2.1 Обґрунтування фізичної топології компютерної мережі

Тип та структура будь-якої компютерної мережі визначається її топологією. На даний час існує дві частини поняття "топологія": фізична топологія, яка визначає розміщення компютерів, мережевого обладнання та звязків між ними і логічна топологія, що описує метод доступу цих пристроїв до каналу звязку.

Зараз практично використовуються три види фізичної топології мережі:

Топологія "спільна шина" (Bus) передбачає використання одного кабелю, до якого підключені всі комп`ютери (див.рис.2.1). Топологія "спільна шина" має низьку надійність, оскільки у випадку обриву кабеля порушується працездатність всієї мережі. Зєднання по цій топології не вимагає використання комунікаційних пристроїв і дозволяє зекономити кошти. Швидкість передачі інформації у мережі, яка побудована за топологією "спільна шина" також не надто велика і обмежена 10 Мбіт/с.

Рисунок 2.1 - Топологія "спільна шина"

При використанні топології "спільна шина" без додаткових пристроїв, у мережу можна зєднати до 30 компютерів при сумарній довжині кабелю не більше 185 метрів.

Топологія "зірка" (Star) (див.рис.2.2). Згідно з цією топологією кожен комп`ютер за допомогою мережевого адаптера підєднується окремим кабелем до об`єднуючого пристрою, в якості якого може бути концентратор (hub) або комутатор (switch). На відміну від попередньої топології "зірка" має високу надійність, оскільки при обриві мережевого кабелю без звязку залишиться тыльки один ПК.

Рисунок 2.2 -Топологія "зірка"

Топологія "розширена зірка" (Extended Star). Утворюється при обєднані декількох сегментів мережі, кожен з яких організовано за топологією "зірка". В більшості випадків центральним мережевим пристроєм в такій мережі є керований комутатор другого або третього рівня чи маршрутизатор.

Топологія "кільце" (Ring) (див.рис.2.3). Дана топологія утворює замкнуте кільце, де кожен з пристроїв безпосередньо зєднаний з двома сусідніми.

Рисунок 2.3 -Топологія "кільце"

Логічна топологія описує методи доступу компютерів і мережевого обладнання до середовища передачі даних. На даний час є два найпопулярніші методи:

1. CSMA/CD (Carrier Sense, Multiple Access/Collision Detect) - колективний доступ з контролем несучої і визначенням колізій. При цьому середовище передачі даних (найчастіше кабель) по черзі використовується всіма робочими станціями і мережевим обладнанням. Перед початком передачі інформації робоча станція "прослуховує" мережу, і визначає чи не передаються по ній інші дані. Якщо передачі інформації від інших станцій не виявлено, то робоча станція сама починає передачу. Але є ймовірність того, що дві або більше станцій почнуть передачу одночасно - тоді виникне колізія (collision), тобто зіткнення двох сигналів. Робоча станція може виявити колізію і повторити передачу даних. При цьому використовується спеціальний "зворотній" алгоритм затримки часу передачі кожної станції, з метою запобіганню новим колізіям. Зрозуміло, що при використанні цього методу кожній станції надаються однакові права для передачі інформації і жодна з них немає пріорететів.

Мережі, які використовують метод доступу CSMA/CD називають Ethernet

2. Token Ring. При використанні даного методу в мережі від одніє станції до іншої постійно циркулює спеціальний пакет, який називають маркером. Якщо станція повинна передати повідомлення іншій станції, то вона мусить дочекатись маркера і добавити до нього своє повідомлення, доповнене адресами відправника та отримувача. Далі пакет переходить від станції до іншої станції, доти, поки не досягне адресата, або не повернеться відправнику. Кожна станція, по мірі проходження пакету, перевіряє адресу отримувача з своєю, і коли вона співпаде, то повідомлення буде "відірване" від маркеру і передане для обробки, а сусідній станції буде повернуто пакет з зміненим одним бітом, який вказує що дані отримано успішно. Коли пакет даних повертається до відправника, то він знищується і генерується новий маркер.

Особливістю методу Token Ring є детермінований (чітко визначений) в часі доступ до середовища передачі даних. Він краще підходить для організації великих мереж з великим обємами інформації, що передається.

Отже, виходячи з вищенаведених переваг і недоліків кожної з топологій для проектованої мережі вибрано її тип Ethernet, як найпопулярніше і найефективніше рішення, а фізичну топологію - розширена зірка, завдяки високій надійності та швидкості передачі інформації. Робочі станції кожного відділу підєднано до комутаторів, а вони в - до керованого комутатора. Логічна топологія мережі приведена на схемі 2013.ДП.0501.406.22.00.00 ЛТ.