Όλες οι τοπολογίες τοπικών δικτύων. Βασικές τοπολογίες τοπικών δικτύων. Τύποι τοπικών δικτύων και η δομή τους. Σχετικά με την τοπολογία των αστεριών

Τοπολογία τοπικά δίκτυα.

Η σύνθεση και η διαμόρφωση του εξοπλισμού δικτύου ανάλογα με την τοπολογία του δικτύου.

1. Έννοια τοπολογίας δικτύου

Το γενικό σχήμα για τη σύνδεση υπολογιστών σε τοπικά δίκτυα ονομάζεται τοπολογία δικτύου

Τοπολογίαείναι η φυσική διαμόρφωση του δικτύου σε συνδυασμό με τα λογικά χαρακτηριστικά του. Τοπολογία είναι ένας τυπικός όρος που χρησιμοποιείται για να περιγράψει τη βασική διάταξη ενός δικτύου. Κατανοώντας πώς χρησιμοποιούνται διαφορετικές τοπολογίες, μπορείτε να προσδιορίσετε ποιες δυνατότητες έχουν. Διάφοροι τύποιδίκτυα.

Υπάρχουν δύο κύριοι τύποι τοπολογιών:

• φυσικός
• λογικός

Λογική τοπολογίαπεριγράφει τους κανόνες για την αλληλεπίδραση μεταξύ σταθμών δικτύου κατά τη μετάδοση δεδομένων.

Φυσική τοπολογίακαθορίζει τη μέθοδο σύνδεσης μέσων αποθήκευσης.

Ο όρος "τοπολογία δικτύου" περιγράφει τη φυσική διάταξη των υπολογιστών, των καλωδίων και άλλων στοιχείων δικτύου. Η τοπολογία των φυσικών συνδέσεων μπορεί να πάρει διαφορετικές «γεωμετρικές» μορφές και αυτό που είναι σημαντικό δεν είναι η γεωμετρική θέση του καλωδίου, αλλά μόνο η παρουσία συνδέσεων μεταξύ των κόμβων (κλειστό/ανοιχτό, παρουσία κέντρου κ.λπ.).

Η τοπολογία του δικτύου καθορίζει τα χαρακτηριστικά του.

Η επιλογή μιας συγκεκριμένης τοπολογίας επηρεάζει:

• σύνθεση του απαραίτητου εξοπλισμού δικτύου
• χαρακτηριστικά εξοπλισμού δικτύου
• δυνατότητες επέκτασης του δικτύου
• μέθοδος διαχείρισης δικτύου

Η διαμόρφωση του δικτύου μπορεί να είναι είτε αποκεντρωμένη (όταν το καλώδιο «τρέχει» σε κάθε σταθμό του δικτύου) είτε συγκεντρωμένη (όταν κάθε σταθμός είναι φυσικά συνδεδεμένος με κάποια κεντρική συσκευή που διανέμει πλαίσια και πακέτα μεταξύ των σταθμών). Ένα παράδειγμα μιας κεντρικής διαμόρφωσης είναι ένα αστέρι με σταθμούς εργασίας που βρίσκονται στα άκρα των βραχιόνων του. Μια αποκεντρωμένη διαμόρφωση είναι παρόμοια με μια αλυσίδα ορειβατών, όπου ο καθένας έχει τη δική του θέση στην αλυσίδα και όλοι συνδέονται μεταξύ τους με ένα σχοινί. Τα λογικά χαρακτηριστικά της τοπολογίας ενός δικτύου καθορίζουν τη διαδρομή που ακολουθεί ένα πακέτο καθώς διασχίζει το δίκτυο.

Κατά την επιλογή μιας τοπολογίας, πρέπει να ληφθεί υπόψη ότι παρέχει αξιόπιστη και αποτελεσματική εργασίαδικτύων, εύκολη διαχείριση των ροών δεδομένων δικτύου. Είναι επίσης επιθυμητό το δίκτυο να είναι φθηνό ως προς το κόστος δημιουργίας και συντήρησης, αλλά ταυτόχρονα θα εξακολουθούν να υπάρχουν ευκαιρίες για περαιτέρω επέκτασή του και, κατά προτίμηση, για τη μετάβαση σε τεχνολογίες επικοινωνίας υψηλότερης ταχύτητας. Αυτό δεν είναι εύκολο έργο! Για να το λύσετε, πρέπει να γνωρίζετε ποιες τοπολογίες δικτύου υπάρχουν.

Σύμφωνα με την τοπολογία των συνδέσεων υπάρχουν:

• δίκτυα με τοπολογία «κοινό λεωφορείο (bus)».
• δίκτυα με τοπολογία αστεριών.
• δίκτυα με τοπολογία «δακτυλίου»».
• δίκτυα με τοπολογία δέντρων.
• δίκτυα με μικτή τοπολογία

2. Βασικές τοπολογίες δικτύου

Υπάρχουν τρεις βασικές τοπολογίες στις οποίες είναι χτισμένα τα περισσότερα δίκτυα.

• λεωφορείο
• αστέρι
• δαχτυλίδι

Ένα "bus" είναι μια τοπολογία στην οποία οι υπολογιστές συνδέονται κατά μήκος ενός μόνο καλωδίου.

Ένα "αστέρι" είναι μια τοπολογία στην οποία οι υπολογιστές συνδέονται με τμήματα καλωδίων που προέρχονται από ένα μόνο σημείο ή διανομέα.

Μια τοπολογία ονομάζεται "ring" εάν το καλώδιο στο οποίο είναι συνδεδεμένοι οι υπολογιστές είναι κλειστό σε έναν δακτύλιο.

Αν και οι ίδιες οι βασικές τοπολογίες είναι απλές, στην πραγματικότητα υπάρχουν συχνά αρκετά περίπλοκοι συνδυασμοί που συνδυάζουν τις ιδιότητες πολλών τοπολογιών.

2.1 Τοπολογία δικτύου διαύλου

Σε αυτήν την τοπολογία, όλοι οι υπολογιστές συνδέονται μεταξύ τους με ένα καλώδιο. Κάθε υπολογιστής συνδέεται με ένα κοινό καλώδιο, στα άκρα του οποίου είναι εγκατεστημένοι τερματιστές. Το σήμα διέρχεται μέσω του δικτύου μέσω όλων των υπολογιστών, αντανακλώντας από τους τερματικούς τερματιστές.

Τύπος διαγράμματος τοπολογίας δικτύου "bus".

Η τοπολογία "bus" δημιουργείται από μια γραμμική δομή συνδέσεων μεταξύ κόμβων. Αυτή η τοπολογία μπορεί να εφαρμοστεί σε υλικό, για παράδειγμα, εγκαθιστώντας δύο προσαρμογείς δικτύου σε κεντρικούς υπολογιστές. Προκειμένου να αποφευχθεί η ανάκλαση του σήματος, πρέπει να τοποθετηθούν τερματιστές που απορροφούν το σήμα στα άκρα του καλωδίου.

Σε ένα δίκτυο με τοπολογία διαύλου, οι υπολογιστές απευθύνουν δεδομένα σε έναν συγκεκριμένο υπολογιστή, μεταδίδοντάς τα κατά μήκος του καλωδίου με τη μορφή ηλεκτρικών σημάτων - διευθύνσεων MAC υλικού. Για να κατανοήσετε τη διαδικασία της αλληλεπίδρασης με τον υπολογιστή μέσω ενός διαύλου, πρέπει να καταλάβετε τις ακόλουθες έννοιες:

• μετάδοση σήματος
• ανάκλαση σήματος
• Τελειωτής

1. Μετάδοση σήματος

Τα δεδομένα με τη μορφή ηλεκτρικών σημάτων μεταδίδονται σε όλους τους υπολογιστές του δικτύου. Ωστόσο, μόνο εκείνος του οποίου η διεύθυνση ταιριάζει με τη διεύθυνση παραλήπτη που είναι κρυπτογραφημένη σε αυτά τα σήματα λαμβάνει πληροφορίες. Επιπλέον, ανά πάσα στιγμή, μόνο ένας υπολογιστής μπορεί να εκπέμψει. Δεδομένου ότι τα δεδομένα μεταδίδονται στο δίκτυο από έναν μόνο υπολογιστή, η απόδοσή του εξαρτάται από τον αριθμό των υπολογιστών που είναι συνδεδεμένοι στο δίαυλο. Όσο περισσότερα υπάρχουν, δηλ. Όσο περισσότεροι υπολογιστές περιμένουν να μεταφέρουν δεδομένα, τόσο πιο αργό είναι το δίκτυο. Ωστόσο, για να εξαχθεί μια άμεση σχέση μεταξύ διακίνησηδίκτυο και ο αριθμός των υπολογιστών σε αυτό είναι αδύνατο. Επειδή, εκτός από τον αριθμό των υπολογιστών, η απόδοση του δικτύου επηρεάζεται από πολλούς παράγοντες, όπως:

• Χαρακτηριστικά σκεύη, εξαρτήματαυπολογιστές στο δίκτυο
• τη συχνότητα με την οποία οι υπολογιστές μεταδίδουν δεδομένα
• τύπος εφαρμογών δικτύου που εκτελούνται
• τύπος καλωδίου δικτύου
• απόσταση μεταξύ υπολογιστών στο δίκτυο

Το λεωφορείο είναι μια παθητική τοπολογία. Αυτό σημαίνει ότι οι υπολογιστές «ακούνε» μόνο δεδομένα που μεταδίδονται μέσω του δικτύου, αλλά δεν τα μετακινούν από τον αποστολέα στον παραλήπτη. Επομένως, εάν ένας από τους υπολογιστές αποτύχει, δεν θα επηρεάσει τη λειτουργία των άλλων. Στις ενεργές τοπολογίες, οι υπολογιστές αναγεννούν σήματα και τα μεταδίδουν μέσω του δικτύου.

2. Αντανάκλαση σήματος

Τα δεδομένα ή τα ηλεκτρικά σήματα ταξιδεύουν σε όλο το δίκτυο - από τη μια άκρη του καλωδίου στην άλλη. Εάν δεν ληφθούν ειδικές ενέργειες, το σήμα που φτάνει στο τέλος του καλωδίου θα ανακλάται και δεν θα επιτρέπει σε άλλους υπολογιστές να εκπέμπουν. Επομένως, αφού τα δεδομένα φτάσουν στον προορισμό, τα ηλεκτρικά σήματα πρέπει να σβήσουν.

3. Εξολοθρευτής

Για να αποφευχθεί η ανάκλαση των ηλεκτρικών σημάτων, τοποθετούνται βύσματα (τερματιστές) σε κάθε άκρο του καλωδίου για την απορρόφηση αυτών των σημάτων. Όλα τα άκρα του καλωδίου δικτύου πρέπει να είναι συνδεδεμένα σε κάτι, όπως έναν υπολογιστή ή μια υποδοχή κάννης - για να αυξηθεί το μήκος του καλωδίου. Ένας τερματιστής πρέπει να συνδεθεί σε οποιοδήποτε ελεύθερο (δεν είναι συνδεδεμένο με τίποτα) άκρο του καλωδίου για να αποτρέψει την ανάκλαση ηλεκτρικών σημάτων.

Εγκατάσταση τερματιστή

Η ακεραιότητα του δικτύου μπορεί να τεθεί σε κίνδυνο εάν ένα καλώδιο δικτύου σπάσει όταν αποκοπεί φυσικά ή ένα από τα άκρα του αποσυνδεθεί. Είναι επίσης πιθανό να μην υπάρχουν τερματιστές σε ένα ή περισσότερα άκρα του καλωδίου, γεγονός που οδηγεί σε ανάκλαση ηλεκτρικών σημάτων στο καλώδιο και τερματισμό του δικτύου. Το δίκτυο «πέφτει». Οι ίδιοι οι υπολογιστές στο δίκτυο παραμένουν πλήρως λειτουργικοί, αλλά όσο το τμήμα είναι σπασμένο, δεν μπορούν να επικοινωνήσουν μεταξύ τους.

Αυτή η τοπολογία δικτύου έχει πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα.

ρε πλεονεκτήματατοπολογίες λεωφορείου:

• σύντομος χρόνος εγκατάστασης δικτύου
• χαμηλό κόστος (απαιτούνται λιγότερα καλώδια και συσκευές δικτύου)
• ευκολία εγκατάστασης
• Η αποτυχία ενός σταθμού εργασίας δεν επηρεάζει τη λειτουργία του δικτύου

Ελαττώματατοπολογίες λεωφορείου:

• τέτοια δίκτυα είναι δύσκολο να επεκταθούν (αύξηση του αριθμού των υπολογιστών στο δίκτυο και του αριθμού των τμημάτων - μεμονωμένα τμήματα καλωδίου που τα συνδέουν).
• Επειδή ο δίαυλος είναι κοινόχρηστος, μόνο ένας από τους υπολογιστές μπορεί να εκπέμπει κάθε φορά.
• Το "bus" είναι μια παθητική τοπολογία - οι υπολογιστές "ακούνε" μόνο το καλώδιο και δεν μπορούν να επαναφέρουν σήματα που εξασθενούν κατά τη μετάδοση μέσω του δικτύου.
• Η αξιοπιστία ενός δικτύου με τοπολογία διαύλου είναι χαμηλή. Όταν το ηλεκτρικό σήμα φτάσει στο τέλος του καλωδίου, αυτό (εκτός εάν ληφθούν ειδικά μέτρα) ανακλάται, διακόπτοντας τη λειτουργία ολόκληρου του τμήματος δικτύου.

Τα προβλήματα που είναι εγγενή στην τοπολογία του διαύλου έχουν οδηγήσει στο γεγονός ότι αυτά τα δίκτυα δεν χρησιμοποιούνται πλέον.

Η τοπολογία δικτύου διαύλου είναι γνωστή ως λογική τοπολογία Ethernet 10 Mbps.

2.2 Βασική τοπολογία δικτύου αστεριών

Σε μια τοπολογία αστέρι, όλοι οι υπολογιστές συνδέονται σε ένα κεντρικό στοιχείο που ονομάζεται διανομέας. Κάθε υπολογιστής συνδέεται στο δίκτυο χρησιμοποιώντας ξεχωριστό καλώδιο σύνδεσης. Τα σήματα από τον υπολογιστή που εκπέμπει ταξιδεύουν μέσω του διανομέα σε όλους τους άλλους.

Υπάρχει πάντα ένα κέντρο στο «αστέρι» από το οποίο διέρχεται οποιοδήποτε σήμα στο δίκτυο. Οι λειτουργίες του κεντρικού συνδέσμου εκτελούνται από ειδικούς συσκευές δικτύουκαι η μετάδοση σήματος σε αυτά μπορεί να προχωρήσει με διάφορους τρόπους: σε ορισμένες περιπτώσεις, η συσκευή στέλνει δεδομένα σε όλους τους κόμβους εκτός από τον κόμβο αποστολής, σε άλλες, η συσκευή αναλύει σε ποιον κόμβο προορίζονται τα δεδομένα και τα στέλνει μόνο σε αυτόν.

Αυτή η τοπολογία προέκυψε την αυγή τεχνολογία υπολογιστών, όταν οι υπολογιστές ήταν συνδεδεμένοι σε έναν κεντρικό, κύριο υπολογιστή.

Διάγραμμα τοπολογίας δικτύου αστεριών

ΠλεονεκτήματαΤυπολογίες "αστέρων":

• η αποτυχία ενός σταθμού εργασίας δεν επηρεάζει τη λειτουργία ολόκληρου του δικτύου στο σύνολό του
• καλή επεκτασιμότητα δικτύου
• εύκολη αντιμετώπιση προβλημάτων και διακοπές δικτύου
• υψηλή απόδοση δικτύου (υπό τον κατάλληλο σχεδιασμό)
• ευέλικτες επιλογές διαχείρισης

ΕλαττώματαΤυπολογίες "αστέρων":

• αποτυχία του κεντρικού διανομέα θα έχει ως αποτέλεσμα την αλειτουργία του δικτύου (ή του τμήματος δικτύου) στο σύνολό του
• Η δικτύωση απαιτεί συχνά περισσότερα καλώδια από τις περισσότερες άλλες τοπολογίες
• ο πεπερασμένος αριθμός σταθμών εργασίας σε ένα δίκτυο (ή τμήμα δικτύου) περιορίζεται από τον αριθμό των θυρών στον κεντρικό διανομέα.

Μία από τις πιο κοινές τοπολογίες γιατί είναι εύκολο να διατηρηθεί. Χρησιμοποιείται κυρίως σε δίκτυα όπου ο φορέας είναι καλώδιο συνεστραμμένου ζεύγους. Κατηγορίες UTP 3 ή 5. (Κατηγορίες καλωδίων συνεστραμμένου ζεύγους, οι οποίες αριθμούνται από το 1 έως το 7 και καθορίζουν το ενεργό εύρος συχνοτήτων. Ένα καλώδιο υψηλότερης κατηγορίας συνήθως περιέχει περισσότερα ζεύγη καλωδίων και κάθε ζεύγος έχει περισσότερες στροφές ανά μονάδα μήκους).

Η τοπολογία του αστεριού αντικατοπτρίζεται σε Γρήγορες τεχνολογίες Ethernet6.

2.3 Βασική τοπολογία δικτύου δακτυλίου

Σε μια τοπολογία δακτυλίου, οι υπολογιστές συνδέονται με ένα καλώδιο που σχηματίζει έναν δακτύλιο. Επομένως, το καλώδιο απλά δεν μπορεί να έχει ένα ελεύθερο άκρο στο οποίο πρέπει να συνδεθεί ένας τερματιστής. Τα σήματα μεταδίδονται κατά μήκος του δακτυλίου προς μία κατεύθυνση και περνούν από κάθε υπολογιστή. Σε αντίθεση με την τοπολογία του παθητικού διαύλου, εδώ κάθε υπολογιστής λειτουργεί ως επαναλήπτης (repeater), ενισχύοντας τα σήματα και μεταβιβάζοντάς τα στον επόμενο υπολογιστή. Επομένως, εάν ένας υπολογιστής αποτύχει, ολόκληρο το δίκτυο σταματά να λειτουργεί.

Διάγραμμα δικτύου δακτυλίου

Η λειτουργία μιας τοπολογίας κλειστού δακτυλίου βασίζεται στη διέλευση συμβολαίων.

Ένα διακριτικό είναι ένα πακέτο δεδομένων που επιτρέπει σε έναν υπολογιστή να μεταδίδει δεδομένα στο δίκτυο.

Το διακριτικό μεταδίδεται διαδοχικά, από τον έναν υπολογιστή στον άλλο, μέχρι να το λάβει αυτός που «θέλει» να μεταφέρει τα δεδομένα. Ένας υπολογιστής που θέλει να ξεκινήσει μια μετάδοση «συλλαμβάνει» το διακριτικό, το τροποποιεί, βάζει τη διεύθυνση του παραλήπτη στα δεδομένα και το στέλνει γύρω από το δαχτυλίδι στον παραλήπτη.

Τα δεδομένα περνούν από κάθε υπολογιστή μέχρι να φτάσουν σε αυτόν του οποίου η διεύθυνση ταιριάζει με τη διεύθυνση παραλήπτη που καθορίζεται στα δεδομένα. Μετά από αυτό, ο υπολογιστής λήψης στέλνει ένα μήνυμα στον πομπό, επιβεβαιώνοντας ότι τα δεδομένα έχουν ληφθεί. Έχοντας λάβει επιβεβαίωση, ο υπολογιστής αποστολής δημιουργεί ένα νέο διακριτικό και το επιστρέφει στο δίκτυο.

Με την πρώτη ματιά, φαίνεται ότι η μεταφορά του μαρκαδόρου απαιτεί πολύ χρόνο, αλλά στην πραγματικότητα ο δείκτης κινείται σχεδόν με την ταχύτητα του φωτός. Σε ένα δακτύλιο με διάμετρο 200 μέτρων, ο δείκτης μπορεί να κυκλοφορεί με συχνότητα 10.000 στροφών ανά δευτερόλεπτο.

Πλεονεκτήματατοπολογία δακτυλίου:

• ευκολία εγκατάστασης
• σχεδόν πλήρης απουσία πρόσθετου εξοπλισμού
• τη δυνατότητα σταθερής λειτουργίας χωρίς σημαντική πτώση της ταχύτητας μεταφοράς δεδομένων υπό μεγάλο φορτίο δικτύου, αφού η χρήση ενός διακριτικού εξαλείφει την πιθανότητα συγκρούσεων.

Ελαττώματατοπολογία δακτυλίου:

• αστοχία ενός σταθμού εργασίας και άλλα προβλήματα (διακοπή καλωδίου) επηρεάζουν την απόδοση ολόκληρου του δικτύου
• πολυπλοκότητα διαμόρφωσης και ρύθμισης
• δυσκολία στην αντιμετώπιση προβλημάτων

Χρησιμοποιείται ευρύτερα σε δίκτυα οπτικών ινών. Χρησιμοποιείται στα πρότυπα FDDI8, Token ring9.

3. Άλλες πιθανές τοπολογίες δικτύου

Τα πραγματικά δίκτυα υπολογιστών επεκτείνονται και εκσυγχρονίζονται συνεχώς. Επομένως, ένα τέτοιο δίκτυο είναι σχεδόν πάντα υβριδικό, δηλ. Η τοπολογία του είναι ένας συνδυασμός πολλών βασικών τοπολογιών. Είναι εύκολο να φανταστούμε υβριδικές τοπολογίες που είναι ένας συνδυασμός αστεριού και διαύλου ή δακτυλίου και αστεριού.

3.1 Τοπολογία δικτύου δέντρων

Η τοπολογία δέντρων μπορεί να θεωρηθεί ως ένωση πολλών «αστέρων». Αυτή η τοπολογία είναι η πιο δημοφιλής σήμερα κατά την κατασκευή τοπικών δικτύων.

Διάγραμμα τοπολογίας δικτύου δέντρων

Σε μια τοπολογία δέντρου, υπάρχει μια ρίζα του δέντρου από την οποία αναπτύσσονται κλαδιά και φύλλα.

Ένα δέντρο μπορεί να είναι ενεργό ή αληθινό και παθητικό. Με ένα ενεργό δέντρο, οι κεντρικοί υπολογιστές βρίσκονται στα κέντρα συνδυασμού πολλών γραμμών επικοινωνίας και με ένα παθητικό δέντρο, υπάρχουν συγκεντρωτές (hubs).

Εικόνα 6 - Διάγραμμα τοπολογίας δικτύου ενεργού δέντρου

Εικόνα 7 - Διάγραμμα τοπολογίας δικτύου παθητικού δέντρου

3.2 Συνδυασμένες τοπολογίες δικτύου

Οι συνδυασμένες τοπολογίες χρησιμοποιούνται αρκετά συχνά, μεταξύ των οποίων οι πιο κοινές είναι οι αστέρες και οι δακτύλιοι αστεριών.

Μια τοπολογία αστέρα-διαύλου χρησιμοποιεί έναν συνδυασμό διαύλου και παθητικού αστεριού.

Σχέδιο συνδυασμένης τοπολογίας δικτύου αστέρα-διαύλου

Τόσο μεμονωμένοι υπολογιστές όσο και ολόκληρα τμήματα διαύλου συνδέονται στον διανομέα. Στην πραγματικότητα, υλοποιείται μια φυσική τοπολογία διαύλου που περιλαμβάνει όλους τους υπολογιστές του δικτύου. Σε αυτήν την τοπολογία, μπορούν να χρησιμοποιηθούν αρκετοί κόμβοι, διασυνδεδεμένοι και σχηματίζοντας τον λεγόμενο δίαυλο ραχοκοκαλιάς, υποστήριξης. Σε κάθε έναν από τους διανομείς συνδέονται ξεχωριστοί υπολογιστές ή τμήματα διαύλου. Το αποτέλεσμα είναι ένα δέντρο με αστέρια. Έτσι, ο χρήστης μπορεί να συνδυάσει ευέλικτα τα πλεονεκτήματα των τοπολογιών διαύλου και αστεριών και επίσης να αλλάξει εύκολα τον αριθμό των υπολογιστών που είναι συνδεδεμένοι στο δίκτυο. Από την άποψη της διανομής πληροφοριών, αυτή η τοπολογία είναι ισοδύναμη με έναν κλασικό δίαυλο.

Στην περίπτωση μιας τοπολογίας δακτυλίου αστεριού, δεν είναι οι ίδιοι οι υπολογιστές που ενώνονται σε έναν δακτύλιο, αλλά ειδικοί κόμβοι, στους οποίους συνδέονται οι υπολογιστές με τη σειρά τους χρησιμοποιώντας διπλές γραμμές επικοινωνίας σε σχήμα αστεριού.

Σχέδιο συνδυασμένης τοπολογίας δικτύου αστέρα-δαχτυλιδιού

Στην πραγματικότητα, όλοι οι υπολογιστές στο δίκτυο περιλαμβάνονται σε έναν κλειστό δακτύλιο, αφού εντός των διανομέων οι γραμμές επικοινωνίας σχηματίζουν έναν κλειστό βρόχο (όπως φαίνεται στο Σχήμα 9). Αυτή η τοπολογία καθιστά δυνατό τον συνδυασμό των πλεονεκτημάτων των τοπολογιών αστέρων και δακτυλίου. Για παράδειγμα, οι διανομείς σάς επιτρέπουν να συλλέγετε όλα τα σημεία σύνδεσης του καλωδίου δικτύου σε ένα μέρος. Αν μιλάμε για διάδοση πληροφοριών, αυτή η τοπολογία ισοδυναμεί με ένα κλασικό δαχτυλίδι.

3.3 Τοπολογία δικτύου "Πλέγμα".

Τέλος, πρέπει να γίνει αναφορά σε μια τοπολογία mesh ή mesh, στην οποία όλοι ή πολλοί υπολογιστές και άλλες συσκευές συνδέονται απευθείας μεταξύ τους (Εικόνα 10).

Εικόνα 10 - Διάγραμμα τοπολογίας πλέγματος δικτύου

Αυτή η τοπολογία είναι εξαιρετικά αξιόπιστη - εάν κάποιο κανάλι σπάσει, η μεταφορά δεδομένων δεν σταματά, καθώς είναι δυνατές πολλές διαδρομές για την παράδοση πληροφοριών. Τοπολογίες πλέγματος (τις περισσότερες φορές όχι πλήρεις, αλλά μερικές) χρησιμοποιούνται όπου είναι απαραίτητο να διασφαλιστεί η μέγιστη ανοχή σφαλμάτων δικτύου, για παράδειγμα, κατά τη σύνδεση πολλών τμημάτων ενός μεγάλου εταιρικού δικτύου ή κατά τη σύνδεση στο Διαδίκτυο, αν και, φυσικά, έχετε να πληρώσετε για αυτό: η κατανάλωση καλωδίου αυξάνεται σημαντικά, ο εξοπλισμός δικτύου και η διαμόρφωσή του γίνονται πιο περίπλοκες.

Επί του παρόντος, η συντριπτική πλειονότητα των σύγχρονων δικτύων χρησιμοποιεί μια τοπολογία αστεριών ή μια υβριδική τοπολογία, η οποία είναι μια συγχώνευση πολλών αστεριών (για παράδειγμα, μια τοπολογία δέντρου) και μια μέθοδο μετάδοσης CSMA/CD (carrier sens multiple access). Ανίχνευση σύγκρουσης) .

Θραύσμα δίκτυο υπολογιστών

Ένα τμήμα ενός δικτύου υπολογιστών περιλαμβάνει τους κύριους τύπους εξοπλισμού επικοινωνίας που χρησιμοποιούνται σήμερα για να σχηματίσουν τοπικά δίκτυα και να τα συνδέσουν μέσω παγκόσμιων συνδέσεων μεταξύ τους. Για τη δημιουργία τοπικών συνδέσεων μεταξύ των υπολογιστών, χρησιμοποιούνται διαφορετικά είδηκαλωδιακά συστήματα, προσαρμογείς δικτύου, διανομείς επαναλήπτη, γέφυρες, διακόπτες και δρομολογητές. Για τη σύνδεση τοπικών δικτύων σε παγκόσμιες συνδέσεις, χρησιμοποιούνται ειδικές έξοδοι (θύρες WAN) γεφυρών και δρομολογητών, καθώς και εξοπλισμός μετάδοσης δεδομένων σε μεγάλες γραμμές - μόντεμ (όταν εργάζεστε σε αναλογικές γραμμές) ή συσκευές που συνδέονται με ψηφιακά κανάλια(TA – προσαρμογείς τερματικού Δίκτυα ISDN, συσκευές συντήρησης για ψηφιακά αποκλειστικά κανάλια όπως CSU/DSU κ.λπ.).

Υπό τοπολογία(διάταξη, διαμόρφωση, δομή) ενός δικτύου υπολογιστών αναφέρεται συνήθως στη φυσική διάταξη των υπολογιστών στο δίκτυο ένα σε σχέση με ένα και στον τρόπο που συνδέονται με γραμμές επικοινωνίας. Είναι σημαντικό να σημειωθεί ότι η έννοια της τοπολογίας αναφέρεται κυρίως στα τοπικά δίκτυα, στα οποία η δομή των συνδέσεων μπορεί εύκολα να εντοπιστεί. Στα παγκόσμια δίκτυα, η δομή των συνδέσεων είναι συνήθως κρυμμένη από τους χρήστες και δεν είναι πολύ σημαντική, επειδή κάθε συνεδρία επικοινωνίας μπορεί να πραγματοποιηθεί κατά μήκος της δικής της διαδρομής.
Η τοπολογία καθορίζει τις απαιτήσεις για εξοπλισμό, τον τύπο του χρησιμοποιούμενου καλωδίου, τις πιθανές και πιο βολικές μεθόδους διαχείρισης της ανταλλαγής, την αξιοπιστία της λειτουργίας και τις δυνατότητες επέκτασης του δικτύου.

Υπάρχουν τρεις κύριες τοπολογίες δικτύου:

1. Δίαυλος τοπολογίας δικτύου(δίαυλος), στον οποίο όλοι οι υπολογιστές συνδέονται παράλληλα σε μία γραμμή επικοινωνίας και οι πληροφορίες από κάθε υπολογιστή μεταδίδονται ταυτόχρονα σε όλους τους άλλους υπολογιστές (Εικ. 1).

2. Τοπολογία δικτύου αστεριών(αστέρι), στο οποίο άλλοι περιφερειακοί υπολογιστές συνδέονται σε έναν κεντρικό υπολογιστή, ο καθένας από αυτούς χρησιμοποιεί τη δική του ξεχωριστή γραμμή επικοινωνίας (Εικ. 2).

3. Δακτύλιος τοπολογίας δικτύου(δακτύλιος), στον οποίο κάθε υπολογιστής μεταδίδει πάντα πληροφορίες σε έναν μόνο υπολογιστή δίπλα στην αλυσίδα, και λαμβάνει πληροφορίες μόνο από τον προηγούμενο υπολογιστή στην αλυσίδα, και αυτή η αλυσίδα είναι κλειστή σε ένα «δακτύλιο» (Εικ. 3).

Ρύζι. 1. Τοπολογία δικτύου "bus"

Ρύζι. 2. Τοπολογία δικτύου αστεριών

Ρύζι. 3. Τοπολογία δικτύου "δακτύλιος"

Στην πράξη, χρησιμοποιούνται συχνά συνδυασμοί της βασικής τοπολογίας, αλλά τα περισσότερα δίκτυα επικεντρώνονται σε αυτά τα τρία. Ας εξετάσουμε τώρα εν συντομία τα χαρακτηριστικά της παρατιθέμενης τοπολογίας δικτύου.

Τοπολογία διαύλου(ή, όπως αποκαλείται επίσης, «κοινό λεωφορείο»), από την ίδια τη δομή του, επιτρέπει την ταυτότητα του δικτυακού εξοπλισμού των υπολογιστών, καθώς και την ισότητα όλων των συνδρομητών. Με μια τέτοια σύνδεση, οι υπολογιστές μπορούν να εκπέμπουν μόνο εναλλάξ, επειδή υπάρχει μόνο μία γραμμή επικοινωνίας. Διαφορετικά, οι μεταδιδόμενες πληροφορίες θα παραμορφωθούν ως αποτέλεσμα επικάλυψης (σύγκρουση, σύγκρουση). Έτσι, ο δίαυλος εφαρμόζει έναν τρόπο ανταλλαγής ημι-αμφίδρομης λειτουργίας (και στις δύο κατευθύνσεις, αλλά με τη σειρά του και όχι ταυτόχρονα).
Στην τοπολογία «διαύλου», δεν υπάρχει κεντρικός συνδρομητής μέσω του οποίου μεταδίδονται όλες οι πληροφορίες, γεγονός που αυξάνει την αξιοπιστία του (εξάλλου, εάν κάποιο κέντρο αποτύχει, ολόκληρο το σύστημα που ελέγχεται από αυτό το κέντρο παύει να λειτουργεί). Η προσθήκη νέων συνδρομητών στο λεωφορείο είναι αρκετά απλή και είναι συνήθως δυνατή ακόμη και όταν το δίκτυο λειτουργεί. Στις περισσότερες περιπτώσεις, ένας δίαυλος απαιτεί ελάχιστη ποσότητα καλωδίου σύνδεσης σε σύγκριση με άλλες τοπολογίες. Ωστόσο, πρέπει να λάβετε υπόψη ότι κάθε υπολογιστής (εκτός από τα δύο εξωτερικά) έχει δύο καλώδια, κάτι που δεν είναι πάντα βολικό.
Επειδή η επίλυση πιθανών διενέξεων σε αυτήν την περίπτωση αφορά τον εξοπλισμό δικτύου κάθε μεμονωμένου συνδρομητή, ο εξοπλισμός προσαρμογέα δικτύου με την τοπολογία "bus" είναι πιο περίπλοκος από ό,τι με άλλες τοπολογίες. Ωστόσο, λόγω της ευρείας χρήσης δικτύων με τοπολογία «διαύλου» (Ethernet, Arcnet), το κόστος του εξοπλισμού δικτύου δεν είναι πολύ υψηλό.
Το λεωφορείο δεν φοβάται τις αποτυχίες μεμονωμένων υπολογιστών, επειδή όλοι οι άλλοι υπολογιστές στο δίκτυο μπορούν να συνεχίσουν να ανταλλάσσονται κανονικά. Μπορεί να φαίνεται ότι το λεωφορείο δεν έχει καταστραφεί και το καλώδιο έχει σπάσει, αφού σε αυτή την περίπτωση έχουμε δύο λεωφορεία πλήρως λειτουργικά. Ωστόσο, λόγω των ιδιαιτεροτήτων της διάδοσης ηλεκτρικών σημάτων σε μεγάλες γραμμές επικοινωνίας, είναι απαραίτητο να προβλεφθεί η συμπερίληψη στα άκρα του διαύλου ειδικών συσκευών - τερματιστών, που φαίνονται στο Σχ. 1 με τη μορφή ορθογωνίων. Χωρίς τη συμπερίληψη τερματικών, το σήμα ανακλάται από το τέλος της γραμμής και παραμορφώνεται έτσι ώστε η επικοινωνία μέσω του δικτύου να καθίσταται αδύνατη. Έτσι, εάν το καλώδιο σπάσει ή καταστραφεί, ο συντονισμός της γραμμής επικοινωνίας διακόπτεται και η επικοινωνία διακόπτεται ακόμη και μεταξύ των υπολογιστών που παραμένουν συνδεδεμένοι μεταξύ τους. Ένα βραχυκύκλωμα σε οποιοδήποτε σημείο του καλωδίου του διαύλου απενεργοποιεί ολόκληρο το δίκτυο. Οποιαδήποτε βλάβη του εξοπλισμού δικτύου στο δίαυλο είναι πολύ δύσκολο να εντοπιστεί, επειδή όλοι οι προσαρμογείς συνδέονται παράλληλα και δεν είναι τόσο εύκολο να καταλάβουμε ποιος απέτυχε.
Κατά τη διέλευση μιας γραμμής επικοινωνίας ενός δικτύου με τοπολογία «διαύλου», τα σήματα πληροφοριών εξασθενούν και δεν ανανεώνονται με κανέναν τρόπο, γεγονός που επιβάλλει αυστηρούς περιορισμούς στο συνολικό μήκος των γραμμών επικοινωνίας· επιπλέον, κάθε συνδρομητής μπορεί να λάβει σήματα διαφορετικών επιπέδων από το δίκτυο ανάλογα με την απόσταση από τον συνδρομητή που εκπέμπει. Αυτό θέτει πρόσθετες απαιτήσεις στους κόμβους λήψης του εξοπλισμού δικτύου. Για να αυξηθεί το μήκος ενός δικτύου με μια τοπολογία "διαύλου", χρησιμοποιούνται συχνά πολλά τμήματα (καθένα από τα οποία είναι ένας δίαυλος), συνδεδεμένα μεταξύ τους χρησιμοποιώντας ειδικούς ενημερώσεις σήματος - επαναλήπτες.
Ωστόσο, μια τέτοια αύξηση στο μήκος του δικτύου δεν μπορεί να διαρκέσει επ' αόριστον, επειδή υπάρχουν επίσης περιορισμοί που σχετίζονται με την πεπερασμένη ταχύτητα διάδοσης του σήματος κατά μήκος των γραμμών επικοινωνίας.

Τοπολογία αστεριών- αυτή είναι μια τοπολογία με ένα σαφώς καθορισμένο κέντρο στο οποίο συνδέονται όλοι οι άλλοι συνδρομητές. Όλη η ανταλλαγή πληροφοριών γίνεται αποκλειστικά μέσω του κεντρικού υπολογιστή, ο οποίος με αυτόν τον τρόπο τοποθετεί πολύ μεγάλο φορτίο, επομένως δεν μπορεί να κάνει τίποτα άλλο εκτός από το δίκτυο. Είναι σαφές ότι ο δικτυακός εξοπλισμός του κεντρικού συνδρομητή πρέπει να είναι σημαντικά πιο πολύπλοκος από τον εξοπλισμό των περιφερειακών συνδρομητών. Σε αυτή την περίπτωση, δεν χρειάζεται να μιλάμε για ίσα δικαιώματα για τους συνδρομητές. Κατά κανόνα, ο κεντρικός υπολογιστής είναι ο πιο ισχυρός και σε αυτόν ανατίθενται όλες οι λειτουργίες για τη διαχείριση της ανταλλαγής. Κατ 'αρχήν, δεν είναι δυνατές συγκρούσεις σε ένα δίκτυο με τοπολογία αστεριού, επειδή η διαχείριση είναι εντελώς συγκεντρωτική, δεν υπάρχει λόγος σύγκρουσης.
Αν μιλάμε για την αντίσταση του αστεριού στις βλάβες του υπολογιστή, τότε η αποτυχία ενός περιφερειακού υπολογιστή δεν επηρεάζει σε καμία περίπτωση τη λειτουργία του τμήματος του δικτύου που παραμένει, αλλά οποιαδήποτε αποτυχία του κεντρικού υπολογιστή καθιστά το δίκτυο εντελώς ανενεργό. Επομένως, πρέπει να ληφθούν ειδικά μέτρα για τη βελτίωση της αξιοπιστίας του κεντρικού υπολογιστή και του εξοπλισμού δικτύου του. Ένα κόψιμο σε οποιοδήποτε καλώδιο ή ένα βραχυκύκλωμα σε αυτό σε μια τοπολογία αστέρι διακόπτει την επικοινωνία μόνο με έναν υπολογιστή και όλοι οι άλλοι υπολογιστές μπορούν να συνεχίσουν να λειτουργούν κανονικά.
Στην κλίση από το λεωφορείο, στο αστέρι υπάρχουν μόνο δύο συνδρομητές σε κάθε γραμμή επικοινωνίας: ο κεντρικός και ένας από τους περιφερειακούς. Τις περισσότερες φορές, δύο γραμμές επικοινωνίας χρησιμοποιούνται για τη σύνδεσή τους, καθεμία από τις οποίες μεταδίδει πληροφορίες μόνο προς μία κατεύθυνση. Έτσι, υπάρχει μόνο ένας δέκτης και ένας πομπός σε κάθε ζεύξη επικοινωνίας. Όλα αυτά απλοποιούν σημαντικά την εγκατάσταση δικτύου σε σύγκριση με έναν δίαυλο και εξαλείφουν την ανάγκη χρήσης πρόσθετων εξωτερικών τερματικών. Το πρόβλημα της εξασθένησης του σήματος σε μια γραμμή επικοινωνίας λύνεται επίσης πιο εύκολα σε ένα "αστέρι" παρά σε ένα "bus", επειδή κάθε δέκτης λαμβάνει πάντα ένα σήμα του ίδιου επιπέδου. Ένα σοβαρό μειονέκτημα της τοπολογίας αστεριών είναι ο αυστηρός περιορισμός στον αριθμό των συνδρομητών. Συνήθως, ο κεντρικός συνδρομητής δεν μπορεί να εξυπηρετήσει περισσότερους από 8-16 περιφερειακούς συνδρομητές. Αν μέσα σε αυτά τα όρια είναι αρκετά εύκολο να συνδεθούν νέοι συνδρομητές, τότε αν ξεπεραστούν είναι απλά αδύνατο. Είναι αλήθεια ότι μερικές φορές ένα αστέρι παρέχει τη δυνατότητα επέκτασης, δηλαδή τη σύνδεση ενός άλλου κεντρικού συνδρομητή αντί για έναν από τους περιφερειακούς συνδρομητές (το αποτέλεσμα είναι μια τοπολογία πολλών διασυνδεδεμένων αστεριών).
Το αστέρι που φαίνεται στο Σχ. 2, ονομάζεται ενεργό ή πραγματικό αστέρι. Υπάρχει επίσης μια τοπολογία που ονομάζεται παθητικό αστέρι, η οποία μοιάζει μόνο επιφανειακά με ένα αστέρι (Εικ. 4). Αυτή τη στιγμή είναι πολύ πιο διαδεδομένο από το ενεργό αστέρι. Αρκεί να πούμε ότι χρησιμοποιείται στο πιο δημοφιλές δίκτυο Ethernet σήμερα.

Ρύζι. 4. Τοπολογία παθητικού αστεριού

Το κέντρο ενός δικτύου με αυτήν την τοπολογία δεν περιέχει υπολογιστή, αλλά συγκεντρωτή ή διανομέα, που εκτελεί την ίδια λειτουργία με έναν επαναλήπτη. Ανανεώνει τα σήματα που λαμβάνονται και τα προωθεί σε άλλες γραμμές επικοινωνίας. Αν και το σχέδιο καλωδίωσης είναι παρόμοιο με ένα αληθινό ή ενεργό αστέρι, στην πραγματικότητα έχουμε να κάνουμε με μια τοπολογία διαύλου επειδή οι πληροφορίες από κάθε υπολογιστή μεταδίδονται ταυτόχρονα σε όλους τους άλλους υπολογιστές και δεν υπάρχει κεντρικός συνδρομητής. Φυσικά, ένα παθητικό αστέρι είναι πιο ακριβό από ένα κανονικό λεωφορείο, γιατί σε αυτήν την περίπτωση χρειάζεστε και ένα hub. Ωστόσο, παρέχει μια σειρά από πρόσθετες λειτουργίες που σχετίζονται με τα προνόμια αστεριών. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο πρόσφατα το παθητικό αστέρι αντικαθιστά όλο και περισσότερο το πραγματικό αστέρι, το οποίο θεωρείται μια απίστευτη τοπολογία.
Είναι επίσης δυνατό να διακρίνουμε έναν ενδιάμεσο τύπο τοπολογίας μεταξύ ενός ενεργού και παθητικού αστέρα. Σε αυτήν την περίπτωση, ο διανομέας όχι μόνο αναμεταδίδει τα σήματα, αλλά διαχειρίζεται επίσης την ανταλλαγή, αλλά δεν συμμετέχει στην ίδια την ανταλλαγή.
Μεγάλο πλεονέκτημα αστέρι(τόσο ενεργητικό όσο και παθητικό) είναι ότι όλα τα σημεία σύνδεσης συγκεντρώνονται σε ένα μέρος. Αυτό σας επιτρέπει να παρακολουθείτε εύκολα τη λειτουργία του δικτύου, να εντοπίζετε σφάλματα δικτύου αποσυνδέοντας απλώς ορισμένους συνδρομητές από το κέντρο (κάτι που είναι αδύνατο, για παράδειγμα, σε περίπτωση λεωφορείου) και επίσης να περιορίζετε την πρόσβαση μη εξουσιοδοτημένων ατόμων σε σημαντικά σημεία σύνδεσης για το δίκτυο. Στην περίπτωση ενός αστέρα, κάθε περιφερειακός συνδρομητής μπορεί να προσεγγιστεί είτε με ένα καλώδιο (που εκπέμπει και προς τις δύο κατευθύνσεις) είτε με δύο καλώδια (το καθένα από αυτά εκπέμπει προς μία κατεύθυνση), με τη δεύτερη κατάσταση να είναι πιο συνηθισμένη. Ένα κοινό μειονέκτημα για ολόκληρη την τοπολογία αστεριών είναι ότι η κατανάλωση καλωδίου είναι σημαντικά υψηλότερη από ό,τι με άλλες τοπολογίες. Για παράδειγμα, εάν οι υπολογιστές βρίσκονται σε μία γραμμή (όπως στο Σχ. 1), τότε όταν επιλέγετε μια τοπολογία "αστέρι" θα χρειαστείτε πολλές φορές περισσότερο καλώδιο από ό,τι με μια τοπολογία "διαύλου". Αυτό μπορεί να επηρεάσει σημαντικά το κόστος ολόκληρου του δικτύου στο σύνολό του.

Τοπολογία δακτυλίουείναι μια τοπολογία στην οποία κάθε υπολογιστής συνδέεται με γραμμές επικοινωνίας μόνο με δύο άλλους: από τη μία λαμβάνει μόνο πληροφορίες και στην άλλη μόνο μεταδίδει. Σε κάθε γραμμή επικοινωνίας, όπως στην περίπτωση ενός αστέρα, υπάρχει μόνο ένας πομπός και ένας δέκτης. Αυτό σας επιτρέπει να αποφύγετε τη χρήση εξωτερικών τερματικών. Ένα σημαντικό χαρακτηριστικό του δακτυλίου είναι ότι κάθε υπολογιστής αναμεταδίδει (ανανεώνει) το σήμα, δηλαδή λειτουργεί ως επαναλήπτης, επομένως η εξασθένηση του σήματος σε όλο τον δακτύλιο δεν έχει σημασία, μόνο η εξασθένηση μεταξύ γειτονικών υπολογιστών του δακτυλίου είναι σημαντική. Σε αυτήν την περίπτωση, δεν υπάρχει ξεκάθαρα καθορισμένο κέντρο· όλοι οι υπολογιστές μπορεί να είναι ίδιοι. Ωστόσο, αρκετά συχνά εκχωρείται ένας ειδικός συνδρομητής στην παπαλίνα που διαχειρίζεται την ανταλλαγή ή ελέγχει την ανταλλαγή. Είναι σαφές ότι η παρουσία ενός τέτοιου συνδρομητή ελέγχου μειώνει την αξιοπιστία του δικτύου, επειδή η αποτυχία του θα παραλύσει αμέσως ολόκληρο το κέντρο.
Αυστηρά μιλώντας, οι υπολογιστές σε μια παπαλίνα δεν είναι εντελώς ίσοι (σε ​​αντίθεση, για παράδειγμα, με μια τοπολογία διαύλου). Μερικοί από αυτούς λαμβάνουν απαραίτητα πληροφορίες από τον υπολογιστή που εκπέμπει αυτή τη στιγμή νωρίτερα, ενώ άλλοι - αργότερα. Σε αυτό το χαρακτηριστικό της τοπολογίας βασίζονται οι μέθοδοι ελέγχου της ανταλλαγής δικτύου, ειδικά σχεδιασμένες για τον «δακτύλιο». Σε αυτές τις μεθόδους, το δικαίωμα στην επόμενη μετάδοση (ή, όπως λένε επίσης, να αναλάβει το δίκτυο) περνά διαδοχικά στον επόμενο υπολογιστή του κύκλου.
Η σύνδεση νέων συνδρομητών στο «ring» είναι συνήθως εντελώς ανώδυνη, αν και απαιτεί υποχρεωτική διακοπή λειτουργίας ολόκληρου του δικτύου κατά τη διάρκεια της σύνδεσης. Όπως και στην περίπτωση της τοπολογίας «λεωφορείων», ο μέγιστος αριθμός συνδρομητών σε μια παπαλίνα μπορεί να είναι αρκετά μεγάλος (μέχρι χίλιους ή περισσότερους). Η τοπολογία δακτυλίου είναι συνήθως η πιο ανθεκτική στις υπερφορτώσεις· εξασφαλίζει αξιόπιστη λειτουργία με τις μεγαλύτερες ροές πληροφοριών που μεταδίδονται μέσω του δικτύου, επειδή, κατά κανόνα, δεν υπάρχουν συγκρούσεις (σε αντίθεση με ένα λεωφορείο) και δεν υπάρχει κεντρικός συνδρομητής (σε αντίθεση με ένα αστέρι).
Επειδή το σήμα στην παπαλίνα διέρχεται από όλους τους υπολογιστές του δικτύου, η αποτυχία τουλάχιστον ενός από αυτούς (ή η δικτυακή του εγκατάσταση) διακόπτει τη λειτουργία ολόκληρου του δικτύου στο σύνολό του. Ομοίως, οποιαδήποτε διακοπή ή βραχυκύκλωμα σε κάθε ένα από τα καλώδια δακτυλίου καθιστά αδύνατη τη λειτουργία ολόκληρου του δικτύου. Ο δακτύλιος είναι πιο ευάλωτος στη ζημιά του καλωδίου, επομένως αυτή η τοπολογία συνήθως περιλαμβάνει την τοποθέτηση δύο (ή περισσότερων) παράλληλων γραμμών επικοινωνίας, η μία από τις οποίες βρίσκεται σε εφεδρεία.
Ταυτόχρονα, το μεγάλο πλεονέκτημα του δακτυλίου είναι ότι η αναμετάδοση σημάτων από κάθε συνδρομητή καθιστά δυνατή τη σημαντική αύξηση του μεγέθους ολόκληρου του δικτύου στο σύνολό του (κατά καιρούς έως και αρκετές δεκάδες χιλιόμετρα). Ο δακτύλιος είναι σχετικά ανώτερος από οποιαδήποτε άλλη τοπολογία.

Μειονέκτημαδαχτυλίδια (σε σύγκριση με ένα αστέρι) μπορεί να θεωρηθεί ότι δύο καλώδια πρέπει να συνδέονται σε κάθε υπολογιστή του δικτύου.

Μερικές φορές μια τοπολογία δακτυλίου βασίζεται σε δύο γραμμές επικοινωνίας δακτυλίου που μεταδίδουν πληροφορίες σε αντίθετες κατευθύνσεις. Ο σκοπός μιας τέτοιας λύσης είναι να αυξήσει (ιδανικά διπλασιάσει) την ταχύτητα μεταφοράς πληροφοριών. Επιπλέον, εάν ένα από τα καλώδια καταστραφεί, το δίκτυο μπορεί να λειτουργήσει με άλλο καλώδιο (αν και η μέγιστη ταχύτητα θα μειωθεί).
Εκτός από τις τρεις κύριες, βασικές τοπολογίες που εξετάζονται, η τοπολογία δικτύου χρησιμοποιείται επίσης συχνά. δέντρο" (δέντρο),που μπορεί να θεωρηθεί ως συνδυασμός πολλών αστεριών. Όπως και στην περίπτωση ενός αστεριού, ένα δέντρο μπορεί να είναι ενεργό ή πραγματικό (Εικ. 5) και παθητικό (Εικ. 6). Με ένα ενεργό δέντρο, οι κεντρικοί υπολογιστές βρίσκονται στα κέντρα συνδυασμού πολλών γραμμών επικοινωνίας και με ένα παθητικό δέντρο, υπάρχουν συγκεντρωτές (hubs).

Ρύζι. 5. Τοπολογία «Ενεργό δέντρο».

