7.2. Топология локальных сетей

Локальной сетью называются компьютеры, расположенные в пределах одного или нескольких рядом стоящих зданий и объединенные с помощью кабелей и разъёмов. Так как электрический сигнал ослабевает при передаче по кабелю, то расстояние между компьютерами в локальной сети ограничено. Обычно длина кабеля, по которому передаются данные между компьютерами, не должна превышать 1 км. Для подключения компьютера к локальной сети требуется устройство, называемое сетевым адаптером.

Если в сети имеется специальный компьютер, выделенный для совместного использования участниками сети, он называется файловым сервером. Компьютерные сети, в которых нет выделенного компьютера и все компьютеры равноправны, называются одноранговыми.

Пользователи, работающие в локальной сети, могут иметь разные права доступа к общим ресурсам сети. Управление правами доступа называется администрированием сети. Эту функцию выполняет системный администратор.

Для подключения к сети каждый компьютер должен быть снабжен сетевой платой (адаптером), обеспечивающим его сопряжение с линией связи и с другими компьютерами, и специальным программным обеспечением. Линия связи, соединяющая компьютеры в сеть, проходит через все сетевые платы.

Способ соединения компьютеров в сеть называется топологией сети. Все локальные сети строятся на основе трех базовых топологий: "звезда", "кольцо" и "шина".

Топология "звезда" характерна тем, что в ней все узлы соединены с одним центральным узлом коммутации (рис. 13).

Рис. 13. Звездообразная топология сети Рис. 14. Кольцевая топология сети

Достоинство такой топологии состоит в экономичности и удобстве организации управления взаимодействием компьютеров (абонентов). Звездообразную сеть легко расширить, поскольку для добавления нового компьютера нужен только один новый канал связи. Существенным недостатком звездообразной топологии является низкая надежность, поскольку при отказе центрального узла коммутации выходит из стоя вся сеть.

В топологии "кольцо" компьютеры подключаются к повторителям (ретрансляторам) сигналов, связанным в однонаправленное кольцо (рис. 14).

Достоинствами кольцевой сети являются её легкая расширяемость и равные права доступа к сети у всех компьютеров. Недостатками являются выход из строя всей сети при выходе из строя одного из ретрансляторов и необходимость остановки работы сети при изменении её конфигурации.

В топологии "шина" все компьютеры подключаются к одному каналу связи с помощью приёмопередатчиков– трансиверов (рис. 15).

Рис. 15. Шинная топология сети

Канал оканчивается с двух сторон пассивными терминаторами, поглощающими передаваемые сигналы. Сообщение от передающего компьютера передается по шине в обе стороны всем компьютерам, но принимается только тем, адрес которого указан в сообщении. В каждый момент только один компьютер может вести передачу. Компьютеры, подключенные в сеть, только просматривают передаваемые данные, а не ретранслируют их, как в кольцевой топологии. Поэтому выход из строя одного из компьютеров не скажется на работе сети. Другими достоинствами шинной технологии являются её лёгкая расширяемость и экономичность каналов связи. Недостатком является уменьшение пропускной способности сети при больших объёмах передаваемой информации.

Внастоящее время часто используются комбинированные топологии типа "звезда-шина" и "звезда-кольцо". В топологии "звезда-шина" несколько звездообразных сетей объединяются с помощью магистральной шины. При топологии "звезда-кольцо" несколько звездообразных сетей соединяются своими центральными узлами коммутации в кольцо.