29. Сетевая архитектура. Физическая и логическая топология
(Олифер, Компьютерные сети)
Физическая топология определяется электрическими соединениями компьютеров, здесь ребра графа соотвествуют отрезкам кабеля, связывающим пары узлов.
Логическая топология – маршруты передачи данных между узлами сети, образуются путем соответсвующей настройки коммуникационного оборудования.
(по конспекту лекций)
Топология – конфигурация связей.
Под физической топологией понимается конфигурация физических связей между отдельными компонентами ЛВС.
Логическая топология – конфигурация информационных потоков между различными узлами сети.
Каждая физическая топология стремится поддержать ее логическую топологию.
Не всегда логическая и физическая топологии совпадают.
Виды топологий
Полносвязная топология.
Используется в многопроцессорных системах. Каждый узел соединен с другим напрямую (рис.1).
Рисунок 1
Достоинства:
простота установления связи между узлами.
Недостатки:
нет возможности расширения, т.к на каждом узле должен быть дополнительный свободный порт для связи.
Звезда (рис. 2).
Существует один мощный центральный узел, который имеет возможность к расширению, а вокруг него может располагаться любое число узлов, у которых существует только один порт.
Рисунок 2
Достоинства:
быстрота связи;
надежность обеспечивается центральным узлом; если не работает один из остальных узлов, то это не влияет на остальных;
логическая топология полностью определяется физической топологией.
Недостатки:
высокие требования к центральному узлу.
Кольцо
Для связи с сетью каждый из узлов должен иметь как минимум 2 порта, один – на вход, другой – на выход (рис. 3).
Рисунок 3
Достоинства:
большая территориальная протяженность, каждый узел является ретраслятором сигнала;
большая скорость педедачи, но также существуют большие задержки;
если сеть работоспособна, то сигнал всегда доходит до узла назначения.
Недостатки:
выход из строя одного узла ведет к нарушению работы всей сети, поэтому существует вторая связь в обратную сторону.
Общая шина.
Все узлы соединены на равных основаниях (рисунок 4). Самая распространенная топология, к ней относятся 80% сетей.
Рисунок 4
Достоинства:
простота,
дешевизна,
простота расширения.
Недостатки:
очень медленная связь.
Иерархическая топология.
Узлы соединены между собой в виде дерева (рис. 5). Каждый нижележащий узел зависит от вышележащего. Используется в задачах управленческой связи.
Рисунок 5
30 – Сети Ethernet. Сетевые карты
Сети Ethernet
(Олифер, Олифер. Компьютерные сети, стр. 292 + конспект)
Ethernet – самый распространенный на сегодняшний день стандарт локальных сетей. Общее количество сетей, работающих по протоколу Ethernet в настоящее время, оценивается в несколько миллионов.
Существует множество модификаций технологии Ethernet, различающихся в основном на физическом уровне.
В зависимости от типа физической среды Ethernet может быть:
Широкополосный коаксиальный кабель - 10BASE-5
Тонкий Ethernet – 10BASE-2.
Стандарт, описывающий способы передачи по витой паре – 10BASE-T.
Волоконно-оптический кабель – 10BASE-F.
В узком смысле Ethernet – это сетевой стандарт, основанный на экспериментальной сети Ethernet Nework, разработанной в 1957 году компанией Xerox.
Ethernet II (Ethernet DIX) – версия Ethernet для сети, построенной на основе коаксиального кабеля (DEC, Intel, Xerox - 1980). На его основе разработан стандарт IEEE 802.3, имеющий небольшие отличия.
Fast Ethernet (1995) – дополнительный раздел к стандарту 802.3 (802.3u).
Gigabit Ethernet (1998) – дополнительный раздел к стандарту 802.3 (802.3z).
Для передачи двоичной информации по кабелю для всех вариантов физического уровня технологии Ethernet, обеспечивающих пропускную способность 10 Мбит/с используется манчестерский код. В более скоростных версиях Ethernet применяются более эффективные в отношении полосы пропускания избыточные логические коды.
На уровне управления доступом к среде (MAC-уровень), Ethernet характеризуется методом CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection - множественный доступ с контролем несущей и обнаружением конфликтов).
Топология физической среды – общая шина.