Mesh Topology là một kiểu cấu trúc mạng trong đó mỗi thiết bị mạng (như máy tính, máy chủ, hoặc thiết bị mạng khác) được kết nối với tất cả các thiết bị khác trong mạng. Điều này tạo ra một mạng có tính linh hoạt cao và độ tin cậy cao. Vì nếu một kết nối bị hỏng, dữ liệu vẫn có thể di chuyển thông qua các kết nối dự phòng.
Trong bài này, ta sẽ đi tìm hiểu chi tiết về kiến trúc mạng Mesh và xem ưu nhược điểm của nó so với các kiến trúc mạng khác?
Kiến trúc mạng Mesh
Cấu trúc mạng Mesh Topology là một trong những cấu trúc mạng phổ biến trong lĩnh vực mạng máy tính. Đặc điểm chính của mesh topology là mỗi thiết bị mạng (nút) được kết nối trực tiếp với tất cả các thiết bị khác trong mạng.
Mesh topology cung cấp độ tin cậy cao bởi vì nếu một đường kết nối bị hỏng, dữ liệu vẫn có thể chuyển tiếp qua các đường kết nối dự phòng. Điều này giúp đảm bảo rằng mạng vẫn hoạt động một cách bình thường mà không gặp phải sự cố lớn.
Tuy nhiên, việc triển khai và duy trì mạng Mesh có thể đắt đỏ và phức tạp. Đặc biệt là trong các mạng lớn, số lượng kết nối cần thiết có thể là rất lớn, dẫn đến chi phí cấu hình và quản lý cao.
Do đó, Mesh topology thường được sử dụng trong các mạng yêu cầu độ tin cậy cao như mạng của các doanh nghiệp lớn, trung tâm dữ liệu, và các hệ thống điều khiển công nghiệp.
Cấu trúc mạng Mesh có tạo ra vòng lặp (Loop) không?
Ta đã biết ưu điểm của mạng Mesh là có nhiều đường dẫn dự phòng. Tuy nhiên, việc có nhiều đường dẫn kết nối song song từ một điểm đến điểm khác trong mạng thường gây ra các vòng lặp Loop. Nó sẽ làm mạng bị nghẽn và tiêu tốn hết băng thông.
Vậy mạng Mesh giải quyết vấn đề này thế nào?
Các giao thức định tuyến như Spanning Tree Protocol (STP) hoặc các biến thể như Rapid Spanning Tree Protocol (RSTP) được sử dụng để phát hiện và loại bỏ các vòng lặp trong mạng mesh. Cụ thể, chúng sẽ xác định các đường kết nối không cần thiết và tắt chúng để đảm bảo rằng không có vòng lặp xảy ra trong mạng.
Vì vậy vấn đề vòng lặp trong Mesh được giải quyết và ta vẫn sẽ có tính năng dự phòng vượt trội trong mạng.
Các kiểu kiến trúc mạng Mesh
Trong mạng mesh, có hai loại cơ bản: mesh đầy đủ (full mesh) và mesh một phần (partial mesh). Trong mạng mesh đầy đủ, mỗi thiết bị được kết nối trực tiếp với tất cả các thiết bị khác. Trong khi đó, trong mạng mesh một phần, mỗi thiết bị chỉ được kết nối với một số lượng nhất định các thiết bị khác.
Mesh đầy đủ cung cấp độ tin cậy cao vì mọi nút đều có nhiều lựa chọn để chuyển tiếp dữ liệu và không phụ thuộc vào một nút trung tâm. Đồng nghĩa với nó là số lượng kết nối tăng lên theo cấp số nhân với số lượng nút, mesh đầy đủ thường phức tạp và tốn kém về mặt tài nguyên và quản lý.
Trong mesh một phần, mỗi nút chỉ được kết nối với một số nút khác trong mạng, không phải với tất cả các nút. Các kết nối có thể được thiết lập dựa trên nhu cầu kết nối giữa các nút cụ thể hoặc dựa trên yêu cầu về tài nguyên. Mesh một phần thường đơn giản hơn và ít tốn kém hơn so với mesh đầy đủ vì không cần phải thiết lập mọi kết nối.
Bảng so sánh mạng Mesh với các mạng khác
| Đặc điểm | Mesh Topology | Star Topology | Bus Topology | Ring Topology |
|---|---|---|---|---|
| Cấu trúc mạng | Mỗi nút được kết nối trực tiếp với tất cả các nút khác trong mạng | Tất cả các nút được kết nối trực tiếp với một trung tâm điều khiển | Tất cả các nút được kết nối với một đường truyền dẫn chính | Mỗi nút được kết nối với hai nút khác, tạo thành một vòng tròn |
| Độ tin cậy | Cao | Trung bình | Trung bình | Trung bình |
| Khả năng mở rộng | Khó | Dễ | Trung bình | Khó |
| Chi phí | Cao | Trung bình | Thấp | Trung bình |
| Quản lý | Phức tạp | Dễ | Dễ | Trung bình |
| Hiệu suất | Cao | Trung bình | Trung bình | Trung bình |
| Bảo mật | Cao | Trung bình | Trung bình | Trung bình |
Ưu nhược điểm của mạng Mesh
Ta có thế thấy rằng ưu điểm lớn nhất của mạng Mesh nằm ở khả năng chịu lỗi cao, hiệu suất cũng tốt, bảo mật cũng tốt. Tuy nhiên nhược điểm của nó là rất khó mở rộng và số lượng thiết bị càng nhiều thì quản lý càng phức tạp, tài nguyên tiêu tốn càng lớn.
Trong thực tế mạng Mesh thường được kết hợp với các kiến trúc mạng khác để tạo ra mạng với hiệu suất tốt nhất và phù hợp với từng nhu cầu riêng.
Mong rằng qua bài viết này, bạn đã hiểu về kiến trúc mạng Mesh Topology!
Thông Tin Về Tác Giả
Nguyễn Thành Hợp là một chuyên gia về lĩnh vực thiết bị mạng, viễn thông gần 10 năm kinh nghiệm với nhiều chứng chỉ chất lượng như CCNA 200-301, CCNP, CCDA, CCDP,... do Cisco cung cấp. Sở thích cá nhân là khám phá những kiến thức mới mẻ về công nghệ nói chung và đặc biệt là liên quan đến lĩnh vực mạng!
