2.3. Кольцо
Рис. 2.3 Топология Кольцо
Кольцо – это топология ЛВС, в которой каждая станция соединена с двумя другими станциями, образуя кольцо (рис.2.3). Данные передаются от одной рабочей станции к другой в одном направлении (по кольцу). Каждый ПК работает как повторитель, ретранслируя сообщения к следующему ПК, т.е. данные, передаются от одного компьютера к другому как бы по эстафете. Если компьютер получает данные, предназначенные для другого компьютера, он передает их дальше по кольцу, в ином случае они дальше не передаются. Очень просто делается запрос на все станции одновременно. Основная проблема при кольцевой топологии заключается в том, что каждая рабочая станция должна активно участвовать в пересылке информации, и в случае выхода из строя хотя бы одной из них, вся сеть парализуется. Подключение новой рабочей станции требует краткосрочного выключения сети, т.к. во время установки кольцо должно быть разомкнуто. Топология Кольцо имеет хорошо предсказуемое время отклика, определяемое числом рабочих станций.
2.4. Звезда
Звезда – это топология ЛВС (рис.2.4), в которой все рабочие станции присоединены к центральному узлу (к концентратору), который устанавливает, поддерживает и разрывает связи между рабочими станциями. Преимуществом такой топологии является возможность простого исключения неисправного узла. Однако, если неисправен центральный узел, вся сеть выходит из строя.
В этом случае каждый компьютер через специальный сетевой адаптер подключается отдельным кабелем к объединяющему устройству. При необходимости можно объединять вместе несколько сетей с топологией Звезда, при этом получаются разветвленные конфигурации сети. В каждой точке ветвления необходимо использовать специальные соединители (распределители, повторители или устройства доступа).
Рис. 2.4 Топология Звезда
Примером звездообразной топологии является топология Ethernet с кабелем типа Витая пара 10BASE-T, центром Звезды обычно является Hub.
Звездообразная топология обеспечивает защиту от разрыва кабеля. Если кабель рабочей станции будет поврежден, это не приведет к выходу из строя всего сегмента сети. Она позволяет также легко диагностировать проблемы подключения, так как каждая рабочая станция имеет свой собственный кабельный сегмент, подключенный к концентратору. Для диагностики достаточно найти разрыв кабеля, который ведет к неработающей станции. Остальная часть сети продолжает нормально работать.
3. Задание на самостоятельную работу
3.1. Изучить данное методическое руководство. Ознакомиться с теоретическими положениями, содержанием и порядком выполнения работы.
3.2. Оформить протокол и дать ответы на контрольные вопросы
4. Содержание и порядок выполнения работы
4.1. Запустить демонстрационную программу Demo03.exe, которая находится в папке D:\Netless\Demos.
Программа содержит в себе слайды с текстовой, графической и видео информацией.
Рабочее окно программы изображено на Рис 4.1.
Рис. 4.1. Рабочее окно демонстрационной программы.
В правом верхнем углу каждого слайда содержится его номер. В левом верхнем углу размещено название темы слайда.
Для перемещения между слайдами следует использовать управляющие кнопки «Back» и «Next» (назад и вперед), для завершения работы программы – кнопку «Exit» (выход).
Для
проигрывания видеоролика следует
использовать кнопку со значком
либо кнопку «Play» (проигрывать).
В пределах одного слайда возможен выбор нескольких пунктов, о чем свидетельствует изменение вида указателя мыши при наведении его на соответствующие пункты меню (обычно выделены крупным текстом, рамкой).
4.2. Ознакомится с текстовым содержимым всех слайдов демонстрационной программы. Просмотреть все видеофрагменты, которые содержатся в слайдах. Отметить в отчете основные положения, касающиеся основных топологий сети – шина, кольцо, звезда (название, принцип построения, преимущества и недостатки).
4.3. Текстовое содержимое демонстрационной программы представлено на английском языке. Для удобства ниже по тексту приведен дословный перевод каждого слайда на русский язык.
Слайд 1 |
Тема: Overview (Общий обзор) |
Термин "сетевая топология" относится к организации или физическому объединению компьютеров, соединительных кабелей и других компонент в сеть. "Топология" - это стандартный термин, который используют специалисты по сетям когда говорят про основу построения сети.
