Зарисуйте топологию соединения компьютеров типа шина

Топологии сетей: шина, звезда, кольцо

Шина, звезда, кольцо — это методы объединения компьютерного оборудования в единую сеть.

Сетевой топологией является метод отображения конфигурации сети, схематическое представление сети и взаимных связей между оборудованием, которое входит в её состав. Сетевая топология может быть представлена следующими видами:

1. Физическая топология, представляющая фактическое расположение оборудования и взаимные связи между сетевыми узлами.
2. Логическая топология, представляющая сигнальное взаимодействие в области физической топологии.
3. Информационная топология, представляющая описание движения потоков информации внутри сети.
4. Топология регулирования обменов, описывающая принципы переадресации прав на использование сети.

То есть, сам термин топология сети означает методы соединения компьютерного оборудования в единую сеть. Помимо этого, понятие топологии состоит из множества правил, определяющих местоположение компьютеров, методы прокладки кабеля, методы размещения связующего оборудования и ещё много другого. На текущий момент сформированы и опробованы на практике следующие типы базовых топологий:

Достоинства

• Небольшое время установки сети;
• Дешевизна (требуется кабель меньшей длины и меньше сетевых устройств);
• Простота настройки;
• Выход из строя одной рабочей станции не отражается на работе всей сети.

• Неполадки в сети, такие как обрыв кабеля или выход из строя терминатора, полностью блокируют работу всей сети;
• Затрудненность выявления неисправностей;
• С добавлением новых рабочих станций падает общая производительность сети.

Шинная топология представляет собой топологию, в которой все устройства локальной сети подключаются к линейной сетевой среде передачи данных. Такую линейную среду часто называют каналом, шиной или трассой. Каждое устройство (например, рабочая станция или сервер) независимо подключается к общему кабелю-шине с помощью специального разъема. Шинный кабель должен иметь на конце согласующий резистор, или терминатор, который поглощает электрический сигнал, не давая ему отражаться и двигаться в обратном направлении по шине.

Сравнение с другими топологиями

Кроме рассматриваемой топологии широкое распространение имеют другие: «звезда» и «кольцо».

Обратите внимание! Если сравнивать «шину» с ними, то можно выделить достоинства и недостатки.

Достоинства

Выбор данной конфигурации имеет важные плюсы:

• в данном случае настройка сети делается относительно просто;
• стоимость проведения работ будет меньшей по сравнению с использованием других топологий;
• выполнение монтажа является менее сложным, чем в аналогичном случае;
• необходимо учитывать вероятность выхода одного или нескольких компьютеров из строя — при такой схеме подключения это не нанесет ущерба работе остальной подключенной техники.

Недостатки

Однако такому решению присущи также некоторые недостатки:

• уязвимость в случае неисправности основной шины, к которой подсоединены компьютеры — при этом выйдет из строя вся структура;
• при такой архитектуре поиск неисправностей является довольно сложным;
• важный минус состоит в том, что только один компьютер в каждый момент времени может осуществлять передачу;
• если необходимо подключить новые компьютеры, то возникают проблемы с проведением масштабирования — придется вносить изменения в ранее существовавший отрезок сети.

Преимущества и недостатки шинной топологии

Ее простота монтажа и низкая стоимость компенсируются наличием более сложного управления.

Обратите внимание! Последнее выражается, в частности, в сложности диагностики и исправления ошибок, изоляции возникших проблем от остальной части локальной сети.

Плюсы и минусы шинной топологии

• Быстрая установка и в короткие сроки.
• Меньше затрат за счет применения небольшой длинны кабеля. В качестве основы используется только одна магистраль.
• Быстрая настройка, так как не нужно производить конфигурации центрального сервера.
• Даже если выйдет из строя один из компьютеров, то сеть все равно будет работать.

• Если же выйдет из строя кабель или один из терминаторов, то общаться в сети будет невозможно – опять же из-за отражения сигнала.
• Если сеть большая, то сложно найти место разрыва кабеля. Для этого используют специальное устройство.
• Чем больше компьютеров, тем медленнее будет работать сеть.
• Есть вероятность столкновения сигнала. В таком случае идет полное замолкание среды и повторная отправка пакета. Также замедляет передачу данных.

Какое количество компьютеров можно подключить к такой топологии – вам никто не ответит. Так как тут все зависит от того, как интенсивно будет использоваться среда и какая информация будет передаваться. Например, играть через эту сеть практически невозможно. Но вот периодическая отправка сообщений вполне реальна. Может подойти для некоторых офисных сетей. Как вы понимаете подобная топология имеет место быть только в небольших сетях. На самом деле, конечно, можно прикрутить туда огромное множество машин, но работать она будет медленнее из-за того, что каждый из компьютеров при подаче пакета должен будет согласовывать его отправку с другими. То есть, если один посылает сигнал, все остальные молчат и слушают. Ну и самый главный минус, если нарушена целостность кабеля хоть в одном месте, то передача данных прерывается и сеть более не функционирует.

Что понимается под топологией локальной сети

Программирование и построение компьютерных сетей выросли из математики и поэтому унаследовали математические расчеты и схематику построения устройств и связей. А самим термином топология сети охарактеризовали расположение и схему связей между устройствами. Устройствами выступают компьютеры, концентраторы, роутеры, серверы, принтеры и прочая вспомогательная электроника. Кроме расположения устройств, топология обуславливает компоновку кабелей, варианты размещения коммутирующего оборудования, систему обмена сигналами и прочие запросы потребителей компьютерных технологий.

p, blockquote 3,0,0,0,0 —>

Соединение в сети вызвано необходимостью объединения ресурсов компьютеров, экономией на периферийных устройствах, и как следствие решением комплексных задач. Исходя из конкретных предполагаемых задач и выстраивается топология компьютерной сети. Существуют семь основных видов соединений.

p, blockquote 4,0,0,0,0 —>

Виды основных топологий современных локальных сетей

Топология локальной сети – это грубо говоря, архитектура и конструкция сети; какой кабель куда подключается и какое сетевое оборудование применяется – все это частично регламентируется топологией сети.

Современные локальные сети и их топологии могут быть выполнены в различных вариантах, но самые удачные для домашнего применения мы рассмотрим ниже.

Их (топологий) существует несколько, и они имеют свои преимущества и недостатки, которыми стоит руководствоваться. На сегодняшний день известными являются такие основные виды топологий локальных сетей, применяемые в домашней и офисной сети:

• топология локальной сети «шина»;
• топология локальной сети «звезда»;
• топология локальной сети «кольцо».

Существуют и многие другие виды, наибольшее количество вариантов имеет смешанные топологии, это может быть кольцо-кольцо, звезда-шина, кольцо-шина (так называемая «все со всеми»), древовидная, «снежинка». Однако, реализация небольших сетей ими бессмысленна, поему рассмотрим только перечень из трех.

Важно также учесть, что наибольшее количество сетевого оборудования на сегодняшний день производится для реализации топологий «звезда» и «шина», при этом первая лихо вытесняет остальные.

Топология локальной сети «шина»

Топология локальной сети «шина» — это старая технология и монтаж локальной сети данной топологии по классике основан на применение коаксиального кабеля, от которого идут ответвления на компьютеры (он и называется шиной). Максимальная скорость передачи данных топологии «шина» — 10 Мбит/сек, что на сегодняшний день является медленной пропускной способностью. К примеру, для того, чтобы просмотреть в отличном качестве фильм, нужна скорость передачи по кабелю в 20 Мбит/сек, а то и больше. Что уж говорить про скачивание из интернета какой-нибудь программы или игрушки во время просмотра фильма.

Преимущества топологии шина заключаются в том, что каждый компьютер при выходе из строя или выключении его не влияет на работу сети в целом. Кроме того, для скромного домашнего пользователя с тремя-четырьмя компьютерами она удовлетворяет все потребности на фоне своей относительно низкой стоимости и отсутствия дорогостоящего оборудования (которое имеет свойство выходить из строя), да и монтаж компьютерных сетей такой топологии куда дешевле.

Недостатки топологии шина для пользователя с современными требованиями – скорость. Еще одна весомая проблема такой сети – при нарушении главного кабеля (шины) на любом из его участков, падает вся сеть целиком и полностью (еще есть вероятность порчи сетевых карт компьютеров при обрыве заземления).

