Сите локални мрежни топологии. Основни топологии на локални мрежи. Видови локални мрежи и нивната структура. За топологијата на ѕвездите

Топологија локални мрежи.

Составот и конфигурацијата на мрежната опрема во зависност од мрежната топологија.

1. Концепт на мрежна топологија

Се нарекува општата шема за поврзување на компјутери во локални мрежи мрежна топологија

Топологијае физичката конфигурација на мрежата комбинирана со нејзините логички карактеристики. Топологијата е стандарден термин кој се користи за опишување на основниот распоред на мрежата. Со разбирање како се користат различни топологии, можете да одредите какви способности имаат. Различни видовимрежи.

Постојат два главни типа на топологии:

• физички
• логично

Логичка топологијаги опишува правилата за интеракција помеѓу мрежните станици при пренос на податоци.

Физичка топологијаго дефинира начинот на поврзување на медиум за складирање.

Терминот „мрежна топологија“ го опишува физичкиот распоред на компјутерите, каблите и другите мрежни компоненти. Топологијата на физичките врски може да добие различни „геометриски“ форми, а важно не е геометриската локација на кабелот, туку само присуството на врски помеѓу јазлите (затворено/отворено, присуство на центар итн.).

Топологијата на мрежата ги одредува нејзините карактеристики.

Изборот на одредена топологија влијае:

• состав на потребната мрежна опрема
• карактеристики на мрежна опрема
• можности за проширување на мрежата
• метод за управување со мрежата

Мрежната конфигурација може да биде или децентрализирана (кога кабелот „врти околу“ секоја станица во мрежата) или централизирана (кога секоја станица е физички поврзана со некој централен уред кој дистрибуира рамки и пакети помеѓу станиците). Пример за централизирана конфигурација е ѕвезда со работни станици лоцирани на краевите на нејзините краци. Децентрализираната конфигурација е слична на синџирот на алпинисти, каде што секој има своја позиција во синџирот и сите се поврзани заедно со едно јаже. Логичките карактеристики на топологијата на мрежата ја одредуваат рутата по која пакетот поминува додека патува низ мрежата.

При изборот на топологија мора да се земе предвид дека обезбедува доверливи и ефективна работамрежи, практично управување со мрежните текови на податоци. Исто така, пожелно е мрежата да биде евтина во однос на трошоците за создавање и одржување, но во исто време ќе останат можности за нејзино натамошно проширување и, по можност, за транзиција кон комуникациски технологии со поголема брзина. Ова не е лесна задача! За да го решите, треба да знаете какви мрежни топологии постојат.

Според топологијата на врските постојат:

• мрежи со топологија „заедничка магистрала (автобус)“;
• мрежи со топологија на ѕвезди;
• мрежи со топологија „прстен““;
• мрежи со топологија на дрво;
• мрежи со мешана топологија

2. Основни мрежни топологии

Постојат три основни топологии на кои се изградени повеќето мрежи.

• автобус
• ѕвезда
• прстен

„Автобус“ е топологија во која компјутерите се поврзани по еден кабел.

„Ѕвезда“ е топологија во која компјутерите се поврзани со кабелски сегменти кои потекнуваат од една точка или центар.

Топологијата се нарекува „прстен“ ако кабелот на кој се поврзани компјутерите е затворен во прстен.

Иако самите основни топологии се едноставни, во реалноста често има доста сложени комбинации кои ги комбинираат својствата на неколку топологии.

2.1 Топологија на магистрална мрежа

Во оваа топологија, сите компјутери се поврзани еден со друг со еден кабел. Секој компјутер е поврзан со заеднички кабел, на чии краеви се инсталирани терминатори. Сигналот поминува низ мрежата низ сите компјутери, рефлектирајќи се од крајните терминатори.

Тип на дијаграм за мрежна топологија „автобус“.

Топологијата „автобус“ е генерирана од линеарна структура на врски помеѓу јазлите. Оваа топологија може да се имплементира во хардвер, на пример, со инсталирање на два мрежни адаптери на централните компјутери. За да се спречи рефлексија на сигналот, на краевите на кабелот мора да се инсталираат терминатори кои го апсорбираат сигналот.

Во мрежа со магистрална топологија, компјутерите ги адресираат податоците на одреден компјутер, пренесувајќи ги по должината на кабелот во форма на електрични сигнали - хардверски MAC адреси. За да го разберете процесот на компјутерска интеракција преку автобус, треба да разберете следните концепти:

• пренос на сигнал
• одраз на сигналот
• Терминатор

1. Пренос на сигнал

Податоците во форма на електрични сигнали се пренесуваат до сите компјутери на мрежата; сепак, само оној чија адреса се совпаѓа со адресата на примачот шифрирана во овие сигнали добива информации. Покрај тоа, во кое било време, само еден компјутер може да пренесува. Бидејќи податоците се пренесуваат до мрежата само од еден компјутер, неговите перформанси зависат од бројот на компјутери поврзани со магистралата. Колку повеќе ги има, т.е. Колку повеќе компјутери чекаат да пренесат податоци, толку е побавна мрежата. Меѓутоа, за да се изведе директна врска помеѓу пропусната моќмрежа и бројот на компјутери во неа е невозможен. Бидејќи, покрај бројот на компјутери, на перформансите на мрежата влијаат многу фактори, вклучувајќи:

• карактеристики хардверкомпјутери на мрежата
• фреквенцијата со која компјутерите пренесуваат податоци
• тип на мрежни апликации кои работат
• тип на мрежен кабел
• растојание помеѓу компјутерите на мрежата

Автобусот е пасивна топологија. Ова значи дека компјутерите само ги „слушаат“ податоците што се пренесуваат преку мрежата, но не ги преместуваат од испраќач до примач. Затоа, ако еден од компјутерите откажа, тоа нема да влијае на работата на другите. Во активните топологии, компјутерите ги регенерираат сигналите и ги пренесуваат низ мрежата.

2. Рефлексија на сигналот

Податоците или електричните сигнали се движат низ мрежата - од едниот до другиот крај на кабелот. Ако не се преземе посебно дејство, сигналот што доаѓа до крајот на кабелот ќе се рефлектира и нема да дозволи други компјутери да пренесуваат. Затоа, откако податоците ќе стигнат до дестинацијата, електричните сигнали мора да се изгаснат.

3. Терминатор

За да не се рефлектираат електричните сигнали, на секој крај на кабелот се инсталирани приклучоци (терминатори) за да ги апсорбираат овие сигнали. Сите краеви на мрежниот кабел мора да бидат поврзани со нешто, како што е компјутер или конектор за буре - за да се зголеми должината на кабелот. Терминаторот мора да биде поврзан на кој било слободен (не поврзан со ништо) крај на кабелот за да се спречи рефлектирањето на електричните сигнали.

Инсталација на терминатор

Интегритетот на мрежата може да биде загрозен ако мрежниот кабел се скрши кога е физички отсечен или еден од неговите краеви се исклучи. Исто така, можно е да нема терминатори на еден или повеќе краеви на кабелот, што доведува до рефлексија на електрични сигнали во кабелот и завршување на мрежата. Мрежата „паѓа“. Самите компјутери на мрежата остануваат целосно функционални, но се додека сегментот е прекинат, тие не можат да комуницираат меѓу себе.

Оваа мрежна топологија има предности и недостатоци.

Д предностиавтобуски топологии:

• кратко време за поставување на мрежата
• ниска цена (потребни се помалку кабелски и мрежни уреди)
• леснотија на поставување
• Неуспехот на работната станица не влијае на работата на мрежата

Недостатоциавтобуски топологии:

• таквите мрежи тешко се прошируваат (зголемете го бројот на компјутери во мрежата и бројот на сегменти - поединечни делови од кабелот што ги поврзува).
• Бидејќи автобусот е споделен, само еден од компјутерите може да пренесува истовремено.
• „Автобусот“ е пасивна топологија - компјутерите само го „слушаат“ кабелот и не можат да ги обноват сигналите што се атенуирани за време на преносот преку мрежата.
• Доверливоста на мрежата со топологија на магистралата е мала. Кога електричниот сигнал ќе стигне до крајот на кабелот, тој (освен ако не се преземат посебни мерки) се рефлектира, со што се нарушува работата на целиот мрежен сегмент.

Проблемите својствени на топологијата на магистралата доведоа до фактот дека овие мрежи сега практично не се користат.

Топологијата на магистралната мрежа е позната како 10 Mbps Ethernet логичка топологија.

2.2 Основна топологија на мрежата со ѕвезди

Во топологијата ѕвезда, сите компјутери се поврзани со централна компонента наречена центар. Секој компјутер е поврзан на мрежата користејќи посебен кабел за поврзување. Сигналите од компјутерот што предава патуваат низ центарот до сите други.

Секогаш постои центар во „ѕвездата“ низ кој поминува секој сигнал во мрежата. Функциите на централната врска се вршат со специјални мрежни уреди, а преносот на сигналот во нив може да се одвива на различни начини: во некои случаи, уредот испраќа податоци до сите јазли освен јазолот што испраќа, во други, уредот анализира за кој јазол се наменети податоците и ги испраќа само до него.

Оваа топологија се појави во зората компјутерска технологија, кога компјутерите беа поврзани со централен, главен компјутер.

Дијаграм за топологија на ѕвезда мрежа

Предности„ѕвезда“ типологии:

• неуспехот на една работна станица не влијае на работата на целата мрежа како целина
• добра мрежна приспособливост
• лесно решавање проблеми и прекини на мрежата
• високи перформанси на мрежата (предмет на правилен дизајн)
• флексибилни опции за администрација

Недостатоци„ѕвезда“ типологии:

• неуспехот на централниот центар ќе резултира со нефункционалност на мрежата (или мрежниот сегмент) како целина
• вмрежувањето често бара повеќе кабел од повеќето други топологии
• конечниот број на работни станици во мрежа (или мрежен сегмент) е ограничен со бројот на порти во централниот центар.

Една од најчестите топологии бидејќи е лесна за одржување. Главно се користи во мрежи каде што носачот е кабел со изопачен пар. UTP категорија 3 или 5. (Категории на кабли со извртени парови, кои се нумерирани од 1 до 7 и го одредуваат ефективниот фреквентен опсег. Кабел од повисока категорија обично содржи повеќе парови жици и секој пар има повеќе вртења по единица должина).

Ѕвездената топологија се рефлектира во Брзи технологииЕтернет6.

2.3 Основна топологија на прстенестата мрежа

Во топологијата на прстенот, компјутерите се поврзани со кабел што формира прстен. Затоа, кабелот едноставно не може да има слободен крај на кој мора да се поврзе терминатор. Сигналите се пренесуваат долж прстенот во една насока и минуваат низ секој компјутер. За разлика од топологијата на пасивната магистрала, овде секој компјутер делува како повторувач (повторувач), засилувајќи ги сигналите и ги пренесува на следниот компјутер. Затоа, ако еден компјутер откажа, целата мрежа престанува да функционира.

Мрежен дијаграм на прстен

Функционирањето на топологијата на затворен прстен се заснова на токен поминување.

Токен е податочен пакет што му овозможува на компјутерот да пренесува податоци до мрежата.

Токенот се пренесува последователно, од еден компјутер на друг, додека оној што „сака“ да ги пренесе податоците не ги добие. Компјутерот кој сака да започне пренос го „фаќа“ токенот, го модифицира, ја става адресата на примачот во податоците и го испраќа околу прстенот до примачот.

Податоците поминуваат низ секој компјутер додека не стигнат до оној чија адреса се совпаѓа со адресата на примачот наведена во податоците. По ова, компјутерот што прима испраќа порака до оној што предава, потврдувајќи дека податоците се примени. Откако доби потврда, компјутерот што испраќа создава нов токен и го враќа на мрежата.

На прв поглед се чини дека за пренос на маркерот е потребно многу време, но всушност маркерот се движи речиси со брзина на светлината. Во прстен со дијаметар од 200 метри, маркерот може да циркулира со фреквенција од 10.000 вртежи во секунда.

Предноститопологија на прстен:

• леснотија на инсталација
• речиси целосно отсуство на дополнителна опрема
• можноста за стабилно работење без значителен пад на брзината на пренос на податоци при големо оптоварување на мрежата, бидејќи употребата на токен ја елиминира можноста за судири.

Недостатоцитопологија на прстен:

• дефект на една работна станица и други проблеми (прекин на кабелот) влијаат на перформансите на целата мрежа
• комплексноста на конфигурацијата и поставувањето
• тешкотии во решавањето проблеми

Најшироко се користи во мрежите со оптички влакна. Се користи во стандардите FDDI8, Token ring9.

3. Други можни мрежни топологии

Вистинските компјутерски мрежи постојано се прошируваат и модернизираат. Затоа, таквата мрежа е скоро секогаш хибридна, т.е. неговата топологија е комбинација од неколку основни топологии. Лесно е да се замислат хибридни топологии кои се комбинација од ѕвезда и магистрала, или прстен и ѕвезда.

3.1 Топологија на мрежа на дрво

Топологијата на дрвото може да се смета како спој на неколку „ѕвезди“. Токму оваа топологија е најпопуларна денес кога се градат локални мрежи.

Дијаграм за топологија на дрвна мрежа

Во топологијата на дрвото, постои корен од дрвото од кој растат гранки и лисја.

Дрвото може да биде активно или вистинито и пасивно. Со активно дрво, централните компјутери се наоѓаат во центрите на комбинирање на неколку комуникациски линии, а со пасивно дрво, постојат концентратори (хабови).

Слика 6 - Дијаграм за топологија на мрежата на активно дрво

Слика 7 - Дијаграм за топологија на мрежа на пасивна дрво

3.2 Комбинирани мрежни топологии

Доста често се користат комбинирани топологии, меѓу нив најзастапени се star-bus и star-ring.

Топологијата ѕвезда-магистрала користи комбинација од магистрала и пасивна ѕвезда.

Шема на комбинирана топологија на мрежата ѕвезда-магистрала

И индивидуалните компјутери и цели автобуски сегменти се поврзани со хабот. Всушност, имплементирана е физичка топологија на магистралата која ги вклучува сите компјутери на мрежата. Во оваа топологија може да се користат неколку хабови, меѓусебно поврзани и формирајќи го таканаречениот столб, магистрала за поддршка. Посебни компјутери или магистрални сегменти се поврзани со секој од хабовите. Резултатот е дрво-ѕвездена гума. Така, корисникот може флексибилно да ги комбинира предностите на топологиите на магистралата и ѕвездите, а исто така лесно го менува бројот на компјутери поврзани на мрежата. Од гледна точка на дистрибуција на информации, оваа топологија е еквивалентна на класична магистрала.

Во случај на топологија со ѕвездички, не се обединуваат самите компјутери во прстен, туку специјални хабови, на кои компјутерите пак се поврзани со помош на двојни комуникациски линии во облик на ѕвезда.

Шема на комбинирана топологија на мрежата ѕвезда-прстен

Во реалноста, сите компјутери на мрежата се вклучени во затворен прстен, бидејќи во рамките на центрите комуникациските линии формираат затворена јамка (како што е прикажано на Слика 9). Оваа топологија овозможува комбинирање на предностите на топологиите на ѕвезди и прстени. На пример, хабовите ви дозволуваат да ги соберете сите точки за поврзување со мрежен кабел на едно место. Ако зборуваме за ширење на информации, оваа топологија е еквивалентна на класичен прстен.

