Пример смешанной топологии сети

Глава 8. Топологии систем передачи данных

Различают два типа топологий системы: физическая и логическая. Физическая топология – это расположение физических устройств и связь между ними. Логическая топология отражает путь передачи данных по сети.

В сетях передачи данных используются понятия “точка-точка” (непосредственное взаимодействие двух устройств по линии связи), и “точка-мультиточка” (взаимодействие трех и более устройств, причем одно из них действует в качестве корневого узла). В первом случае не требуется адресация устройств (она и так понятна), во втором случае требуется разделять канал передачи данных между устройствами, указывать адреса устройств и определить метод доступа в канал передачи данных.

Можно выделить следующие классы сетевых топологий: полносвязная, смешанная, радиально-узловая (звезда, иерархическая звезда), кольцо, шина, гибридная. Следует обратить внимание на то, что не существует стандарта на эти понятия.

Полносвязная топология

При этой топологии устройства в сети (nodes, узлы) соединяются по принципу «каждый с каждым». Эта топология не используется в современных сетях, так как при наличии N узлов каждый узел должен иметь (N-1) интерфейс, что абсолютно не реально.

Смешанная топология

В такой сети каждый узел соединяется с несколькими соседними узлами, так что в сети образуются петли. Смешанная топология используется при построении крупных , территориально распределенных сетей.

Звезда

Все устройства сети подключены по топологии «точка-точка» к центральному устройству. Центральным устройством в такой сети является хаб (hub -повторитель, концентратор) или коммутатор (switch). Хабы и коммутаторы могут соединяться друг с другом по топологии «иерархическая звезда».

Пассивный концентратор осуществляет простое соединение без регенерации и усиления сигнала (в оптоволоконных системах – это сплиттеры). Активные концентраторы, помимо соединения всех устройств, регенерируют и усиливают сигнал (физический уровень).

Современные коммутаторы выполняют в сети функции до 3-4-го уровня ЭМВОС. В сетях топологии “звезда” легко обнаруживать ошибки (именно поэтому она используется во всех современных вариантах Ethernet). С другой стороны, такая сеть требует большого количества кабеля, и поэтому стремятся использовать относительно дешевую витую пару UTP. В случае выхода из строя центрального устройства, вся сеть перестает функционировать.

Шина

Используется линейное подключение устройств к отрезку кабеля. Очень экономная и простая топология, но трудно локализовать неисправности оборудования и сбой МО. Сеть неэффективна с точки зрения модификации (расширения) системы. Примером являются старые версии Ethernet на коаксиальном кабеле (10Base-5 и 10Base-2).

Кольцо

Представляет собой кольцо повторителей или коммутаторов. Такая сеть обеспечивает соединение «точка-точка» между двумя соседними узлами. Подчеркнем, что это не кольцо рабочих станций. Примером может служить сеть FDDI.

Гибридная топология

Гибридные топологии комбинируют топологии звезда, шина, кольцо. Это наиболее часто реально используемая топология. Примером является сеть Token Ring, которая в общем случае имеет комбинированную звездно-кольцевую конфигурацию. Гибридные топологии наиболее распространенные в современных системах передачи данных.

Дополнительная информация

Контрольные вопросы

• Шина
• Звезда
• Полносвязная
• Кольцо

• LAN
• ARPANET
• TELNET
• INTERNET

Источник

Смешанная топология

Большинство более или менее крупных сетей имеют смешанную топологию, в которой можно выделить отдельные фрагменты типовых топологий.

Сеть смешанной топологии (звезда-звезда) (рис.10)

Рис.10. Топология Звезда-звезда.

Появление смешанных топологий обусловлено, как правило, необходимостью наращивать и модернизировать сеть. Часто суммарные затраты на постепенную модернизацию оказываются существенно большими, а результаты меньшими, чем при тратах на глобальную замену морально устаревших сетей.

Сеть смешанной топологии (звезда-шина).

Характеристики топологий вычислительных сетей приведены в таб­лице.

Присоединение абонентов

Защищенность от прослуши­вания

Стоимость подключения

Поведение системы при высоких на­грузках

Возможность работы в ре­альном режиме времени

Телефонные линии. Большинство телефонных линий используют два изолированных медных провода. Скрученные спирально, они называются витой парой. Большое количество таких пар сводятся в кабели, имею­щие защитную оболочку. Телефонные линии удобны по той причине, что они проведены во многих местах и уже готовы к использованию. Витые пары используются и в локальных вычислительных сетях. Для улучшения качества связи и ускорения передачи данных телефонные компании США разработали стандарт ISDN (Integrated Services Digital network) на цифровые телефонные линии, которые используют три витые пары и позволяют ра­ботать без использования модема на скорости 128Kps (28.8Kbps — обычная скорость с на аналоговых телефон­ных линиях).