Ρύζι. 6. Τοπολογία «παθητικού δέντρου». K - συγκεντρωτές

Οι συνδυασμένες τοπολογίες χρησιμοποιούνται επίσης αρκετά συχνά, για παράδειγμα αστέρας-διαύλου, αστεριού-δαχτυλιδιού.

Η ασάφεια της έννοιας της τοπολογίας.

Η τοπολογία δικτύου καθορίζει όχι μόνο τη φυσική θέση των υπολογιστών, αλλά, πολύ πιο σημαντικό, τη φύση των συνδέσεων μεταξύ τους, τα χαρακτηριστικά της διάδοσης του σήματος σε όλο το δίκτυο. Είναι η φύση των συνδέσεων που καθορίζει τον βαθμό ανοχής σε σφάλματα του δικτύου, την απαιτούμενη πολυπλοκότητα του εξοπλισμού δικτύου, την καταλληλότερη μέθοδο διαχείρισης της ανταλλαγής, τους πιθανούς τύπους μέσων μετάδοσης (κανάλια επικοινωνίας), το επιτρεπόμενο μέγεθος του δίκτυο (το μήκος των γραμμών επικοινωνίας και ο αριθμός των συνδρομητών), η ανάγκη για ηλεκτρικό συντονισμό και πολλά άλλα.
Όταν οι άνθρωποι σκέφτονται για την τοπολογία δικτύου στη βιβλιογραφία, μπορεί να έχουν στο μυαλό τους τέσσερις εντελώς διαφορετικές έννοιες που σχετίζονται με διαφορετικά επίπεδα αρχιτεκτονική δικτύου:

1. Φυσική τοπολογία (δηλαδή η διάταξη των υπολογιστών και η δρομολόγηση καλωδίων). Σε αυτό το περιεχόμενο, για παράδειγμα, ένα παθητικό αστέρι δεν διαφέρει από ένα ενεργό αστέρι, γι' αυτό συχνά αποκαλείται απλώς "άστρο".

2. Λογική τοπολογία (δηλαδή η δομή των συνδέσεων, η φύση της διάδοσης του σήματος μέσω του δικτύου). Αυτός είναι ίσως ο πιο σωστός ορισμός της τοπολογίας.

3. Τοπολογία ελέγχου ανταλλαγής (δηλαδή η αρχή και η ακολουθία της μεταφοράς του δικαιώματος απόλαυσης του δικτύου μεταξύ μεμονωμένων υπολογιστών).

4. Τοπολογία πληροφοριών (δηλαδή η κατεύθυνση των ροών πληροφοριών που μεταδίδονται μέσω του δικτύου).

Για παράδειγμα, ένα δίκτυο με φυσική και λογική τοπολογία "διαύλου" μπορεί, ως μέθοδος διαχείρισης, να χρησιμοποιήσει μετάδοση αναμετάδοσης του δικαιώματος κατάσχεσης του δικτύου (δηλαδή, να είναι ένας δακτύλιος σε αυτό το περιεχόμενο) και ταυτόχρονα να μεταδώσει όλες τις πληροφορίες μέσω ενός αποκλειστικού υπολογιστή (να είστε αστέρι σε αυτό το περιεχόμενο).

Λίγοι άνθρωποι είναι εξοικειωμένοι με τον όρο τοπολογίες δικτύου, αλλά ο μέσος χρήστης υπολογιστή εξακολουθεί να έχει την έννοια του τοπικού δικτύου. Έτσι, οι τοπολογίες δικτύου είναι εργαλεία που καθορίζουν το έργο της δημιουργίας δίκτυα υπολογιστών, επιτρέποντάς σας να χειρίζεστε ταυτόχρονα πληροφορίες μέσω πολλών μηχανών.

Ας ρίξουμε μια πιο προσεκτική ματιά στην έννοια των τοπολογιών δικτύου σε αυτό το άρθρο και ας μάθουμε επίσης γιατί χρειάζονται, πού και πώς να τα χρησιμοποιήσουμε σωστά, ποιοι τύποι αυτών των εργαλείων υπάρχουν, ποια θετικά και αρνητικά χαρακτηριστικά είναι προικισμένα.

Τοπολογίες Δικτύων - Εισαγωγή

Τα τοπικά δίκτυα υπολογιστών δεν μπορούν να λειτουργήσουν χωρίς ειδικές συσκευές δικτύου. Συχνά περισσότεροι από δύο υπολογιστές εμπλέκονται σε ένα δίκτυο, συχνά πέντε, δέκα, είκοσι, υπάρχουν δίκτυα που ενώνουν ολόκληρες εταιρείες. Συνδέονται μεταξύ τους με κάποιο είδος γραμμής επικοινωνίας. Η αλληλεπίδραση των μηχανών που συνδέονται στο δίκτυο μπορεί να είναι διαφορετική. Είναι δυνατός ο συνδυασμός πολλών συσκευών σε μία δημιουργώντας διάφορους τύπους δικτύων:

• δακτυλιοειδής;
• έναστρος;
• λάστιχο;
• ιεραρχικός;
• αυθαίρετος.

Μεταξύ των ειδικών πληροφορικής, η δημιουργία τέτοιων δικτύων ονομάζεται τοπολογίες. Αυτή είναι μια φυσική εργαλειοθήκη που μπορεί να εφαρμοστεί στη δημιουργία τοπικών δικτύων. Επιπλέον, υπάρχουν και λογικές τοπολογίες.

Οι φυσικές και λογικές τοπολογίες λειτουργούν ανεξάρτητα και δεν αλληλεπικαλύπτονται. Εάν οι φυσικοί είναι υπεύθυνοι για τη γεωμετρία του δικτύου, τότε οι λογικοί εμπλέκονται στην ανακατανομή των ροών δεδομένων μεταξύ των διαφόρων κόμβων του δημιουργημένου δικτύου και καθορίζουν τους περισσότερους αποτελεσματική μέθοδοςμετάδοση δεδομένων.

Τόσο οι φυσικές όσο και οι λογικές τοπολογίες έχουν πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα, επομένως στη σύγχρονη εποχή χρησιμοποιούνται εξίσου. Παρακάτω θα εξετάσουμε τα κύρια χαρακτηριστικά κάθε τύπου τοπολογίας δικτύου και θα μάθουμε ποια είναι η θεμελιώδης ουσία τους.

Χαρακτηριστικά τοπολογίας διαύλου: αρχή λειτουργίας

Εάν χρησιμοποιείται ένα γραμμικό μονοφωνικό κανάλι κατά τη μετάδοση ηλεκτρονικών δεδομένων από έναν υπολογιστή σε άλλο, αυτό σημαίνει ότι η τοπολογία διαύλου του δικτύου εμπλέκεται στην εργασία. Είναι στα άκρα του μονοφωνικού καναλιού που εγκαθίστανται οι ειδικοί αποκαλούμενοι τερματιστές. Οι προσωπικοί υπολογιστές που συμμετέχουν στο δίκτυο συνδέονται στο κοινό δίκτυο μέσω μιας υποδοχής σε σχήμα Τ σε επαφή με ένα κοινό μονοφωνικό κανάλι.

Τα ηλεκτρονικά δεδομένα φτάνουν στους τερματιστές και φτάνουν ταυτόχρονα σε όλους τους κόμβους δικτύου, αλλά πρέπει να γίνουν αποδεκτά για εξέταση ηλεκτρονικά έγγραφαΜόνο ο υπολογιστής στον οποίο προοριζόταν το μήνυμα μπορεί. Το κύριο σήμα μετάδοσης συλλαμβάνεται από κάθε υπολογιστή που συμμετέχει στο δίκτυο, επομένως, το ηλεκτρονικό μέσο μετάδοσης δεδομένων είναι ένα κοινό στοιχείο του δικτύου.

Η τοπολογία διαύλου έχει αποκτήσει ευρεία δημοτικότητα με τις προηγμένες δυνατότητες της αρχιτεκτονικής Ethernet.

Τα κύρια πλεονεκτήματα της τοπολογίας διαύλου είναι τα εξής:

• ευκολία διαμόρφωσης, σαφής διαμόρφωση του δημιουργημένου δικτύου.
• το δίκτυο δεν διακόπτεται εάν αποτύχουν πολλοί υπολογιστές που περιλαμβάνονται σε αυτό, πράγμα που σημαίνει ότι είναι ανθεκτικό σε κάθε είδους προβλήματα υπολογιστή.

Τα κύρια μειονεκτήματα της τυπολογίας ελαστικών είναι:

• το μήκος του καλωδίου δικτύου που πρόκειται να τοποθετηθεί είναι περιορισμένο και ο αριθμός του εξοπλισμού υπολογιστή που περιλαμβάνεται στο δίκτυο είναι επίσης περιορισμένος.
• ολόκληρο το δίκτυο εξαρτάται από την υγεία του μονοφωνικού καναλιού· εάν υποφέρει, υποφέρει ολόκληρο το δίκτυο· συχνά είναι πολύ δύσκολο να βρεθεί ένα σημείο αστοχίας σε ένα δίκτυο διαύλου, ειδικά όταν όλα τα στοιχεία του είναι απομονωμένα.

Χαρακτηριστικά της τοπολογίας αστεριών: αρχή λειτουργίας

Κατά τη δημιουργία ενός δικτύου τύπου αστεριού, κάθε άτομο Προσωπικός υπολογιστήςσυνδέεται με ένα λεγόμενο hub ή συγκεντρωτή. Λόγω αυτού, δημιουργείται μια παράλληλη σύνδεση όλων των μονάδων υπολογιστή που περιλαμβάνονται στο δίκτυο. Αυτά τα στοιχεία είναι οι κύριοι σύνδεσμοι σύνδεσης που επιτρέπουν την επικοινωνία μεταξύ των υπολογιστών που περιλαμβάνονται στο δίκτυο.

Αυτό το δίκτυο χρησιμοποιεί επίσης ένα κοινό πεδίο πληροφοριών, δηλαδή, οι πληροφορίες αποστέλλονται σε όλους τους κόμβους επικοινωνίας, αλλά μπορούν να ληφθούν μόνο από ένα τμήμα για το οποίο στάλθηκαν αρχικά.

Τα κύρια πλεονεκτήματα του δικτύου star:

• εύκολη εγκατάσταση και σύνδεση νέου εξοπλισμού υπολογιστή.
• Ακριβώς όπως ένα δίκτυο διαύλου, είναι ανθεκτικό σε βλάβες υπολογιστών που είναι συνδεδεμένοι στο δίκτυο.
• επιτρέπει την κεντρική διαχείριση όλων των συνδεδεμένων μονάδων.

Τα κύρια μειονεκτήματα της τυπολογίας αστεριών:

• υψηλή κατανάλωση καλωδίου δικτύου κατά την εγκατάσταση.
• Η δυσλειτουργία ενός διανομέα ή συγκεντρωτή οδηγεί σε αστοχία ολόκληρης της αλυσίδας ηλεκτρονικής μετάδοσης δεδομένων.

Ένα δίκτυο αστεριών μπορεί επίσης να βασίζεται σε έναν κεντρικό κόμβο. Αναφέρεται σε ένα έξυπνο εργαλείο που συνδέει ορισμένες μονάδες υπολογιστή που περιλαμβάνονται στο δίκτυο. Η αρχή της λειτουργίας εξόδου-εισόδου καθιστά δυνατή τη μη χρήση ενός κοινού πεδίου πληροφοριών για όλες τις μονάδες, αλλά τον καθορισμό της μεταφοράς πληροφοριών από ένα σημείο σε άλλο, τρίτο, τέταρτο... Αποδεικνύεται ότι κάθε υπολογιστής, εκτός από hubs, είναι επίσης συνδεδεμένο με έναν κεντρικό διανομέα, εάν συμβεί βλάβη εντός του δικτύου, τότε ολόκληρο το δίκτυο δεν υποφέρει. Σε περίπτωση βλάβης, το σημείο σφάλματος αποσυνδέεται αυθόρμητα από το δίκτυο, γεγονός που σας επιτρέπει να το βρείτε γρήγορα και να εξαλείψετε όλα τα ελαττώματα λειτουργίας.

Η τοποθέτηση ενός τέτοιου δικτύου απαιτεί μεγάλη ποσότητα καλωδίου δικτύου, αλλά η αποτελεσματικότητα της λειτουργίας του αξίζει τον κόπο.

Η τυπολογία των αστεριών μπορεί επίσης να είναι ένα είδος δέντρου, το οποίο είναι ένας συνδυασμός πολλών αστεριών. Ανάλογα με τη διαπλοκή, διακρίνεται η ενεργή κατάσταση, η παθητική ή η αληθινή κατάσταση του δικτύου. Ανάλογα με την κατάσταση, είτε διανομείς με συγκεντρωτές είτε κεντρικοί υπολογιστές χρησιμοποιούνται για τη δημιουργία συνδέσεων μεταξύ των μονάδων υπολογιστών που περιλαμβάνονται στο δίκτυο.

Εάν επιλέξετε έναν κεντρικό υπολογιστή, τότε μπορείτε να δημιουργήσετε ένα πραγματικά αξιόπιστο και παραγωγικό δίκτυο, αλλά όχι φθηνό. Εάν χρησιμοποιείτε διανομείς με συγκεντρωτές, θα κοστίσει αρκετές φορές λιγότερο, αλλά ο δείκτης απόδοσης θα είναι σημαντικά χαμηλότερος.

