ные сети или гомогенные (состоящие из программно-совместимых компьютеров) и неоднородные или гетерогенные (если компьютеры, входящие в сеть, программно несовместимы) [16].

6.3. Топологии сетей

Топология сети – это схема соединения оборудования, входящего в состав сети. Термин «топология» обычно применяется к локальным сетям. В случае региональных и глобальных сетей говорят об иерархии сетей.

6.3.1 Топологии локальных сетей

Выделяют три основных топологии компьютерных сетей: шина; звезда; кольцо. Все остальные топологии образованы комбинированием указанных схем. Топология сети обусловлена только последовательностью соединения узлов сети на физическом уровне.

Шина (bus) – наиболее простая в реализации топология (рис. 6.2). Все компьютеры соединены между собой общим кабелем, на концах которого установлены специальные устройства – терминаторы, предназначенные для поглощения остаточных сигналов. Одна из машин служит в качестве системного обслуживающего устройства, обеспечивающего централизованный доступ к общим файлам и базам данных, печатающим устройствам и другим вычислительным ресурсам.

Рис. 6.2 Топология «Шина»

Поскольку при шинной топологии весь сетевой кабель является об-

257

щим для компьютеров, то в каждый момент времени только один компьютер может вести передачу данных. Таким образом, производительность сети с топологией «шина» снижается при увеличении числа подключенных компьютеров.

Другим недостатком шины является то, что при разрыве общего кабеля перестает функционировать вся сеть. Это происходит из-за того, что в месте случайного разрыва кабеля нет терминаторов, и поэтому перестают работать оба сегмента сети.

Выход из строя одного или нескольких компьютеров, подключенных к сети с шинной топологией, не приводит к прекращению работы сети.

Сети с такой топологией обычно реализуются на коаксиальном кабеле с непосредственным подключением узлов сети к магистральной шине. Теоретическая пропускная способность сетей, собранных по такой топологии – до 10 Мбит/с. Реальная же скорость передачи данных зависит от множества факторов и обычно находится в пределах от 600 Кбит/с до 5 Мбит/с.

Сети данного типа на этапе начального развития локальных сетей приобрели большую популярность благодаря низкой стоимости, высокой гибкости, приемлемой скорости передачи данных, легкости расширения сети. Однако по мере снижения стоимости сетевого оборудования, развития программного обеспечения они уступили свое место более жизнестойкой и скоростной топологии типа «звезда» (рис. 6.3).

Рис. 6.3 Топология «Звезда»

При топологии «звезда» (star) все компьютеры подключаются к центральному узлу сети. Обычно этим узлом является специальное устройство

– сетевой концентратор, он же хаб (hub), обеспечивающий передачу сигна-

258

лов между компьютерами сети. Узлы сети подключаются к концентратору в специальные разъемы, называемые портами. Сетевые концентраторы могут быть соединены между собой, увеличивая тем самым протяженность и разветвленность общей сети.

Сети с топологией «звезда» более надежны и производительны, чем сети с шинной топологией. В качестве соединительного кабеля применяется кабель типа «витая пара». Теоретическая пропускная способность сетей с такой топологией – до 100 Мбит/с (реальная 20-70 Мбит/с).

Надежность сетей с данной топологии обеспечивается тем, что при разрыве любого сегмента кабеля лишается доступа к сети только компьютер, подключенный к этому сегменту. Работа всей сети нарушается лишь при выходе из строя центрального узла. Создание сети с топологией «звезда» требует бо′льших затрат на оборудование, чем сети с топологией «шина» из-за затрат на центральный узел и большего расхода сетевого кабеля.

В сети с топологией «кольцо» (ring) сигналы передаются по кабелю в одном направлении и воспроизводятся каждым компьютером (рис. 6.4). В отличие от топологии «шина», каждый компьютер выступает в роли усилителя – активного участника передачи сигнала, поэтому не только разрыв любого сегмента кабеля, но и выключение одного из компьютеров приводит к прекращению работы сети. Подобная топология сетей является наименее жизнеспособной и практически не используется в практике.

Рис. 6.4. Топология «Кольцо»

259