Лекция "Основные топологии сетей"

Основные топологии сетей Топологией   сети   называется   физическую   или   электрическую   конфигурацию   кабельной системы и соединений сети. В топологии сетей применяют несколько специализированных терминов: узел сети ­ компьютер, либо коммутирующее устройство сети; ветвь сети ­ путь, соединяющий два смежных узла; оконечный узел ­ узел, расположенный в конце только одной ветви; промежуточный узел ­ узел, расположенный на концах более чем одной ветви; смежные узлы ­ узлы, соединенные, по крайней мере, одним путём, не содержащим никаких других узлов.   Существует всего 5 основных типов топологии сетей: 1. Топология “Общая Шина”. В этом случае подключение и обмен данными производится  через общий канал связи, называемый общей шиной: Общая шина является очень распространенной топологией для локальных сетей.  Передаваемая информация может распространяться в обе стороны. Применение общей  шины снижает стоимость проводки и унифицирует подключение различных модулей.  Основными преимуществами такой схемы являются дешевизна и простота разводки кабеля по помещениям. Самый серьезный недостаток общей шины заключается в ее низкой  надежности: любой дефект кабеля или какого­нибудь из многочисленных разъемов  полностью парализует всю сеть. Другим недостатком общей шины является ее невысокая  производительность, так как при таком способе подключения в каждый момент времени  только один компьютер может передавать данные в сеть. Поэтому пропускная способность канала связи всегда делится здесь между всеми узлами сети. 2. Топология “Звезда”. В этом случае каждый компьютер подключается отдельным  кабелем к общему устройству, называемому концентратором, который находится в центре  сети: В функции концентратора входит направление передаваемой компьютером информации  одному или всем остальным компьютерам сети. Главное преимущество этой топологии  перед общей шиной ­ существенно большая надежность. Любые неприятности с кабелем  касаются лишь того компьютера, к которому этот кабель присоединен, и только  неисправность концентратора может вывести из строя всю сеть. Кроме того, концентратор  может играть роль интеллектуального фильтра информации, поступающей от узлов в сеть,  и при необходимости блокировать запрещенные администратором передачи.К недостаткам топологии типа звезда относится более высокая стоимость сетевого оборудования из­за  необходимости приобретения концентратора. Кроме того, возможности по наращиванию  количества узлов в сети ограничиваются количеством портов концентратора. В настоящее  время иерархическая звезда является самым распространенным типом топологии связей  как в локальных, так и глобальных сетях. 3. Топология “Кольцо”. В сетях с кольцевой топологией данные в сети передаются  последовательно от одной станции к другой по кольцу, как правило, в одном направлении: Если компьютер распознает данные как предназначенные ему, то он копирует их себе во  внутренний буфер. В сети с кольцевой топологией необходимо принимать специальные  меры, чтобы в случае выхода из строя или отключения какой­либо станции не прервался  канал связи между остальными станциями. Преимущество данной топологии ­ простотауправления, недостаток ­ возможность отказа всей сети при сбое в канале между двумя  узлами. 4. Ячеистая топология. Для ячеистой топологии характерна схема соединения  компьютеров, при которой физические линии связи установлены со всеми рядом стоящими компьютерами: В сети с ячеистой топологией непосредственно связываются только те компьютеры, между  которыми происходит интенсивный обмен данными, а для обмена данными между  компьютерами, не соединенными прямыми связями, используются транзитные передачи  через промежуточные узлы. Ячеистая топология допускает соединение большого  количества компьютеров и характерна, как правило, для глобальных сетей. Достоинства  данной топологии в ее устойчивости к отказам и перегрузкам, т.к. имеется несколько  способов обойти отдельные узлы. 5. Смешанная топология. В то время как небольшие сети, как правило, имеют типовую  топологию ­ звезда, кольцо или общая шина, для крупных сетей характерно наличие  произвольных связей между компьютерами. В таких сетях можно выделить отдельные  произвольно подсети, имеющие типовую топологию, поэтому их называют сетями со  смешанной топологией: