Topologia legăturilor fizice

Secțiune: Probleme de conectare a mai multor computere

Prin combinarea mai multor calculatoare (mai mult de două) într-o rețea, este necesar să se decidă cum să se conecteze reciproc, cu alte cuvinte, să se aleagă configurația conexiunilor fizice sau topologiei.







Sub topologia rețelei se referă la configurația graficului, ale cărei noduri corespund nodurilor finale ale rețelei (cum ar fi calculatoare) și echipamentele de comunicații (de exemplu, routere) și nervurile - comunicarea fizică sau informațională între noduri.

Numărul de configurații posibile crește dramatic cu creșterea numărului de dispozitive conectate. De exemplu, dacă trei calculatoare putem conecta în două moduri (fig. 2.9, a), cele patru pot fi oferite pentru șase configurații diferite topologic (presupunând că indistinguishability computer) așa cum este ilustrat în Fig. 1, b.

Topologia legăturilor fizice

Figura 1 - Opțiuni de comunicații informatice

Putem conecta fiecare computer unul cu celălalt sau le putem conecta în mod consecvent, presupunând că vor comunica, transmițând mesaje reciproc "în tranzit". Nodurile de tranzit trebuie să fie echipate cu unelte speciale care să le permită să efectueze această operație intermediară specifică. Ca un nod de tranzit poate acționa ca un calculator universal și un dispozitiv specializat.

Caracteristicile rețelei depind de alegerea topologiei conexiunilor. De exemplu, prezența mai multor căi între noduri sporește fiabilitatea rețelei și face posibilă distribuirea sarcinii între canalele individuale. Ușurința de a se alătura unor noduri noi, specifice anumitor topologii, face ca rețeaua să fie ușor de extins. Considerațiile economice conduc adesea la alegerea topologiilor, pentru care lungimea totală minimă a liniilor de comunicare este caracteristică.

Printre setul de configurații posibile se disting între conexiuni complet conectate și incomplet conectate.

O topologie complet conectată (Figura 2, a) corespunde unei rețele în care fiecare computer este conectat direct la toate celelalte. În ciuda simplității logice, această opțiune este greoaie și ineficientă. Într-adevăr, în acest caz, fiecare computer din rețea trebuie să aibă un număr mare de porturi de comunicare, suficient pentru a comunica cu fiecare dintre celelalte computere din rețea. Pentru fiecare pereche de calculatoare, trebuie alocată o legătură fizică separată. (În unele cazuri, chiar și două, dacă nu puteți utiliza această linie pentru transmisie bidirecțională).







Topologiile conectate în rețelele mari sunt rareori utilizate, deoarece legăturile duplex fizice N (N-1) / 2 sunt necesare pentru comunicarea nodului N, adică există o dependență patratică de numărul de noduri. Mai des, acest tip de topologie este utilizat în complexe multi-mașină sau în rețele care conectează un număr mic de computere.

Topologia legăturilor fizice

Figura 2 - Topologii tipice de rețea

Toate celelalte opțiuni se bazează pe topologii incomplete, atunci când transferul de date între două calculatoare poate necesita transferul de date de tranzit prin alte noduri ale rețelei.

Topologia celulară se obține din partea complet conectată prin îndepărtarea unor legături (fig.2, b). Topologia celulară permite conectarea unui număr mare de computere și este, de regulă, tipică pentru rețele mari.

Topologia stea (Figura 2, d) este formată în cazul în care fiecare computer este conectat direct la un dispozitiv central comun, numit concentrator. Funcția hub-ului include direcția informațiilor transmise prin calculator către una sau toate celelalte computere din rețea. Ca un hub poate acționa ca un calculator universal, și un dispozitiv specializat. Dezavantajele topologiei stea includ costul mai mare al echipamentelor de rețea datorită necesității de a achiziționa un dispozitiv central specializat. În plus, capacitatea de a crește numărul de noduri din rețea este limitată de numărul de porturi ale hub-ului.

Uneori este logic să construim o rețea utilizând mai mulți concentratori legați ierarhic între ei prin legături în formă de stea (fig.2, d). Structura rezultată este numită stea ierarhică. sau un copac. În prezent, arborele este cea mai obișnuită topologie a conexiunilor atât în ​​rețelele locale, cât și în cele globale.

Un caz special special al unei stele este autobuzul comun (fig.2, e). Aici, ca un element central efectuează cablu pasiv, la care schema de „montare sau“ conectează mai multe calculatoare (aceeași topologie sunt multe rețele care utilizează comunicații fără fir - rolul jucat de un mediu de radio global comun autobuz aici). Informațiile transmise sunt distribuite pe cablu și sunt disponibile simultan pentru toate calculatoarele conectate la acest cablu. Principalele avantaje ale acestui sistem sunt ieftinătate și ușurința de conectare a unor noi noduri la rețea și dezavantajele sale - fiabilitatea scăzută (orice defect de cablu paraliza complet întregul lanț) și o capacitate redusă (la un moment dat doar un singur calculator poate trimite date prin rețea, astfel încât lățimea de bandă este împărțită aici între toate nodurile rețelei).

În timp ce rețelele mici au de obicei o topologie tipică - o stea, un inel sau un autobuz comun, pentru rețele mari, există o relație inerentă între computere. În astfel de rețele este posibilă diferențierea fragmentelor separate (subneturi) conectate arbitrar având o topologie tipică, prin urmare ele sunt numite rețele cu o topologie mixtă (Figura 3).

Topologia legăturilor fizice

Figura 3 - Topologie mixtă

Sursa: Rețele de calculatoare 4-ediție (V. Olifer, N. Olifer)







Articole similare

Trimiteți-le prietenilor: