 
kết. Sự hạn chế về tốc độ 
truyền dữ liệu và băng 
tần thường được đòi hỏi 
ở mỗi người sử dụng. Các 
hạn chế này giúp cho các 
chức năng xử lý trung 
tâm không bị quá tải bởi 
tốc độ thu nạp tại cổng 
truyền và giá thành mỗi 
cổng truyền của thiết bị 
trung tâm thấp. 
d. Mạng kết hợp 
Hình 4.4: Mô hình kết hợp giữa các cấu trúc 
Kết hợp hình sao và tuyến tính (Star/Bus Topology) 
Cấu hình mạng dạng này có bộ phận tách tín hiệu (Spitter) giữ vai trò thiết bị trung 
tâm, hệ thống dây cáp mạng có thể chọn hoặc hình vòng hoặc dạng tuyến tính. 
Lợi điểm của cấu hình này là mạng có thể gồm nhiều nhóm làm việc ở cách xa nhau, 
ARCNET là mạng dạng kết hợp hình sao và dạng tuyến tính. Cấu hình dạng này đưa 
lại sự uyển chuyển trong việc bố trí đường dây tương thích dễ dàng đối với bất cứ toà 
nhà nào. 
Kết hợp hình sao và vòng (Star/Ring Topology) 
Cấu hình dạng kết hợp Star/Ring Topology, có một "thẻ bài" liên lạc (Token) được 
chuyển vòng quanh một cái HUB trung tâm. Mỗi trạm làm việc (Workstation) được 
nối với HUB - là cầu nối giữa các trạm làm việc và để tăng khoảng cách cần thiết. 
 Bài 4: Mạng cục bộ, mạng LAN
94 IT102_Bai 4_v1.0013103214 
4.2.2. Đường truyền vật lý 
Đường truyền vật lý dùng để chuyển các tín hiệu giữa các máy tính. Các tín hiệu đó 
biểu thị các giá trị dữ liệu dưới dạng các xung nhị phân (On - Off). Tất cả các tín hiệu 
đó đều thuộc dạng sóng điện từ (trải từ tần số sóng radio, sóng ngắn, tia hồng ngoại). 
Ứng với mỗi loại tần số của sóng điện tử có các đường truyền vật lý khác nhau để 
truyền tín hiệu. 
Hiện nay có hai loại đường truyền: 
 Đường truyền hữu tuyến: cáp đồng trục, cáp đôi dây xoắn (bọc kim, không bọc kim), 
cáp sợi quang. 
 Đường truyền vô tuyến: radio, sóng cực ngắn, tia hồng ngoại. 
 Mạng cục bộ thường sử dụng ba loại đường truyền vật lý và cáp xoắn đôi, cáp 
đồng trục và cáp sợi quang. Ngoài ra gần đây người ta cũng đã bắt đầu sử dụng 
nhiều mạng cục bộ không dây nhờ radio hoặc viba. 
 Cáp đồng trục đường sử dụng nhiều trong các mạng dạng tuyến tính, hoạt động 
truyền dẫn theo dải cơ sở (Baseband) hoặc dải rộng (Broadband). Với dải cơ sở, 
toàn bộ khả năng của đường truyền được dành cho một kênh truyền thông duy 
nhất, trong khi đó với dải rộng thì hai hoặc nhiều kênh truyền thông cùng phân 
chia dải thông của kênh truyền. 
 Hầu hết các mạng cục bộ đều sử dụng phương thức dải rộng. Với phương thức này 
tín hiệu có thể truyền đi dưới cả hai dạng: tương tự (Analog) và số (Digital) không 
cần điều chế. 
 Cáp đồng trục có hai loại là cáp gầy (Thin Cable) và cáp béo (Thick Cable). Cả hai 
loại cáp này đều có tốc độ làm việc 10Mb/s nhưng cáp gầy có độ suy hao tín hiệu 
lớn hơn và độ dài cáp tối đa cho phép giữa hai repeater nhỏ hơn cáp béo Cáp 
gầy thường dùng để nối các trạm trong cùng một văn phòng, phòng thí nghiệm, 
còn cáp béo dùng để nối dọc theo hành lang, lên các tầng lầu,.. 
 Phương thức truyền thông theo dải rộng có thể dùng cả cáp xoắn đôi, nhưng cáp 
xoắn đôi chỉ thích hợp với mạng nhỏ hiệu năng thấp và chi phí đầu tư ít. 
Phương thức truyền theo dải rộng chia dải thông (tần số) của đường truyền thành 
nhiều dải tần con (kênh), mỗi dải tần con đó cung cấp một kênh truyền dữ liệu tách 
biệt nhờ sử dụng một cặp modem đặc biệt. Phương thức này vốn là một phương tiện 
truyền một chiều: các tín hiệu đưa vào đường truyền chỉ có thể truyền đi theo một 
hướng không cài đặt được các bộ khuyếch đại để chuyển tín hiệu của một tần số 
theo cả hai chiều. Vì thế xảy ra tình trạng chỉ có trạm nằm dưới trạm truyền là có thể 
nhận được tín hiệu. Vậy làm thế nào để có hai đường dẫn dữ liệu trên mạng. Điểm 
gặp nhau của hai đường dẫn đó gọi là điểm đầu cuối. Ví dụ, trong hình trạng dạng Bus 
thì điểm đầu cuối đơn giản chính là đầu mút của Bus (Terminator), còn với hình trạng 
dạng cây (Tree) thì chính là gốc của cây (Root). Các trạm khi truyền đều truyền về 
hướng điểm đầu cuối (gọi là đường dẫn về), sau đó các tín hiệu nhận được ở điểm đầu 
cuối sẽ truyền theo đường dẫn thứ hai xuất phát từ điểm đầu cuối (gọi là đường dẫn 
đi). Tất cả các trạm đều nhận dữ liệu trên đường dẫn đi. Để cài đặt đường dẫn đi và 
về ta có thể sử dụng cấu hình vật lý sau: 
 Bài 4: Mạng cục bộ, mạng LAN
IT102_Bai 4_v1.0013103214 95 
Hình 4.5: Cấu hình vật lý cho Broadband 
Trong cấu hình cáp đôi (Dual Cable), các đường dẫn đi và về chạy trên các cáp riêng 
biệt và điểm đầu cuối đơn giản chỉ là một đầu nối thụ động của chúng. Trạm gửi và 
nhận có cùng một tần số. Trong cấu hình tách (Split), cả hai đường dẫn đều ở trên 
cùng một cáp nhưng tần số khác nhau: đường dẫn về có tần số thấp và đường dẫn đi 
có tần số cao hơn. Điểm đầu cuối là bộ chuyển đổi tần số. 
Chú ý: Việc lựa chọn đường truyền và thiết kế sơ đồ đi cáp (trong trường hợp hữu 
tuyến) là một trong những công việc quan trọng nhất khi thiết kế và cài đặt một mạng 
máy tính nói chung và mạng cục bộ nói riêng. Giải pháp lựa chọn đáp ứng được nhu 
cầu sử dụng mạng thực tế không chỉ cho hiện tại mà cho cả tương lai. 
Ví dụ: Muốn truyền dữ liệu đa phương tiện thì không thể chọn loại cáp chỉ cho phép 
thông lượng tối đa là vài Mb/s, mà phải nghĩ đến loại cáp cho phép thông lượng trên 100 
Mb/s. Việc lắp đặt hệ thống trong cáp trong nhiều trường hợp (toà nhà nhiều tầng) tốn rất 
nhiều công của phải lựa chọn cẩn thận, không thể để xảy ra trường hợp chọn cáp bừa 
bãi rồi sau đó một hai năm lại gỡ bỏ, lắp đặt lại hệ thống mới hoàn toàn mới. 
