топологія мереж
Термін «топологія» характеризує фізичне розташування комп'ютерів, кабелів та інших компонентів мережі.
Топологія - це стандартний термін, який використовується професіоналами при описі основний компонування мережі.
Крім терміна «топологія», для опису фізичної компонування вживають також наступне:
Топологія мережі зумовлює її характеристики. Зокрема вибір тієї чи іншої топології впливає на:
склад необхідного мережевого обладнання;
характеристики мережевого обладнання;
можливості розширення мережі;
спосіб управління мережею.
Щоб спільно використовувати ресурси або виконувати інші мережеві завдання, комп'ютери повинні бути підключені один до одного. Для цієї мети в більшості випадків використовується кабель (рідше - бездротові мережі - інфрачервоне обладнання). Однак, просто підключити комп'ютер до кабелю, що з'єднує інші комп'ютери, недостатньо. Різні типи кабелів у сполученні з різними мережними платами, мережними операційними системами та іншими компонентами вимагають і різного взаємного розташування комп'ютерів.
Кожна топологія мережі накладає ряд умов. Наприклад, вона може диктувати не тільки тип кабелю, а й спосіб його прокладки.
Якщо комп'ютери підключені уздовж одного кабелю, топологія називається шиною. У тому випадку, коли комп'ютери підключені до сегментів кабелю, що виходить з однієї точки, або концентратора, топологія називається зіркою. Якщо кабель, до якого підключені комп'ютери, замкнутий в кільце, така топологія зветься кільця.
Топологію «шина» часто називають «лінійної шиною» (linerbus). Дана топологія відноситься до найбільш простим і широко поширеним топологиям. У ній використовується один кабель, іменований магістраллю або сегментом, уздовж якого підключені всі комп'ютери мережі.
Переваги: відсутність додаткового активного обладнання (наприклад повторителей) робить такі мережі простими і недорогими.
Схема лінійної топології локальної мережі
Однак, недолік лінійної топології полягає в обмеженнях за розміром мережі, її функціональності і розширюваності.
Таку топологію можна поліпшити, підключивши всі мережеві пристрої через концентратор (Hub пристрій, що з'єднують інші пристрої). Візуально «підправлене кільце фізично кільцем вже не є, але в подібній мережі дані все одно передаються по колу.
На малюнку суцільними лініями позначені фізичні з'єднання, а пунктирними - напрямки передачі даних. Таким чином, подібна мережа має логічну кольцевидную топологію, тоді як фізично являє собою зірку.
При топології «зірка» всі комп'ютери за допомогою сегментів кабелю підключаються до центрального компоненту, що має концентратор. Сигнали від передавального комп'ютера надходять через концентратор до всіх інших. У мережах з топологією «зірка» підключення кабелю і керування конфігурацією мережі централізовані. Але є і недолік: оскільки всі комп'ютери підключені до центральної точки, для великих мереж значно збільшується витрата кабелю. До того ж якщо центральний компонент вийде з ладу, порушиться робота всієї мережі.
Перевага: якщо порушиться робота в одному комп'ютері або вийде з ладу кабель, що з'єднує один комп'ютер, то тільки цей комп'ютер не зможе отримувати і передавати сигнали. На інші комп'ютери в мережі це не вплине. Загальна швидкість роботи мережі обмежується тільки пропускною здатністю концентратора.
Зіркоподібна топологія є домінуючою в сучасних локальних мережах. Такі мережі досить гнучкі, легко розгортаються і відносно недорогі в порівнянні з більш складними мережами, в яких строго фіксуються методи доступу пристроїв до мережі. Таким чином, «зірки» витіснили застарілі і рідко використовуються лінійні і кільцеподібні топології. Більш того, вони стали перехідною ланкою до останнього виду топології - комутованою зірок е.
Комутатори можуть значно поліпшити продуктивність мереж. По-перше, вони збільшують загальну пропускну здатність, яка доступна для даної мережі. Наприклад в 8-ми потровом комутаторі може бути 8 окремих з'єднань, що підтримують швидкість до 10 Мбіт / с кожне. Відповідно пропускна здатність такого пристрою - 80Мбіт / с. Перш за все комутатори збільшують продуктивність мережі, зменшуючи кількість пристроїв, які можуть заповнити всю пропускну здатність одного сегмента. В одному такому сегменті міститься тільки два пристрої: мережевий пристрій робочої станції і порт комутатора. Таким чином за смугу пропускання в 10 Мбіт / с можуть «змагатися» всього два пристрої, а не вісім (при сіпользованіі звичайного 8-портового концентратора, який не передбачає такого поділу смуги пропускання на сегменти).
У висновку слід сказати що розрізняють топологію фізичних зв'язків (фізична структура мережі) і топологію логічних зв'язків (логічну структуру мережі)
Конфігурація фізичних зв'язків визначається електричними з'єднаннями комп'ютерів і може бути представлена у вигляді графа, вузлами якого є комп'ютери і комунікаційне обладнання, а ребра відповідають відрізкам кабелю, що зв'язує пари вузлів.
Логічні зв'язки являють собою шляху проходження інформаційних потоків по мережі, вони утворюються шляхом відповідної настройки комунікаційного обладнання.
У деяких випадках фізична і логічна топології збігаються, а іноді не збігаються.
Мережа показана на малюнку являє собою приклад розбіжності фізичної і логічної топології. Фізично комп'ютери з'єднані по топології загальна шина. Доступ же до шини відбувається не по алгоритму випадкового доступу, а шляхом передачі токена (маркер) в кільцевому порядку: від комп'ютера А - комп'ютеру В, від комп'ютера В - комп'ютеру С і т.д. Тут порядок передачі токена вже не повторює фізичні зв'язки, а визначається логічним конфигурированием мережевих адаптерів. Ніщо не заважає налаштувати мережеві адаптери і їх драйвери так, щоб комп'ютери утворили кільце в іншому порядку, наприклад В, А, С ... При цьому фізична структура не змінюється.
Словосполучення «бездротова середовище» може ввести в оману, оскільки означає повну відсутність проводів в мережі. Насправді ж зазвичай бездротові компоненти взаємодіють з мережею, в якій - як середовище передачі - використовується кабель. Така мережа зі змішаними компонентами називається гібридної.
Залежно від технології бездротові мережі можна розділити на три типи:
локальні обчислювальні мережі;
розширені локальні обчислювальні мережі;
мобільні мережі (переносні комп'ютери).