Ce este topologia complexă. Topologii de rețea

O rețea de calculatoare poate fi împărțită în două componente. O rețea fizică de calculatoare este, în primul rând, un echipament. Adică toate cablurile și adaptoarele necesare conectate la computere, hub-uri, comutatoare, imprimante și așa mai departe. Tot ceea ce ar trebui să funcționeze într-o rețea comună.

A doua componentă retea de calculatoare este rețea logică. Acesta este principiul conectării unui număr de calculatoare și echipamentul necesarîntr-un singur sistem (așa-numita topologie de rețea de calculatoare). Acest concept este mai aplicabil rețelelor locale. Este topologia selectată pentru conectarea unui număr de computere care va influența echipamentul necesar, fiabilitatea rețelei, posibilitatea de extindere a acesteia și costul lucrării. În zilele noastre, cele mai utilizate tipuri de topologii de rețele de computere sunt inel, stea și magistrală. Acesta din urmă, însă, aproape a ieșit din uz.

Steaua, inelul și magistrala sunt topologiile de bază ale rețelelor de calculatoare.

"Stea"

Topologia rețelelor de calculatoare „stea” este o structură al cărei centru este un dispozitiv de comutare. Toate computerele sunt conectate la acesta prin linii separate.

Dispozitivul de comutare poate fi un hub, adică un HUB sau un comutator. Această topologie este numită și „stea pasivă”. Dacă dispozitivul de comutare este un alt computer sau server, atunci topologia poate fi numită „stea activă”. Este dispozitivul de comutare care primește semnalul de la fiecare computer, este procesat și trimis către alte computere conectate.

Această topologie are o serie de avantaje. Avantajul incontestabil este că computerele nu depind unul de celălalt. Dacă unul dintre ele se defectează, rețeaua însăși rămâne în stare de funcționare. De asemenea, vă puteți conecta cu ușurință la o astfel de rețea calculator nou. Când echipamentele noi sunt conectate, elementele rămase ale rețelei vor continua să funcționeze modul normal. În acest tip de topologie de rețea este ușor de găsit defecțiuni. Poate că unul dintre principalele avantaje ale „stelei” este performanța sa ridicată.

Cu toate acestea, în ciuda tuturor avantajelor, acest tip de rețea de calculatoare are și dezavantaje. Dacă dispozitivul central de comutare eșuează, întreaga rețea va înceta să funcționeze. Are restricții asupra stațiilor de lucru conectate. Nu poate exista mai mult decât numărul disponibil de porturi pe dispozitivul de comutare. Iar ultimul dezavantaj al rețelei este costul acesteia. Este nevoie de destul număr mare cablu pentru a conecta fiecare computer.

"Inel"

Topologia rețelelor de calculatoare „ring” nu are un centru structural. Aici, toate stațiile de lucru împreună cu serverul sunt unite într-un cerc închis. În acest sistem, semnalul se mișcă secvenţial de la dreapta la stânga într-un cerc. Toate computerele sunt repetitoare, datorită cărora semnalul de marcare este menținut și transmis în continuare până ajunge la destinatar.

Acest tip de topologie are, de asemenea, atât avantaje, cât și dezavantaje. Principalul avantaj este că funcționarea rețelei de calculatoare rămâne stabilă chiar și sub sarcină grea. Acest tip de rețea este foarte ușor de instalat și necesită o cantitate minimă de echipamente suplimentare.

Spre deosebire de topologia „stea”, în topologia „ring” funcționarea întregului sistem poate fi paralizată de defecțiunea oricărui computer conectat. Mai mult, identificarea defecțiunii va fi mult mai dificilă. În ciuda instalare ușoară această opțiune rețea, configurarea sa este destul de complicată, necesită anumite abilități. Un alt dezavantaj al acestei topologii este necesitatea suspendării întregii rețele pentru a conecta echipamente noi.

"Obosi"

Topologia magistrală a rețelelor de calculatoare devine acum din ce în ce mai puțin comună. Este alcătuit dintr-o singură coloană vertebrală lungă la care sunt conectate toate computerele.

În acest sistem, ca și în altele, datele sunt trimise împreună cu adresa destinatarului. Toate computerele primesc semnalul, dar acesta este primit direct de destinatar. Stațiile de lucru conectate printr-o topologie de magistrală nu pot trimite pachete de date în același timp. În timp ce unul dintre computere efectuează această acțiune, ceilalți își așteaptă rândul. Semnalele se deplasează de-a lungul liniei în ambele direcții, dar când ajung la capăt, ele se reflectă și se suprapun, amenințând munca coordonataîntregul sistem. Sunt dispozitive speciale- terminatoare destinate suprimarii semnalelor. Sunt instalate la capetele autostrăzii.

Avantajele topologiei „autobuz” includ faptul că o astfel de rețea poate fi instalată și configurată destul de rapid. În plus, instalarea acestuia va fi destul de ieftină. Dacă unul dintre computere eșuează, rețeaua va continua să funcționeze normal. Conectarea echipamentelor noi se poate face în stare de funcționare. Rețeaua va funcționa.

Dacă cablul central este deteriorat sau unul dintre terminatori nu mai funcționează, acest lucru va duce la oprirea întregii rețele. Găsirea unei defecțiuni într-o astfel de topologie este destul de dificilă. O creștere a numărului de stații de lucru reduce performanța rețelei și duce, de asemenea, la întârzieri în transferul de informații.

Topologii derivate ale rețelelor de calculatoare

Clasificarea rețelelor de calculatoare după topologie nu se limitează la trei opțiuni de bază. Există, de asemenea, tipuri de topologii precum „linie”, „inel dublu”, „topologie de plasă”, „copac”, „zăbrele”, „rețea apropiată”, „fulg de zăpadă”, „topologie complet conectată”. Toate sunt derivate din cele de bază. Să ne uităm la câteva opțiuni.

Topologii ineficiente

Într-o topologie mesh, toate stațiile de lucru sunt conectate între ele. Un astfel de sistem este destul de greoi și ineficient. Este necesar să se aloce o linie pentru fiecare pereche de computere. Această topologie este utilizată numai în sistemele cu mai multe mașini.

Topologia rețelei este, de fapt, o versiune redusă a celei complet conectate. Și aici, toate computerele sunt conectate între ele prin linii separate.

Cele mai eficiente topologii

Topologia pentru construirea rețelelor de calculatoare numită „fulg de zăpadă” este o versiune redusă a „stelei”. Aici, hub-urile conectate între ele într-un tip stea acționează ca stații de lucru. Această opțiune de topologie este considerată una dintre cele mai optime pentru rețele locale și globale mari.

De regulă, în local mare, precum și în rețele globale disponibil cantitate uriașă subrețele construite pe diferite tipuri topologii. Acest tip se numește mixt. Aici puteți distinge simultan „steaua”, „anvelopa” și „inelul”.

Deci, în articolul de mai sus, au fost luate în considerare toate topologiile principale de rețele de calculatoare disponibile utilizate în rețelele locale și globale, variațiile, avantajele și dezavantajele acestora.

Topologia (configurarea) este o modalitate de a conecta computere într-o rețea. Tipul de topologie determină costul, securitatea, performanța și fiabilitatea stațiilor de lucru, pentru care contează timpul de accesare a serverului de fișiere.

Conceptul de topologie este utilizat pe scară largă în crearea rețelelor. O abordare a clasificării topologiilor LAN este de a distinge două clase principale de topologii: broadcast și seriale.

În topologiile de difuzare, un PC transmite semnale care pot fi recepționate de alte PC-uri. Astfel de topologii includ topologii: magistrală comună, arbore, stea.

În topologiile seriale, informațiile sunt transferate doar pe un singur computer. Exemple de astfel de topologii sunt: ​​arbitrare (conexiune aleatorie la PC), inel, lanț.

Atunci când alegeți topologia optimă, există trei obiective principale:

Furnizarea de rutare alternativă și fiabilitate maximă a transmisiei de date;

Selectarea rutei optime pentru transmiterea blocurilor de date;

Oferind timp de răspuns acceptabil și lățime de bandă necesară.

Atunci când alegeți un anumit tip de rețea, este important să luați în considerare topologia acestuia. Principalele topologii de rețea sunt: ​​topologia magistrală (liniară), stea, inel și arbore.

De exemplu, o configurație de rețea ArcNet utilizează atât o topologie liniară, cât și una în stea. Rețelele Token Ring arată fizic ca o stea, dar, în mod logic, pachetele lor sunt transmise în jurul inelului. Transmiterea datelor într-o rețea Ethernet are loc printr-o magistrală liniară, astfel încât toate stațiile să vadă semnalul în același timp.

Tipuri de topologii

Există cinci topologii principale (Fig. 3.1): magistrală comună (Bus); inel (Inel); stea (Steaua); asemănător copacului (Tree); celular (Mesh).

Orez. 3.1. Tipuri de topologii

Autobuz comun

O magistrală partajată este un tip de topologie de rețea în care stațiile de lucru sunt situate de-a lungul unei singure secțiuni de cablu, numită segment. Topologia magistrală comună (Fig. 3.2) implică utilizarea unui singur cablu la care sunt conectate toate calculatoarele din rețea.

În cazul topologiei Common Bus, cablul este utilizat de toate stațiile pe rând:

Orez. 3.2. Topologie Bus comun

1. La transmiterea pachetelor de date, fiecare computer le adresează unui anumit computer din LAN, transmițându-le prin cablu de rețea sub formă de semnale electrice.

2. Pachetul sub formă de semnale electrice este transmis prin „autobuz” în ambele direcții către toate calculatoarele din rețea.

3. Cu toate acestea, numai adresa care se potrivește cu adresa destinatarului specificată în antetul pachetului primește informații. Deoarece un singur computer poate transmite în rețea la un moment dat, performanța rețelei LAN depinde de numărul de computere conectate la magistrală. Cu cât sunt mai multe, cu atât mai multe date așteaptă pentru transmisie, cu atât performanța rețelei este mai scăzută. Cu toate acestea, este imposibil să se indice o relație directă între debitul rețelei și numărul de computere, deoarece este influențată și de:

· Caracteristicile hardware ale rețelei PC;

· frecvența cu care sunt transmise mesajele PC;

· tipul aplicațiilor de rețea care rulează;

· tipul cablului și distanța dintre PC-urile din rețea.

„Bus” este o topologie pasivă. Aceasta înseamnă că computerele „ascultă” doar datele transmise prin rețea, dar nu le mută de la expeditor la destinatar. Prin urmare, dacă unul dintre computere eșuează, aceasta nu va afecta funcționarea întregii rețele.

