Топология типа «шина»

Обеспечивающие: информатика, математика, вычислительная техника и МП, системы программирования.

Обеспечиваемые:

Методическое обеспечение и оборудование:

Методическая разработка к занятию.

Учебный план.

Учебная программа

Рабочая программа.

Инструктаж по технике безопасности.

 

Технические средства обучения: персональный компьютер, проектор

Обеспечение рабочих мест:

Рабочие тетради

Компьютерный класс

Проектор, экран

Вопросы для повторения:

1. Что включают в себя типовые технологии распределенных сетей?

2. Как работают широковещательные сети?

3. Дайте определение локальным сетям. Приведите характеристики по которым они отличаются от других сетей.

4. Перечислит типичные технологии локальных сетей.

5. Для чего создается локальная сеть?

6. Поясните принцип работы «кольца».

7. Для каких целей создается MAN-сеть, чем они отличаются от LAN- и WAN-сетей?

8. Для чего предназначены распределенные сети WAN?

9. Что объединяет глобальная сеть? Что является её задачей?

План лекции

Понятие топологии сети и базовые топологии

Топология типа «шина»

Топология типа «звезда»

Топология типа «кольцо»

Комбинированные топологии

Простейшие топологии беспроводных ЛВС

Сравнительные характеристики топологий.

Методы доступа

Состязательный метод доступа

Детерминированный методы доступа

Методы доступа в беспроводных ЛВС

Специальные методы доступа, позволяющие избегать коллизий

Понятие топологии сети и базовые топологии

Существует большое число способов, которыми можно соединить компьютеры между собой в единую компьютерную сеть. Чем больше разных компьютеров, тем больше таких способов соединения. Каждое соединение – это новый маршрут для передачи данных. Термин «топология сети» или просто «топология» характеризует физическое расположение компьютеров, сетевых сред передачи данных и других компонентов сети. Топология – это стандартный термин, который:

· используется при описании основной компоновки сети;

· дает способ сравнивать и классифицировать различные сети.

Топология сети обуславливает ее технические характеристики. В частности, выбор той или иной топологии влияет на:

· состав необходимого сетевого оборудования и его характеристики;

· возможность расширения сети и ее надежность;

· способ управления сетью.

При построении сети просто подключить компьютер к сетевому кабелю, соединяющему другие компьютеры, недостаточно. Различные типы кабелей в сочетании с различными сетевыми адаптерами, сетевыми ОС и другими компонентами требуют и различного взаимного расположения компьютеров.

Любая топология сети может диктовать не только тип кабеля, но и способ его прокладки, а также определять метод доступа компьютеров в сеть. Все сети строятся на основе трех базовых топологий: шина (bus); звезда (star); кольцо (ring). Если компьютеры подключены вдоль одного кабеля (сегмента), топология называется "шина". В том случае, когда компьютеры подключены к сегментам кабеля, исходящим из одной точки (или концентратора), топология называется "звезда". Если кабель, к которому подключены компьютеры, замкнут, то такая топология носит название "кольцо".

 

Топология типа «шина»

Данная топология относится к наиболее простым и широко распространенным топологиям. В ней используется один сетевой кабель, именуемый магистралью или сегментом, вдоль которого подключены все рабочие станции сети (рис.1).

1. При передаче пакетов данных каждый компьютер адресует его конкретному компьютеру ЛВС (РСк), передавая его по сетевому кабелю в виде электрических сигналов.

2. Пакет в виде электрических сигналов передается по шине в обоих направлениях всем компьютерам сети.

3. Однако, информацию принимает только тот компьютер, адрес которого соответствует адресу получателя, указанному в заголовке пакета.
Так как в каждый момент времени в сети может вести передачу только одна РС, то производительность ЛВС зависит от количества РС, подключенных к шине. Чем их больше, тем больше будет компьютеров, ожидающих передачи данных, и тем ниже общая производительность сети. Однако, нельзя указать прямую зависимость пропускной способности сети от количества РС, так как на нее также влияет:

- характеристики аппаратного обеспечения РС сети;

- частота, с которой передают сообщения РС;

- тип работающих сетевых приложений;

- тип кабеля и расстояние между РС в сети.

Шина – пассивная топология. Это значит, что компьютеры только «слушают» передаваемые по сети данные, но не перемещают их от отправителя к получателю. Поэтому, если один из компьютеров выйдет из строя, это не скажется на работе всей сети (!).

 

Рис. 1 Топология типа «шина».

 

4. Данные в виде электрических сигналов распространяются по всей сети от одного конца кабеля к другому, и, достигая конца кабеля, будут отражаться и занимать шину, что не позволит другим компьютерам осуществлять передачу.

5. Чтобы предотвратить отражение электрических сигналов, на каждом конце кабеля устанавливают устройства, получившие название терминаторы (Т). Они поглощают прошедшие по шине сигналы.

6. При значительном расстоянии между РС (например, 180 м для тонкого коаксиального кабеля) в сегменте шины может наблюдаться ослабление электрического сигнала, что может привести к искажению или потере передаваемого пакета данных.
В этом случае исходный сегмент следует разделить на два, установив между ними дополнительное устройство – репитер (повторитель), который усиливает принятый сигнал перед тем, как послать его дальше (рис.2).

7.

Рис. 2 Подключение репитера (повторителя).

 

Правильно размещенные на длине сети повторители позволяют увеличить длину обслуживаемой сети и расстояние между соседними компьютерами. Следует помнить, что все концы сетевого кабеля должны быть к чему-либо подключены: к рабочей станции, терминатору или повторителю.

Разрыв сетевого кабеля или отсоединение одного из его концов приводит к прекращению функционирования сети - сеть «падает». Сами рабочие станции остаются полностью работоспособными, но не могут взаимодействовать друг с другом. Если в ЛВС большая часть программных и информационных ресурсов хранится на сервере, то рабочие станции, хотя и остаются работоспособными, но для практической работы малопригодны.