ТОР 5 статей:
Методические подходы к анализу финансового состояния предприятия
Проблема периодизации русской литературы ХХ века. Краткая характеристика второй половины ХХ века
Характеристика шлифовальных кругов и ее маркировка
Служебные части речи. Предлог. Союз. Частицы
КАТЕГОРИИ:
- Археология
- Архитектура
- Астрономия
- Аудит
- Биология
- Ботаника
- Бухгалтерский учёт
- Войное дело
- Генетика
- География
- Геология
- Дизайн
- Искусство
- История
- Кино
- Кулинария
- Культура
- Литература
- Математика
- Медицина
- Металлургия
- Мифология
- Музыка
- Психология
- Религия
- Спорт
- Строительство
- Техника
- Транспорт
- Туризм
- Усадьба
- Физика
- Фотография
- Химия
- Экология
- Электричество
- Электроника
- Энергетика
Базовые сетевые топологии
Существует три базовые топологии, на основе которых строится большинство сетей: «шина» (Bus), «кольцо» (Ring), «активная звезда» (Active Star).
1) Топология «Шина» (Bus)
Сеть с топологией «Шина» представлена на рис.1. В этой топологии все компьютеры соединяются друг с другом одним кабелем. Посланные в такую сеть данные передаются всем компьютерам, но обрабатывает их только тот компьютер, аппаратный МАС-адрес сетевого адаптера которого записан в кадре как адрес получателя. Преимущества и недостатки топологии «Шина» приведены в таблице 1.
Рис.1. Сеть с топологией «шина»
Таблица 1 - Преимущества и недостатки сетей с топологией «Шина»
| Преимущества | Недостатки |
| Простота реализации Дешевизна (минимальные затраты кабеля) | · Трудности при расширении сети (с увеличением числа компьютеров в сети увеличивается и количество сегментов - отдельных отрезков кабеля, их соединяющих). · Поскольку шина используется совместно, в каждый момент времени передачу может вести только один из компьютеров. Если передачу одновременно начинают два или больше компьютеров, возникает искажение сигнала (столкновение, или коллизия), приводящее к повреждению всех кадров. Тогда компьютеры вынуждены приостанавливать передачу, а затем по очереди ретранслировать данные. Влияние столкновений тем заметнее, чем выше объем передаваемой по сети информации и чем больше компьютеров подключено к шине. Оба этих фактора, естественно, снижают как максимально возможную, так и общую производительность сети, замедляя ее работу. · Топология «Шина» является пассивной топологией: компьютеры только «слушают» кабель и не могут восстанавливать затухающие при передаче по сети сигналы. Чтобы удлинить сеть, нужно использовать повторители (репитеры), усиливающие сигнал перед его передачей в следующий сегмент. · Низкая надежность сети. Когда электрический сигнал достигает конца кабеля, он (если не приняты специальные меры) отражается, нарушая работу всего сегмента сети. Чтобы предотвратить такое отражение сигналов, на концах кабеля устанавливаются специальные резисторы (терминаторы), поглощающие сигналы. Если же в любом месте кабеля возникает обрыв, например, при нарушении целостности кабеля или просто при отсоединении коннектора, то возникают два незатерминированных сегмента, на концах которых сигналы начинают отражаться, и вся сеть перестает работать. |
Наличие большого количества недостатков привело к тому, что сети с топологией «Шина», столь популярные еще десять лет назад, сейчас уже практически не используются.
2) Топология «Кольцо» (Ring)
Сеть с топологией «Кольцо» представлена на рис.2. В данной топологии каждый из компьютеров соединяется с двумя другими так, чтобы от одного он получал информацию, а второму - передавал ее. Последний компьютер подключается к первому, и кольцо замыкается.
