Tietokoneet ja muut paikallisverkon komponentit voidaan liittää toisiinsa eri tavoin. Käytettyä verkkokomponenttien fyysistä järjestelyä kutsutaan topologiaksi (Topology). Verkon topologia määritellään geometrisella kuviolla, joka muodostuu tietokoneiden välisistä tietoliikennelinjoista tai toisiinsa kytkettyjen tietokoneiden fyysisestä sijainnista toisiinsa nähden. Verkkotopologia voi toimia yhtenä ominaisuutena erilaisten tietokoneverkkojen vertailussa ja luokittelussa.

Paikallisen verkon rakentamiseen on kolme päätopologiaa:

- tähti (tähti);

– rengas (Ring);

-bussi.

Verkossa, jossa on tähtitopologia, kaikki tietokoneet on kytketty keskustietokoneeseen tai (keskitin - keskus). Kaikki tiedot lähetetään keskussolmuun, joka välittää sen suoraan vastaanottajalle. Tässä topologiassa ei ole suoria linkkejä verkossa olevien tietokoneiden välillä. Kaiken tiedon siirto tapahtuu vain keskittimen (keskustietokoneen) kautta. Keskittimenä voidaan käyttää erityistä laitetta - keskitintä, joka on moniporttinen toistin (toistin - toistin). Toistimen päätehtävä on vastaanottaa tietoja yhdestä portista ja ohjata ne välittömästi muihin portteihin.

Verkottaminen tähtitopologialla on yksinkertaista ja tehokasta. Jos jokin erillisen verkkotietokoneen keskittimeen yhdistävistä kaapeleista katkeaa, yhteys muiden tämän kaavion mukaisesti kytkettyjen tietokoneiden välillä säilyy. Jos itse keskustietokone on poistettu käytöstä, tiedonsiirto tällaisen verkon tietokoneiden välillä on mahdotonta.

Tähtitopologian edut:

– yhteyshäiriö yhdessä paikassa, paitsi keskussolmussa, ei keskeytä paikallisverkon toimintaa;

– kun liitetään suuri määrä tietokoneita, suorituskyky ei heikkene;

- tietoturva on taattu korkealla tasolla, koska tietokoneet eivät vastaanota muiden tietoja.

Tähtitopologian haitat:

– liitäntäkaapelin suuri kulutus;

- keskussolmun vika johtaa koko verkon toimintakyvyttömyyteen;

- verkon laajentamiseen liittyy suuria taloudellisia kustannuksia.

Rengastopologiassa ei ole yhteyspäätepisteitä, ts. verkko osoittautuu sulkeutuneeksi erottamattomaan renkaaseen.

Rengastopologialla rakennetussa verkossa dataa siirretään yhteen suuntaan renkaassa olevasta tietokoneesta toiseen. Tietokone ei lähetä tietoa ennen kuin se vastaanottaa erityisen merkin.

Rengastopologian edut:

– Kun liitetään suuri määrä tietokoneita, suorituskyky heikkenee vain hieman.

Rengastopologian haitat:

- yhteyshäiriö yhdessä paikassa johtaa koko paikallisverkon katkeamiseen;

- tietoturvaa ei ole taattu kovin korkealla tasolla: verkon tietokoneelta toiselle lähettämät tiedot voivat helposti siepata minkä tahansa verkon tietokoneista, joille niitä ei ole tarkoitettu, mikä voi loukata siirrettyjen tietojen luottamuksellisuutta.

"Väylä"-topologia käyttää yhtä yhteistä tiedonsiirtokanavaa (useimmiten koaksiaalikaapelin pohjalta tehtyä), johon kaikki paikallisverkon tietokoneet on kytketty.

Työskentely verkossa, jossa on "väylä" topologia, suoritetaan seuraavasti. Kun jokin lähiverkon tietokoneista väylätopologialla lähettää dataa, ne välitetään kaapelia pitkin molempiin suuntiin ja ne vastaanottavat poikkeuksetta kaikki tietokoneet, mutta vain se, jolle ne on tarkoitettu, käyttää niitä. Väylätopologiaverkon tiedot voivat kulkea molempiin suuntiin samanaikaisesti. Väylän vastakkaisiin päihin on asennettu erityiset pistokkeet - päättimet.

