3 Топологія локальних мереж

Під топологією (компонуванням, конфігурацією, структурою) комп'ютерної мережі звичайно розуміється фізичне розташування комп'ютерів мережі щодо один одного й спосіб з'єднання їх лініями зв'язку. Важливо відзначити, що поняття топології відноситься, насамперед, до локальних мереж, у яких структуру зв'язків можна легко простежити. У глобальних мережах структура зв'язків звичайно прихована від користувачів і не надто важлива, тому що кожен сеанс зв'язку може відбуватися по власному шляху.

Топологія визначає вимоги до встаткування, типу використовуваного кабелю, припустимі й найбільш зручні методи керування обміном, надійність роботи, можливості розширення мережі. І хоча вибирати топологію користувачеві мережі доводиться нечасто, знати про особливості основних топологій, їхніх перевагах і недоліках треба.

Існує три базові топології мережі:

• Шина (bus) - всі комп'ютери паралельно підключаються до однієї лінії зв'язку. Інформація від кожного комп'ютера одночасно передається всім іншим комп'ютерам (рис. 1.5).

Рис. 1.5. Мережна топологія шина

• Зірка (star) - до одного центрального комп'ютера приєднуються інші периферійні комп'ютери, причому кожний з них використає окрему лінію зв'язку (рис. 1.6). Інформація від периферійного комп'ютера передається тільки центральному комп'ютеру, від центрального - одному або декільком периферійним.

Рис. 1.6. Мережна топологія зірка

• Кільце (ring) - комп'ютери послідовно об'єднані в кільце. Передача інформації в кільці завжди виробляється тільки в одному напрямку. Кожний з комп'ютерів передає інформацію тільки одному комп'ютеру, що випливає в ланцюжку за ним, а одержує інформацію тільки від попередні в ланцюжку комп'ютера (рис. 1.7).

Рис. 1.7. Мережна топологія кільце

На практиці нерідко використають й інші топології локальних мереж, однак більшість мереж орієнтована саме на три базові топології.

Перш ніж перейти до аналізу особливостей базових мережних топологій, необхідно виділити деякі найважливіші фактори, що впливають на фізичну працездатність мережі й безпосередньо пов'язані з поняттям топологія.

• Справність комп'ютерів (абонентів), підключених до мережі. У деяких випадках поломка абонента може заблокувати роботу всієї мережі. Іноді несправність абонента не впливає на роботу мережі в цілому, не заважає іншим абонентам обмінюватися інформацією.

• Справність мережного встаткування, тобто технічних засобів, безпосередньо підключених до мережі (адаптери, трансивери, роз’єми й т.д.). Вихід з ладу мережного встаткування одного з абонентів може позначитися на всій мережі, але може порушити обмін тільки з одним абонентом.

• Цілісність кабелю мережі. При обриві кабелю мережі (наприклад, через механічні впливи) може порушитися обмін інформацією у всій мережі або в одній з її частин. Для електричних кабелів настільки ж критично коротке замикання в кабелі.

• Обмеження довжини кабелю, пов'язане із загасанням сигналу, що поширюється по ньому. Як відомо, у будь-якому середовищі при поширенні сигнал послабляється (загасає). І чим більшу відстань проходить сигнал, тим більше він загасає (мал. 1.8). Необхідно стежити, щоб довжина кабелю мережі не була більше граничної довжини L_гр, при перевищенні якої загасання стає вже неприйнятним (приймаючий абонент не розпізнає ослабілий сигнал).

Рис. 1.8. Загасання сигналу при поширенні по мережі