6. Структуризация сетей. Физическая структуризация сети.

При построении больших сетей, однородная структура связи (использующая типовые топологии, такие как общая шина, кольцо, звезда и полносвязная сеть) превращается из преимущества в недостаток из-за следующих ограничений:

1) на длину связи между узлами; 2) на количество узлов в сети; 3) на интенсивность трафика, который генерируют узлы сети.

Для снятия этих ограничений используются особые методы структуризации сети и специальное структурообразующее оборудование – коммуникационное, т.е. оборудование, с помощью которого отдельные сегменты сети взаимодействуют между собой.

Различают два типа топологии сетей.

1) Топология физических связей (физическая структуризация сети). В этом случае конфигурация физических связей определяется электрическими соединениями компьютеров, т.е. рёбрами графа являются отрезки кабеля, связывающие пары узлов.

2) Топология логических связей (логическая структура сети). Здесь в качестве логических связей выступают маршруты передачи данных между узлами сети, которые образуются путём соответствующей настройки коммуникационного оборудования.

Физическая структуризация сети. Для физической структуризации сети используются коммуникационные устройства:

1) повторитель; 2) хаб.

Повторитель передаёт сигналы, приходящие из одного сегмента сети, в другие её сегменты. Повторитель позволяет преодолеть ограничения на длину линий связи за счёт улучшения качества передаваемого сигнала. Добавление в сеть концентратора всегда изменяет физическую топологию сети, но при этом оставляет без изменений её логическую топологию.

Во многих случаях физическая и логическая топологии сети совпадают. Однако бывают случаи, когда они не совпадают.

Физическая структуризация сети с помощью концентраторов полезна не только для увеличения расстояния между узлами сети, но и для повышения её надёжности. Например, концентратор отключает свой порт, если обнаруживает, что присоединённый к нему узел слишком долго монопольно занимает сеть.

7. Структуризация сетей. Логическая структуризация сети.

При построении больших сетей, однородная структура связи (использующая типовые топологии, такие как общая шина, кольцо, звезда и полносвязная сеть) превращается из преимущества в недостаток из-за следующих ограничений:

1) на длину связи между узлами; 2) на количество узлов в сети; 3) на интенсивность трафика, который генерируют узлы сети.

Для снятия этих ограничений используются особые методы структуризации сети и специальное структурообразующее оборудование – коммуникационное, т.е. оборудование, с помощью которого отдельные сегменты сети взаимодействуют между собой.

Различают два типа топологии сетей.

1) Топология физических связей (физическая структуризация сети). В этом случае конфигурация физических связей определяется электрическими соединениями компьютеров, т.е. рёбрами графа являются отрезки кабеля, связывающие пары узлов.

2) Топология логических связей (логическая структура сети). Здесь в качестве логических связей выступают маршруты передачи данных между узлами сети, которые образуются путём соответствующей настройки коммуникационного оборудования.

Логическая структуризация сети. В сетях большого и среднего размера без логической структуры сети обойтись невозможно. Наиболее важной проблемой, не решаемой путём физической структуризации, остаётся проблема перераспределения передаваемого трафика между различными физическими сегментами сети.

В большой сети естественным образом возникает неоднородность информационных потоков: сеть состоит из множества подсетей. В одних случаях наиболее интенсивный обмен данными наблюдается между компьютерами, принадлежащими одной подсети, и только небольшая часть обращений происходит к ресурсам других подсетей. На других предприятиях наблюдается обратная ситуация: интенсивность внешних обращений выше интенсивности обмена между соседними машинами. Но независимо от того, как распределён внешний и внутренний трафик, для повышения эффективности работы сети необходимо учитывать неоднородность информационных потоков.

На данном рисунке физическая и логическая структуризация совпадают. Такая ситуация возникает из-за того, что логическая структура сети осталась однородной. Она никак не учитывает возможность локальной обработки трафика внутри отдела и предоставляет всем парам компьютеров равные возможности по обмену информацией.

Такая же ситуация может произойти в сети, построенной по принципу общей шины.

Для решения проблемы придётся отказаться от идеи единой однородной разделяемой среды. Кадры, которые передаются внутри подсети, не должны выходить за пределы этой части сети.

В сеть каждого из отделов должны попадать только те кадры, которые адресованы узлам этой сети. При такой организации работы производительность сети существенно повышается, так как компьютеры разных отделов не будут зависеть друг от друга.

Распределение трафика, предназначенного для компьютеров некоторого сегмента сети, только в пределах этого сегмента, называется локализацией трафика. Поэтому логическая структуризация сети – это процесс разбиения сети на сегменты с локализованным трафиком.

Для логической структуризации сети используются коммуникационные устройства: мосты, коммутаторы, маршрутизаторы и шлюзы.