Χαρακτηριστικά τοπολογίας δακτυλίου: αρχή λειτουργίας

Η τοπολογία δακτυλίου συνεπάγεται την άμεση σύνδεση όλων των καναλιών δικτύου σε μια αδιάσπαστη αλυσίδα. Αυτό δεν σημαίνει ότι είναι ένας τυπικός κύκλος. Η ουσία ενός δικτύου δακτυλίου είναι ότι η έξοδος μιας μονάδας υπολογιστή και η είσοδος μιας άλλης χρησιμοποιούνται για τη μετάδοση ηλεκτρονικών δεδομένων. Η κίνηση των πληροφοριών γίνεται σε ένα ρεύμα. Εάν υπάρχει πληροφορία στην έξοδο και δεν λαμβάνεται στην είσοδο, τότε επιστρέφεται ξανά στην έξοδο με μια επακόλουθη προσπάθεια να φτάσει στην είσοδο. Δηλαδή, οι πληροφορίες κινούνται πάντα στην ίδια διαδρομή από τον αποστολέα στον παραλήπτη και πίσω.

Ένας λογικός δακτύλιος τείνει να κλείνει. Το κύριο πλεονέκτημα ενός δικτύου δακτυλίου είναι ότι είναι πολύ εύκολο να εγκατασταθεί. Αλλά δεν είναι αξιόπιστο έναντι απροσδόκητων βλαβών. Εάν υπάρχει ελάττωμα στο κύκλωμα, διακόπτεται ο δακτύλιος δεδομένων. Τις περισσότερες φορές στην πράξη, οι ειδικοί πληροφορικής υλοποιούν έργα τροποποιημένης τυπολογίας δακτυλίου.

Συνδυασμένες λύσεις για τη δημιουργία τοπικών δικτύων υπολογιστών

Για να εξασφαλιστεί η αξιοπιστία του δικτύου, χρησιμοποιούνται συχνά στην πράξη συνδυασμοί βασικών τοπολογιών δικτύου. Οι πιο συχνά χρησιμοποιούμενες είναι οι τοπολογίες αστέρα-διαύλου ή αστεριού δακτυλίου. Ποιο είναι το αποτέλεσμα του συνδυασμού πολλών εργαλείων κατά την τοποθέτηση τοπικών δικτύων υπολογιστών; Η απάντηση εδώ είναι σαφής - διασφάλιση της αξιοπιστίας του δικτύου, της αντοχής σε βλάβες και της απουσίας υποχρεωτικής συμμόρφωσης με την αρχή της μετάδοσης πληροφοριών κατά μήκος της αλυσίδας, η οποία απλοποιεί την εργασία όταν εμφανίζονται ελαττώματα στο δίκτυο.

Ταυτόχρονα, τόσο η αρχή λειτουργίας του ίδιου του δικτύου όσο και η διαδικασία εγκατάστασής του απλοποιούνται.

Ας το συνοψίσουμε

Τώρα γνωρίζετε τους κύριους τύπους τοπολογιών δικτύου. Οι επιλογές που παρουσιάζονται σε αυτό το άρθρο είναι οι πιο τυπικές και χρησιμοποιούμενες στην εγκατάσταση σύγχρονων τοπικών δικτύων υπολογιστών. Αλλά αυτό δεν σημαίνει ότι δεν χρησιμοποιούνται πιο προηγμένες τοπολογίες· αυτές συχνά αναπτύσσονται για συγκεκριμένα αντικείμενα υπηρεσίας, για παράδειγμα, επιστημονικά ή στρατιωτικά. Αλλά για τυπικές μη στρατιωτικές εφαρμογές, οι τοπολογίες δικτύου που συζητούνται εδώ είναι αρκετά επαρκείς.

Οι υπάρχουσες τοπολογίες έχουν δημιουργηθεί εδώ και δεκαετίες, επομένως είναι λογικό να τις χρησιμοποιούμε ευρέως.

Εισαγωγή

1. Έννοια τοπολογίας δικτύου

2. Βασικές τοπολογίες δικτύου

2.3 Βασική τοπολογία δικτύου δακτυλίου

3. Άλλες πιθανές τοπολογίες δικτύου

3.1 Τοπολογία δικτύου δέντρων

3.2 Συνδυασμένες τοπολογίες δικτύου

3.3 Τοπολογία δικτύου "Πλέγμα".

4. Πολυσημία της έννοιας της τοπολογίας

συμπέρασμα

Βιβλιογραφία

Εισαγωγή

Σήμερα είναι αδύνατο να φανταστεί κανείς την ανθρώπινη δραστηριότητα χωρίς τη χρήση δικτύων υπολογιστών.

Το δίκτυο υπολογιστών είναι ένα κατανεμημένο σύστημα επεξεργασίας πληροφοριών που αποτελείται από τουλάχιστον δύο υπολογιστές που αλληλεπιδρούν μεταξύ τους χρησιμοποιώντας ειδικά μέσαδιαβιβάσεις.

Ανάλογα με την απόσταση των υπολογιστών και την κλίμακα, τα δίκτυα χωρίζονται συμβατικά σε τοπικά και παγκόσμια.

Τα τοπικά δίκτυα είναι δίκτυα που έχουν κλειστή υποδομή πριν φτάσουν στους παρόχους υπηρεσιών. Ο όρος "LAN" μπορεί να περιγράψει τόσο ένα μικρό δίκτυο γραφείων όσο και ένα μεγάλο δίκτυο σε επίπεδο εγκατάστασης που καλύπτει αρκετές εκατοντάδες εκτάρια. Τα τοπικά δίκτυα αναπτύσσονται συνήθως μέσα σε έναν συγκεκριμένο οργανισμό, γι' αυτό ονομάζονται επίσης εταιρικά δίκτυα.

Μερικές φορές διακρίνονται δίκτυα μιας ενδιάμεσης κατηγορίας - ένα δίκτυο πόλης ή περιφερειακού, δηλ. δίκτυο εντός πόλης, περιοχής κ.λπ.

Το παγκόσμιο δίκτυο καλύπτει μεγάλες γεωγραφικές περιοχές, συμπεριλαμβανομένων τόσο των τοπικών δικτύων όσο και άλλων τηλεπικοινωνιακών δικτύων και συσκευών. Τα παγκόσμια δίκτυα έχουν σχεδόν τις ίδιες δυνατότητες με τα τοπικά. Αλλά διευρύνουν το πεδίο εφαρμογής τους. Τα οφέλη από τη χρήση παγκόσμιων δικτύων περιορίζονται κυρίως από την ταχύτητα λειτουργίας: παγκόσμια δίκτυαεργάζονται με χαμηλότερη ταχύτητα από τις τοπικές.

Από τα δίκτυα υπολογιστών που αναφέρονται παραπάνω, θα στρέψουμε την προσοχή μας στα τοπικά δίκτυα προκειμένου να κατανοήσουμε καλύτερα την αρχιτεκτονική των δικτύων και τις μεθόδους μετάδοσης δεδομένων. Και για αυτό πρέπει να γνωρίζετε κάτι όπως η τοπολογία δικτύου.

1. Έννοια τοπολογίας δικτύου

Τοπολογία είναι η φυσική διαμόρφωση ενός δικτύου σε συνδυασμό με τα λογικά χαρακτηριστικά του. Τοπολογία είναι ένας τυπικός όρος που χρησιμοποιείται για να περιγράψει τη βασική διάταξη ενός δικτύου. Κατανοώντας πώς χρησιμοποιούνται διαφορετικές τοπολογίες, μπορείτε να προσδιορίσετε ποιες δυνατότητες έχουν διαφορετικοί τύποι δικτύων.

Υπάρχουν δύο κύριοι τύποι τοπολογιών:

φυσικός

λογικός

Η λογική τοπολογία περιγράφει τους κανόνες για την αλληλεπίδραση των σταθμών δικτύου κατά τη μετάδοση δεδομένων.

Η φυσική τοπολογία καθορίζει τον τρόπο σύνδεσης των μέσων αποθήκευσης.

Ο όρος "τοπολογία δικτύου" περιγράφει τη φυσική διάταξη των υπολογιστών, των καλωδίων και άλλων στοιχείων δικτύου. Η τοπολογία του δικτύου καθορίζει τα χαρακτηριστικά του.

Η επιλογή μιας συγκεκριμένης τοπολογίας επηρεάζει:

σύνθεση του απαραίτητου εξοπλισμού δικτύου

χαρακτηριστικά εξοπλισμού δικτύου

δυνατότητες επέκτασης του δικτύου

μέθοδος διαχείρισης δικτύου

Η διαμόρφωση του δικτύου μπορεί να είναι είτε αποκεντρωμένη (όταν το καλώδιο «τρέχει» σε κάθε σταθμό του δικτύου) είτε συγκεντρωμένη (όταν κάθε σταθμός είναι φυσικά συνδεδεμένος με κάποια κεντρική συσκευή που διανέμει πλαίσια και πακέτα μεταξύ των σταθμών). Ένα παράδειγμα μιας κεντρικής διαμόρφωσης είναι ένα αστέρι με σταθμούς εργασίας που βρίσκονται στα άκρα των βραχιόνων του. Μια αποκεντρωμένη διαμόρφωση είναι παρόμοια με μια αλυσίδα ορειβατών, όπου ο καθένας έχει τη δική του θέση στην αλυσίδα και όλοι συνδέονται μεταξύ τους με ένα σχοινί. Τα λογικά χαρακτηριστικά της τοπολογίας ενός δικτύου καθορίζουν τη διαδρομή που ακολουθεί ένα πακέτο καθώς διασχίζει το δίκτυο.

Κατά την επιλογή μιας τοπολογίας, πρέπει να λάβετε υπόψη ότι διασφαλίζει αξιόπιστη και αποτελεσματική λειτουργία του δικτύου και άνετη διαχείριση των ροών δεδομένων δικτύου. Είναι επίσης επιθυμητό το δίκτυο να είναι φθηνό ως προς το κόστος δημιουργίας και συντήρησης, αλλά ταυτόχρονα θα εξακολουθούν να υπάρχουν ευκαιρίες για περαιτέρω επέκτασή του και, κατά προτίμηση, για τη μετάβαση σε τεχνολογίες επικοινωνίας υψηλότερης ταχύτητας. Αυτό δεν είναι εύκολο έργο! Για να το λύσετε, πρέπει να γνωρίζετε ποιες τοπολογίες δικτύου υπάρχουν.

2. Βασικές τοπολογίες δικτύου

Υπάρχουν τρεις βασικές τοπολογίες στις οποίες είναι χτισμένα τα περισσότερα δίκτυα.

αστέρι

δαχτυλίδι

Εάν οι υπολογιστές συνδέονται κατά μήκος ενός μόνο καλωδίου, η τοπολογία ονομάζεται "bus". Όταν οι υπολογιστές συνδέονται με τμήματα καλωδίων που προέρχονται από ένα μόνο σημείο ή διανομέα, η τοπολογία ονομάζεται τοπολογία αστεριού. Εάν το καλώδιο στο οποίο είναι συνδεδεμένοι οι υπολογιστές είναι κλειστό σε δακτύλιο, αυτή η τοπολογία ονομάζεται δακτύλιος.

Αν και οι ίδιες οι βασικές τοπολογίες είναι απλές, στην πραγματικότητα υπάρχουν συχνά αρκετά περίπλοκοι συνδυασμοί που συνδυάζουν τις ιδιότητες πολλών τοπολογιών.

2.1 Τοπολογία δικτύου διαύλου

Σε αυτήν την τοπολογία, όλοι οι υπολογιστές συνδέονται μεταξύ τους με ένα καλώδιο (Εικόνα 1).

Εικόνα 1 - Διάγραμμα τοπολογίας δικτύου τύπου "bus".