-- Топология "Шина" Компьютеры соединены в ряд вдоль одного сегмента кабеля -- Топология "Звезда" Компьютеры подсоединены к общей точке или концентратору -- Топология "Кольцо" Компьютеры подсоединены к кабелю, образуя кольцо. |
|
Слайд 2 |
Тема: Топология "Общая шина" |
В топологии типа "общая шина" компьютеры подсоединены к общему кабелю, который называется сегментом. Он последовательно соединяет все компьютеры. (смотреть видео) |
|
Слайд 3 |
Тема: Топология "Общая шина" |
Передача сигнала
Данные в виде электрических сигналов посылаются всем компьютерам в сети. Однако, данные принимаются только тем компьютером, чей адрес совпадает с адресом, который закодирован в данных. Одновременно только один компьютер в сети может передавать данные. (смотреть видео)
|
|
Слайд 4 |
Тема: Топология "Общая шина" |
Отражение сигнала
Из за того, что сигнал посылается во всю сеть, он проходит от одного конца кабеля к другому. Если сигналу позволить безостановочно распространяться по кабелю, это приведет к тому, что сигнал будет распространятся в обе стороны кабеля и не даст возможности другим компьютерам посылать сигналы в сеть. Таким образом, сигнал должен быть остановлен после того, как данные достигнут компьютера, которому адресованы.
Сигнал от ПК 6 достигает конца кабеля и обратно отражается в кабель. Он, отражаясь к противоположному концу кабеля, становится слабее. (смотреть видео) |
|
Слайд 5 |
Тема: Топология "Общая шина" |
Для предотвращения отражения сигнала от концов кабеля, на них размещается устройство называемое "терминатор", который позлащает сигналы. (смотреть видео) |
|
Слайд 6 |
Тема: Топология "Общая шина" |
ПК 6 получил сигнал от ПК 1. Однако теперь кабель подготовлен соответствующим образом, и отражение сигнала будет предотвращено. Такое поглощение сигнала «очищает кабель» таким образом, что другие компьютеры могут посылать данные. (смотреть видео)
|
|
Слайд 7 |
Тема: Топология "Общая шина" |
Пассивна топология
Топология типа "общая шина" является пассивной топологией. Компьютеры, подключенные к общей шине, только "прослушивают" кабель на предмет обнаружения данных. Компьютеры не передают данные с одного компьютера на другой. Если один компьютер выходит из строя, то это не влияет на другие компьютеры в сети. (смотреть видео)
|
|
Слайд 8 |
Тема: Топология "Общая шина" |
Обрыв в кабеле приведет к разрыву кабеля между двумя терминаторами, сигнал будет отражаться от места обрыва и работа сети прекратится. Обрыв может произойти в случае разрыва кабеля на 2 части, в случае отсоединения кабеля от компьютера. Например, если неработающий компьютер 5 заменен, и кабель неправильно присоединен к нему (или вообще не присоединен), в этом месте будет обрыв кабеля. (смотреть видео)
|
|
Слайд 9 |
Тема: Топология "Общая шина" |
В случае обрыва кабеля компьютеры в сети могут работать только как отдельные ПК. В случае обрыва кабеля, сигнал отражается от концов кабеля в местах разрыва, что не позволяет компьютерам работать в сети корректно. (смотреть видео)
|
|
Слайд 10 |
Тема: Топология "Звезда" |
Топология "Звезда" отличается от топологии "Шина" тем, что все компьютеры подсоединены сегментами кабеля к центральному устройству. Сигналы передаются компьютером через концентратор (или центральное устройство) компьютеру-получателю. (смотреть видео)
|
|
Слайд 11 |
Тема: Топология "Звезда" |
В топологии "Звезда" если ПК 1 хочет послать сигнал ПК 6, то все сигналы должны пройти через центральное устройство. Сигнал отправляется от ПК 1 к концентратору. А концентратор делает широковещательную передачу этого сигнала всем ПК. (смотреть видео)
|
|
Слайд 12 |
Тема: Топология "Звезда" |
Если один из ПК в сети с топологией "Звезда" выходит из строя, то он не может передавать или принимать данные, но все остальные ПК могут продолжать работу в сети. (смотреть видео)
|
|
Слайд 13 |
Тема: Топология "Звезда" |
Если концентратор выходит из строя, все ПК могут продолжать работу как отдельно работающие компьютеры, но обмен информацией между ними невозможен. Что в действительности происходит, зависит от типа сети. Например, в сети типа 10Base-T сетевые карты, которые размещаются в компьютере и к которым подсоединяется кабель, считали бы что концентратор неисправен и не пытались бы передавать данные.
