Главная Случайная страница Контакты | Мы поможем в написании вашей работы! | ||
|
Как Вы знаете, топология сети — это схема соединения компьютеров и других сетевых устройств с помощью кабеля или другой сетевой среды. Вопросы об основных топологиях и их параметрах на экзамене Network+ встретятся Вам обязательно. Сетевая топология непосредственно связана с используемым типом кабеля. Нельзя выбрать кабель определенного типа и использовать его в сети с произвольной топологией. Однако Вы вольны создать несколько ЛВС с разными кабелями и топологиями и соединить их с помощью мостов, коммутаторов и маршрутизаторов. При выборе кабеля и других сетевых компонентов топология всегда будет одним из важнейших критериев.
Основные сетевые топологии — «шина», «звезда» и «кольцо». Но Вам понадобятся также знания о таких дополнительных топологиях, как «иерархическая звезда» (hierarchical star), ячеистая (mesh) и беспроводная (wireless).
Топология «шина»
В сети с топологией «шина» (bus) компьютеры расположены на одной линии, при этом каждая система последовательно соединена кабелем со следующей системой (рис. 2.1) Раньше в системах Ethernet топология «шина» использовалась с коаксиальным кабелем, но теперь сети такого типа встречаются нечасто. В зависимости от типа кабеля различают «толстый» (thick) и «тонкий» (thin) Ethernet. В сетях типа «толстый» Ethernet компьютеры подключаются к общему коаксиаль-
ному кабелю с помощью кабелей меньшего размера, называемых кабелями AUI (Attachment Unit Interface) или трансиверами (см. верхнюю часть рис. 2.1). В сети типа «тонкий» Ethernet компьютеры связаны друг с другом отдельными отрезками коаксиального кабеля меньшей толщины (см. нижнюю часть рис. 2.1).
Примечание Трансивер (transceiver) — интегральный компонент сетевого интерфейса, отвечающий как за передачу данных по сети, так и за их прием. «Толстый» Ethernet — единственная форма сети Ethernet, в которой трансивер отделен от сетевого адаптера. Трансивер подключается к коаксиальному кабелю с помощью так называемого «вампира» (vampire tap), получившего свое имя за металлические зубья, которые пронзают изоляцию кабеля до непосредственного контакта с медной жилой. К сетевому адаптеру трансивер подключается с помощью AUI-кабеля. Во всех других стандартах физического уровня сети Ethernet трансиверы интегрированы в сетевые платы и не требуют использования отдельных AUI-кабелей.
Когда один из компьютеров сети передает данные, сигналы движутся по кабелю в обоих направлениях, достигая всех остальных систем. В сети с топологией «шина» всегда два свободных окончания, которые необходимо особым образом блокировать. Для сброса приходящего сигнала установите на концы шины специальные устройства — терминаторы (terminator). Без терминатора сигнал, достигший конца шины, будет отражаться и создавать помехи сигналам, переданным позднее.
Работа сети с топологией «шина» демонстрируется в видео ролике BusTopology из папки Demos на прилагаемом к книге компакт-диске.
Главная беда топологии «шина» в том, что разрыв кабеля или выход из строя единственного разъема или терминатора нарушают функциональность системы в целом Сигнал, который не может пройти дальше определенной точки, недосягаем для всех компьютеров» расположенных за ней. Кроме того, разорванный кабель — это конечная точка сети без терминатора. В той части сети, по которой перемещается переданный сигнал, на него может повлиять сигнал, отраженный от точки разрыва. Все это объясняет, почему сети с топологией «шина» сейчас почти не используются.
Сбой в сети с топологией «шина» демонстрируется в видео ролике BusFailure из папки Demos на прилагаемом к книге компакт-диске.
Топология «звезда»
В отличие от сети с топологией «шина», в которой компьютеры соединены последовательно, в сети с топологией «звезда» есть центральный узел — хаб (hub), или концентратор (concentrator). Каждый компьютер подсоединяется к концентратору отдельным кабелем (Рис- 2.2). Топология «звезда» сейчас используется в большинстве сетей Ethernet, а также в сетях с другими протоколами. В сети с такой топологией могут применяться кабели нескольких различных видов, в том числе «витая пара» и оптоволокно.
Топология «звезда» обычно используется в сетях Ethernet на основе кабеля UTP. Функционально в ней, как и в топологии «шина», используется общая сетевая среда. Хотя каждый компьютер подсоединен к концентратору собственным кабелем, концентратор передает поступающие в него сигналы на все порты. Поэтому сигнал, переданный одним компьютером, поступает на все остальные компьютеры ЛВС.
Основное преимущество топологии «звезда» в том, что у каждого компьютера имеется собственное соединение с концентратором. Выход из строя кабеля или разъема отражается на работе только одного компьютера. Недостатком топологии «звезда» является использование дополнительного оборудования — концентратора. При неисправности концентратора «падает» вся система. Однако случается такое довольно редко, т. к. концентратор — это относительно простое устройство, которое к тому же обычно устанавливают в закрытом помещении.
Работа сети с топологией «звезда» демонстрируется в видеоролике StarTopology из папки Demos на прилагаемом к книге компакт-диске.
Топология «иерархическая звезда»
Может показаться, что размер сети Ethernet с топологией «звезда» ограничен количеством портов в концентраторе. Но, когда Ваша сеть достигнет этого предела, ее можно расширить, добавив второй концентратор, а иногда и третий, и четвертый. Чтобы подключить к сети с топологией «звезда» второй концентратор, подсоедините его к первому концентратору с помощью обычного кабеля и специального каскадирующего (uplink) порта на одном из концентраторов (рис. 2.3). Так создается сеть с топологией «иерархическая звезда» (hierarchical star), которую иногда называют также сетью с древовидной структурой (branching tree network). В обычную сеть Ethernet со скоростью передачи 10 Мбит/сек таким способом можно включить до четырех концентраторов, а в сеть Fast Ethernet — как правило, только два.
Топология «кольцо»
Сеть с топологией «кольцо» похожа на сеть с топологией «шина»: логически компьютеры в ней также соединены друг с другом последовательно. Отличие заключается в том, что в топологии «кольцо» два конца кабеля соединены вместе. Сигнал, сгенерированный одним из компьютеров, движется по кольцу ко всем остальным компьютерам и в конце концов возвращается в исходную точку. Топология «кольцо» применяется в сетях, в которых управление доступом к среде (см. занятие 2 главы 1) осуществляется с помощью маркеров, например, в сетях Token Ring. Важно понимать, что в большинстве случаев «кольцо» — это логическая, а не физическая конструкция. Точнее, под «кольцом» подразумевается схема подключения проводов, а не способ прокладки кабелей.
Пусть Вас не смущает, что внешне сеть с топологией «кольцо» похожа на сеть с топологией «звезда». Фактически, кабели в сети с топологией «кольцо» также подключаются к концентратору, из-за чего она и выглядит как «звезда» (рис. 2.4). Сетевое «кольцо» реализовано логически с помощью соединения проводов внутри кабелей и специального концентратора — модуля множественного доступа (multistation access unit, MAU). Он получает данные через один порт и по очереди передает их через все остальные (не одновременно, как концентратор Ethernet). Рассмотрим пример. Компьютер, подключенный к порту № 3 восьмипортового модуля MAU, передает пакет данных. Получив его, MAU передает их только на порт № 4. Получив данные, компьютер, подключенный к порту № 4, немедленно возвращает их в модуль MAU, которые ретранслирует данные через порт № 5. Этот процесс продолжается до тех пор, пока модуль не передаст сигнал всем компьютерам кольца. В конце концов, пакет попадает в компьютер, который его сгенерировал, и там уничтожается.
Работа сети с топологией «кольцо» демонстрируется в видео ролике RingTopology из папки Demos на прилагаемом к книге компакт-диске.
Использование физической топологии «звезда» в сети с топологией «кольцо» обеспечивает функционирование сети даже в случае повреждения кабеля или разъема. С помощью специальной схемы модуль множественного доступа просто исключает неисправную рабочую станцию из кольца, сохраняя его логическую топологию. Если бы кабель был проложен буквально по кольцу, без модуля множественного доступа, любое его повреждение приводило бы к прекращению работы сети. Тем не менее среди популярных сетевых протоколов имеется один — FDDI (Fiber Distributed Data Interface) — в котором допускается соединение кабелей в физическое кольцо. Кольцо это должно состоять из двух раздельных физических колец, трафик по которым передается в противоположных направлениях. Если компьютеры подключены к обоим кольцам, сеть может функционировать, даже если одно из них выйдет из строя.
Сбой в сети с топологией «кольцо» демонстрируется в видео ролике RingFailure из папки Demos на прилагаемом к книге компакт-диске.
Дата публикования: 2014-11-04; Прочитано: 658 | Нарушение авторского права страницы | Мы поможем в написании вашей работы!