Топология «звезда».

«Звезда» - это топология с выделенным центром, к которому подключаются все остальные абоненты сети. Весь обмен информацией идет только через центральный компьютер и его сетевое оборудование сложнее, чем оборудование периферийных абонентов. Никакие конфликты в сети с топологией «звезда» в принципе невозможны, так как управление полностью централизовано. Ясно, что выход из строя периферийного компьютера никак не отразится на функционировании оставшейся части сети, зато любой отказ центрального компьютера делает сеть полностью неработоспособной. В данной топологии на каждой линии связи находятся только два абонента: центральный и один из периферийных. Обычно, для их соединения используется две линии связи, каждая из которых передает информацию только в одном направлении. Таким образом, на каждой линии связи имеется один приемник и один передатчик.

Звезда, показанная на рис. 9.1, носит название пассивной звезды, где в центре помещается не компьютер, а концентратор (hub), выполняющий ту же функцию, что и репитер. Фактически здесь мы имеем дело с шинной топологией, так как информация от каждого компьютера одновременно передается ко всем остальным компьютерам, а центрального абонента не существует. В последнее время пассивная звезда все больше вытесняет истинную шину.

Рис. 9.1. Топология пассивная «звезда»

Для локальных сетей в качестве кабельных сред передачи данных используются коаксиальный кабель, витая пара или оптоволоконный кабель. При этом кроме повторителей и концентраторов может использоваться следующее сетевое оборудование:

• мосты (bridge) – для объединения локальных сетей и изоляции внутреннего трафика подсетей;

• коммутаторы (switch) – для высокоскоростного одновременного соединения нескольких пар абонентов;

• маршрутизаторы (router) – для управления путями передачи данных в сегментированных сетях.

Ethernet – самая распространенная технология используемая при создании локальных сетей. Технологии Ethernet, Fast Ethernet, Gigabit Ethernet обеспечивают скорость передачи данных соответственно 10, 100 и 1000 Мбит/с. Все технологии используют один метод доступа – CSMA/CD (Carrier Sense Multiply Access with Collision Detection), одинаковые форматы кадров, работают в полу- и полнодуплексном режимах. Метод предназначен для среды, разделяемой всеми абонентами сети.

Для реализации беспроводных сред передачи данных Wi-Fi (Wireless Fidelity) используется стандарт RadioEthernet IEEE 802.11, при котором абоненты также имеют равноправный доступ к общему каналу передач. Подобно проводному Ethernet, стандарт определяет протокол использования единой среды передачи CSMA/CD. Вероятность коллизий беспроводных узлов минимизируется путем предварительной посылки короткого сообщения, называемого ready to send (RTS), оно информирует другие узлы о продолжительности предстоящей передачи и адресате. Это позволяет другим узлам задержать передачу на время, равное объявленной длительности сообщения. Приемная станция должна ответить на RTS посылкой clear to send (CTS). Это позволяет передающему узлу узнать, свободна ли среда и готов ли приемный узел к приему. После получения пакета данных приемный узел должен передать подтверждение (ACK) факта безошибочного приема. Если ACK не получено, попытка передачи пакета данных будет повторена.

Особенности глобальных сетей.

На рис. 9.2 изображена структура глобальной сети, включающей в свой состав маршрутизаторы и линии связи, а также объединяющая отдельные узлы, локальные и муниципальные сети. Фактически, глобальная сеть образована оборудованием, которое на рис. 9.2 выделено в подсеть.

Хост

Маршрутизатор

Подсеть

Локальная сеть

Линии связи ( каналы, магистрали )

GAN

Рис. 9.2. Структура глобальной сети

Отдельные компьютеры (узлы GAN) принято называть хостами. Задачей подсети является передача сообщений от хоста к хосту. Большинство глобальных сетей содержит большое количество линий связи, соединяющих между собой маршрутизаторы. Сообщения разбиваются на отдельные части – пакеты (или дейтаграммы), которые пересылаются по адресу получателя. Когда пакет пересылается через несколько промежуточных маршрутизаторов, он получается каждым промежуточным маршрутизатором и хранится на нем, пока требуемая линия связи не освободится. Подсеть, работающая так, называется подсетью с промежуточным хранением (store-and-forward) или подсетью с коммутацией пакетов (packet-switched). Продвижением потока пакетов занимаются маршрутизаторы и каждый «сам» решает куда направить очередной пакет. Используемый метод принятия такого решения называется алгоритмом маршрутизации. Существует большое число алгоритмов маршрутизации.

Не все глобальные сети используют коммутацию пакетов. Можно соединять маршрутизаторы глобальной сети с использованием радиосвязи, в частности через спутники.