Тема 1 Топологія мережі

Топологія мережі – це її геометрична форма або фізичне розташування комп’ютерів відносно один до одного. Топологія мережі дає змогу порівнювати та класифікувати різні мережі. Існує три основні типи топології: “зірка”, “кільце” та “шина”, а також є змішані топології.

Умережі зтопологією “зірка” (рис.1.1) усі комп’ютери з’єднані з центральним комп’ютером або хабом. Прямі з’єднання між двома комп’ютерами в такій мережі відсутні. Дані від кожного комп’ютера направляються до центрального хаба. Хаб, у свою чергу, передає пакети до місця призначення. Основною перевагою такої топології є те, що коли пошкодити окреме з’єднання між комп’ютером та хабом, вся мережа залишиться у робочому стані. Недолік топології “зірка” – прямий наслідок її переваг: якщо пошкодженим виявиться сам центральний хаб, це виведе з ладу усю мережу без винятку.

Рис.1.1 – Топологія “зірка”

Рис.1.2 – Топологія “кільце”

Длятопології “кільце” (рис.1.2) характерна відсутність кінцевих точок з’єднання; мережа замкнена та створює нерозривне кільце (необов’язково окружність), по якому передаються дані. Почавши рух з однієї точки такого кільця, дані, вреші, потрапляють на його початок. Через таку особливість дані у кільці рухаються у одному й тому напрямку. На відміну від “зірки” “кільцю” потрібен нерозривний шлях між усіма комп’ютерами мережі, так як пошкодження лінії в одному місці призводить до зупинки мережі в цілому. Інше слабке місце “кільця” полягає у тому, що дані проходять через кожен комп’ютер мережі, що дає можливість перехоплювати інформацію стороннім особам.

Топологія “шина” (рис.1.3) використовує один канал, що передає, переважно коаксіальний кабель, який називається “шина”. Усі комп’ютери мережі приєднуються безпосередньо до “шини”. У мережі з топологією “шина” дані розповсюджуються в обох напрямках одночасно. На обох кінцях кабеля-“шини” встановлюються спеціальні заглушки (термінатори). Як і у випадку “кільця”, пошкодження з’єднання в одному місці мережі відразу припинить її роботу. Безпека даних у мережі “шина” як і у мережі “кільце” є слабким місцем; дані усієї мережі проходять через кожен комп’ютер, який знаходиться в мережі.

Рис.1.3 – Топологія “шина”

На цей час часто використовуються топології, які є комбінацією мереж за принципом “шини”, “зірки” та “кільця”.

“Зірка-шина”. “Зірка-шина” – це комбінація топологій “шина” та “зірка”. Частіше за все це виглядає так: декілька мереж з топологією “зірка” об’єднуються за допомогою магістральної лінійної шини.

У цьому випадку вихід зі строю одного комп’ютера ніяк не впливає на мережу – інші комп’ютери, як і раніше, взаємодіють один з одним. А вихід з ладу концентратора спричинить зупинку підключення до нього комп’ютерів та концентраторів.

“Зірка-кільце”. “Зірка-кільце” здається трохи схожа на “зірку-шину”. І в тій, і в іншій топології комп’ютери підключені до концентратору, який фактично і формує “кільце” або “шину”. Відмінність в тім, що концентратори в “зірці-шині” з’єднані магістральною лінійною “шиною”, а в “зірці-кільці” на основі головного концентратора вони створюють “зірку”.

Мережі, незважаючи на певну схожість, поділяють на два типи:

• однорангові;

• на основі виділеного серверу.

Відмінності між одноранговими мережами та мережами на основі виділеного серверу мають принципове значення, оскільки визначають різні можливості цих мереж. Вибір типу мережі залежить від багатьох факторів:

• розміру підприємства;

• необхідного рівня безпеки;

• виду бізнесу;

• рівня доступності адміністративної підтримки;

• потреб користувачів мережі;

• фінансових витрат.

В одноранговій мережі всі комп’ютери рівноправні: немає ієрархії серед комп’ютерів та нема виділеного серверу. Як правило, кожен комп’ютер функціонує і як клієнт, і як сервер; інакше кажучи, немає окремого комп’ютера, який відповідав би за адміністрування всієї мережі. Всі користувачі самостійно вирішують, які дані на своєму комп’ютері зробити загально доступними по мережі.

Однорангові мережі називають також робочими групами. Робоча група – це невеликий колектив, тому в однорангових мережах частіше за все не більше 10 комп’ютерів.

Якщо до мережі підключено більше 10 користувачів, то однорангова мережа, де комп’ютери виступають в ролі і клієнтів, і серверів, може виявитись не достатньо продуктивною. Тому більшість мереж використовує виділені сервери. Виділеним сервером називається такий сервер, який функціонує тільки як сервер (виключаючи функції клієнта або робочої станції). Вони спеціально оптимізовані для швидкої обробки запитів від клієнтів мережі та для керування захистом файлів та каталогів.

Зі збільшенням розмірів мереж та обсягу трафіку у мережі необхідно збільшити кількість серверів. Розподіл задач серед декількох серверів гарантує, що кожна задача буде виконуватись найефективнішим способом зі всіх можливих.

Існують і комбіновані типи мереж, які поєднують кращі якості однорангових мереж та мереж на основі серверу. Багато адміністраторів вважають, що така мережа найбільш повно задовольняє їх потреби, так як в ній можуть функціонувати обидва типи операційних систем.

Контрольні питання для самоперевірки

1. Дайте визначення поняттю топологія мережі.

2. Дайте визначення поняттю однорангова мережа.

3. Дайте визначення поняттю мережа з виділеним сервером.

4. Що таке топологія “зірка”?

5. Що таке топологія “кільце”?

6. Що таке топологія “шина”?

7. Порівняйте переваги та недоліки топологій типа “зірка” та “кільце”.

8. Порівняйте переваги та недоліки топологій типа “зірка” та “шина”.

9. Порівняйте переваги та недоліки топологій типа “шина” та “кільце”.

10. У чому полягає різниця мід одноранговою мережею та мережею на основі виділеного серверу.