Топология локальной сети «звезда»

Топология локальной сети «звезда» — наиболее используемая во всех сетях, в том числе и в домашних. Суть ее заключается в том, что все компьютеры подключаются к центральному серверу или (в случае домашней сети) к коммутатору отдельным кабелем. При реализации данной топологии в современных домашних сетях применяется витая пара и скорость равна 100Мбит/сек, есть и высокоскоростное сетевое оборудование, что позволяет добиться скорости 1Гбит/сек и даже больше. Также можно реализовать эту топологию на устаревшем оборудовании с коаксиальным кабелем, но скорость будет не более чем 20 Мбит/сек.

Преимущества топологии звезда очевидны: каждый компьютер подключен отдельной линией, таким образом, при выходе его из строя или обрыве на участке кабеля сеть продолжает функционировать. Также высокая пропускная способность позволяет «выжимать» весь интернет, даже высокоскоростной (если он подключен к сети), одновременно качая программу или игру и смотря онлайн фильм в отличном качестве, чего нельзя было сделать в сети с топологией «шина».

Недостатки топологии звезда – это очень дорогая стоимость сетевого оборудования и большой расход кабеля, соответственно, трудоемкий монтаж локальной сети. Кроме того, что нужен специальный распределитель сигнала (коммутатор), в каждом компьютере само с собой должна быть встроена сетевая плата, так еще и расстояние, на которое можно прокладывать кабель равно 100 м, далее нужно устанавливать повторитель.

Топология локальной сети «кольцо»

Топология локальной сети «кольцо» — это технология сетей, основой которой является передача информации по кругу через один компьютер к другому, своего рода последовательное соединение. Причем физически такая сеть является ничем иным, как звездой, «кольцо» образуется внутри сетевого устройства — концентратора. По скромному мнению автора, это самый бессмысленный и проблематичный способ построения сети для дома.

Преимущества топологии кольцо состоят в том, что скорость передачи данных при использовании вида кабеля витой пары может быть больше, чем в шине. Особенно хорошо эта топология подстроена под применение оптоволоконного кабеля.

Недостатки топологии кольцо состоят в ничтожной надежности такой сети и медленной скорости передачи данных, нежели в звезде при одинаковом расходе кабеля. Концентратор для данной топологии хоть и стоит гораздо дешевле, но и вместе с тем он менее производителен.

В чем недостатки?

На сегодняшний день «звезда» является наиболее распространенной технологией для современных проводных или же беспроводных сетей. В качестве примера звездообразной топологии можно представить сеть, использующую кабель типа «витая пара», а также коммутатор, который представляет собой центральное устройство. Именно такие сети часто сегодня можно встретить в преимущественном большинстве компаний.

Топология сети позволяет определить не только физическое расположение компьютеров, но, что еще более важно, обеспечивает характер связи между ними, а также различные особенности распространения сигналов через сеть. Именно характером связи можно определить то, насколько отказоустойчивой является сеть, а также узнать требуемую сложность сетевой аппаратуры и наиболее актуальный метод управления обменом и множество других параметров. Если в литературе рассматривается топология локальных сетей «шина» или же другие технологии, то может предусматриваться четыре абсолютно разных понятия, которые относятся к разным типам сетевой архитектуры:

• Физическая – схема расположения компьютеров, а также прокладки объединяющих их кабелей. В таком ключе пассивная «звезда» не имеет никаких отличий от активной, в связи с чем технология чаще всего называется просто «звезда».
• Логическая – структура связей, а также то, каким образом сигналы распространяются по сети. Данное определение топологии, наверное, можно назвать наиболее правильным.
• Управления обменом – принцип, а также последовательность передачи права на расторжение сетевой связи между определенными компьютерами.
• Информационная – направление информационных потоков, которые передаются через сеть.

К примеру, сеть, имеющая физическую и логическую топологию формата «шина», может в качестве управления использовать эстафетную технологию передачи права захвата сети, а также обеспечить одновременную передачу всех данных через определенный выделенный компьютер. И в таком содержании представлять собой технологию «звезда».