Топологія комп'ютерних мереж і модель взаємодії відкритих систем

Топологія комп'ютерних мереж і модель взаємодії відкритих систем

Головна | Про нас | Зворотній зв'язок

Як тільки комп'ютерів стає більше двох, з'являється проблема вибору конфігурації фізичних полів або топології. Під топологією мережі розуміється конфігурація графа, вершинам якого є відповідають вузли мережі (комп'ютери), а дугам комунікаційне обладнання. Від вибору топології істотно залежать багато характеристик мережі. Наприклад, наявність декількох шляхів зв'язку між двома комп'ютерами підвищує надійність мережі. У той же час економічні міркування приводять до вибору топології, для яких характерна мінімальна сумарна довжина ліній зв'язку.

У загальному випадку розрізняють повнозв'язні і неполносвязние топології.

Повнозв'язна топологія (мал.1а) відповідає мережі, в якій кожен комп'ютер безпосередньо пов'язаний з усіма іншими. Цей варіант найбільш громіздкий і неефективний, так як в даному випадку кожен комп'ютер повинен мати велику кількість портів за кількістю робочих станцій мережі, для кожної пари повинна бути виділена лінія зв'язку. Повнозв'язні технології в великих мережах не використовуються так як для зв'язку N вузлів потрібно N (N-1) / 2 фізичних дуплексних ліній зв'язку, тобто має місце квадратична залежність.

Всі інші варіанти засновані на неполносвязних топологиях, коли для обміну даними між двома комп'ютерами може знадобитися проміжна передача даних через інші вузли мережі.

Mesh-мережі виходить з повно-шляхом видалення деяких можливих зв'язків (рис.1б). Ця топологія допускає з'єднання великої кількості комп'ютерів і характерна для великих мереж.

Топологія зірка (ріс.1г) утворюється в разі, коли кожен комп'ютер підключається окремим кабелем до загального центрального пристрою, що зветься концентратором. У функції концентратора входить напрямок переданої комп'ютером інформації одному або всім іншим комп'ютерам мережі. Як концентратора може виступати як комп'ютер, так і спеціальний пристрій, таке як багатоходової повторювач, комутатор або маршрутизатор. До недоліків цієї топології відноситься висока вартість мережевого устаткування. Крім того, можливості по нарощуванню кількості вузлів в мережі обмежуються кількістю портів концентратора.

Часто в мережі використовується кілька концентраторів, ієрархічно з'єднаних між собою зв'язками типу зірка (ріс.1д). Одержану в результаті структуру називають деревом. В даний час дерево - найбільш поширена структура локальних і глобальних мереж.

Топологія загальна шина. Це особливий окремий випадок топології зірка (рис.1). Як центральний елемент виступає пасивний кабель, до якого за схемою «монтажного АБО» підключається декілька комп'ютерів. Передана інформація поширюється по кабелю і доступна одночасно всім комп'ютерам, що входять в мережу. Основною перевагою такої схеми є її дешевизна і простота нарощування - тобто приєднання нових вузлів до мережі.

Рис.1. Типові топології мереж.

Серйозний недолік загальний шини її низька надійність: будь-який дефект кабелю або будь-якого з численних роз'ємів повністю паралізують всю мережу. Інший недолік загальної шини - її низька продуктивність, так як при такому способі підключення в кожен момент часу тільки один комп'ютер може передавати дані по мережі, тому пропускна здатність каналу зв'язку завжди ділиться між усіма вузлами мережі.

Що стосується великих мереж, то для них характерна наявність довільних зв'язків між комп'ютерами (рис.2). У таких мережах можна виділити окремі, довільно пов'язані фрагменти (підмережі), що мають типову топологію. Тому їх називають мережами зі змішаною топологією.

Рис.2. Змішана топологія.

Схожі статті