Тема 1.2 Структура інформаційної мережі План лекції

1. Структура інформаційної мережі

2. Види топологій мереж

1. Структура інформаційної мережі

Наведемо визначення поняття структури будь-якої складної системи.

Структура системи - це фіксована сукупність елементів і зв'язків між

ними. Дане визначення досить добре відображає головний зміст будь-якої структури: елементний склад, наявність зв'язків, інваріантність за розглянутий інтервал часу. Враховувати тільки інваріантність структури ще недостатньо. Оскільки структура — це характеристика системи, необхідно чітко вказати, які властивості й ознаки є структурними, а які - ні.

Однією з найважливіших категорій, що визначають структуру, є її топо­логія - сукупність елементів і зв'язків структури, "очищених" від усіх властивостей, крім властивостей існування і зв'язності. Зв'язки між елементами структури, як правило, ілюструються топологічним графом і формалізують­ся шляхом використання добре розвиненого математичного апарату теорії графів. Розглядаючи поняття, що стосуються інформаційної мережі , під структурою будемо розуміти сукупність пунктів (вузлів, станцій і т.ін.) ме­режі та ліній чи каналів, які з'єднують їх, з врахуванням взаємного розташування всіх елементів і їх характеристик за передачею і розподілом повідом­лень. Структура відображає здатність мережі до забезпечення доставки ін­формації в різні її пункти.

2. Види топологій мереж

Можна розглядати структуру мережі в цілому і структуру окремих підмереж, виділених за видом переданої інформації, те­риторією, відомчою належністю чи за будь-якими іншими ознаками.

Вивчаючи загальні структурні властивості мережі зі стаціонарними пунк­тами, звичайно користуються поданням її у вигляді графа

G={A,B},

це А = — сукупність вузлів графа - пунктів (вузлів) мережі;

В - множина ребер графа між вершинами а, й о,, що відповідають

лініям чи пучкам каналів між відповідними вузлами. У залежності від властивостей каналів ребра можуть бути спрямованими і не спрямованими. Для різних кількісних оцінок кожному ребру може бути приписана деяка вага число (чи сукупність чисел), що характеризує будь-яку властивість даного ребра як елемента шляху передачі інформації. Такою піною найчастіше є довжина ребра, пропускна спроможність, надійність, нпртість і т.д. Вузлам графа також можуть бути приписані вага (наприклад, пропускна спроможність) чи функції, що показують, наприклад,

перетворення потоків, що проходять через вузол [З]. Число ребер,

інцидентних вуз­лу (вхідних чи вихідних з нього), називають рангом вузла

г(а,). Вузол ран­гу 1 є тупиковим, через нього не можуть проходити ніякі

шляхи. Вузли, з'єднані ребром, називають суміжними.

Зупинимося на основних структурах мереж.

Повнозв'язна мережа (рис. 1.4, а) - з'єднання вузлів за принципом "кожний з кожним". У такій мережі з N вузлами число ребер дорівнює N(N-1)11.

Деревоподібна (рис. 1.4, б) - між кожною парою вузлів може бути тільки один шлях. Число ребер у такій мережі дорівнює N-1. Окремими випадками деревоподібної мережі є вузлова мережа (рис. 1.4, в) з ієрархічною побудо­вою і супідрядністю вузлів, зіркоподібна (рис. 1.4, г) з одним вузлом і ліній­на (рис. 1.4, д).

Сітка — сіткоподібна мережа (рис. 1.4, е—л), у якій кожний вузол є су­міжним тільки з невеликим числом інших вузлів, звичайно найближчих або таких, що мають велике тяжіння. Планарну (плоску) сітку можна зобразити на площині без перетинання ребер (на рис. 1.4, е ребра 3-5 і 6-4 перетинаються, але можуть бути зображені й без перетину).

Ненланарну сітку не можна зобразити без перетинання ребер (рис. 1.4, ж).

Окремим випадком сітки є петльова (шлейфна, кільцева) мережа (рис. 1.4, м), число ребер якої дорівнює N.

Контрольні питання

1. Що таке структура системи ?

2. Що таке топологія мережі ?

3. Як класифікуються мережі за топологією ?

4. Що називається ребрами в структурі мережі ? Які бувають ребра ?

5. Яка кількість ребер у повнозв’язній мережі ?