1. Topo vật lý

Topo vật lý của mạng là quan hệ kết nối vật lý của các điểm nút mạng, là tập hợp các điểm nút và các sợi quang. Các dạng topo vật lý của mạng quang WDM:

·        Hình tuyến tính:

Tất cả các điểm nút của mạng nối với nhau theo kiểu đường dây không khép kín. Đối với dạng này, điểm nút đầu thực hiện chức năng ghép kênh bước sóng, điểm nút ở giữa là thiết bị ghép/tách quang (OADM). Ưu điểm của loại kết cấu này là đơn giản, có thể thay đổi linh hoạt, tuy nhiên tính tồn tại của nó tương đối kém vì khi một điểm nút hoặc đường dây kết nối bị sự cố thì mạng không thể hoạt động được.

·        Hình sao:

Trong mạng có một điểm nút có kết nối vật lý đến tất cả các điểm nút khác và giữa các điểm nút khác không có kết nối vật lý với nhau. Điểm nút đó được gọi là điểm nút trung tâm, các điểm nút khác gọi là điểm nút phụ thuộc. Ở dạng này, ngoài điểm nút trung tâm, thông tin giữa các nút phụ thuộc phải chuyển tiếp qua nút trung tâm, điều này tạo điều kiện thuận lợi cho việc quản lý tông hợp băng tầng của mạng. Tuy nhiên khi điểm nút trung tâm gặp sự cố thì mạng không hoạt động được. Mạng dạng này đòi hỏi nút trung tâm phải có khả năng xử lý rất mạnh.

·        Hình cây:

Mạng hình cây là sự kết hợp của topo hình sao và topo hình tuyến tính.

·        Hình vòng:

Trong mô hình tuyến tính, dùng đường dây kết nối cáp quang để nối điểm đầu và điểm cuối lại với nhau sẽ tạo thành topo hình vòng.

·        Hình lưới:

Giữa tất cả các điểm nút của mạng ít nhất có hai đường dây kết nối vật lý khác nhau. Nếu cứ hai trong tất cả các điểm nút đều có kết nối vật lý với nhau thì sẽ thành mạng hình lưới lý tưởng. Tuy nhiên so với topo khác, topo hình lưới có độ tin cậy cao nhất, nhưng kết cấu phức tạp, việc điều khiển và quản lý cũng tương đối phức tạp. Thường chỉ sử dụng cho mạng đường trục có yêu cầu cao về tính tin cậy.

2. Topo logic:

Topo logic là sự phân bố dịch vụ giữa các điểm nút của mạng. Nó quan hệ mật thiết với topo vật lý. Topo logic thưòng có các loại kết cấu sau:

·        Hình sao:

Trong kết cấu hình sao – topo vật lý, có điểm nút trung tâm, phụ trách kết nối với các điểm nút khác. Như vậy, mọi liên hệ thông tin giữa các điểm nút khac đều phải chuyển tiếp qua điểm nút trung tâm. Điều đó không thuận tiện cho thông tin giữa các điểm nút. Trong trường hợp chỉ có một điểm nút trung tâm, sự mất hiệu lực của nó sẽ làm cho toàn bộ mạng bị tê liệt, do đó tính tin cậy tương đối thấp. Để tăng cường tính tin cậy, có thể cấu hình hai điểm nút trung tâm. Trong cấu hình này, tất cả điểm nút phụ thuộc đều có liên hệ thông tin với hai điểm trung tâm, đồng thời giữa hai điểm nút trung tâm với nhau cũng có liên hệ thông tin.

·        Tôpô kiểu cân bằng:

Cấu hình tôpô logic kiểu này chỉ tồn tại trong mạng tôpô vật lý hình tuyến và hình vòng. Trong kết cấu này, quan hệ kết nối dịch vụ chỉ tồn tại trong các điểm nút có kết nối vật lý. Như vậy, thông tin giữa các điểm nút không có kết nối vật lý phải thông qua tất cả điểm nút trung gian chuyển tiếp thì mới có thể thực hiện được. Về bản chất, đây là một phương thức thông tin điểm nối điểm, là hình thức tổ hợp liên kết từng đôi, do đó mất đi tính linh hoạt của thông tin quang. Thông thường chỉ sử dụng trong trường hợp có dịch vụ giữa hai điểm nút gần nhau.

·        Tôpô hình lưới:

Nếu bất kỳ hai điểm nút tuỳ chọn tạo nên một cặp điểm nút, thì ở trong tôpô logic hình lưới, ngoài việc đảm bảo tất cả các điểm nút mạng đều có thể xây dựng kết nối thông tin ra, tuyệt đại bộ phận các cặp điểm nút tồn tại kênh thông tin trực tiếp.

3. So sánh Topo vật lý và Topo logic

Như đã nói ở trên, tôpô vật lý của mạng ghép kênh bước sóng là do điểm nút và các đường dây kết nối giữa các điểm nút của mạng, tôpô vật lý có liên quan trực tiếp với việc định tuyến khi đặt đường cáp quang, tuy nhiên tôpô vật lý không thể theo kịp sự cải tiến dịch vụ. Sử dụng sự liên quan mật thiết giữa khái niệm kênh quang tạo thành tôpô logic với sự phân bố dịch vụ giữa các điểm nút, có thể thay đổi tôpô logic từ cấu hình phần mềm [2]. Khác nhau cơ bản giữa tôpô vật lý và tôpô logic là:

Cơ sở của tôpô vật lý là sự kết nối vật lý giữa các điểm nút; Cơ sở thiết kế của tôpô logic là quan hệ kết nối logic giữa các điểm nút, mà cơ sở thực hiện là quan hệ kết nối vật lý giữa điểm nút.

Trong mạng quang, tôpô vật lý phản ánh quan hệ kết nối trong lớp môi trường vật lý, mức độ phức tạp của tôpô vật lý có quan hệ mật thiết với số lượng đầu dây của điểm nút mạng; Tôpô logic phản ánh kết nối lớp kênh quang của mạng, truyền dẫn và chức năng xử lý, độ phức tạp của tôpô có quan hệ trực tiếp với số lượng đầu dây của điểm nút, số lượng bước sóng ghép kênh, chức năng và kết cấu của mạng.

Thiết kế tôpô vật lý có mục đích là nhằm đáp ứng nhu cầu dịch vụ mạng, quá trình thiết kế được thực hiện sao cho phân bố địa lý của điểm nút mạng và quan hệ kết nối vật lý giữa các điểm nút là tối ưu; Mục đích thiết kế tôpô logic là dựa vào tôpô vật lý đã có để nâng cao chỉ tiêu vận hành và kinh doanh mạng, tối ưu hóa chức năng mạng của lớp kênh quang.

Câu 2: Lớp quang trong mạng WDM nằm ở đâu trong mạng TCP/IP ?

Trong mạng quang người ta đưa vào một lớp mới gọi là lớp quang. Lớp quang là lớp chủ (server) cung cấp các dịch vụ đến các khách (client). Lớp quang nằm giữa lớp vật lý và lớp liên kết dữ liệu. Lớp quang cũng cung cấp các kênh quang đến các lớp khách