Базовi мережевi топологiї

При створеннi мережi, в якiй використовуються тiльки мережевi адаптери без таких засобiв, як маршрутизатори, концентратори i т.п., може бути реалiзована одна з трьох мережевих технологiй: зiркоподiбна, шинна, кiльцева. Зiркоподiбна мережа (рис.2) характеризується наявнiстю цетрального вузла комутацiї – мережевого сервера, до якого (або через який) посилаються всi повiдомлення. В цьому випадку на мережевий сервер, крiм основних функцiй, можуть бути покладенi додатковi функцiї по узгодженню швидкостей роботи станцiй i перетворенню протоколiв обмiну, що дозволяє в рамках однiєї мережi об’єднати рiзнотипнi робочi станцiї.

				Сервер мережi
Робоча станцiя		Робоча станцiя		Робоча станцiя			Робоча станцiя		Робоча станцiя

Рис.2. Зiркоподiбна топологiя.

Поряд з окремими перевагами, данi локальнi мережi мають ряд недолiкiв. Зокрема, при пiдключеннi великої кiлькостi робочих станцiй пiдтримання високої швидкостi комутацiї вимагає значних апаратних затрат. Крiм того, значне функцiональне навантаження центрального вузла визначає його складнiсть, що вiдповiдно позначається на надiйностi.

В мережах з шинною топологiєю (рис.3.) робочi станцiї з допомогою мережевих адаптерiв пiдключаються до магiстралi (шини). Аналогiчним чином до загальної магiстралi пiдключаються й iншi мережевi пристрої. В процесi роботи мережi iнформацiя вiд передаючої робочої станцiї поступає на адаптери всiх робочих станцiй, але сприймається вона тiльки адаптером тiєї робочої станцiї, якiй вона адресована.

Напрям передачi iнформацiї

Робоча станцiя

Робоча станцiя

Робоча станцiя

Робоча станцiя

Робоча станцiя

Пристрiй узгодження (термiнатор)			Шина (магiстраль)		Пристрiй узгодження (термiнатор)

Рис.3. Шинна топологiя мережi.

Подiбна лiнiйна топологiя характеризується простотою органiзацiї i можливiстю пiдключення нових робочих станцiй без додаткового обладнання. Однак наявнiсть загального середовища передачi не дозволяє абонентським системам одночасно передавати iнформацiю.

Кiльцева мережа (рис.4) характеризується наявнiстю замкнутого однонаправленого каналу передачi даних у виглядi кiльця або петлi. В цьому випадку iнформацiя передається послiдовно мiж адаптерами робочих станцiй до тих пiр, поки не буде прийнята одержувачем i потiм видалена з мережi. Переважно за видалення iнформацiї з мережi вiдповiдає її вiдправник. Управлiння роботою кiльцевої мережi може здiйснюватися централiзовано з допомогою спецiальної монiторної станцiї, або децентралiзовано за рахунок розподiлу функцiй управлiння мiж всiма робочими станцiями. Недолiком кiльцевої топологiї є те, що вiдмова однiєї ланки кiльця може вивести з ладу всю локальну мережу. З метою пiдвищення надiйностi кiльцевих структур використовують спецiальнi безрозривнi комутатори, якi дозволяють автоматично вiдключати неробочi комп’ютери або окремi сегменти мережi.

Робоча станцiя

Робоча станцiя

Робоча станцiя

Робоча станцiя

Робоча станцiя

Робоча станцiя

Рис.4. Кiльцева топологiя мережi.

На рис.5 представлена найбiльш характерна структура кiльцевої мережi з використанням безрозривного комутатора, вихiднi роз’єми якого є нормально замкнутими, в результатi чого утворюється внутрiшнє кiльце передачi iнформацiї. При пiд’єднаннi нового сегмента в комутаторi розмикається вiдповiдний роз’єм, який пiдключає робочу станцiю до кiльця. Вiдповiдно, при вiдключеннi робочої станцiї вiдповiдний роз’єм комутатора замикається. Це дозволяє в будь-який момент вiдключити або пiдключити будь-яку абонентську систему без порушення цiлiсностi кiльця.

Робоча станцiя

Робоча станцiя

Робоча станцiя

Робоча станцiя

Робоча станцiя

Комутатор

Робоча станцiя

Замкнутi роз’єми

Робоча станцiя

Робоча станцiя

Рис.5. Використання комутаторiв в кiльцевих мережах.

2.

Повідомлення - інформація, яка подана в певній формі та призначена для передавання від джерела до приймача.

СИГНАЛ носій повідомлення, який уможливлює його передачу на віддаль або реєстрацію; може мати вигляд умовного знака (напр., малюнка, літер) або зміни фізич. величини, хоча б один з параметрів якої (напр., форма, частота, амплітуда) залежить від повідомлення, яке він переносить; розрізняють електричні с. (зміна напруги або сили струму), акустичні (зміна частоти звуку), оптичні (зміна інтенсивності або кольору світла), а також аналогові та цифрові с., які використовуються в аналоговій та цифровій техніці.

Канал — частина комунікаційної системи, яка зв'язує між собою джерело та приймач повідомлень.

