Описание архитектуры компьютерной сети

Топологии сетей.

Термин «топология», или «топология сети», характеризует физическое расположение компьютеров, кабелей и других компонентов сети. Топология — это стандартный термин, который используется при описании основной компоновки сети. Чтобы совместно использовать ресурсы или выполнять другие сетевые задачи, компьютеры должны быть подключены друг к другу. Для этой цели в большинстве сетей применяется кабель. Однако просто подключить компьютер к кабелю, соединяющему другие компьютеры, не достаточно. Различные типы кабелей в сочетании с различными сетевыми платами, сетевыми операционными системами и другими компонентами требуют и различного взаимного расположения компьютеров. Каждая топология сети налагает ряд условий. Например, она может диктовать не только тип кабеля, но и способ его прокладки. Топология может также определять способ взаимодействия компьютеров в сети. Различным видам топологий соответствуют различные методы взаимодействия, и эти методы оказывают большое влияние на сеть.

Все сети строятся на основе трех базовых топологий:

Шина;

Звезда;

Кольцо.

Если компьютеры подключены вдоль одного кабеля (сегмента), топология называется шиной. В том случае, когда компьютеры подключены к сегментам кабеля, исходящим из одной точки, или концентратора, топология называется звездой. Если кабель, к которому подключены компьютеры, замкнут в кольцо, такая топология носит название кольца. Хотя сами по себе базовые топологии несложны, в реальности часто встречаются довольно сложные комбинации, объединяющие свойства нескольких топологий.

Шина

Топологию «шина» часто называют «линейной шиной». Данная топология относится к наиболее простым и широко распространенным топологиям. В ней используется один кабель, именуемый магистралью или сегментом, вдоль которого подключены все компьютеры сети. В сети с топологией «шина» компьютеры адресуют данные конкретному компьютеру.

Данные передаются всем компьютерам сети; однако информацию принимает только тот, адрес которого соответствует адресу получателя. Причем в каждый момент времени только один компьютер может вести передачу. Так как данные в сеть передаются лишь одним компьютером, ее производительность зависит от количества компьютеров, подключенных к шине. Чем больше компьютеров, ожидающих передачи данных, тем медленнее сеть. Однако вывести прямую зависимость между пропускной способностью сети и количеством компьютеров в ней нельзя.

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 остальных. В активных топологиях компьютеры регенерируют сигналы и передают их по сети.

Достоинства:

• простота настройки;

•простота монтажа и дешевизна;

•выход из строя одной или нескольких рабочих станций никак не отражается на работе всей сети.

Недостатки:

• неполадки шины в любом месте приводят к неработоспособности сети;

•сложность поиска неисправностей;

• низкая производительность - с увеличением числа рабочих станций производительность сети падает;

• плохая масштабируемость – для добавления новых рабочих станций необходимо заменять участки существующей шины.

Рисунок 1. Топология Шина

Звезда – это топология локальной сети, где каждая рабочая станция присоединена к центральному устройству (коммутатору или маршрутизатору). Центральное устройство управляет движением пакетов в сети. Каждый компьютер через сетевую карту подключается к коммутатору отдельным кабелем. При необходимости можно объединить вместе несколько сетей с топологией “звезда” – в результате вы получите конфигурацию сети с древовидной топологией. Звезда – самая распространенная топология для проводных и беспроводных сетей. Примером звездообразной топологии является сеть с кабелем типа витая пара, и коммутатором в качестве центрального устройства. Именно такие сети встречаются в большинстве организаций.

Топология “звезда” на сегодняшний день стала основной при построении локальных сетей. Это произошло благодаря ее многочисленным достоинствам:

· Выход из строя одной рабочей станции или повреждение ее кабеля не отражается на работе всей сети в целом;

· Отличная масштабируемость: для подключения новой рабочей станции достаточно проложить от коммутатора отдельный кабель;

· Легкий поиск и устранение неисправностей и обрывов в сети;

· Высокая производительность;

· Простота настройки и администрирования;

· В сеть легко встраивается дополнительное оборудование.

Однако, как и любая топология, “звезда” не лишена недостатков:

· Выход из строя центрального коммутатора обернется неработоспособностью всей сети;

· Дополнительные затраты на сетевое оборудование – устройство, к которому будут подключены все компьютеры сети (коммутатор);

· Число рабочих станций ограничено количеством портов в центральном коммутаторе.

Рисунок 2. Топология Звезда

С условиями своего варианта (офис на 65 рабочих станций) логическая схема сети.

Рисунок 3. Логическая схема

2.ОПИСАНИЕ И НАЗНАЧЕНИЕ АДРЕСОВ УЗЛАМ СЕТИ

Таблица №1 представлено распределение адресов.