LAN - особливості топології

Зміст

[ правити ]

LAN [ред.]

Local Area Network (LAN)- комп'ютерна мережа, зосереджена на відносно невеликій території, обмеженою радіусом зазвичай за кілька кілометрів (наприклад: будинок, школа, лабораторія, офіс). У загальному випадку локальна мережа є комунікаційною системою, що належить одній організації. Також існують локальні мережі, вузли яких рознесені географічно на відстані понад 12 500 км (космічні станції та орбітальні центри).

Основні характеристики LAN:

  • висока швидкість передачі даних
  • велика пропускна спроможність
  • низький рівень помилок передачі
  • використання якісних та добре захищених ліній зв'язку (зі зростанням числа комп'ютерів вартість може значно збільшитися, тому LAN зазвичай містять до кількох десятків вузлів)
  • ефективний механізм управління обміном через мережу
  • заздалегідь обмежена кількість комп'ютерів

WAN, на відміну від LAN, розраховані на необмежену кількість абонентів, відповідно при конфігурації мережі можуть бути використані не надто якісні канали зв'язку, звідси підвищення кількості помилок та зниження пропускної спроможності. У WAN швидкість передачі може бути значно нижче, а механізм управління обміном може бути досить ефективним, оскільки заздалегідь невідомо кількість підключених комп'ютерів. Загалом, у WAN набагато важливіша не якість зв'язку, а сам факт її існування.

Топологія мережі [ред.]

  • Фізична топологіяописує: схему прокладання кабелю, розташування вузлів та взаємозв'язку між ними. Фізична топологія мережі визначається можливостями пристроїв доступу, бажаним рівнем контролю татолерантності до помилок, а також вартістю всіх необхідних матеріалів. а логічна - рух сигналу між вузлами у межах заданої фізичної топології.
  • Логічна топологія, навпаки, описує поведінку сигналу в мережі або шлях, яким рухаються дані в мережі від одного пристрою до іншого, незалежно від їхнього фізичного взаємозв'язку. У багатьох випадках логічна топологія не збігається з фізичною, у тому числі й тому, що вона може динамічно змінюватися відповідно до змін у конфігурації маршрутизаторів та комутаторів.

Зокрема, кожен вузол LAN має щонайменше один фізичний зв'язок з іншими компонентами мережі. Зображення цих зв'язків у вигляді графа використовується для опису фізичної топології. З іншого боку, фіксуючи рух сигналу між компонентами, визначають логічну топологію цієї мережі.

Повнозв'язкові [ред.]

комп

Повнозв'язковим називається мережа, де кожен комп'ютер безпосередньо пов'язаний з усіма іншими. Така конфігурація дуже громіздка і неефективна, оскільки кожен комп'ютер повинен мати велику кількість комунікаційних портів, достатню для зв'язку з іншими. Але плюсом такої мережі є стійкість до поломки окремих компонентів: мережа не перестане функціонувати через несправність одного комп'ютера.

[ ред ]

Існує кілька різних неповнозв'язних топологій. При конфігурації LAN переважно використовуються такі: шина (bus), зірка/хаб (star/hub), кільце (ring). У неповнозв'язних топологіях передача даних може здійснюватися безпосередньо між комп'ютерами, а через додаткові вузли.

Шина [ред.]

комп

У цій топології всі робочі станціїприєднані до загального кабелю (називаєтьсямагістральабо шина). Дані, згенеровані одному з комп'ютерів, відправляються через шину в решту. Щоб сигнал не відбивався назад, на кінцях шини повинні стояти спеціальнітермінатори, що поглинають сигнал.Переваги:

  • низька витрата кабелю
  • стійкість мережі до несправностей окремих вузлів
  • простота налаштування та конфігурації

  • нестійкість мережі до несправності кабелю
  • обмеження довжини кабелю та кількості робочих станцій, пов'язане із загасанням сигналу
  • низька продуктивність, обумовлена ​​розподілом каналу між усіма абонентами
  • велика кількість колізій пакетів

На даний момент ця топологія застосовується вкрай рідко.

