Основні топології локальних мереж. Типи локальних мереж та їх пристрій

Локальна мережа - важливий елемент будь-якого сучасного підприємства, без якого неможливо досягти максимальної продуктивності праці. Однак, щоб використовувати можливості мереж на повну потужність, необхідно їх правильно налаштувати, враховуючи також і те, що розташування під'єднаних комп'ютерів буде впливати на продуктивність ЛОМ.

Поняття топології

Топологія локальних комп'ютерних мереж - це місцерозташування робочих станцій і вузлів відносно один одного і варіанти їх з'єднання. Фактично це архітектура ЛОМ. Розміщення комп'ютерів визначає технічні характеристики мережі, і вибір будь-якого виду топології вплине на:

Різновиди і характеристики мережевого обладнання.

Надійність та можливість масштабування ЛОМ.

Спосіб керування локальною мережею.

Таких варіантів розташування робочих вузлів і способів їх з'єднання багато, і кількість їх збільшується прямо пропорційно підвищенню числа підключених комп'ютерів. Основні топології локальних мереж - це "зірка", "шина" і "кільце".

Фактори, які слід врахувати при виборі топології

До того, як остаточно визначитися з вибором топології, необхідно врахувати кілька особливостей, що впливають на працездатність мережі. Спираючись на них, можна підібрати найбільш підходящу топологію, аналізуючи достоїнства і недоліки кожної з них і якщо співвіднести ці дані з наявними для монтажу умовами.

Працездатність і справність кожної з робочих станцій, приєднаних до ЛВС. Деякі види топології локальної мережі цілком залежать від цього.

Справність обладнання (маршрутизаторів, адаптерів і тощо). Поломка мережевого обладнання може як повністю порушити роботу ЛОМ, так і зупинити обмін інформацією з одним комп'ютером.

Надійність використовуваного кабелю. Пошкодження його порушує передачу і прийом даних по всій ЛВС або ж по одному її сегменту.

Обмеження довжини кабелю. Цей чинник важливий при виборі топології. Якщо кабелю в наявності небагато, можна вибрати такий спосіб розташування, при якому його потрібно менше.

Про топології «зірка»

Цей вид розташування робочих станцій має виділений центр - сервер, до якого приєднані всі інші комп'ютери. Саме через сервер відбуваються процеси обміну даними. Тому його обладнання повинно бути більш складним. Переваги:

Топологія локальних мереж "зірка" вигідно відрізняється від інших повною відсутністю конфліктів в ЛОМ - це досягається за рахунок централізованого управління.

Поломка одного з вузлів або пошкодження кабелю не зробить ніякого впливу на мережу в цілому.

Наявність тільки двох абонентів, основного й периферійного, дозволяє спростити мережеве обладнання.

Скупчення точок підключення в невеликому радіусі спрощує процес контролю мережі, а також дозволяє підвищити її безпеку шляхом обмеження доступу сторонніх.

Недоліки:

Така локальна мережа у разі відмови центрального сервера повністю стає непрацездатною.

Вартість "зірки" вище, ніж інших топологій, оскільки кабелю потрібно набагато більше.

Топологія «шина»: просто і дешево

У цьому способі з'єднання всі робочі станції підключені до єдиної лінії - коаксіальному кабелю, а дані від одного абонента надсилаються іншим в режимі напівдуплексного обміну. Топології локальних мереж подібного виду припускають наявність на кожному кінці шини спеціального термінатора, без якого сигнал спотворюється. Переваги:

Всі комп'ютери рівноправні.

Можливість легкого масштабування мережі навіть під час її роботи.

Вихід з ладу одного вузла не впливає на інші.

Витрата кабелю суттєво зменшено.

Недоліки:

Недостатня надійність мережі, з-за проблем з роз'ємами кабелю.

Маленька продуктивність, обумовлена поділом каналу між усіма абонентами.

Складність управління і виявлення несправностей за рахунок паралельно включених адаптерів.

Довжина лінії зв'язку обмежена, тому ці види топології локальної мережі застосовують тільки для невеликої кількості комп'ютерів.

