2. Архтектура сети

2.1Топология локальных вычислительных сетей. Достоинства и недостатки

Под топологией сети понимается конфигурация графа, вершинам которого соответствуют конечные узлы сети (компьютеры) и коммуникационное оборудование (маршрутизаторы), а ребрам - электрические и информационные связи между ними.

От выбора топологии связей зависят многие характеристики сети. Например, наличие между узлами нескольких путей повышает надежность сети и делает возможной балансировку загрузки отдельных каналов. Простота присоединения новых узлов, свойственная некоторым топологиям, делает сеть легко расширяемой. Экономические соображения часто приводят к выбору топологий, для которых характерна минимальная суммарная длина линий связи.

Полносвязная топология (Рис. 1) соответствует сети, в которой каждый компьютер непосредственно связан со всеми остальными. Это вариант громоздкий и неэффективный. Для связи N узлов требуется N(N-1)/2 физических дуплексных линий связи. Чаще этот вид топологии используется в многомашинных комплексах или в сетях, объединяющих небольшое количество компьютеров.

Все другие варианты основаны на неполносвязных топологиях, когда для обмена данными между двумя компьютерами может потребоваться промежуточная передача данных через другие узлы сети.

Ячеистая топология (mesh) получается из полносвязной путем удаления некоторых возможных связей. Ячеистая топология допускает соединение большого количества компьютеров и характерна для крупных сетей (Рис.2).

В сетях с кольцевой конфигурацией (Рис. 3) данные передаются по кольцу от одного компьютера к другому. Достоинства: обладает свойством резервирования связей, удобная организация обратной связи. Но нужны специальные меры, чтобы не прерывался канал связи между станциями "кольца".

Рис. 3 Кольцевая топология

Топология "звезда" (Рис. 4) – каждый компьютер с помощью отдельного кабеля подключается к общему центральному устройству – концентратору. Функция концентратора: направление информации одному или всем компьютерам сети. Устойчивая. Недостатки: высокая стоимость сетевого оборудования, возможности наращивания количества узлов в сети ограничиваются количеством портов концентратора.

Сеть с использованием нескольких концентраторов, иерархически соединенных между собой связями типа "звезда" (Рис. 5) – деревом. Дерево является самым распространенным типом топологии связей, как в локальных, так и в глобальных сетях.

Частным случаем «звезды» является "общая шина" (Рис. 6). В роли центрального элемента выступает пассивный кабель, к которому по схеме "монтажного ИЛИ" подключается несколько компьютеров. Информация распространяется по кабелю и доступна одновременно всем присоединенным к нему компьютерам.

+ низкая стоимость, простота реализации

+ простота наращивания

• недостаточная надежность

• невысокая производительность.

Популярна для локальных сетей.

Для крупных сетей характерно наличие произвольных связей между компьютерами. В таких сетях можно выделить отдельные произвольно связанные фрагменты (подсети), имеющие типовую топологию, поэтому их называют сетями со смешанной топологией (Рис. 7).

Топологии: звезда(ArcNet), кольцо(Telnet), общая шина(Ethernet).