4. Datele sub formă de semnale electrice circulă prin rețea de la un capăt la altul al cablului, iar când ajung la capătul cablului, se vor reflecta și vor ocupa „autobuzul”, ceea ce va împiedica alte calculatoare să transmiterea.

5. Pentru a preveni reflectarea semnalelor electrice, terminatoarele (T) sunt instalate la fiecare capăt al cablului, absorbind semnalele care trec prin „autobuz”

6. Dacă distanța dintre PC-uri este semnificativă (de exemplu, 180 m pentru un cablu coaxial subțire), segmentul „autobuz” poate experimenta atenuarea semnalului electric, ceea ce poate duce la distorsiuni sau pierderi. pachet transmis date. În acest caz, segmentul original ar trebui împărțit în două, așezându-se între ele dispozitiv suplimentar– un repetor (repetitor) care amplifică semnalul primit înainte de a-l trimite mai departe.

Repetoarele plasate corect pe lungimea rețelei pot crește lungimea rețelei deservite și distanța dintre computerele învecinate. Trebuie reținut că toate capetele cablului de rețea trebuie să fie conectate la ceva: la un computer, terminator sau repetitor.

Dacă un cablu de rețea se rupe sau unul dintre capete este deconectat, rețeaua va înceta să funcționeze. Rețeaua scade. Rețelele de computere în sine rămân pe deplin operaționale, dar nu pot comunica între ele. Dacă LAN-ul se bazează pe un server, unde majoritatea resurselor software și informaționale sunt stocate pe server, atunci PC-ul, deși rămân operațional, dar pentru munca practica de putin folos.

Topologia magistralei este utilizată în rețelele Ethernet, dar în în ultima vreme apare rar.

Exemple de topologii comune de magistrală sunt 10Base-5 (conectarea unui PC cu un cablu coaxial gros) și 10Base-2 (conectarea unui PC cu un cablu coaxial subțire).

Inel

Un inel este o topologie LAN în care fiecare stație este conectată la alte două stații, formând un inel (Figura 3.3). Datele sunt transmise de la unul statie de lucru la celălalt într-o direcție (de-a lungul inelului). Fiecare PC funcționează ca un repetor, transmite mesaje către următorul computer, de exemplu. datele sunt transmise de la un computer la altul ca într-o cursă de ștafetă. Dacă un computer primește date destinate unui alt computer, le transmite mai departe de-a lungul inelului, în caz contrar, nu se transmite mai departe. Principala problemă a topologiei în inel este că fiecare stație de lucru trebuie să participe activ la transferul de informații, iar dacă cel puțin una dintre ele eșuează, întreaga rețea este paralizată. Conectarea unei noi stații de lucru necesită o închidere pe termen scurt a rețelei, deoarece Inelul trebuie să fie deschis în timpul instalării. Topologia Ring are un timp de răspuns foarte previzibil, determinat de numărul de stații de lucru.

Orez. 3.3. Inel de topologie

Curat topologie inel rar folosit. În schimb, topologia inelului joacă un rol de transport în proiectarea metodei de acces. Inelul descrie o rută logică, iar pachetul este transmis de la o stație la alta, făcând în cele din urmă un cerc complet. În rețelele Token Ring, ramura de cablu de la hub-ul central se numește MAU (Multiple Access Unit). MAU are inel interior, conectând toate stațiile conectate la acesta și este folosit ca o cale alternativă atunci când cablul unei stații de lucru este întrerupt sau deconectat. Când cablul stației de lucru este conectat la MAU, pur și simplu formează o prelungire a inelului: semnalele călătoresc la stația de lucru și apoi revin înapoi la inelul interior.

Stea

O stea este o topologie LAN (Figura 3.4) în care toate stațiile de lucru sunt conectate la un nod central (de exemplu, un hub), care stabilește, menține și întrerupe conexiunile între stațiile de lucru. Avantajul acestei topologii este capacitatea de a exclude pur și simplu un nod defect. Cu toate acestea, dacă nodul central eșuează, întreaga rețea eșuează.

Orez. 3.4. Topologie în stea

În acest caz, fiecare computer printr-un special adaptor de rețea conectat printr-un cablu separat la dispozitivul de unificare. Dacă este necesar, mai multe rețele cu topologie Star pot fi combinate împreună, rezultând configurații de rețea ramificate. La fiecare punct de ramificare trebuie utilizați conectori speciali (distribuitoare, repetoare sau dispozitive de acces).

Un exemplu de topologie stea este o topologie Ethernet cu cablu 10BASE-T pereche răsucită, centrul Stelei este de obicei Hub.

Topologia în stea oferă protecție împotriva ruperii cablului. Dacă un cablu de stație de lucru este deteriorat, nu va duce la defectarea întregului segment de rețea. De asemenea, facilitează diagnosticarea problemelor de conectivitate, deoarece fiecare stație de lucru are propriul segment de cablu conectat la un hub. Pentru diagnosticare, este suficient să găsiți o întrerupere a cablului care duce la o stație nefuncțională. Restul rețelei continuă să funcționeze normal.

Cu toate acestea, topologia în stea are și dezavantaje. În primul rând, necesită mult cablu. În al doilea rând, hub-urile sunt destul de scumpe. În al treilea rând, hub-urile de cablu cu o cantitate mare de cablu sunt greu de întreținut. Cu toate acestea, în majoritatea cazurilor, această topologie utilizează cabluri ieftine, cum ar fi pereche răsucită. În unele cazuri, puteți folosi chiar și cabluri telefonice existente. În plus, pentru diagnosticare și testare, este benefic să colectați toate capetele cablurilor într-un singur loc.

