Топология локальных сетей

Под топологией локальных сетей обычно понимают физическое расположение компьютеров в сети друг относительно друга и способ соединения их линиями связи.

Понятие топологии относится, прежде всего, к локальным сетям, в которых проследить структуру связи не представляется сложным. В глобальных сетях структура связи обычно скрыта от пользователя и, вообще говоря, не очень важна, т.к. каждый сеанс связи может производиться по своему собственному пути.

Топология определяет:

• Требования к оборудованию;

• Тип используемого кабеля;

• Допустимые или наиболее подходящие методы управления обменом;

• Надежность работы;

• Возможность расширения сети.

Существует три возможных базовых топологии:

• Шина (все компьютеры подключаются параллельно к одной линии связи, и информация от одного компьютера передается одновременно всем остальным компьютерам сети);

• Звезда (все периферийные компьютеры присоединяются к одному центральному, причем, каждый из них использует свою отдельную линию связи);

• Кольцо (каждый компьютер передает информацию только одному компьютеру следующему за ним по цепочке, а получает информацию только от предыдущего, причем, эта цепочка замкнута в кольцо);

На практике используют также и комбинации базовых топологий, но в тоже время большинство сетей, ориентированы именно на базовые топологии.

Топология «Шина»

Топология шины, называемая также общей шиной, своей структурой предполагает идентичность сетевого оборудования и равноправия всех абонентов сети. При таком соединении абоненты могут передавать информацию только по очереди, т.к. линия связи только одна, в противном случае передаваемая информация будет искажаться в результате наложения, называемого конфликтом или коллизией. Таким образом, в общей шине реализуется режим полудуплексного обмена информации.

В шинной топологии отсутствует центральный абонент, через которого передается вся информация, что увеличивает надежность сети. Добавление новых абонентов в шину реализуется довольно просто и, как правило, возможно, без прекращения работы сети. В большинстве случаев шинная топология требует минимального, по сравнению с другими топологиями, количества соединительных кабелей. Разрешение возможных конфликтов в сетях с шинной топологией ложиться на сетевое оборудование каждого отдельного абонента, поэтому сетевое оборудование абонентов в сети с шинной топологией получается сложнее, чем при других топологиях. Отказы отдельных компьютеров в сети с шинной топологией не сказываются на работе всей сети, т.к. остальные абоненты могут продолжать нормальный обмен информации. В тоже время обрыв кабеля полностью выводит сеть из строя, т.к. из-за особенностей распространения сигналов по линиям связи необходимо предусматривать применение на концах канала связи специальных согласующих устройств, называемых терминаторами. Без терминаторов сигнал отражается от конца линии, искажаясь при этом, и связь по сети становится невозможной. Т.к. все сетевые адаптеры в общей шине подключены параллельно, любой отказ очень трудно локализовать. При прохождении по линиям связи информационные сигналы в общей шине ослабляются, что накладывает ограничения на суммарную длину линии связи. Из-за этого каждый абонент может получать сигнал разного уровня в зависимости от расстояния до передающего абонента. Для увеличения длины сети с шинной топологией часто используют несколько сегментов, каждый из которых представляет собой шину, соединенных между собой с помощью специальных восстановителей сигналов, называемых репитерами или повторителями. Однако такое наращивание длины сети не может продолжаться до бесконечности, т.к. существует еще и ограничения связанные с конечной скоростью распространения сигнала по линии связи.