 |
1.2 Анализ топологий локальных компьютерных сетей
|
|
|
|
Понятие «топология» определяет физическое нахождение компьютеров сети, кабелей и остальных ее составляющих.
Топология сети определяет её свойства. Так, выбор той или иной топологии влияет [11, 102 с. ]:
- на перечень необходимого оборудования;
- свойства сетевого оборудования;
- возможности роста сети;
- способ управлять сетью.
В основе всех сетей лежат три базовые топологии:
- шина;
- звезда;
- кольцо.
В случае подключения ПК вдоль одного кабеля, топология именуется шиной.
Топологию «шина», как правило, называют «линейной». Этот вид топологий можно отнести к более простым и получившим массовое распространение топологиям. В ней применяется один кабель, получивший название магистрали или сегмента, вдоль которого осуществлено подключение всех сетевых ПК (рисунок 1).
Рисунок 1 - Схема организации сети с топологией «шина»
Информация в данном случае направляется всем персональным компьютерам, включенным в сеть, однако при этом может принять её тот персональный компьютер, адрес которого совпадает с адресатом получателя, который закодирован в данном сигнале. Единственный центральный информационный кабель питает информацией физически равноценные ветви.
Противоположные концы шины оканчиваются гасителями сигнала-терминаторами. Передача информации требует наличия специального программного обеспечения, поскольку серверы отсутствуют [12, 84 с. ].
Важным аспектом является то, что в момент передачи данных только один персональный компьютер имеет возможность осуществлять передачу информации.
Шина – пассивная топология, что означает, что компьютеры могут только «слушать» данные в сети, но в тоже время не переправляют их от отправителя к адресату. По этой причине при потери работоспособности одним из компьютеров работа остальных продолжится без сбоев.
|
|
|
Недостатки топологии «шина»:
- повреждение кабеля, повторителя, терминатора вызывает неработоспособность системы;
- усложнён поиск неисправностей;
- рост числа рабочих станций снижает скорость обмена пакетами данных;
Достоинства топологии «шина» [15, 32 с. ]:
- простота развёртки;
- низкая стоимость;
- отказоустойчивость;
- независимость рабочих станций.
При топологии «звезда» подключение ПК к центральному компоненту осуществляется с применением сегментов кабеля (рисунок 2). Сигналы от передающего компьютера направляются через концентратор к другим ПК.
Единственный центральный узел-концентратор испускает множество лучей. Типичным примером звезды выступает домашний роутер, выделяющий индивидуальные каналы абонентам. Доминирование де-факто объясняют снижением стоимость концентраторов, роутеров.
Рисунок 2 - Схема организации сети с топологией «звезда»
Преимущества топологии «шина» [13, 43 с. ]:
- независимость рабочих станций;
- безболезненное добавление/устранение абонентов.
Недостатки топологии «звезда»:
- многочисленные кабели;
- отказ концентратора вызывает неработоспособность.
Подключение компьютеров в топологии «кольцо» осуществляется кабелем, замкнутым в кольцо (рисунок 3). Набор ПК образует замкнутую структуру, каждая машина получает строго двух соседей. Информация передаётся как бы по кольцу. Несомненным достоинством становится наличие резерва – возможность передать пакет данных против часовой стрелки. Топология требует наличия двух интерфейсов. Проблема решаема устранением резервного направления [14, 40 с. ].
Рисунок 3 - Схема организации сети с топологией «кольцо»
В кольцевой сети один из принципов передачи данных именуется передачей маркера.
|
|
|
Преимущества топологии «кольцо» [16, 36 с. ]:
- относительное равноправие, упрощающее захват маркера;
- обгоняет шину производительностью при плотной загрузке;
- отсутствует потребность в наличии центрального узла-концентратора;
- простота добавления/исключения узлов, конфигурирования оборудования;
- точечная адресация позволяет быстро выявить неисправный узел (для дублированных вариантов).
Недостатки топологии «кольцо»:
- изменение конфигурации системы опционально вызывает необходимость абонентам переждать технические работы;
- полоса пропускания делится между устройствами.
- сложная настройка сети.
Стоит отметить, что на сегодняшний день распространены топологии, комбинирующие структуру сети по принципу шины, звезды и кольца, например, топологии «звезда-шина» или «звезда-кольцо».
|
|
|
