В том случае, если соединяемые компьютеры расположены по контуру круга, они могут соединяться, как звезда или шина. Когда компьютеры расположены вокруг некоего центра, их допустимо соединить с помощью топологий шина или кольцо. Наконец, когда компьютеры расположены в одну линию, они могут соединяться звездой или кольцом. Другое дело, какова будет требуемая длина кабеля.
Строго говоря, при упоминании о топологии сети, мы можем подразумевать четыре совершенно разные понятия, относящиеся к различным уровням сетевой архитектуры:
· Физическая топология (географическая схема расположения компьютеров и прокладки кабелей). В этом смысле, например, пассивная звезда ничем не отличается от активной, поэтому ее нередко называют просто звездой.
· Логическая топология (структура связей, характер распространения сигналов по сети). Это наиболее правильное определение топологии.
· Топология управления обменом (принцип и последовательность передачи права на захват сети между отдельными компьютерами).
· Информационная топология (направление потоков информации, передаваемой по сети).
Например, сеть с физической и логической топологией шина может в качестве метода управления использовать эстафетную передачу права захвата сети (быть в этом смысле кольцом) и одновременно передавать всю информацию через выделенный компьютер (быть в этом смысле звездой). Или сеть с логической топологией шина может иметь физическую топологию звезда (пассивная) или дерево (пассивное).
Сеть с любой физической топологией, логической топологией, топологией управления обменом может считаться звездой в смысле информационной топологии, если она построена на основе одного сервера и нескольких клиентов, общающихся только с этим сервером. Точно так же любая сеть может быть названа шиной в информационном смысле, если она построена из компьютеров, являющихся одновременно как серверами, так и клиентами. Такая сеть будет мало чувствительна к отказам отдельных компьютеров.
Топология локальной сети является одним из самых критичных факторов, влияющих на производительность. В случае необходимости четыре основные топологии (коммутируемую, звездообразную, кольцевую и шинную) можно комбинировать произвольным образом. Возможные комбинации не ограничены рассмотренными в этой дипломной работе. Большинство современных технологий локальных сетей не только приветствуют, но даже обязывают использовать творческий подход. Очень важно разбираться в преимуществах и недостатках топологий, влияющих на производительность сети. Кроме того, следует учитывать и такие казалось бы необъективные факторы, как расположение рабочих станций в здании, пригодность кабеля, а также даже тип и способ проводки.
В конечном счете основным критерием выбора удачной топологии являются требования пользователей к производительности. Такие факторы, как стоимость, предполагаемая модернизация и ограничения существующих технологий, играют второстепенную роль.
Итак, в данной работе были рассмотрены основные топологии вычислительных сетей. Основная цель данного исследования заключалась не только в детальном рассмотрении основных топологий вычислительных сетей, но и в их сравнительной оценке, выявлении их достоинств и недостатков. Топологии различаются требуемой длиной соединительного кабеля, удобством соединения, возможностями подключения дополнительных абонентов, отказоустойчивостью, возможностями управления обменом. Топологическая структура влияет на пропускную способность и стоимость локальной сети. Каждая топология сети налагает ряд условий. Например, она может диктовать не только тип кабеля, но и способ его прокладки. На основе проведенного исследования можно сделать выбор наиболее подходящей для определенных целей топологии вычислительной сети.
Практическая значимость проведенного исследования вполне очевидна – материалы и выводы данной работы помогут разбираться в преимуществах и недостатках топологий, влияющих на производительность сети, могут быть использованы для выбора наиболее подходящей топологии при проектировании компьютерных сетей предприятий.
