Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Топологии, Модель OSI.docx
Скачиваний:
8
Добавлен:
21.11.2018
Размер:
104.26 Кб
Скачать

1. 5. Базовые топологии сетей

Термин топология сетей характеризует физическое располо­жение компьютеров, узлов коммутации и каналов связи в сети.

Все сети строятся на основе трех базовых топологий [1]:

  • звезда (star),

  • кольцо (ring),

  • шина (bus).

Топология звезда характерна тем, что в ней все узлы соедине­ны с одним центральным узлом (рис. 1.1).

Рис.1. 1. Звездообразная топология сети

Подобная структура экономична и удобна в отношении организации управления взаимодействия компьютеров (абонен­тов). Звездообразную сеть легко расширить, поскольку для до­бавления нового компьютера нужен только один новый канал связи. Существенным недостатком звездообразной топологии является низкая надежность: при отказе центрального узла вы­ходит из строя вся сеть.

В топологии кольцо компьютеры подключаются к повторите­лям (репитерам) сигналов, связанных в однонаправленное коль­цо (рис.1.2).

Рис.1.2. Кольцевая топология сети

По методу доступа к каналу связи (среде передачи данных) различают два основных типа кольцевых сетей: маркерное и так­тированное кольца.

В маркерных кольцевых сетях по кольцу передается специаль­ный управляющий маркер (метка), разрешающий передачу сооб­щений из компьютера, который им «владеет». Если компьютер получил маркер и у него есть сообщение для передачи, то он «зах­ватывает» маркер и передает сообщение в кольцо. Данные про­ходят через все повторители, пока не окажутся на том повтори­теле, к которому подключен компьютер с адресом, указанным в Данных. Получив подтверждение, передающий компьютер созда­ет новый маркер и возвращает его в сеть. При отсутствии у ком­пьютера сообщения для передачи он пропускает движущийся по кольцу маркер.

В тактированном кольце по сети непрерывно вращается зам­кнутая последовательность тактов - специально закодированных Интервалов фиксированной длины. В каждом такте имеется бит-указатель занятости. Свободные такты могут заполняться пере­даваемыми сообщениями по мере необходимости либо за каж­дым узлом могут закрепляться определенные такты.

Достоинством кольцевых сетей считаются равенство компью­теров по доступу к сети и высокая расширяемость. К недостат­кам можно отнести выход из строя всей сети при выходе из строя одного повторителя и остановку работы сети при изменении ее конфигурации.

В топологии шина все компьютеры подключены к единому каналу связи с помощью трансиверов (приемо-передатчиков) (рис. 1.3).

Рис. 1.3. Шинная топология сети

Канал оканчивается с двух сторон пассивными терминатора­ми, поглощающими передаваемые сигналы. Данные от передаю­щего компьютера направляются всем компьютерам сети, однако воспринимаются только тем компьютером, адрес которого ука­зан в передаваемом сообщении. Причем в каждый момент толь­ко один компьютер может вести передачу.

Рис.1.4. Топология звезда-шина

Шина - пассивная топология. Это означает, что компьютеры только «слушают» передаваемые по сети данные, но не переме­щают их от отправителя к получателю. Поэтому если один ком­пьютер выйдет из строя, это не скажется на работе остальных, что является достоинством шинной топологии.

В активных, топологиях компьютеры регенерируют сигналы и передают их по сети (как повторители компьютеров в кольце­вой топологии). Другие достоинства «шины» - высокая расши­ряемость и экономичность в организации каналов связи.

К недостаткам шинной организации сети относится уменьшение пропускной способности сети при значительных трафиках (тра­фик – это объем передаваемых данных).

В настоящее время часто используются топологии, комбини­рующие базовые: звезда - шина, звезда - кольцо.

Топология «звезда - шина» чаще всего выглядит как объеди­нение с помощью магистральной «шины» нескольких звездооб­разных сетей (рис.1.4).

При топологии «звезда - кольцо» несколько звездообразных сетей соединяются своими центральными узлами коммутации в кольцо (рис.1.5).

1.6. Концепция архитектуры открытых систем

Рис.1.5. Топология «звезда-кольцо»

Понятие «открытая система». Модель OSI, как это следует из ее названия (Open System Interconnection), описы­вает взаимосвязи открытых систем.

В широком смысле открытой системой может быть названа любая система (компьютер, вычислительная сеть, ОС, программный пакет, другие аппаратные и программные продукты), которая построена в соответствии с открытыми специ­фикациями.

Под термином «спецификация» (в вычислительной технике) понимают формализованное описание аппаратных или программных компонентов, способов их функционирования, взаимодействия с другими компонентами, условий эксплуатации, ограничений и особых характеристик.

Использование при разработке систем открытых спецификаций позволяет третьим сторонам разрабатывать для этих систем различные аппаратные или про­граммные средства расширения и модификации, а также создавать программно-аппаратные комплексы из продуктов разных производителей.

Модель OSI касается только одного аспекта открытости, а именно открытости средств взаимодействия устройств, связанных в вычислительную сеть. Здесь под открытой системой понимается сетевое устройство, готовое взаимодействовать с другими сетевыми устройствами с использованием стандартных правил, определяющих формат, содержание и значение принимаемых и отправляемых сообщений.

Если две сети построены с соблюдением принципов открытости, то это дает следующие преимущества:

  • возможность построения сети из аппаратных и программных средств различных производителей, придерживающихся одного и того же стандарта;

  • возможность безболезненной замены отдельных компонентов сети другими, более совершенными, что позволяет сети развиваться с минимальными затратами;

  • возможность легкого сопряжения одной сети с другой;

  • простота освоения и обслуживания сети.

Ярким примером открытой системы является международная сеть Internet.