4.2. Топология сетей

Топология - это геометрический способ связи всех узлов между собой. В природе существует три основные топологии - общая шина, кольцо и звезда (Рис. 4.2, Рис. 4.3, Рис. 4.4, Рис. 4.5).

Рис. 4.2. Сеть с топологией "общая шина"

Рис. 4.3. Сеть с топологией "кольцо"

Рисунок 4.4. Сеть с топологией "звезда"

Рис. 4.5. Сеть с топологией "иерархическая звезда"

     

Сети на коаксиальном кабеле использовали топологию "общая шина", которая критична к отказу кабеля - обрыв в любом месте приводит к отказу всей сети. Кольцевые топологии применялись в сетях IBM Token Ring (известен только один клиент, использовавший такую сеть). Сети Ethernet на витой паре построены на топологии "звезда" (точнее "иерархическая звезда", Рис. 4.5), в которой при отказе одного канала связи сеть продолжает функционировать в усеченном варианте. Иерархическая звезда представляет собой звезду, на концах лучей которой, в свою очередь, могут располагаться "звезды" второго уровня и так далее. Естественно, что при отказе луча, ведущего к серверу, все клиенты, которые соединены с этим сервером, перестанут работать, что будет названо словами "сеть сломалась". В то же время отказ канала связи с сервером менее критичен, чем, скажем, выход из строя центрального элемента звезды, которым является сетевое оборудование (концентратор или коммутатор).

4.3. Распространенные сетевые архитектуры

4.3.1. Ethernet

22 мая 1973 года Роберт Меткалф, сотрудник Научно-исследовательского центра фирмы Xeroxв Пало-Альто, написал докладную записку с изложением принципов, которые легли в основу нового типа локальных компьютерных сетей. В данном документе впервые встречается словоethemet.И тогда же, в 1973-м году, фирмаXeroxначала выпуск интерфейсных сетевых платEthernetдля своих компьютеровAltoPC.

Дальше события развивались следующим образом. Корпорация Intelразработала микросхемы для сетевой аппаратуры,Xeroxпредоставила программное обеспечение,aDigitalEquipmentCorporation(DEC) взялась реализовать новую сеть на своих мини-ЭВМ. В сентябре 1980 года эти три фирмы выпустили стандарт на сетьEthernet, которую сейчас называютEthemetверсии 1. Вторая версияEthernetувидела свет в ноябре 1982 г. Обе версии используются до сих пор, причем между ними существуют различия и по интерфейсу, и по уровням сигналов (состояние незанятости линии в версии 1 определяется по уровню 0,7 В, а в версии 2 — по уровню О В). Следует отметить главное: если вам когда-нибудь достанется по наследству старая ЛВС с набором разнородных сетевых интерфейсных плат, помните, что сетевые адаптеры дляEthemetразличных версий несовместимы между собой.

Название Ethemetизначально использовалось для сетей, реализованных в соот­ветствии со стандартом версии 1, и лишь впоследствии распространилось на другие его версии. В стандарте версии 1 определены: физическая среда передачи данных (толстый коаксиальный кабель), метод управления доступом (множественный доступ с контролем несущей и обнаружением конфликтов (CSMA/CD—CarrierSenseMultipleAccesswithCollisionDetection)) и скорость передачи данных (10 мегабит в секунду, или Мбит/с). Кроме того, стандартом версии 1 регламентируется размер (от 72 до 1526 байтов), содержимое Ethernet-пакета и метод кодирования данных (ман­честерский код).

Обратите внимание на максимальный размер пакета. Ethernet— продукт своего времени. Эта сеть была разработана для информационного обмена небольшими пакетами. Она очень хорошо функционирует в среде с постоянным напряженным сетевым трафиком. Но представьте себе парк аттракционов, администрация которого пытается перемещать огромные массы людей с помощью маленьких автобусов-чел­ноков. В результате, стоя в очередях, люди начинают терять терпение, и иногда возникают конфликты.

Поэтому вскоре после появления Ethernetв одном из комитетов Института инженеров по электротехнике и радиоэлектронике (IEEE) началось обсуждение вопроса о разработке международного неофициального стандарта на локальные компьютерные гсти Учитывая особое ."оложеине трех основных создателейElilemelв сфере промышленного производства, нс следует удивляться тому, что один из разработанных упомянутым комитетом стандартов, а именноIEEE802.3, настолько близок кEthernetверсии 2, что его часто называют стандартомEthernet, несмотря на некоторые различия между ними, на которых мы остановимся ниже.