Väylätopologian edut:

– verkon laajentamisen helppous;

- eivät kovin korkeat laitekustannukset.

Väylätopologian haitat:

- yhteyshäiriö yhdessä paikassa johtaa koko paikallisverkon toimintakyvyttömyyteen;

– kun liitetään suuri määrä tietokoneita yhteen väylään, suorituskyky heikkenee jyrkästi;

- Tietoturvaa ei ole taattu korkealla tasolla

Ottaen huomioon topologiat paikalliset verkot Valitsin tähtitopologian. Tämän topologian etujen vuoksi. Tarkastellaan tätä topologiaa yksityiskohtaisemmin. Tähti on yleisin topologia Venäjällä ja Euroopassa. Tähdellä on keskusyksikkö - napa (hub) tai kytkin (kytkin). Tähtiverkkotopologian käsite tulee keskustietokoneiden alalta, jossa isäntäkone vastaanottaa ja käsittelee kaiken oheislaitteilta tulevan tiedon aktiivisena tietojenkäsittelysolmuna. Tätä periaatetta sovelletaan tiedonsiirtojärjestelmissä mm sähköposti Relcom-verkot. Kaikki kahden oheistyöaseman välinen tieto kulkee tietokoneverkon keskussolmun kautta.

LAN-topologiarakenne "tähden" muodossa

Verkon suorituskyky määräytyy solmun prosessointitehon mukaan, ja se on taattu jokaiselle työasemalle. Kaapeliliitäntä on melko yksinkertainen, koska jokainen työasema on kytketty solmuun. Kaapelointikustannukset ovat korkeat, varsinkin kun keskuspaikka ei ole maantieteellisesti topologian keskellä.

Tietokoneverkkoja laajennettaessa ei voida käyttää aiemmin tehtyjä kaapeliyhteyksiä: verkon keskeltä on vedettävä erillinen kaapeli uudelle työpaikalle.

Tähtitopologia on nopein kaikista tietokoneverkkotopologioista, koska tiedonsiirto työasemien välillä kulkee keskussolmun kautta (jos sen suorituskyky on hyvä) erillisillä linjoilla, joita vain nämä työasemat käyttävät. Tiedonsiirtopyyntöjen taajuus asemalta toiselle on alhainen verrattuna muihin topologioihin.

Keskusohjaussolmu - palvelin toteuttaa optimaalisen suojausmekanismin luvatonta pääsyä vastaan. Koko tietokoneverkkoa voidaan ohjata sen keskustasta. Mutta on myös haittapuoli: jos keskuskomponentti epäonnistuu, koko verkko pysähtyy. Ja jos vain yksi tietokone (tai sen keskittimeen (kytkin) yhdistävä kaapeli) epäonnistuu, vain tämä tietokone ei pysty lähettämään tai vastaanottamaan tietoja verkon kautta. Tämä vika ei vaikuta muihin verkon tietokoneisiin.

On monia tekijöitä, jotka on otettava huomioon valittaessa sopivinta topologiaa tiettyyn tilanteeseen. Tämä taulukko 2.2 auttaa sinua tekemään oikean valinnan.

Taulukko 2.2

Topologiaa valittaessa on otettava huomioon tekijät

Esitettävän materiaalin vahvistamiseksi harkitse ongelman ratkaisua.

Riippumaton vakuutusyhtiö, johon kuuluu toimitusjohtaja, johtaja, ylläpitäjä ja 5 agenttia, päätti perustaa verkoston. Yrityksellä on käytössään puolet pienestä rakennuksesta. Asiakaskunta on viime aikoina kasvanut ja työmäärän kasvun vuoksi henkilöstöön on tarkoitus lisätä kaksi agenttia.

