1.1.1. Классификация по топологии
Сети классифицируют по используемой топологии. Различают физическую и логическую топологии. Физическая топология означает форму сети, то есть путь прокладки кабеля, логическая – путь, по которому сигналы проходят из одной точки сети в другую. Различают следующие виды топологий:
Шина представляет собой одну линию связи, к которой подключаются все узлы, и информация от каждого узла передается всем остальным. Шина предполагает идентичность всего оборудования и равноправие всех абонентов (рис. 2.1), что позволяет всем узлам начинать передачу одновременно, и поэтому зачастую возникают так называемые коллизии. В шине реализуется полудуплексный режим передачи, отсутствует центр управления, что повышает ее надежность, добавление новых узлов также достаточно простое. На концах шины устанавливаются терминаторы (конечное устройство). Сигнал в шине просто передается, а не регенерируется, поэтому возможно его затухание. Если произойдет разрыв кабеля, то сеть разрывается, причем оба участка сети перестают функционировать.
Кольцо представляет собой замкнутую шину (рис.2.2). Сигнал в кольце может проходить по кругу, поэтому терминаторы отсутствуют. Кольцевая топология называется активной, поскольку каждый узел, прежде чем передать сигнал, регенерирует его. Чаще всего кольцевая топология реализуется в сетях Token Ring.
При работе кольца право на передачу (или захват сети) последовательно переходит к каждому компьютеру сети, поэтому, в отличие от шины, конфликты здесь практически отсутствуют. Это позволяет организовывать устойчивую передачу по кольцу больших массивов информации. Недостатками кольца являются следующие: если происходит разрыв кольца, то сеть выходит из строя; для добавления узла в сеть необходим разрыв сети, что также приводит к ее неработоспособности.
Звезда – одна из наиболее распространенных топологий. Она имеет явно выделенный центр (рис.2.3). Оборудование такой сети является наиболее сложным по сравнению с другими топологиями, конфликтов здесь практически нет, поскольку все управление централизовано. Центральное устройство может быть активным или пассивным. Пассивное только передает сигнал и не потребляет электрическую энергию, а активное – перед передачей сигнала его усиливает. В звезде, как и в шине, сообщение получают все компьютеры (принимает только тот, которому оно предназначено). У данной топологии имеются два преимущества: она более устойчива к сбоям; конфи
гурация такой сети легко изменяемая. Основной недостаток такой сети заключается в ее дороговизне.
Рис.2.2. Топология кольцо Рис.2.3. Топология звезда
Существуют еще другие топологии, но все они, как правило, являются комбинациями вышеперечисленных. Помимо физической и логической топологий, выделяют еще топологию управления обменом (принцип и последовательность передачи права на захват сети между отдельными узлами) и информационную топологию (направление потоков информации, передаваемой по сети).
Сравнительная характеристика основных топологий сети типа «клиент – сервер» в виде таблицы.
Таблица 2.1 — Сравнительная характеристика основных топологий сети.
2. Заполнить табл. 8.2 и 8.3.
| Характеристики | Цифровой стандарт GSM | Аналоговый стандарт NMT-450 |
| Диапазон частот, МГц | 890 — 915 МГц | 453-468 |
| Радиус ячейки, км | До 35 | До 100 |
| Ширина полосы частот канала, кГц | 200 | 25 |
| Разнос частот каналов, мГц | 45-95 | 180 |
| Аппарат | Преимущества | Недостатки |
| Термографический | Невысокая цена, хорошие характеристики | Применяется специальная бумага, которая со временем желтеет |
| Электрографический и струйный | Позволяют использовать обычную бумагу | Высокая стоимость |
| Лазерный | Разрешение до 16 точек на 1 мм. Оборудуются модемами со скоростью передачи информации до 14400 бит/с | Самые дорогостоящие |
| Фотографический | Лучше других передают полутона. Высокая разрешающая способность. | Использует дорогую фотографическую бумагу. |
| Электрохимический | Простота конструкции | Специальная бумага |
| Электромеханический | Обычная бумага. Простота конструкции | Не воспроизводят полутонов |
Зарисовать структурную схему модема.
Рисунок 3 – Структурная схема модема.
Заполнить таблицу 8.4.
Вопрос 46 Классификация сетей. Топология сетей.
1.2 По способу организации сети подразделяются на реальные и искусственные:
Искусственные сети (псевдосети) позволяют связывать компьютеры вместе через последовательные или параллельные порты и не нуждаются в дополнительных устройствах. Иногда связь в такой сети называют связью по нуль-модему (не используется модем). Само соединение называют нуль-модемным. Искусственные сети используются, когда необходимо перекачать информацию с одного компьютера на другой. MS-DOS и WINDOWS снабжены специальными программами для реализации нуль-модемного соединения.
