Основные топологии лвс

Вычислительные машины, входящие в состав локальной вычислительной сети (ЛВС), могут быть расположены самым случайным образом на территории, где создается вычислительная сеть.

В ЛВС все рабочие станции должны быть соединены между собой. Если в ЛВС входит файл-сервер, он также должен быть подключен к рабочим станциям.

Топология ЛВС– это усредненная геометрическая схема соединений узлов сети. В топологии сетей применяют несколько специализированных терминов:

• узел– любое устройство, непосредственно подключенное к передающей среде сети;

• ветвь сети– путь, соединяющий два смежных узла;

• оконечный узел– узел, расположенный в конце только одной ветви;

• промежуточный узел– узел, расположенный на концах более чем одной ветви;

• смежные узлы– узлы, соединенные, по крайней мере, одним путём, не содержащим никаких других узлов.

Различают физическую и логическую топологию. Логическая и физическая топологии сети независимы друг от друга. Физическая топология– это геометрия построения сети, алогическая топологияопределяет направления потоков данных между узлами сети и способы передачи данных. Топологии вычислительных сетей могут быть самыми различными, но для ЛВС сетей типичными являются всего три:кольцевая,шинная,звездообразная.

Кольцевая топологияпредусматривает соединение узлов сети замкнутой кривой – кабелем передающей среды (Рис. 1 .14). Выход одного узла сети соединяется с входом другого. Информация по кольцу передается от узла к узлу. Каждый промежуточный узел между передатчиком и приемником ретранслирует посланное сообщение. Принимающий узел распознает и получает только адресованные ему сообщения.

Рис. 1.14. Кольцевая топология

Кольцевая топология является идеальной для сетей, занимающих сравнительно небольшое пространство. В ней отсутствует центральный узел, что повышает надежность сети. В качестве передающей среды используются любые типы кабелей. Но последовательная дисциплина обслуживания узлов такой сети снижает ее быстродействие, а выход из строя одного из узлов нарушает целостность.

Шинная топология– одна из наиболее простых (Рис. 1 .15). Она связана с использованием в качестве передающей среды коаксиального кабеля. Данные от передающего узла сети распространяются по шине в обе стороны. Промежуточные узлы не транслируют поступающих сообщений. Информация поступает на все узлы, но принимает сообщение только тот, которому оно адресовано. Дисциплина обслуживания параллельная.

Рис. 1.15. Шинная топология

Высокое быстродействие ЛВС. Сеть легко наращивать, и конфигурировать, а также адаптировать к различным системам. Сеть устойчива к возможным неисправностям отдельных узлов, но имеет малую протяженность и не позволяет использовать различные типы кабеля в пределах одной сети. На концах сети устанавливают специальные устройства заглушки – терминаторы.

Звездообразная топологиябазируется на концепции центрального узла, называемогоконцентратором, к которому подключаются периферийные узлы (Рис. 1 .16). Каждый периферийный узел имеет свою отдельную линию связи с центральным узлом. Вся информация передается через центральный узел, который ретранслирует, переключает и маршрутизирует информационные потоки в сети.

Рис. 1.16. Звездообразная топология

Звездообразная топология значительно упрощает взаимодействие узлов ЛВС друг с другом, позволяет использовать более простые сетевые адаптеры. В то же время работоспособность ЛВС со звездообразной топологией целиком зависит от центрального узла.

В реальных вычислительных сетях могут использоваться более сложные топологии, представляющие сочетания рассмотренных. Выбор той или иной топологии определяется областью применения сети, географическим расположением ее узлов и размерностью сети в целом. Например:

Ячеистая топология. Для нее характерна схема соединения узлов, при которой физические линии связи установлены со всеми рядом стоящими компьютерами (Рис. 1 .17):

Рис. 1.17. Ячеистая топология

В сети с ячеистой топологией непосредственно связываются только те компьютеры, между которыми происходит интенсивный обмен данными, а для обмена данными между компьютерами, не соединенными прямыми связями, используются транзитные передачи через промежуточные узлы. Ячеистая топология допускает соединение большого количества компьютеров и характерна, как правило, для глобальных сетей. Достоинства данной топологии в ее устойчивости к отказам и перегрузкам, т.к. имеется несколько способов обойти отдельные узлы.

Смешанная топология. В таких сетях можно выделить отдельные подсети, имеющие типовую топологию – звезду, кольцо или общую шину, которые для крупных сетей связываются произвольно (Рис. 1 .18).

Рис. 1.18. Смешанная топология