Рис.2. Сеть с топологией «Кольцо»
Таблица 2 - Преимущества и недостатки сетей с топологией «Кольцо»
| Преимущества | Недостатки |
| · поскольку у кабелей в этой сети нет свободных концов, терминаторы здесь не нужны; · каждый из компьютеров выступает в роли повторителя, усиливая сигнал, что позволяет строить сети большой протяженности; · из-за отсутствия столкновений топология обладает высокой устойчивостью к перегрузкам, обеспечивая эффективную работу с большими потоками передаваемой по сети информации. | · сигнал в «кольце» должен пройти последовательно (и только в одном направлении) через все компьютеры, каждый из которых проверяет, не ему ли адресована информация, поэтому время передачи может быть достаточно большим; · подключение к сети нового компьютера часто требует ее остановки, что нарушает работу всех других компьютеров; · выход из строя хотя бы одного из компьютеров или устройств нарушает работу всей сети; · обрыв или короткое замыкание в любом из кабелей кольца делает работу всей сети невозможной; чтобы избежать остановки работы сети при отказе компьютеров или обрыве кабеля, обычно прокладывают два кольца, что существенно удорожает сеть. |
Как и в ситуации с топологией «Шина», в сетевой топологии «Кольцо» недостатки также преобладают над преимуществами, в результате чего популярные ранее кольцевые сети теперь используются гораздо реже.
3) Топология «Активная звезда» (Active Star).
Топология «Активная звезда» возникла на заре вычислительной техники, когда к мощному центральному компьютеру подключались все остальные абоненты сети. В такой конфигурации все потоки данных шли исключительно через центральный компьютер; он же полностью отвечал за управление информационным обменом между всеми участниками сети. Конфликты при такой организации взаимодействия в сети были невозможны, однако нагрузка на центральный компьютер была столь велика, что ничем другим, кроме обслуживания сети, этот компьютер, как правило, не занимался. Выход его из строя приводил к отказу всей сети, тогда как отказ периферийного компьютера или обрыв связи с ним на работе остальной сети не сказывался. Сейчас такие сети встречаются довольно редко.
Достаточно распространенной на сегодня топологией является похожий вариант — «звезда-шина» (Star Bus) («пассивная звезда»). Она представлена на рисунке 3. Здесь периферийные компьютеры подключаются не к центральному компьютеру, а к пассивному концентратору, или хабу (hub). Последний, в отличие от центрального компьютера, никак не отвечает за управление обменом данными, а выполняет те же функции, что и повторитель, то есть восстанавливает приходящие сигналы и пересылает их всем остальным подключенным к нему компьютерам и устройствам. Именно поэтому данная топология, хотя физически и выглядит как «звезда», логически является топологией «шина» (что и отражено в ее названии; только вместо общего кабеля, как в топологии «шина», в топологии «звезда-шина» используется концентратор (hub), к которому и подключаются все устройства сети). Анализ недостатков и преимуществ топологии «звезда-шина», приведенных в таблице 3, показывает, что сети с такой топологией являются наиболее предпочтительными, что и обуславливает их широкое применение в настоящее время.
Рис. 3. Сеть с топологией «Звезда-Шина»
Табл.3. Преимущества и недостатки сетей с топологией «Звезда-Шина»
| Преимущества | Недостатки |
| · Надежность - подключение к центральному концентратору и отключение компьютеров от него никак не отражается на работе остальной сети; обрывы кабеля влияют только на единичные компьютеры. · Легкость при обслуживании и устранении проблем - все компьютеры и сетевые устройства подключаются к центральному соединительному устройству, что существенно упрощает поиск неисправности, обслуживание и ремонт сети. · Защищенность - концентрация точек подключения в одном месте позволяет легко ограничить доступ к жизненно важным объектам сети. | Больший расход кабеля. |
При использовании вместо концентраторов более «интеллектуальных» сетевых устройств (мостов, коммутаторов, маршрутизаторов) получается «промежуточный» тип топологии между активной и пассивной звездой. В этом случае устройство связи не только ретранслирует поступающие сигналы, но и производит управление их обменом.
Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: