Основные топологии ЛВС

Локально вычислительные сети

ЛВС представляют собой разновидность сетей, объединяющих группу ПК или связывающих их с более мощным компьютером, выполняющим роль сетевого сервера. Все ПК в локальной сети могут использовать специализированные приложения, хранящиеся на сетевом сервере, и работать с общими устройствами: принтерами, факсами и другой периферией. Каждый ПК в локальной сети называется рабочей станцией, или сетевым узлом, т.е. ЛВС – это совокупность серверов и рабочих станций.

Особое внимание следует обратить на один из типов серверов – файл-сервер, который хранит данные пользователей сети и обеспечивает им доступ к этим данным. Это ПК с большой ОЗУ, большим HDD, и дополнительными накопителями на магнитной ленте (стриммеры). Файл-сервер работает под управлением специальной ОС, которая обеспечивает одновременный доступ пользователей сети к расположенным на нем данным. Файл-сервер выполняет следующие функции: хранение данных, архивирование данных, передачу данных. Для многих задач одного файл-сервера бывает недостаточно, тогда в сеть могут включаться несколько серверов.

Назначение ЛВС – реализовывать НИТ в системах организационно-экономического управления. Широкое применение ЛВС получили при разработке коллективных проектов, сложных программных комплексов. В ВУЗах ЛВС позволяет повысить качество обучения и внедрить современное интеллектуальные технологии обучения.

Среда передачи является общим ресурсом для всех узлов сети. Чтобы получить возможность доступа к этому ресурсу из узла сети, необходимы специальные механизмы – методы доступа, обеспечивающие выполнение совокупности правил, по которым узлы сети получают доступ к ресурсу.

Существуют два метода доступа:

1. Детерминированный, который используется в сетях звездообразной и кольцевой топологии;

2. Недетерминированный – случайный метод доступа, при этом методе возможны одновременные попытки передачи со стороны нескольких узлов, используется при шинной топологии.

Топология ЛВС – это усредненная геометрическая схема соединений узлов сети.

Для ЛВС существуют 3 базовые сетевые топологии:

1. кольцевая;

2. шинная;

3. звездообразная

Любую компьютерную сеть можно рассматривать как совокупность узлов, а узел – это устройство, непосредственно подключенное к передающей среде сети.

Звездообразная топология – базируется на концепции центрального узла, к которому подключаются периферийные устройства. Каждый периферийный узел имеет свою отдельную линию связи с центральным узлом. Вся информация передается через центральный узел, который ретранслирует, переключает и маршрутизирует информационные потоки в сети.

Рис.1. Топология «Звезда»

Достоинства: самая быстродействующая из всех топологий ЛВС; значительно упрощает взаимодействие узлов ЛВС друг с другом, позволяет использовать более простые сетевые адаптеры.

Недостатки: работоспособность ЛВС целиком зависит от центрального узла.

Кольцевая топология предусматривает соединение узлов сети замкнутой кривой – кабелем передающей среды. Выход одного узла сети соединяется со входом другого. Информация передается по кольцу от узла к узлу.

Рис.2. Топология «Кольцо»

Достоинства: Кольцевая топология является идеальной для сетей, занимающих сравнительно небольшое пространство. В ней отсутствует центральный узел, что повышает надежность сети. Ретрансляция информации позволяет использовать в качестве передающей среды – любые типы кабелей.

Недостатки: последовательность обслуживания узлов снижает ее быстродействие, а выход из строя одного из узлов нарушает целостность узла и требует принятия специальных мер для сохранения передачи информации.

Шинная топология – одна из наиболее простых. Для передачи информации используется специальный кабель(коаксиальный). Данные от передающего узла распространяются по шине в обе стороны на все узлы, но принимает сообщение только то, кому оно адресовано.

Рис.3. Топология «Шина»

Достоинства: высокая надежность сети, сеть легко наращивать и конфигурировать, а также адаптировать к различным системам. Сеть шинной топологии устойчива к неисправностям отдельных узлов.

Недостатки: имеют малую протяженность и не позволяют использовать другие типы кабеля в пределах одной сети. В случае повреждения кабеля нарушается работа всей сети.

При создании сети в зависимости от задач, которые она должна будет выполнять, может быть реализована одна из трех базовых топологий: «звезда», «кольцо» и «шина» (табл.1).

Таблица 1. Основные характеристики сетей разной топологии

Характеристики	Топология
«Звезда»	«Кольцо»	«Шина»
1. Стоимость расширения	Незначительная	Средняя	Средняя
2. Присоединение абонентов	Пассивное	Активное	Пассивное
3. Защита от отказов	Незначительная	Незначительная	Высокая
4. Размеры системы	Любые	Любые	Ограничены
5.Защищенность от прослушивания	Хорошая	Хорошая	Незначительная
6. Стоимость подключения	Незначительная	Незначительная	Высокая
7.Поведение системы при высоких нагрузках	Хорошее	Удовлетворительное	Плохое
8. Возможность работы в реальном режиме работы	Очень хорошая	Хорошая	Плохая
9. Разводка кабеля	Хорошая	Удовлетворительная	Хорошая
10. Обслуживание	Очень хорошее	Среднее	Среднее

Вопросы для самоконтроля:

1. Раскройте основные понятия компьютерных сетей, элементы и структуры.

2. Как классифицируются компьютерные сети?

3. По архитектуре вычислительных сетей, какие существуют варианты ее организации?

4. Какие существуют механизмы, обеспечивающие выполнение совокупности правил, по которым узлы сети получают доступ к ресурсу.

5. Опишите три основные топологии сетей, достоинства, недостатки.

6. Перечислите основные характеристики сетей разной топологии.

Дата добавления: 2014-11-20