Caracteristicile comparative ale topologiilor de bază ale rețelei sunt prezentate în tabel. 3.1.

Tabelul 3.1. Caracteristici comparative topologii de bază ale rețelei

Termenul de topologie descrie aranjarea fizică a computerelor, cablurilor și a altor componente de rețea.

Topologia este un termen standard folosit de profesioniști pentru a descrie aspectul de bază al unei rețele.

În plus față de termenul „topologie”, următoarele sunt, de asemenea, folosite pentru a descrie aspectul fizic:

Locația fizică;

Aspect;

Diagramă;

Topologia rețelei determină caracteristicile acesteia. În special, alegerea unei anumite topologii afectează:

alcătuirea echipamentului de rețea necesar;

caracteristicile echipamentelor de rețea;

posibilități de extindere a rețelei;

metoda de gestionare a rețelei.

Pentru a partaja resurse sau pentru a efectua alte sarcini de rețea, computerele trebuie să fie conectate între ele. În acest scop, în cele mai multe cazuri, se folosește un cablu (mai puțin frecvent, rețele wireless - echipamente cu infraroșu). Cu toate acestea, simpla conectare a computerului la un cablu care conectează alte computere nu este suficientă. Diferite tipuri de cabluri, combinate cu diferite plăci de rețea, sisteme de operare în rețea și alte componente, necesită configurații diferite de computer.

Fiecare topologie de rețea impune un număr de condiții. De exemplu, poate dicta nu numai tipul de cablu, ci și modul în care este așezat.

Topologii de bază

• stea

  inel

Dacă computerele sunt conectate de-a lungul unui singur cablu, topologia se numește magistrală. Când calculatoarele sunt conectate la segmente de cablu care provin dintr-un singur punct sau hub, topologia se numește topologie în stea. Dacă cablul la care sunt conectate calculatoarele este închis într-un inel, această topologie se numește inel.

Obosi.

Topologia magistralei este adesea numită „magistrală liniară”. Această topologie este una dintre cele mai simple și mai răspândite topologii. Utilizează un singur cablu, numit coloană vertebrală sau segment, de-a lungul căruia sunt conectate toate computerele din rețea.

Într-o rețea cu topologie de magistrală, calculatoarele adresează date unui anumit computer prin transmiterea acestora de-a lungul unui cablu sub formă de semnale electrice.

Datele sub formă de semnale electrice sunt transmise către toate calculatoarele din rețea; cu toate acestea, informația este primită de cel a cărui adresă se potrivește cu adresa destinatarului criptată în aceste semnale. Mai mult, în orice moment, un singur computer poate transmite.

Deoarece datele sunt transmise în rețea de un singur computer, performanța acestuia depinde de numărul de calculatoare conectate la magistrală. Cu cât sunt mai multe, cu atât rețeaua funcționează mai lent. Autobuzul este o topologie pasivă. Aceasta înseamnă că computerele „ascultă” doar datele transmise prin rețea, dar nu le mută de la expeditor la destinatar. Prin urmare, dacă unul dintre computere eșuează, nu va afecta funcționarea celorlalte. În această topologie, datele sunt distribuite în întreaga rețea - de la un capăt al cablului la celălalt. Dacă nu se iau măsuri, semnalele care ajung la capătul cablului vor fi reflectate și acest lucru nu va permite altor computere să transmită. Prin urmare, după ce datele ajung la destinație, semnalele electrice trebuie stinse. Pentru a face acest lucru, terminatoarele (numite și mufe) sunt instalate la fiecare capăt al cablului într-o rețea cu topologie magistrală pentru a absorbi semnalele electrice.

Avantaje: absența echipamentelor active suplimentare (de exemplu repetoare) face ca astfel de rețele să fie simple și ieftine.

Diagrama topologiei rețelei locale liniare

Cu toate acestea, dezavantajul unei topologii liniare este limitările privind dimensiunea rețelei, funcționalitatea și extinderea.

Inel

Într-o topologie în inel, fiecare stație de lucru este conectată la cei mai apropiați doi vecini ai săi. Această relație formează o rețea locală sub forma unei bucle sau a unui inel. Datele sunt transmise în cerc într-o direcție, iar fiecare stație joacă rolul unui repetor, care primește și răspunde la pachetele care îi sunt adresate și transmite alte pachete către următoarea stație de lucru „în jos”. În rețeaua de inel originală, toate obiectele erau conectate între ele. Această conexiune trebuia închisă. Spre deosebire de topologia magistrală pasivă, aici fiecare computer acționează ca un repetor, amplificând semnalele și transmițându-le următorul computer. Avantajul acestei topologii a fost timpul de răspuns previzibil al rețelei. Cu cât erau mai multe dispozitive în ring, cu atât rețeaua a luat mai mult timp pentru a răspunde solicitărilor. Cel mai important dezavantaj al său este că, dacă cel puțin un dispozitiv eșuează, întreaga rețea refuză să funcționeze.

Unul dintre principiile transmisiei de date pe un inel este numit trecând jetonul. Esența este aceasta. Tokenul este transmis secvenţial, de la un computer la altul, până când cel care vrea să transfere datele îl primeşte. Computerul care trimite modifică jetonul, plasează adresa de e-mail în date și o trimite în jurul inelului.

