Полносвязная топология

В случае полносвязной топологии каждый компьютер сети связан с каждым компьютером отдельным дуплексным (двусторонним) физическим каналом связи (рис. 13.4).

Рис. 13.4. Пример полносвязной топологии

Обратите внимание, что при всей простоте принципа построения такой сети даже на рисунке видно, как много связей приходится устанавливать между компью­терами, причем добавление каждого компьютера в полносвязную сеть увеличивает количество связей на число, равное числу компьютеров в сети. Если представить себе организацию с числом компьютеров 100, при условии, что компьютеры рас­положены в разных помещениях на разных этажах, то даже просто начертить полносвязную топологию на листе бумаги уже будет трудно, а уж реализовать ее просто невозможно.

По этой причине сеть с полносвязной топологией является скорее теорети­ческой моделью, из которой можно получить все другие топологии сети путем отбрасывания связей.

Общая шина

В топологии с общей шиной между компьютерами прокладывается кабель, который является общей для всех компьютеров шиной передачи данных. Все ком­пьютеры сети подключаются к этой шине (рис. 13.5).

Рис. 13.5. Топология с общей шиной

В качестве шины выступает обычно коаксиальный кабель, отрезками которого через специальные разъемы соединяются компьютеры, или электромагнитный сигнал радиочастоты (например, в технологии Wi-Fi).

Звезда

В звездообразной топологии каждый компьютер подключается при помощи от­дельного кабеля к общему устройству, называемому концентратором, или хабом. В качестве кабеля в этом случае может быть использована как витая пара, так и коаксиальный либо оптоволоконный кабель. В качестве концентратора может выступать как специальное устройство, так и еще один компьютер.

Преимуществом звездообразной топологии является то, что при выходе из строя одного из компьютеров или повреждении отдельного кабеля вся сеть про­должает функционировать, поскольку компьютеры полностью автономны друг от друга.

Рис. 13.6. Звездообразная топология

13.4.4. Кольцо

В кольцевой топологии компьютеры объединяются между собой круговой связью (рис. 13.7). При этом каждый компьютер связывается с последующим от­дельным кабелем (нет общей шины). Это значит, что на каждом из компьютеров должно быть два сетевых устройства: для связи с предыдущим компьютером и с последующим. Кроме наличия дополнительного сетевого устройства в каждом компьютере, в кольцевой топологии есть еще один недостаток: выход из строя одного компьютера разрушает всю сеть. Этот недостаток кольцевой топологии компенсируется тем, что каждый компьютер в сети служит повторителем сигнала (данных) предыдущего компьютера, что повышает надежность передачи данных.

взЕЗввк Рис. 13.7. Кольцевая топология

13.4.5. Дерево

Древовидная, или иерархическая, топология получается при объединении концентраторов нескольких звезд в иерархическом порядке. При этом возника­
ет древовидная структура с одним путем передачи для каждого из компьютеров (рис. 13.8).

Рис. 13.8. Древовидная топология

13.4.6. Смешанная топология

Смешанная топология обычно возникает при объединении различных топо­логий, поэтому большие сети обычно строятся на основе смешанной топологии (рис. 13.9).

GGG Рис. 13.9. Смешанная топология

Исторически компьютерные сети развивались достаточно хаотично, при этом приходилось решать возникающие тактические задачи. Не было генерального пла­на, в котором после длительных научных изысканий был бы выбран один и только

один правильный метод и одна правильная технология. Напротив, множество ла­бораторий и университетов искали решение одних и тех же задач и находили их. Естественно, решения оказались разными, в результате на сегодняшний день мы имеем большое количество вариантов (каждый со своими достоинствами и недо­статками) организации компьютерных сетей.

Когда принимается решение о том, какова будет топология той или иной ком­пьютерной сети, приходится учитывать множество факторов.

□ На каком расстоянии друг от друга будут находиться компьютеры?

□ Нужно ли разделять компьютеры на строго изолированные группы?

□ Какова должна быть «ширина» (пропускная способность) каналов связи между различными участками (узлами) сети?

□ На каких участках нужно обеспечить наибольшую безопасность?

□ Насколько важен уровень помехозащищенности как самой сети, так и других устройств от помех, создаваемых сетью?

И, конечно же, есть еще такой немаловажный вопрос, как стоимость. Решение всех этих вопросов взаимосвязано, и в процесс выбора топологии всегда вовлекается физический уровень:

□ Через какую среду будут передаваться данные?

□ Каким типом кабеля будут связаны компьютеры?

□ Какие типы разъемов и сетевых адаптеров будут уставлены на клиентские компьютеры?

□ Сколько промежуточных устройств и какого типа будут находиться в узлах сети?

□ Какова реальная конфигурация конструкций зданий или поверхности?

Выбор топологии неразрывно связан с выбором среды передачи и технологии физического уровня.