Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
Лекція 2.3. Топології мереж.
Порядок розташування і підключення комп'ютерів і інших елементів в мережі
називають мережною топологією. Топологію можна порівняти з картою мережі, на якій відображені робочі станції, сервери та інше мережне обладнання. Обрана
топологія впливає на загальні можливості мережі, протоколи та мережне обладнання,
які будуть застосовуватися, а також на можливість подальшого розширення мережі.
Фізична топологія - це опис того, яким чином будуть поєднані фізичні елементи мережі. Логічна топологія визначає маршрути проходження пакетів даних усередині мережі.
Виділяють п'ять видів топологій мережі:
• загальна шина;
• зірка;
• кільце;
• комірчаста;
• змішана.
1. Загальна шина.
У цьому випадку всі комп'ютери підключаються до одного кабелю, який називається шиною даних. При цьому пакет буде прийматися всіма комп'ютерами, які підключені до даного сегменту мережі.
Швидкодія мережі багато в чому визначається кількістю підключених до загальної шини комп'ютерів. Чим більше таких комп'ютерів, тим повільніше працює мережа.
Крім того, подібна топологія може стати причиною різноманітних колізій, які виникають, коли кілька комп'ютерів одночасно намагаються передати інформацію в мережу. Імовірність появи колізії зростає зі збільшенням кількості підключених до шини комп'ютерів. Схема даної топології зображена на рис. 2.1.
На малюнку також зображено термінатори. Такі пристрої встановлюються на кінцях мережі та обмежують поширення сигналу, замикаючи сегмент мережі. Якщо десь станеться обрив кабелю або хоча б на одному кінці мережі не буде встановлений термінатор, сигнал почне відбиватися від місця обриву і відповідного кінця мережі, що призведе до порушення зв'язку.
Переваги використання мереж з топологією «загальна шина» наступні:
• значна економія кабелю;
• простота створення і управління.
Основні недоліки:
• ймовірність появи колізій при збільшенні кількості комп'ютерів в мережі;
• обрив кабелю призведе до відключення багатьох комп'ютерів;
• низький рівень захисту переданої інформації. Будь-який комп'ютер може
отримати дані, які передаються по мережі.
2. Зірка.
При використанні зіркоподібної топології кожний кабельний сегмент, від будь-якого комп'ютера мережі, буде підключатися до центрального комутатора або концентратора. Всі пакети будуть транспортуватися від одного комп'ютера до іншого через цей пристрій. Допускається використання як активних, так і пасивних концентраторів. У випадку розриву з'єднання між комп’ютером і концентратором інша мережа продовжує працювати. Якщо ж концентратор вийде з ладу, то мережа працювати перестане. За допомогою зіркоподібною структури можна підключати один до одного навіть локальні мережі. Мережа з такою топологією зображена на рис. 2.2.
Використання даної топології зручно при пошуку пошкоджених елементів: кабелю, мережних адаптерів або роз'ємів. «Зірка» набагато зручніше «загальної шини» і в разі додавання нових пристроїв. Слід врахувати і те, що мережі зі швидкістю передачі 100 і 1000 Мбіт / с побудовані по топології «зірка».
Переваги «зірки»:
• простота створення і управління;
• високий рівень надійності мережі;
• висока захищеність інформації, яка передається всередині мережі (якщо у центрі зірки розташований комутатор).
Основний недолік - поломка концентратора призводить до припинення роботи всієї мережі.
3. Кільцева топологія.
У разі використання кільцевої топології всі комп'ютери мережі підключаються до єдиного кільцевого кабелю. Пакети проходять по кільцю в одному напрямку через всі мережні плати підключених до мережі комп'ютерів. Кожний комп'ютер буде підсилювати сигнал і відправляти його далі по кільцю. Мережа з такою топологією зображена на рис. 2.3.
У представленій топології передача пакетів по кільцю організована маркерним методом. Маркер являє собою певну послідовність двійкових розрядів, що містять керуючі дані. Якщо мережний пристрій має маркер, то в нього з'являється право на відправлення інформації в мережу. Всередині кільця може передаватися всього один маркер. Комп'ютер, який збирається транспортувати дані, забирає маркер з мережі і відправляє запитану інформацію по кільцю. Кожний наступний комп’ютер буде передавати дані далі, поки цей пакет не дійде до адресата.
Після отримання, адресат поверне підтвердження про отримання комп'ютеру-відправнику, а останній створить новий маркер і поверне його в мережу.
Переваги даної топології наступні:
• ефективніше, ніж у випадку із загальною шиною, обслуговуються великі обсяги
даних;
• кожен комп'ютер є повторювачем: він підсилює сигнал перед відправкою наступному ПК, що дозволяє значно збільшити розмір мережі;
• можливість задати різні пріоритети доступу до мережі; при цьому комп’ютер, що має більший пріоритет, зможе довше затримувати маркер і передавати більше інформації.
Недоліки:
• обрив мережевого кабелю призводить до непрацездатності всієї мережі;
• довільний комп'ютер може отримати дані, які передаються по мережі.
4. Комірчаста топологія.
Дана топологія передбачає підключення кожного комп'ютера через окремий кабель до всіх інших комп'ютерів, що знаходяться в мережі. Застосування цього методу дозволяє використовувати додаткові шляхи транспортування даних. У разі обриву якогось кабелю потік даних піде іншим шляхом, а мережа зможе нормально функціонувати далі. Така топологія характерна для глобальних мереж і об'єднання декількох віддалених мереж із застосуванням оптоволоконних, виділених або супутникових каналів зв'язку.
Для локальних мереж дана топологія не використовується, так як вимагає присутності одночасно, але декількох мережних інтерфейсів на одній машині і великих обсягів кабелю. Схема даної топології зображена на рис. 2.4.
Переваги комірчастої топології:
• ефективна робота з великими потоками даних;
• високий рівень стабільності мережі через використання додаткових каналів зв'язку;
• високий рівень безпеки; потік інформації йде від комп'ютера-відправника до одержувача безпосередньо, що теоретично виключає перехоплення даних.
Недоліки:
• потреба в наявності декількох мережних інтерфейсів на комп'ютерах, які входять у мережу;
• велика вартість організації мережі.
5. Змішана топологія.
Змішана топологія з'єднує в собі дві або більше топологій, утворюючи тим самим завершену мережну структуру. На даний момент така мережа є самою поширеною; найбільш часто об'єднують зіркоподібну і шинну топологію.
При використанні топології «зірка-шина» кілька мереж, що мають зіркоподібну
топологію, підключені до однієї шині (рис. 2.5).
У даній топології збій на одному з комп'ютерів зовсім не відіб'ється на роботі мережі в цілому. Якщо ж відбудеться помилка центрального компонента (концентратора), до якого підключаються комп'ютери «зірки», то всі вони не зможуть більше підтримувати зв'язок.
У топології «зірка-кільце» комп'ютери підключаються до центрального компоненту, як у зіркоподібній мережі. При цьому самі компоненти об'єднані мережею з кільцевою топологією (рис. 2.6).
Так само, як і в попередньому випадку, збій одного з комп'ютерів мережі не
відіб'ється на її роботі. Враховуючи використання методики передачі вільного
маркера, всі комп'ютери мережі мають рівні можливості з передачі інформації, що приводить до збільшення потоку даних всередині мережі.