Шамсутдинов Р.Р. «Топологии компьютерных сетей» Базовые топологии компьютерных сетей

Шамсутдинов Р.Р. «Топологии компьютерных сетей»
Базовые топологии компьютерных сетей
Топологией сети называют способ соединения компьютеров и других
устройств в сети.
Существует множество способов соединения сетевых устройств, из них можно
выделить следующие топологий: Шина, Кольцо, Двойное кольцо, Звезда, Сетчатая или
Ячеистая топология, Решётка, Дерево.
Остальные способы являются комбинациями базовых. В общем случае такие
топологии называются смешанными или гибридными, но некоторые из них имеют
собственные названия, например «Дерево».
Ши́на представляет собой общий кабель (называемый шина или магистраль), к
которому подсоединены все рабочие станции. На концах кабеля находятся терминаторы,
для предотвращения отражения сигнала.
Эта топология проста в реализации и настройке, относительно недорогая, т.к имеет
экономный расход кабеля. Из недостатков можно выделить низкую надежность (обрыв кабеля
выведет из строя всю сеть), низкую пропускную способность сети (множество столкновений
сигналов). Также такие сети трудно удлинять (необходимы повторители или репитеры)
Кольцо́ — это топология, в которой каждый компьютер соединен линиями связи
только с двумя другими: от одного он только получает информацию, а другому только
передает. На каждой линии связи, как и в случае звезды, работает только один передатчик
и один приемник. Это позволяет отказаться от применения внешних терминаторов.
К преимуществам можно отнести устойчивость к перегрузкам и эффективность в
эксплуатации (отсутствуют коллизии). Сети с кольцевой топологией могут быть большой
протяженности (т.к, каждый компьютер выступает в роли повторителя).
К недостаткам относиться: значительное время передачи (сигнал проходит через
все компьютеры, прежде чем дойдет до адресата), подключение новых компьютеров требует
остановки сети, выход из строя хотя бы одного компьютера нарушает работу всей сети, и обрыв
кабеля также нарушает работу всей сети.
Звезда́ — базовая топология компьютерной сети, в которой все компьютеры сети
присоединены к центральному узлу (обычно сетевой концентратор или сервер).
Пассивная звезда
Шамсутдинов Р.Р. «Топологии компьютерных сетей»
В центре сети с данной топологией содержится не компьютер, а концентратор, или
коммутатор, что выполняет ту же функцию, что и повторитель. Он возобновляет сигналы,
которые поступают, и пересылает их в другие линии связи.
В этой топологии не нужны терминаторы. Сеть имеет высокую надежность (обрыв
кабеля влияет только на один компьютер) и высокую защищенность. Также сеть легко
модифицировать, добавляя новые компьютеры.
Но, выход из строя центрального узла выводит из строя всю сеть. И расход кабеля больше
чем, например, в топологиях «шина» и «кольцо».
Активная звезда
В центре сети содержится компьютер, который выступает в роли сервера.
Преимущества активной «звезды» такие же, как и у пассивной. Можно добавить
еще простоту в обслуживании сети и устранении проблем (т.к. имеется централизованный
контроль и управление)
Недостатки аналогичны недостаткам пассивной «звезды» плюс затраты на
обслуживание сервера.
Факторы, которые необходимо учитывать при выборе топологии:
1. Имеющуюся кабельную систему и оборудование (уже имеется сеть, которую можно
просто расширить или есть только компьютеры)
2. Месторасположение компьютеров и оборудования (объединить компьютеры,
находящиеся в одном помещении нетрудно, а если они находятся на разных этажах или в
разных зданиях? Здесь необходимо тщательно продумать наилучшую конфигурацию сети)
3. Размеры планируемой сети (если компьютеров несколько, то структура сети будет
довольно простой, а если их сотни и тысячи, то здесь вероятно придется использовать
сложную гибридную топологию)
4. Объем и тип информации для совместного использования. Если между
компьютерами будут передаваться больше объемы информации (видео, музыка, графика),
здесь необходима высокоскоростная сеть, способная работать без задержек.
Вопросы для самоконтроля
•
Что понимают под топологией сети?
•
На основе каких базовых топологий строятся все компьютерные сети?
•
Дайте характеристики трех базовых топологий.
•
Чем отличается топология «активная звезда» от топологии «пассивная звезда»?
•
Какой компонент сети с шинной топологией устанавливается на каждом конце
кабеля?
•
Какие факторы необходимо учитывать при выборе топологии?