Топология сети

Топологии (конфигурации) локальных сетей можно описывать как с физического, так и логической точки зрения. Физическая топология описывает геометрическое расположение компонентов локальной сети, отражает структуру связей между ее основными элементами (компьютеры, устройства приема / передачи сигнала и т.д.). Различают следующие базовые топологии локальных сетей: шинная, кольцевая, звездообразная.

Шинная топология - простейшая форма топологии, которая представляет собой один основной кабель (коаксиальный), ограниченный с обеих сторон специальными разъемами - терминаторами, которые предотвращают появление отражение сигналов (рис. 2.6).

Топология физической шины

Рис. 2.6. Топология физической шины

Когда станция передает сигнал к кабелю, сигнал распространяется в обоих направлениях. Если конечного терминатора не установлен, то сигнал, достигая конца шины, меняет свое направление. В результате одна передача может полностью захватить всю полосу пропускания сети и препятствовать передачи от других станций.

В шинной топологии используется единственный кабель, не требует установки внешних электронных устройств и соединяет все узлы сети как равноправные устройства. Благодаря отсутствию каких-либо внешних электронных устройств (повторители, коммутаторы и т.п.) локальная сеть шинной топологии оказывается простой и недорогой. К ее недостаткам относятся серьезные ограничения на расстояние, функциональные возможности и расширяемость. Эту топологию целесообразно использовать только в небольших локальных сетях.

Кольцевая топология характеризуется наличием замкнутого канала передачи в форме кольца (рис. 2.7).

Кольцевая топология сети

Рис. 2.7. Кольцевая топология сети

Сигналы передаются по кольцу в одном направлении и проходят через каждый компьютер. В этой топологии компьютер выступает в роли повторителя, усиливая сигналы и передавая их следующему компьютеру. Поэтому, если выйдет из строя один компьютер, прекращает функционировать вся сеть.

Звездообразная топология - характеризуется наличием центрального узла коммутации - концентратора, через который направляются все сообщения (рис. 2.8).

Звездообразная топология локальной сети

Рис. 2.8. Звездообразная топология локальной сети

В звездообразной сети каждый сетевое устройство подключается к концентратору с использованием кабеля типа твисторна пара (WBaseT, 100BaseT, 100BaseT4 т.д.). Звездообразная топология стала главным типом то-пологой в современных локальных сетях, объясняется их гибкостью, расширяемостью и сравнительно невысокой стоимостью.

Базовые топологии, как правило, применяют для построения малых локальных сетей. Возможность расширения сетей базовых топологий крайне ограничено. В последнее время распространение получили локальные сети древовидной топологии, которые образуются на основе объединения звездообразных сетей (рис 2.9).

Сеть древовидной топологии

Рис. 2.9. Сеть древовидной топологии

Рассмотрены сетевые топологии являются базовыми, на их основе формируется конкретная структура реальной сети, чаще всего является объединением различных базовых топологий. Оптимальной, естественно, будет и структура сети, всего отражает структуру организации, предприятия, которую обслуживает эта сеть.

Логическая топология сети определяет реальные пути движения сигналов при передаче данных физическими линиями связи. Сегодня есть три базовые логические топологии: логическая шина (Ethernet), логическая звезда (Arcnet) и логическое кольцо (Token Ring), которые реализуются соответствующими сетевыми платами.

Самым распространенным методом доступа в сетях шинной топологии является метод множественного доступа с контролем и отвлечением конфликтов (CSMA / CD). При этом методе доступа узел, перед тем как отправить данные коммуникационным каналом, "прослушивает" его и, только убедившись, что канал свободен, отправляет пакет. Если канал занят, узел повторяет попытку передать пакет через случайный промежуток времени. Данные, переданные одним узлом сети, поступают во все узлы, но только узел, для которого предназначены эти данные, распознает и принимает их. Несмотря на предварительное прослушивание канала, в сети могут возникать конфликты, которые заключаются в одновременном пересылке пакетов двумя узлами. Конфликты связанные с временной задержкой сигнала при прохождении его каналом (сигнал отправлен, но не дошел до узла прослушивает канал, в результате чего узел считает канал свободным и начинает пересылки). Аппаратура автоматически распознает такие конфликты. После обнаружения конфликта станции задерживают пересылки сообщений на некоторое время. Этот промежуток времени небольшой и для каждой станции свой. После задержания передача восстанавливается. Реально конфликты приводят к сокращению производительности сети только в том случае, когда работают 80-100 станций.

Маркерный метод доступа заключается в том, что в сеть вводят специальный кадр - маркер, который переходит от станции к станции поочередно (очередь определяется возрастанию или убыванию адреса станции). Маркерный метод доступа определены для сетей Token Ring. Каждый узел ретранслирует маркер. Узел может присоединить к маркеру свой пакет данных, если он получает пустой маркер. Узел, которому предназначен пакет данных, принимает этот пакет, но маркер не освобождается, а передается кольцом дальше. Только тогда, когда маркер вернется к отправителю и тот может убедиться, что данные, которые он передал, получено, маркер освобождается. Прежний маркер передается следующему узлу, который при наличии у него данных, готовых к пересылке, заполняет его и передает кольцом. Скорость передачи данных в сети Token Ring 4-16 Мб / с.

 
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   След >