Топологии распределенных сетей

Под топологией сети понимается совокупность ее соединений и их взаимное расположение. Хотя возможны многие варианты топологий, все они основаны на нескольких основных типах.

При соединении непосредственном соединении двух LAN-сетей отдельным ка­налом образуется топология, принадлежащая к типу "точка-точка", показанная на рис. 12.37. К такому соединению могут быть подсоединены дополнительные LAN-сети с сохранением топологии "точка-точка". Такая топология легко реализуется, однако она имеет недостаток: на маршруте от отправителя к получателю все данные должны пройти через все промежуточные узлы. Ее преимуществом является то, что это, вероятно обеспечивает кратчайший маршрут, соединяющий все узлы, что явля­ется важным фактором в случае использования выделенных линий.

Для минимизации задержки при передаче данных из одной LAN-сети в другую соединения между узлами могут быть преобразованы таким образом, что они будут образовывать звезду. При этом количество каналов остается тем же самым, однако в такой топологии от одного узла до любого другого имеется только два перехода. Длина каналов, вероятно, увеличится и, соответственно, возрастут затраты. Мар­шрутизатору, находящемуся в центре звезды, потребуется по одному интерфейсу для каждого подсоединенного к нему узла, однако этим узлам потребуется только один WAN-интерфейс.

Рис. 12.37. Топология "точка-точка" в распределенной сети

Если требуется избыточность или минимальная задержка, то можно добавить до­полнительные каналы, в результате чего образуется полносвязная топология, как показано на рис. 12.38. Теперь каждая LAN-сеть находится на расстоянии лишь од­ного перехода от любой другой сети и сеть становится более надежной и устойчивой, поскольку выход из строя любого отдельного узла не препятствует передаче данных другими узлами. Однако малая задержка и высокая надежность потребуют дополни­тельных затрат, поскольку потребуется значительно большее количество интерфей­сов и каналов.

Рис. 12.38. WAN-сеть с полносвязной топологией

Количество каналов для топологии типа "точка-точка" или для звездообразной топо­логии на единицу меньше общего количества узлов, т.е. для N узлов потребуется (N - 1) каналов. Для полносвязной топологии требуемое количество каналов вычисляется по формуле Nx(N- l)/2. Таким образом, сети с 50 узлами потребуется 49 каналов при звез­дообразной топологии и 1225 каналов для полносвязной. Полносвязная топология мо­жет быть экономичной лишь в очень небольших сетях.

Возможны также различные комбинации этих топологий. Часто базовая топо­логия является звездообразной, однако некоторые вторичные узлы могут быть соединены между собой с образованием частично-связной топологии (рис. 12.39), ко­торая обеспечивает определенную избыточность на случай сбоя. При росте сети эти базовые топологии с трудом поддаются масштабированию и в больших сетях требу­ется более структурированный подход. Иерархическая топология рассматривается в следующем разделе.

Рис. 12.39. WAN-сеть с частично-связной топологией