|
|
Слайд 14 |
Тема: Топология "Кольцо" |
Топология «Кольцо» соединяет компьютеры в одно кольцо. В нем нет обрывов (т.е. кольцо является замкнутым). Сигналы передаются по кольцу по часовой стрелке и проходят через каждый компьютер. В отличии от пассивной топологии "Шина", каждый компьютер принимает сигнал и отправляет его далее. |
|
Слайд 15 |
Тема: Топология "Кольцо" |
В действительности, кабель от каждого компьютера подсоединяется к концентратору. Все сообщения от ПК-отправителя проходят через концентратор для доставки ПК-получателю. (смотреть видео)
|
|
Слайд 16 |
Тема: Топология "Кольцо" |
Можно заметить, что сеть типа Token Ring (на рисунке справа) выглядит как сеть типа "Звезда". Однако, "Кольцо" - это логическая связь и обозначает, как сигналы передаются по кольцу. Сигналы всегда передаются от одного компьютера к другому по часовой стрелке до тех пор, пока не достигнут нужного компьютера. (смотреть видео) |
|
Слайд 17 |
Тема: Топология "Кольцо" |
В действительности, сигнал проходит от компьютера к концентратору и затем к следующему компьютеру. В свою очередь, сигнал идет от каждого компьютера к концентратору и затем к следующему компьютеру по кольцу. (смотреть видео) |
|
Слайд 18 |
Тема: Топология "Кольцо" |
Сигнал, который проходит по кольцу называется "маркером". По этой причине такие сети часто называют "кольцом с маркером" (token ring). Маркер передается от компьютера к компьютеру до тех пор, пока не попадет к компьютеру, который хочет передать данные. Передающий компьютер присоединяет к маркеру данные и адрес компьютера-получателя, а также адрес компьютера - отправителя (т.е. свой адрес). Затем компьютер - отправитель запускает пакет (маркер с адресами и данными) в кольцо. Когда такой пакет достигнет компьютера -получателя, чей адрес совпадает с адресом в пакете, данные копируются на этот компьютер. Затем пакет передается далее по кольцу, пока не достигнет компьютера - отправителя, который запускает уже пустой маркер в сеть. (смотреть видео) |
|
|
|
Слайд 19 |
Тема: Топология "Кольцо" |
Так как сигналы передаются через каждый компьютер, выход из строя одного из компьютеров может нарушить работу сети в целом. Разные сети работают по разным принципам. Например, сети типа Token Ring определяют, что какой-то компьютер вышел из строя и исключают его из кольца. (смотреть видео)
|
|
Слайд 20 |
Тема: Топология типа "Звезда - шина" |
Сейчас многие сетевые топологии являются комбинациями сетей с разными топологиями типа "Шина", "Звезда", "Кольцо". Например, представленная на рисунке топология типа "Звезда - шина". В ней несколько топологий типа "Звезда" объединены вместе по принципу "Шина".
|
|
Слайд 21 |
Тема: Топология типа "Звезда - шина" |
В такой топологии "Звезда - шина" выход одного ПК из строя не приведет к выходу всей сети из строя. Все остальные компьютеры будут в сети. (смотреть видео) |
|
Слайд 22 |
Тема: Топология типа "Звезда - шина" |
Если концентратор выходит из строя, все ПК, подключенные к нему, выходят из сети. (смотреть видео) |
|
Слайд 23 |
Тема: Топология типа "Звезда - шина" |
Если вышедший из строя концентратор соединяет другие концентраторы, сеть будет разорвана между концентраторами и ПК от разных концентраторов не смогут передавать друг другу данные. (смотреть видео) |
|
Слайд 24 |
Тема: Заключение |
Топология типа "Шина"
- Компьютеры соединены последовательно в ряд одним отрезком кабеля, который называется сегментом; - Одновременно только один компьютер может передавать данные; - Сигнал посылается в сегмент и распространяется к обеим концам сегмента; - "Терминаторы" подсоединяемые к концам сегмента служат для поглощения сигнала и предотвращения его отражения; - Топология шина является пассивной; - Разрыв кабеля приведет к выходу всей сети из строя
|
|
Слайд 25 |
Тема: Заключение |
Топология "Звезда"
- Все ПК подсоединены кабелями к центральному устройству - концентратору; - Сигналы передаются от компьютера к концентратору, которые передает сигнал другим компьютерам; - Если ПК выходи из строя в такой сети, этот ПК более не может передавать/принимать данные, однако он не приводит к выходу всей сети из строя; - Если выходит из стоя концентратор, вся сеть выходит из строя, однако все ПК могут работать как отдельные ПК. |
|
Слайд 26 |
Тема: Заключение |
Топология "Кольцо"
- Все ПК подсоединены кабелями к центральному устройству - концентратору; - Сигнал передается по часовой стрелке по логическому кольцу; - В отличии от пассивной топологии "Шина" каждый компьютер принимает и передает сигнал далее по кольцу; - "Маркер" - это сигнал, который передается по кольцу, пока не достигнет ПК, который хочет передать данные; - Ни один ПК не может начать передачу данных, пока не получит маркер. |
|
