4. Topologii ale rețelelor de calculatoare
4.1. Topologia tipului "stea"
Conceptul de topologie de rețea sub forma unei stele a venit din zona computerelor mari în care aparatul gazdă recepționează și procesează toate datele de la dispozitivele periferice ca un nod activ de prelucrare a datelor. Acest principiu este utilizat în sistemele de transmisie de date, de exemplu, în poșta electronică a rețelei RelCom. Toate informațiile dintre cele două posturi de lucru periferice trec prin nodul central al rețelei de calculatoare.
Fig.1 Structura topologiei sub forma unei stele
Capacitatea rețelei este determinată de puterea de procesare a nodului și este garantată pentru fiecare stație de lucru. Nu apar coliziuni (coliziuni) de date. Conexiunea prin cablu este destul de simplă, deoarece fiecare stație de lucru este conectată la un nod. Costul de instalare a cablurilor este ridicat, în special atunci când nodul central nu este situat geografic în centrul topologiei.
Odată cu extinderea rețelelor de calculatoare, comunicațiile prin cablu efectuate anterior nu pot fi utilizate: un cablu nou trebuie amplasat de la centrul rețelei la noul loc de muncă.
Topologia sub forma unei stele este cea mai rapidă din toate topologiile rețelelor de calculatoare, deoarece transferul de date între stațiile de lucru trece prin nodul central (cu performanțe bune) pe liniile separate utilizate numai de aceste stații de lucru. Frecvența cererilor de transfer de informații de la o stație la alta este scăzută în comparație cu cea obținută în alte topologii.
Performanța rețelei de calculatoare depinde în primul rând de puterea serverului central de fișiere. Acesta poate fi un obstacol în rețeaua de calculatoare. În cazul unei defecțiuni a nodului central, întreaga rețea este întreruptă. Nodul central de control - serverul de fișiere implementează mecanismul de protecție optim împotriva accesului neautorizat la informații. Întreaga rețea de calculatoare poate fi controlată din centrul său.
4.2. Topologia tipului "inel"
În topologia inelului unei rețele, stațiile de lucru sunt conectate între ele într-un cerc, adică stația de lucru 1 cu stația de lucru 2, stația de lucru 3 cu stația de lucru 4 etc. Ultima stație de lucru este conectată la prima. Linia de comunicare se închide în ring.
Fig.2 Structura topologiei inelului
Durata transferului de informații crește proporțional cu numărul de posturi de lucru care fac parte din rețeaua de calculatoare.
Principala problemă cu topologia inelului este aceea că fiecare stație de lucru trebuie să participe activ la transferul de informații, iar în caz de eșec al cel puțin uneia dintre ele, întreaga rețea devine paralizată. Defecțiunile la conexiunile prin cablu sunt ușor de localizat.
Conectarea unei noi stații de lucru necesită o scurtă oprire de urgență a rețelei, deoarece în timpul instalării inelul trebuie să fie deschis. Limitările privind lungimea rețelei de calculatoare nu există, deoarece, în cele din urmă, sunt determinate numai de distanța dintre două stații de lucru. O formă specială a topologiei inelului este o rețea logică. Din punct de vedere fizic, este montat ca o combinație de topologii stea.
Stelele individuale sunt activate cu ajutorul unor întrerupătoare speciale (Hub Hub - hub), care în limba rusă sunt uneori numite "hub". În funcție de numărul de stații de lucru și de lungimea cablului, se folosesc concentratori activi sau pasivi între stațiile de lucru.
Huburile active conțin, de asemenea, un amplificator pentru conectarea a 4 până la 16 posturi de lucru.
Fig.3 Structura circuitului logic al inelului LAN
4.3. Topologia tipului de "autobuz"
Cu ajutorul topologiei magistralei, mediul de transfer de informații este prezentat sub forma unei căi de comunicație, o zi accesibilă pentru toate stațiile de lucru la care toți trebuie să fie conectați. Toate stațiile de lucru pot intra direct în contact cu orice stație de lucru disponibilă
Fig.4 Structura topologiei magistralei
Stațiile de lucru în orice moment, fără a întrerupe funcționarea întregii rețele de calculatoare, pot fi conectate la acesta sau deconectate. Funcționarea rețelei de calculatoare nu depinde de starea postului de lucru individual.
