Tổng quan phân loại mạng máy tính

a.Phân loại theo chỉ tiêu khoảng cách

Mạng máy tính thường  được phân chia theo khoảng cách, khi  đó mạng máy tính được chia thành 5 loại: mạng cá nhân (PAN), mạng cục bộ (LAN), mạng đô thị (MAN), mạng diện rộng(WAN) và mạng toàn cầu GAN.

-  Mạng cá nhân : PAN ( Personal Area Network) : là chỉ bao gồm máy tính cá nhân kết nối tới mạng.

-  Mạng cục bộ: LAN (Local Area Network) là một nhóm các máy tính và thiết bị mạng được kết nối với nhau trong một khu vực địa lý giới hạn, chẳng hạn tòa nhà hay khu trường học. Nó thường kết nối các trạm làm việc, máy tính cá nhân, máy in, máy chủ và một số thiết bị khác. Mạng cục bộ cung cấp cho người dùng máy tính nhiều lợi ích, gồm truy nhập chia sẻ tới các thiết bị và ứng dụng, trao đổi tệp và truyền thông giữa các người dùng thông qua thư điện tử và các ứng dụng khác. Mạng LAN thường sử dụng 3 topo chính là hình sao (star), xa lộ (bus) và vòng (ring). 

-  Mạng đô thị: MAN (Metropolitan Area Network) là nhóm các máy tính và thiết bị mạng được kết nối với nhau trong giới hạn phạm vi là khu vực cấp thành phố. MAN có thể kết nối các mạng cục bộ sử dụng các kiểu phần cứng và phương tiện truyền dẫn khác nhau.

-  Mạng diện rộng: WAN (Wide Area Network) kết nối các LAN hoặc MAN. Một WAN có thể trải rộng khắp trên toàn quốc gia hay thậm trí khắp toàn thế giới. Mạng diện rộng WAN là một mạng truyền số liệu bao phủ một vùng địa lý tương đối rộng lớn và thường sử dụng các phương tiện truyền dẫn do các nhà khai thác mạng cung cấp. Các công nghệ mạng diện rộng hoạt động ở 2 tầng thấp nhất trong mô hình tham chiếu OSI: Tầng vật lý, tầng liên kết dữ liệu .

Các giao thức liên kết dữ liệu WAN mô tả cách thức các khung dữ liệu được truyền giữa các hệ thống trên một đường liên kết dữ liệu đơn lẻ. Chúng gồm các giao thức được thiết kế để hoạt động trên các dịch vụ điểm-điểm chuyên dụng, dịch vụ  đa  điểm và dịch vụ chuyển mạch  đa truy nhập như Frame Relay.

-  Mạng toàn cầu:  GAN (Global Area Network) là mạng kết nối máy tính và thiết bị mạng có phạm vi trải rộng khắp các lục địa của trái đất. 

b.Phân loại theo kỹ thuật chuyển mạch

-  Mạng chuyển mạch kênh (Circuit Switched Networks): Hai thực thể cần trao đổi thông tin với nhau, giữa chúng cần xác lập một đường truyền vật lý cố định. Dữ liệu là chuỗi bit được truyền đi trên kênh truyền cố định đó và duy trì cho đến khi một trong 2 thực thể ngắt liên lạc. Quá trình truyền dữ liệu của mạng chuyển mạch kênh gồm 3 giai đoạn: thiết lập kết nối, duy trì kết nối và giải phóng kết nối. 

-  Mạng chuyển mạch tin báo (Message Switched Networks): Để nâng cao hiệu suất của kênh truyền, người ta nghiên cứu kỹ thuật truyền thông sao cho hiệu suất trao  đổi thông tin trên một kênh truyền cao hơn hiệu suất trên mạng chuyển mạch kênh. Các đường truyền được thiết lập liên kết thông qua cácnút chuyển mạch, nhưng người sử dụng đầu cuối không trực tiếp thiết lập các liên kết vật lý đó. Dữ liệu là các tin báo (message) được xem như một đơn vị dữ liệu độc lập. Dữ liệu mang nội dung tin báo và địa chỉ đích, được truyền qua các nút trung gian trên con đường tới đích của nó, tại đó các nút cần phải có bộ nhớ  để lưu trữ tạm thời tin báo vào hàng  đợi, hoặc thiết lập kênh chuyển tiếp ra cho những tin báo này. Như vậy tin báo sẽ được chuyển giao từ nút này cho đến nút khác kế tiếp, tại mỗi một nút tin báo đi qua được lưu trữ trước khi được chuyển tiếp, kiểu mạng này được gọi là mạng lưu và chuyển (Store – and– Forward).

Tin báo là đơn vị thông tin của người sử dụng, có khuôn dạng thống nhất. Mỗi một tin báo chứa thông tin điều khiển như địa chỉ nguồn, nút gửi thông tin địa chỉ của nút đích, nơi gửi thông tin đến. Trên đường đi của tin báo từ nút nguồn đến nút đích, tự các nút thương lượng và thoả thuận với nhau, sao cho dữ liệu hướng được tới đích. Các nút trung gian cần phải tiếp nhận tin báo, lưu trữ nó vào bộ nhớ đệm và căn cứ vào địa chỉ đích để chọn nút truyền kế tiếp nhờ các thông tin định tuyến. Trong kỹ thuật mạng chuyển mạch tin báo, các nút còn có chức năng quản lý việc truyền thông như xác nhận trả lời tin báo đã nhận đúng hay chưa hoặc yêu cầu truyền lại những tin báo nhận sai, kiểm soát thông lượng  đường truyền nhằm tránh xung  đột, tắc nghẽn thông tin trong mạng.

-  Mạng chuyển mạch gói (Packet Switched Networks): Cũng như kỹ thuật mạng chuyển mạch tin báo, trong kỹ thuật mạng chuyển mạch gói, tin báo được chia thành nhiều gói nhỏ (packet) theo độ dài quy định. Trong mỗi gói tin có các thông tin điều khiển như địa chỉ nguồn, địa chỉ đích, mã tập hợp của các gói tin...Các gói tin của một tin báo có thể truyền độc lập trên nhiều đường truyền khác nhau để  đến  đích và các gói tin của nhiều tin báo khác nhau có thể cùng truyền trên một đường truyền thông qua liên mạng. 

Về cơ bản, kỹ thuật chuyển mạch gói  được xây dựng trên cơ sở kỹ thuật chuyển mạch tin báo. Tuy nhiên sự khác biệt cơ bản là với mạng chuyển mạch gói, các tin báo  được phân thành nhiều gói nhỏ có  độ dài quy  định.

Điều này cho phép các nút có thể quản lý toàn bộ các gói tin trong bộ nhớ mà không cần phải lưu trữ tạm thời trên bộ nhớ ngoài (đĩa cứng). Do đó kỹ thuật chuyển mạch gói định tuyến các gói tin thông qua mạng nhanh hơn và hiệu quả hơn rất nhiều so với kỹ thuật chuyển mạch tin báo. 

c.Phân loại theo cấu trúc mạng

-  Mạng hình sao (Star): Các nút thông tin  được nối vào một trung tâm  điều

khiển (có thể là bộ chuyển mạch- Switching hoặc bộ tập trung - Hub). Trung

tâm này điều khiển toàn bộ hoạt động của mạng. 

-  Mạng chu trình (Loop)

-  Mạng hình lưới (Mesh): Các nút thông tin được kết nối trực tiếp với nhau. 

-  Mạng hình cây (Tree): Các nút kết nối theo hình cây, mỗi nút sẽ được kết nối tới tối đa 2 nút.

-  Mạng xa lộ (hình BUS): Các trạm làm việc (Workstations) được nối vào một Bus thông tin xác định 2 đầu, cùng truy nhập chung đường truyền. Bus thông tin gọi là trục mạng hay xương sống của mạng. Các mạng cục bộ hình Bus như TRANAS NET, ETHERNET, D-LINK...

-  Mạng hình vòng (Ring): Các trạm làm việc (Workstations) được nối vào một đường truyền vòng tròn khép kín. Các nút truy nhập vào mạng theo kiểu nối tiếp nhau.

Một số cấu trúc (topo) mạng máy tính