План: Топология подключения устройств в вычислительной сети Среда

Сети ЭВМ: лекция 10
План:
 Топология подключения устройств в
вычислительной сети
Среда
передачи
данных
в
вычислительных сетях
Топология подключения устройств
При подключении устройств к сети передачи данных используются
семь основных топологий:
•Шина (Вus)
•Звезда (Star)
•Кольцо (Ring)
•Ячеистая (Mesh)
•Сотовая или Концентрическая (Cellular)
•Дерево (Tree)
•Смешанная
Сети ЭВМ: лекция 10
Шинная топология
Устройства подключаются к кабелю последовательно, как правило,
с помощью отрезков кабеля и тройников (T-connector)
Сети ЭВМ: лекция 10
Преимущества и недостатки шинной топологии
Преимущества шинной топологии:
 Шина требует меньше кабеля для соединения компьютеров,
поэтому шина дешевле, чем другие кабельные соединения;
 Шинную топологию легко расширить
 Для расширения сети можно использовать дешевые повторители
Недостатки шинной топологии:
 Каждый BNC соединитель ослабляет электрический сигнал
• При использовании топологии шина очень сложно локализовать,
определить неисправность кабельной системы
Сети ЭВМ: лекция 10
Топология звезда
Каждое устройство подключается непосредственно к концентратору
или центральному устройству (это может быть Repeater или Hub).
Передача данных осуществляется только через центральное
устройство
Сети ЭВМ: лекция 10
Расширенная звезда
Топология расширенная звезда повторяет топологию Звезда, в
которой несколько узлов сходятся к одному центральному
Сети ЭВМ: лекция 10
Преимущества и недостатки топологии звезда
Преимущества:

Простая модификация и добавление новых компьютеров
 Концентратор удобно использовать для диагностики и
мониторинга
 Отказ одного компьютера не приводит к неработоспособности
всей сети

Возможно применение нескольких типов кабеля в одной сети
Недостатки:
 Увеличенный расход кабеля
 При отказе концентратора – неработоспособна вся сеть
Сети ЭВМ: лекция 10
Кольцевая топология
Кабельные сегменты последовательно соединяют все станции сети так,
чтобы получилось кольцо.
Каждый
компьютер
ретранслирует
информацию
компьютеру, благодаря чему такая сеть является активной
Сети ЭВМ: лекция 10
следующему
Двойное кольцо
В топологии кольцо данные могут передаваться только в одном
направлении
В определенный момент времени только одно кольцо является активным
Сети ЭВМ: лекция 10
Преимущества и недостатки топологии кольцо
Преимущества:
 Всем компьютерам предоставляется равный доступ в среду, ни один
компьютер не может монополизировать сеть
 Обеспечивается постепенное снижение производительности сети в
случае увеличения числа пользователей
Недостатки:
 Отказ одного компьютера может повлиять на работоспособность
всей сети
 Трудно диагностировать
• Добавление или удаление компьютера вынуждает разрывать сеть
Сети ЭВМ: лекция 10
Ячеистая (сеточная) топология
Каждый узел (node) в такой сети соединен со всеми остальными и
выполняет функции приема, маршрутизации и передачи данных.
Эта топология характеризуется наличием избыточных связей между
устройствами.
Сети ЭВМ: лекция 10
Сотовая топология
Сотовая топология (Cellular) - метод разделения географической
области на Зоны или Соты (Сеll).
В каждой зоне обеспечивается обмен информацией между станциями
сети, находящимися внутри зоны
Сети ЭВМ: лекция 10
Топология дерево
Топология дерево (Tree) подобна расширенной звезде, однако здесь
отсутствует центральный узел и есть иерархия
Сети ЭВМ: лекция 10
Среда передачи данных в вычислительных сетях
Среда передачи данных обеспечивает обмен сообщениями между
узлами сети.
передаются
Сигналы между узлами вычислительной сети
с
помощью
электрического
тока,
радиоволн
(мегагерцы), микроволн (гигагерцы), энергии световой части
спектра электромагнитных волн
Среды передачи данных подразделяются на две большие категории:
 Кабельные среды передачи данных
 Беспроводная среда передачи данных
Сети ЭВМ: лекция 10
Основные характеристики среды

Стоимость

Пропускная способность

Затухание сигнала

Устойчивость от электромагнитных помех

Сложность инсталляции
Сети ЭВМ: лекция 10
Витая пара
Значительно лучшая защищенность от ложных сигналов (помех),
называемая помехоустойчивостью, может быть обеспечена в
результате скручивания пары проводов
Сети ЭВМ: лекция 10
Витая пара
Недостатками витой пары являются высокий коэффициент затухания сигнала и
высокая чувствительность к электромагнитным помехам, поэтому максимальное
расстояние между активными устройствами в локальной сети при использовании
витой пары ограничено длиной в 100 метров
Сети ЭВМ: лекция 10
Коаксиальный кабель
Коаксиальный кабель обладает более высокой устойчивостью к
электромагнитным помехам по сравнению с витой парой.
Расстояние между активными устройствами может быть до 2 км, а
скорость передачи данных - от 2,5 до 100 Мбит/с, в зависимости от
типа локальной сети
Сети ЭВМ: лекция 10
Волоконно-оптический кабель
Волоконно-оптический кабель отличается от среды передачи
описанных типов тем, что он переносит информацию в виде
пульсирующего
светового
луча,
распространяемого
по
стекловолокну, а не в виде сигнала, распространяемого по отрезку
провода
Сети ЭВМ: лекция 10
Волоконно-оптический кабель
Применение кабеля такого типа повышает степень безопасности
связи, поскольку из волоконно-оптического кабеля физически
трудно перехватить информацию
Такой кабель обеспечивает скорость передачи данных до 2 Гбит/с.
Передача
данных
выполняется
только
в
симплексном,
однонаправленном режиме, поэтому для организации обмена
данными устройства необходимо соединять двумя оптическими
волокнами
В оптоволоконной технике используются два типа источников
света:
•Одномодовый (Single-Mode)
•Многомодовый (Multi-Mode)
Сети ЭВМ: лекция 10
Радиоволны
Данные
могут
быть
переданы
через
свободное
пространство
с
использованием электромагнитных (радио) волн.
Примером такой среды является спутниковая радиосвязь
Типичный спутниковый канал имеет исключительно широкую полосу
пропускания
Сети ЭВМ: лекция 10