3.2.7 Сетевые топологии

Вычислительные устройства (или рабочие станции), которые имеют доступ в локальные сети, могут быть соединены между собой различным образом. Структура взаимного соединения устройств в сети называют топологией сети. Топологиясети описывает то, как конечные устройства соединены в сети. Например, на рисунке представлена локальная сеть и её топология.
Рисунок 3‑10. Локальная сеть и её топология (Источник: Learning Materials for Information Technology Professionals (EUCIP-Mat))
Топология сети напрямую связана с технологией, которая используется для обмена данными между рабочими станциями. Наиболее распространёнными топологиями являются:
- кольцевая топология
- шинная топология
- топология звезда.
В случае кольцевой технологии рабочие станции соединены так , что образуется кольцо. Конечные устройства могут между собой общаться даже, если они не соеденены непосредственно, используя промежуточные рабочие станции в кольце. Рабочие станции подсоединяются к кольцу, используя специальные интерфейсы, которые администрируют потоки информации в кольце. Обычно для передачи данных используется витая пара (хотя могут использоваться и другие виды кабелей). Кольцевая технология по своей сути очень простая по управлению. Движение информации идёт в точно установленном порядке. При этом соединения между соседними станциями прямые и поэтому нет лишних помех. Основным недостатком кольцевой технологии является высокая чувствительность к исправности её компонентов. Если хотя бы одна рабочая станция выходит из строя, остановиться может весь поток информации в сети.
Рисунок 3‑11. Кольцевая технология (Источник: Learning Materials for Information Technology Professionals (EUCIP-Mat))
В случае шинной технологии рабочая санция обменивается информацией с любой другой станцией напрямую, используя ощий кабель. Основной проблемой является общее управление передачей данных. Если две станции пытаются получить информацию одновременно, тогда в электрические сигналы, которые эти станции пытаются послать в кабель, влияют друг на друга, что может стать причиной искажения информации. Кабель должен быть администрирован так, чтобы в каждый момент времени он был использован только одной станцией. Для избежания возникновения конфликтов разработаны специальные алгоритмы. Алгоритмы зависят от топологии сети. Сущесвенным преимуществом шинной технологии является её простота и невысокие расходы на её изготовление.
Рисунок 3‑12. Шинная топология (Источник: Learning Materials for Information Technology Professionals (EUCIP-Mat))
Топология звезды является наиболее часто используемой в локальных сетях ( LAN), которые строятся на предприятиях и в государственных учреждениях. Её также называют коммутируемой локальной сетью. Топология звезды не нуждается в особых алгоритмах по управлению сети, поскольку информационные потоки администрируются самим центральным устройством.Такие сети очень надёжны в работе: если одна рабочая станция вышла из строя, то сеть в целом без особых проблем может продолжать свою работу. Однако при неисправности центрального устройства вся сеть останавливается.
Рисунок 3‑13. Топология звезды (Источник: Learning Materials for Information Technology Professionals (EUCIP-Mat))