Топології мереж.
Термін «топологія», або «топологія мережі», характеризує фізичне розташування комп'ютерів, кабелів й інших компонентів мережі. Топологія - це стандартний термін, що використається професіоналами при описі основного компонування мережі. Крім терміна «топологія», для опису фізичного компонування вживають також наступні:
фізичне розташування;
компонування;
діаграма;
карта.
Топологія мережі спричиняється її характеристики. Зокрема, вибір тієї або іншої топології впливає на:
склад необхідного мережного встаткування;
характеристики мережного встаткування;
можливості розширення мережі;
спосіб керування мережею.
Щоб спільно використати ресурси або виконувати інші мережні завдання, комп'ютери повинні бути підключені друг до друга. Для цієї мети в більшості випадків використається кабель (рідше - бездротові мережі - інфрачервоне встаткування Input/Output).
Однак, просто підключити комп'ютер до кабелю, що з'єднує інші комп'ютери, недостатньо. Різні типи кабелів у сполученні з різними мережними платами, мережними операційними системами й іншими компонентами вимагають і різного взаиморасположения комп'ютерів.
Кожна топологія мережі накладає ряд умов. Наприклад, вона може диктувати не тільки тип кабелю але й спосіб його прокладки.
Базові топології.
Всі мережі будуються на основі трьох базових топологий:
шина (bus)
зірка (star)
кільце (ring)
Якщо комп'ютери підключені уздовж одного кабелю, топологія називається шиною. У тому випадку, коли комп'ютери підключені до сегментів кабелю, що виходить із однієї крапки, або концентратора, топологія називається зіркою. Якщо кабель, до якого підключені до комп'ютери, замкнуть у кільце, така топологія зветься кільця.
Шина.
Топологію «шина» часто називають «лінійною шиною» (linear bus). Дана топологія ставиться до найбільш простих і широко розповсюджених топологій. У ній використається один кабель, іменований магістраллю або сегментом, уздовж якого підключені всі комп'ютери мережі.
Рис. 6. Проста мережа з топологією «шина».
У мережі з топологією «шина» комп'ютери адресують дані конкретному комп'ютеру, передаючи їх по кабелі у вигляді електричних сигналів.
Дані у вигляді електричних сигналів передаються всім комп'ютерам у мережі; однак інформацію приймає тільки той, адреса якого відповідає адресі одержувача, зашифрованій у цих сигналах. Причому в кожен момент часу тільки один комп'ютер може вести передачу.
Так, як дані в мережу передаються тільки одним комп'ютером, її продуктивність залежить від кількості комп'ютерів, підключених до шини. Чим їх більше, тим повільніше мережа.
Шина - пасивна топологія. Це значить, що комп'ютери тільки «слухають» передані по мережі дані, але не переміщають їх від відправника до одержувача. Тому, якщо один з комп'ютерів вийде з ладу, це не позначиться на роботі інших. В активних топологиях комп'ютери регенерують сигнали й передають їх по мережі.
Дані, або електричні сигнали, поширюються по всій мережі - від одного кінця кабелю до іншого. Якщо не вживати ніяких дій, то сигнали, досягши кінця кабелю будуть відображатися й це не дозволить іншим комп'ютерам здійснювати передачу. Тому, після того, як дані досягнуть адресата, електричні сигнали необхідно погасити. Для цього на кожному кінці кабелю в мережі з топологією «шина» установлюють термінаторів (terminators) для поглинання електричних сигналів.
Рис. 7. Термінатор на кінці кабелю в мережі з топологією «шина».
Зірка.
При топології «зірка» всі комп'ютери за допомогою сегментів кабелю підключаються до центрального компонента, іменованому концентратором (hub). Сигнали від передавального комп'ютера надходять через концентратор до всіх інших. Ця топологія виникла на зорі обчислювальної техніки, коли комп'ютери були підключені до головного комп'ютера.
У мережах з топологією «зірка» підключення кабелю й керування конфігурацією мережі централізовані. Але є й недолік: тому що всі комп'ютери підключені до центральної точки , для більших мереж значно збільшується витрата кабелю. До того ж, якщо центральний компонент вийде з ладу, порушиться робота всієї мережі.
А якщо вийде з ладу тільки один комп'ютер (або кабель, що з'єднує його з концентратором), то лише цей комп'ютер не зможе передавати й одержувати сигнали. На інші комп'ютери в мережі це не вплине.
Рис. 8. Проста мережа з топологією зірка.
