22. Топологии локальных сетей

Под  топологией обычно понимают взаимное расположение друг относительно друга узлов сети. К узлам сети в данном случае можно отнести компьютеры, свитчи, маршрутизаторы ну и т.п. Узлы сети между собой соединены физическими связями. Конфигурация физических сетей определяется электрическими соединениями узлов сети между собой. Логические связи представляют собой маршруты передачи данных и образуются путем настройки оборудования используемого в сети. При помощи изменения топологии сети можно увеличить надежность сети, а так же изменить загрузку отдельных каналов передачи данных.Рассмотрим различные топологии сети.

 

Топология звезда.

Наиболее часто встречаемая топология в домашних сетях. Достаточно легко присоединить новый узел и соответственно расширить сеть. В центре сети находится узел связи более высокого уровня по сравнению с остальными точками. Такая топология достаточно надежная. Если одна из точек не отвечает, то достаточно посмотреть на работоспособность оборудования находящегося на точке и проверить целостность кабеля. Только неисправность узла может вывести из строя всю сеть.

 

 

Топология общая шина.

Считается достаточно распространенной топологией для локальных сетей. Все компьютеры сети подключаются к коаксиальному кабелю. Информация распространяется в обе стороны. Такая топология имеет ряд плюсов, а также минусов. К плюсам можно отнести стоимость проводки кабеля, а так же возможность широковещательного обращения ко всем станциям сети. Один из главных минусов этой топологии это ее низкая надежность (проблемы с разъемами коаксиального кабеля). Еще одним недостатком является низкая производительность (пропускная способность канала делится между всеми узлами сети).

 

 

Полносвязная топология.

В данном случае все узлы сети связаны со всеми остальными. Достаточно дорогостоящий вариант топологии потому как требует создания массы физических связей. К плюсам такой топологии можно отнести лишь надежность. В случае аварии выходит из строя лишь один узел сети. Применяется такая топология очень редко, например, на магистральных узлах.

 

 

Mesh топология.

Данная топология получается путем удаления различных связей из полносвязной топологии. Связываются те узлы сети для которых выдвигаются повышенные требования к надежности, а также узлы между которыми происходит более существенный обмен данными.Такая топология характерна для глобальных сетей.

 

 

Топология кольцо.

Данные передаются по кольцу от одного узла сети к другим узлам. Такую топологию можно встретить при реализации домашней сети на уровне микрорайона мужские рубашки. К плюсам такой топологии можно отнести то, что при аварии на одном из узлов сети все остальные узлы сети сохраняют свою работоспособность. Просто uplink на следующий узел связи приходит по обратному направлению.

23. Беспроводные технологии локальных сетей

Беспроводные технологии — подкласс информационных технологий, служат для передачи информации на расстояние между двумя и более точками, не требуя связи их проводами. Для передачи информации может использоваться инфракрасное излучение, радиоволны, оптическое или лазерное излучение.

В настоящее время существует множество беспроводных технологий, наиболее часто известных пользователям по их маркетинговым названиям, таким как Wi-Fi, WiMAX, Bluetooth. Каждая технология обладает определёнными характеристиками, которые определяют её область применения.

Подходы к классификации беспроводных технологий

Классификация по дальности действия

Существуют различные подходы к классификации беспроводных технологий.

• По дальности действия:

  • Беспроводные персональные сети (WPAN — Wireless Personal Area Networks). Примеры технологий — Bluetooth.

  • Беспроводные локальные сети (WLAN — Wireless Local Area Networks). Примеры технологий — Wi-Fi.

  • Беспроводные сети масштаба города (WMAN — Wireless Metropolitan Area Networks). Примеры технологий — WiMAX.

  • Беспроводные глобальные сети (WWAN — Wireless Wide Area Network). Примеры технологий — CSD, GPRS, EDGE, EV-DO, HSPA.

• По топологии:

  • «Точка-точка».

  • «Точка-многоточка».

• По области применения:

  • Корпоративные (ведомственные) беспроводные сети — создаваемые компаниями для собственных нужд.

  • Операторские беспроводные сети — создаваемые операторами связи для возмездного оказания услуг.

Кратким, но ёмким способом классификации может служить одновременное отображение двух наиболее существенных характеристик беспроводных технологий на двух осях: максимальная скорость передачи информации и максимальное расстояние.

Классификация по дальности действия

Отличия проводных и беспроводных технологий передачи данных

Характеристика	Проводные	Беспроводные
Среда передачи	Кабель (медный, оптический)	Кабель не требуется, передача при помощи электромагнитных волн
	Высокая	Ограниченная
Расстояния между точками	Большие	Как правило, ограничены
Мобильность абонентов	Не обеспечивается	Может быть обеспечена

24-26. Метод доступа в ЛВС с топологией «звезда» «шина» «кольцо»

Каждая сетевая технология имеет характерную для нее топологию соединения узлов сети и метод доступа к среде передачи. Эти категории связаны с двумя нижними уровнями модели OSI. Различают физическую топологию, определяющую правила физических соединений узлов (прокладку реальных кабелей), и логическую топологию, определяющую направления потоков данных между узлами сети. Логическая и физическая топологии относительно независимы друг от друга. Физические топологии – шина, звезда, кольцо, дерево, сетка – иллюстрирует рис. 8.4. Рис. 8.4. Разновидности топологии сетей:а – шина, б – звезда, в – кольцо, г – дерево, д - сетка В логической шине информация (кадр), передаваемая одним узлом, одновременно доступна для всех узлов, подключенных к одному сегменту. Передачу считанных данных на вышестоящий уровень (LLC-подуровень) производит только тот узел (узлы), которому адресуется данный кадр. Логическая шина реализуется на физической топологии шины, звезды, дерева, сетки. Метод доступа к среде передачи, разделяемой между всеми узлами сегмента, – вероятностный, основанный на прослушивании сигнала в шине, или детерминированный, основанный на определенной дисциплине передачи права доступа. В логическом кольце информация передается последовательно от узла к узлу. Каждый узел принимает кадры только от предыдущего и посылает только последующему узлу по кольцу. Узел транслирует дальше по сети все кадры, а обрабатывает только адресуемые ему. Реализуется на физической топологии кольца или звезды с внутренним кольцом в концентраторе. Метод доступа – детерминированный. Современный подход к построению высокопроизводительных сетей переносит большую часть функций МАС-уровня (управление доступом к среде) на центральные сетевые устройства – коммутаторы. При этом можно говорить о логической звезде, хотя это название широко не используется. Методы доступа к среде передачи делятся на вероятностные и детерминированные. При вероятностном методе доступа узел, желающий послать кадр в сеть, прослушивает линию. Если линия занята или обнаружена коллизия (столкновение сигналов от двух передатчиков), попытка откладывается на некоторое время. Общий недостаток вероятностных методов доступа – неопределенное время прохождения кадра, резко возрастающее при увеличении нагрузки на сеть, что ограничивает его применение в системах реального времени. При детерминированном методе узлы получают доступ к среде в предопределенном порядке. Последовательность определяется контроллером сети, который может быть централизованным (его функции может выполнять, например, сервер) или (и) распределенным (функции выполняются оборудованием всех узлов). Основное преимущество метода – ограниченное время прохождения 1 кадра, мало зависящее от нагрузки. Сети с большой нагрузкой требуют более эффективных методов доступа. Один из способов повышения эффективности – перенос управления доступом от узлов в кабельные центры. При этом узел посылает кадр в коммуникационное устройство. Задача этого устройства – обеспечить прохождение кадра к адресату с оптимизацией общей производительности сети и обеспечением уровня качества обслуживания, требуемого конкретным приложением.