Топология сети

Любая сеть состоит из совокупности кабелей, сетевого оборудования, фай­ловых серверов, рабочих станций и программного обеспечения. Комбинируя эти элементы, можно создать сеть, соответствующую задачам и возможно­стям конкретной организации. Первоначальная установка некоторых типов сетей не требует больших расходов, однако расходы появляются при эксплуатации или модернизации. Другие сети, наоборот, требуют значительных капиталовложений на этапе развертывания, но они просты в обслуживании и их легко расширять.

Многозначность понятия «топология»

Топология сети определяет не только физическое расположение ПК, но и характер связей между ними. Именно характер связей определяет степень отказоустойчивости сети, требуемую сложность сетевой аппаратуры, типы сред передачи, допустимый размер сети и многое другое.

Под понятием « топология сети » в литературе могут подразумеваться четыре разных понятия, отно­сящихся к различным уровням сетевой архитектуры.

- Физическая топология – схема расположения ПК и прокладки кабеля;

- Логическая топология – структура связей, характер распространения сигналов по сети;

- Топология управления обменом – принцип и последовательность передачи права на захват сети между отдельными ПК;

- Информационная топология – направление потоков информации, передаваемых по сети.

Сетевая топология имеет две составляющие: физическую развод­ку кабеля и логические маршруты, по которым следуют пакеты или фрей­мы, передаваемые по сетевому кабелю. Разводка кабеля определяется реаль­ным расположением кабеля в коробках на потолке и стенах. Логический маршрут соответствует направлению передачи пакетов или фреймов, и это направление может как соответствовать, так и не соответствовать физиче­ской разводке.

Рассмотрим пример, когда физическая конфигурация сети совпадает с логи­ческой. Физическая разводка может иметь звездообразную форму, при этом в центре звезды располагается сетевое устройство. Логические маршруты могут соответствовать звездообразной конфигурации, когда пакеты и фрей­мы передаются всем конечным узлам одновременно. Это напоминает одновременное зажигание всех лампочек в иллюминации.

Описанную топологию можно изменить и посылать фреймы и пакеты в не­которой логической последовательности (притом, что физическая разводка по-прежнему представляет собой звезду). Фреймы или пакеты могут поступать сначала на один узел, а затем на другой. Такая конфигурация будет на­поминать «бегущий огонь» в иллюминации, когда лампочки зажигаются по­очередно.

Изменения топологии определяются изменениями физической конфигурации и/или логических маршрутов. Например, пакеты и фреймы в сети могут фи­зически перемещаться в шинной топологии, имеющей конечные точки, а за­тем через некоторое сетевое устройство могут подключаться к топологии, где они будут передаваться по кольцу, у которого конечные точки отсутствуют.

Конфигурация сети может быть или децентрализованной (когда кабель «обегает» каждую станцию в сети), или централизованной (когда каждая станция физически подключается к некоторому центральному устройству, распределяющему фреймы и пакеты между станциями). Примером цен­трализованной конфигурации является звезда с рабочими станциями, рас­полагающимися на концах ее лучей. Децентрализованная конфигурация похожа на цепочку альпинистов, где каждый имеет свое поло­жение в связке, а все вместе соединены одной веревкой. Логические ха­рактеристики топологии сети определяют маршрут, проходимый пакетом при передаче по сети.

Существуют три основных топологии: шина, кольцо и звезда. При выборе топологии необходимо, чтобы тип сети соответствовал ее предназначению внутри организации. Например, некоторые организации более интенсивно используют свои сети по сравнению с другими. Количество и тип приклад­ных программ внутри организации влияют на количество и частоту переда­чи фреймов и пакетов, что в совокупности образует сетевой трафик. Если пользователи сети в первую очередь работают с текстовыми редакторами, то сетевой трафик будет относительно небольшим и большая часть работы бу­дет выполняться на рабочих станциях, а не в сети.

Клиент-серверные приложения, в зависимости от своей архитектуры, создают сетевой трафик средней и высокой интенсивности. В тех сетях, где про­исходят частые обращения к базам данных, таким как Microsoft SQL Server или Oracle, трафик средний или высокий. Научные программы и серверы публикаций создают трафик высокой интенсивности, поскольку они рабо­тают с очень большими файлами. Также большой трафик вызывает работа программ обработки графики (например, серверы потокового мультимедиа или телеконференций).

Влияние на сеть количества хостов и серверов определяется типом используемых прикладных программ. К примеру, сервер базы данных, к которому часто обращаются для получения отчетов и финансовых сведений, будет создавать значительно больший сетевой трафик, чем файловый сервер, с которого изредка получают деловую корреспонденцию или бланки писем.

При выборе топологии сети нужно учитывать, будет ли она связана с другими сетями. Сетевая топология для малого предприятия, в котором используют­ся несколько компьютеров, отличается от топологии сети промышленного предприятия, связанного через глобальную сеть с сетями других предпри­ятий. Малое предприятие вряд ли взаимодействует с другими сетями, за исключением разве что подключения к Интернету. Корпоративная сеть может состоять из нескольких взаимосвязанных сетей, в число которых, напри­мер, могут входить сеть для управления производственным оборудованием, сеть настольных систем, исследовательская сеть и внешняя глобальная сеть для связи с удаленными площадками. Одни топологии имеют лучшие воз­можности для объединения сетей, чем другие.

Топология сети непосредственно влияет на возможность ее расширения. После установки сети наверняка потребуется подключение новых пользова­телей – в том же офисе или в других помещениях или зданиях. Также весь­ма вероятно, что для удаленного доступа к данным потребуется подключить локальную сеть к какой-нибудь глобальной сети.

Все сети строятся на основе трех базовых топологий:

- шина (bus);

- звезда (star);

- кольцо (ring).

Если компьютеры подключены вдоль одного кабеля (сегмента), топология называется шиной. В том случае, когда компьютеры подключены к сегментам кабеля, исходящим их одной точки, или концентратора, топология называется звездой. Если кабель, к которому подключены компьютеры, замкнут в кольцо, такая топология носит название кольца.

---

Дата добавления: 2015-07-14