Sự sắp xếp của mạng bao gồm các nút cũng như các đường kết nối giữa người gửi và người nhận được gọi là cấu trúc liên kết mạng, đóng một vai trò quan trọng trong cách thức hoạt động của mạng. Chức năng mạng chủ yếu phụ thuộc vào cấu trúc liên kết. Có khác nhau các loại cấu trúc liên kết mạng có sẵn và mỗi loại cấu trúc liên kết có cấu trúc, chức năng và ứng dụng của nó. Nhưng việc chọn cấu trúc liên kết chính xác có thể giúp tăng hiệu suất mạng và duy trì cấu trúc liên kết mạng nâng cao tốc độ truyền dữ liệu và hiệu quả năng lượng. Bài viết này thảo luận về một trong những loại cấu trúc liên kết mạng như cấu trúc liên kết vòng - làm việc với các ứng dụng.

Cấu trúc liên kết vòng là gì?

Định nghĩa tôpô vòng là; một loại cấu trúc liên kết mạng trong đó mọi thiết bị được kết nối đơn giản với hai thiết bị bổ sung ở bất kỳ phía nào bằng cách sử dụng cáp đồng trục hoặc cáp RJ-45 để tạo thành một vòng tròn với các thiết bị được kết nối. Trong loại cấu trúc liên kết này, việc truyền dữ liệu có thể được thực hiện theo một hướng dọc theo vòng được gọi là vòng một hướng. Vì vậy, dữ liệu được truyền từ thiết bị này sang thiết bị khác cho đến khi nó đến đích.

Cấu trúc liên kết vòng hoạt động như thế nào?

Trong cấu trúc liên kết vòng, mọi thiết bị được kết nối đơn giản với hai thiết bị ở dạng hình tròn. Trong loại cấu trúc liên kết này, dữ liệu được truyền từ thiết bị này sang thiết bị khác cho đến khi dữ liệu đạt được đích của nó. Dữ liệu từ nút truyền đến đích được truyền bằng cách sử dụng mã thông báo. Vì vậy cấu trúc liên kết này còn được gọi là cấu trúc liên kết vòng mã thông báo.

Cấu trúc liên kết vòng làm việc

Cấu trúc liên kết này ra lệnh cho tất cả các nút trong mạng luôn hoạt động để truyền dữ liệu nên nó còn được gọi là cấu trúc liên kết hoạt động. Nếu không. của các nút trong mạng lớn, khi đó các mã thông báo phải nhảy một số nút trước khi đạt được đích và có thể bị mất dữ liệu. Để tránh mất mát dữ liệu này, các bộ lặp được lắp đặt để nâng cao cường độ của tín hiệu.

Trong cấu trúc liên kết vòng, việc truyền dữ liệu giữa các nút khác nhau bao gồm bước sau.

Các mã thông báo trống trên vòng được lưu hành tự do từ tốc độ 16Mbps đến 100Mbps.
Mã thông báo này bao gồm các trình giữ chỗ để lưu trữ các khung dữ liệu và cũng chứa địa chỉ của người gửi hoặc người nhận.
Nếu một nút truyền muốn gửi một tin nhắn, thì nó sẽ lấy một mã thông báo và gói nó với dữ liệu, địa chỉ MAC của nút nhận và ID riêng của nó trong các khoảng trống tương đương của mã thông báo.
Mã thông báo đã lấp đầy này được truyền đến nút tiếp theo trong vòng. Sau đó, nút tiếp theo này nhận mã thông báo và kiểm tra xem dữ liệu được truyền có được sao chép từ khung về phía nút hay không và mã thông báo được đặt thành 0 & được truyền đến nút tiếp theo hoặc mã thông báo được truyền đến nút tiếp theo như nó vốn có.
Bước trước đó được tiếp tục cho đến khi dữ liệu đến được đích chính xác.
Khi mã thông báo đến tay người gửi, nó phát hiện ra rằng người nhận đã đọc dữ liệu sau đó nó sẽ tách tin nhắn.
Mã thông báo được sử dụng lại và sẵn sàng được sử dụng bởi bất kỳ nút nào trong mạng.
Nếu một nút đứng yên trong đường dẫn của mạng vòng & giao tiếp bị chia nhỏ & mạng chỉ hỗ trợ một vòng kép thì dữ liệu sẽ được truyền theo hướng ngược lại đến đích.

Các giao thức trong cấu trúc liên kết vòng

Các giao thức phổ biến được sử dụng trong cấu trúc liên kết vòng là Giao thức Ethernet phục hồi (REP) và Vòng cấp thiết bị (DLR) & Giao thức dự phòng phương tiện được thảo luận bên dưới.