3.3 Топологија на мрежата „Мрежа“.

Конечно, треба да се спомене мрежна или мрежна топологија, во која сите или многу компјутери и други уреди се директно поврзани еден со друг (Слика 10).

Слика 10 - Мрежен дијаграм за топологија

Оваа топологија е исклучително сигурна - ако некој канал е скршен, преносот на податоци не запира, бидејќи се можни неколку правци за испорака на информации. Мрежести топологии (најчесто не целосни, но делумно) се користат онаму каде што е неопходно да се обезбеди максимална толеранција на грешки во мрежата, на пример, при поврзување на неколку делови од мрежа на големо претпријатие или кога се поврзувате на Интернет, иако, се разбира, имате да платите за ова: потрошувачката на кабел значително се зголемува, мрежната опрема и нејзината конфигурација стануваат покомплицирани.

Во моментов, огромното мнозинство на модерни мрежи користат топологија на ѕвезди или хибридна топологија, која е спојување на неколку ѕвезди (на пример, топологија на дрво) и метод на пренос CSMA/CD (повеќекратен пристап со чувство на носител). детекција на судир) .

Фрагмент компјутерска мрежа

Фрагмент од компјутерска мрежа ги вклучува главните типови на комуникациска опрема што се користи денес за формирање локални мрежи и нивно поврзување преку глобални врски меѓу себе. За изградба на локални врски помеѓу компјутерите, тие се користат различни видовикабелски системи, мрежни адаптери, хабови за повторувачи, мостови, прекинувачи и рутери. За поврзување на локални мрежи со глобални врски, се користат специјални излези (WAN порти) на мостови и рутери, како и опрема за пренос на податоци преку долги линии - модеми (при работа преку аналогни линии) или уреди што се поврзуваат со дигитални канали(TA – терминални адаптери ISDN мрежи, уреди за сервисирање за дигитални наменски канали како што се CSU/DSU итн.).

Под топологија(распоред, конфигурација, структура) на компјутерска мрежа обично се однесува на физичкиот распоред на компјутерите на мрежата еден во однос на еден и начинот на кој тие се поврзани со комуникациски линии. Важно е да се напомене дека концептот на топологија се однесува првенствено на локални мрежи, во кои лесно може да се следи структурата на врските. Во глобалните мрежи, структурата на врските обично е скриена од корисниците и не е многу важна, бидејќи секоја комуникациска сесија може да се спроведе по сопствен пат.
Топологијата ги одредува барањата за опрема, видот на користениот кабел, можните и најпогодни методи за управување со размената, доверливоста на работењето и можностите за проширување на мрежата.

Постојат три главни мрежни топологии:

1. Магистрала за мрежна топологија(магистрала), во која сите компјутери се поврзани паралелно на една комуникациска линија и информациите од секој компјутер истовремено се пренесуваат до сите други компјутери (сл. 1);

2. Топологија на ѕвездената мрежа(ѕвезда), во која други периферни компјутери се поврзани со еден централен компјутер, секој од нив користи своја посебна комуникациска линија (сл. 2);

3. Прстен на мрежна топологија(прстен), во кој секој компјутер секогаш пренесува информации само на еден компјутер следен во синџирот и добива информации само од претходниот компјутер во синџирот, а овој синџир е затворен во „прстен“ (сл. 3).

Ориз. 1. Мрежна топологија „автобус“

Ориз. 2. Топологија на ѕвездената мрежа

Ориз. 3. Мрежна топологија „прстен“

Во пракса, често се користат комбинации на основната топологија, но повеќето мрежи се фокусирани на овие три. Ајде сега накратко да ги разгледаме карактеристиките на наведената мрежна топологија.

Топологија на автобуси(или, како што се нарекува и „заеднички автобус“), по самата своја структура, овозможува идентитет на мрежната опрема на компјутерите, како и еднаквост на сите претплатници. Со таква врска, компјутерите можат да пренесуваат само наизменично, бидејќи има само една комуникациска линија. Во спротивно, пренесените информации ќе бидат искривени како резултат на преклопување (конфликт, судир). Така, автобусот спроведува полудуплекс режим на размена (во двете насоки, но за возврат, а не истовремено).
Во топологијата „автобус“ нема централен претплатник преку кој се пренесуваат сите информации, што ја зголемува неговата веродостојност (на крајот на краиштата, ако некој центар не успее, целиот систем контролиран од овој центар престанува да функционира). Додавањето нови претплатници во автобусот е прилично едноставно и обично е можно дури и додека мрежата работи. Во повеќето случаи, автобусот бара минимална количина на кабел за поврзување во споредба со другите топологии. Сепак, треба да се земе предвид дека секој компјутер (освен двата надворешни) има два кабли, што не е секогаш погодно.
Бидејќи решавањето на можните конфликти во овој случај паѓа на мрежната опрема на секој поединечен претплатник, опремата на мрежниот адаптер со топологијата „автобус“ е посложена отколку со другите топологии. Сепак, поради широката употреба на мрежи со топологија „автобус“ (Ethernet, Arcnet), цената на мрежната опрема не е премногу висока.
Автобусот не се плаши од дефекти на поединечни компјутери, бидејќи сите други компјутери на мрежата можат да продолжат да се разменуваат нормално. Можеби изгледа дека автобусот не е оштетен и кабелот е прекинат, бидејќи во овој случај имаме два целосно функционални автобуси. Сепак, поради особеностите на ширењето на електричните сигнали преку долгите комуникациски линии, неопходно е да се обезбеди вклучување на краевите на автобусот на специјални уреди - терминатори, прикажани на сл. 1 во форма на правоаголници. Без вклучување на терминатори, сигналот се рефлектира од крајот на линијата и се искривува така што комуникацијата преку мрежата станува невозможна. Значи, ако кабелот е скршен или оштетен, се нарушува координацијата на комуникациската линија, а комуникацијата престанува дури и помеѓу оние компјутери кои остануваат поврзани еден со друг. Краткиот спој во која било точка на магистралниот кабел ја оневозможува целата мрежа. Секој дефект на мрежната опрема во автобусот е многу тешко да се локализира, бидејќи сите адаптери се поврзани паралелно и не е толку лесно да се разбере кој од нив не успеал.
При минување низ комуникациска линија на мрежа со топологија „автобус“, информациските сигнали се ослабуваат и не се обновуваат на кој било начин, што наметнува строги ограничувања на вкупната должина на комуникациските линии; покрај тоа, секој претплатник може да прима сигнали од различни нивоа. од мрежата во зависност од растојанието до претплатникот што предава. Ова поставува дополнителни барања за приемните јазли на мрежната опрема. За да се зголеми должината на мрежата со топологија „магистрала“, често се користат неколку сегменти (од кои секоја е магистрала), поврзани едни со други со помош на специјални ажурирачи на сигнали - повторувачи.
Сепак, таквото зголемување на должината на мрежата не може да трае бесконечно, бидејќи постојат и ограничувања поврзани со конечната брзина на ширење на сигналот по линиите за комуникација.

