Основные топологии

Тема 2.1.1 Топологии локальных сетей

Тема 2.1 Построение локальных сетей

Коммутация сообщений

Коммутация пакетов

Коммутация каналов

Подразумевает образование непрерывного, составного физического канала из последовательно соединённых отдельных канальных участков, предназначенных для передачи данных между узлами. Такой сети перед передачей данных всегда необходимо выполнить процедуру установления соединения.

Недостатком является невозможность применения пользовательской аппаратуры, работающей с разной скоростью.

Это техника коммутации абонентов, которая была специально разработана для эффективной передачи компьютерного трафика, т.к. коммутация каналов не давала нужной пропускной способности. При коммутации пакетов все передаваемые пользователем сообщения разбиваются на пакеты.

Сообщение – это логически завершенная порция данных. Они могут иметь переменную длину от нескольких байт до многих МБ.

Пакеты обычно тоже могут иметь переменную длину (от 46 до 1500 байт). Каждый пакет снабжается заголовком, в котором указывается адресная информация, необходимая для доставки пакета узлу назначения, а также номер пакета, который будет использоваться узлом назначения для сборки сообщения.

Пакеты передаются в сети как независимые информационные блоки (рис.9).

Коммутаторы сети принимают пакеты от конечных узлов и передает и друг другу до узла назначения.

Характеризуется передачей единого блока данных между транзитными компьютерами сети с временной буферизацией этого блока на диске каждого компьютера. Сообщение имеет произвольную длину, которую содержание информации составляющей сообщение (рис.9).

РАЗДЕЛ 2 ОСНОВНЫЕ ПРИНЦИПЫ ОРГАНИЗАЦИИ КОМПЬЮТЕРНЫХ СЕТЕЙ

План:

1) Основные топологии;

2) Сложные топологии;

3) Функциональные области локальных сетей.

К локальным сетям относят сети компьютеров, сосредоточенные на небольших территориях. Т.е. это коммуникационная система, принадлежащая одной организации. Существует три основные физические топологии:

· Шинная. Она соответствует соединению всех сетевых узлов в одноранговую сеть с помощью единственного открытого кабеля (шины), кроме которой для объединения устройств не используются никакие дополнительные внешние устройства (рис.10).

Рисунок 10 - Шинная топология

Все подключенные устройства прослушивают трафик шины и принимают только те пакеты, которые адресованы им.

Недостатки такой топологии:

- ограниченные функциональные возможности;

- недостаточное расстояние передачи данных;

- расширяемость ограниченная (из-за возможности перегрузки канала);

- ограничение применения (домашние или локальные сети малой емкости.

· Кольцевая топология. Данные в таких сетях передаются по кольцу от одного компьютера к другому в одном направлении (рис. 11). Если компьютер распознает данные как свои, то он копирует их себе во внутренний буфер. В случае выхода из строя или отключения какого-либо устройства между остальными устройствами канал связи прерывается. Возможно применение дополнительных мер по предотвращению таких ситуаций, но это ведет к дополнительным затратам. Но с другой стороны кольцо представляет собой очень удобную конфигурацию для организации обратной связи. Данные сделав полный оборот возвращаются к узлу-источнику, при этом этот узел может контролировать процесс доставки данных адресату, что часто используется для тестирования связанности сети и поиска узла работающего некорректно.

Рисунок 11 - Кольцевая топология

· Звездообразная. В этом случае каждый компьютер подключается отдельным кабелем к общему устройству – концентратору, который находится в центре сети, и который направляет передаваемую компьютером информацию остальным или одному компьютеру сети (рис.12)

Рисунок 12 -Топология «звезда»

Достоинства и недостатки:

+ большая надежность, т.к. вывести из строя всю сеть может только неисправность концентратора. Выход из строя кабеля относится только к тому компьютеру, которому он присоединен. Концентратор может иметь роль интеллектуального фильтра информации, поступающей от узлов в сеть и при необходимости блокировать запрещенные администратором передачи.

- высокая стоимость сетевого оборудования из-за необходимости применения концентратора.

- ограниченная возможность по наращиванию количества узлов сети, ограничивающиеся количеством портов одного концентратора.

Шинная и кольцевая топологии устаревают, а звездообразная – широко используются в современных сетях и она сформировала базис для создания более новой топологии:

· Коммутируемая топология. В этом случае центром сети является коммутатор (многопортовое устройство канального уровня). Коммутатор изучает адреса и накапливает денные о них во внутренней таблице. Между автором данных и предполагаемым получателем коммутатор создает временное соединение, по которому и передаются данные. Каждому порту и подключенному к нему устройству выделена собственная полоса пропускания (рис.13).

Рисунок 13 - Коммутируемая топология

Дата добавления: 2014-01-07