Реальные сети позволяют связывать компьютеры с помощью специальных устройств коммутации и физической среда передачи данных.
1.3 Классификация по территориальной направленности
По территориальной распространенности сети могут быть локальными, глобальными, региональными и городскими.
Локальные — это сети, перекрывающие территорию не более 10 м2
Региональные — расположенные на территории города или области
Глобальные на территории государства или группы государств, например, всемирная сеть Internet.
Городские — расположение в пределах населенного пункта.
Так же, в последнее время специалисты выделяют такой вид сети, как банковская.
1.4 Классификация сетей по принадлежности
По принадлежности различают ведомственные и государственные сети:Ведомственные принадлежат одной организации и располагаются на ее территории.
Государственные сети — сети, используемые в государственных структурах.
По скорости передачи информации компьютерные сети делятся на низко-, средне- и высокоскоростные.
низкоскоростные (до 10 Мбит/с),
среднескоростные (до 100 Мбит/с),
высокоскоростные (свыше 100 Мбит/с);
сверхскоростные (свыше 1000 Мбит/с)
Для определения скорости передачи данных в сети широко используется бод (от англ. “baud”):
Baud (бод) — единица скорости передачи сигнала, измеряемая числом дискретных переходов или событий в секунду. Если каждое событие представляет собой один бит, бод эквивалентен бит/сек (в реальных коммуникациях это зачастую не выполняется).
1.5 Классификация соединения ПК в сеть (топология)
Способ соединения компьютеров в сеть называется её топологией. Наиболее распространенные виды топологий сетей:
Линейная сеть — Содержит только два оконечных узла, любое число промежуточных узлов и имеет только один путь между любыми двумя узлами.
Кольцевая сеть — Сеть, в которой к каждому узлу присоединены две и только две ветви.
Звездообразная сеть — Сеть, в которой имеется только один промежуточный узел.
Общая шина — В этом случае подключение и обмен данными производится через общий канал связи, называемый общей шиной.
Древовидная сеть — Сеть, которая содержит более двух оконечных узлов и по крайней мере два промежуточных узла, и в которой между двумя узлами имеется только один путь.
Ячеистая сеть — Сеть, которая содержит по крайней мере два узла, имеющих два или более пути между ними.
Полносвязная сеть — Сеть, в которой имеется ветвь между любыми двумя узлами.
1.6 Классификация по организации взаимодействия ПК
С точки зрения организации взаимодействия компьютеров, сети делят на одноранговые (Peer-to-Peer Network) и с выделенным сервером (Dedicated Server Network).
Все компьютеры одноранговой сети равноправны. Любой пользователь сети может получить доступ к данным, хранящимся на любом компьютере.
Одноранговые сети могут быть организованы с помощью таких операционных систем, как LANtastic, windows’3.11, Novell Netware Lite. Указанные программы работают как с DOS, так и с windows. Одноранговые сети могут быть организованы также на базе всех современных 32-разрядных операционных систем — windows 9x\ME\2k, windows NT workstation версии, OS/2 и некоторых других.
Достоинства одноранговых сетей:1. Наиболее просты в установке и эксплуатации.2. Операционные системы DOS и windows обладают всеми необходимыми функциями, позволяющими строить одноранговую сеть.
Недостатки:В условиях одноранговых сетей затруднено решение вопросов защиты информации. Поэтому такой способ организации сети используется для сетей с небольшим количеством компьютеров и там, где вопрос защиты данных не является принципиальным.
В иерархической сети при установке сети заранее выделяются один или несколько компьютеров, управляющих обменом данных по сети и распределением ресурсов. Такой компьютер называют сервером.
Любой компьютер, имеющий доступ к услугам сервера называют клиентом сети или рабочей станцией.
Сетевая тополо́гия (от греч. τόπος, — место) — способ описания конфигурации сети, схема расположения и соединения сетевых устройств.
Сетевая топология может быть
- физической — описывает реальное расположение и связи между узлами сети.
- логической — описывает хождение сигнала в рамках физической топологии.
- информационной — описывает направление потоков информации, передаваемых по сети.
- управления обменом — это принцип передачи права на пользование сетью.
Существует множество способов соединения сетевых устройств. Выделяют 3 базовых топологии:
- Шина
- Кольцо
- Звезда
И дополнительные (производные):
- Двойное кольцо
- Ячеистая топология
- Решётка
- Дерево
- Fat Tree
- Полносвязная
Дополнительные способы являются комбинациями базовых. В общем случае такие топологии называются смешанными или гибридными, но некоторые из них имеют собственные названия, например «Дерево».