Ѕвездена топологија- ова е топологија со јасно назначен центар на кој се поврзани сите други претплатници. Целата размена на информации се случува исклучиво преку централниот компјутер, кој на овој начин става многу тежок товар, па затоа не може да прави ништо друго освен мрежата. Јасно е дека мрежната опрема на централниот претплатник мора да биде значително посложена од опремата на периферните претплатници. Во овој случај, нема потреба да се зборува за еднакви права на претплатниците. Како по правило, најмоќниот е централниот компјутер и на него му се доделуваат сите функции за управување со размената. Во принцип, не се можни никакви конфликти во мрежа со топологија на ѕвезда, бидејќи управувањето е целосно централизирано, нема причина за конфликт.
Ако зборуваме за отпорноста на ѕвездата на дефекти на компјутерот, тогаш неуспехот на периферниот компјутер на кој било начин не влијае на функционирањето на делот од мрежата што останува, но секој дефект на централниот компјутер ја прави мрежата целосно нефункционална. Затоа, мора да се преземат посебни мерки за да се подобри доверливоста на централниот компјутер и неговата мрежна опрема. Пресек на кој било кабел или краток спој во него во топологија ѕвезда ја нарушува комуникацијата само со еден компјутер, а сите други компјутери можат да продолжат да работат нормално.
На деклинацијата од автобусот, во ѕвездата има само двајца претплатници на секоја комуникациска линија: централната и еден од периферните. Најчесто за нивно поврзување се користат две комуникациски линии, од кои секоја пренесува информации само во една насока. Така, на секоја комуникациска врска има само еден приемник и еден предавател. Сето ова значително ја поедноставува инсталацијата на мрежата во споредба со автобус и ја елиминира потребата од користење дополнителни надворешни терминатори. Проблемот со слабеењето на сигналот во комуникациската линија исто така полесно се решава во „ѕвезда“ отколку во „автобус“, бидејќи секој приемник секогаш добива сигнал на исто ниво. Сериозен недостаток на топологијата ѕвезда е строгото ограничување на бројот на претплатници. Вообичаено, централниот претплатник може да опслужува не повеќе од 8-16 периферни претплатници. Ако во овие граници е прилично лесно да се поврзат нови претплатници, тогаш ако се надминат тоа е едноставно невозможно. Точно, понекогаш ѕвездата обезбедува можност за проширување, односно поврзување на друг централен претплатник наместо еден од периферните претплатници (резултатот е топологија на неколку меѓусебно поврзани ѕвезди).
Ѕвездата прикажана на сл. 2, се нарекува активна или вистинска ѕвезда. Постои и топологија наречена пасивна ѕвезда, која е само површно слична на ѕвезда (сл. 4). Во тоа време таа е многу пораспространета од активната ѕвезда. Доволно е да се каже дека се користи во најпопуларната етернет мрежа денес.

Ориз. 4. Топологија на пасивна ѕвезда

Центарот на мрежата со оваа топологија не содржи компјутер, туку концентратор или центар, кој ја извршува истата функција како повторувач. Ги обновува примените сигнали и ги препраќа на други комуникациски линии. Иако шемата за кабли е слична на вистинска или активна ѕвезда, ние всушност се занимаваме со топологија на магистралата бидејќи информациите од секој компјутер истовремено се пренесуваат до сите други компјутери и нема централен претплатник. Нормално, пасивна ѕвезда е поскапа од обичен автобус, бидејќи во овој случај ви треба и центар. Сепак, тој обезбедува голем број дополнителни функции поврзани со придобивките од ѕвездата. Затоа неодамна пасивната ѕвезда се повеќе ја заменува вистинската ѕвезда, која се смета за неперспективна топологија.
Исто така, можно е да се разликува среден тип на топологија помеѓу активна и пасивна ѕвезда. Во овој случај, центарот не само што ги пренесува сигналите, туку и управува со размената, но не учествува во самата размена.
Големо ѕвезда предност(и активни и пасивни) е тоа што сите точки за поврзување се собрани на едно место. Ова ви овозможува лесно да ја следите работата на мрежата, да ги локализирате дефектите на мрежата со едноставно исклучување на одредени претплатници од центарот (што е невозможно, на пример, во случај на автобус), а исто така да го ограничите пристапот на неовластени лица до точките за поврзување од витално значење за мрежата. Во случај на ѕвезда, до секој периферен претплатник може да се пристапи или со еден кабел (кој се пренесува во двете насоки) или со два кабли (секој од нив се пренесува во една насока), при што втората ситуација е почеста. Вообичаен недостаток за целата ѕвездена топологија е тоа што потрошувачката на кабелот е значително поголема отколку кај другите топологии. На пример, ако компјутерите се наоѓаат во една линија (како на слика 1), тогаш при изборот на топологија „ѕвезда“ ќе ви треба неколку пати повеќе кабел отколку со топологија „магистрала“. Ова може значително да влијае на цената на целата мрежа како целина.

Топологија на прстеноте топологија во која секој компјутер е поврзан со комуникациски линии само со две други: од едниот добива само информации, а на другиот само пренесува. На секоја комуникациска линија, како во случајот со ѕвезда, има само еден предавател и еден приемник. Ова ви овозможува да избегнете користење на надворешни терминатори. Важна карактеристика на прстенот е тоа што секој компјутер го релеира (обновува) сигналот, односно делува како повторувач, затоа слабеењето на сигналот низ прстенот не е важно, важно е само слабеењето помеѓу соседните компјутери на прстенот. Во овој случај, не постои јасно дефиниран центар, сите компјутери можат да бидат исти. Сепак, доста често се доделува специјален претплатник во sprat кој управува со централата или ја контролира размената. Јасно е дека присуството на таков контролен претплатник ја намалува веродостојноста на мрежата, бидејќи нејзиниот неуспех веднаш ќе ја парализира целата централа.
Строго кажано, компјутерите во sprat не се целосно еднакви (за разлика од, на пример, топологијата на автобусот). Некои од нив нужно добиваат информации од компјутерот што се пренесува во овој момент порано, додека други - подоцна. Токму на оваа карактеристика на топологијата се базираат методите за контролирање на мрежната размена, специјално дизајнирани за „прстенот“. Во овие методи, правото на следниот пренос (или, како што исто така велат, да ја преземе мрежата) поминува последователно на следниот компјутер во кругот.
Поврзувањето на нови претплатници на „прстенот“ обично е целосно безболно, иако бара задолжително исклучување на целата мрежа за време на траењето на врската. Како и во случајот со топологијата „автобус“, максималниот број на претплатници во спрата може да биде доста голем (до илјада или повеќе). Топологијата на прстенот обично е најотпорна на преоптоварувања; обезбедува сигурна работа со најголеми текови на информации што се пренесуваат преку мрежата, бидејќи, по правило, нема конфликти (за разлика од автобусот) и нема централен претплатник (за разлика од ѕвезда).
Бидејќи сигналот во шприц поминува низ сите компјутери на мрежата, неуспехот на барем еден од нив (или неговата мрежна инсталација) ја нарушува работата на целата мрежа како целина. Слично на тоа, секое прекинување или краток спој во секој од прстенестите кабли ја оневозможува работата на целата мрежа. Прстенот е најранлив на оштетување на кабелот, затоа оваа топологија обично вклучува поставување на две (или повеќе) паралелни комуникациски линии, од кои едната е во резерва.
Во исто време, големата предност на прстенот е што реемитувањето на сигналите од секој претплатник овозможува значително да се зголеми големината на целата мрежа како целина (на моменти и до неколку десетици километри). Прстенот е релативно супериорен во однос на која било друга топологија.

Недостатокпрстените (во споредба со ѕвезда) може да се смета дека на секој компјутер на мрежата мора да се поврзат два кабли.

Понекогаш топологијата на прстенот се заснова на две прстенести комуникациски линии кои пренесуваат информации во спротивни насоки. Целта на таквото решение е да се зголеми (идеално двојно) брзината на пренос на информации. Дополнително, ако еден од каблите е оштетен, мрежата може да работи со друг кабел (иако максималната брзина ќе се намали).
Покрај трите главни, основни топологии разгледани, често се користи и мрежната топологија. дрво" (дрво),што може да се смета како комбинација од неколку ѕвезди. Како и во случајот со ѕвезда, дрвото може да биде активно или реално (сл. 5) и пасивно (сл. 6). Со активно дрво, централните компјутери се наоѓаат во центрите на комбинирање на неколку комуникациски линии, а со пасивно дрво, постојат концентратори (хабови).

Ориз. 5. Топологија „Активно дрво“.

Ориз. 6. Топологија „пасивно дрво“. К - концентратори

Комбинираните топологии исто така се користат доста често, на пример star-bus, star-ring.

Двосмисленоста на концептот топологија.

Топологијата на мрежата ја одредува не само физичката локација на компјутерите, туку, многу поважно, природата на врските меѓу нив, карактеристиките на ширење на сигналот низ мрежата. Природата на врските е таа што го одредува степенот на толеранција на грешки на мрежата, потребната сложеност на мрежната опрема, најсоодветниот метод за управување со размената, можните видови на преносни медиуми (комуникациски канали), дозволената големина на мрежа (должината на комуникациските линии и бројот на претплатници), потребата од електрична координација и многу повеќе.
Кога луѓето размислуваат за мрежната топологија во литературата, можеби имаат на ум четири сосема различни концепти кои се однесуваат на различни нивоа мрежна архитектура:

1. Физичка топологија (односно распоредот на компјутерите и рутирањето на каблите). Во оваа содржина, на пример, пасивната ѕвезда не се разликува од активна ѕвезда, поради што често се нарекува едноставно „ѕвезда“.

2. Логичка топологија (односно структурата на врските, природата на ширењето на сигналот низ мрежата). Ова е веројатно најточната дефиниција за топологијата.

3. Топологија за контрола на размена (односно, принципот и редоследот на пренесување на правото на задоволство на мрежата помеѓу поединечни компјутери).

4. Топологија на информации (односно насоката на тековите на информациите што се пренесуваат преку мрежата).

На пример, мрежа со физичка и логичка „магистрална“ топологија може, како метод на управување, да користи релеен пренос на правото да ја искористи мрежата (т.е. да биде прстен во оваа содржина) и истовремено да ги пренесе сите информации преку еден посветен компјутер (бидете ѕвезда во оваа содржина).

Малкумина се запознаени со терминот мрежни топологии, но просечниот корисник на компјутер сè уште го има концептот на локална мрежа. Така, мрежните топологии се алатки кои ја одредуваат работата на создадените компјутерски мрежи, овозможувајќи ви истовремено да ракувате со информации преку неколку машини.

Ајде внимателно да го разгледаме концептот на мрежните топологии во оваа статија, а исто така да дознаеме зошто се потребни, каде и како правилно да ги користат, какви видови на овие алатки постојат, со какви позитивни и негативни карактеристики се обдарени.

Мрежни топологии - Вовед

Локалните компјутерски мрежи не можат да работат без специјални мрежни уреди. Често повеќе од два компјутери се вклучени во една мрежа, често пет, десет, дваесет, има мрежи кои обединуваат цели корпорации. Тие се поврзани едни со други со некаква комуникациска линија. Интеракцијата на машините поврзани на мрежата може да биде различна. Можно е да се комбинираат неколку уреди во еден со создавање на неколку типови мрежи:

• прстенест;
• ѕвездено;
• гума;
• хиерархиски;
• произволна.

Меѓу ИТ специјалистите, создавањето на такви мрежи се нарекува топологии. Ова е физичка алатка која е применлива за создавање локални мрежи. Покрај тоа, постојат и логички топологии.

Физичките и логичките топологии работат независно и не се преклопуваат. Ако физичките се одговорни за геометријата на мрежата, тогаш логичките се вклучени во прераспределбата на тековите на податоци помеѓу различните јазли на креираната мрежа и одредуваат најмногу ефективен методпренос на податоци.

И физичките и логичките топологии имаат и предности и недостатоци, така што во модерното време тие се користат подеднакво. Подолу ќе ги разгледаме главните карактеристики на секој тип мрежна топологија и ќе дознаеме која е нивната основна суштина.

Карактеристики на топологијата на магистралата: принцип на работа

Ако се користи линеарен моно-канал при пренос на електронски податоци од еден компјутер на друг, тоа значи дека топологијата на магистралата на мрежата е вклучена во работата. Токму на краевите на моно каналот се инсталираат специјални таканаречени терминатори. Личните компјутери кои учествуваат во мрежата се поврзани со заедничката мрежа преку конектор во форма на Т во контакт со заеднички монолиниски канал.

Електронските податоци пристигнуваат до терминаторите и тие пристигнуваат истовремено во сите мрежни јазли, но мора да бидат прифатени за разгледување електронски документиМоже само компјутерот на кој е наменета пораката. Главниот преносен сигнал го фаќа секоја компјутерска машина вклучена во мрежата, затоа, медиумот за електронски пренос на податоци е заедничка компонента на мрежата.

Топологијата на магистралата се здоби со широка популарност со напредните можности на етернет архитектурата.

Главните предности на топологијата на магистралата се како што следува:

• леснотија на конфигурација, јасна конфигурација на креираната мрежа;
• мрежата не се прекинува доколку откажат неколку компјутери вклучени во неа, што значи дека е отпорна на секакви компјутерски проблеми.

Главните недостатоци на типологијата на гумите се:

• должината на мрежниот кабел што треба да се постави е ограничена, а ограничен е и бројот на компјутерска опрема вклучена во мрежата;
• целата мрежа зависи од здравјето на моно-каналот; ако страда, страда целата мрежа; често е многу тешко да се најде точка на дефект во магистралната мрежа, особено кога сите нејзини компоненти се изолирани.

Карактеристики на топологијата на ѕвездите: принцип на работа

Кога креирате мрежа од типот на ѕвезда, секој поединец Личен компјутерсе поврзува со таканаречен центар или концентратор. Поради ова, се создава паралелно поврзување на сите компјутерски единици вклучени во мрежата. Овие компоненти се главните поврзувачки врски кои овозможуваат комуникација помеѓу компјутерите вклучени во мрежата.

Оваа мрежа користи и заедничко поле за информации, односно информациите се испраќаат до сите комуникациски јазли, но можат да бидат примени само од еден дел за кој првично биле испратени.

Главните предности на ѕвездата мрежа:

• лесно се поставува и поврзува нова компјутерска опрема;
• исто како магистрална мрежа, таа е отпорна на дефекти на компјутерите поврзани на мрежата;
• овозможува централизирано управување со сите поврзани единици.

Главните недостатоци на типологијата на ѕвездите:

• голема потрошувачка на мрежен кабел за време на инсталацијата;
• Неисправноста на еден центар или концентратор доведува до дефект на целиот синџир на електронски пренос на податоци.

Ѕвездената мрежа може да се заснова и на централен центар. Се однесува на интелигентна алатка која поврзува одредени компјутерски единици вклучени во мрежата. Принципот на излезно-влезно работење овозможува да не се користи заедничко информациско поле за сите единици, туку да се специфицира преносот на информации од една точка во друга, трета, четврта... Излегува дека секој компјутер, покрај хабови, исто така е поврзан со централен центар, ако се случи дефект во мрежата, тогаш целата мрежа не страда. Во случај на дефект, точката на дефект спонтано се исклучува од мрежата, што ви овозможува брзо да ја пронајдете и да ги отстраните сите оперативни дефекти.

Поставувањето на таква мрежа бара голема количина мрежен кабел, но ефикасноста на неговото работење вреди.

Ѕвездената типологија може да биде и еден вид дрво, кое е комбинација од неколку ѕвезди. Во зависност од испреплетувањето, се разликува активната состојба на мрежата, пасивната или вистинската состојба. Во зависност од состојбата, или хабови со концентратори или централни компјутери се користат за создавање врски помеѓу компјутерските единици вклучени во мрежата.

Ако се избере централен компјутер, тогаш можете да создадете навистина сигурна и продуктивна мрежа, но не и евтина. Ако користите хабови со концентратори, тоа ќе чини неколку пати помалку, но индикаторот за изведба ќе биде значително помал.

Карактеристики на топологијата на прстенот: принцип на работа

Топологијата на прстенот подразбира директно поврзување на сите мрежни канали во еден непрекинат синџир. Тоа не значи дека е типичен круг. Суштината на прстенестата мрежа е дека излезот на една компјутерска единица и влезот на друга се користат за пренос на електронски податоци. Движењето на информациите се случува во еден тек. Ако има информација на излезот, а таа не е примена на влезот, тогаш повторно се враќа на излезот со последователен обид да се стигне до влезот. Односно, информациите секогаш се движат по истата рута од испраќачот до примачот и назад.

Логичниот прстен има тенденција да се затвора. Главната предност на прстенестата мрежа е тоа што е многу лесно да се постави. Но, не е сигурен против неочекувани дефекти. Ако има дефект во колото, прстенот за податоци е прекинат. Најчесто во пракса, ИТ специјалисти спроведуваат проекти на модифицирана типологија на прстен.

Комбинирани решенија за креирање локални компјутерски мрежи

За да се обезбеди сигурност на мрежата, во пракса често се користат комбинации на основни мрежни топологии. Најчесто користени се топологии со ѕвезда-магистрала или ѕвезда-прстен. Кој е резултатот од комбинирање на неколку алатки при поставување локални компјутерски мрежи? Одговорот овде е јасен - обезбедување на доверливост на мрежата, отпорност на дефекти и отсуство на задолжителна усогласеност со принципот на пренос на информации долж ланецот, што ја поедноставува работата кога се појавуваат дефекти во мрежата.

Во исто време, и принципот на работа на самата мрежа и процесот на нејзина инсталација се поедноставени.

Ајде да го сумираме

Сега ги знаете главните типови на мрежни топологии. Опциите претставени во овој напис се најтипични и се користат при инсталирање на современи локални компјутерски мрежи. Но, тоа не значи дека не се користат понапредни топологии; тие често се развиваат за специфични сервисни објекти, на пример, научни или воени. Но, за типични цивилни апликации, мрежните топологии дискутирани овде се сосема доволни.

Постојните топологии се создаваат со децении, па има смисла да се користат нашироко.

Вовед

1. Концепт на мрежна топологија

2. Основни мрежни топологии

2.3 Основна топологија на прстенестата мрежа

3. Други можни мрежни топологии

3.1 Топологија на мрежа на дрво

3.2 Комбинирани мрежни топологии

3.3 Топологија на мрежата „Мрежа“.

4. Полисемија на концептот топологија

Заклучок

Библиографија

Вовед

Денес е невозможно да се замисли човековата активност без употреба на компјутерски мрежи.

Компјутерската мрежа е дистрибуиран систем за обработка на информации кој се состои од најмалку два компјутери кои комуницираат едни со други користејќи специјални средствакомуникации.

Во зависност од оддалеченоста на компјутерите и обемот, мрежите конвенционално се поделени на локални и глобални.

Локалните мрежи се мрежи кои имаат затворена инфраструктура пред да стигнат до давателите на услуги. Терминот „LAN“ може да опише и мала канцелариска мрежа и голема мрежа на ниво на фабрика која опфаќа неколку стотици хектари. Локалните мрежи обично се распоредени во рамките на одредена организација, поради што се нарекуваат и корпоративни мрежи.

Понекогаш се разликуваат мрежи од средна класа - градска или регионална мрежа, т.е. мрежа во град, регион итн.

Глобалната мрежа покрива големи географски региони, вклучувајќи ги и локалните мрежи и другите телекомуникациски мрежи и уреди. Глобалните мрежи ги имаат речиси истите можности како и локалните. Но, тие го прошируваат својот опсег. Придобивките од користењето на глобалните мрежи се ограничени првенствено од брзината на работа: глобалните мрежиработат со помала брзина од локалните.

Од компјутерските мрежи наведени погоре, ќе го свртиме нашето внимание на локалните мрежи со цел подобро да ја разбереме архитектурата на мрежите и методите на пренос на податоци. И за ова треба да знаете такво нешто како мрежна топологија.

1. Концепт на мрежна топологија

Топологијата е физичка конфигурација на мрежа во комбинација со нејзините логички карактеристики. Топологијата е стандарден термин кој се користи за опишување на основниот распоред на мрежата. Со разбирање како се користат различни топологии, можете да одредите какви способности имаат различни типови мрежи.

Постојат два главни типа на топологии:

физички

логично

Логичката топологија ги опишува правилата за интеракција на мрежните станици при пренос на податоци.

Физичката топологија одредува како се поврзани медиумот за складирање.

Терминот „мрежна топологија“ го опишува физичкиот распоред на компјутерите, каблите и другите мрежни компоненти. Топологијата на мрежата ги одредува нејзините карактеристики.

Изборот на одредена топологија влијае:

состав на потребната мрежна опрема

карактеристики на мрежна опрема

можности за проширување на мрежата

метод за управување со мрежата

Мрежната конфигурација може да биде или децентрализирана (кога кабелот „врти околу“ секоја станица во мрежата) или централизирана (кога секоја станица е физички поврзана со некој централен уред кој дистрибуира рамки и пакети помеѓу станиците). Пример за централизирана конфигурација е ѕвезда со работни станици лоцирани на краевите на нејзините краци. Децентрализираната конфигурација е слична на синџирот на алпинисти, каде што секој има своја позиција во синџирот и сите се поврзани заедно со едно јаже. Логичките карактеристики на топологијата на мрежата ја одредуваат рутата по која пакетот поминува додека патува низ мрежата.

При изборот на топологија, треба да се земе предвид дека таа обезбедува сигурна и ефикасна работа на мрежата и удобно управување со мрежните текови на податоци. Исто така, пожелно е мрежата да биде евтина во однос на трошоците за создавање и одржување, но во исто време ќе останат можности за нејзино натамошно проширување и, по можност, за транзиција кон комуникациски технологии со поголема брзина. Ова не е лесна задача! За да го решите, треба да знаете какви мрежни топологии постојат.

2. Основни мрежни топологии

Постојат три основни топологии на кои се изградени повеќето мрежи.

ѕвезда

прстен

Ако компјутерите се поврзани по еден кабел, топологијата се нарекува „автобус“. Кога компјутерите се поврзани со кабелски сегменти кои потекнуваат од една точка или центар, топологијата се нарекува топологија ѕвезда. Ако кабелот на кој се поврзани компјутерите е затворен во прстен, оваа топологија се нарекува прстен.

Иако самите основни топологии се едноставни, во реалноста често има доста сложени комбинации кои ги комбинираат својствата на неколку топологии.

2.1 Топологија на магистрална мрежа

Во оваа топологија, сите компјутери се поврзани еден со друг со еден кабел (слика 1).

Слика 1 - Мрежен тополошки дијаграм од типот „bus“.

Во мрежа со топологија „магистрала“, компјутерите ги адресираат податоците до одреден компјутер, пренесувајќи ги по должината на кабелот во форма на електрични сигнали - хардверски MAC адреси. За да го разберете процесот на компјутерска интеракција преку автобус, треба да ги разберете следните концепти:

пренос на сигнал

одраз на сигналот

Терминатор

1. Пренос на сигнал

Податоците во форма на електрични сигнали се пренесуваат до сите компјутери на мрежата; сепак, само оној чија адреса се совпаѓа со адресата на примачот шифрирана во овие сигнали добива информации. Покрај тоа, во кое било време, само еден компјутер може да пренесува. Бидејќи податоците се пренесуваат до мрежата само од еден компјутер, неговите перформанси зависат од бројот на компјутери поврзани со магистралата. Колку повеќе ги има, т.е. Колку повеќе компјутери чекаат да пренесат податоци, толку е побавна мрежата. Сепак, невозможно е да се изведе директна врска помеѓу пропусниот опсег на мрежата и бројот на компјутери во неа. Бидејќи, покрај бројот на компјутери, на перформансите на мрежата влијаат многу фактори, вклучувајќи:

хардверски карактеристики на компјутерите на мрежата

фреквенцијата со која компјутерите пренесуваат податоци

тип на мрежни апликации кои работат

тип на мрежен кабел

растојание помеѓу компјутерите на мрежата

Автобусот е пасивна топологија. Ова значи дека компјутерите само ги „слушаат“ податоците што се пренесуваат преку мрежата, но не ги преместуваат од испраќач до примач. Затоа, ако еден од компјутерите откажа, тоа нема да влијае на работата на другите. Во активните топологии, компјутерите ги регенерираат сигналите и ги пренесуваат низ мрежата.

2. Рефлексија на сигналот

Податоците или електричните сигнали се движат низ мрежата - од едниот до другиот крај на кабелот. Ако не се преземе посебно дејство, сигналот што доаѓа до крајот на кабелот ќе се рефлектира и нема да дозволи други компјутери да пренесуваат. Затоа, откако податоците ќе стигнат до дестинацијата, електричните сигнали мора да се изгаснат.

3. Терминатор

За да не се рефлектираат електричните сигнали, на секој крај на кабелот се инсталирани приклучоци (терминатори) за да ги апсорбираат овие сигнали (слика 2). Сите краеви на мрежниот кабел мора да бидат поврзани со нешто, како што е компјутер или конектор за буре - за да се зголеми должината на кабелот. Терминаторот мора да биде поврзан на кој било слободен - неповрзан - крај на кабелот за да се спречи рефлектирањето на електричните сигнали.

Слика 2 - Инсталација на терминатор

Интегритетот на мрежата може да биде загрозен ако мрежниот кабел се скрши кога е физички отсечен или еден од неговите краеви се исклучи. Исто така, можно е да нема терминатори на еден или повеќе краеви на кабелот, што доведува до рефлексија на електрични сигнали во кабелот и завршување на мрежата. Мрежата „паѓа“. Самите компјутери на мрежата остануваат целосно функционални, но се додека сегментот е прекинат, тие не можат да комуницираат меѓу себе.

Оваа мрежна топологија има предности и недостатоци. Предностите вклучуваат:

кратко време за поставување на мрежата

ниска цена (потребни се помалку кабелски и мрежни уреди)

леснотија на поставување

Неуспехот на работната станица не влијае на работата на мрежата

Недостатоците на оваа топологија се како што следува.

таквите мрежи тешко се прошируваат (зголемете го бројот на компјутери во мрежата и бројот на сегменти - поединечни делови од кабелот што ги поврзува).

Бидејќи автобусот е споделен, само еден од компјутерите може да пренесува истовремено.

„Автобусот“ е пасивна топологија - компјутерите само го „слушаат“ кабелот и не можат да ги обноват сигналите што се атенуирани за време на преносот преку мрежата.

Доверливоста на мрежата со топологија на магистралата е мала. Кога електричниот сигнал ќе стигне до крајот на кабелот, тој (освен ако не се преземат посебни мерки) се рефлектира, со што се нарушува работата на целиот мрежен сегмент.

Проблемите својствени за топологијата на магистралата доведоа до фактот дека овие мрежи, толку популарни пред десет години, сега практично не се користат.

Топологијата на магистралната мрежа е позната како 10 Mbps Ethernet логичка топологија.

2.2 Основна топологија на мрежата со ѕвезди

Во топологијата ѕвезда, сите компјутери се поврзани преку кабелски сегменти со централна компонента наречена центар (слика 3).

Сигналите од компјутерот што предава патуваат низ центарот до сите други.

Оваа топологија настанала во раните денови на компјутерите, кога компјутерите биле поврзани со централен, главен компјутер.

Терминот топологија го опишува физичкиот распоред на компјутерите, каблите и другите мрежни компоненти.

Топологијата е стандарден термин што го користат професионалци за да го опишат основниот распоред на мрежата.

Покрај терминот „топологија“, следново се користи и за опишување на физичкиот распоред:

Физичка локација;

Распоред;

Дијаграм;

Топологијата на мрежата ги одредува нејзините карактеристики. Особено, изборот на одредена топологија влијае:

состав на потребната мрежна опрема;

карактеристики на мрежната опрема;

можности за проширување на мрежата;

метод за управување со мрежата.

За споделување ресурси или извршување на други мрежни задачи, компјутерите мора да бидат поврзани едни со други. За таа цел, во повеќето случаи, се користи кабел (поретко, безжични мрежи - инфрацрвена опрема). Сепак, едноставно поврзување на вашиот компјутер со кабел што поврзува други компјутери не е доволно. Различни типови на кабли, комбинирани со различни мрежни картички, мрежни оперативни системи и други компоненти, бараат различни распореди на компјутерот.

Секоја мрежна топологија наметнува голем број услови. На пример, може да го диктира не само типот на кабелот, туку и начинот на кој е поставен.

Основни топологии

• ѕвезда

  прстен

Ако компјутерите се поврзани по еден кабел, топологијата се нарекува магистрала. Кога компјутерите се поврзани со кабелски сегменти кои потекнуваат од една точка или центар, топологијата се нарекува топологија ѕвезда. Ако кабелот на кој се поврзани компјутерите е затворен во прстен, оваа топологија се нарекува прстен.

Гума.

Топологијата на магистралата често се нарекува „линеарна магистрала“. Оваа топологија е една од наједноставните и најраспространетите топологии. Користи еден кабел, наречен 'рбет или сегмент, по кој се поврзани сите компјутери на мрежата.

Во мрежа со магистрална топологија, компјутерите ги адресираат податоците до одреден компјутер со нивно пренесување по кабел во форма на електрични сигнали.

Податоците во форма на електрични сигнали се пренесуваат до сите компјутери на мрежата; меѓутоа, информацијата ја прима оној чија адреса се совпаѓа со адресата на примачот шифрирана во овие сигнали. Покрај тоа, во кое било време, само еден компјутер може да пренесува.

Бидејќи податоците се пренесуваат до мрежата само од еден компјутер, неговите перформанси зависат од бројот на компјутери поврзани со магистралата. Колку повеќе ги има, толку побавно работи мрежата. Автобусот е пасивна топологија. Ова значи дека компјутерите само ги „слушаат“ податоците што се пренесуваат преку мрежата, но не ги преместуваат од испраќач до примач. Затоа, ако еден од компјутерите откажа, тоа нема да влијае на работата на другите. Во оваа топологија, податоците се дистрибуираат низ мрежата - од едниот до другиот крај на кабелот. Ако не се преземе никакво дејство, сигналите што стигнуваат до крајот на кабелот ќе се рефлектираат и тоа нема да дозволи други компјутери да пренесуваат. Затоа, откако податоците ќе стигнат до дестинацијата, електричните сигнали мора да се изгаснат. За да го направите ова, терминаторите (исто така наречени приклучоци) се инсталирани на секој крај на кабелот во мрежа со топологија на магистралата за апсорпција на електрични сигнали.

Предности: отсуството на дополнителна активна опрема (на пример репетитори) ги прави таквите мрежи едноставни и евтини.

Линеарен дијаграм за топологија на локална мрежа

Сепак, недостаток на линеарна топологија се ограничувањата на големината на мрежата, функционалноста и можноста за проширување.

Прстен

Во топологијата на прстенот, секоја работна станица е поврзана со нејзините два најблиски соседи. Овој однос формира локална мрежа во форма на јамка или прстен. Податоците се пренесуваат во круг во една насока, а секоја станица ја игра улогата на повторувач, кој прима и одговара на пакетите упатени до неа и ги пренесува другите пакети до следната работна станица „долу“. Во првобитната прстенеста мрежа, сите предмети беа поврзани еден со друг. Оваа врска мораше да се затвори. За разлика од топологијата на пасивната магистрала, овде секој компјутер делува како повторувач, засилувајќи ги сигналите и ги пренесува на следниот компјутер. Предноста на оваа топологија беше предвидливото време на одговор на мрежата. Колку повеќе уреди имаше во рингот, толку подолго и требаше на мрежата да одговори на барањата. Неговиот најзначаен недостаток е тоа што ако барем еден уред не успее, целата мрежа одбива да функционира.

Еден од принципите на пренос на податоци преку прстен се нарекува подавање на токенот.Суштината на тоа е ова. Токенот се пренесува последователно, од еден компјутер на друг, додека оној што сака да ги пренесе податоците не ги добие. Компјутерот што испраќа го модифицира токенот, ја става адресата на е-пошта во податоците и ја испраќа околу прстенот.

Оваа топологија може да се подобри со поврзување на сите мрежни уреди преку центар(Hubуред кој поврзува други уреди). Визуелно, „променетиот“ прстен повеќе не е физички прстен, но во таква мрежа податоците сè уште се пренесуваат во круг.

На сликата, цврстите линии означуваат физички врски, а точките линии ги означуваат насоките за пренос на податоци. Така, таквата мрежа има логичка топологија на прстенот, додека физички е ѕвезда.

Ѕвезда

Во ѕвездената топологија, сите компјутери се поврзани преку кабелски сегменти со централна компонента која има центар. Сигналите од компјутерот што предава патуваат низ центарот до сите други. Во ѕвездените мрежи, каблите и управувањето со мрежната конфигурација се централизирани. Но, има и недостаток: бидејќи сите компјутери се поврзани со централна точка, потрошувачката на кабел значително се зголемува за големи мрежи. Дополнително, ако централната компонента не успее, целата мрежа ќе биде нарушена.

Предност: Ако еден компјутер се расипе или кабелот што го поврзува еден компјутер откажа, тогаш само тој компјутер нема да може да прима и пренесува сигнали. Ова нема да влијае на другите компјутери на мрежата. Целокупната брзина на мрежата е ограничена само од пропусниот опсег на центарот.

Ѕвездената топологија е доминантна во современите локални мрежи. Ваквите мрежи се прилично флексибилни, лесно проширливи и релативно евтини во споредба со посложените мрежи во кои методите за пристап на уредот до мрежата се строго фиксирани. Така, „ѕвездите“ ги заменија застарените и ретко користени линеарни и прстенести топологии. Покрај тоа, тие станаа преодна врска до последниот тип на топологија - бирани ѕвездид.

Прекинувачот е повеќепортен активен мрежен уред. Прекинувачот ги „запомнува“ адресите на хардверот (или MAC–MediaAccessControl) на уредите поврзани со него и создава привремени патеки од испраќачот до примачот, по кои се пренесуваат податоците. Во типична локална мрежа со префрлена топологија, има неколку врски со прекинувач. Секоја порта и уредот што е поврзан со него има свој пропусен опсег (стапка на пренос на податоци).

Прекинувачите можат значително да ги подобрат перформансите на мрежата. Прво, тие го зголемуваат вкупниот пропусен опсег што е достапен за дадена мрежа. На пример, прекинувачот со 8 жици може да има 8 посебни врски, поддржувајќи брзина до 10 Mbit/s секоја. Според тоа, пропусната моќ на таков уред е 80 Mbit/s. Пред сè, прекинувачите ги зголемуваат перформансите на мрежата со намалување на бројот на уреди кои можат да ја пополнат целата пропусност на еден сегмент. Еден таков сегмент содржи само два уреди: мрежниот уред на работната станица и портата на прекинувачот. Така, само два уреди можат да се „натпреваруваат“ за пропусен опсег од 10 Mbit/s, а не за осум (кога се користи обичен центар со 8 порти, што не предвидува таква поделба на пропусниот опсег во сегменти).

Како заклучок, треба да се каже дека постои разлика помеѓу топологијата на физичките врски (физичката структура на мрежата) и топологијата на логичките врски (логичката структура на мрежата)

Конфигурација физички врскисе определува со електричните врски на компјутерите и може да се претстави како график, чии јазли се компјутери и комуникациска опрема, а рабовите одговараат на сегментите на кабелот што поврзуваат парови јазли.

Логички врскиги претставуваат патеките на протокот на информации низ мрежата, тие се формираат со соодветно конфигурирање на комуникациската опрема.

Во некои случаи, физичките и логичките топологии се исти, а понекогаш не се.

Мрежата прикажана на сликата е пример за неусогласеност помеѓу физичката и логичката топологија. Физички, компјутерите се поврзани со користење на заедничка магистрална топологија. Пристапот до магистралата се случува не според алгоритам за случаен пристап, туку со пренесување на токен (токен) во шема на прстен: од компјутер А на компјутер Б, од компјутер Б на компјутер Ц итн. Овде редоследот на пренос на токени повеќе не се повторува физички врски, но се одредува со логичката конфигурација на мрежните адаптери. Ништо не ве спречува да ги конфигурирате мрежните адаптери и нивните драјвери за компјутерите да формираат прстен по различен редослед, на пример B, A, C... Меѓутоа, физичката структура не се менува.

Безжична мрежа.

Фразата „безжична средина“ може да биде погрешна бидејќи значи дека воопшто нема жици на мрежата. Во реалноста, безжичните компоненти обично комуницираат со мрежа која користи кабел како медиум за пренос. Таквата мрежа со мешани компоненти се нарекува хибридна.

Во зависност од технологијата, безжичните мрежи можат да се поделат на три вида:

локални мрежи;

проширени локални мрежи;

мобилни мрежи (лаптоп компјутери).

Методи на пренос:

инфрацрвено зрачење;

• радио пренос во тесен спектар (еднофреквентен пренос);

  радио пренос во расеаниот спектар.

Покрај овие методи за пренос и примање податоци, можете да користите мобилни мрежи, пакет радио конекции, мобилни мрежи и микробранови системи за пренос на податоци.

Во денешно време, канцелариската мрежа не е само поврзување на компјутерите еден со друг. Тешко е да се замисли модерна канцеларија без бази на податоци кои ги чуваат и финансиските извештаи на претпријатието и информациите за персоналот. Во големите мрежи, по правило, за безбедност на базите на податоци и за зголемување на брзината на пристап до нив, се користат посебни сервери за складирање на бази на податоци. Исто така, сега е тешко да се замисли модерна канцеларија без пристап до Интернет. Опција за шема Безжична мрежаканцеларија е прикажана на сликата

Значи, да заклучиме: идната мрежа мора внимателно да се планира. За да го направите ова, треба да одговорите на следниве прашања:

Зошто ви е потребна мрежа?

Колку корисници ќе има на вашата мрежа?

Колку брзо ќе се прошири мрежата?

Дали оваа мрежа бара пристап до Интернет?

Дали е потребно централизирано управување со корисниците на мрежата?

По ова, нацртајте груб дијаграм на мрежата на хартија. Не треба да заборавите на цената на мрежата.

Како што утврдивме, топологијата е најважниот фактор за подобрување на севкупните перформанси на мрежата. Основните топологии може да се користат во која било комбинација. Важно е да се разбере дека силните и слабите страни на секоја топологија влијаат на посакуваните перформанси на мрежата и зависат од постоечките технологии. Неопходно е да се постигне рамнотежа помеѓу вистинската локација на мрежата (на пример, во неколку згради), можностите за користење на кабелот, патеката на неговата инсталација, па дури и неговиот тип.