Giao thức Ethernet phục hồi

REP là một giao thức cấu trúc liên kết vòng được sử dụng để cung cấp một cách tiếp cận để xử lý các lỗi, vòng điều khiển và giúp tăng thời gian hội tụ thông thường là 15ms. Giao thức vòng này chủ yếu chỉ được sử dụng giữa các bộ chuyển mạch. Ngoài ra, một số vòng REP cũng có thể tồn tại trên một công tắc. Vòng REP này được sắp xếp đơn giản bằng cách phân bổ các vai trò cụ thể của các cổng trên switch như Primary, No-Neighbor, Edge, Transit và No-Neighbor Primary.

“điốt quang làm gì ”

Đổ chuông cấp độ thiết bị

Vòng cấp thiết bị là một loại giao thức vòng được sử dụng bởi các thiết bị Rockwell Automation hiện tại như bộ điều hợp giao tiếp Ethernet / IP, Ổ đĩa PowerFlex, Bộ điều khiển CompactLogix®, Công tắc Stratix® & ControlLogix.

Giao thức này chỉ đơn giản là cho phép các thiết bị tự động hóa được sắp xếp trong một vòng thông qua thời gian giao nhau dưới 3ms. Giao thức này rất đơn giản để thiết lập và bạn chỉ cần chỉ định một người giám sát vòng để kết nối vòng. Vì vậy, người giám sát vòng chỉ cần quan sát vòng để kiểm tra lỗi.

Giao thức dự phòng phương tiện

Giao thức dự phòng phương tiện được sử dụng trong cấu trúc liên kết Vòng để tránh xa các điểm sự cố đơn lẻ bằng cách cung cấp thời gian phục hồi, cân bằng tải và khả năng chịu lỗi từ 10ms trở xuống. Cách thức hoạt động của giao thức dự phòng phương tiện; một bộ chuyển mạch quản lý vòng sẽ chặn tất cả các gói truyền trên một trong hai cổng vòng đã chọn của nó để chia vòng chuyển mạch. Lưu lượng từ các thiết bị được kết nối đến các công tắc trong vòng lặp sẽ vẫn có làn đường với nhau bao gồm các liên kết dự phòng ngoại trừ vòng lặp chuyển mạch có hại.

Đặc trưng

Các các tính năng của cấu trúc liên kết vòng bao gồm những điều sau đây.

Trong cấu trúc liên kết này, không. của bộ lặp được sử dụng.
Việc truyền dữ liệu là một chiều.
Dữ liệu trong cấu trúc liên kết này được truyền theo cách tuần tự từng bit.
Nó cải thiện độ trung thực của liên kết giao tiếp. Nếu một liên kết duy nhất bị phá vỡ, thì liên kết kia được chuẩn bị để liên lạc.
Nó cực kỳ đáng tin cậy cho giao tiếp đường dài vì mọi nút trong mạng hoạt động giống như một bộ lặp. Vì vậy, tín hiệu không bị giảm cường độ.
Trong cấu trúc liên kết này, một thiết bị xác nhận tích hợp có thể đạt được và nó được phát hành chỉ đơn giản sau khi mạng hoàn tất giao tiếp của nó.
Việc sử dụng các mã thông báo trong mạng này sẽ ngăn cấm khả năng xảy ra va chạm hoặc giao tiếp chéo vì chỉ cần một thiết bị duy nhất có phí mạng và hai thiết bị chỉ được phép giao tiếp cùng một lúc.

Sự khác biệt giữa Tôpô vòng, Tôpô xe buýt và Tôpô hình sao

Sự khác biệt giữa cấu trúc liên kết vòng, xe buýt và hình sao bao gồm những điều sau đây.

