Звездно кольцевая топология сети

Другие топологии

Кроме трех рассмотренных базовых топологийнередко применяется также сетеваятопологиядерево (tree), которую можно рассматривать как комбинацию нескольких звезд. Причем, как и в случае звезды, дерево может быть активным или истинным (рис. 1.13) и пассивным (рис. 1.14). При активном дереве в центрах объединения несколькихлиний связинаходятся центральные компьютеры, а при пассивном — концентраторы (хабы).

Рис. 1.13.Топология активное дерево

Рис. 1.14.Топология пассивное дерево. К — концентраторы

Довольно часто применяются комбинированные топологии, среди которых наиболее распространены звездно-шинная (рис. 1.15) и звездно-кольцевая (рис. 1.16).

Рис. 1.15.Пример звездно-шинной топологии

Рис. 1.16.Пример звездно-кольцевой топологии

В звездно-шинной (star-bus) топологиииспользуется комбинация шины и пассивной звезды. К концентратору подключаются как отдельные компьютеры, так и целые шинные сегменты. На самом деле реализуется физическаятопологияшина, включающая все компьютеры сети. В даннойтопологииможет использоваться и несколько концентраторов, соединенных между собой и образующих так называемую магистральную, опорную шину. К каждому из концентраторов при этом подключаются отдельные компьютеры или шинные сегменты. В результате получается звездно-шинное дерево. Таким образом, пользователь может гибко комбинировать преимущества шинной и звезднойтопологий, а также легко изменять количество компьютеров, подключенных к сети. С точки зрения распространения информации даннаятопологияравноценна классической шине.

В случае звездно-кольцевой (star-ring) топологиив кольцо объединяются не сами компьютеры, а специальные концентраторы (изображенные нарис. 1.16в виде прямоугольников), к которым в свою очередь подключаются компьютеры с помощью звездообразных двойныхлиний связи. В действительности все компьютеры сети включаются в замкнутое кольцо, так как внутри концентраторовлинии связиобразуют замкнутый контур (как показано нарис. 1.16). Даннаятопологиядает возможность комбинировать преимущества звездной и кольцевойтопологий. Например, концентраторы позволяют собрать в одно место все точки подключения кабелей сети. Если говорить о распространении информации, даннаятопологияравноценна классическому кольцу.

В заключение надо также сказать о сеточной топологии(mesh), при которой компьютеры связываются между собой не одной, а многимилиниями связи, образующими сетку (рис. 1.17).

Рис. 1.17.Сеточная топология: полная (а) и частичная (б)

В полной сеточной топологиикаждый компьютер напрямую связан со всеми остальными компьютерами. В этом случае при увеличении числа компьютеров резко возрастает количестволиний связи. Кроме того, любое изменение в конфигурации сети требует внесения изменений в сетевую аппаратуру всех компьютеров, поэтому полная сеточнаятопологияне получила широкого распространения.

Частичная сеточная топологияпредполагает прямые связи только для самых активных компьютеров, передающих максимальные объемы информации. Остальные компьютеры соединяются через промежуточные узлы. Сеточнаятопологияпозволяет выбирать маршрут для доставки информации отабонентакабоненту, обходя неисправные участки. С одной стороны, это увеличивает надежность сети, с другой же – требует существенного усложнения сетевой аппаратуры, которая должна выбирать маршрут.

Источник

Token Ring. В сети Token Ring станции связаны в кольцо. Кольцо образуется отрезками кабеля, соединяющими соседние станции. Т.о., каждая станция связана со своей предшествующей и последующей станциями и может непосредственно обмениваться данными только с ними. Для обеспечения доступа станций к физической среде по кольцу циркулирует кадр специального формата и назначения — маркер.

Не все станции в кольце равны. Одна из станций обозначается как активный монитор, который осуществляет управление тайм-аутом в кольце, порождает новые маркеры (если необходимо), чтобы сохранить рабочее состояние, и генерирует диагностические кадры при определенных обстоятельствах. Активный монитор выбирается, когда кольцо инициализируется, и в этом качестве может выступать любая станция сети. Если монитор отказал по какой- либо причине, другие станции могут договориться, какая из них будет новым активным монитором. Стандарт Token Ring предусматривает построение связей в сети с помощью концентраторов и мостов, упрощающих реконфигурацию сети и ее обслуживание. Сеть имеет комбинированную звездно-кольцевую конфигурацию, объединяющую несколько колец, работающих на скорости как 4 Мб/с, так и 16 Мб/с. Отдельные кольца взаимодействуют через высокоскоростные мосты. Для обеспечения надежности связей в сети каждый сетевой адаптер и концентратор должен иметь обходные пути передачи сигналов, которые замыкаются при исчезновении питания сетевого адаптера или концентратора. Различные методы доступа к среде в Ethernet и Token Ring приводят к различным временам передачи пакетов. При небольшой загрузке сети меньшее время передачи обеспечивает Ethernet, в Token Ring время передачи будет больше из- за накладных расходов по диспетчеризации кольца. При больших значениях трафика Token Ring ведет себя лучше, в то время как в Ethernet из-за большого количества конфликтов возрастают задержки доступа к среде. •

