Класифікація мережних топологій

Под топологией компьютерной сети понимается физическое располодение компьютеров в сети друг относительно друга и их соединение линиями связи. Существует три основных топологии, применяемые при построении компьютерных сетей:

 топология "Шина";

 топология "Звезда";

 топология "Кольцо".

Топология «Шина». Все компьютеры подключаются к одному кабелю. На его концах должны быть расположены терминаторы. По такой топологии строятся 10 Мегабитные сети 10Base-2 и10Base-5.

Достоинства: небольшие расходы кабеля; простота подключения; отсутствие четко выраженного центрального элемента – сеть более надежна.

Недостатки: при нарушении целостности кабеля в любой точке из строя выходит вся сеть; поскольку функции администрирования распределены между всеми компьютерами, то повышается сложность оборудования и ПО.

Используется коаксиальный кабель и оптоволокно.

По данной топологии строятся магистрали (Back Bone – хребет).

Топология «Звезда». Каждый компьютер (и т.п.) подключен отдельным проводом к отдельному порту устройства, называемого концентратором или повторителем (репитер), или хабом(Hub). Это единственная топология с центральным элементом.

Достоинство: повышенная откозоустойчивость, поскольку выход из строя одного компьютера или единицы сетевого оборудования не отображается на функциональнировании всей сети.

Недостатки: повышенный расход кабеля; повышенные требования к центральному элементу; ограниченное количество абонентов (8, 16, 24, 32).

Топология «Кольцо». Активная топология. Все компьютеры в сети связаны по замкнутому кругу. Прокладка кабелей между рабочими станциями может оказаться довольно сложной и дорогостоящей если они расположены не по кольцу, а, например, в линию.

В качестве носителя в сети используется витая пара или оптоволокно. Сообщения циркулируют по кругу.

Рабочая станция может передавать информацию другой рабочей станции только после того, как получит право на передачу (маркер), поэтому коллизии исключены. Информация передается по кольцу от одной рабочей станции к другой, поэтому при выходе из строя одного компьютера, если не принимать специальных мер – выйдет из строя вся сеть.

Другие топологии. Кроме трех рассмотренных основных, базовых топологий нередко применяется также сетевая топология «дерево» (tree), которую можно рассматривать как комбинацию нескольких звезд. Как и в случае звезды, дерево может быть активным, или истинным, и пассивным. При активном дереве в центрах объединения нескольких линий связи находятся центральные компьютеры, а при пассивном – концентраторы (хабы).

Применяются довольно часто и комбинированные топологии, среди которых наибольшее распространение получили звездно-шинная и звездно-кольцевая. В звездно-шинной (star-bus) топологии используется комбинация шины и пассивной звезды. В этом случае к концентратору подключаются как отдельные компьютеры, так и целые шинные сегменты, то есть на самом деле реализуется физическая топология «шина», включающая все компьютеры сети. В данной топологии может 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. Таким образом, пользователь получает возможность гибко комбинировать преимущества шинной и звездной топологий, а также легко изменять количество компьютеров, подключенных к сети.

В случае звездно-кольцевой (star-ring) топологии в кольцо объединяются не сами компьютеры, а специальные концентраторы, к которым в свою очередь подключаются компьютеры с помощью звездообразных двойных линий связи. В действительности все компьютеры сети включаются в замкнутое кольцо, так как внутри концентраторов все линии связи образуют замкнутый контур. Данная топология позволяет комбинировать преимущества звездной и кольцевой топологий. Например, концентраторы позволяют собрать в одно место все точки подключения кабелей сети.