Топологии сетей

Под топологией (компоновкой, конфигурацией, структурой) компьютерной сети обычно понимается физическое расположение компьютеров сети друг относительно друга и способ соединения их линиями связи. Важно отметить, что понятие топологии относится, прежде всего, к локальным сетям, в которых структуру связей можно легко проследить. В глобальных сетях структура связей обычно скрыта от пользователей и не слишком важна, так как каждый сеанс связи может производиться по собственному пути.

Топология определяет требования к оборудованию, тип используемого кабеля, допустимые и наиболее удобные методы управления обменом, надежность работы, возможности расширения сети.Существует несколько различных видов топологий:

а) Полносвязная – каждый компьютер в сети (узел) непосредственно связан со всеми остальными. Полносвязная топология обеспечивает максимальную скорость работы в сети, но она и максимально дорогая и максимально сложная. В крупных сетях такие топологии применяются редко. Чаще этот вид топологии используется в сетях, объединяющих небольшое количество компьютеров.

Все остальные топологии неполносвязные.

б) Ячеистая – получается из полносвязной путём удаления некоторых связей. Допускает соединение большого количества компьютеров и характерна, как правило, для крупных сетей.

в) Общая шина – в ней компьютеры последовательно соединены одним кабелем. Информация передаётся по кабелю и доступна одновременно всем компьютерам, присоединённым к нему. Основные преимущества такой топологии – максимально простая настройка и возможность присоединения новых узлов и минимальная стоимость. Сегодня используется редко, т. к. имеет серьёзные недостатки: низкую отказоустойчивость (любой дефект кабеля полностью парализует сеть) и невысокую производительность (в каждый момент времени только один компьютер может передавать данные по сети, поэтому пропускная способность делится здесь между всеми узлами сети).

г) Кольцо – получается из общей шины путём соединения начала и конца. Данные передаются по кольцу от одного компьютера к другому. Главным достоинством кольца является то, что оно по своей природе обеспечивает резервирование связей, потому что получается, что каждая пара узлов соединена здесь двумя путями – по часовой стрелке и против неё. Кольцо очень удобно для организации обратной связи – данные, сделав полный оборот, возвращаются к узлу-источнику. Поэтому источник сам может контролировать процесс доставки данных адресату. Кольцо чуть дороже, чуть сложнее в настройке, но и чуть надёжнее, т. е. более низкая отказоустойчивость.

д) Звезда – образуется, когда каждый компьютер подключается непосредственно к общему центральному устройству – концентратору. Концентратор уже передаёт информацию всем или только конкретному компьютеру. К недостаткам этой топологии относится более высокая стоимость сетевого оборудования из-за необходимости приобретения специализированного центрального устройства. Кроме того, возможности по наращиванию количества узлов в сети ограничиваются количеством портов концентратора.

Общая шина, кольцо и звезда – это основные топологии. Все остальные топологии получаются путём их модификации!

е) Модифицированная звезда – когда на одном из лучей звезды получается очередная звезда, т. е. получается в сети несколько концентраторов, иерархически соединённых между собой связями типа звезда. В итоге получившуюся структуру называют ещё иерархической звездой или деревом. В настоящее время дерево является самой распространённой топологией как в локальных, так и в глобальных сетях.

ж) Смешанная топология – сочетают в себе различные типы топологий.