Σε ένα δίκτυο με τοπολογία "διαύλου", οι υπολογιστές απευθύνουν δεδομένα σε έναν συγκεκριμένο υπολογιστή, μεταδίδοντάς τα κατά μήκος του καλωδίου με τη μορφή ηλεκτρικών σημάτων - διευθύνσεων MAC υλικού. Για να κατανοήσετε τη διαδικασία αλληλεπίδρασης με υπολογιστή μέσω διαύλου, πρέπει να κατανοήσετε τις ακόλουθες έννοιες:

μετάδοση σήματος

ανάκλαση σήματος

Τελειωτής

1. Μετάδοση σήματος

Τα δεδομένα με τη μορφή ηλεκτρικών σημάτων μεταδίδονται σε όλους τους υπολογιστές του δικτύου. Ωστόσο, μόνο εκείνος του οποίου η διεύθυνση ταιριάζει με τη διεύθυνση παραλήπτη που είναι κρυπτογραφημένη σε αυτά τα σήματα λαμβάνει πληροφορίες. Επιπλέον, ανά πάσα στιγμή, μόνο ένας υπολογιστής μπορεί να εκπέμψει. Δεδομένου ότι τα δεδομένα μεταδίδονται στο δίκτυο από έναν μόνο υπολογιστή, η απόδοσή του εξαρτάται από τον αριθμό των υπολογιστών που είναι συνδεδεμένοι στο δίαυλο. Όσο περισσότερα υπάρχουν, δηλ. Όσο περισσότεροι υπολογιστές περιμένουν να μεταφέρουν δεδομένα, τόσο πιο αργό είναι το δίκτυο. Ωστόσο, είναι αδύνατο να εξαχθεί μια άμεση σχέση μεταξύ του εύρους ζώνης του δικτύου και του αριθμού των υπολογιστών σε αυτό. Επειδή, εκτός από τον αριθμό των υπολογιστών, η απόδοση του δικτύου επηρεάζεται από πολλούς παράγοντες, όπως:

χαρακτηριστικά υλικού των υπολογιστών στο δίκτυο

τη συχνότητα με την οποία οι υπολογιστές μεταδίδουν δεδομένα

τύπος εφαρμογών δικτύου που εκτελούνται

τύπος καλωδίου δικτύου

απόσταση μεταξύ υπολογιστών στο δίκτυο

Το λεωφορείο είναι μια παθητική τοπολογία. Αυτό σημαίνει ότι οι υπολογιστές «ακούνε» μόνο δεδομένα που μεταδίδονται μέσω του δικτύου, αλλά δεν τα μετακινούν από τον αποστολέα στον παραλήπτη. Επομένως, εάν ένας από τους υπολογιστές αποτύχει, δεν θα επηρεάσει τη λειτουργία των άλλων. Στις ενεργές τοπολογίες, οι υπολογιστές αναγεννούν σήματα και τα μεταδίδουν μέσω του δικτύου.

2. Αντανάκλαση σήματος

Τα δεδομένα ή τα ηλεκτρικά σήματα ταξιδεύουν σε όλο το δίκτυο - από τη μια άκρη του καλωδίου στην άλλη. Εάν δεν ληφθούν ειδικές ενέργειες, το σήμα που φτάνει στο τέλος του καλωδίου θα ανακλάται και δεν θα επιτρέπει σε άλλους υπολογιστές να εκπέμπουν. Επομένως, αφού τα δεδομένα φτάσουν στον προορισμό, τα ηλεκτρικά σήματα πρέπει να σβήσουν.

3. Εξολοθρευτής

Για να αποφευχθεί η ανάκλαση των ηλεκτρικών σημάτων, τοποθετούνται βύσματα (τερματιστές) σε κάθε άκρο του καλωδίου για την απορρόφηση αυτών των σημάτων (Εικόνα 2). Όλα τα άκρα του καλωδίου δικτύου πρέπει να είναι συνδεδεμένα σε κάτι, όπως έναν υπολογιστή ή μια υποδοχή κάννης - για να αυξηθεί το μήκος του καλωδίου. Πρέπει να συνδεθεί ένας τερματιστής σε οποιοδήποτε ελεύθερο - μη συνδεδεμένο - άκρο του καλωδίου για να αποτρέψει την ανάκλαση ηλεκτρικών σημάτων.

Εικόνα 2 - Εγκατάσταση τερματικού

Η ακεραιότητα του δικτύου μπορεί να τεθεί σε κίνδυνο εάν ένα καλώδιο δικτύου σπάσει όταν αποκοπεί φυσικά ή ένα από τα άκρα του αποσυνδεθεί. Είναι επίσης πιθανό να μην υπάρχουν τερματιστές σε ένα ή περισσότερα άκρα του καλωδίου, γεγονός που οδηγεί σε ανάκλαση ηλεκτρικών σημάτων στο καλώδιο και τερματισμό του δικτύου. Το δίκτυο «πέφτει». Οι ίδιοι οι υπολογιστές στο δίκτυο παραμένουν πλήρως λειτουργικοί, αλλά όσο το τμήμα είναι σπασμένο, δεν μπορούν να επικοινωνήσουν μεταξύ τους.

Αυτή η τοπολογία δικτύου έχει πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα. Τα πλεονεκτήματα περιλαμβάνουν:

σύντομος χρόνος εγκατάστασης δικτύου

χαμηλό κόστος (απαιτούνται λιγότερα καλώδια και συσκευές δικτύου)

ευκολία εγκατάστασης

Η αποτυχία ενός σταθμού εργασίας δεν επηρεάζει τη λειτουργία του δικτύου

Τα μειονεκτήματα αυτής της τοπολογίας είναι τα εξής.

τέτοια δίκτυα είναι δύσκολο να επεκταθούν (αύξηση του αριθμού των υπολογιστών στο δίκτυο και του αριθμού των τμημάτων - μεμονωμένα τμήματα καλωδίου που τα συνδέουν).

Επειδή ο δίαυλος είναι κοινόχρηστος, μόνο ένας από τους υπολογιστές μπορεί να εκπέμπει κάθε φορά.

Το "bus" είναι μια παθητική τοπολογία - οι υπολογιστές "ακούνε" μόνο το καλώδιο και δεν μπορούν να επαναφέρουν σήματα που εξασθενούν κατά τη μετάδοση μέσω του δικτύου.

Η αξιοπιστία ενός δικτύου με τοπολογία διαύλου είναι χαμηλή. Όταν το ηλεκτρικό σήμα φτάσει στο τέλος του καλωδίου, αυτό (εκτός εάν ληφθούν ειδικά μέτρα) ανακλάται, διακόπτοντας τη λειτουργία ολόκληρου του τμήματος δικτύου.

Τα προβλήματα που ενυπάρχουν στην τοπολογία του διαύλου έχουν οδηγήσει στο γεγονός ότι αυτά τα δίκτυα, τόσο δημοφιλή πριν από δέκα χρόνια, τώρα πρακτικά δεν χρησιμοποιούνται.

Η τοπολογία δικτύου διαύλου είναι γνωστή ως λογική τοπολογία Ethernet 10 Mbps.

2.2 Βασική τοπολογία δικτύου αστεριών

Σε μια τοπολογία αστέρι, όλοι οι υπολογιστές συνδέονται μέσω τμημάτων καλωδίου σε ένα κεντρικό στοιχείο που ονομάζεται διανομέας (Εικόνα 3).

Τα σήματα από τον υπολογιστή που εκπέμπει ταξιδεύουν μέσω του διανομέα σε όλους τους άλλους.

Αυτή η τοπολογία ξεκίνησε στις πρώτες μέρες της πληροφορικής, όταν οι υπολογιστές ήταν συνδεδεμένοι με έναν κεντρικό, κύριο υπολογιστή.

Ο όρος τοπολογία περιγράφει τη φυσική διάταξη των υπολογιστών, των καλωδίων και άλλων στοιχείων δικτύου.

Τοπολογία είναι ένας τυπικός όρος που χρησιμοποιείται από επαγγελματίες για να περιγράψει τη βασική διάταξη ενός δικτύου.

Εκτός από τον όρο «τοπολογία», τα ακόλουθα χρησιμοποιούνται επίσης για να περιγράψουν τη φυσική διάταξη:

Φυσική τοποθεσία;

Διάταξη;

Διάγραμμα;

Η τοπολογία του δικτύου καθορίζει τα χαρακτηριστικά του. Συγκεκριμένα, η επιλογή μιας συγκεκριμένης τοπολογίας επηρεάζει:

σύνθεση του απαραίτητου εξοπλισμού δικτύου·

χαρακτηριστικά του εξοπλισμού δικτύου·

Δυνατότητες επέκτασης δικτύου·

μέθοδος διαχείρισης δικτύου.

Για κοινή χρήση πόρων ή εκτέλεση άλλων εργασιών δικτύου, οι υπολογιστές πρέπει να είναι συνδεδεμένοι μεταξύ τους. Για το σκοπό αυτό, στις περισσότερες περιπτώσεις, χρησιμοποιείται καλώδιο (σπανιότερα, ασύρματα δίκτυα - εξοπλισμός υπερύθρων). Ωστόσο, η απλή σύνδεση του υπολογιστή σας σε ένα καλώδιο που συνδέει άλλους υπολογιστές δεν αρκεί. Διαφορετικοί τύποι καλωδίων, σε συνδυασμό με διαφορετικές κάρτες δικτύου, λειτουργικά συστήματα δικτύου και άλλα εξαρτήματα, απαιτούν διαφορετικές διατάξεις υπολογιστών.

Κάθε τοπολογία δικτύου επιβάλλει έναν αριθμό προϋποθέσεων. Για παράδειγμα, μπορεί να υπαγορεύσει όχι μόνο τον τύπο του καλωδίου, αλλά και τον τρόπο τοποθέτησης του.

Βασικές τοπολογίες

• αστέρι

  δαχτυλίδι

Εάν οι υπολογιστές συνδέονται κατά μήκος ενός μόνο καλωδίου, η τοπολογία ονομάζεται δίαυλος. Όταν οι υπολογιστές συνδέονται με τμήματα καλωδίων που προέρχονται από ένα μόνο σημείο ή διανομέα, η τοπολογία ονομάζεται τοπολογία αστεριού. Εάν το καλώδιο στο οποίο είναι συνδεδεμένοι οι υπολογιστές είναι κλειστό σε δακτύλιο, αυτή η τοπολογία ονομάζεται δακτύλιος.

Λάστιχο.

Η τοπολογία διαύλου ονομάζεται συχνά «γραμμικός δίαυλος». Αυτή η τοπολογία είναι μια από τις απλούστερες και πιο διαδεδομένες τοπολογίες. Χρησιμοποιεί ένα μόνο καλώδιο, που ονομάζεται ραχοκοκαλιά ή τμήμα, κατά μήκος του οποίου είναι συνδεδεμένοι όλοι οι υπολογιστές του δικτύου.

Σε ένα δίκτυο με τοπολογία διαύλου, οι υπολογιστές απευθύνουν δεδομένα σε έναν συγκεκριμένο υπολογιστή μεταδίδοντάς τα κατά μήκος ενός καλωδίου με τη μορφή ηλεκτρικών σημάτων.

Τα δεδομένα με τη μορφή ηλεκτρικών σημάτων μεταδίδονται σε όλους τους υπολογιστές του δικτύου. Ωστόσο, οι πληροφορίες λαμβάνονται από εκείνον του οποίου η διεύθυνση ταιριάζει με τη διεύθυνση του παραλήπτη που είναι κρυπτογραφημένη σε αυτά τα σήματα. Επιπλέον, ανά πάσα στιγμή, μόνο ένας υπολογιστής μπορεί να εκπέμψει.

Δεδομένου ότι τα δεδομένα μεταδίδονται στο δίκτυο από έναν μόνο υπολογιστή, η απόδοσή του εξαρτάται από τον αριθμό των υπολογιστών που είναι συνδεδεμένοι στο δίαυλο. Όσο περισσότερα υπάρχουν, τόσο πιο αργά λειτουργεί το δίκτυο. Το λεωφορείο είναι μια παθητική τοπολογία. Αυτό σημαίνει ότι οι υπολογιστές «ακούνε» μόνο δεδομένα που μεταδίδονται μέσω του δικτύου, αλλά δεν τα μετακινούν από τον αποστολέα στον παραλήπτη. Επομένως, εάν ένας από τους υπολογιστές αποτύχει, δεν θα επηρεάσει τη λειτουργία των άλλων. Σε αυτήν την τοπολογία, τα δεδομένα διανέμονται σε όλο το δίκτυο - από τη μια άκρη του καλωδίου στην άλλη. Εάν δεν ληφθούν μέτρα, τα σήματα που φτάνουν στο τέλος του καλωδίου θα αντανακλώνται και αυτό δεν θα επιτρέπει σε άλλους υπολογιστές να εκπέμπουν. Επομένως, αφού τα δεδομένα φτάσουν στον προορισμό, τα ηλεκτρικά σήματα πρέπει να σβήσουν. Για να γίνει αυτό, εγκαθίστανται τερματιστές (ονομάζονται επίσης βύσματα) σε κάθε άκρο του καλωδίου σε ένα δίκτυο με τοπολογία διαύλου για την απορρόφηση ηλεκτρικών σημάτων.

Πλεονεκτήματα: η απουσία πρόσθετου ενεργού εξοπλισμού (για παράδειγμα επαναλήπτες) καθιστά τέτοια δίκτυα απλά και φθηνά.

Διάγραμμα τοπολογίας γραμμικού τοπικού δικτύου

Ωστόσο, το μειονέκτημα μιας γραμμικής τοπολογίας είναι οι περιορισμοί στο μέγεθος, τη λειτουργικότητα και την επεκτασιμότητα του δικτύου.

