16. Топології комп’ютерних мереж: кільце

Топологія «Кільце» – це топологія, у якій кожний комп’ютер з’єднаний лініями зв’язку тільки із двома іншими: від одного він тільки одержує інформацію, а іншому тільки передає. Це дозволяє відмовитися від застосування зовнішніх термінаторів. Важлива особливість кільця полягає в тому, що кожний комп’ютер ретранслює (відновлює) сигнал, тобто виступає в ролі репітера, тому загасання сигналу у всьому кільці не має ніякого значення, важливо тільки загасання між сусідніми комп’ютерами кільця. Чітко виділеного центра в цьому випадку немає, всі комп’ютери можуть бути однаковими. Однак досить часто в кільці виділяється спеціальний абонент, що управляє обміном або контролює обмін. Зрозуміло, що наявність такого керуючого абонента знижує надійність мережі, тому що вихід його з ладу відразу ж паралізує весь обмін.

Строго говорячи, комп’ютери в кільці не є повністю рівноправними (у відмінність, наприклад, від шинної топології). Одні з них обов’язково одержують інформацію від комп’ютера, що веде передачу в цей момент, раніше, а інші – пізніше. Саме на цій особливості топології й будуються методи керування обміном по мережі, спеціально розраховані на «кільце». У цих методах право на наступну передачу (або, як ще говорять, на захвата мережі) переходить послідовно до наступного по колу комп’ютеру.

Підключення нових абонентів в «кільце» звичайно зовсім безболісно, хоча й вимагає обов’язкової зупинки роботи всієї мережі на час підключення.

Тому що сигнал у кільці проходить через всі комп’ютери мережі, вихід з ладу хоча б одного з них (або ж його мережного встаткування) порушує роботу всієї мережі в цілому.

У той же час велика перевага кільця полягає в тому, що ретрансляція сигналів кожним абонентом дозволяє істотно збільшити розміри всієї мережі в цілому (часом до декількох десятків кілометрів). Кільце щодо цього істотно перевершує будь-які інші топології.

Недоліком кільця (у порівнянні із зіркою) можна вважати те, що до кожного комп’ютера мережі необхідно підвести два кабелі.

Іноді топологія «кільце» виконується на основі двох кільцевих ліній зв’язку, що передають інформацію в протилежних напрямках. Мета подібного рішення – збільшення (в ідеалі удвічі) швидкості передачі інформації. До того ж при ушкодженні одного з кабелів мережа може працювати з іншим кабелем (правда, гранична швидкість зменшиться).

17. Апаратне забезпечення комп’ютерних мереж

Концентратори – це апаратні пристрої множинного доступу, які об'єднує в одній крапці окремі фізичні відрізки кабелю, утворюють загальне середовище передачі даних або фізичні сегменти мережі.

Комутатори - це програмно – апаратні пристрої, які ділять загальне середовище передачі даних на логічні сегменти. Логічний сегмент утворюється шляхом об'єднання декількох фізичних сегментів за допомогою концентраторів. Кожен логічний сегмент підключається до окремого порту комутатора.

Мости – це програмно – апаратні пристрої, які забезпечують з'єднання декількох локальних мереж між собою або декілька частин однієї і тієї ж мережі, що працюють з різними протоколами. Мости призначені для логічної структуризації мережі або для з'єднання в основному ідентичних мереж, що мають деякі фізичні відмінності. Міст ізолює трафік однієї частини мережі від трафіку іншої частини, підвищуючи загальну продуктивність передачі даних.

Маршрутизатори. Це комунікаційне устаткування, яке забезпечує вибір маршруту передачі даних між декількома мережами, що мають різну архітектуру або протоколи. Маршрутизатори застосовують тільки для зв'язку однорідних мереж і в розгалужених мережах, що мають декілька паралельних маршрутів.. Маршрутизаторами і програмними модулями мережевої операційної системи реалізуються функції мережевого рівня.

Шлюзи – це комунікаційне устаткування (наприклад, комп'ютер), що служить для об'єднання різнорідних мереж з різними протоколами обміну. Шлюзи повністю перетворюють весь потік даних, включаючи коди, формати, методи управління і так далі.