Базовые топологии сетей

Термин топология сетей характеризует физическое располо­жение компьютеров, узлов коммутации и каналов связи в сети.

Все сети строятся на основе трех базовых топологий [1]:

• звезда (star),

• кольцо (ring),

• шина (bus).

Топология звезда характерна тем, что в ней все узлы соедине­ны с одним центральным узлом (рис. 1.1).

Рис.1. 1. Звездообразная топология сети

Подобная структура экономична и удобна в отношении организации управления взаимодействия компьютеров (абонен­тов). Звездообразную сеть легко расширить, поскольку для до­бавления нового компьютера нужен только один новый канал связи. Существенным недостатком звездообразной топологии является низкая надежность: при отказе центрального узла вы­ходит из строя вся сеть.

В топологии кольцо компьютеры подключаются к повторите­лям (репитерам) сигналов, связанных в однонаправленное коль­цо (рис.1.2).

Рис.1.2. Кольцевая топология сети

По методу доступа к каналу связи (среде передачи данных) различают два основных типа кольцевых сетей: маркерное и так­тированное кольца.

В маркерных кольцевых сетях по кольцу передается специаль­ный управляющий маркер (метка), разрешающий передачу сооб­щений из компьютера, который им «владеет». Если компьютер получил маркер и у него есть сообщение для передачи, то он «зах­ватывает» маркер и передает сообщение в кольцо. Данные про­ходят через все повторители, пока не окажутся на том повтори­теле, к которому подключен компьютер с адресом, указанным в Данных. Получив подтверждение, передающий компьютер созда­ет новый маркер и возвращает его в сеть. При отсутствии у ком­пьютера сообщения для передачи он пропускает движущийся по кольцу маркер.

В тактированном кольце по сети непрерывно вращается зам­кнутая последовательность тактов - специально закодированных Интервалов фиксированной длины. В каждом такте имеется бит-указатель занятости. Свободные такты могут заполняться пере­даваемыми сообщениями по мере необходимости либо за каж­дым узлом могут закрепляться определенные такты.

Достоинством кольцевых сетей считаются равенство компью­теров по доступу к сети и высокая расширяемость. К недостат­кам можно отнести выход из строя всей сети при выходе из строя одного повторителя и остановку работы сети при изменении ее конфигурации.

В топологии шина все компьютеры подключены к единому каналу связи с помощью трансиверов (приемо-передатчиков) (рис. 1.3).

Рис. 1.3. Шинная топология сети

Канал оканчивается с двух сторон пассивными терминатора­ми, поглощающими передаваемые сигналы. Данные от передаю­щего компьютера направляются всем компьютерам сети, однако воспринимаются только тем компьютером, адрес которого ука­зан в передаваемом сообщении. Причем в каждый момент толь­ко один компьютер может вести передачу.

Шина - пассивная топология. Это означает, что компьютеры только «слушают» передаваемые по сети данные, но не переме­щают их от отправителя к получателю. Поэтому если один ком­пьютер выйдет из строя, это не скажется на работе остальных, что является достоинством шинной топологии.

В активных, топологиях компьютеры регенерируют сигналы и передают их по сети (как повторители компьютеров в кольце­вой топологии). Другие достоинства «шины» - высокая расши­ряемость и экономичность в организации каналов связи.

К недостаткам шинной организации сети относится уменьшение пропускной способности сети при значительных трафиках (тра­фик – это объем передаваемых данных).

В настоящее время часто используются топологии, комбини­рующие базовые: звезда - шина, звезда - кольцо.

Топология «звезда - шина» чаще всего выглядит как объеди­нение с помощью магистральной «шины» нескольких звездооб­разных сетей (рис.1.4).

При топологии «звезда - кольцо» несколько звездообразных сетей соединяются своими центральными узлами коммутации в кольцо (рис.1.5).

Дата добавления: 2014-01-11