Topologia sieci komputerowych. Klasyfikacja sieci komputerowych według topologii

Sieć komputerowa może być podzielona na dwa komponenty. Fizyczna sieć komputerowa to przede wszystkim sprzęt. Oznacza to, że wszystkie wymagane kable i adaptery są połączone z komputerami, koncentratorami, przełącznikami, drukarkami i tak dalej. Wszystko to powinno działać we wspólnej sieci.

Drugi składnik sieci komputerowej jest siecią logiczną. Jest to zasada łączenia wielu komputerów i niezbędnego sprzętu w jeden system (tak zwana topologia sieci komputerowej). Ta koncepcja jest bardziej odpowiednia dla lokalnych sieci. Jest to wybrana topologia łączenia wielu komputerów, które wpłyną na wymagany sprzęt, niezawodność sieci, możliwość jej rozbudowy, koszt pracy. W dzisiejszych czasach najczęściej stosowanymi typami topologii sieci komputerowych są pierścienie, gwiazdy i opony. Ten ostatni jest jednak prawie nieużywany.

"Gwiazda", "dzwonek" i "autobus" - to podstawowe topologie sieci komputerowych.

"Gwiazda"

Topologia sieci komputerowych "gwiazda" jest strukturą skoncentrowaną na urządzeniu przełączającym. Wszystkie komputery są połączone z nim osobnymi liniami.

Urządzenie przełączające może być koncentratorem, to znaczy HUB-em lub przełącznikiem. Ta topologia jest również nazywana "pasywną gwiazdą". Jeśli urządzeniem przełączającym jest inny komputer lub serwer, wówczas topologia może być nazywana "aktywną gwiazdą". Jest to urządzenie przełączające, które odbiera sygnał z każdego komputera, jest przetwarzane i wysyłane do innych podłączonych komputerów.

Ta topologia ma wiele zalet. Niewątpliwą zaletą jest to, że komputery są od siebie niezależne. Jeśli jeden z nich się zepsuje, sama sieć pozostanie w dobrym stanie. Ponadto, nowy komputer może być łatwo podłączony do takiej sieci. Podczas podłączania nowego sprzętu pozostałe elementy sieci będą działać normalnie. W tej formie topologii sieci łatwo jest znaleźć błędy. Być może jedną z głównych zalet "gwiazdy" jest jej wysoka wydajność.

Jednak ze wszystkimi zaletami są tego rodzaju sieci komputerowe i wady. Jeśli centralne urządzenie przełączające ulegnie awarii, cała sieć również przestanie działać. Ma ograniczenia na połączonych stacjach roboczych. Nie może to być więcej niż dostępna liczba portów w urządzeniu przełączającym. A ostatnią wadą sieci jest jej koszt. Zajmuje ona wystarczająco dużą liczbę kabli, aby podłączyć każdy komputer.

"Ring"

Topologia sieci komputerowej "pierścienia" nie ma centrum strukturalnego. Tutaj wszystkie stacje robocze z serwerem łączą się w błędne koło. W tym systemie sygnał przesuwa się sekwencyjnie od prawej do lewej w kole. Wszystkie komputery są wzmacniakami, dzięki czemu sygnał znacznika jest utrzymywany i przesyłany dalej, aż dotrze do odbiornika.

Ten rodzaj topologii ma również zalety i wady. Główną zaletą jest to, że praca komputerowa Sieć pozostaje stabilna nawet przy dużym obciążeniu. Sieć tego typu jest bardzo łatwa w instalacji i wymaga minimalnej ilości dodatkowego sprzętu.

W przeciwieństwie do topologii gwiazdy, "pierścień" może sparaliżować pracę całego systemu i spowodować awarię dowolnego podłączonego komputera. A identyfikacja błędu będzie znacznie trudniejsza. Pomimo łatwej instalacji tej opcji sieciowej jej konfiguracja jest dość skomplikowana, wymaga obecności pewnych umiejętności. Inną wadą tej topologii jest konieczność zawieszenia całej sieci w celu podłączenia nowego sprzętu.

"Opona"

Topologia sieci komputerowych "autobus" staje się coraz mniej. Składa się z pojedynczej długiej linii, do której podłączone są wszystkie komputery.

W tym systemie, podobnie jak w innych, dane są wysyłane wraz z adresem odbiorcy. Sygnał jest odbierany przez wszystkie komputery, ale odbiera - sam adresat. Stacje robocze połączone topologią "magistrali" nie mogą jednocześnie wysyłać pakietów danych. Podczas gdy jedno z komputerów wykonuje tę akcję, reszta czeka na swoją kolej. Sygnały poruszają się wzdłuż linii w obu kierunkach, ale kiedy docierają do końca, są odbijane i nakładane na siebie, zagrażając harmonijnemu działaniu całego systemu. Istnieją specjalne urządzenia - terminatory zaprojektowane do tłumienia sygnałów. Są zainstalowane na końcach autostrady.

Zalety topologii "bus" obejmują fakt, że taka sieć jest instalowana i konfigurowana dość szybko. Ponadto jego instalacja będzie dość tania. Jeśli któryś z komputerów ulegnie awarii, sieć będzie działać normalnie. Podłączanie nowego sprzętu może być sprawne. Sieć będzie działać.

Jeśli kabel centralny zostanie uszkodzony lub jeden z terminatorów przestanie działać, zatrzyma całą sieć. Znalezienie błędu w takiej topologii jest dość trudne. Zwiększenie liczby stacji roboczych zmniejsza wydajność sieci, a także prowadzi do opóźnień w przekazywaniu informacji.

Pochodne topologie sieci komputerowych

Klasyfikacja sieci komputerowej w topologii nie ogranicza się do trzech podstawowych opcji. Istnieją również takie typy topologii, jak "linia", "podwójny pierścień", "topologia komórkowa", "drzewo", "krata", "sieć clos", "płatek śniegu", "topologia w pełni połączona". Wszystkie pochodzą z bazy. Rozważ kilka opcji.

Nieskuteczne topologie

W pełni połączonej topologii wszystkie stacje robocze są ze sobą połączone. Taki system jest raczej uciążliwy i nieefektywny. Wymagane jest wybranie linii dla każdej pary komputerów. Ta topologia jest używana tylko w kompleksach multimachinowych.

Topologia komórkowa jest w rzeczywistości skróconą wersją w pełni połączonego. Tutaj także wszystkie komputery są połączone ze sobą oddzielnymi liniami.

Najlepsze topologie wydajności

Topologia budowy sieci komputerowych o nazwie "płatek śniegu" jest obnażoną wersją "gwiazdy". W tym przypadku węzły połączone przez typ gwiazdy działają jak stacje robocze. Ta opcja topologii jest uważana za jedną z najlepszych w dużych sieciach lokalnych i globalnych.

Z reguły w dużych lokalnych i globalnych sieciach istnieje ogromna liczba podsieci zbudowanych na różnych typach topologii. Ten typ nazywa się mieszanym. W tym samym czasie można wyróżnić "gwiazdę", "oponę" i "pierścień".

Tak więc w powyższym artykule uwzględniono wszystkie główne dostępne topologie sieci komputerowych używanych w sieciach lokalnych i globalnych, ich warianty, zalety i wady.