Această topologie poate fi îmbunătățită prin conectarea tuturor dispozitive de rețea prin hub(Hub dispozitiv care conectează alte dispozitive). Vizual, un inel „ajustat” nu mai este fizic un inel, dar într-o astfel de rețea datele sunt încă transmise într-un cerc.

În figură, liniile continue indică conexiuni fizice, iar liniile punctate indică direcțiile de transfer de date. Astfel, o astfel de rețea are o topologie de inel logic, în timp ce fizic este o stea.

Stea

Într-o topologie în stea, toate computerele sunt conectate prin segmente de cablu la o componentă centrală care are un hub. Semnalele de la computerul care transmite călătoresc prin hub către toți ceilalți. În rețelele stea, cablarea și gestionarea configurației rețelei sunt centralizate. Există însă și un dezavantaj: deoarece toate computerele sunt conectate la un punct central, consumul de cablu crește semnificativ pentru rețelele mari. În plus, dacă componenta centrală eșuează, întreaga rețea va fi întreruptă.

Avantaj: Dacă un computer se defectează sau cablul care conectează un computer eșuează, atunci numai acel computer nu va putea primi și transmite semnale. Acest lucru nu va afecta alte computere din rețea. Viteza generală a rețelei este limitată doar de lățimea de bandă a hub-ului.

Topologia stea este dominantă în rețelele locale moderne. Astfel de rețele sunt destul de flexibile, ușor de extins și relativ ieftine în comparație cu rețelele mai complexe în care metodele de acces a dispozitivului la rețea sunt strict fixate. Astfel, „stelele” au înlocuit topologiile liniare și inelare învechite și rar folosite. Mai mult, au devenit o legătură tranzitorie către ultimul tip de topologie - stele formate e.

Un comutator este un dispozitiv de rețea activ cu mai multe porturi. Comutatorul „își amintește” adresele hardware (sau MAC–MediaAccessControl) ale dispozitivelor conectate la acesta și creează căi temporare de la expeditor la destinatar, de-a lungul cărora sunt transmise datele. Într-o rețea locală tipică cu o topologie comutată, există mai multe conexiuni la un comutator. Fiecare port și dispozitivul care este conectat la el are propria lățime de bandă (rata de transfer de date).

Switch-urile pot îmbunătăți semnificativ performanța rețelei. În primul rând, măresc lățimea de bandă totală disponibilă pentru o anumită rețea. De exemplu, un comutator cu 8 fire poate avea 8 conexiuni separate, care acceptă viteze de până la 10 Mbit/s fiecare. În consecință, debitul unui astfel de dispozitiv este de 80 Mbit/s. În primul rând, switch-urile măresc performanța rețelei prin reducerea numărului de dispozitive care pot umple întreaga lățime de bandă a unui singur segment. Un astfel de segment conține doar două dispozitive: dispozitivul de rețea al stației de lucru și portul de comutare. Astfel, doar două dispozitive pot „concura” pentru o lățime de bandă de 10 Mbit/s, și nu opt (când se utilizează un hub obișnuit cu 8 porturi, care nu prevede o astfel de împărțire a lățimii de bandă în segmente).

În concluzie, trebuie spus că există o distincție între topologia conexiunilor fizice (structura fizică a rețelei) și topologia conexiunilor logice (structura logică a rețelei)

Configurare conexiuni fizice este determinată de conexiunile electrice ale calculatoarelor și poate fi reprezentată ca un grafic, ale căror noduri sunt calculatoare și echipamente de comunicații, iar marginile corespund unor segmente de cablu care leagă perechi de noduri.

Conexiuni logice reprezintă căile fluxurilor de informații prin rețea sunt formate prin configurarea adecvată a echipamentelor de comunicație.

În unele cazuri, topologiile fizice și logice sunt aceleași, iar uneori nu sunt.

Rețeaua prezentată în figură este un exemplu de nepotrivire între topologia fizică și cea logică. Din punct de vedere fizic, computerele sunt conectate folosind o topologie comună de magistrală. Accesul la magistrală nu se face conform unui algoritm de acces aleatoriu, ci prin transferul unui token (token) într-un model de inel: de la computerul A la computerul B, de la computerul B la computerul C etc. Aici ordinea transferului de jetoane nu se mai repetă conexiuni fizice, dar este determinat de configurația logică a adaptoarelor de rețea. Nimic nu vă împiedică să configurați adaptoarele de rețea și driverele acestora, astfel încât computerele să formeze un inel într-o ordine diferită, de exemplu B, A, C... Cu toate acestea, structura fizică nu se schimbă.

Rețele fără fir.

Expresia „mediu fără fir” poate induce în eroare deoarece înseamnă absență completă fire în rețea. În realitate, componentele fără fir interacționează de obicei cu o rețea care utilizează cablul ca mediu de transmisie. O astfel de rețea cu componente mixte se numește hibridă.

În funcție de tehnologie, rețelele wireless pot fi împărțite în trei tipuri:

rețele locale;

rețele locale extinse;

rețele mobile (laptop-uri).

Metode de transfer:

radiații infraroșii;

• transmisie radio într-un spectru îngust (transmisie cu o singură frecvență);

  transmisie radio în spectrul împrăștiat.

