Типы топологии магистральной сети
Для соединения узлов магистральной сети можно использовать топологию типа «звезда» или «кольцо», а также частично связную или полно связную сеть.
Звездообразная топология требует создания мощного центрального коммуникационного узла и обеспечивает эффективное использование каналов только в случае преобладания центростремительного трафика в сети. Сеть с такой топология обладает наихудшей отказоустойчивостью.
Топология «кольцо» – это последовательное соединение всех узлов (в том числе и центрального) в единую замкнутую цепь. Такая конфигурация предполагает наличие двойных каналов связи между узлами с целью повышения надежности в случае отказа одной из линий. Это позволяет также не применять меры автоматического резервирования магистральных линий связи. Недостатком в этом случае является то, что по мере роста числа удаленных узлов вероятность одновременного нарушения связи по нескольким линиям возрастает. При топологии типа «кольцо» обрыв нескольких связей приведет к прекращению обслуживания удаленных узлов, расположенных между этими обрывами.
Дополнительное предупреждение относительно использования топологии «кольцо»: линии связи, соединяющие соседние узлы, должны иметь по крайней мере удвоенную пропускную способность по сравнению с нормальной загрузкой. Это необходимо для того, чтобы сеть нормально справлялась с возможными экстремальными ситуациями. Рассмотрим, что происходит при топологии «кольцо», когда прерывается связь по одному из каналов. Трафик отказавшей линии будет перенаправлен по альтернативному пути. Но, если резервный канал не обладает достаточной нагрузкой, это может привести к блокированию трафика по всему кольцу.
Полносвязная сеть имеет наивысшую отказоустойчивость, но такая топология слишком дорога и поэтому реализуется редко. В полносвязной сети каждый узел имеет связи со всеми остальными узлами, предоставляя маршрутизатору множество альтернативных путей на случай отказов каналов связи. Чаще реализуются частично связные сети – гибрид кольцевой и полносвязной топологии. Этот вариант является вполне приемлемым с точки зрения количества альтернативных путей, реализованных между узлами.
Структура магистральной сети
Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями:
лекции / Топологии сетей ПД
К наиболее важным требованиям, предъявляемым к СПД, функционирующим в СУ рассредоточенными объектами (СУРО), относятся:
· обеспечение работы СУ в реальном масштабе времени;
· осуществление информационного обмена с высокой верностью;
Выполнение этих требований существенно зависит от параметров и характеристик СПД, входящих в состав СУРО.
Основные показатели и параметры любой сети можно разделить на две группы:
· морфологические (структурные характеристики); [Морфология — наука о форме и строении организма]
· функциональные (параметры качества обслуживания и показатели эффективности ПД).
Под структурой СПД, входящей в состав СУРО, понимается совокупность оконечного оборудования, являющегося неотъемлемой частью пунктов управления (ПУ) и контролируемых пунктов (КП), узлов коммутации, концентраторов, мостов, шлюзов и т.д. и соединяющих их линий и каналов связи.
В дальнейшем оконечное оборудование, входящее в состав ПУ и КП, о также различные терминалы мы будем называть терминалами, рабочими станциями или узлами.
Совершенно очевидно, что структура сетей ПД определяется структурой СУРО, в состав которых они входят, и является многоточечной.
Многоточечная структура — структура, в которой два или более КП соединяются КС с ПУ.
При рассмотрении структур сетей ПД, в виде совокупности терминалов и соединяющих их КС, пользуются термином топология. В данном случае топология сети — геометрическая форма (или физическая связность) сети. Топология сети определяется способом соединения ее узлов каналами (кабелями) связи и характеризует физическое расположение ЭВМ, кабелей и др. компонентов сети.
Кроме термина «топология» для описания физической компоновки употребляются термины:
При проектировании сетей используется и понятие «архитектура», которая определяется сводом форматов, последовательностей действий, интерфейсов, протоколов, логических структур, в совокупности обеспечивающих взаимодействие между аппаратными и программными средствами сети.
