Эскорт-услуги в Москве от Queens Palace


GOUSPO студенческий портал!

форум, учебники, лекции, и многое другое

Мар

31

Базовые сетевые топологии

Автор: admin

Базовые сетевые топологии

Проиллюстрируем (на примере локальных сетей) основные принципы комплексирования сетевого оборудования (или топо­логии сетей). При создании сети в зависимости от задач, кото­рые она должна будет выполнять, может быть реализована одна из трех базовых топологий: «звезда», «кольцо» и «общая шина».

1. Топология «звезда»

Концепция топологии сети в виде звезды заимствована из об­ласти больших ЭВМ, в которой головная (хост-) машина полу­чает и обрабатывает все данные с периферийных устройств (тер­миналов или рабочих станций пользователя), являясь единствен­ным активным узлом обработки данных.

Информация между любыми двумя пользователями в этом случае проходит через центральный узел вычислительной сети. Пропускная способность сети определяется вычислительной мощностью узла и гарантируется для каждой рабочей станции. Коллизий (столкновений) данных не возникает.

Кабельное соединение устанавливается просто, так как каж­дая рабочая станция связана с узлом. Затраты на прокладку ка­белей высоки, особенно если центральный узел географически расположен не в центре сети. При расширении вычислительных сетей не могут быть использованы ранее выполненные кабель­ные связи: к новому рабочему месту необходимо прокладывать отдельный кабель из центра сети.

Топология в виде звезды является наиболее быстродействую­щей из всех топологий вычислительных сетей, поскольку пере­дача данных между рабочими станциями проходит через цен­тральный узел (при его хорошей производительности) по отдель­ным линиям, используемым только этими рабочими станциями. Кроме того, частота запросов передачи информации от одной станции к другой невысока по сравнению с наблюдаемой при других топологиях.

Производительность вычислительной сети в первую очередь зависит от мощности центрального файлового сервера. В случае выхода из строя центрального узла нарушается работа всей сети. Центральный узел управления — файловый сервер — должен поддерживать механизм защиты против несанкционированного доступа к информации.

2. Топология «кольцо»

При кольцевой топологии сети рабочие станции связаны с другой по кругу, т. е. рабочая станция 1 с рабочей станцией рабочая станция 3 с рабочей станцией 4 и т. д. Последняя рабочая станция связана с первой. Коммуникационная связь замыка­ется в кольцо, данные передаются от одного компьютера к дру­гому как бы по эстафете. Если компьютер получит данные, предназначенные для другого компьютера, он передает их сле­дующему по кольцу. Если данные предназначены для получив­шего их компьютера, они дальше не передаются.

Прокладка кабелей от одной рабочей станции до другой мо­жет быть довольно сложной и дорогостоящей, особенно если географически рабочие станции расположены далеко от «коль­ца» (например, в линию).

Пересылка сообщений является очень эффективной, так как большинство сообщений можно отправлять по кабельной систе­ме одно за другим. Очень просто можно выполнить циркуляр­ный (кольцевой) запрос на все станции. Продолжительность пе­редачи информации увеличивается пропорционально количеству рабочих станций, входящих в вычислительную сеть.

Основная проблема кольцевой топологии заключается в том, что каждая рабочая станция должна участвовать в пересылке ин­формации и в случае выхода из строя хотя бы одной из них ра­бота в сети прекращается.

Неисправности в кабельных соединениях легко локализуют­ся. Подключение новой рабочей станции требует краткосрочно­го выключения сети, так как во время установки кольцо должно быть разомкнуто. Ограничения на протяженность вычислитель­ной сети не существует, так как оно, в конечном счете, опреде­ляется исключительно расстоянием между двумя рабочими стан­циями.

3. Топология «общая шина»

Топология «общая шина» предполагает использование одного кабеля, к которому подключаются все компьютеры сети. В данном случае кабель используется совместно всеми станциями по очереди. Принимаются специальные меры для того, чтобы при работе с общим кабелем компьютеры не мешали друг другу передавать и принимать данные.

Надежность здесь выше, так как выход из строя отдельных  компьютеров не нарушает работоспособность сети в целом. Поиск неисправностей в кабеле затруднен. Кроме того, так как используется только один кабель, в случае повреждения нарушает­ся работа всей сети.

Рабочие станции в любое время, без прерывания работы всей вычислительной сети, могут быть подключены к ней или отключены. Функционирование вычислительной сети не зависит от состояния отдельной рабочей станции.