Pe lângă aceste metode de transmitere și primire a datelor, puteți utiliza rețele mobile, conexiuni radio de pachete, rețele celulare și sisteme de transmisie de date cu microunde.

În prezent retea de birouri- Aceasta nu este doar conectarea computerelor între ele. Este greu de imaginat un birou modern fără baze de date care stochează atât situațiile financiare ale întreprinderii, cât și informațiile despre personal. În rețelele mari, de regulă, pentru securitatea bazelor de date și pentru a crește viteza de acces la acestea, se folosesc servere separate pentru a stoca bazele de date. De asemenea, acum este greu de imaginat un birou modern fără acces la Internet. O variantă a diagramei rețelei fără fir de birou este prezentată în figură.

Așa că să conchidem: viitoarea rețea trebuie planificată cu atenție. Pentru a face acest lucru, ar trebui să răspundeți la următoarele întrebări:

De ce ai nevoie de o rețea?

Câți utilizatori vor fi în rețeaua dvs.?

Cât de repede se va extinde rețeaua?

Această rețea necesită acces la Internet?

Este necesară gestionarea centralizată a utilizatorilor rețelei?

După aceasta, desenați o diagramă aproximativă a rețelei pe hârtie. Nu trebuie să uitați de costul rețelei.

După cum am definit, topologia este cel mai important factorîmbunătățirea performanței generale a rețelei. Topologiile de bază pot fi utilizate în orice combinație. Este important să înțelegem că cei puternici și punctele slabe Fiecare topologie afectează performanța dorită a rețelei și depinde de tehnologiile existente. Este necesar să se găsească un echilibru între locația reală a rețelei (de exemplu, în mai multe clădiri), posibilitățile de utilizare a cablului, calea instalării acestuia și chiar tipul acestuia.

Rețeaua locală este un element important al oricărei întreprindere modernă, fără de care este imposibil să se realizeze productivitatea maximă a muncii. Cu toate acestea, pentru a utiliza întregul potențial al rețelei, este necesar să o configurați corect, ținând cont și de faptul că locația computerelor conectate va afecta performanța rețelei LAN.

Conceptul de topologie

Topologia rețelelor locale de calculatoare este locația stațiilor de lucru și a nodurilor unul față de celălalt și opțiunile pentru conectarea acestora. De fapt, aceasta este o arhitectură LAN. Amplasarea calculatoarelor determină specificatii tehnice rețea, iar alegerea oricărui tip de topologie va afecta:

• Tipuri și caracteristici ale echipamentelor de rețea.
• Fiabilitatea și scalabilitatea LAN.
• Metoda de gestionare a rețelei locale.

Există multe astfel de opțiuni pentru localizarea nodurilor de lucru și metode de conectare a acestora, iar numărul lor crește direct proporțional cu creșterea numărului de computere conectate. Topologii de bază rețele locale- acestea sunt „stea”, „anvelopă” și „inel”.

Factori de luat în considerare atunci când alegeți o topologie

Înainte de a vă decide în sfârșit asupra alegerii topologiei, trebuie să luați în considerare mai multe caracteristici care afectează performanța rețelei. Pe baza acestora, puteți selecta cea mai potrivită topologie, analizând avantajele și dezavantajele fiecăreia dintre ele și corelând aceste date cu condițiile disponibile pentru instalare.

• Funcționalitatea și funcționalitatea fiecărei stații de lucru conectate la LAN. Unele tipuri de topologii de rețele locale depind în totalitate de acest lucru.
• Capacitatea de funcționare a echipamentelor (routere, adaptoare etc.). O defecțiune a echipamentelor de rețea poate întrerupe complet funcționarea rețelei LAN sau poate opri schimbul de informații cu un singur computer.
• Fiabilitatea cablului utilizat. Deteriorarea acestuia perturbă transmiterea și recepția datelor în întreaga LAN sau pe un segment al acesteia.
• Limitarea lungimii cablului. Acest factor este, de asemenea, important atunci când alegeți o topologie. Dacă nu există mult cablu disponibil, puteți alege un aranjament care va necesita mai puțin.

Despre topologia stea

Acest tip de aranjament de stație de lucru are un centru dedicat - un server, la care sunt conectate toate celelalte computere. Procesele de schimb de date au loc prin intermediul serverului. Prin urmare, echipamentul său trebuie să fie mai complex.

Avantaje:

• Topologia rețelelor locale „stea” se compară favorabil cu altele în absența completă a conflictelor în LAN - acest lucru se realizează prin management centralizat.
• Defectarea unuia dintre noduri sau deteriorarea cablului nu va avea niciun efect asupra rețelei în ansamblu.
• Având doar doi abonați, principal și periferic, vă permite să simplificați echipamente de retea.
• Un grup de puncte de conectare pe o rază mică simplifică procesul de control al rețelei și, de asemenea, îmbunătățește securitatea acesteia prin limitarea accesului persoanelor neautorizate.

Defecte:

• O astfel de rețea locală devine complet inoperabilă în cazul unei defecțiuni a serverului central.
• Costul unei stele este mai mare decât alte topologii, deoarece este nevoie de mult mai mult cablu.

Topologie magistrală: simplă și ieftină

În această metodă de conectare, toate stațiile de lucru sunt conectate la o singură linie - un cablu coaxial, iar datele de la un abonat sunt trimise celorlalți în modul de schimb semi-duplex. Topologiile rețelelor locale de acest tip necesită prezența unui terminator special la fiecare capăt al magistralei, fără de care semnalul este distorsionat.

