Комбинированные топологии

При топологии “звезда” все компьютеры с помощью сегментов

кабеля подключаются к центральному компоненту, именуемому

концентратором (hub). Сигналы от передающего компьютера

поступают через концентратор ко всем остальным. Эта топология

возникла на заре вычислительной техники, когда компьютеры были

подключены к центральному, главному, компьютеру.

В сетях с топологией “звезда” подключение кабеля и управление

конфигурацией сети централизованны. Но есть и недостаток: так как

все компьютеры подключены к центральной точке, для больших сетей

значительно увеличивается расход кабеля. К тому же, если центральный

компонент выйдет из строя, нарушится работа всей сети. А если выйдет

из строя только один компьютер (или кабель, соединяющий его с

концентратором), то лишь этот компьютер не сможет передавать или

принимать данные по сети. На остальные компьютеры в сети это не

повлияет.

Необходимо отметить, что в сетях с топологией “звезда”

центральным узлом служит концентратор.

Существует три вида концентраторов: активные (active)

концентраторы, пассивные (passive) концентраторы, гибридные

(hybrid) концентраторы.

Активные концентраторы регенерируют и передают сигналы так

же, как это делают репитеры. Иногда их называют многопортовыми

репитерами — они имеют от 8 до 12 портов для подключения

компьютеров.

Пассивные концентраторы –это чаще всего монтажные панели

или коммутирующие блоки. Они просто пропускают через себя сигнал

как узлы коммутации, не усиливая и не восстанавливая его. Пассивные

концентраторы не надо подключать к источнику питания.

Гибридными концентраторами называются концентраторы, к

которым можно подключать кабели различных типов.

Сети, построенные на концентраторах, легко расширить, если

подключить дополнительные концентраторы.

Преимущества использования концентраторов заключаются в

следующем:

1. Разрыв кабеля в сети с обычной топологией “линейная шина”

приведет к “падению” всей сети. Между тем разрыв кабеля,

подключенного к концентратору, нарушит работу только данного

сегмента. Остальные сегменты останутся работоспособными.

2. Простота изменения или расширения сети: достаточно просто

подключить еще один компьютер или концентратор;

3. Использование различных портов для подключения кабелей

разных типов, централизованный контроль за работой сети и сетевым

трафиком: во многих сетях активные концентраторы наделены

диагностическими возможностями, позволяющими определить

работоспособность соединения.

Сеть с топологией «Кольцо». При топологии “кольцо”

компьютеры подключаются к кабелю, замкнутому в кольцо. Поэтому

у кабеля просто не может быть свободного конца, к которому надо

подключать терминатор. Сигналы передаются по кольцу в одном

направлении и проходят через каждый компьютер. В отличие от

пассивной топологии “шина”, здесь каждый компьютер выступает в

роли репитера, усиливая сигналы и передавая их следующему

компьютеру.

Один из принципов передачи данных в кольцевой сети носит

название передачи маркера. Суть его такова. Маркер последовательно,

от одного компьютера к другому, передается до тех пор, пока его не

получит тот, который “хочет” передать данные. Передающий компьютер

изменяет маркер, помещает электронный адрес в данные и посылает их

по кольцу.

Данные проходят через каждый компьютер, пока не окажутся у

того, чей адрес совпадает с адресом получателя, указанным в данных.

После этого принимающий компьютер посылает передающему

сообщение, где подтверждает факт приема данных. Получив

подтверждение, передающий компьютер создает новый маркер и

возвращает его в сеть.

Кажется, что передача маркера отнимает много времени, однако

на самом деле маркер передвигается практически со скоростью света. В

кольце диаметром 200 м маркер может циркулировать с частотой 10000

оборотов в секунду.

Основным недостатком сетей с кольцевой топологией, когда все

ЭВМ связаны последовательно в кольцо и любая из них может стать

сервером, является сложность включения в сеть новых пользователей.

Комбинированные топологии. В настоящее время часто

используются топологии, которые комбинируют компоновку сети по

принципу шины, звезды и кольца. Рассмотрим некоторые из них.

Звезда-шина (star-bus) — это комбинация топологий “шина” и

“звезда”. Чаще всего это выглядит так: несколько сетей с топологией

“звезда” объединяются при помощи магистральной линейной шины.

В этом случае выход из строя одного компьютера не оказывает

никакого влияния на сеть — остальные компьютеры по-прежнему

взаимодействуют друг с другом. А выход из строя концентратора

повлечет за собой остановку подключенных к нему компьютеров и

концентраторов.

Звезда-кольцо (star-ring) кажется несколько похожей на звезду-

шину. И в той, и в другой топологии компьютеры подключены к

концентратору, который фактически и формирует кольцо или шину.

Отличие в том, что концентраторы в звезде-шине соединены

магистральной линейной шиной, а в звезде-кольце на основе главного

концентратора они образуют звезду.

Выбор топологии происходит при учете множества факторов для

каждой конкретной ситуации.