Зірка [ред.]

особливості

У мережі, побудованої згідно з топологією "зірка", кожна робоча станція з'єднана одним або двома кабелями з центральним елементом, тип якого залежить від типу даної зірки. У топологіїактивна зіркацентральним елементом є комп'ютер, що за потужністю значно перевищує периферійні. У топологіїпасивна зіркау центрі знаходитьсяконцентраторабохаб. Концентратор забезпечує паралельне з'єднання комп'ютерів і, отже, всі комп'ютери, підключені до мережі, можуть спілкуватися друг з одним. Пасивна зірка поширена набагато ширше, ніж активна. Дані від станції, що передає, відправляються через центральну всім іншим комп'ютерам, але приймаються вони тільки тими станціями, яким вони призначалися. Одним із способів розширення даної мережі є заміна периферійного комп'ютера на центральний, до якого можуть бути підключені нові.периферійні.

  • простота підключення нового вузла
  • можливість централізованого управління
  • стійкість мережі до несправностей окремих вузлів і кабелів, оскільки кожен кабель з'єднує лише вузол із хабом

  • нестійкість мережі до несправності хаба
  • висока витрата кабелю
  • обмеження числа вузлів, пов'язане з пропускною спроможністю хаба

Дана топологія - одна з найбільш використовуваних у домашніх та офісних мережах. Застосовується у LAN з архітектурою 10Base-T Ethernet. Оскільки дані передаються від кожного комп'ютера до кожного, фізична топологія "зірка" відповідає логічній топології "шина".

Кільце [ред.]

мережі

У цій топології комп'ютери з'єднані кабелем в єдине кільце: вихід одного комп'ютера пов'язані з входом наступного. На відміну від топології "шина" тут немає потреби в термінаторах, оскільки сигнал йде завжди в один бік по колу. Дані, відправлені однією станцією, пройдуть крізь інші, але будуть прийняті лише станцією, якою вони призначалися. При цьому кожен проміжний комп'ютер на цьому шляху буде підсилювачем сигналу. Метод, використовуваний передачі даних у кільці, називаєтьсяпередачею токена. Токен – спеціальна послідовність біт, що містить контрольну інформацію. Станція, яка має в даний момент токеном, може надсилати дані.Переваги:

  • простота підключення нового вузла (за винятком того, що необхідно зупиняти всю мережу на час підключення)
  • низька витрата кабелю
  • простота налаштування та конфігурації
  • стійкість до перевантажень та великих потоків інформації
  • мала кількість колізій

  • нестійкість мережі до несправності кабелю та несправності робочих станцій

Ця топологія рідко використовується в чистому вигляді через свою ненадійність, на практиці застосовуються її різні модифікації. Наприклад, станції з'єднуються двома паралельними лініями зв'язку, що передають інформацію у протилежних напрямках. Так збільшується швидкість передачі та стійкість мережі.

Змішані [ред.]

Змішаною називається топологія, що переважає у великих мережах із довільними зв'язками між комп'ютерами. У таких мережах можна виділити окремі довільно пов'язані фрагменти (підмережі), що мають типову топологію.

Зірка-Шина [ред.]

топології

Ця топологія також називається "дерево". Як випливає з назви, мережа, побудована за даною топологією, складається з декількох підмереж з топологією "зірка", з'єднаних єдиною шиною.Переваги:

  • простота розширення
  • простота пошуку обривів та несправностей
  • стійкість до несправностей окремих комп'ютерів

  • нестійкість до несправності шини та хабів

Логічна топологія цієї мережі – класична шина.

Зірка-Кільце [ред.]

топології

Хаби кількох підмереж з топологією "зірка" з'єднані єдиним кабелем у кільце. При використанні методу передачі токена всі комп'ютери в такій топології мають рівні шанси відправити дані.Переваги:

  • простота розширення
  • простота пошуку обривів та несправностей
  • стійкість до несправностей окремих комп'ютерів
  • висока пропускна спроможність

  • нестійкість до несправності шини та хабів

Логічна топологія цієї мережі- Класичне кільце.