Навигация
3. Топология сети
Термин «топология сети» относится к пути, по которому данные перемещаются по сети. Существуют три основных вида топологий: «общая шина», «звезда» и «кольцо».
Термин «сетевая топология» описывает возможные конфигурации компьютерных сетей. Специфика сетевых технологий состоит в необходимости строгого согласования всех характеристик аппаратных и программных сетевых средств для успешного обмена данными. При этом существующие аппаратные средства способны обеспечивать различные возможности (скорость, надежность и т.п.) по передаче данных в зависимости от способа использования этих устройств. Для учета всех этих особенностей режимов работы оборудования и было введено понятие «сетевая топология». В настоящее время для описания конфигурации сети используют два вида топологий: физическую и логическую.
Физическая топология описывает реально использующиеся способы организации физических соединений различного сетевого оборудования (использующиеся кабели, разъемы и способы подключения сетевого оборудования). Физические топологии различаются по стоимости и функциональности. Ниже приведено описание трех наиболее часто использующихся физических топологий с указанием их преимуществ и недостатков.
Логическая топология определяет реальные пути движения сигналов при передаче данных по используемой физической топологии. Таким образом, она описывает пути передачи потоков данных между сетевыми устройствами, а также определяет правила передачи данных в существующей среде передачи с гарантированием отсутствия помех, влияющих на корректность передачи данных. Поскольку логическая топология описывает путь и направление передачи данных, то она тесно связана с уровнем MAC (Media Access Control) модели OSI (подуровень канального уровня). Для каждой из существующих логических топологий существуют методы контроля доступа к среде передачи данных (MAC), позволяющие осуществлять мониторинг и контроль процесса передачи данных. Эти методы будут обсуждаться вместе с соответствующей им топологией.
Виды физических топологий.
1. Топология «общая шина» предполагает использование одного кабеля, к которому подключаются все компьютеры сети (Рис 2.2).
Рисунок 1.2
В данном случае кабель используется совместно всеми станциями по очереди. Принимаются специальные меры для того, чтобы при работе с общим кабелем компьютеры не мешали друг другу передавать и принимать данные.
В топологии «общая шина» все сообщения, посылаемые отдельными компьютерами, подключенными к сети, принимаются одновременно всеми остальными компьютерами. Но поскольку сообщение включает адреса станций отправителя и адресата, то другие станции это сообщение игнорируют. Это метод множественного доступа. При нем перед началом передачи рабочая станция определяет, свободен канал или занят. Если свободен, то станция начинает передачу. Надежность здесь выше, так как выход из строя отдельных компьютеров не нарушит работоспособности сети в целом. Поиск неисправностей в кабеле затруднен. Кроме того, в случае обрыва нарушается работа всей сети, так как используется только один кабель.
2. При топологии «звезда» все компьютеры с помощью сегментов кабеля подключаются к центральному компоненту, именуемому концентратором (HUB). На рисунке 1.3 показаны компьютеры, соединенные «звездой». В этом случае каждый компьютер через специальный сетевой адаптер подключается отдельным кабелем к объединяющему устройству.
Рисунок 1.3
При необходимости можно объединять вместе несколько сетей с топологией «звезда», при этом получаются разветвленные конфигурации сети. Сигналы от передающего компьютера поступают через концентратор ко всем остальным.
В сетях с топологией «звезда» подключение кабеля и управление конфигурацией сети централизованны. Если выйдет из строя только один компьютер (или кабель, соединяющий его с концентратором), то лишь данный компьютер не сможет передавать или принимать данные по сети. На остальные компьютеры в сети это не повлияет, чем и достигается достаточный уровень надежности сети. С точки зрения надежности эта топология не является наилучшим решением, так как выход из строя центрального узла приведет к остановке всей сети. Однако при использовании топологии «звезда» легче найти неисправность в кабельной сети.
Однако звездообразная топология имеет и недостатки. Во-первых, она требует много кабеля. Во-вторых, концентраторы часто довольно дороги. В-третьих, кабельные концентраторы превращаются в конгломерат кабелей, которые трудно обслуживать. В большинстве случаев в такой топологии используется недорогой кабель типа "витая пара", в некоторых случаях можно даже использовать существующие телефонные кабели. Кроме того, для диагностики и тестирования выгодно собирать все кабельные концы в одном месте.
Звездообразная топология обеспечивает защиту от разрыва кабеля. Если кабель рабочей станции будет поврежден, это не приведет к выходу из строя всего сегмента сети. Она позволяет также легко диагностировать проблемы подключения, так как каждая рабочая станция имеет свой собственный кабельный сегмент, подключенный к концентратору. Вы просто ищете разрыв кабеля, который ведет к неработающей станции. Остальная часть сети продолжает нормально работать.
Используется также топология «кольцо» (Рис. 1.4).
Рисунок 1.4
В этом случае данные передаются от одного компьютера к другому «по эстафете». Если компьютер получит данные, предназначенные для другого компьютера, он передает их дальше по кольцу. Если данные предназначены для получившего их компьютера, они дальше не передаются. Чистая кольцевая топология сегодня также используется редко. Вместо этого кольцевая топология играет транспортную роль в схеме метода доступа. Кольцо описывает логический маршрут, а пакет передается от одной станции к следующей, совершая в итоге полный круг. В сетях Token Ring кабельная ветвь из центрального концентратора называется MAU (Multiple Access Unit). MAU имеет внутреннее кольцо, соединяющее все подключенные к нему станции, и используется как альтернативный путь, когда оборван или отсоединен кабель одной рабочей станции. Когда кабель рабочей станции подсоединен к MAU, он просто образует расширение кольца: сигналы поступают к рабочей станции, а затем возвращаются обратно во внутреннее кольцо.
Похожие работы
... сети. Коммутатор поддерживает и глобальные связи с топологией "точка-точка" по линиям T1/E1, позволяя связывать несколько локальных сетей, построенных на его основе, друг с другом. Рис. 7.1. Структура коммутатора ES/1 Коммутатор ES/1 работает по технологии коммутации с буферизацией, что позволяет ему транслировать протоколы канального уровня, осуществлять пользовательскую фильтрацию, сбор ...
... стоимость создания такой сети без учета затрат на подключения к сети каждой конкретной квартиры. Рисунок 2.1 – Общий вид расположения домов Основными целями проектирования «домашней» локальной сети, являются: 1) совместная обработка информации; 2) совместное использование файлов; 3) централизованное управление компьютерами; 4) контроль за доступом к информации; 5) централизованное ...
... части локальной сети не позволяют останавливаться на известных достигнутых результатах и побуждают на дальнейшее исследование в дипломной работе в направлении разработки локальной сети с беспроводным доступом к ее информационным ресурсам, используя перспективные технологии защиты информации. 2. Выбор оборудования, для перспективных технологий СПД 2.1 Выбор передающей среды Зачастую перед ...
ществует более 130 миллионов компьютеров и более 80% из них объединены в различные информационно-вычислительные сети от малых локальных сетей в офисах до глобальных сетей типа Internet. Всемирная тенденция к объединению компьютеров в сети обусловлена рядом важных причин, таких как ускорение передачи информационных сообщений, возможность быстрого обмена информацией между пользователями, получение и ...
0 комментариев