Đường cáp truyền mạng là cơ sở hạ tầng của một hệ thống mạng, nên nó rất quan 
trọng và ảnh hưởng rất nhiều đến khả năng hoạt động của mạng. Hiện nay người ta 
thường dùng 3 loại dây cáp là cáp xoắn đôi, cáp đồng trục và cáp quang. 
Cáp xoắn đôi 
Đây là loại cáp gồm hai đường dây dẫn đồng được xoắn vào nhau nhằm làm giảm 
nhiễu điện từ gây ra bởi môi trường xung quanh và giữa chúng với nhau. 
Hiện nay có hai loại cáp xoắn là cáp có bọc kim loại (STP - Shield Twisted Pair) và 
cáp không bọc kim loại (UTP -Unshield Twisted Pair). 
 Bài 4: Mạng cục bộ, mạng LAN
96 IT102_Bai 4_v1.0013103214 
 Cáp có bọc kim loại (STP): Lớp bọc bên ngoài có tác dụng chống nhiễu điện từ, có 
loại có một đôi dây xoắn vào nhau và có loại có nhiều đôi dây xoắn với nhau. 
 Cáp không bọc kim loại (UTP): Tính tương tự như STP nhưng kém hơn về khả 
năng chống nhiễu và suy hao vì không có vỏ bọc. 
 STP và UTP có các loại (Category - Cat) thường dùng: 
o Loại 1 & 2 (Cat 1 & Cat 2): Thường dùng cho truyền thoại và những đường 
truyền tốc độ thấp (nhỏ hơn 4Mb/s). 
o Loại 3 (Cat 3): Tốc độ truyền dữ liệu khoảng 16 Mb/s, đây là chuẩn cho hầu 
hết các mạng điện thoại. 
o Loại 4 (Cat 4): Thích hợp cho đường truyền 20Mb/s. 
o Loại 5 (Cat 5): Thích hợp cho đường truyền 100Mb/s. 
o Loại 6 (Cat 6): Thích hợp cho đường truyền 300Mb/s. 
Đây là loại cáp rẻ, dễ cài đặt, tuy nhiên dễ bị ảnh hưởng của môi trường. 
Chiều dài tối đa đã được quy định trong Network Architecture cho từng loại cáp và 
chiều dài không phụ thuộc vào kiểu dây hay cách bấm dây. Đối với UTP thì chiều dài 
tối đa là 100m và tối thiểu là 0.5m tính từ HUB tới máy tính, còn từ máy tính tới máy 
tính khoảng 2.5m. 
Cách bấm dây mạng có nhiều cách tùy vào mục đích sử dụng. Chọn cách bấm nào còn 
phụ thuộc loại dây cáp. Chẳng hạn loại cáp UTP cat 5 và cat 5e sẽ cho tốc độ truyền 
tải khác nhau thì sẽ có cách bấm khác nhau. Có 2 cách bấm dây chuẩn cho các loại 
cáp UTP gọi là T568A và T568B. 
Hình 4.6: Cách bấm dây chuẩn 
Có hai kiểu: đấu thẳng và đấu chéo hay còn gọi là Crossover: 
1. Đấu thẳng: dùng để nối từ máy tính đến HUB/SWITCH hay các thiết bị mạng khác 
có hổ trợ. Đối với kiểu straight thì ở một đầu dây bạn sắp xếp thứ tự dây thế nào thì ở 
đầu dây còn lại phải đúng y như thế. 
2. Đấu chéo: dùng để nối trực tiếp từ máy tính đến máy tính, HUB đến HUB hay các 
thiết bị mạng cùng mức với nhau. Kiểu này phải bấm đảo đầu dây tức là cặp TX (cặp 
truyền) ở đầu này sẽ trở thành RX (nhận) ở đầu kia bằng cách đổi vị trí của cặp xoắn 2 
và 3. Dễ hiểu hơn thì trộn T-568A và T-568B = CrossOver.