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

Τοπολογία τοπικά δίκτυα.

Σύνθεση και διαμόρφωση εξοπλισμού δικτύου ανάλογα με την τοπολογία του δικτύου.

1. Η έννοια της τοπολογίας δικτύου

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

Τοπολογίαείναι η φυσική διαμόρφωση του δικτύου, μαζί 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, θα είναι δυνατό να προσδιοριστούν ποιες δυνατότητες Διάφοροι τύποιδίκτυα.

Υπάρχουν δύο κύριοι τύποι τοπολογιών:

• φυσικός
• λογικός

Λογική τοπολογίαπεριγράφει τους κανόνες για την αλληλεπίδραση των δικτυακών σταθμών κατά τη μετάδοση δεδομένων.

Φυσική τοπολογίακαθορίζει πώς συνδέονται οι φορείς δεδομένων.

Ο όρος "τοπολογία δικτύου" αναφέρεται στη φυσική διάταξη των υπολογιστών, των καλωδίων και άλλων στοιχείων δικτύου. Η τοπολογία των φυσικών συνδέσεων μπορεί να λάβει διαφορετικές «γεωμετρικές» μορφές, ενώ δεν είναι ουσιαστική η γεωμετρική θέση του καλωδίου, αλλά μόνο η ύπαρξη σύνδεσης μεταξύ των κόμβων (κλειστό / ανοιχτό, παρουσία κέντρου κ.λπ. .).

Η τοπολογία ενός δικτύου καθορίζει τα χαρακτηριστικά του.

Η επιλογή μιας συγκεκριμένης τοπολογίας επηρεάζει:

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

Η διαμόρφωση του δικτύου μπορεί να είναι είτε αποκεντρωμένη (όταν το καλώδιο «τρέχει» γύρω από 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 ακτίνων του. Μια αποκεντρωμένη διαμόρφωση είναι παρόμοια με μια αλυσίδα ορειβατών, όπου ο καθένας έχει τη δική του θέση στη δέσμη και όλοι συνδέονται μαζί με ένα σχοινί. Τα λογικά χαρακτηριστικά της τοπολογίας του δικτύου καθορίζουν τη διαδρομή που ακολουθεί το πακέτο όταν μεταδίδεται μέσω του δικτύου.

Κατά την επιλογή μιας τοπολογίας, πρέπει να ληφθεί υπόψη ότι παρέχει αξιόπιστη και αποτελεσματική εργασίαδίκτυα, βολική διαχείριση ροής δεδομένων δικτύου. Είναι επίσης επιθυμητό το δίκτυο να αποδειχθεί φθηνό ως προς το κόστος δημιουργίας και συντήρησης, αλλά ταυτόχρονα 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 τι είναι οι τοπολογίες δικτύου.

Σύμφωνα με την τοπολογία των συνδέσεων, υπάρχουν:

• δίκτυα με τοπολογία "κοινό λεωφορείο (bus)".
• δίκτυα με τοπολογία "αστέρι"?
• 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 "δακτύλιος" εάν το καλώδιο στο οποίο είναι συνδεδεμένοι οι υπολογιστές είναι κλειστό σε έναν δακτύλιο.

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

2.1 Τοπολογία δικτύου λεωφορείων

Σε αυτήν την τοπολογία, όλοι οι υπολογιστές συνδέονται μεταξύ τους με ένα μόνο 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 σχήματος τοπολογίας δικτύου "bus".

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

Σε ένα δίκτυο διαύλου, οι υπολογιστές απευθύνουν δεδομένα σε έναν συγκεκριμένο υπολογιστή περνώντας τα πάνω από ένα καλώδιο με τη μορφή ηλεκτρικών σημάτων - διευθύνσεις MAC υλικού. Για να κατανοήσετε τη διαδικασία επικοινωνίας των υπολογιστών στο λεωφορείο, 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, πληροφορίες λαμβάνονται μόνο από εκείνον του οποίου η διεύθυνση αντιστοιχεί στη διεύθυνση του παραλήπτη που είναι κρυπτογραφημένη σε αυτά τα σήματα. Επιπλέον, μόνο ένας υπολογιστής μπορεί να εκπέμπει κάθε φορά. 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. Τα περισσότερα από αυτά, δηλ. Όσο περισσότεροι υπολογιστές περιμένουν να μεταφέρουν δεδομένα, τόσο πιο αργό είναι το δίκτυο. Ωστόσο, υπάρχει μια άμεση σχέση μεταξύ διακίνησηδίκτυο και ο αριθμός των υπολογιστών σε αυτό είναι αδύνατο. Επειδή, εκτός από τον αριθμό των υπολογιστών, πολλοί παράγοντες επηρεάζουν την απόδοση του δικτύου, 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 διαδίδονται σε όλο το δίκτυο - από τη μια άκρη του καλωδίου στην άλλη. Εάν δεν ληφθούν ειδικές ενέργειες, το σήμα θα αντανακλάται όταν φτάσει στο τέλος του καλωδίου και θα αποτρέπει τη μετάδοση άλλων υπολογιστών. 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, 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 έναν σύνδεσμο κάννης - για να αυξηθεί το μήκος του καλωδίου. Ένας τερματιστής πρέπει να συνδεθεί σε οποιοδήποτε ελεύθερο (δεν συνδέεται με τίποτα) άκρο του καλωδίου για να αποτραπεί η ανάκλαση των ηλεκτρικών σημάτων.

Εγκατάσταση τερματιστή

Μια παραβίαση της ακεραιότητας του δικτύου μπορεί να προκύψει εάν προκύψει θραύση καλωδίου δικτύου όταν έχει σπάσει φυσικά ή ένα από τα άκρα του έχει αποσυνδεθεί. Είναι επίσης πιθανό να μην υπάρχουν τερματιστές σε ένα ή περισσότερα άκρα του καλωδίου, γεγονός που οδηγεί στην ανάκλαση των ηλεκτρικών σημάτων στο καλώδιο και τον τερματισμό του δικτύου. Το δίκτυο είναι εκτός λειτουργίας. Από μόνοι τους, 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 (απαιτεί 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 κομμάτια καλωδίου που τα συνδέουν).
• Εφόσον 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 ανακτήσουν σήματα που εξασθενούν κατά τη μετάδοση μέσω του δικτύου.
• η αξιοπιστία ενός δικτύου με τοπολογία διαύλου δεν είναι υψηλή. Όταν ένα 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 Mbit/s.

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 με ξεχωριστό καλώδιο σύνδεσης. Τα σήματα από τον υπολογιστή που εκπέμπει περνούν μέσω του διανομέα σε όλους τους άλλους.

Στο «αστέρι» υπάρχει πάντα ένα κέντρο 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 γίνει με διαφορετικούς 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 επιστήμη των υπολογιστώνόταν οι υπολογιστές ήταν συνδεδεμένοι σε έναν κεντρικό, κύριο υπολογιστή.

