3.2.Топология компьютерных сетей

Компьютеры соединяются в сеть (КС) в соответствии с определенной топологией.

Топология вычислительной сети- это усредненная геометрическая схема соединений узлов сети.

По геометрии построения (топологии) ИВС могут быть шинными, кольцевыми, радиальными, распределено–радиальными, иерархическими, смешанными.

В офисах при создании КС чаще всего используется шинная топология, реже петлевая и радиальная.

Сети с шинной топологиейиспользуют линейный канал передачи данных, к которому все узлы подсоединены через интерфейсную плату посредствам коротких соединительных линий. Данные от передающего узла сети распространяются по шине в обе стороны. Промежуточные узлы не транслируют поступающих сообщений. Информация поступает на все узлы, но принимает сообщение только тот, которому оно адресовано (рисунок 16).

Рисунок 16 - Сеть с шинной топологией

Шинная топология – одна из наиболее простых топологий. Такую сеть легко наращивать и конфигурировать, а также адаптировать к различным системам; она устойчива к возможным неисправностям отдельных узлов. Сеть шинной топологии применяет широко известная сетьEthernet. Организованная на ее базе сеть Net Ware Novell, очень часто используется в офисах.

В сети с петлевой топологиейвсе узлы соединены в единую замкнутую петлю (кольцо) каналами связи. Выход одного узла сети соединяется с входом другого. Информация по кольцу передается от узла к узлу, и каждый узел ретранслирует посланное сообщение. В каждом узле для этого имеются свои интерпретаторы и приемно-передающая аппаратура, позволяющая управлять прохождением данных в сети. Передача данных по кольцу с целью упрощения приемно-передающей аппаратуры часто выполняется только в одном направлении. Принимающий узел распознает и получает только ему адресованные сообщения.

Ввиду своей гибкости и надежности работы сети с петлевой топологией также получили широкое распространение на практике (сеть Token-Ring). Условная структура такой сети представлена на рисунке 17.

Рисунок 17 - Сеть с петлевой (кольцевой) топологией

Основу сети с радиальной (звездообразной)топологией составляет сервер, к которому подсоединяется, каждая по своей линии в сервере, рабочая станция. Вся информация передается через центральный узел, который ретранслирует, переключает и маршрутизирует информационные потоки в сети. По своей структуре такая сеть, по существу, является аналогом системы телеобработки, у которой все абонентские пункты являются интеллектуальными (содержат в своем составе ЭВМ).

В качестве недостатков такой сети отмечают:

• большую загруженность центральной аппаратуры;

• полную потерю работоспособности сети при отказе центральной аппаратуры;

• большую протяженность линий связи;

• отсутствие гибкости в выборе пути передачи информации.

В иерархическойилидревовиднойКС (рисунок 18) существует главный компьютер, которому подчинены компьютеры следующего уровня, и т.д.

Радиальные сети используются в офисах с явно выраженным централизованным управлением. Условная структура радиальной сети представлена на рисунке 19.

В общем случае топологию вычислительной сети можно представить в виде, представленном на рисунке 20.

В структуре сети можно выделить коммуникационную и абонентскую подсети.

Коммуникационная подсетьявляется ядром вычислительной сети, связывающим рабочие станции и серверы сети друг с другом. Звеном коммуникационной подсети (узлы коммутации) связаны между собой магистральными каналами связи, обладающими высокой пропускной способностью. В больших сетях коммутационную подсеть часто называют сетью передачи данных.

Звенья абонентской подсети(серверы и рабочие станции) подключаются к узлам коммутации абонентскими каналами связи – обычно это среднескоростные телефонные каналы связи.

Основным назначением узлов коммутации является: прием, анализ, выбор маршрута и отправление данных по выбранному направлению. В общем случае узлы коммутации включают в себя и устройства межсетевого интерфейса.