Podstawowe topologie sieci komputerowych

Topologia sieci (network topology) określa strukturę połączeń pomiędzy komputerami w sieci komputerowej. Definiuje reguły ich komunikacji oraz sposób rozbudowy sieci w przyszłości. W praktyce dotyczy ona sieci typu LAN. Topologia obejmuje trzy podstawowe typy:

·        gwiazdy,

Tgwiazdy.gif (7739 bytes)

·        pierścienia,

- pojedynczy pierścień

pierscien1.gif (8349 bytes)

- podwójny pieścień

pierscien2.gif (8014 bytes)

·        magistrali

magistralowa.gif (6456 bytes)

 

Topologia gwiazdy

W sieci zorganizowanej w topologii gwiazdy, wszystkie komputery w niej pracujące są najczęściej połączone z jednym komputerem, który pełni rolę serwera. W gwieździe mogą pracować również komputery bez wydzielonego serwera (komputery równoprawne). Połączenie jest realizowane za pośrednictwem koncentratora lub bez niego. Wymiana danych pomiędzy· poszczególnymi komputerami odbywa się za pomocą serwera. Podstawową zaletą tego typu typologii jest niezależna praca poszczególnych komputerów. Sieć może pracować dalej także w przypadku uszkodzenia jednego z komputerów lub kabla, za pomocą którego jest on przyłączony. Ponadto w tym przypadku mamy do czynienia z łatwą konserwacją sieci i lokalizacją jej uszkodzeń. Wadą tego rozwiązania jest duża liczba kabli oraz wyższe koszty rozbudowy sieci.

Topologia pierścienia

W rozwiązaniu tego typu kabel łączący tworzy pętlę. Wszystkie komputery pracujące w sieci uczestniczą w przekazywaniu sygnału oraz w jego regeneracji. Każdy komputer jest wyposażony w mechanizm kontrolujący zawartość przesyłanych siecią pakietów danych pod kątem poprawności transmisji i adresu jego przeznaczenia. Zaletami topologii pierścienia są: małe zużycie kabla oraz możliwość zastosowania łącza optoelektronicznego. Łącza tego typu wymagają bezpośredniego nadawania i odbierania transmitowanych sygnałów. Jeżeli w sieci nie zastosowano specjalnych urządzeń, to uszkodzenie pojedynczego komputera lub kabla łączącego ten komputer spowoduje awarię całej sieci. Jest to podstawowa wada tej typologii. Ponadto w tej sieci trudno jest zlokalizować uszkodzenie. Kłopotliwe jest także jej zaprojektowanie. Dlatego też częściej stosuje się inną topologię - fizyczna gwiazda, logiczny pierścień. Wówczas w sieci umieszczany jest specjalny koncentrator, który jest połączony z każdym komputerem za pomocą dwóch kabli, dzięki czemu awaria jednego z komputerów nie ma wpływu na pozostałą część sieci.

Inną odmianą topologii pierścienia jest tzw. podwójny pierścień, w którym połączenia między stacjami w sieci są podwójne. Przesyłanie danych odbywa się w przeciwnych kierunkach. Jeżeli jedno z połączeń podwójnego pierścienia nie działa lub jest odłączone, to dwie najbliższe stacje dokonują automatycznej rekonstrukcji – zawracają dane do drogiego pierścienia.

Topologia magistrali

W tego typu rozwiązaniu wszystkie komputery pracujące w sieci są dołączone do jednego odcinka przewodu. Podobnie jak w przypadku topologii pierścienia. transmitowane dane są grupowane w pakiety zaopatrzone w adres. Wysłana informacja dociera do wszystkich komputerów w sieci, jednakże odbiera ją jedynie komputer o właściwym adresie. W celu umożliwienia przesyłania sygnału przez magistralę, na jej końcach założone są specjalne rezystory nazywane terminatorami.

Zaletą topologii między innymi jest małe zużycie kabla, prosta instalacja oraz bardzo prosta rozbudowa sieci. Ponadto awaria jednego komputera nie wpływa na pracę sieci. Natomiast wadą jest konkurencja o dostęp do łącza, ponieważ wszystkie komputery dzielą się kablem. W takim przypadku utrudniona jest także diagnostyka i wykrywanie błędów w sieci. W razie uszkodzenia kabla magistrali przestaje działać cała sieć, ponieważ uszkodzony kabel staje się końcem magistrali pozbawionym terminatora.

Pytania i polecenia:

1. Jak wam się wydaje z jaką topologią mamy do czynienia w naszej pracowni?

2. Wymień rodzaje trzech podstawowy topologii w sieciach LAN.

3. Scharakteryzuj topologię gwiazdy.

4. Scharakteryzuj topologię pierścienia i magistrali.

konspekt