Διάγραμμα τοπολογίας δικτύου αστεριών

Πλεονεκτήματατυπολογία "αστέρι":

• 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 (υποθέτοντας σωστό σχεδιασμό)
• ευέλικτες επιλογές διαχείρισης

Ελαττώματατυπολογία "αστέρι":

• η 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 ένα καλώδιο συνεστραμμένου ζεύγους. Κατηγορία UTP 3 ή 5. (Κατηγορίες καλωδίων συνεστραμμένου ζεύγους, οι οποίες αριθμούνται από το 1 έως το 7 και καθορίζουν το ενεργό εύρος συχνοτήτων προς διέλευση. Το καλώδιο υψηλότερης κατηγορίας συνήθως περιέχει περισσότερα ζεύγη καλωδίων και κάθε ζεύγος έχει περισσότερες στροφές ανά μονάδα μήκους.)

Η τοπολογία του αστεριού αντικατοπτρίζεται σε Γρήγορη τεχνολογία Ethernet6.

2.3 Βασική τοπολογία δικτύου δακτυλίου

Με μια τοπολογία δακτυλίου, οι υπολογιστές συνδέονται με ένα καλώδιο που είναι κλειστό σε έναν δακτύλιο. Επομένως, το καλώδιο απλά δεν μπορεί να έχει ένα ελεύθερο άκρο στο οποίο πρέπει να συνδεθεί ο τερματιστής. Τα σήματα ταξιδεύουν γύρω από τον δακτύλιο 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 μεταδίδοντάς τα στον επόμενο υπολογιστή. Επομένως, εάν ένας υπολογιστής αποτύχει, ολόκληρο το δίκτυο σταματά να λειτουργεί.

Διάγραμμα δικτύου δακτυλίου

Η λειτουργία ενός "δαχτυλιδιού" κλειστής τοπολογίας βασίζεται στη μεταφορά ενός διακριτικού.

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

Το διακριτικό μεταδίδεται διαδοχικά από τον έναν υπολογιστή στον άλλο μέχρι να παραληφθεί από αυτόν που «θέλει» να μεταδώσει 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, όπου επιβεβαιώνει το γεγονός της λήψης δεδομένων. Μετά τη λήψη της επιβεβαίωσης, ο υπολογιστής μετάδοσης 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.

Πλεονεκτήματατοπολογίες δακτυλίου:

• ευκολία εγκατάστασης
• σχεδόν πλήρης απουσία πρόσθετου εξοπλισμού
• τη δυνατότητα σταθερής λειτουργίας χωρίς σημαντική πτώση του ρυθμού μεταφοράς δεδομένων κατά τη διάρκεια μεγάλου φορτίου δικτύου, αφού η χρήση δείκτη εξαλείφει την πιθανότητα συγκρούσεων.

Ελαττώματατοπολογίες δακτυλίου:

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

Τα πιο ευρέως χρησιμοποιούμενα 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 "δέντρο" (δέντρο), μπορεί να θεωρηθεί ως η 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.

Το 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 - συγκεντρωτές (hubs).

Εικόνα 6 - Διάγραμμα τοπολογίας δικτύου τύπου "ενεργό δέντρο".

Εικόνα 7 - Σχέδιο τοπολογίας του τύπου δικτύου "παθητικό δέντρο"

3.2 Συνδυασμένες τοπολογίες δικτύου

Συχνά χρησιμοποιούνται συνδυασμένες τοπολογίες, μεταξύ των οποίων οι πιο κοινές είναι το αστέρι-λάστιχο και το αστέρι-ring.

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

Σχήμα της συνδυασμένης τοπολογίας του δικτύου "star-bus".

Τόσο μεμονωμένοι υπολογιστές όσο και ολόκληρα τμήματα διαύλου συνδέονται στον διανομέα. Στην πραγματικότητα, η φυσική τοπολογία είναι ένας δίαυλος, ο οποίος περιλαμβάνει όλους τους υπολογιστές του δικτύου. Σε αυτήν την τοπολογία, μπορούν επίσης να χρησιμοποιηθούν αρκετοί κόμβοι, οι οποίοι διασυνδέονται και σχηματίζουν τον λεγόμενο δίαυλο κορμού. Μεμονωμένοι υπολογιστές ή τμήματα διαύλου συνδέονται σε καθέναν από τους διανομείς. Το αποτέλεσμα είναι ένα δέντρο με αστέρια. Έτσι, ο χρήστης μπορεί να συνδυάσει ευέλικτα τα πλεονεκτήματα των τοπολογιών διαύλου και αστεριών, καθώς και 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 συνδυάζονται οι ίδιοι οι υπολογιστές σε έναν δακτύλιο, αλλά ειδικοί κόμβοι, στους οποίους, με τη σειρά τους, οι υπολογιστές συνδέονται χρησιμοποιώντας διπλές γραμμές επικοινωνίας σε σχήμα αστεριού.

Σχήμα της συνδυασμένης τοπολογίας του δικτύου "αστέρι-δαχτυλιδιού".

Στην πραγματικότητα, όλοι οι υπολογιστές στο δίκτυο περιλαμβάνονται σε έναν κλειστό δακτύλιο, αφού μέσα στους διανομείς 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 για τα καλώδια δικτύου σε ένα μέρος. Αν μιλάμε για τη διάδοση πληροφοριών, αυτή η τοπολογία ισοδυναμεί με έναν κλασικό δακτύλιο.

3.3 Τοπολογία δικτύου "Πλέγμα".

Τέλος, θα πρέπει να αναφέρουμε την τοπολογία πλέγματος ή πλέγματος (πλέγμα), στην οποία όλοι ή πολλοί υπολογιστές και άλλες συσκευές συνδέονται απευθείας μεταξύ τους (Εικόνα 10).

Εικόνα 10 - Σχέδιο της τοπολογίας πλέγματος του δικτύου

Μια τέτοια τοπολογία είναι εξαιρετικά αξιόπιστη - εάν διακοπεί οποιοδήποτε κανάλι, η μετάδοση δεδομένων δεν σταματά, καθώς είναι δυνατές πολλές διαδρομές παράδοσης πληροφοριών. Οι τοπολογίες πλέγματος (τις περισσότερες φορές όχι πλήρεις, αλλά μερικές) χρησιμοποιούνται όπου απαιτείται για τη διασφάλιση της μέγιστης ανοχής σφαλμάτων δικτύου, για παράδειγμα, όταν συνδυάζετε πολλά τμήματα ενός μεγάλου εταιρικού δικτύου ή όταν συνδέεστε 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.

Προς το παρόν, η συντριπτική πλειονότητα των σύγχρονων δικτύων χρησιμοποιεί μια τοπολογία αστέρι ή μια υβριδική τοπολογία, η οποία είναι ένας συνδυασμός πολλών "αστέρων" (για παράδειγμα, μια τοπολογία δέντρου) και μια μέθοδο πρόσβασης πολυμέσων CSMA/CD (Carrier Sense 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 με παγκόσμιες επικοινωνίες, χρησιμοποιούνται ειδικές έξοδοι (θύρες WAN) γεφυρών και δρομολογητών, καθώς και εξοπλισμός μετάδοσης δεδομένων σε μεγάλες γραμμές - μόντεμ (όταν εργάζεστε μέσω αναλογικών γραμμών) ή συσκευές για σύνδεση σε ψηφιακά κανάλια(TA - Τερματικοί προσαρμογείς Δίκτυα ISDN, συσκευές υπηρεσίας ψηφιακών μισθωμένων καναλιών όπως CSU / DSU κ.λπ.).

Υπό τοπολογία(διάταξη, διαμόρφωση, δομή) ενός δικτύου υπολογιστών συνήθως νοείται ως η φυσική θέση των υπολογιστών δικτύου ένας σε σχέση με έναν και ο τρόπος που συνδέονται με γραμμές επικοινωνίας. Είναι σημαντικό να σημειωθεί ότι η έννοια της τοπολογίας αναφέρεται, πρώτα απ 'όλα, σε τοπικά δίκτυα, στα οποία η δομή των συνδέσεων μπορεί εύκολα να εντοπιστεί. Στα WAN, η δομή της σύνδεσης είναι συνήθως κρυμμένη από τους χρήστες και δεν είναι πολύ σημαντική, επειδή κάθε συνεδρία επικοινωνίας μπορεί να ακολουθήσει τη δική της διαδρομή.
Η τοπολογία καθορίζει τις απαιτήσεις για τον εξοπλισμό, τον τύπο του χρησιμοποιούμενου καλωδίου, τις πιθανές και πιο βολικές μεθόδους διαχείρισης της ανταλλαγής, την αξιοπιστία λειτουργίας και τη δυνατότητα επέκτασης του δικτύου.

Υπάρχουν τρεις κύριες τοπολογίες δικτύου:

1. Τοπολογία δικτύου λεωφορείων(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. Αστέρι τοπολογίας δικτύου(αστέρι), στο οποίο άλλοι περιφερειακοί υπολογιστές είναι συνδεδεμένοι σε έναν κεντρικό υπολογιστή και ο καθένας από αυτούς χρησιμοποιεί τη δική του ξεχωριστή γραμμή επικοινωνίας (Εικ. 2).

3. Δαχτυλίδι τοπολογίας δικτύου(δακτύλιος), στον οποίο κάθε υπολογιστής μεταδίδει πάντα πληροφορίες μόνο σε έναν υπολογιστή, τον επόμενο 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 "αστέρι"

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, το «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 με τη σειρά τους, επειδή υπάρχει μόνο μία γραμμή επικοινωνίας. Διαφορετικά, οι μεταδιδόμενες πληροφορίες θα παραμορφωθούν ως αποτέλεσμα επικάλυψης (σύγκρουση, σύγκρουση). Έτσι, ο δίαυλος εφαρμόζει τη λειτουργία ανταλλαγής μισής διπλής όψης (και στις δύο κατευθύνσεις, αλλά με τη σειρά του και όχι ταυτόχρονα).
Στην τοπολογία "bus" δεν υπάρχει κεντρικός συνδρομητής μέσω του οποίου μεταδίδονται όλες οι πληροφορίες, γεγονός που αυξάνει την αξιοπιστία του (άλλωστε, 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 κατά τη λειτουργία του δικτύου. Στις περισσότερες περιπτώσεις, όταν χρησιμοποιείτε δίαυλο, απαιτείται μια ελάχιστη ποσότητα καλωδίου σύνδεσης σε σύγκριση με άλλες τοπολογίες. Είναι αλήθεια ότι πρέπει να λάβετε υπόψη ότι δύο καλώδια είναι κατάλληλα για κάθε υπολογιστή (εκτός από τα δύο ακραία), κάτι που δεν είναι πάντα βολικό.
Επειδή η επίλυση πιθανών διενέξεων σε αυτή την περίπτωση αφορά τον εξοπλισμό δικτύου κάθε μεμονωμένου συνδρομητή, ο εξοπλισμός προσαρμογέα δικτύου με την τοπολογία διαύλου είναι πιο δύσκολος από ό,τι με άλλη τοπολογία. Ωστόσο, λόγω της ευρείας χρήσης δικτύων με τοπολογία διαύλου (Ethernet, Arcnet), το κόστος του εξοπλισμού δικτύου δεν είναι πολύ υψηλό.
Ο δίαυλος δεν υπόκειται σε τρομερές βλάβες μεμονωμένων υπολογιστών, επειδή όλοι οι άλλοι υπολογιστές στο δίκτυο μπορούν να συνεχίσουν να επικοινωνούν κανονικά. Μπορεί να φαίνεται ότι το λεωφορείο δεν είναι τρομερό και το καλώδιο έχει κοπεί, αφού σε αυτή την περίπτωση έχουμε εμμονή με δύο πλήρως λειτουργικά λεωφορεία. Ωστόσο, λόγω των ιδιαιτεροτήτων της διάδοσης ηλεκτρικών σημάτων κατά μήκος μακρών γραμμών επικοινωνίας, είναι απαραίτητο να προβλεφθεί η συμπερίληψη ειδικών συσκευών στα άκρα των διαύλων - τερματιστών που φαίνονται στο Σχ. 1 με τη μορφή ορθογωνίων. Χωρίς ενεργοποιημένους τερματιστές, το σήμα ανακλάται από το τέλος της γραμμής και παραμορφώνεται έτσι ώστε η επικοινωνία μέσω του δικτύου να είναι αδύνατη. Έτσι, εάν το καλώδιο σπάσει ή καταστραφεί, η γραμμή επικοινωνίας δεν συντονίζεται και η ανταλλαγή σταματά ακόμα 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 από τη γραμμή επικοινωνίας ενός δικτύου με τοπολογία διαύλου, τα σήματα πληροφοριών εξασθενούν και δεν επαναλαμβάνονται 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 μεταφοράς. Αυτό θέτει πρόσθετες απαιτήσεις για τους κόμβους λήψης του εξοπλισμού δικτύου. Για την αύξηση του μήκους ενός δικτύου με τοπολογία διαύλου, χρησιμοποιούνται συχνά πολλά τμήματα (καθένα από τα οποία είναι ένας δίαυλος), τα οποία διασυνδέονται με τη χρήση ειδικών ενημερώσεων 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 "αστέρι"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 φέρει πολύ μεγάλο φορτίο, επομένως δεν μπορεί να κάνει κάτι 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 μιλήσουμε για την ισότητα των συνδρομητών. Κατά κανόνα, ο κεντρικός υπολογιστής είναι ο πιο ισχυρός και σε αυτόν ανατίθενται όλες οι λειτουργίες διαχείρισης 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 ενός αστεριού σε αστοχίες υπολογιστή, τότε η αποτυχία ενός περιφερειακού υπολογιστή δεν επηρεάζει τη λειτουργία του τμήματος του δικτύου που παραμένει, αλλά οποιαδήποτε αστοχία του κεντρικού υπολογιστή καθιστά το δίκτυο εντελώς ακατάλληλο. Ως εκ τούτου, θα πρέπει να ληφθούν ειδικά μέτρα για τη βελτίωση της αξιοπιστίας του κεντρικού υπολογιστή και του εξοπλισμού δικτύου του. Μια διακοπή σε οποιοδήποτε καλώδιο ή ένα βραχυκύκλωμα σε αυτό με μια τοπολογία αστέρι διακόπτει την ανταλλαγή μόνο με έναν υπολογιστή και όλοι οι άλλοι υπολογιστές μπορούν να συνεχίσουν να λειτουργούν κανονικά.
Στην κλίση από το λεωφορείο, σε ένα αστέρι σε κάθε γραμμή επικοινωνίας υπάρχουν μόνο δύο συνδρομητές: 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. Όλα αυτά απλοποιούν σημαντικά τη ρύθμιση του δικτύου σε σύγκριση με το δίαυλο και εξοικονομούν από την ανάγκη χρήσης πρόσθετων εξωτερικών τερματικών. Το πρόβλημα της εξασθένησης των σημάτων στη γραμμή επικοινωνίας λύνεται επίσης στο "αστέρι" πιο εύκολα από ότι στο "λεωφορείο", επειδή κάθε δέκτης λαμβάνει πάντα ένα σήμα της ίδιας στάθμης. Ένα σοβαρό μειονέκτημα της τοπολογίας αστεριών είναι ο αυστηρός περιορισμός του αριθμού των συνδρομητών. Συνήθως, ο κεντρικός συνδρομητής δεν μπορεί να εξυπηρετήσει περισσότερους από 8-16 περιφερειακούς συνδρομητές. Εάν εντός αυτών των ορίων η σύνδεση νέων συνδρομητών είναι αρκετά απλή, τότε αν ξεπεραστούν, είναι απλά αδύνατη. Είναι αλήθεια ότι μερικές φορές ένα αστέρι παρέχει τη δυνατότητα δημιουργίας, δηλαδή τη σύνδεση ενός άλλου κεντρικού συνδρομητή αντί για έναν από τους περιφερειακούς συνδρομητές (ως αποτέλεσμα, βγαίνει μια τοπολογία πολλών διασυνδεδεμένων αστεριών).
Το αστέρι που φαίνεται στο Σχ. Το 2 ονομάζεται ενεργό ή αληθινό αστέρι. Υπάρχει επίσης μια τοπολογία που ονομάζεται παθητικό αστέρι, το οποίο μοιάζει μόνο με αστέρι (Εικ. 4). Αυτή τη στιγμή, είναι πολύ πιο συνηθισμένο από ένα ενεργό αστέρι. Αρκεί να πούμε ότι χρησιμοποιείται στο πιο δημοφιλές δίκτυο Ethernet σήμερα.