Avantaje:

• Toate computerele sunt egale.
• Abilitatea de a scala cu ușurință rețeaua chiar și în timp ce aceasta rulează.
• Eșecul unui nod nu le afectează pe celelalte.
• Consumul de cablu este semnificativ redus.

Defecte:

• Fiabilitate insuficientă a rețelei din cauza problemelor cu conectorii cablurilor.
• Performanță scăzută datorită împărțirii canalului între toți abonații.
• Dificultate în gestionarea și detectarea defecțiunilor din cauza adaptoarelor conectate în paralel.
• Lungimea liniei de comunicație este limitată, prin urmare aceste tipuri de topologii de rețea locală sunt utilizate numai pentru cantitate mica calculatoare.

Caracteristicile topologiei inelare

Acest tip de comunicare presupune conectarea unui nod de lucru cu alte două, datele sunt primite de la unul dintre ele, iar datele sunt transmise celui de-al doilea. Caracteristica principală a acestei topologii este că fiecare terminal acționează ca un repetor, eliminând posibilitatea atenuării semnalului pe LAN.

Avantaje:

• Creați și configurați rapid această topologie de rețea locală.
• Scalare ușoară, care, totuși, necesită închiderea rețelei în timp ce instalați un nou nod.
• Un număr mare de posibili abonați.
• Rezistență la supraîncărcări și absența conflictelor de rețea.
• Capacitatea de a crește rețeaua la dimensiuni enorme prin transmiterea semnalului între computere.

Defecte:

• Nefiabilitatea rețelei în ansamblu.
• Lipsa rezistenței la deteriorarea cablului, astfel încât de obicei este prevăzută o linie de rezervă paralelă.
• Consum mare de cablu.

Tipuri de rețele locale

Alegerea topologiei rețelei locale ar trebui făcută și în funcție de tipul de LAN disponibil. Rețeaua poate fi reprezentată prin două modele: peer-to-peer și ierarhic. Nu sunt foarte diferite din punct de vedere funcțional, ceea ce vă permite să treceți de la unul la altul dacă este necesar. Cu toate acestea, există încă câteva diferențe între ele.

În ceea ce privește modelul peer-to-peer, utilizarea acestuia este recomandată în situațiile în care există posibilitatea de organizare retea mare lipsește, dar este încă necesară crearea unui fel de sistem de comunicare. Se recomandă să-l creați numai pentru un număr mic de computere. Contact cu management centralizat Utilizat de obicei în diverse întreprinderi pentru a monitoriza stațiile de lucru.

Rețea peer-to-peer

Acest tip de LAN presupune egalitate de drepturi pentru fiecare stație de lucru, distribuirea datelor între acestea. Accesul la informațiile stocate pe un nod poate fi permis sau refuzat de către utilizatorul acestuia. De regulă, în astfel de cazuri, topologia magistralei rețelelor locale de calculatoare va fi cea mai potrivită.

O rețea peer-to-peer implică disponibilitatea resurselor stației de lucru pentru alți utilizatori. Aceasta înseamnă posibilitatea de a edita un document pe un computer în timp ce lucrați pe altul, de a imprima și de a lansa aplicații de la distanță.

Avantajele unui tip de LAN peer-to-peer:

• Ușurință în implementare, instalare și întreținere.
• Costuri financiare mici. Acest model elimină necesitatea achiziționării unui server scump.

Defecte:

• Performanța rețelei scade proporțional cu creșterea numărului de noduri de lucru conectate.
• Absent sistem unificat securitate.
• Disponibilitatea informațiilor: atunci când închideți computerul, datele de pe acesta vor deveni inaccesibile altora.
• Nu există o bază de informații unică.

Model ierarhic

Cele mai frecvent utilizate topologii de rețea locală se bazează pe acest tip de LAN. Se mai numește și „client-server”. Esența acestui model este că, dacă există un anumit număr de abonați, există unul elementul principal- server. Acest computer de control stochează toate datele și le procesează.

Avantaje:

• Performanță excelentă în rețea.
• Unit sistem de încredere securitate.
• O bază de informații comună tuturor.
• Gestionarea simplificată a întregii rețele și a elementelor acesteia.

Defecte:

• Necesitatea de a avea o unitate specială de personal - un administrator care monitorizează și întreține serverul.
• Costuri financiare mari pentru achiziționarea unui computer principal.

Configurația (topologia) cea mai frecvent utilizată a unei rețele de calculatoare locale în model ierarhic- aceasta este o „stea”.

Alegerea topologiei (dispunerea echipamentelor de rețea și a stațiilor de lucru) este exclusivă punct important la organizarea unei rețele locale. Tipul de comunicare ales ar trebui să ofere cel mai eficient și eficient munca sigura LAN. De asemenea, este important să acordați atenție costurilor și oportunităților financiare extindere în continuare retelelor. Găsiți o soluție rațională - nu este o sarcină ușoară, care se realizează printr-o analiză atentă și o abordare responsabilă. În acest caz, topologiile de rețea locală selectate corect vor oferi performanta maximaîntregul LAN ca întreg.

