Разновидности сетевой топологии

Широкое применение получили следующие сетевые топологии: иерархическая топология (дерево), шина, звезда, кольцевая и ячеистая топологии.

А. Иерархическая топология

Сетевая иерархическая топология (древовидная) в настоящее время является одной из самых распространенных. Программное обеспечение для управления сетью является относительно простым, а сама топология обеспечивает своего рода точку концентрации для управления и диагностирования ошибок (5 а). В большинстве случаев сетью управляет узел на самом высоком уровне иерархии. Однако, практический интерес представляет распределенный подход к иерархической сети, при котором в системе подчиненных узлов определяются такие, которые обеспечивают непосредственное управление устройствами, находящимися ниже в иерархии. Это уменьшает нагрузку на центральный узел.

Иерархическая топология обладает трудно разрешимыми проблемами. В некоторых случаях самое верхнее устройство, обычно универсальная ЭВМ, управляет всем сетевым трафиком. Это может создать не только “узкие места” (с точки зрения пропускной способности), но и проблемы надежности, так как отказ такого узла полностью нарушает функционирование всей сети, если только в качестве резерва не предусмотрена другая ЭВМ.

Б. Топология “Шина”

Шина, или горизонтальная топология показана на рис. 5 б. Она нашла широкое распространение в локальных сетях. Это обусловлено относительно простым для управления трафиком между ЭВМ, поскольку шина допускает, чтобы каждое сообщение принималось всеми станциями (одна единственная станция работает в широковещательном режиме на несколько станций).

Главный недостаток такой архитектуры связан с тем фактом, что для обслуживания всех устройств сети обычно имеется один канал передачи данных. Следовательно, в случае отказа канала погибает вся сеть. В некоторых системах предусматривается полное резервирование на случай потери основного канала. В других используются переключатели для обхода отказавших узлов. Дополнительным недостатком сети с данной топологией является существование трудностей локализации отказов с точностью до отдельной компоненты (узла, терминала), подключенной к шине. Отсутствие точек концентрации делает проблему различения неисправностей трудно разрешимой.

В. Топология “Звезда”

Это одна из наиболее распространенных архитектур. В сетях с такой топологией вся информационная нагрузка исходит из центрального узла звезды (рис. 5 в). Центральный узел, как правило представляющий собой ЭВМ, полностью управляет устройствами, подсоединенными к нему. Следовательно, звездная топология вполне аналогична иерархической топологии, за исключением того, что она имеет ограниченные возможности распределенной обработки. Центральный узел отвечает за маршрутизацию трафика через себя в другие компоненты. Он также отвечает за локализацию неисправности, которая является относительно простой в звездообразной сети, поскольку решение проблемы обусловлено возможностью локализации линии. Подобно иерархической структуре, звездообразная сеть также подвержена проблемам, связанными с центральным узлом.