Характеристики топології «кільце»

Такий вид зв'язку передбачає з'єднання робочого вузла з двома іншими, від одного з них приймаються дані, а другого передаються. Головною ж особливістю цієї топології є те, що кожен термінал виступає в ролі ретранслятора, виключаючи можливість загасання сигналу в ЛОМ. Переваги:

Швидке створення і налаштування цієї топології локальних мереж.

Легке масштабування, вимагає, однак, припинення роботи мережі на час установки нового вузла.

Велика кількість можливих абонентів.

Стійкість до перевантажень і відсутність мережевих конфліктів.

Можливість збільшення мережі до величезних розмірів за рахунок ретрансляції сигналу між комп'ютерами.

Недоліки:

Надійність мережі в цілому.

Відсутність стійкості до пошкоджень кабелю, тому зазвичай передбачається наявність паралельної резервної лінії.

Велика витрата кабелю.

Типи локальних мереж

Вибір топології локальних мереж також слід проводити, ґрунтуючись на наявний типі ЛОМ. Мережа може бути представлена двома моделями: однорангової та ієрархічною. Вони не дуже відрізняються функціонально, що дозволяє при необхідності переходити від однієї з них до іншої. Однак кілька відмінностей між ними все ж є. Що стосується спеціалізованої моделі, її застосування рекомендується в ситуаціях, коли можливість організації великої мережі відсутня, але створення будь-якої системи зв'язку все ж необхідно. Рекомендується створювати її тільки для невеликого числа комп'ютерів. Зв'язок з централізованим управлінням зазвичай застосовується на різних підприємствах для контролю робочих станцій.

Однорангова мережа

Цей тип ЛВС передбачає рівноправність кожної робочої станції, розподіляючи дані між ними. Доступ до інформації, що зберігається на сайті, може бути дозволений або заборонений його користувачем. Як правило, в таких випадках топологія локальних комп'ютерних мереж «шина» буде найбільш підходящою. Однорангова мережа має на увазі доступність ресурсів робочої станції іншим користувачам. Це означає можливість редагування документа одного комп'ютера при роботі за іншим, віддаленої роздруківки і запуску додатків. Переваги спеціального типу ЛОМ:

Легкість реалізації, монтажу та обслуговування.

Невеликі фінансові витрати. Така модель виключає потреба у купівлі дорогого сервера.

Недоліки:

Швидкодія мережі зменшується пропорційно збільшенню кількості приєднаних робочих вузлів.

Відсутня єдина система безпеки.

Доступність інформації: при вимиканні комп'ютера дані, що знаходяться в ньому, стануть недоступними для інших.

Немає єдиної інформаційної бази.

Ієрархічна модель

Найбільш часто використовувані топології локальних мереж засновані саме на цьому типі ЛОМ. Його ще називають «клієнт-сервер». Суть даної моделі полягає в тому, що при наявності певної кількості абонентів є один головний елемент - сервер. Цей керуючий комп'ютер зберігає всі дані і займається їх обробкою. Переваги:

Відмінна продуктивність мережі.

Єдина надійна система безпеки.

Одна, спільна для всіх, інформаційна база.

Полегшене управління всією мережею та її елементами.

Недоліки:

Необхідність наявності спеціальної кадрової одиниці - адміністратора, який займається моніторингом та обслуговуванням сервера.

Великі фінансові витрати на придбання головного комп'ютера.

Найбільш часто використовувана конфігурація (топологія) локальної комп'ютерної мережі в ієрархічній моделі - це «зірка». Вибір топології (компонування мережевого устаткування і робочих станцій) є винятково важливим моментом при організації локальної мережі. Обраний вид зв'язку повинен забезпечувати максимально ефективну і безпечну роботу ЛОМ. Важливо також приділити увагу фінансовим витратам та можливості подальшого розширення мережі. Знайти раціональне рішення - непросте завдання, що виконується завдяки ретельному аналізу і відповідального підходу. Саме в такому випадку правильно підібрані топології локальних мереж забезпечать максимальну працездатність всієї ЛВС в цілому.