Одноранговая сеть
Все ПК в сети равноправны. Каждый пользователь предоставляет в сеть какие-то ресурсы (высококачественный принтер, графопостроитель и др.). В такой сети нет единого центра управления взаимодействием рабочих станций и нет единого устройства для хранения данных. Сетевая ОС распределена по всем рабочим станциям. Каждая станция сети может выполнять функции, как клиента, так и сервера. Она может обслуживать запросы от других рабочих станций и направлять свои запросы на обслуживание в сеть.
— возможность использования каждым пользователем ресурсов других ПК;
— удобство и простота работы пользователей в сети;
— низкая стоимость и высокая надежность.
— зависимость эффективности работы сети от количества станций;
— сложность управления сетью;
— сложность обеспечения защиты информации;
— трудности обновления и изменения ПО станций;
— число ПК не превышает в сети 25-30;
— ОС, поддерживающая работу сети, устанавливается на каждом ПК.
Базовые топологии
Топология сети– физическое расположение компьютеров, кабелей и других сетевых компонентов. Она влияет на:
— состав необходимого сетевого оборудования;
— возможность расширения сети (наращиваемость);
— характеристики и параметры сетевого оборудования.
На практике используются следующие базовые топологии:
Все остальные топологии получаются комбинированием базовых.
Шинная топология– топология, при которой станции подключаются к шинному магистральному каналу.
Терминатор– пассивный приемопередатчик, который гасит падающие ЭМ волны.
В большинстве реализации физическая среда передачи шинной сети может состоять из одной или нескольких секций кабеля, связанных специальными соединителями. В результате образуется сегмент кабеля.
Кабель удлиняется двумя способами:
1 – для соединения двух отрезков кабеля можно воспользоваться barrel connector’ом;
2 – с помощью repeater’а.
— минимальная длина локальной сети;
— легко расширяется (наращивается);
— высокая скорость обмена данными между пользователями;
— трудность локализации отказов с точностью до отдельного компонента, подключенного к шине;
— разрыв кабеля или отсоединение одного из концов приводит к прекращению функционирования сети (сеть падает);
— если разделение каналов производится не по частоте, а по времени, то всегда имеется задержка между моментом появления данных для передачи и моментом времени, когда эти данные могут быть переданы.
Звездообразная топология– топология, при которой каждая станция подсоединена одним или двумя выделенными кабелями к единственному центральному узлу, именуемомуконцентратором(HUB). Станция может непосредственно осуществлять доступ только к этому узлу. В сетях с такой топологией через центральный узел проходит весь сетевой траффик.
В настоящее время различают:
— звездообразная сеть с коммутацией— центральный узел отвечает за маршрутизацию и выполняет функции пересылки.
— широковещательная звездообразная сеть– предусматривает использование центрального узла как безбуферного повторителя, который направляет все приходящие сигналы во все исходящие из него линии.
— разрыв кабеля, подключенного к концентратору, нарушит работу только данного сегмента, когда остальные останутся работоспособными;
— простота изменения или расширения сети;
— использование различных портов для подключения кабелей разных типов;
— централизованный контроль работы сети и сетевым трафиком;
— пропускная способность сети ограничивается пропускной способностью концентратора;
— выход из строя центрального узла приводит к отказу всей сети;
— расширяемость сети ограничивается возможностями центрального узла;
— центральный узел является довольно-таки дорогим устройством.
Кольцевая топология– топология, при которой станции связаны звеньями типа «точка-точка» в топологии замкнутой петли. Каждая станция подключается к кольцу с помощью активному интерфейса –повторитель сигналов.
Повторители обычно состоят из двух частей:
— основная часть с электропитанием от узла;
— интерфейсная часть с электропитанием от автономного источника.
— все компьютеры имеют равный доступ;
— количество пользователей не существенно влияет на производительность.
— выход из строя компьютера может привести к отказу всей сети;
— трудно локализовать неисправности;
— подключение нового пользователя или изменение конфигурации сети требует остановки работы всей сети.
Сравнительная характеристика топологий
Плюсы и минусы топологии звезда
Топология или же компоновка – это пространственное расположение компьютерных сетей относительно друг друга, а также метод соединения их элементов. Этот термин может отождествляться с локальной сетью, в которой легко обнаружить структуру связей. Компоновка таких связей в частых случаях скрыта от пользователей. Сетевая топология устанавливает условия к оборудованию, вид применяемого кабеля и определяет вероятные методы управления обменом.
