Топология физических связей

При объединении в сеть большого числа компьютеров необходимо выбрать способ организации физических связей, то есть топологию.

Под топологией вычислительной сети понимается конфигурация графа, вершинами которого соответствуют компьютерные сети, иногда концентраторы, а ребрами - физические связи между ними.

Компьютеры, подключенные к сети называют станциями или узлами сети.

Конфигурация физических связей определяется электрическими соединениями компьютеров между собой.

Логические связи представляют собой маршруты передачи данных между узлами сети и образуются путем соответствующей настройки коммутационного оборудования.

рис.№66 Типовые топологии сетей

Полносвязанная топология (рис. а.) соответствует сети, в которой каждый компьютер сети связан со всеми остальными.

Недостатки: каждый компьютер должен иметь большое количество коммутационных портов. Для каждой пары компьютеров должна быть выделена отдельная линия связи. Используется в глобальных сетях.

Ячеистая топология (рис. б.) получается из полносвязной топологии путем удаления некоторых связей. Связываются только те компьютеры между которыми происходит интенсивный обмен данными. Используется в глобальных сетях.

В топологии общая шина (рис. в.) все компьютеры подключаются к одному коаксиальному кабелю по схеме «монтажного ИЛИ».

Передаваемая информация может распространяться в обе стороны.

Достоинства: снижается стоимость проводки, унифицируется подключение различных модулей, обеспечиваются почти мгновенное обращение по всем станциям сети.

Недостатки: 1) низкая надежность сети – любой дефект кабеля или какого-нибудь из многочисленных разъемов парализуют всю сеть; 2) невысокая производительность, так как в каждый момент времени только один компьютер может передавать данные в сеть.

В топологии звезда (рис.г.) каждый компьютер подключается отдельным кабелем к общему устройству, называемому концентратором, который находится в центре сети. Концентратор направляет передаваемую компьютером информацию одному или всем остальным компьютерам сети.

Достоинства: обрыв кабеля отключает только один компьютер; концентратор может осуществлять фильтрацию информации, поступающей из узлов в сеть.

Недостаток: более высокая стоимость из-за необходимости приобретения концентратора; возможности по наращиванию количества узлов в сети ограничивается количеством портов концентратора.

Топология иерархическая звезда (рис.д.) является самым распространенным типом топологии связей как в локальных так и в глобальных сетях.

В сетях с кольцевой конфигурацией (рис. е.) данные передаются по кольцу от одного компьютера к другому, как правило в одном направлении. Если компьютер распознает данные как «свои», то он копирует их себе во внутренний буфер.

В случае выхода из строя или отключения какой-либо станции необходимо принимать меры, чтобы канал связи не прервался между остальными станциями.

Достоинства: данные, сделав полный оборот по кольцу возвращаются к узлу-источнику. Узел может контролировать процесс доставки данных адресату.