Termen topologia rețelei înseamnă o modalitate de a conecta computere într-o rețea. Este posibil să auziți și alte nume - structura rețelei sau configurarea rețelei (este acelasi lucru). În plus, conceptul de topologie include multe reguli care determină amplasarea computerelor, metodele de așezare a cablurilor, metodele de amplasare a echipamentelor de conectare și multe altele. Până în prezent, au fost formate și stabilite mai multe topologii de bază. Dintre acestea, putem remarca „ obosi”, “inel" Și " stea”.

Topologie magistrală

Topologie obosi (sau, așa cum este adesea numit autobuz comun sau autostrada ) implică utilizarea unui singur cablu la care sunt conectate toate stațiile de lucru. Cablu comun folosit de toate staţiile pe rând. Toate mesajele trimise de stațiile de lucru individuale sunt primite și ascultate de toate celelalte computere conectate la rețea. Din acest flux, fiecare stație de lucru selectează mesajele adresate numai acesteia.

Avantajele topologiei magistrală:

• ușurință de configurare;
• ușurință relativă de instalare și cost redus dacă toate stațiile de lucru sunt situate în apropiere;
• Eșecul uneia sau mai multor stații de lucru nu afectează în niciun fel funcționarea întregii rețele.

Dezavantajele topologiei magistralei:

• probleme cu autobuzul oriunde (ruperea cablului, defecțiune conector de rețea) conduc la inoperabilitatea rețelei;
• dificultate în depanare;
• performanță scăzută – la un moment dat, un singur computer poate transmite date în rețea pe măsură ce crește numărul de stații de lucru, performanța rețelei scade;
• scalabilitate slabă - pentru a adăuga noi stații de lucru este necesară înlocuirea secțiunilor magistralei existente.

Conform topologiei „autobuz” au fost construite rețelele locale cablu coaxial. În acest caz, secțiunile de cablu coaxial conectate prin conectori T au acționat ca o magistrală. Autobuzul trecea prin toate camerele și se apropia de fiecare computer. Pinul lateral al conectorului T a fost introdus în conectorul de pe placa de rețea. Cam așa arăta: Acum, astfel de rețele sunt depășite fără speranță și au fost înlocuite peste tot cu o „stea” pe pereche răsucită, dar echipamentul este potrivit pentru cablu coaxial mai poate fi văzut la unele întreprinderi.

Topologie inel

Inel este o topologie de rețea locală în care stațiile de lucru sunt conectate în serie între ele, formând un inel închis. Datele sunt transferate de la o stație de lucru la alta într-o direcție (într-un cerc). Fiecare PC funcționează ca un repetor, transmite mesaje către următorul computer, de exemplu. datele sunt transferate de la un computer la altul ca într-o cursă de ștafetă. Dacă un computer primește date destinate unui alt computer, le transmite mai departe de-a lungul inelului, în caz contrar, nu sunt transmise mai departe.

Avantajele topologiei inelare:

• ușurință de instalare;
• absența aproape completă a echipamentelor suplimentare;
• Posibilitatea de funcționare stabilă fără o scădere semnificativă a vitezei de transfer de date în condiții de încărcare mare a rețelei.

Cu toate acestea, „inelul” are și dezavantaje semnificative:

• fiecare stație de lucru trebuie să participe activ la transferul de informații; dacă cel puțin unul dintre ele se defectează sau se rupe cablul, funcționarea întregii rețele se oprește;
• conectarea unei noi stații de lucru necesită o oprire pe termen scurt a rețelei, deoarece inelul trebuie să fie deschis în timpul instalării unui PC nou;
• complexitatea configurarii si setarii;
• Dificultate la depanare.

Topologia de rețea în inel este folosită destul de rar. Și-a găsit aplicația principală în rețele de fibră optică Token Ring standard.

Topologie în stea

Stea este o topologie de rețea locală în care fiecare stație de lucru este conectată la un dispozitiv central (switch sau router). Dispozitivul central controlează mișcarea pachetelor în rețea. Fiecare computer prin placa de retea se conectează la comutator cu un cablu separat. Dacă este necesar, puteți combina mai multe rețele împreună cu o topologie în stea - ca rezultat veți obține o configurație de rețea cu asemănător unui copac topologie. Topologia arborelui este comună în companii mari. Nu o vom lua în considerare în detaliu în acest articol.

Topologia „stea” astăzi a devenit principala în construcția rețelelor locale. Acest lucru s-a întâmplat datorită numeroaselor sale avantaje:

• defectarea unei stații de lucru sau deteriorarea cablului acesteia nu afectează funcționarea întregii rețele;
• scalabilitate excelentă: pentru a conecta o nouă stație de lucru, trebuie doar să așezați un cablu separat de comutator;
• depanare ușoară și întreruperi ale rețelei;
• performanta ridicata;
• ușurință de configurare și administrare;
• Echipamente suplimentare pot fi integrate cu ușurință în rețea.

Cu toate acestea, ca orice topologie, „steaua” nu este lipsită de dezavantaje:

• defectarea comutatorului central va duce la inoperabilitatea întregii rețele;
• costuri suplimentare pentru echipamentele de rețea - un dispozitiv la care vor fi conectate toate computerele din rețea (switch);
• numărul de stații de lucru este limitat de numărul de porturi din comutatorul central.

Stea – cea mai comună topologie pentru cablu și rețele fără fir. Un exemplu de topologie în stea este o rețea cu un cablu torsadat și un comutator ca dispozitiv central. Acestea sunt rețelele întâlnite în majoritatea organizațiilor.