Звездно-кольцевая топология сети Token-Ring

Объединение сегментов магистральным кольцом с помощью мостов

Объединение сегментов центральным коммутатором

Стандарты на шину с маркерным доступом (IEEE 802.4 и Arc Net)

Протоколы, использующиеся на нижних уровнях в сетях шинной структуры с маркерным доступом, определяются стандартами IEEE 802.4, стандартами ArcNet фирмы Datapoint ( Attached Resource Computer Net, компьютерная сеть соединенных ресурсов) , a также рядом других стандартов. В качестве среды в стандарте IEEE 802.4 используется коаксиальный магистральный кабель со скоростями передачи 1, 5 и 10 Мб/с. Стандарты ArcNet используют в качестве среды коаксиальный кабель, а также неэкранированную витую пару. Скорость передачи данных в сетях ArcNet составляет 2,5 Мб/с. Для обеспечения станциям доступа к физической среде по шине непрерывно передается кадр маркера строго определенного формата. Передача кадра маркера происходит от одной станции к другой в последовательности убывания их адресов с циклическим возвратом от станции с самым младшим адресом к станции с самым старшим адресом. Такая циркуляция кадра маркера формирует логическое кольцо физической шины. Станции, не входящие в состав логического кольца, не могут передавать кадр маркера и инициировать передачу данных, однако они могут принимать кадры данных от других станций, отвечать на них и включаться в логическое кольцо при получении разрешения. Станция, захватившая маркер, сразу же получает доступ к физической среде. В сети не предусмотрена станция-монитор, управляющая работой логического кольца. Ее функции выполняет в каждый данный момент станция, владеющая маркером. 47

Топология сети Arcnet типа шина (B – адаптеры для работы в шине, S – адаптеры для работы в звезде). Активные концентраторы: количество портов – от 4 до 64, могут соединяться между собой (каскадироваться). Пассивные концентраторы: количество портов – 4, не могут соединяться между собой, могут связывать только активные концентраторы и/или сетевые адаптеры.

Стандарт ANSI-FDDI. FDDI (Fiber Distributed Data Interface) — оптоволоконный интерфейс распределенных данных является более новым протоколом, чем Ethernet и Token Ring и обеспечивает передачу кадров по двойному волоконно- оптическому кольцу со скоростью 100 Мб/с. Протокол специально разрабатывался как можно более похожим на стандарты Token Ring и IEEE 802.5, и отличается от него только теми особенностями, которые необходимы для поддержки большей скорости и больших расстояний. Максимальная общая длина кольца FDDI составляет 100 километров, максимальное расстояние между станциями — 2 километра, максимальное число станций в кольце — 500. Базовая топология FDDI — двойное кольцо, вторичное кольцо используется для обмена данными и как резервное. При разрыве связей между двумя станциями в первичном кольце происходит использование связей вторичного кольца, причем передача информации во вторичном кольце происходит в обратном направлении. В стандарте FDDI допускается использование как узлов с одиночными связями (подключаются только к основному кольцу) , так и узлов с дуальными связями (подключаются к основному и резервному кольцам). Обычно рабочая станция является узлом с одиночными связями, а концентратор — узлом с дуальными связями. FDDI использует сложный алгоритм для управления доступом к сети, основанный на таймерных интервалах. В нем различаются асинхронные (обычные) пакеты и синхронные — пакеты multi-media, которые должны передаваться через строго

фиксированные интервалы времени.

49

Пример конфигурации сети FDDI

DAS – Dual-Attachment Stations- абоненты двойного подключения; SAS – Single-Attachment Stations — абоненты одинарного подключения; DAC – Dual-Attachment Concentrator — концентраторы двойного подключения; SAC – Single-Attachment Concentrator – концентраторы одинарного подключения.

Технология Ethernet

• Ethernet ([ˈiːθər ˌnɛt] от англ. ether [ˈiːθər] «эфир») — пакетная т ехнология передачи данных преимущественно локальных компьютерных сетей. • Стандарты Ethernet определяют проводные соединения и электрические сигналы на физическом уровне, формат кадров и протоколы управления доступом к среде — на канальном уровне модели OSI. • Ethernet в основном описывается стандартами IEEE группы 802.3. Ethernet стал самой распространённой технологией ЛВС в середине 90-х годов прошлого века, вытеснив такие устаревшие технологии, как Arcnet, FDDI и Token ring.

Источник