1.2.2 Базові топології локальних мереж

Під топологією комп'ютерної мережі зазвичай розуміється фізичне розташування комп'ютерів мережі друг щодо друга 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. Топологія визначає вимоги до устаткування, тип використовуваного кабелю, припустимі й найбільш зручні методи керування обміном, надійність роботи, можливості розширення мережі.

Донедавна існувало три основні топології [5]: шинна, кільцева і зіркоподібна. Кожна основна топологія залежить від обраної фізичної технології локальної мережі.

Шинна топологія - мережева топологія, при якій всі станції паралельно підключаються до єдиного середовища передачі. Під час передачі дані проходять по всій шині і досягають всіх станцій. Шина самою своєю структурою допускає ідентичність мережного обладнання комп'ютерів, а також рівноправність всіх абонентів. При такому з'єднанні комп'ютери можуть передавати інформацію тільки по черзі, тому що лінія зв'язку єдина. В іншому випадку передана інформація буде спотворюватися.

На рисунку 1.1 зобразимо узагальнену схему організації шинної топології мережі.

Рисунок 1.1 - Шинна топологія

У мережі побудованої за топологією типу «кільце» кожен комп'ютер з'єднаний лініями зв'язку тільки з двома іншими: від одного він тільки одержує інформацію, а іншому тільки передає. На кожній лінії зв'язку, як і у випадку зірки, працює тільки один передавач і один приймач. Комп'ютери в кільці не є повністю рівноправними. Робота в мережі кільця полягає в тому, що кожен комп'ютер ретранслює (відновлює) сигнал, тому загасання сигналу в усьому кільці не має ніякого значення, важливо тільки загасання між сусідніми комп'ютерами кільця.

На рисунку 1.2 наведена однорангова кільцева топологія.

Рисунок 1.2 - Однорангова кільцева топологія

У мережі побудованої за топологією типу «зірка» всі комп'ютери приєднані до центрального вузла (зазвичай мережевий коммутатор), утворюючи фізичний сегмент мережі. Коммутатор забезпечує паралельне з'єднання ПК і, таким чином, всі комп'ютери, підключені до мережі, можуть спілкуватися один з одним. Таким чином, увесь обмін інформацією йде виключно через центральний узел, на який таким способом покладається дуже велике навантаження. Зіркоподібні топології стали ведучим типом топології у сучасних локальних мережах. Причиною такої популярності стала їхня гнучкість та масштабованість, яка дозволяє легко додавати нові вузли в мережу, та відносно невисока вартість у порівнянні з більш складними локальними мережами зі строго регламентованими методами доступу до середовища передачі даних.

Зобразимо на рисунку 1.3 зіркоподібну топологію мережі.

Рисунок 1.3 - Зіркоподібна топологія

1.2.3Вибір топології локальної мережі

Розглянувши і проаналізувавши існуючі топології побудови локальних мереж, ми обираємо зіркоподібну топологію локальної мережі з використанням комутаторів. Завдяки використанню комутаторів забезпечується наступний ряд переваг, у порівнянні з іншими топологіями:

- підвищення продуктивності за рахунок високошвидкісних з'єднань між сегментами Ethernet (магістральні комутатори) чи вузлами мережі (комутатори для робочих груп);

- зниження числа колізій, оскільки кожен користувач буде підключений до окремого порту комутатора;

- підвищення безпеки за рахунок передачі пакетів тільки в той порт, до якого підключений адресат, що дозволить прив’язати кожен порт комутатора до МАС адреси мережної карти користувача (унікального ідентифікатора мережної кати, який установлюється фірмою виробником).

Крім того, основним принципом побудови кабельної інфраструктури на об’єкті проектування буде структурована кабельна система. А в якості топології СКС використовують саме топологію зірка.

Фактично стандартом для побудови сучасних інформаційних мережі є ієрархія із виділення трьох рівнів: рівень доступу, рівень розподілу та рівень ядра. Функціонально данні рівні присутні завжди, однак фізично інколи рівень ядра та рівень розподілу можуть бути об’єднані.

Рівень ядра - забезпечує функціонування усіх основних сервісів корпоративної мережі, крім того на даному рівні відбувається мультиплексування потоків та доступ до зовнішніх мереж.

Рівень розподілу – це розподільча мережа, яка забезпечує концентрацію абонентського навантаження від декількох різних робочих груп (які розташовані на різних поверхах) у єдиний потік. Також даний рівень забезпечує трансляцію запитів користувачів до рівня ядра.

Рівень доступу – забезпечує організацію доступу абонентів до ресурсів мережі, зазвичай являє собою кабельну лінію, яка з’єднує устаткування абонента з комутатором доступу.