Ρύζι. 4. Τοπολογία "παθητικό αστέρι"

Το κέντρο ενός δικτύου με αυτήν την τοπολογία δεν περιέχει υπολογιστή, αλλά διανομέα ή διανομέα, που εκτελεί την ίδια λειτουργία με έναν επαναλήπτη. Συνεχίζει τα σήματα που εισέρχονται και τα προωθεί σε άλλους συνδέσμους. Αν και το σχήμα καλωδίωσης είναι παρόμοιο με ένα πραγματικό 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 συμβατικό λεωφορείο, γιατί σε αυτήν την περίπτωση απαιτείται και ένας κόμβος. Ωστόσο, παρέχει μια σειρά από πρόσθετες λειτουργίες που σχετίζονται με τα οφέλη ενός αστεριού. 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 ξεχωρίσουμε έναν ενδιάμεσο τύπο τοπολογίας μεταξύ ενός ενεργού και ενός παθητικού αστέρα. Σε αυτήν την περίπτωση, ο διανομέας όχι μόνο αναμεταδίδει σήματα, αλλά ελέγχει επίσης την ανταλλαγή, αλλά δεν συμμετέχει στην ίδια την ανταλλαγή.
μεγάλο πλεονέκτημα αστέρι(τόσο ενεργητική όσο και παθητική) έγκειται στο γεγονός ότι όλα τα σημεία σύνδεσης συγκεντρώνονται σε ένα μέρος. Αυτό διευκολύνει την παρακολούθηση της λειτουργίας του δικτύου, τον εντοπισμό σφαλμάτων δικτύου με απλή αποσύνδεση ορισμένων συνδρομητών από το κέντρο (κάτι που είναι αδύνατο, για παράδειγμα, στην περίπτωση ενός λεωφορείου), και επίσης περιορίζει την πρόσβαση μη εξουσιοδοτημένων ατόμων σε ζωτικά 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 (καθένα από τα οποία εκπέμπει προς μία κατεύθυνση), ενώ η δεύτερη κατάσταση είναι πιο συνηθισμένη. Ένα κοινό μειονέκτημα για ολόκληρη την τοπολογία αστεριών είναι πολύ περισσότερο από ό,τι με άλλες τοπολογίες, το κόστος του καλωδίου. Για παράδειγμα, εάν οι υπολογιστές είναι διατεταγμένοι σε μία γραμμή (όπως στο Σχήμα 1), τότε όταν επιλέγετε μια τοπολογία αστεριού, 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 "Δαχτυλίδι"- αυτή είναι μια τοπολογία στην οποία κάθε υπολογιστής συνδέεται με γραμμές επικοινωνίας μόνο με δύο άλλους: από τη μία λαμβάνει μόνο πληροφορίες και μεταδίδει μόνο στην άλλη. Σε κάθε γραμμή επικοινωνίας, όπως στην περίπτωση ενός αστέρα, λειτουργεί μόνο ένας πομπός και ένας δέκτης. Αυτό εξαλείφει την ανάγκη για εξωτερικούς τερματιστές. Ένα σημαντικό χαρακτηριστικό του δακτυλίου είναι ότι κάθε υπολογιστής εκπέμπει (επαναλαμβάνει) το σήμα, δηλαδή λειτουργεί ως επαναλήπτης, επομένως η εξασθένηση του σήματος σε ολόκληρο το δαχτυλίδι δεν έχει σημασία, μόνο η εξασθένηση μεταξύ γειτονικών υπολογιστών του δακτυλίου είναι σπουδαίος. Σε αυτήν την περίπτωση, δεν υπάρχει ξεκάθαρα καθορισμένο κέντρο· όλοι οι υπολογιστές μπορεί να είναι ίδιοι. Ωστόσο, αρκετά συχνά εκχωρείται ένας ειδικός συνδρομητής στη παπαλίνα, ο οποίος 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 παραλύει αμέσως ολόκληρο το κέντρο.
Αυστηρά μιλώντας, οι υπολογιστές sprat δεν είναι εντελώς ίσοι (σε ​​αντίθεση, για παράδειγμα, με την τοπολογία διαύλου). Μερικοί από αυτούς λαμβάνουν απαραίτητα πληροφορίες από τον υπολογιστή που εκπέμπει αυτή τη στιγμή, νωρίτερα, και άλλοι αργότερα. Πάνω σε αυτό το χαρακτηριστικό της τοπολογίας κατασκευάζονται οι μέθοδοι ελέγχου ανταλλαγής δικτύου, ειδικά σχεδιασμένες για το "δακτύλιο". Σε αυτές τις μεθόδους, το δικαίωμα στην επόμενη μεταφορά (ή, όπως λένε, στη λήψη του δικτύου) περνά διαδοχικά στον επόμενο υπολογιστή σε κύκλο.
Η σύνδεση νέων συνδρομητών στο «δακτύλιο» είναι συνήθως εντελώς ανώδυνη, αν και απαιτεί την υποχρεωτική διακοπή λειτουργίας ολόκληρου του δικτύου για τη διάρκεια της σύνδεσης. Όπως και στην περίπτωση της τοπολογίας του διαύλου, ο μέγιστος αριθμός συνδρομητών σε μια παπαλίνα μπορεί να είναι αρκετά μεγάλος (μέχρι χίλιους ή περισσότερους). Η τοπολογία δακτυλίου είναι συνήθως η πιο ανθεκτική στη συμφόρηση, παρέχει αξιόπιστη λειτουργία με τις μεγαλύτερες ροές πληροφοριών που μεταδίδονται μέσω του δικτύου, επειδή συνήθως δεν έχει συγκρούσεις (σε αντίθεση με το λεωφορείο) και δεν υπάρχει κεντρικός συνδρομητής (σε αντίθεση με το 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, οποιοδήποτε ανοιχτό ή βραχυκύκλωμα σε καθένα από τα καλώδια του δακτυλίου καθιστά ολόκληρο το δίκτυο άχρηστο. Ο δακτύλιος είναι πιο ευάλωτος στη ζημιά του καλωδίου, επομένως αυτή η τοπολογία συνήθως προβλέπει 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 σας επιτρέπει να αυξήσετε σημαντικά το μέγεθος ολόκληρου του δικτύου συνολικά (μερικές φορές έως και αρκετές δεκάδες χιλιόμετρα). Ο δακτύλιος ως προς αυτό είναι σημαντικά ανώτερος από οποιαδήποτε άλλη τοπολογία.

μειονέκτημαδακτύλιος (σε σύγκριση με ένα αστέρι), μπορούμε να υποθέσουμε ότι δύο καλώδια πρέπει να συνδεθούν σε κάθε υπολογιστή του δικτύου.

Μερικές φορές η τοπολογία δακτυλίου βασίζεται σε δύο συνδέσμους δακτυλίου που μεταφέρουν πληροφορίες σε αντίθετες κατευθύνσεις. Ο σκοπός μιας τέτοιας λύσης είναι να αυξήσει (ιδανικά δύο φορές) την ταχύτητα μεταφοράς πληροφοριών. Επιπλέον, εάν ένα από τα καλώδια καταστραφεί, το δίκτυο μπορεί να λειτουργήσει με άλλο καλώδιο (ωστόσο, 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 - συγκεντρωτές (hubs).

Ρύζι. 5. Τοπολογία "ενεργό δέντρο"

Ρύζι. 6. Τοπολογία «παθητικό δέντρο». K - συγκεντρωτές

Μια συνδυασμένη τοπολογία χρησιμοποιείται επίσης αρκετά συχνά, για παράδειγμα, αστέρας, δακτύλιος αστεριού.

Σημασία της έννοιας της τοπολογίας.

Η τοπολογία του δικτύου καθορίζει όχι μόνο τη φυσική θέση των υπολογιστών, αλλά, πολύ πιο σημαντικό, τη φύση των συνδέσεων μεταξύ τους, τα χαρακτηριστικά της διάδοσης των σημάτων μέσω του δικτύου. Είναι η φύση των συνδέσεων που καθορίζει τον βαθμό ανοχής σφαλμάτων δικτύου, την απαιτούμενη πολυπλοκότητα του εξοπλισμού δικτύου, την καταλληλότερη μέθοδο ελέγχου ανταλλαγής, τους πιθανούς τύπους μέσων μετάδοσης (κανάλια επικοινωνίας), το επιτρεπόμενο μέγεθος δικτύου (το μήκος γραμμές επικοινωνίας και τον αριθμό των συνδρομητών), την ανάγκη για ηλεκτρικό συντονισμό και πολλά άλλα.
Όταν η τοπολογία ενός δικτύου αναφέρεται στη βιβλιογραφία, μπορεί να σημαίνουν τέσσερις πολύ διαφορετικές έννοιες που αναφέρονται σε διαφορετικά επίπεδα. αρχιτεκτονική δικτύου:

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

2. Λογική τοπολογία (δηλαδή η δομή των συνδέσεων, η φύση της διάδοσης των σημάτων 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 της ροής των πληροφοριών που μεταδίδονται μέσω του δικτύου).

Για παράδειγμα, ένα δίκτυο με "δίαυλο" φυσικής και λογικής τοπολογίας μπορεί να χρησιμοποιήσει τη μεταβίβαση της καταγραφής δικτύου ως μέθοδο ελέγχου (δηλαδή, να είναι ένας δακτύλιος σε αυτό το περιεχόμενο) και ταυτόχρονα να μεταδώσει όλες τις πληροφορίες μέσω ενός αποκλειστικού υπολογιστή (να πρωταγωνιστεί σε αυτό το περιεχόμενο).

Λίγοι άνθρωποι είναι εξοικειωμένοι με τον όρο τοπολογίες δικτύου, αλλά ο μέσος χρήστης της τεχνολογίας υπολογιστών εξακολουθεί να έχει την έννοια του τοπικού δικτύου. Έτσι, οι τοπολογίες δικτύου είναι τα εργαλεία που καθορίζουν το έργο του δημιουργημένου δίκτυα υπολογιστών, επιτρέποντάς σας να λειτουργείτε ταυτόχρονα με 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 δικτύου - 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. Διασυνδέονται με μια συγκεκριμένη γραμμή επικοινωνίας. Η αλληλεπίδραση των μηχανών που περιλαμβάνονται στο δίκτυο μπορεί να είναι διαφορετική. Είναι δυνατός ο συνδυασμός πολλών συσκευών σε ένα σύνολο δημιουργώντας διάφορους τύπους δικτύων:

• δακτυλιοειδής;
• αστρικός;
• λάστιχο;
• ιεραρχικός;
• αυθαίρετος.

Στο περιβάλλον πληροφορικής, η δημιουργία τέτοιων δικτύων ονομάζεται τοπολογίες. Αυτή είναι μια φυσική εργαλειοθήκη που είναι εφαρμόσιμη για τη 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 τόσο πλεονεκτήματα όσο και μειονεκτήματα, επομένως χρησιμοποιούνται εξίσου στη σύγχρονη εποχή. Παρακάτω εξετάζουμε τα κύρια χαρακτηριστικά κάθε τύπου τοπολογίας δικτύου και ανακαλύπτουμε 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 μονοκαναλιού που εγκαθίστανται οι ειδικοί αποκαλούμενοι τερματιστές. Οι προσωπικοί υπολογιστές που συμμετέχουν στο δίκτυο συνδέονται σε ένα κοινό δίκτυο μέσω μιας σύνδεσης σε σχήμα Τ σε επαφή με ένα κοινό γραμμικό μονοφωνικό κανάλι.

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

Η τοπολογία διαύλου έχει κερδίσει μεγάλη δημοτικότητα με τις βελτιωμένες δυνατότητες της αρχιτεκτονικής Ethernet.

Τα κύρια πλεονεκτήματα της τοπολογίας διαύλου είναι τα εξής:

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

Τα κύρια μειονεκτήματα της τυπολογίας ελαστικών είναι τα εξής:

• το μήκος του καλωδίου δικτύου είναι περιορισμένο, ο αριθμός των μονάδων εξοπλισμού υπολογιστών που περιλαμβάνονται στο δίκτυο είναι επίσης περιορισμένος.
• ολόκληρο το δίκτυο εξαρτάται από την υγεία του μονοκαναλιού, εάν υποφέρει, υποφέρει ολόκληρο το δίκτυο, είναι συχνά πολύ δύσκολο να βρεθεί ένα σημείο σφάλματος σε ένα δίκτυο διαύλου, ειδικά όταν όλα τα στοιχεία του είναι απομονωμένα.

Χαρακτηρισμός τοπολογίας αστεριών: αρχή λειτουργίας

Κατά τη δημιουργία ενός δικτύου τύπου αστεριού, το καθένα ξεχωριστά Προσωπικός υπολογιστήςενώνεται με το λεγόμενο hub ή συγκεντρωτή. Αυτό δημιουργεί 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 μόνο ένας ιστότοπος μπορεί να λάβει, για τον οποίο στάλθηκε αρχικά.

Τα κύρια πλεονεκτήματα του δικτύου star:

• εύκολη εγκατάσταση και σύνδεση νέου εξοπλισμού υπολογιστή.
• Όπως ένα δίκτυο διαύλου, είναι ανθεκτικό σε αστοχίες 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 αστοχία ενός διανομέα ή συγκεντρωτή οδηγεί σε αστοχία ολόκληρης της αλυσίδας ηλεκτρονικής μετάδοσης δεδομένων.

Ένα δίκτυο αστεριών μπορεί επίσης να βασίζεται σε έναν κεντρικό κόμβο. Υπονοεί ένα έξυπνο εργαλείο που εκτελεί τη σύνδεση ορισμένων μονάδων υπολογιστή που περιλαμβάνονται στο δίκτυο. Η αρχή λειτουργίας της 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 για διανομείς, συνδέεται επίσης 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 πολύ καλώδιο δικτύου, αλλά η αποτελεσματικότητά του αξίζει τον κόπο.

Μια αστρική τυπολογία μπορεί επίσης να είναι ένα είδος δέντρου, το οποίο είναι ένας συνδυασμός πολλών αστεριών. Ανάλογα με τις πλέξεις, η ενεργή κατάσταση του δικτύου διακρίνεται, παθητική ή αληθινή. Ανάλογα με την κατάσταση, χρησιμοποιούνται για τη δημιουργία σύνδεσης μεταξύ μονάδων υπολογιστών που περιλαμβάνονται στο δίκτυο, είτε διανομέων με διανομείς είτε κεντρικών υπολογιστών.

Εάν επιλεγεί ένας κεντρικός υπολογιστής, τότε μπορεί να δημιουργηθεί ένα πραγματικά αξιόπιστο και παραγωγικό δίκτυο, αλλά όχι φθηνής παραγγελίας. Εάν χρησιμοποιείτε διανομείς με συγκεντρωτές, θα κοστίσει αρκετές φορές φθηνότερα, αλλά ο δείκτης απόδοσης θα είναι πολύ χαμηλότερος.

Χαρακτηριστικά τοπολογίας δακτυλίου: αρχή λειτουργίας

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

Ο λογικός δακτύλιος τείνει να κλείνει. Το κύριο πλεονέκτημα ενός δικτύου δακτυλίου είναι ότι είναι πολύ εύκολο να εγκατασταθεί. Αλλά δεν είναι αξιόπιστο έναντι απρόβλεπτων βλαβών. Εάν υπάρχει ελάττωμα στο κύκλωμα, τότε διακόπτεται ο δακτύλιος μεταφοράς 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 των δικτύων, χρησιμοποιούνται συχνά στην πράξη συνδυασμοί βασικών τοπολογιών δικτύου. Οι πιο συχνά χρησιμοποιούμενες είναι οι τοπολογίες αστέρα-διαύλου ή αστεριού δακτυλίου. Τι έχει ως αποτέλεσμα τον συνδυασμό πολλών εργαλείων κατά την τοποθέτηση τοπικών δικτύων υπολογιστών; Η απάντηση εδώ είναι σαφής - εξασφάλιση της αξιοπιστίας του δικτύου, της αντίστασης σε βλάβες και της απουσίας υποχρεωτικής συμμόρφωσης με την αρχή της μεταφοράς πληροφοριών κατά μήκος της αλυσίδας, η οποία απλοποιεί την εργασία σε περίπτωση ελαττωμάτων στο δίκτυο.

Αυτό απλοποιεί την αρχή λειτουργίας του ίδιου του δικτύου και τη διαδικασία εγκατάστασής του.

Ανακεφαλαίωση

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, συχνά τέτοιες τοπολογίες αναπτύσσονται για συγκεκριμένα αντικείμενα υπηρεσίας, για παράδειγμα, για επιστημονικά ή στρατιωτικά. Αλλά για μια τυπική πολιτική εφαρμογή, 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. Η έννοια της 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.

Δίκτυο υπολογιστών - είναι ένα σύστημα κατανεμημένης επεξεργασίας πληροφοριών, που αποτελείται από τουλάχιστον δύο υπολογιστές που αλληλεπιδρούν μεταξύ τους χρησιμοποιώντας ειδικά μέσασυνδέσεις.

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

Τοπικά δίκτυα - 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 εργοστασιακό δίκτυο που καλύπτει αρκετές εκατοντάδες εκτάρια. Τα τοπικά δίκτυα αναπτύσσονται συνήθως μέσα σε έναν οργανισμό, επομένως 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 της εργασίας: παγκόσμια δίκτυαεργάζονται με χαμηλότερη ταχύτητα από τις τοπικές.

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

1. Η έννοια της τοπολογίας δικτύου

Τοπολογία είναι η φυσική διαμόρφωση ενός δικτύου, μαζί 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, θα είναι δυνατό να προσδιοριστεί ποιες δυνατότητες έχουν οι 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 με τον οποίο συνδέονται τα μέσα αποθήκευσης.

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

Η επιλογή μιας συγκεκριμένης τοπολογίας επηρεάζει:

σύνθεση του απαραίτητου εξοπλισμού δικτύου

χαρακτηριστικά εξοπλισμού δικτύου

επιλογές επέκτασης δικτύου

μέθοδος διαχείρισης δικτύου

Η διαμόρφωση του δικτύου μπορεί να είναι είτε αποκεντρωμένη (όταν το καλώδιο «τρέχει» γύρω από 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 ακτίνων του. Μια αποκεντρωμένη διαμόρφωση είναι παρόμοια με μια αλυσίδα ορειβατών, όπου ο καθένας έχει τη δική του θέση στη δέσμη και όλοι συνδέονται μαζί με ένα σχοινί. Τα λογικά χαρακτηριστικά της τοπολογίας του δικτύου καθορίζουν τη διαδρομή που ακολουθεί το πακέτο όταν μεταδίδεται μέσω του δικτύου.

Κατά την επιλογή μιας τοπολογίας, πρέπει να ληφθεί υπόψη ότι διασφαλίζει αξιόπιστη και αποτελεσματική λειτουργία δικτύου, άνετη διαχείριση των ροών δεδομένων δικτύου. Είναι επίσης επιθυμητό το δίκτυο να αποδειχθεί φθηνό ως προς το κόστος δημιουργίας και συντήρησης, αλλά ταυτόχρονα 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 τι είναι οι τοπολογίες δικτύου.

2. Βασικές τοπολογίες δικτύου

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

αστέρι

δαχτυλίδι

Εάν οι υπολογιστές συνδέονται κατά μήκος του ίδιου καλωδίου, η τοπολογία ονομάζεται "bus". Όταν οι υπολογιστές συνδέονται με τμήματα καλωδίων που προέρχονται από ένα μόνο σημείο ή διανομέα, η τοπολογία ονομάζεται αστέρι. 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 δεν είναι πολύπλοκες, στην πραγματικότητα υπάρχουν συχνά αρκετά περίπλοκοι συνδυασμοί που συνδυάζουν τις ιδιότητες πολλών τοπολογιών.

2.1 Τοπολογία δικτύου λεωφορείων

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

Εικόνα 1 - Διάγραμμα του τύπου τοπολογίας δικτύου "bus"

Σε ένα δίκτυο με τοπολογία "διαύλου", οι υπολογιστές απευθύνουν δεδομένα σε έναν συγκεκριμένο υπολογιστή μεταδίδοντάς τα μέσω ενός καλωδίου με τη μορφή ηλεκτρικών σημάτων - διευθύνσεων MAC υλικού. Για να κατανοήσετε τη διαδικασία επικοινωνίας μεταξύ υπολογιστών στο λεωφορείο, 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, πληροφορίες λαμβάνονται μόνο από εκείνον του οποίου η διεύθυνση αντιστοιχεί στη διεύθυνση του παραλήπτη που είναι κρυπτογραφημένη σε αυτά τα σήματα. Επιπλέον, μόνο ένας υπολογιστής μπορεί να εκπέμπει κάθε φορά. 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. Τα περισσότερα από αυτά, 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, πολλοί παράγοντες επηρεάζουν την απόδοση του δικτύου, 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 διαδίδονται σε όλο το δίκτυο - από τη μια άκρη του καλωδίου στην άλλη. Εάν δεν ληφθούν ειδικές ενέργειες, το σήμα θα αντανακλάται όταν φτάσει στο τέλος του καλωδίου και θα αποτρέπει τη μετάδοση άλλων υπολογιστών. 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, τερματιστές) σε κάθε άκρο του καλωδίου που απορροφούν αυτά τα σήματα (Εικόνα 2). Όλα τα άκρα του καλωδίου δικτύου πρέπει να είναι συνδεδεμένα σε κάτι, όπως έναν υπολογιστή ή έναν σύνδεσμο κάννης - για να αυξηθεί το μήκος του καλωδίου. Πρέπει να συνδεθεί ένας τερματιστής σε οποιοδήποτε ελεύθερο - μη συνδεδεμένο - άκρο του καλωδίου για να αποτραπεί η ανάκλαση των ηλεκτρικών σημάτων.

Εικόνα 2 - Εγκατάσταση του τερματιστή

Μια παραβίαση της ακεραιότητας του δικτύου μπορεί να προκύψει εάν προκύψει θραύση καλωδίου δικτύου όταν έχει σπάσει φυσικά ή ένα από τα άκρα του έχει αποσυνδεθεί. Είναι επίσης πιθανό να μην υπάρχουν τερματιστές σε ένα ή περισσότερα άκρα του καλωδίου, γεγονός που οδηγεί στην ανάκλαση των ηλεκτρικών σημάτων στο καλώδιο και τον τερματισμό του δικτύου. Το δίκτυο είναι εκτός λειτουργίας. Από μόνοι τους, 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 (απαιτεί λιγότερα καλώδια και συσκευές δικτύου)

ευκολία εγκατάστασης

η αποτυχία ενός σταθμού εργασίας δεν επηρεάζει τη λειτουργία του δικτύου

Τα μειονεκτήματα μιας τέτοιας τοπολογίας είναι τα εξής.

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

Εφόσον 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 ανακτήσουν σήματα που εξασθενούν κατά τη μετάδοση μέσω του δικτύου.

η αξιοπιστία ενός δικτύου με τοπολογία διαύλου δεν είναι υψηλή. Όταν ένα 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 Mbit/s.

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 περνούν 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" αναφέρεται στη 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 ενός δικτύου καθορίζει τα χαρακτηριστικά του. Συγκεκριμένα, η επιλογή μιας συγκεκριμένης τοπολογίας επηρεάζει:

τη σύνθεση του απαραίτητου εξοπλισμού δικτύου·

χαρακτηριστικά του εξοπλισμού δικτύου·

επιλογές 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 (λιγότερο συχνά - ασύρματα δίκτυα - εξοπλισμός υπερύθρων). Ωστόσο, η απλή σύνδεση ενός υπολογιστή 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 θέσεις υπολογιστή.

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

Όταν 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 αστέρι. Εάν το καλώδιο στο οποίο είναι συνδεδεμένοι οι υπολογιστές είναι κλειστό σε δακτύλιο, αυτή η τοπολογία ονομάζεται δακτύλιος.

Λάστιχο.

Η τοπολογία "bus" αναφέρεται συχνά ως "γραμμικός δίαυλος" (linerbus). Αυτή η τοπολογία είναι μια από τις απλούστερες και πιο ευρέως χρησιμοποιούμενες τοπολογίες. Χρησιμοποιεί ένα μόνο καλώδιο, που ονομάζεται ραχοκοκαλιά ή τμήμα, κατά μήκος του οποίου είναι συνδεδεμένοι όλοι οι υπολογιστές του δικτύου.

