Топологии локальных сетей

Используются в основном 3 топологии (см. рис.): «звезда», «кольцо» и «шина».

В принципе были предложены также топологии «дерево» и «разомкнутое кольцо», но они не получили широкого распространения.

Сеть с топологией «звезда» может иметь 2 разновидности (см. рис.):

• «активная звезда» – в центре также имеется абонент;

• «пассивная звезда» – в центре просто соединение кабелей и нет никакой обработки информации.

Преимущество топологии «звезда» — конфигурация нечувствительна к выходу из строя кабеля (нарушается связь только с одним абонентом). Недостатками данной топологии являются:

• Высокие требования к надежности центрального узла (его выход из строя ведет к отказу всей сети);

• Ограниченное число абонентов (редко превышает 16), для увеличения их количества используется соединение нескольких «звезд».

К преимуществам топологии «кольцо» относятся:

• Топология допускает большое число абонентов (1024 и более);

• Топология нечувствительна к изменению числа абонентов;

• Наличие усиления сигналов в кольце позволяет сделать его достаточно большим (до десятков км.).

Недостатком этого типа сетей является то, что выход из строя любого адаптера или разрыв кабеля приводит к выходу ЛВС из строя.

Логически топология «шина» может работать и как «звезда» и как «кольцо».

Преимущества «шины» – это большое допустимое число абонентов – до 1024, а также то, что она нечувствительна к выходу из строя компьютеров.

Недостаток «шины» – чувствительность к повреждению кабеля.

Среды передачи информации

Практически всегда используется последовательная передача, хотя имелись попытки параллельной передачи. Например, кабель Cluster-bus ЛВС Cluster One содержал 11 проводников: 8 – для передачи данных, 2 – для протокола «рукопожатия» и 1 использовался для индикации активности шины.

Витая пара

Это, в основном, неэкранированные витые пары UTP (Unshielded Twisted-Pair cable). UTP выпускаются пяти категорий (1 5). В ЛВС допускается применение категорий 3…5. Кабели категории 5 могут работать до частот в 100 Мгц. Волновое сопротивление UTP составляет 100 Ом. Для кабеля категории 5 установлено, к примеру, и минимальное число скручиваний на 1 фут длины – 8 скручиваний. Применяются (но значительно реже из-за более высокой стоимости) и экранированные витые пары STP.

Коаксиальный кабель

Применяется толстый и тонкий коаксиальный кабель с сопротивлением 50 Ом. Пропускная способность кабеля достигает 500 Мбит/с в режиме модуляции высокочастотного сигнала и 100 Мбит/с – в немодулированном режиме.

Необходимо согласование электрической линии связи, чтобы сохранить форму сигналов в кабеле (исключить отражения). Для этой цели применяют концевые согласователи — терминаторы(см. рис.). Нужно также произвести заземление кабеля в одной точке для предотвращения образования выравнивающего тока.

Волоконно-оптический кабель

Используется, в основном, тонкое (10 мкм) оптоволокно с длиной световой волны 0,85 мкм или 1,2 мкм. Скорость передачи в оптоволоконном кабеле достигает 3 Гбит/с. Длина кабеля достигает десятков километров.

Кроме скорости передачи имеются и такие преимущества, как высокая помехозащищенность и секретность (отсутствие излучения). Недостатками же являются малая механическая прочность и высокая сложность монтажа.

Радиоканал

Преимущества данной среды это:

• большие расстояния до объекта (до сотен км.);

• высокие скорости передачи (до десятков Мбит/с);

• простота смены расположения объектов;

• не требуется кабель.

К недостаткам же относятся:

• высокая стоимость аппаратуры;

• низкая помехозащищенность и секретность передачи.

Инфракрасный канал

Преимущества этой среды:

• не требуется кабель;

• отсутствие чувствительности к электромагнитным помехам.

Данная среда , однако, обладает такими недостатками, как:

• высокая стоимость передатчиков и приемников;

• невысокие скорости передачи (до 5 Мбит/с);

• не обеспечивается секретность передачи.

Этот способ удобен для связи компьютеров в одной комнате. Наиболее естественный тип топологии при этом – «шина».