Топология сетей

Тема: Топология сетей

Топология сетей

• Топология сети – геометрическая форма и физическое расположение компьютеров по отношению к друг другу. Топология сети позволяет сравнивать и классифицировать различные сети. Различают три основных вида топологии: Звезда, Шина, Кольцо

Шинная топология

Шина проводит сигнал из одного конца сети к другому, при этом каждая рабочая станция проверяет адрес послания, и, если он совпадает с адресом рабочей станции, она его принимает. Если же адрес не совпадает, сигнал уходит по линии дальше. Если одна из подключённых машин не работает, это не сказывается на работе сети в целом, однако если соединения любой из подключенных машин м нарушается из-за повреждения контакта в разъёме или обрыва кабеля, неисправности терминатора, то весь сегмент сети (участок кабеля между двумя терминаторами) теряет целостность, что приводит к нарушению функционирования всей сети.

Шинная топология

• Достоинства
• 1) Отказ любой из рабочих станций не влияет на работу всей сети.
• 2) Простота и гибкость соединений.
• 3) Недорогой кабель и разъемы.
• 4) Необходимо небольшое количество кабеля.
• 5) Прокладка кабеля не вызывает особых сложностей.

• Недостатки
• 1) Разрыв кабеля, или другие неполадки в соединении может исключить нормальную работу всей сети.
• 2) Ограниченная длина кабеля и количество рабочих станций.
• 3) Трудно обнаружить дефекты соединений.
• 4) Невысокая производительность.
• 5) При большом объеме передаваемых данных главный кабель может не справляться с потоком информации, что приводит к задержкам.

ТОПОЛОГИЯ «КОЛЬЦО»

Эта топология представляет собой последовательное соединение компьютеров, когда последний соединён с первым. Сигнал проходит по кольцу от компьютера к компьютеру в одном направлении. Каждый компьютер работает как повторитель, усиливая сигнал и передавая его дальше. Поскольку сигнал проходит через каждый компьютер, сбой одного из них приводит к нарушению работы всей сети.

ТОПОЛОГИЯ «КОЛЬЦО»

• Достоинства
• Преимущество этой топологии - в её простоте. Такую сеть очень просто реализовать, и она не требует серьёзных расходов на кабель. Сетевой шнур нужен лишь для прокладки от одного компьютера к другому, дополнительные затраты отсутствуют. Также в "кольце" можно добиться высокой скорости передачи данных, ведь для отправки пакета не нужно дожидаться отчёта о доставке.

• Недостатки
• При организации сети такого типа нужно помнить, что её надёжность оставляет желать лучшего. Причина этого в том, что работоспособность ее зависит от каждого компьютера, который в неё входит. То есть, если одна из рабочих станций ломается, то вся сеть прекращает функционировать. Топология "кольцо" также предполагает, что для подключения нового компьютера нужно полностью остановить работу сети, а это очень неудобно как для администратора, так и для пользователей.

ТОПОЛОГИЯ «ЗВЕЗДА»

Топология «Звезда» - схема соединения, при которой каждый компьютер подсоединяется к сети при помощи отдельного соединительного кабеля. Один конец кабеля соединяется с гнездом сетевого адаптера, другой подсоединяется к центральному устройству, называемому концентратором (hub).

Устанавливать сеть топологии «Звезда» легко и недорого. Число узлов, которые можно подключить к концентратору, определяется возможным количеством портов самого концентратора, однако имеются ограничения по числу узлов (максимум 1024). Рабочая группа, созданная по данной схеме может функционировать независимо или может быть связана с другими рабочими группами.

ТОПОЛОГИЯ «ЗВЕЗДА»

• Достоинства
• 1) Подключение новых рабочих станций не вызывает особых затруднений.
• 2) Возможность мониторинга сети и централизованного управления сетью
• 3) При использовании централизованного управления сетью локализация дефектов соединений максимально упрощается.
• 4)Хорошая расширяемость и модернизация.

• Недостатки
• 1) Отказ концентратора приводит к отключению от сети всех рабочих станций, подключенных к ней.
• 2) Достаточно высокая стоимость реализации, т.к. требуется большое количество кабеля.

Комбинированные топологии

• Звезда-шина
• Звезда-шина (star-bus) - это комбинация топологий «шина» и «звезда». Чаще всего это выглядит так: несколько сетей с топологией ``звезда'' объединяются при помощи магистральной линейной шины. В этом случае выход из строя одного компьютера не оказывает никакого влияния на сеть - остальные компьютеры по-прежнему взаимодействуют друг с другом. А выход из строя концентратора повлечет за собой остановку подключенных к нему компьютеров и концентраторов.

Комбинированные топологии

• Звезда-кольцо
• Звезда-кольцо (star-ring) кажется несколько похожей на звезду-шину. И в той, и в другой топологии компьютеры подключены к концентратору, который фактически и формирует кольцо или шину. Отличие в том, что концентраторы в звезде-шине соединены магистральной линейной шиной, а в звезде-кольце на основе главного концентратора они образуют звезду.

Смешанные топологии: преимущества и недостатки.

• Шина звезда образная топология комбинирует сеть типа звезда и шина связывая несколько концентратов, шинами магистрациями. Если один из ПК отказывает концентратор может выявить неисправный узел и изолировать отказавшую машину при отказе концентратора соединенные с ним ПК не смогут взаимодействовать с сетью. А шина разомкнется на два несвязанных друг друга символов.

• Звезда образная кольцевая топология (которую также называют кольцом соединения типа звезда) включает в себя сетевые кабели которые прокладываются на аналогична звезда образные сети, но в центральном концентраторе реализуется кольцо. И ее преимущество: с внутренним концентратором можно соединить внешний, тем самым можно расширив петлю внутреннего кольца.

Древовидные топологии

• Сеть с древовидной топологией строится по схеме строго двоичного дерева, где каждый узел более высокого уровня связан с двумя узлами следующего по порядку более низкого уровня. Узел, находящийся на более вы-соком уровне, называется родительским , а два подключенных к нему нижерасположенных узла – дочерними . В свою очередь, каждый дочерний узел выступает в качестве родительского для двух узлов следующего более низкого уровня. Каждый узел связан только с двумя дочерними и одним родительским.

Древовидная сеть характеризуется следующими параметрами: ; d = 3; I = N – 1; B = 1, где– высота дерева (количество уровней в древовидной сети). Топология двоичного дерева была использована в мульти-процессорной системе DADO из 1023 узлов, разработанной в Колумбийском университете.

При больших объемах пересылок между несмежными узлами древовидная топология недостаточно эффективна, поскольку сообщения должны проходить через один или несколько промежуточных звеньев. Очевидно, что на более высоких уровнях сети вероятность затора из-за недостаточно высокой пропуск-ной способности линий связи выше. Этот недостаток устраняется с помощью топологии, называемой « толстым » деревом .