Топология компьютерных сетей

Компьютерная сеть- это система, состоящая из двух и более разнесенных в пространстве компьютеров, объединенных каналами связи, и обеспечивающая распределенную обработку данных. Термин «топология сети» характеризует физическое расположение компьютеров, кабелей и других компонентов сети.

Существует три базовые топологии.

1. Если компьютеры подключены вдоль одного кабеля, топология называется «шиной». Топология «шина» допускает только идентичность сетевого оборудования компьютеров, а также равноправие всех абонентов. При таком соединении компьютеры могут передавать только по очереди, потому что линия связи единственная. В топологии «шина» отсутствует центральный абонент, через которого передается вся информация, которая увеличивает ее надежность (ведь при отказе любого центра перестает функционировать вся управляемая этим центром система). Добавление новых абонентов в шину достаточно простое и обычно возможно даже во время работы сети.

Рисунок 5. Схема топологии сети тип «шина»

Недостатки такой топологии:

- такие сети трудно расширять (увеличивать число компьютеров в сети и количество сегментов - отдельных отрезков кабеля, их соединяющих).

- поскольку шина используется совместно, в каждый момент времени передачу может вести только один из компьютеров.

- "шина" является пассивной топологией - компьютеры только "слушают" кабель и не могут восстанавливать затухающие при передаче по сети сигналы.

- надежность сети с топологией "шина" невысока. Когда электрический сигнал достигает конца кабеля, он (если не приняты специальные меры) отражается, нарушая работу всего сегмента сети.

2. Топология «Звезда» - это топология с явно выделенным центром, к которому подключаются все другие абоненты. Весь обмен информацией идет исключительно через центральный компьютер, на который ложится очень большая нагрузка, потому ничем другим, кроме сети, он заниматься не может. Как правило, именно центральный компьютер является самим мощным, и именно на него возлагают все функции по управлению обменом. Таким образом, в звезде на каждой линии связи есть только один приемник и один передатчик. Проблема затухания сигналов в линии связи также решается в «звезде» проще, чем в «шине», ведь каждый приемник всегда получает сигнал одного уровня.

Недостатки:

-выход из строя центрального концентратора обернётся неработоспособностью сети (или сегмента сети) в целом

-для прокладки сети зачастую требуется больше кабеля, чем для большинства других топологий

-конечное число рабочих станций в сети (или сегменте сети) ограничено количеством портов в центральном концентраторе.

3. Если кабель, к которому подключены компьютеры, замкнут в кольцо, такая топология носит название «кольца». Топология «Кольцо» – это топология, в которой каждый компьютер соединен линиями связи только с двумя другими: от одного он только получает информацию, а другому только передает. На каждой линии связи, как и в случае звезды, работает только один передатчик и один приемник. Важная особенность кольца заключается в том, что каждый компьютер ретранслирует (возобновляет) сигнал, потому затухание сигнала во всем кольце не имеет никакого значения, важно только затухание между соседними компьютерами кольца. Четко выделенного центра в этом случае нет, все компьютеры могут быть одинаковыми.

Рисунок 6. Схемы сетей типа «кольцо» и «звезда».

Недостатки топологии типа "кольцо" следующие:

- к каждому компьютеру сети необходимо подвести два кабеля;

- выход из строя одной рабочей станции, и другие неполадки (обрыв кабеля), отражаются на работоспособности всей сети;

- сложность конфигурирования и настройки;

- сложность поиска неисправностей.