Δαχτυλίδι

Σε μια τοπολογία δακτυλίου, κάθε σταθμός εργασίας συνδέεται με τους δύο πλησιέστερους γείτονές του. Αυτή η σχέση σχηματίζει ένα τοπικό δίκτυο με τη μορφή βρόχου ή δακτυλίου. Τα δεδομένα μεταδίδονται σε κύκλο προς μία κατεύθυνση και κάθε σταθμός παίζει το ρόλο ενός επαναλήπτη, ο οποίος λαμβάνει και αποκρίνεται σε πακέτα που απευθύνονται σε αυτόν και μεταδίδει άλλα πακέτα στον επόμενο σταθμό εργασίας «κάτω». Στο αρχικό δίκτυο δακτυλίου, όλα τα αντικείμενα ήταν συνδεδεμένα μεταξύ τους. Αυτή η σύνδεση έπρεπε να κλείσει. Σε αντίθεση με την τοπολογία του παθητικού διαύλου, εδώ κάθε υπολογιστής λειτουργεί ως επαναλήπτης, ενισχύοντας τα σήματα και μεταβιβάζοντάς τα στον επόμενο υπολογιστή. Το πλεονέκτημα αυτής της τοπολογίας ήταν ο προβλέψιμος χρόνος απόκρισης του δικτύου. Όσο περισσότερες συσκευές ήταν στο δαχτυλίδι, τόσο περισσότερος χρόνος χρειαζόταν το δίκτυο για να ανταποκριθεί στα αιτήματα. Το πιο σημαντικό μειονέκτημά του είναι ότι εάν τουλάχιστον μία συσκευή αποτύχει, ολόκληρο το δίκτυο αρνείται να λειτουργήσει.

Μία από τις αρχές της μετάδοσης δεδομένων μέσω ενός δακτυλίου ονομάζεται περνώντας το κουπόνι.Η ουσία του είναι αυτή. Το διακριτικό μεταδίδεται διαδοχικά, από τον έναν υπολογιστή στον άλλο, μέχρι να το λάβει αυτός που θέλει να μεταφέρει τα δεδομένα. Ο υπολογιστής αποστολής τροποποιεί το διακριτικό, τοποθετεί τη διεύθυνση email στα δεδομένα και το στέλνει γύρω από το δαχτυλίδι.

Αυτή η τοπολογία μπορεί να βελτιωθεί συνδέοντας όλες τις συσκευές δικτύου μέσω κεντρικό σημείο(Κεντρικό σημείοσυσκευή που συνδέει άλλες συσκευές). Οπτικά, ένας "προσαρμοσμένος" δακτύλιος δεν είναι πλέον φυσικά δακτύλιος, αλλά σε ένα τέτοιο δίκτυο τα δεδομένα εξακολουθούν να μεταδίδονται σε κύκλο.

Στο σχήμα, οι συμπαγείς γραμμές υποδεικνύουν φυσικές συνδέσεις και οι διακεκομμένες γραμμές υποδεικνύουν οδηγίες μεταφοράς δεδομένων. Έτσι, ένα τέτοιο δίκτυο έχει μια λογική τοπολογία δακτυλίου, ενώ φυσικά είναι ένα αστέρι.

Αστέρι

Σε μια τοπολογία αστεριού, όλοι οι υπολογιστές συνδέονται μέσω τμημάτων καλωδίου σε ένα κεντρικό στοιχείο που έχει διανομέα. Τα σήματα από τον υπολογιστή που εκπέμπει ταξιδεύουν μέσω του διανομέα σε όλους τους άλλους. Στα δίκτυα αστεριών, η καλωδίωση και η διαχείριση της διαμόρφωσης δικτύου είναι συγκεντρωμένες. Υπάρχει όμως και ένα μειονέκτημα: αφού όλοι οι υπολογιστές είναι συνδεδεμένοι σε ένα κεντρικό σημείο, η κατανάλωση καλωδίου αυξάνεται σημαντικά για μεγάλα δίκτυα. Επιπλέον, εάν το κεντρικό στοιχείο αποτύχει, ολόκληρο το δίκτυο θα διακοπεί.

Πλεονέκτημα: Εάν ένας υπολογιστής χαλάσει ή το καλώδιο που συνδέει έναν υπολογιστή αποτύχει, τότε μόνο αυτός ο υπολογιστής δεν θα μπορεί να λαμβάνει και να μεταδίδει σήματα. Αυτό δεν θα επηρεάσει άλλους υπολογιστές στο δίκτυο. Η συνολική ταχύτητα δικτύου περιορίζεται μόνο από το εύρος ζώνης του διανομέα.

Η τοπολογία αστεριών είναι κυρίαρχη στα σύγχρονα τοπικά δίκτυα. Τέτοια δίκτυα είναι αρκετά ευέλικτα, εύκολα επεκτάσιμα και σχετικά φθηνά σε σύγκριση με πιο πολύπλοκα δίκτυα στα οποία οι μέθοδοι πρόσβασης συσκευών στο δίκτυο είναι αυστηρά καθορισμένες. Έτσι, τα «αστέρια» έχουν αντικαταστήσει τις ξεπερασμένες και σπάνια χρησιμοποιούμενες γραμμικές και δακτυλιώδεις τοπολογίες. Επιπλέον, έγιναν ένας μεταβατικός σύνδεσμος προς τον τελευταίο τύπο τοπολογίας - πληκτρολογημένα αστέριαμι.

Ένας διακόπτης είναι μια ενεργή συσκευή δικτύου πολλαπλών θυρών. Ο διακόπτης «θυμάται» τις διευθύνσεις υλικού (ή MAC–MediaAccessControl) των συσκευών που είναι συνδεδεμένες σε αυτό και δημιουργεί προσωρινές διαδρομές από τον αποστολέα στον παραλήπτη, κατά μήκος των οποίων μεταδίδονται τα δεδομένα. Σε ένα τυπικό τοπικό δίκτυο με μεταγωγή τοπολογίας, υπάρχουν πολλές συνδέσεις σε έναν μεταγωγέα. Κάθε θύρα και η συσκευή που είναι συνδεδεμένη σε αυτήν έχει το δικό της εύρος ζώνης (ρυθμός μεταφοράς δεδομένων).

Οι διακόπτες μπορούν να βελτιώσουν σημαντικά την απόδοση του δικτύου. Πρώτον, αυξάνουν το συνολικό εύρος ζώνης που είναι διαθέσιμο για ένα δεδομένο δίκτυο. Για παράδειγμα, ένας διακόπτης 8 καλωδίων μπορεί να έχει 8 ξεχωριστές συνδέσεις, υποστηρίζοντας ταχύτητες έως και 10 Mbit/s η καθεμία. Αντίστοιχα, η απόδοση μιας τέτοιας συσκευής είναι 80 Mbit/s. Πρώτα απ 'όλα, οι διακόπτες αυξάνουν την απόδοση του δικτύου μειώνοντας τον αριθμό των συσκευών που μπορούν να γεμίσουν ολόκληρο το εύρος ζώνης ενός μεμονωμένου τμήματος. Ένα τέτοιο τμήμα περιέχει μόνο δύο συσκευές: τη συσκευή δικτύου του σταθμού εργασίας και τη θύρα μεταγωγής. Έτσι, μόνο δύο συσκευές μπορούν να «ανταγωνίζονται» για εύρος ζώνης 10 Mbit/s και όχι οκτώ (όταν χρησιμοποιείται ένας συνηθισμένος διανομέας 8 θυρών, ο οποίος δεν προβλέπει τέτοια διαίρεση του εύρους ζώνης σε τμήματα).

Συμπερασματικά, πρέπει να ειπωθεί ότι υπάρχει διάκριση μεταξύ της τοπολογίας των φυσικών συνδέσεων (η φυσική δομή του δικτύου) και της τοπολογίας των λογικών συνδέσεων (η λογική δομή του δικτύου)

Διαμόρφωση φυσικές συνδέσειςκαθορίζεται από τις ηλεκτρικές συνδέσεις των υπολογιστών και μπορεί να αναπαρασταθεί ως γράφημα, οι κόμβοι του οποίου είναι υπολογιστές και εξοπλισμός επικοινωνιών και οι άκρες αντιστοιχούν σε τμήματα καλωδίων που συνδέουν ζεύγη κόμβων.

Λογικές συνδέσειςαντιπροσωπεύουν τις διαδρομές των ροών πληροφοριών μέσω του δικτύου· αυτές διαμορφώνονται από κατάλληλα διαμορφωμένο εξοπλισμό επικοινωνίας.

Σε ορισμένες περιπτώσεις, η φυσική και η λογική τοπολογία είναι ίδιες και μερικές φορές δεν είναι.

Το δίκτυο που φαίνεται στο σχήμα είναι ένα παράδειγμα αναντιστοιχίας μεταξύ της φυσικής και της λογικής τοπολογίας. Φυσικά, οι υπολογιστές συνδέονται χρησιμοποιώντας μια κοινή τοπολογία διαύλου. Η πρόσβαση στο δίαυλο δεν πραγματοποιείται σύμφωνα με έναν αλγόριθμο τυχαίας πρόσβασης, αλλά με τη μεταφορά ενός διακριτικού (κουπόνι) σε ένα μοτίβο δακτυλίου: από τον υπολογιστή Α στον υπολογιστή Β, από τον υπολογιστή Β στον υπολογιστή Γ κ.λπ. Εδώ η σειρά μεταφοράς διακριτικού δεν επαναλαμβάνεται πλέον φυσικές συνδέσεις, αλλά καθορίζεται από τη λογική διαμόρφωση των προσαρμογέων δικτύου. Τίποτα δεν σας εμποδίζει να διαμορφώσετε τους προσαρμογείς δικτύου και τα προγράμματα οδήγησης τους ώστε οι υπολογιστές να σχηματίζουν έναν δακτύλιο με διαφορετική σειρά, για παράδειγμα B, A, C... Ωστόσο, η φυσική δομή δεν αλλάζει.

Ασύρματο δίκτυο.

Η φράση "ασύρματο περιβάλλον" μπορεί να είναι παραπλανητική γιατί σημαίνει ότι δεν υπάρχουν καθόλου καλώδια στο δίκτυο. Στην πραγματικότητα, τα ασύρματα στοιχεία συνήθως αλληλεπιδρούν με ένα δίκτυο που χρησιμοποιεί καλώδιο ως μέσο μετάδοσης. Ένα τέτοιο δίκτυο με μικτά στοιχεία ονομάζεται υβριδικό.

Ανάλογα με την τεχνολογία, τα ασύρματα δίκτυα μπορούν να χωριστούν σε τρεις τύπους:

τοπικά δίκτυα·

εκτεταμένα τοπικά δίκτυα·

δίκτυα κινητής τηλεφωνίας (φορητοί υπολογιστές).

Τρόποι μεταφοράς:

υπέρυθρη ακτινοβολία;

• ραδιοφωνική μετάδοση σε στενό φάσμα (μετάδοση μονής συχνότητας).

  ραδιοφωνική μετάδοση στο διάσπαρτο φάσμα.

Εκτός από αυτές τις μεθόδους μετάδοσης και λήψης δεδομένων, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε δίκτυα κινητής τηλεφωνίας, συνδέσεις ραδιοφώνου πακέτων, δίκτυα κινητής τηλεφωνίας και συστήματα μετάδοσης δεδομένων μικροκυμάτων.

Σήμερα, ένα δίκτυο γραφείου δεν αφορά μόνο τη σύνδεση των υπολογιστών μεταξύ τους. Είναι δύσκολο να φανταστεί κανείς ένα σύγχρονο γραφείο χωρίς βάσεις δεδομένων που αποθηκεύουν τόσο τις οικονομικές καταστάσεις της επιχείρησης όσο και πληροφορίες προσωπικού. Σε μεγάλα δίκτυα, κατά κανόνα, για την ασφάλεια των βάσεων δεδομένων και για την αύξηση της ταχύτητας πρόσβασης σε αυτά, χρησιμοποιούνται ξεχωριστοί διακομιστές για την αποθήκευση βάσεων δεδομένων. Επίσης, τώρα είναι δύσκολο να φανταστεί κανείς ένα σύγχρονο γραφείο χωρίς πρόσβαση στο Διαδίκτυο. Επιλογή σχήματος ασύρματο δίκτυογραφείο φαίνεται στην εικόνα

Ας καταλήξουμε λοιπόν: το μελλοντικό δίκτυο πρέπει να σχεδιαστεί προσεκτικά. Για να το κάνετε αυτό, θα πρέπει να απαντήσετε στις ακόλουθες ερωτήσεις:

Γιατί χρειάζεστε ένα δίκτυο;

Πόσοι χρήστες θα υπάρχουν στο δίκτυό σας;

Πόσο γρήγορα θα επεκταθεί το δίκτυο;

Αυτό το δίκτυο απαιτεί πρόσβαση στο Διαδίκτυο;

Είναι απαραίτητη η κεντρική διαχείριση των χρηστών του δικτύου;

Μετά από αυτό, σχεδιάστε ένα πρόχειρο διάγραμμα του δικτύου σε χαρτί. Δεν πρέπει να ξεχνάτε το κόστος του δικτύου.

Όπως έχουμε διαπιστώσει, η τοπολογία είναι ο πιο σημαντικός παράγοντας για τη βελτίωση της συνολικής απόδοσης του δικτύου. Οι βασικές τοπολογίες μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε οποιονδήποτε συνδυασμό. Είναι σημαντικό να κατανοήσουμε ότι τα δυνατά και τα αδύνατα σημεία κάθε τοπολογίας επηρεάζουν την επιθυμητή απόδοση του δικτύου και εξαρτώνται από τις υπάρχουσες τεχνολογίες. Είναι απαραίτητο να επιτευχθεί μια ισορροπία μεταξύ της πραγματικής θέσης του δικτύου (για παράδειγμα, σε πολλά κτίρια), των δυνατοτήτων χρήσης του καλωδίου, της διαδρομής εγκατάστασής του και ακόμη και του τύπου του.