ГЛОССАРИЙ
| Витая пара | среда передачи информации из двух перекрученных между собой электрических проводов, характеризующаяся наибольшей простотой монтажа и низкой стоимостью. |
| Диаметр сети | путь максимальной длины в сети Ethernet, то есть путь между двумя абонентами с максимальной для данной сети задержкой распространения сигнала. |
| Затухание сигнала | ослабление передаваемого сигнала при его прохождении по сети, доля мощности сигнала, потерянная при прохождении по кабелю. Измеряется в децибелах (дБ). |
| Звезда (star) | вид топологии локальной сети, в котором к одному цен, тральному абоненту (концентратору) подключаются несколько периферийных абонентов; при этом все управление сетью и (или) передачу всей информации в ней осуществляет центральный абонент. |
| Зона конфликтов (область коллизий) | множество абонентов (узлов) сети Ethernet, осуществляющих доступ к сети по методу CSMA/CD. Часть сети, на которую распространяется ситуация конфликта. Может включать в себя всю сеть. |
| Коаксиальный кабель | — среда передачи информации, электрический кабель, состоящий из центрального проводника и металлической оплетки, разделенных диэлектриком. |
| Коллизия | ситуация, при которой в сеть передаются несколько пакетов одновременно, что вызывает искажение информации. Называется также конфликтом или столкновением. |
| Кольцо (ring) | вид топологии локальной сети, в котором все абоненты последовательно передают информацию друг другу по цепочке, замкнутой в кольцо. |
| Концентратор (hub) | устройство, служащее для объединения нескольких сегментов единой сети и не преобразующее передаваемую информацию. |
| Конфликт, коллизия (collision) | ситуация, при которой в сеть передаются несколько |
| Локальная сеть | компьютеры или другие устройства, соединенные линиями связи для передачи информации между ними, как правило, на сравнительно небольшие расстояния. |
| Маркер | уникальная комбинация битов или пакет специального вида, использующийся для процедуры захвата сети. |
| Маркерное кольцо | детерминированный метод доступа в локальных сетях, альтернативный случайному методу доступа CSMA/CD и обеспечивающий, в отличие от него, отсутствие коллизий и гарантированное сверху время доставки данных в сетях при отсутствии перегрузок. Допускает организацию системы приоритетов между абонентами |
| Оптоволоконный кабель | среда передачи информации, представляющая собой стеклянное или пластиковое волокно в оболочке, по которому распространяется световой сигнал. |
| Ошибки передачи | искажения передаваемой информации в сетях вследствие внешних помех, некачественных кабелей, неисправностей сетевого оборудования, неправильного согласования электрических кабелей, отсутствия гальванической развязки, а также вследствие конфликтов (коллизий)передачи. |
| Пакет | единица информации, передаваемой по сети. Могут быть короткими (порядка десятков байт и даже единиц байт), а также длинными (порядка нескольких килобайт). Включают в себя данные (необязательно), адреса и управляющие коды. |
| Петля | замкнутый контур передачи информации в топологии сети. |
| Перегрузка (overload) | ситуация, при которой сеть не может работать при полной нагрузке большую часть времени. В сетях, использующих метод доступа CSMA/CD, перегрузка связана с ростом числа коллизий из-за конкуренции абонентов в сети. |
1. Барановская Т. П., Лойко В. И., Семенов М. И., Трубилин А. И. Архитектура компьютерных систем и сетей. – М.: Финансы и статистика, 2003. – 256с.
2. Березин С. Интернет у вас дома. – 2-е изд. – СПб.: VHB, 2000. – 735с.
3. Блэк Ю. Сети ЭВМ: протоколы, стандарты, интерфейсы. – М.: Мир, 1998. – 510с.
4. Бройдо В.Л. Вычислительные системы, сети и телекоммуникации: Учебник для вузов. – СПб.: Питер, 2002. – 688с.
5. Бумфрей Ф. XML. Новые перспективы WWW. – М.: ДМК, 2000. – 688с.
6. Ветров C. Компьютерное «железо». – М.: СОЛОН-Р, 2002. – 559 стр.
7. Гук М. Аппаратные средства локальных сетей. Энциклопедия. – СПб.: Питер, 2000. – 576с.
8. Зима В. Безопасность глобальных сетевых технологий. – СПб.: BHV, 2001. – 320 с.
9. Ибе О. Сети и удаленный доступ. Протоколы, проблемы, решения. – М.: ДМК Пресс, 2003. – 336с.
10. Иртегов Д. В. Введение в сетевые технологии. – СПб.: BHV, 2004. – 560с.
11. Кульгин М. Практика построения компьютерных сетей. Для профессионалов. – СПб.: Питер, 2001. – 320с.
12. Мак-Квери С. Передача голосовых данных по сетям Cisco Frame Relay, ATM и IP. – М.: Диалектика, 2002. – 512с.
13. Максимов Н. В., Попов И. И. Компьютерные сети. – М.: Форум, 2007. – 448с.
14. Мизин И.А. и др. Сети коммутации пакетов. – М.: Радио и связь, 1986. – 405с.
15. Морозевич А.Н. Основы информатики: Учебное пособие для студентов вузов. – М.: Новое знание, 2001. – 544с.
16. Новиков Ю. В., Кондратенко С. В. Основы локальных сетей. Курс лекций. – СПб.: Интуит, 2005. – 360с.
17. Олифер В. Новые технологии и оборудование IP-сетей. – СПб.: BHV, 2001. – 512 с.
18. Олифер В.Г., Олифер Н.А. Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы. – СПб.: Питер, 2000. – 672с.
19. Олифер Н.А. Сетевые операционные системы: Учебное пособие для студентов вузов. – СПБ.: Питер, 2001. – 544с.
20. Поляк-Брагинский А. В. Сеть под Microsoft Windows. – СПб.: BHV, 2003. – 336с.
21. Пятибратов А.П. и др. Вычислительные системы, сети и телекоммуникации: Учебник. – М.: Финансы и статистика, 1998 г. – 266с.