Канал поширення сигналу може бути штучним, природним і комбінованим. У першому і (або) третьому випадку – це сукупність технічних засобів та середовища розповсюдження, що забезпечує передавання повідомлень від відправника до одержувача.

У автоматизації, телемеханізації та при використанні ЕОМ розрізняють:

• анізохронний канал (канал для анізохронних сигналів з будь-якою швидкістю модуляції, ДСТУ 2616-94),

• асинхронний канал (канал передавання даних від передавача до приймача без синхронізації);

• байт-мультиплексний канал (тип каналу введення-виведення, що забезпечує одночасну роботу кількох низькошвидкісних пристроїв введення-виведення завдяки побайтовому передаванню даних з допомогою спільного інтерфейсу введення-виведення);

• блок-мультиплексний канал (тип каналу введення-виведення, що допускає перемінне передавання даних від кількох зовнішніх пристроїв або для кількох процедур обміну з одним пристроєм, причому мультиплексування здійснюється не бітів, а блоків);

• виділений канал (некомутований канал, до якого постійно підключені кінцеві пристрої);

• вимірювальний канал (сукупність засобів вимірювальної техніки, засобів зв’язку тощо, призначених для визначення та передавання вимірювальної інформації про одну вимірювану фізичну величину, ДСТУ 2681-94);

• високошвидкісний канал (канал, що забезпечує швидкості передавання даних: 9600, 24000, 48000 біт/с і більше);

• вихідний канал (канал виведення даних з ЕОМ на зовнішній пристрій);

• віртуальний канал (у комп’ютерних мережах – засоби, які забезпечують передавання пакетів між двома терміналами зі збереженням їх початкової послідовності);

• вхідний канал (канал, яким у систему надходять вхідні повідомлення);

• дуплексний канал (канал, що забезпечує передавання даних у двох напрямках одночасно);

• збалансований канал (канал передавання даних між двома станціями, кожна з яких здійснює керування каналом і несе відповідальність за організацію свого потоку даних);

• ізохронний канал (канал для передавання ізохронного сигналу за встановленою для цього каналу швидкістю модуляції, ДСТУ 2616-94);

• канал з перериванням (канал, який допускає переривання програми, що виконується, і перехід до іншої програми, що має вищий пріоритет);

• канал прямого доступу (канал швидкого і безпосереднього підключення зовнішнього пристрою до оперативної пам’яті ЕОМ, без переривання роботи процесора);

• магістральний канал (канал, що з’єднує вузли мережі та комунікацій);

• мультиплексний канал (канал, який забезпечує одночасний обмін даними між оперативною пам’яттю та кількома зовнішніми пристроями ЕОМ, є байт-мультиплексний та блок-мультиплексний канал);

• напівдуплексний канал (канал зв’язку, який забезпечує передавання даних в обох напрямках поперемінно);

• незбалансований канал (канал передавання даних між двома і більше станціями, одна з яких керує каналом і організує обмін даними); низькошвидкісний канал (канал, що забезпечує швидкості передавання даних: 50, 100, 200 біт/с);

• основний канал (канал передавання даних, який серед інших каналів, що працюють зі спільним інтерфейсом, забезпечує максимальну швидкість передачі інформації);

• прямий канал (1. Канал безпосередньої передачі даних “джерело-одержувач”. 2. Програмнокерований пристрій обміну інформацією між оперативними запам’ятовувальними пристроями кількох ЕОМ);

• селекторний канал (канал введення-виведення інформації, що забезпечує обмін ЕОМ тільки з одним периферійним пристроєм, використовується для зв’язку центрального процесора зі швидкодійними пристроями, наприклад, магнітними дисками);

• середньошвидкісний канал (канал, що забезпечує швидкості передавання даних: 600, 1200, 2400, 4800 біт/с);

• симетричний канал (у комп’ютерних мережах – канал, що забезпечує одну і ту ж швидкість передавання і приймання даних);

• симплексний канал (канал, що допускає передавання даних лише в одному напрямку, який встановлюється заздалегідь);

• синхронний канал (канал для передачі ізохронного сигналу, синхронного з тактовим сигналом цього каналу, який формується багатоканальною апаратурою чи кінцевим обладнанням передавання даних, ДСТУ 2616-94);

• стандартний канал (канал, що реалізує стандартний інтерфейс);

• телефонний канал (канал телефонного зв’язку для амплітудно модульованого сигналу звукової частоти),

• транспортний канал (логічна система, що призначена для передавання даних між двома суміжними ЕОМ);

• фізичний канал (засіб двобічного передавання даних).

3

За фізичною природою носія інформації:

• електричні,

• електромагнітні,

• оптичні,

• акустичні та ін.;

За способом задання сигналу:

• регулярні (детерміновані), задані аналітичною функцією;

• нерегулярні (випадкові), які приймають довільні значення в будь-який момент часу. Для опису таких сигналів використовуються засоби теорії ймовірності;

Залежно від функції, що описує параметри сигналу, виділяють аналогові, дискретні, квантовані та цифрові сигнали.:

• неперервні (аналогові), що описуються неперервною функцією;

• дискретні, що описуються функцією відліків, взятих в певні моменти часу;

• квантовані за рівнем;

• дискретні сигнали, квантовані за рівнем (цифрові),

• модульовані сигнали.

4