Топология Кольцо

Компьютеры передают информацию друг другу по кольцу. Предыдущий компьютер передаёт текущему, текущий – последующему. Обычно информация передаётся в одну сторону.

(Показывается кольцо, с перемещающимся по кругу пакетом)

Преподаватель: Проанализируем кольцевую топологию.

Устойчивость к отказам компьютера? Допустим, выходит из строя какой-то компьютер или, что тоже самое в данном случае, сетевое оборудование этого компьютера. Что получается тогда?

(ответы студентов 7)

(Показывается кольцо, с вышедшим из строя компьютером, появляется надпись – передача не возможна)

Преподаватель: У нас нарушается связь. Т.е. не проходит сигнал через этот компьютер от предыдущего к следующему. Значит связь нарушена. Кольцо работает только тогда, когда сигнал проходит по кольцу полностью. Делаем вывод - кольцо не устойчиво к отказам компьютеров.

Преподаватель: Устойчивость к отказам кабелей. Допустим, нарушается целостность кабеля.

(ответы студентов 8)

Преподаватель: В этом случае, не будет замкнутой передача по кольцу, значит кольцо ещё и не устойчиво к отказам кабеля. С точки зрения устойчивости к отказам – кольцо самая ненадёжная топология.

(Показывается кольцо, с вышедшим из строя участком кабеля, появляется надпись – передача не возможна)

Преподаватель: А вот с точки зрения длинны сети? Допустим мы используем тот же самый кабель витая пара. Какой длины между участниками кольца может быть кабель?

(ответы студентов 9)

Преподаватель: Что будет происходить при прохождении сигнала через компьютер?

(ответы студентов 10)

Преподаватель: Естественно, что проходя через компьютер, сигнал будет восстанавливаться. Поэтому кольцо, исходя с точки зрения протяженности сети является абсолютным лидером среди базовых топологий. Допустим, если у нас 10 компьютеров объединены в кольцо, то какова будет общая длина?

(ответы студентов 11)

Преподаватель: Верно, может достигать 1 км. Делаем вывод - Самые большие сети – всегда кольцевые.

(Показывается кольцо с 10 компами, с подписью длинны кабеля - 1км)

Преподаватель: А теперь, давайте сравним базовые топологии по затратам на длину кабеля. Мы говорили, что шина требует из всех топологий меньшее количество кабеля. Потому что нужно всего лишь объединить все возможные компьютеры к кабелю. Кольцо требует больше кабеля. Например, пусть компьютеры расположены в ряд, как на рисунке в одну линию, как в случае с шиной. И мы хотим объединить их по топологии кольцо.

(Показывается шина, компьютеры в ряд)

Преподаватель: Что для этого нужно сделать?

(ответы студентов 12)

Преподаватель: Значит нужно будет объединить все компьютеры кабелем и ещё замкнуть кольцо обратно. То есть провести второй путь. В этом случае, потребуется вдвое больше кабеля, чтобы объединить те же самые компьютеры шины в кольцо.

(Показывается шина, компьютеры в ряд, к шине дорисовывается участок кабеля, превращающий её в кольцо)

Преподаватель: Что касается звезды, она требует максимального количество кабеля. Допустим, компьютеры расположены также в ряд, как при топологии шина. И какой-нибудь один из компьютеров мы сделаем центром.

Что произойдёт в этом случае с общей длиной кабеля?

(ответы студентов 13)

(Показывается шина, компьютеры в ряд, один компьютер становится центральным к шине дорисовывается участок кабеля от каждого компьютера к центру).

Преподаватель: Тогда от каждого компьютера необходимо проложить кабель к центру, что потребует в несколько раз больше кабеля, чем в случае с шиной.

Преподаватель: Итак, для закрепления полученных знаний, я предлагаю вам решить несколько задач, направленных на выбор топологии для конкретной сети. Отталкиваясь от исходных данных, постарайтесь выбрать оптимальную топологию и начертить её схему в рабочих тетрадях.

Задача №1

Необходимо объединить в сеть 5 компьютеров. Общая длина сети 56 метров. Требуется возможность быстрого подключения дополнительных компьютеров. Важным критерием данной сети является её экономичность. Обоснуйте выбор топологии.

Задача №2

Необходимо объединить в сеть 6 компьютеров. Общая длина сети 152 метра. Требуется обеспечить надёжность работы сети при повреждении кабеля, так как кабельная система частично проходит вне помещения и имеет недостаточную защищённость. Внесите предложения по обеспечению дополнительных мер по обеспечению надёжности и эффективности работы сети. Обоснуйте выбор топологии.

Задача №3

Необходимо объединить в сеть 7 компьютеров. Общая длина сети 323 метра. Защищённость кабельной сети не имеет большого значения, так как передающая среда вполне защищена от внешних воздействий. Обоснуйте выбор топологии.

Преподаватель: Давайте определим, правильно ли вы справились с решением поставленных задач.

(3 слайда с решёнными задачами, подписанными топологиями, объяснениями выбора)

Пояснение к решённой задаче №1. Исходя из требуемой длинны кабеля данной сети подойдёт любая из базовых топологий. Возможностью быстрого подключения/отключения компьютеров к сети обладает топология шина. Благодаря использования единой среды передачи данных для всех компьютеров сети достигается наибольшая экономичность также при шинной топологии.

Пояснение к решённой задаче №2. Исходя из требуемой длинны кабеля данной сети можно сделать вывод, что шинная топология для решения данной задачи не подойдёт из-за ограничения длины кабеля (100м). Из двух оставшихся базовых топологий наиболее надёжной и устойчивой к отказам является топология звезда. Узким местом данной топологии является центральный компьютер, который необходимо укомплектовать мощными устройствами компьютера и обеспечить источник аварийного питания, подключив к нему источник бесперебойного питания.

Пояснение к решённой задаче №3. Для обеспечения работоспособности такой сети необходима топология, поддерживающая общую длину 323 метра. В данном случае может подойти топология звезда, но только в том случае, если длина между компьютерами сети не будет превышать 200 метров. Шинная топология не подходит из-за ограничения длины кабеля – 100 м. Так как кабельная система, исходя из условий задачи, имеет надёжную защиту, то в случае невозможности организации сети по топологии звезда, целесообразно применить кольцевую топологию.

Преподаватель: А теперь оцените свои работы. Для лучшего закрепления полученных вами знаний, я предлагаю вам решить задачу более сложного уровня. Разбейтесь на группы по 2 человека и решите задачу, представленную в рабочей тетради. Кто быстро справится с заданием, может попробовать решить кроссворд по данной теме. Приступайте.