Cấu trúc liên kết vòng	Cấu trúc liên kết xe buýt	Cấu trúc liên kết hình sao
Trong loại cấu trúc liên kết này, mỗi nút được kết nối đơn giản với các nút bên phải và bên trái của nó. “sơ đồ cung cấp điện ”	Trong cấu trúc liên kết này, tất cả các thiết bị chỉ được kết nối với một cáp duy nhất.	Trong cấu trúc liên kết hình sao, tất cả các nút được kết nối đơn giản với một Hub.
Cấu trúc liên kết này có sẵn với chi phí thấp hơn.	Nó rất ít tốn kém.	Cấu trúc liên kết này là tốn kém.
Dữ liệu được truyền từ các nút đến các nút trong chế độ vòng trong một hướng duy nhất.	Dữ liệu được truyền qua một xe buýt.	Dữ liệu được truyền từ trung tâm đến tất cả các nút.
Cấu trúc liên kết này được sử dụng khi yêu cầu một mạng đơn giản.	Cấu trúc liên kết này được sử dụng khi yêu cầu một mạng nhỏ, rẻ tiền và thường xuyên tạm thời không phụ thuộc vào tốc độ truyền dữ liệu cực cao.	Cấu trúc liên kết này được sử dụng trong nhiều mạng nhỏ và lớn.
Tốc độ truyền dữ liệu dao động từ 4 Mbps - 16 Mbps.	Tốc độ truyền dữ liệu khoảng 10 đến 100 Mbps.	Tốc độ truyền dữ liệu lên đến 16Mbps.

Đặc điểm

Các đặc điểm của cấu trúc liên kết vòng bao gồm những điều sau đây.

Trong cấu trúc liên kết này, nếu một máy tính gặp sự cố thì toàn bộ mạng sẽ ngừng hoạt động.
Nếu cáp chính trong mạng bị đứt thì toàn bộ mạng sẽ bị đứt.
Một máy tính có thể truyền dữ liệu tại một thời điểm do mã thông báo.
Tối đa các máy tính trong mạng có thể ảnh hưởng đến toàn bộ mạng vì khi các máy tính trong mạng tăng lên thì mạng sẽ chậm.

Ưu điểm và nhược điểm

Các ưu điểm của cấu trúc liên kết vòng bao gồm những điều sau đây.

Dữ liệu trong cấu trúc liên kết này truyền theo một hướng, vì vậy nó làm giảm xung đột gói.
Không cần máy chủ mạng để kiểm soát kết nối mạng.
Một số thiết bị có thể được kết nối mà không ảnh hưởng đến hiệu suất của mạng.
Dễ dàng nhận ra và tách biệt các điểm hỏng hóc đơn lẻ.
Không có yêu cầu đối với máy chủ để kiểm soát kết nối giữa các nút trong cấu trúc liên kết.
Cấu trúc liên kết này rất rẻ để cài đặt và cũng có thể mở rộng.
Tốc độ truyền dữ liệu cao.
Mọi máy tính trong cấu trúc liên kết này đều có quyền truy cập tài nguyên tương đương.
Nhận dạng lỗi rất đơn giản.
So với cấu trúc liên kết xe buýt, hiệu suất của cấu trúc liên kết này tốt hơn khi có lưu lượng truy cập lớn vì sự hiện diện của mã thông báo.

Các nhược điểm của cấu trúc liên kết vòng bao gồm những điều sau đây.

Loại cấu trúc liên kết này là đắt tiền.
So với cấu trúc liên kết xe buýt , hiệu suất của cấu trúc liên kết này chậm.
Khắc phục sự cố rất khó.
Các cấu trúc liên kết này không thể mở rộng.
Nó phụ thuộc vào một cáp duy nhất.
Toàn bộ mạng sẽ ngừng hoạt động nếu một nút gặp sự cố.
Một mã thông báo hoặc gói dữ liệu phải đi qua tất cả các nút do vòng một hướng,
Việc thêm và xóa bất kỳ nút nào trong mạng là rất khó và nó cũng gây ra sự cố trong hoạt động mạng.

Ứng dụng / Sử dụng cấu trúc liên kết vòng

Các ứng dụng của cấu trúc liên kết vòng bao gồm những điều sau đây.

Cấu trúc liên kết này được sử dụng trong mạng cục bộ và mạng diện rộng.
Loại cấu trúc liên kết này thường được sử dụng trong ngành viễn thông và được sử dụng phổ biến trong mạng cáp quang SONET.
Nó được sử dụng như một hệ thống sao lưu trong các công ty khác nhau cho mạng hiện có của họ.
Khi kết nối được đặt sai vị trí qua một nút và sau đó nó sử dụng khả năng hai chiều để định tuyến lưu lượng theo một cách khác.
Nó được áp dụng trong các cơ sở giáo dục.

Vì vậy, đây là tất cả về một cái nhìn tổng quan về một chiếc nhẫn cấu trúc liên kết - làm việc với các ứng dụng. Các ví dụ về cấu trúc liên kết vòng là; Mạng vòng SONET (viết tắt của Synchronous Optical Network), như một hệ thống dự phòng trong nhiều tổ chức cho mạng hiện có của họ, v.v ... Đây là một câu hỏi dành cho bạn, cấu trúc liên kết hình sao là gì?