Тема 12. Структуризація великих мереж Тема 12. Структуризація великих мереж

В невеликих мережах (10-30 комп’ютерів) найчастіше використовується певна типова топологія:

• Загальна шина (Ethernet).

• Зірка (Ethernet).

• Кільце (TokenRing, FDDI).

Всі ці топології мають властивості однорідності – тобто всі комп’ютери у мережі мають однакові права на доступ до інших комп’ютерів. Однорідність структури спрощує нарощення числа комп’ютерів, полегшує обслуговування та експлуатацію мережі.

При розбудові великих мереж виникають певні проблеми:

• Обмеження на довжину ліній між вузлами.

• Обмеження на кількість вузлів.

• Обмеження на інтенсивність трафіку.

Для вирішення цих проблем використовують спеціальні методи структуризації мереж та спеціальне обладнання:

• Повторювачі (repeater).

• Концентратори (concentrator, hub).

• Мости (bridge).

• Комутатори (switch).

• Маршрутизатори (router).

• Шлюзи (gateway).

Таке обладнання називається комунікаційним, бо воно призначено для об’єднання окремих сегментів мережі до єдиного цілого.

Структуризація локальної мережі

Тут слід розрізняти:

• Топологію фізичних зв’язків, тобто фізичну структуру мережі.

• Топологію логічних зв’язків, тобто логічну структуру мережі.

Конфігурація фізичних зв’язків визначається електричними з’єднаннями комп’ютерів, і може бути представлена у вигляді графу, де вузлами є комп’ютери та комунікаційне обладнання, а ребрами є відрізки кабелю, що з’єднують ці вузли (рис. 12.1).

Рис. 12.1. Конфігурація фізичних зв’язків.

Логічні зв’язки – це шляхи просування інформаційних потоків по мережі. Вони утворюються за рахунок відповідного налаштування комунікаційного обладнання.

В певних випадках фізична і логічна топології мережі можуть збігатися (рис. 12.2), а в деяких випадках – не збігатися (рис. 12.3).

Рис. 12.2. Фізичне «кільце» та логічне «кільце».

Рис. 12.3. Фізична «загальна шина» та логічне «кільце».

Фізична структуризація локальної мережі

Основними засобами фізичної структуризації локальної мережі є повторювачі (repeator) та концентратори (concentrator) чи хаби (hub).

Повторювач є найпростішим комунікаційним пристроєм, що використовується для фізичного з’єднання різних сегментів кабелю локальної мережі, з метою збільшення загальної довжини мережі. В повторювачі є лише два порти, і сигнал з одного порту перескеровується на інший.

Концентратором називається повторювач, який спроможний з’єднати кілька сегментів. Пристрій має більшу кількість портів, а сигнали, що надійшли на один порт скеровуються на всі інші порти.

Концентратори є необхідними пристроями практично у всіх базових мережних технологіях.

Логічна структуризація мережі у роздільному середовищі

Фізична структуризація мережі не дозволяє вирішувати певні проблеми, такі як:

• Дефіцит пропускної здатності.

• Неможливість використання в різних частинах мережі ліній зв’язку з різною пропускною здатністю.

• Типові фізичні топології («загальна шина», «кільце», «зірка») для обміну даними мають лише одне роздільне середовище, що об’єднує всі мережні пристрої. Наприклад, в мережі «загальна шина» взаємодія двох комп’ютерів займає шину на весь час обміну, тому при збільшенні кількості комп’ютерів зменшується продуктивність та швидкодія мережі.

• Часто типові топології виявляються неадекватними до структури інформаційних потоків великої мережі.

Ці проблеми спроможна вирішити логічна структуризація мережі.