Коаксиальный кабель. Используется для междугородних телефонных линий и в локальных сетях. По тако­му кабелю можно передавать как аналоговый, так и цифровой сигнал. Он представляет из себя медные проводники, окруженные алюминиевой оплеткой. За счет такой изоляции коаксиальный кабель меньше подвержен внешним шумовым воздействиям, поэтому возможно его использование на более высоких скоростях передачи данных.

Оптическое волокно. Оптоволоконный кабель может состоять из тысяч тонких нитей из стекла или пласти­ка, по которым передаются сигналы в виде световых волн. Такой кабель обладает намного большей пропускной способностью, чем коаксиальный. Он практически не подвержен внешним помехам и поэтому дает наименьший процент ошибок при передаче. Сообщения, передаваемые по такому кабелю практически невозможно перехва­тить, поэтому он обеспечивает высокий уровень безопасности передачи.

Микроволновая радиосвязь. Используется для передачи данных или голоса на большие расстояния. Каналы микроволновой связи состоят из сети радиорелейных (ретрансляционных) станций, отстоящих друг от друга на расстояние до 40 км. Каждая станция имеет вышку с гиперболическими антеннами, получает сигнал, усиливает его и передает на следующую станцию.

Спутниковая связь. В спутниковых системах связи используются антенны для приема радиосигналов от пе­редающих наземных станций и для ретрансляции этих сигналов обратно на наземные станции. Существует 2 основных режима работы спутниковых систем. При первом режиме сигналы передающей станции могут прини­маться любой наземной станцией, находящейся в зоне приема спутника. Такой режим называется широковеща­тельным. В основном он используется в телевизионных и радиовещательных системах, а так же для передачи данных. При втором режиме каждый спутниковый канал жестко закреплен между двумя наземными станциями. Остальные не могут принимать сигнал этого спутника. Значительная зона действия связи сопряжена с некото­рыми проблемами обеспечения конфиденциальности, так как сигнал может быть перехвачен нелегальной стан­цией. В отличие от других каналов, стоимость передачи через спутник не зависит от расстояния, на которое пе­редается сообщение.

Сотовая радиосвязь. Предназначена для обслуживания мобильных абонентов. Территория, обслуживаемая такой связью, делится на ячейки диаметром до 20 км. Каждую ячейку обслуживает специальная станция, соеди­ненная с общим центром управления. При пересечении границы ячеек абонент автоматически переключается на новую станцию. Задача центра управления — координировать работу станций и управлять переключениями.

Источник

2.4 Смешанная топология

Смешанная топология — топология, преобладающая в крупных сетях с произвольными связями между компьютерами. В таких сетях можно выделить отдельные произвольно связанные фрагменты (подсети), имеющие базовую топологию, поэтому их называют сетями со смешанной топологией.

Компьютерная сеть — объединение нескольких ЭВМ для совместного решения информационных, вычислительных, учебных и других задач.

Основное назначение компьютерных сетей — совместное использование ресурсов и осуществление интерактивной связи как внутри одной фирмы, так

Рождение компьютерных сетей было вызвано практической потребностью — иметь возможность для совместного использования данных. Персональный компьютер — прекрасный инструмент для создания документа, подготовки таблиц, графических данных и других видов информации, но при этом нет возможности быстро поделиться своей информацией с другими.

Локальная компьютерная сеть — это совокупность компьютеров, соединенных линиями связи, обеспечивающая пользователям сети потенциальную возможность совместного использования ресурсов всех компьютеров. С другой стороны, проще говоря, компьютерная сеть — это совокупность компьютеров и различных устройств, обеспечивающих информационный обмен между компьютерами в сети без использования каких-либо промежуточных носителей информации.

Глобальная вычислительная сеть (ГВС или WAN — World Area NetWork) — сеть, соединяющая компьютеры, удалённые географически на большие расстояния друг от друга. Отличается от локальной сети более протяженными коммуникациями (спутниковыми, кабельными и др.). Глобальная сеть объединяет локальные сети.

Internet — глобальная компьютерная сеть, охватывающая весь мир.

Фактически Internet состоит из множества локальных и глобальных сетей, принадлежащих различным компаниям и предприятиям, связанных между собой различными линиями связи.

Источник