Топологія комп'ютерних мереж. Класифікація комп'ютерних мереж топології

Комп'ютерну мережу можна розділити на дві складові. Фізична комп'ютерна мережа – це, насамперед, обладнання. Тобто всі необхідні кабелі та адаптери, підключені до комп'ютерів, концентраторів, комутаторів, принтерів і так далі. Все те, що повинно працювати в загальній мережі. Другою складовою комп'ютерної мережі є логічна мережа. Це принцип підключення ряду комп'ютерів та потрібного обладнання в єдину систему (так звана топологія комп'ютерних мереж). Це поняття більше застосовне до локальних мереж. Саме обрана топологія підключення ряду комп'ютерів і буде впливати на необхідне обладнання, надійність роботи мережі, можливість її розширення, вартість робіт. Зараз найбільш широко використовуються такі види топологій комп'ютерних мереж, як «кільце», «зірка», а також «шина». Остання, щоправда, вже практично вийшла з ужитку.




«Зірка», «кільце» і «шина» – це базові топології комп'ютерних мереж.

«Зірка»

Топологія комп'ютерних мереж «зірка» – структура, центром якої служить комутуючі пристрій. Всі комп'ютери приєднані до нього окремими лініями. Комутуючим пристроєм може бути концентратор, тобто HUB, або комутатор. Таку топологію ще називають пасивною зіркою». Якщо комутуючим пристроєм виступає інший комп'ютер або сервер, то топологія може називатися «активної зіркою». Саме на комутуючі пристрій надходить сигнал від кожного комп'ютера, обробляється і відправляється до інших підключених комп'ютерів.




У даній топології є ряд переваг. Безперечною перевагою є те, що комп'ютери не залежать один від одного. При поломці одного з них сама мережа залишається в робочому стані. Також до такої мережі легко можна підключити і новий комп'ютер. При підключенні нового обладнання інші елементи мережі продовжать працювати в звичайному режимі. У такому вигляді топології мережі легко знаходити несправності. Мабуть, одне з головних достоїнств «зірки» – це її висока продуктивність. Однак при всіх достоїнствах є у такого типу комп'ютерних мереж і недоліки. Якщо вийде з ладу центральне комутуючі пристрій, то перестане працювати і вся мережа. В ній є обмеження по додатковим робочим станціям. Їх не може бути більше наявної кількості портів на комутуючим пристрої. І останній недолік мережі – її вартість. Потрібно досить велика кількість кабелю, щоб підключити кожен комп'ютер.

«Кільце»

Топологія комп'ютерних мереж «кільце» не має структурного центру. Тут всі робочі станції разом з сервером об'єднані в замкнене коло. У цій системі сигнал рухається послідовно справа наліво по колу. Всі комп'ютери є ретрансляторами, завдяки чому маркерний сигнал підтримується і передається далі, поки не доходить до одержувача. Даний вид топології також має і переваги, і недоліки. Головним достоїнством є те, що робота комп'ютерної мережі залишається стійкою навіть при великій завантаженості. Мережа цього виду дуже легко встановлюється і вимагає мінімальної кількості додаткового обладнання. На відміну від топології «зірка», «кільця» до паралізації роботи всієї системи може призвести збій роботи будь-якого підключеного комп'ютера. Причому виявити несправність буде набагато складніше. Незважаючи на легку установку даного варіанту мережі, її налаштування досить складна, вона вимагає наявності певних навичок. Ще одним недоліком такої топології є необхідність призупинення всієї мережі для приєднання нового обладнання.

«Шина»

Топологія комп'ютерних мереж «шина» зараз зустрічається все рідше і рідше. Вона складається з єдиної довгої магістралі, до якої підключені всі комп'ютери. У цій системі, як і в інших, дані відправляються разом з адресою одержувача. Отримують сигнал всі комп'ютери, але приймає безпосередньо адресат. Робочі станції, сполучені топологією «шина», не можуть одночасно відправляти пакети даних. Поки один з комп'ютерів виробляє дію, а інші чекають своєї черги. Сигнали рухаються по лінії у обидві сторони, але коли доходять до кінця, відображаються і накладаються один на одного, погрожуючи злагодженій роботі всієї системи. Існують спеціальні пристрої – термінатори, призначені для гасіння сигналів. Вони встановлюються на кінцях магістралі. До достоїнств топології «шина» можна віднести те, що встановлюється і настроюється така мережа досить швидко. До того ж її встановлення буде досить дешевою. Якщо вийде з ладу один з комп'ютерів, мережа продовжить працювати в звичайному режимі. Підключення нового обладнання можна проводити в робочому порядку. Мережа буде функціонувати. Якщо пошкоджено центральний кабель або перестане працювати один з термінаторів, то це призведе до зупинки всієї мережі. Знайти несправність у такій топології достатньо складно. Збільшення кількості робочих станцій знижує продуктивність мережі, а також призводить до затримок при передачі інформації.

Похідні топології комп'ютерних мереж

Класифікація комп'ютерних мереж топології не обмежується трьома базовими варіантами. Існують ще такі види топологій, як "лінія", "подвійне коло", "комірчаста топологія", "дерево", "решітка", "мережа клоза", "сніжинка", "повнозв'язна топологія". Всі вони є похідними від базових. Розглянемо деякі варіанти.

Малоефективні топології

У повнозв'язної топології всі робочі станції підключені один до одного. Така система досить громіздка і малоефективна. Потрібно виділити лінію для кожної пари комп'ютерів. Використовується така топологія тільки в многомашинних комплексах. Комірчаста топологія представляє собою, по суті, урізаний варіант повнозв'язної. Тут також всі комп'ютери приєднані один до одного окремими лініями.

Найбільш ефективні топології

Топологія побудови комп'ютерних мереж під назвою «сніжинка» являє собою скорочений варіант «зірки». Тут в якості робочих станцій виступають концентратори, сполучені між собою по типу «зірка». Цей варіант топології вважається одним з найбільш оптимальних для великих локальних і глобальних мереж. Як правило, у великих локальних, а також у глобальних мережах є величезна кількість підмереж, побудованих на різних типах топологій. Такий вид називається змішаним. Тут одночасно можна виділити і «зірку», і «шину», і «кільце». Отже, в вищевикладеної статті були розглянуті всі основні наявні топології комп'ютерних мереж, що застосовуються в локальних і глобальних мережах, їх варіації, переваги і недоліки.