Рабочие станции присоединяются к шине посредством уст­ройств ТАР (от англ. Terminal Access Point — точка подключения терминала). ТАР представляет собой специальный тип подсое­динения к коаксиальному кабелю. Зонд игольчатой формы вне­дряется через наружную оболочку внешнего проводника в слой диэлектрика и присоединяется к внутреннему проводнику.

4. Комбинированные топологические решения

Наряду с отмеченными базовыми, на практике применяется ряд комбинированных топологий. К таковым относится, напри­мер,логическая кольцевая сеть, которая физически монтируется как соединение звездных топологий. Отдельные «звезды» включаются с помощью специальных коммутаторов (англ. Hub — концентратор), которые по русски также иногда называют «хаб». Управление отдельной рабочей станцией в ло­гической кольцевой сети происходит так же, как и в обычной кольцевой сети. Каждой рабочей станции присваивается соот­ветствующий ей адрес, по которому передается управление (от старшего к младшему и от самого младшего к самому старшему). Разрыв соединения происходит только для нижерасположенного (ближайшего) узла вычислительной сети, так что лишь в редких случаях может нарушаться работа всей сети.

Другим комбинированным решением является древовидная структура, которая строится в виде комбинаций вы­шеперечисленных топологий вычислительных сетей. Основание дерева вычислительной сети располагается в точке (корень), в которой собираются коммуникационные линии (ветви дерева).

Вычислительные сети с древовидной структурой применяют­ся там, где невозможно непосредственное применение базовых сетевых структур в чистом виде. Для подключения большого числа рабочих станций применяют сетевые усилители и/или коммутаторы (активные или пассивные концентраторы).

5. Организация межсетевого взаимодействия.

В глобальных сетях связь между ЛВС осуществляется по­средством так называемых мостов.

Мосты представляют собой программно-аппаратные ком­плексы, которые соединяют ЛВС между собой, а также ЛВС и удаленные рабочие станции (PC), позволяя им взаимодейство­вать друг с другом для расширения возможностей сбора и обме­на информацией.

Мост обычно определяется как соединение между двумя се­тями, которые используют одинаковый протокол взаимодейст­вия, одинаковый тип среды передачи и одинаковую структуру адресации.

Известна следующая типизация мостов:

•  внутренний/внешний;

•  выделенный/совмещенный;

•  локальный/удаленный.

Внутренний — мост располагается на файловом сервере. Внешний — на рабочей станции. Внешние мосты и их ПО ус­танавливаются в рабочей станции, которая не загружена функ­циями файлового сервера. Поэтому внешний мост может пере­давать данные более эффективно, чем внутренний.

Выделенный мост — это ПК, который используется только как мост и не может функционировать как рабочая станция.

Совмещенный — может функционировать и как мост, и как рабочая станция одновременно. Преимущество: ограничиваются издержки на покупку дополнительного компьютера. Недостаток: ограничение возможностей рабочей станции, совмещенной с мостом. (Если программа «зависает» и вызывает остановку ПК, функционирующего как мост, программа моста также останав­ливает операции, что прерывает разделение данных между сетя­ми, а также прерывает сеансы работы машин, которые связаны через мост с файловым сервером.)

Локальный мост передает данные между сетями, которые расположены в пределах ограничений кабеля по расстоянию. Локальные мосты применяются в следующих случаях:

• разделение больших сетей на подсети с целью увеличения быстродействия и уменьшения стоимости линий связи (рис.1). Например, в одной организации различные от­делы используют одну и ту же сеть. Поскольку большие сети медленнее малых, есть возможность выделить в не­большие подсети компактно расположенные отделы. Ис­пользуя локальный мост, отделы могут продолжать исполь­зовать данные таким образом, как если бы они работали в одной сети, приобретая при этом быстродействие и гиб­кость, присущие малой сети;

Рис. 1

•  расширение  физических  возможностей  сети   (рис.   2). Если сеть имеет максимально допустимое число узлов, поддерживаемое аппаратной схемой адресации, и есть не­обходимость в добавлении еще нескольких узлов, то для расширения такой сети используется мост. При этом воз­можно включение в сеть дополнительного файл-сервера;

Рис. 2

•  объединение сетей в интерсеть. Чтобы пользователи каждой сети могли получить доступ к информации других сетей, необходимо связать эти сети, образуя интерсеть.

Удаленные мосты применяются, когда расстояние не позво­ляет соединять сети посредством кабеля, если ограничение по длине кабеля для локального моста будет превышено. Удаленный мост использует промежуточную среду передачи (телефон­ные линии) для соединения с удаленной сетью или удаленными PC. При связи сети с удаленной сетью необходимо установить мост на каждом конце соединения, а при связи сети с удален­ным PC требуется только сетевой мост.

Ваш отзыв


9 − шесть =