· состав необходимого сетевого оборудования;
· возможность расширения сети (наращиваемость);
· характеристики и параметры сетевого оборудования:
Задержка сети — это время передачи сообщений между абонентами, т.е. время между передачей сообщения абонентом-источником и его приемом абонентом-получателем (адресатом).
Пропускная способность — это максимальное число битов абонентских сообщений, которые могут передаваться через сеть в единицу времени.
Рассмотрим основные и наиболее часто используемые топологии сетей ПД, функционирующих в СУРО. Естественно, что эти топологии носят общий характер и широко используются в ЛВС.
На практике используются следующие базовые топологии:
5. ячеистая (смешанная или многосвязная),
Все остальные топологии получаются комбинацией базовых.
Примечание. При рассмотрении ЛВС выделяют три базовые топологии:
на основании которых и строят все ЛВС.
Цепочечная структура СУРО — многоточечная структура, в которой КП соединены общим каналом с ПУ.
(Рассказать где используется такая структура — нефте-газопроводы)
Цепочечной структурой СУРО непосредственно связана с шинной топологией для рис.1а, или с последовательно соединенными через некоторое устройство шинами (рис. 1б).
Шинная топология (магистральная), — топология при которой станции подключаются к шинному магистральному каналу (линейная шина (linear bus)).
Данная топология относится к наиболее простым и широко распространенным топологиям ЛВС.
В сетях с шинной топологией все терминалы подключаются к одному кабелю с помощью приемопередатчиков. Такой кабель часто называют магистралью).
Канал оканчивается с двух сторон пассивными терминаторами, предназначенными для поглощения падающей электромагнитной волны. Терминаторы представляют собой обычные резисторы, включенные между токонесущей жилой и экраном кабеля. Сопротивление терминаторов равно волновому сопротивлению кабеля. Все концы кабеля должны быть к чему-нибудь подключены (например, к компьютеру, к баррел-коннектору для увеличения длины кабеля). К любому свободному концу кабеля должен быть подключен терминатор.
В большинстве реализаций физическая среда передачи шинной сети может состоять из одной или нескольких секций кабеля, связанных специальными соединителями. В результате образуется так называемый сегмент кабеля.
Шинные сети имеют довольно ограниченные возможности по наращиванию в силу затухания сигналов в КС. Каждая врезка и каждый соединитель несколько изменяют характеристики физической среды передачи. Поэтому для каждой реализации имеются, как правило, ограничения на общую длину кабеля связи и его сегментов, на расстояние между соседними точками подключения узлов (т. е. мин. и макс. длину сегментов) и на количество подключений к кабелю.
В то же время подключение новых узлов осуществляется весьма просто с помощью пассивных врезок. Легко осуществляется и трассировка кабелей шины. В большинстве реализаций несколько оконечных систем могут подключаться к шине через общий приемопередатчик.
При реализация физической шины желательно пассивное подключение станции к шине таким образом, что отказ какой-либо станции не влиял на работу шинной сети.
Узлы подключаются непосредственно к соединителям кабельных секций либо с помощью специальной врезки, которая просто прокалывает коаксиальный кабель до контакта с центральным проводником.
При такой топологии сообщения, посылаемые каждой станцией, передаются в широковещательном режиме всем сетевым станциям.
Кроме того, станция может «прослушивать» и принимать все сообщения, которые поступают в ее интерфейс с шиной, однако она не может изъять И-ю из шины или осуществить какую-либо перезапись И-и, передаваемой по шине.
Каждый узел имеет уникальный идентификатор и принимает сообщение, если в нем адрес узла-получателя либо совпадает с его собственным идентификатором, либо является идентификатором широковещательного или группового сообщения.
Поскольку один общий КС (шина) используется всеми абонентами сети, такие сети называются также моноканальными. В моноканальных сетях обычно осуществляется временное уплотнение канала. Частотное уплотнение в ЛС в настоящее время используется очень редко.