Топологии локальных сетей

Рисунок	Название топологии	описание	достоинства	недостатки

Топологии сети могут быть различными. Чаще всего локальные сети могут иметь топологию «шина» и «звезда». В первом случае все компьютеры подключены к одному общему кабелю (шине), во втором - имеется специальное центральное устройство (хаб), от которого идут «лучи» к каждому компьютеру, т.е. каждый компьютер подключен к своему кабелю.

В шинной топологии компьютеры подключены к общему для них каналу (шине), через который могут обмениваться сообщениями.

Шина (bus), при которой все компьютеры параллельно подключаются к одной линии связи, и информация от каждого компьютера одновременно передается ко всем остальным компьютерам. Согласно этой топологии создается одноранговая сеть. При таком соединении компьютеры могут передавать информацию только по очереди, так как линия связи единственная. Структура типа «шина» проще и экономичнее, так как для нее не требуется дополнительное устройство и расходуется меньше кабеля. Но она очень чувствительна к неисправностям кабельной системы. Если кабель поврежден хотя бы в одном месте, то возникают проблемы для всей сети. Место неисправности трудно обнаружить.

Достоинства: простота добавления новых узлов в сеть (это возможно даже во время работы сети); сеть продолжает функционировать, даже если отдельные компьютеры вышли из строя; недорогое сетевое оборудование за счет широкого распространения такой топологии.

Недостатки: сложность сетевого оборудования; сложность диагностики неисправности сетевого оборудования из-за того, что все адаптеры включены параллельно; обрыв кабеля влечет за собой выход из строя всей сети; ограничение на максимальную длину линий связи из-за того, что сигналы при передаче ослабляются и никак не восстанавливаются.

В радиальной топологии (топология «звезда») в центре находится концентратор (называемый также хаб — устройство, объединяющее несколько (от 5 до 48) ветвей звездообразной локальной сети и передающее информационные пакеты во все ветви сети одинаково), последовательно связывающийся с абонентами и связывающий их друг с другом. Звезда (star), при которой к одному центральному компьютеру присоединяются остальные периферийные компьютеры, причем каждый из них использует свою отдельную линию связи. Весь обмен информацией идет исключительно через центральный компьютер, на который ложится очень большая нагрузка, поэтому он предназначен только для обслуживания сети. «Звезда» более устойчива. Поврежденный кабель – проблема для одного конкретного компьютера, на работе сети в целом это не сказывается. Не требуется усилий по локализации неисправности

Достоинства: выход из строя периферийного компьютера никак не отражается на функционировании оставшейся части сети; простота используемого сетевого оборудования; все точки подключения собраны в одном месте, что позволяет легко контролировать работу сети, локализовать неисправности сети путем отключения от центра тех или иных периферийных устройств; не происходит затухания сигналов. Недостатки: выход из строя центрального компьютера делает сеть полностью неработоспособной; жесткое ограничение количества периферийных компьютеров; значительный расход кабеля.

В кольцевой топологии информация передается по замкнутому каналу. Каждый абонент непосредственно связан с двумя ближайшими, хотя в принципе способен связаться с любым абонентом сети. Кольцо (ring), при котором каждый компьютер передает информацию всегда только одному компьютеру, следующему в цепочке, а получает информацию только от предыдущего в цепочке компьютера, и эта цепочка замкнута. Особенностью кольца является то, что каждый компьютер восстанавливает приходящий к нему сигнал, поэтому затухание сигнала во всем кольце не имеет никакого значения, важно только затухание между соседними компьютерами. Достоинства: легко подключить новые узлы, хотя для этого нужно приостановить работу сети; большое количество узлов, которое можно подключить к сети (более 1000); высокая устойчивость к перегрузкам. Недостатки: выход из строя хотя бы одного компьютера нарушает работу сети; обрыв кабеля хотя бы в одном месте нарушает работу сети.

В сети, имеющей структуру типа «кольцо» информация передается между станциями по кольцу с переприемом в каждом сетевом контроллере. Переприем производится через буферные накопители, выполненные на базе оперативных запоминающих устройств, поэтому при выходе их строя одного сетевого контроллера может нарушиться работа всего кольца. Достоинство кольцевой структуры – простота реализации устройств, а недостаток – низкая надежность.