Виды сетевых топологий
Топология сети указывает и характер связей между компьютерами, а не только их физическое расположение. В общем, это очень многозначный термин. Существуют физическая и логическая топологии. В наше время сложились и установились несколько важных физических топологий:
Что представляет собой топология “звезда”
“Звезда” – самая универсальная распространённая топология для проводных (кабели) и беспроводных связей. Она представлена явно приметным центром, к которому присоединены все остальные рабочие объекты. Процесс передачи информации происходит только через главный компьютер, вследствие чего он получает огромную нагрузку, и это не даёт ему возможности выполнять другие функции. Разумеется, сетевое устройство гораздо сложнее у центрального абонента, чем у более отдалённых (периферийных). Центральный абонент руководит важной функцией – управление обменом. В этой топологии не могут происходить никакие рабочие конфликты, так как централизованное управление этого не предусматривает.
Конструкция звездообразной топологии схожа по форме со звездой, отсюда и получила своё название. Она напоминает ещё велосипедное колесо с разводящимися от центра спицами.
Принцип работы
Аппаратная станция отправляет данные, которые необходимо отослать сетевому концентрату. Следует заметить, что в определённый момент только одна рабочая машина может транслировать данные, иначе оба пакета могут оказаться непринятыми, и ему придётся переждать этот случайный интервал времени, а затем повторить перенос данных.
Сетевой коммуникатор
Это высокоуровневое устройство, которое не имеет подобных изъянов. Он посылает пакет исключительно получателю, в отличии от коммутатора, который пересылает данные на все порты. Это свойство коммуникатора увеличивает мощность компьютера и повышает сетевую безопасность. Единовременно возможна передача нескольких пакетов данных, а их количество зависит только от коммуникатора.
Активная звезда
В данной топологии выделенный компьютер-сервер – находится в центре сети.
Пассивная звезда
В центре сети имеется концентрат или коммуникатор, выполняющий роль повторителя. В этом случае все абоненты сети имеют общие права. Пассивная звезда гораздо популярнее, нежели активная (истинная) и используется в сети Ethernet.
При выборе топологии нужно принимать во внимание возможные преимущества и недостатки. Так как обособленность устройств является главным плюсом в плане рациональности, то подчинённость определённого узла центральному вызывает обеспокоенность.
Плюсы топологии «звезда»
«Звезда» — это самый незамысловатый тип трафика касательно функциональных обязанностей. Но это не главное его преимущество. Можно выделить следующие основные плюсы, которые присущи этой сетевой топологии:
- Упрощённая система поиска и устранения поврежденной сети. Происходит это потому, что нахождение всех компьютеров в прямой зависимости от центрального аппарата помогает справиться с неработоспособностью некоторой рабочей точки на основной станции.
- Пакеты данных не совершают свой путь в этой сетевой топологии.
- Гарантированная надёжность и защищённость данных. Этому способствует тип передачи пакета данных через три точки: компьютер – коммуникатор – компьютер.
- Проблемы, связанные с одним из конкретных узлов, не повлияют на производительность других, так как все компьютеры не связаны между собой.
- Беспрепятственное добавление нового узла или замена устаревших РС.
- Высокая расширяемость и модернизирование.
- Этот тип топологии обладает хорошей масштабируемостью, что создаёт каждому абоненту сети необходимое качество службы. Чтобы подключить новую станцию нужно просто-напросто протянуть от сетевого коммутатора ещё один кабель.
- Высокая продуктивность.
- Полное отсутствие состыковок посылаемых данных, так как данные от рабочей станции к серверу посылаются по другому каналу и не затрагивают другие станции.
Минусы топологии «звезда»
С другой стороны, эти преимущества в какой-то степени могут стать недостатками:
- Основной недостаток сетевой топологии звезда – безусловная подчинённость всех узлов компьютера концентраторам.
- Влияние количества подключений к основному сетевому узлу на размер сети.
- Необходимость увеличения длины кабеля для прокладки сети (в сравнении с другими сетевыми топологиями)
- Ограниченное количество сетевых рабочих станций или сегментов сети по причине ограничения числа ресурсов в центральном компьютере
- Зависимость производительности обмена данных всей сети от производительности общего устройства. К примеру, если сервер функционирует медленно, то это может стать причиной неоперативной работы всей сети.
- Немалая стоимость реализации, поскольку необходимо бывает много кабеля.
Вывод
Таким образом, большое количество недостатков сетевой топологии “звезда” прямо пропорционально зависимости всей сети от центрального узла.
Применяется сетевая топология «звезда» в сетях, где используется вид кабеля «витая пара» UTP 3 и 5 категории и коммутатор в роли главного устройства.
В сущности, есть и различные сочетания сетевых компоновок, но основное количество составляют эти три важных топологий. Важно учесть все преимущества и недостатки разных топологий, включая, и “звезду”, чтобы определить, какая из них нужна.
Топология “звезда “подходит для типичной небольшой офисной сети. Как уже стало известно, достаточно для этого подключить коммутатор, от которого подключаться другие абоненты. Но провайдеру целесообразно было бы сделать выбор в пользу кольцевой топологии для присоединения конечных пользователей. Эта топология обеспечит защищённость от обрыва проводов или отсоединения электропитания.