În situația standard, un cablu subțire sau un cablu Lowernet cu un conector T este adesea utilizat pentru sistemul de magistrală Ethernet. Deconectarea și, în special, conectarea la o astfel de rețea necesită întrerupere a magistralei, ceea ce determină o perturbare a fluxului de informații circulante și a sistemului de agățare. Noile tehnologii oferă cutii de conectare pasive, prin care este posibilă deconectarea și / sau conectarea stațiilor de lucru în timpul funcționării rețelei de calculatoare. Datorită faptului că stațiile de lucru pot fi conectate fără a întrerupe procesele de rețea și mediul de comunicare, este foarte ușor să asculți informații, adică pentru a transfera informații din mediul de comunicare.
Într-o rețea LAN cu o transmitere directă (nemodificată) a informațiilor, poate exista întotdeauna o singură stație care transmite informații. Pentru a evita coliziunile, în majoritatea cazurilor se folosește o metodă de divizare a timpului, conform căreia pentru fiecare stație de lucru conectată, la anumite momente în timp, se acordă dreptul exclusiv de a utiliza canalul de date. Prin urmare, cerințele privind capacitatea rețelei de calculatoare cu sarcină crescută sunt sporite, de exemplu, când sunt introduse noi stații de lucru.
Stațiile de lucru sunt conectate la magistrala prin intermediul dispozitivelor TAP (English Terminal Access Point). TAP este un tip special de conectare la un cablu coaxial. Sonda în formă de ac se introduce prin cochilia exterioară a conductorului exterior și stratul dielectric la conductorul interior și se leagă. Într-o rețea LAN cu transmisie modulară de bandă largă de informații, diferite posturi de lucru primesc, după caz, frecvența la care aceste stații de lucru pot trimite și primi informații. Datele transmise sunt modulate la respectivele frecvențe purtătoare, adică Între mediul de transmisie și stațiile de lucru există modemuri pentru modulare și, respectiv, pentru demodulare. Tehnologia mesajelor în bandă largă vă permite să transportați simultan o cantitate mare de informații într-un mediu de comunicare.
Pentru dezvoltarea ulterioară a transportului de date discrete, nu contează ce informații inițiale sunt transmise modemului (analog sau digital), deoarece acesta va fi transformat în viitor. Principalele caracteristici ale celor trei tipologii tipice ale rețelelor de calculatoare sunt prezentate în Tabelul 2.
4.4 Structura copac a rețelei LAN
Împreună cu topologiile cunoscute ale rețelelor de calculatoare "ring", "star" și "autobuz", în practică, se utilizează o structură combinată, de exemplu, arborescentă. Se formează în principal sub formă de combinații de topologii mai sus menționate ale rețelelor de calculatoare. Baza copacului rețelei de calculatoare (rădăcină) este situată în punctul în care sunt asamblate liniile de comunicare (ramurile copacului). Rețelele de calcul cu structură arborescentă sunt utilizate acolo unde este imposibil să se aplice direct structurile de rețea de bază în formă pură.
Pentru a conecta un număr mare de stații de lucru, respectiv cardurile de adaptor utilizează amplificatoare de rețea și / sau comutatoare. Un comutator cu funcții de amplificare simultană se numește un concentrator activ. În practică, folosesc două soiuri, oferind conexiunea, respectiv, opt sau șaisprezece linii. Un dispozitiv la care pot fi conectate maximum trei stații se numește un concentrator pasiv. Un concentrator pasiv este de obicei folosit ca un splitter. Nu are nevoie de un amplificator. Condiția prealabilă pentru conectarea unui concentrator pasiv este aceea că distanța maximă posibilă față de stația de lucru nu trebuie să depășească câteva zeci de metri.
Fig.5 Structura copac a LAN-ului
Tabelul 2. Caracteristicile principale ale topologiilor rețelelor de calculatoare
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: