3. Топологія мереж.

Топологія мережі описує схеми фізичного з'єднання комп'ютерів. Існують 3 основних типи мережної топології:

1) загальна шина (комп'ютери з'єднуються в одну лінію, по кінцях якої встановлюються термінатори).

2) зірка (кожний комп'ютер підключається до спеціального концентратора - хабу).

3) кільце (кінці кабелю з'єднані один з одним; кожний вузол мережі з'єднаний із двома сусідніми - цю топологію активно просуває IBM (мережі Token Ring)).

Переваги шинної топології полягають у невисокій вартості і простоті організації мережі. Недоліком є низька стійкість до ушкоджень - при будь-якому обриві кабелю вся мережа перестає працювати, а пошук ушкодження трудний.

Перевагою зірки є її стійкість до ушкоджень кабелю - при обриві перестає працювати тільки один з вузлів мережі і пошук ушкодження значно спрощується. Недоліком є більш висока вартість.

Перевагою кільця є його висока надійність (за рахунок надмірності), однак вартість такої мережі досить висока за рахунок витрат на адаптери, кабелі і додаткові пристосування. Метод доступу – це набір правил, що визначає використання каналу передачі даних, який сполучає вузли мережі на фізичному рівні (призначається для визначення послідовності доступу вузлів мережі до каналу і запобігання накладення даних різними вузлами).

Найпоширенішими методами доступу є:

Ethernet, Token-Ring, Arcnet, які реалізуються мережними платами.

У мережах моноканальної (шинної) топології використовують один канал зв’язку, який об’єднує всі комп’ютери мережі.

Рис.1.

Приклад: Ethernet забезпечує швидкіысть передачі даних 10 Мбіт/сек, у стандарті Fast Ethernet – 100 Мбіт/сек., при технології Gigabit Ethernet – швидкість ще вища.

Дана топологія (в основному використовує коаксіальний кабель) забезпечує ефективне використання пропускної здатності каналу, стійкість до несправності окремих вузлів, простоту зміни конфігурації та нарощування мережі. Вузли Ethernet підключаються до концентратора (хаба). Цей пристрій у вигляді невеликого блока зі спеціалізованим мікрокомп’ютером, що містить від 3-4 – х до кількох 10-в роз’ємних з’єднань для підключення сегментів мережного кабелю.

У мережі кільцевої топології, як канал зв’язку використовують замкнене кільце з приймачів-передавачів, сполучених коаксіальним або оптоволоконним кабелем.

Рис. 2.

Найпоширеніший метод доступу у мережах цієї топології – Token-Ring – метод доступу з передачею маркера.

Маркер – це пакет, забезпечує спеціальною послідовністю бітів. І він послідовно передається по кільцю від вузла до вузла в одному напрямі. У мережах Token-Ring забезпечується швидкість передачі даних 4 Мбіт/сек. менша надійність мережі.

Мережа зіркоподібної топології має активний центр – комп’ютер або інший пристрій, що об’єднує всі комп’ютери мережі.

Рис. 3.

Активний центр повністю керує комп’ютерами, підключеними до нього через концентратор, який виконує функції розподілу і підсилення сигналів. Від його надійності залежить працездатність мережі.

Одним із методів доступу є Arcnet. Також використовується маркер. Забезпечує швидкість передачі 2 Мбайт/сек. Для забезпечення зв’язку між мережами навіть різних типів застосовують засоби міжмережної взаємодії: мости (bridges) і маршрутизотори (routers). В їх якості використовують комп’ютери з двома і більше адаптерами. Кожний з адаптерів забезпечує зв’язок з однією з мереж. Можуть використовуватися не окремі ПК, а спеціалізовані пристрої.

Мости – зв’язують мережі з однаковими комунікаційними системами; маршрутизотори – з різними. Існують мости-маршрутизотори.

Для забезпечення зв’язку мереж з різними комп’ютерними системами призначені шлюзи (gateway).

Найважливіші характеристики комунікаційної мережі:

• швидкість передачі даних по каналам зв’язку

• пропускна здатність каналу зв’язку

• вірогідність передачі інформації

• надійність каналу зв’язку і передавальної апаратури.