 |
Базовые топологии ЛВС
|
|
|
|
Топология сети – это логическая схема соединения каналами связи компьютеров (узлов сети). Чаще всего в сетях используется одна из трех топологий: шинная (моноканальная), кольцевая и звездообразная.
|
 |
Самым распространенным методом доступа в сетях этой топологии является метод доступа с прослушиванием несущей частоты и обнаружения конфликтов (CSMA/CD). При этом методе узел, прежде, чем послать данные по коммуникационному каналу, прослушивает его, и только убедившись, что канал свободен, посылает пакет данных. Если канал занят, узел повторяет попытку передать пакет через случайный промежуток времени. Данные, передаваемые одним узлом сети, поступают во все узлы, но только узел, для которого предназначены эти данные, распознает и принимает их.
Сеть с шинной топологией обеспечивает высокое быстродействие, ее легко наращивать и конфигурировать, она устойчива к неисправностям отдельных узлов. К недостаткам следует отнести то, что сети шинной топологии имеют малую протяженность и не позволяют использовать различные типы кабеля в пределах одной сети.
В сети кольцевой топологии узлы соединяются друг с другом замкнутой кривой – кабелем передающей среды. Выход одного узла сети соединяется со входом другого. Информация по кольцу передается от узла к узлу. Каждый промежуточный узел между передатчиком и приемником ретранслирует посланное сообщение. Принимающий узел распознает и получает только адресованное ему сообщение. В качестве передающей среды могут использоваться кабели любого типа.
|
|
|
Самый распространенный метод доступа в сетях кольцевой топологии является Token-Ring – метод доступа с передачей маркера.
 |
Маркер – это пакет данных, снабженный специальной последовательностью бит. Он последовательно передается по кольцу от узла к узлу в одном направлении. Каждый узел ретранслирует передаваемый маркер. Маркер с пакетом передается, пока не обнаружится узел, которому предназначен пакет. В этом узле данные принимаются, но маркер не освобождается, а передается по кольцу дальше. Только вернувшись к отправителю, который может убедиться, что переданные им данные благополучно получены, маркер освобождается. Пустой маркер передается следующему узлу, который при наличии у него данных, готовых к передаче, заполняет его и передает по кольцу.
К недостаткам кольцевой топологии относятся относительно малая скорость передачи данных (из-за последовательной дисциплины обслуживания узлов) и относительно низкая надежность (при выходе из строя одного из узлов нарушается целостность всего кольца).
Звездообразная топология базируется на концепции центрального узла, к которому подключаются периферийные узлы.
Каждый периферийный узел имеет свою отдельную линию связи с центральным узлом. В качестве центрального узла может выступать как специальный компьютер, так и специальное устройство – концентратор. Вся информация передается через центральный узел, который ретранслирует, переключает и маршрутизирует информационные потоки в сети.
 |
Звездообразная топология значительно упрощает взаимодействие узлов сети друг с другом, позволяет использовать более простые сетевые адаптеры. В то же время работоспособность сети со звездообразной топологией целиком зависит от центрального узла.
|
|
|
В реальных вычислительных сетях могут использоваться более сложные топологии, представляющие в некоторых случаях сочетания рассмотренных. В настоящее время широко используются топологии, комбинирующие базовые: «звезда-шина» и «звезда-кольцо».
Топология «звезда-шина» выглядит как объединение с помощью магистральной шины нескольких звездообразных сетей.
При топологии «звезда-кольцо» несколько звездообразных сетей соединяются своими центральными узлами коммутации в кольцо.
Выбор той или иной топологии определяется областью применения локальной сети, географическим расположением ее узлов и размерностью сети в целом.
Среда передачи ЛВС
Физическая среда обеспечивает перенос информации между абонентами вычислительной сети. Физическая передающая среда ЛВС представлена тремя типами кабелей: коаксиальный кабель, витая пара, оптоволоконный кабель.
Коаксиальный кабель (coaxial) обладает высокой механической прочностью, помехозащищенностью и обеспечивает скорость передачи информации до 10-50 Мбит/с. Выпускается два вида коаксиальных кабелей: толстый и тонкий. Толстый кабель более прочен и передает сигналы нужной амплитуды на большее расстояние. В то же время тонкий кабель более дешев.
 |
Витая пара (twisted pair) состоит из двух изолированных проводов, свитых между собой. Скручивание проводов уменьшает влияние внешних электромагнитных полей на передаваемые сигналы. Витая пара существует в экранированном варианте, когда пара медных проводов обертывается в изоляционный экран, и в неэкранированном. Преимуществом витой пары перед другими видами сред передачи является ее дешевизна, недостатками – плохая помехозащищенность и низкая скорость передачи информации – 0.25-1 Мбит/с.
Оптоволоконный кабель (optical fiber) – идеальная передающая среда. Он не подвержен влиянию электромагнитных полей и сам их практически не излучает. Состоит из тонких (5-60 микрон) волокон и обеспечивает скорость передачи до 10 Гбит/с.
|
|
|