Σε ένα δίκτυο διαύλου, οι υπολογιστές απευθύνουν δεδομένα σε έναν συγκεκριμένο υπολογιστή μεταδίδοντάς τα μέσω 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 αντιστοιχεί στη 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 από αυτά, τόσο πιο αργό είναι 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 αυτή 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 θα αποτρέψει τη μετάδοση άλλων υπολογιστών. 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 (π.χ. επαναλήπτες) καθιστά τέτοια δίκτυα απλά και φθηνά.

Διάγραμμα γραμμικής τοπολογίας τοπικού δικτύου

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

Δαχτυλίδι

Σε μια τοπολογία δακτυλίου, κάθε σταθμός εργασίας συνδέεται με δύο πλησιέστερους γείτονες. Μια τέτοια διασύνδεση 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 συνδέονται μεταξύ τους. Μια τέτοια σύνδεση θα έπρεπε να είχε κλείσει. Σε αντίθεση με την τοπολογία του παθητικού «διαύλου», εδώ κάθε υπολογιστής λειτουργεί ως επαναλήπτης, ενισχύοντας τα σήματα και μεταδίδοντάς τα στον επόμενο υπολογιστή. Το πλεονέκτημα αυτής της τοπολογίας ήταν ο προβλέψιμος χρόνος απόκρισης του δικτύου. Όσο περισσότερες συσκευές ήταν στο δαχτυλίδι, τόσο περισσότερο το δίκτυο ανταποκρινόταν στα αιτήματα. Το πιο σημαντικό μειονέκτημά του είναι ότι εάν τουλάχιστον μία συσκευή αποτύχει, ολόκληρο το δίκτυο αρνιόταν να λειτουργήσει.

Μία από τις αρχές της μετάδοσης δεδομένων γύρω από τον δακτύλιο ονομάζεται περνώντας το κουπόνι.Η ουσία του είναι αυτή. Το διακριτικό μεταδίδεται διαδοχικά από τον έναν υπολογιστή στον άλλο μέχρι να ληφθεί από αυτόν που θέλει να μεταδώσει δεδομένα. Ο υπολογιστής μετάδοσης αλλάζει το διακριτικό, βάζει τη διεύθυνση email στα δεδομένα και το στέλνει γύρω από το δαχτυλίδι.

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

Στο σχήμα, οι συμπαγείς γραμμές υποδεικνύουν τις φυσικές συνδέσεις και οι διακεκομμένες γραμμές υποδεικνύουν την κατεύθυνση 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 περνούν 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, θα διακοπεί η λειτουργία ολόκληρου του δικτύου.

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

Η τοπολογία αστεριών είναι κυρίαρχη στα σημερινά LAN. 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» αντικατέστησαν τις απαρχαιωμένες και σπάνια χρησιμοποιούμενες γραμμικές και δακτυλιώδεις τοπολογίες. Επιπλέον, έγιναν ένας μεταβατικός σύνδεσμος προς τον τελευταίο τύπο τοπολογίας - άλλαξαν 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 δεδομένα. Σε μια τυπική τοπολογία μεταγωγής LAN, υπάρχουν πολλαπλές συνδέσεις σε έναν διακόπτη. Κάθε θύρα και η συσκευή που είναι συνδεδεμένη σε αυτήν έχει το δικό της εύρος ζώνης (ρυθμός δεδομένων).

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

Συμπερασματικά, θα πρέπει να ειπωθεί ότι υπάρχει μια 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 ένα γράφημα του οποίου οι κόμβοι είναι υπολογιστές και εξοπλισμός επικοινωνίας και οι άκρες αντιστοιχούν σε τμήματα καλωδίων που συνδέουν ζεύγη κόμβων.

Λογικές συνδέσειςαντιπροσωπεύουν τις διαδρομές των ροών πληροφοριών μέσω του δικτύου, αυτές διαμορφώνονται με την κατάλληλη διαμόρφωση του εξοπλισμού επικοινωνίας.

Σε ορισμένες περιπτώσεις, η φυσική και η λογική τοπολογία ταιριάζουν και μερικές φορές όχι.

Το δίκτυο που φαίνεται στο σχήμα είναι ένα παράδειγμα φυσικής και λογικής αναντιστοιχίας τοπολογίας. Φυσικά, οι υπολογιστές συνδέονται με μια κοινή τοπολογία διαύλου. Η πρόσβαση στο δίαυλο δεν πραγματοποιείται σύμφωνα με τον αλγόριθμο τυχαίας πρόσβασης, αλλά περνώντας ένα διακριτικό (κουπόνι) με σειρά κουδουνίσματος: από τον υπολογιστή Α στον υπολογιστή Β, από τον υπολογιστή Β στον υπολογιστή Γ κ.λπ. Εδώ, η σειρά μεταφοράς του 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 έτσι ώστε οι υπολογιστές να σχηματίζουν έναν δακτύλιο με διαφορετική σειρά, για παράδειγμα, B, A, C ... Η φυσική δομή δεν αλλάζει.

Ασύρματο δίκτυο.

Η φράση "ασύρματο" μπορεί να είναι παραπλανητική, γιατί σημαίνει την πλήρη απουσία καλωδίων 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 δίκτυο.

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

τοπικά δίκτυα υπολογιστών·

εκτεταμένα τοπικά δίκτυα·

δίκτυα κινητής τηλεφωνίας (laptop).

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, μπορούν να χρησιμοποιηθούν δίκτυα κινητής τηλεφωνίας, ασύρματη σύνδεση πακέτων, κυψελωτά δίκτυα και συστήματα μετάδοσης δεδομένων μικροκυμάτων.

Επί του παρόντος, ένα δίκτυο γραφείου δεν είναι απλώς μια σύνδεση μεταξύ υπολογιστών. Είναι δύσκολο να φανταστεί κανείς ένα σύγχρονο γραφείο χωρίς βάσεις δεδομένων που αποθηκεύουν τόσο τις οικονομικές καταστάσεις της εταιρείας όσο και πληροφορίες προσωπικού. Σε μεγάλα δίκτυα, κατά κανόνα, για λόγους ασφαλείας της βάσης δεδομένων και για να αυξηθεί η ταχύτητα 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. Παραλλαγή κυκλώματος ασύρματο δίκτυογραφείο φαίνεται στο σχήμα

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

Τι χρειάζεστε ένα δίκτυο;

Πόσοι χρήστες θα είναι 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 δικτύου σε χαρτί. Δεν πρέπει να ξεχνάτε το κόστος του δικτύου.

Όπως εσείς και εγώ έχουμε εντοπίσει, η τοπολογία είναι ένας κρίσιμος παράγοντας για τη βελτίωση της συνολικής απόδοσης του δικτύου. Οι βασικές τοπολογίες μπορούν να εφαρμοστούν 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. Πρέπει να επιτευχθεί μια ισορροπία μεταξύ της πραγματικής θέσης του δικτύου (για παράδειγμα, σε πολλά κτίρια), των δυνατοτήτων χρήσης του καλωδίου, των τρόπων τοποθέτησης του, ακόμη και του τύπου του.