Jokaisella yrityksen työntekijällä on tietokone. Jos sinun on vaihdettava yritystietoja, se on tehtävä suullisesti tai levykkeillä. Kaikki edustajat ovat tekemisissä vain asiakkaidensa kanssa, ja näitä asiakkaita koskevat tiedot ovat ehdottoman luottamuksellisia. Kahdeksanvuotias lasertulostin on toimiston ylläpitäjällä. Jokaisella agentilla on oma matriisitulostin.

Samanaikaisesti verkon asennuksen kanssa päätettiin ostaa nopea lasertulostin.

Sinun tehtäväsi on perustaa verkosto tälle pienelle yritykselle. Tehtävän helpottamiseksi vastaa seuraaviin kysymyksiin.

1. Minkä tyyppisen verkon neuvoisit tätä yritystä asentamaan?

Peer-to-Peer ______

Palvelinpohjainen ______

2. Mikä topologia on sopiva tässä tilanteessa?

Rengas ______

Tähti ______

Tähtirengas ______

Tähtisormus ______

Mahdollinen ratkaisu

Tähän ongelmaan ei ole yksiselitteistä ratkaisua. Mahdolliset ratkaisut ja niiden perustelut ovat vain suosituksia.

1. Palvelinpohjainen.

Vaikuttaa siltä, ​​että koska yrityksessä on vain 8 henkilöä, vertaisverkosta voi tulla sopiva verkko. Mutta tiedämme jo, että yritys alkaa kasvaa. Lisäksi osa tiedoista on luottamuksellisia. Siksi johtopäätös on: parempi asentaa palvelinpohjainen verkko, joka tarjoaa mahdollisuuksia yrityksen kasvulle ja tietosuojan keskittämiselle, kun taas vertaisverkko voi käyttää potentiaalinsa vuodessa tai kahdessa.

2. Ei ole yhtä oikeaa vastausta. Tähän mennessä suosituimmat topologiat ovat tähtiväylä ja väylä.

Ensimmäinen näyttää houkuttelevammalta, koska se helpottaa verkko-ongelmien ratkaisemista ja verkon uudelleenkonfigurointia.

Voit myös valita verkon "väylä" topologialla - se on halvempaa ja helpompi asentaa, mutta samalla menetämme keskittimen tarjoamat edut hallinnossa ja ratkaisussa verkkoongelmia.

Rengastopologia on liian monimutkainen sellaiselle verkolle.

Johdanto

1. Verkkotopologian käsite

2. Perusverkkotopologiat

2.3 Rengasverkon perustopologia

3. Muut mahdolliset verkkotopologiat

3.1 Puuverkkotopologia

3.2 Yhdistetyt verkkotopologiat

3.3 "Grid"-verkkotopologia

4. Topologian käsitteen polysemia

Johtopäätös

Bibliografia

Johdanto

Nykyään on mahdotonta kuvitella ihmisen toimintaa ilman tietokoneverkkojen käyttöä.

Tietokoneverkko - on hajautettu tiedonkäsittelyjärjestelmä, joka koostuu vähintään kahdesta tietokoneesta, jotka ovat vuorovaikutuksessa keskenään erityisten viestintävälineiden avulla.

Riippuen tietokoneiden etäisyydestä ja mittakaavasta, verkot jaetaan ehdollisesti paikallisiin ja globaaleihin.

Paikalliset verkot - verkot, joissa on suljettu infrastruktuuri ennen palveluntarjoajien tavoittamista. Termillä "LAN" voidaan kuvata sekä pientä toimistoverkkoa että suurta useiden satojen hehtaarien tehdasverkostoa. Paikalliset verkot otetaan yleensä käyttöön organisaation sisällä, joten niitä kutsutaan myös yritysverkoiksi.

Joskus erotetaan väliluokan verkot - kaupunki- tai alueverkko, ts. verkosto kaupungin, alueen jne.

Maailmanlaajuinen verkko kattaa laajat maantieteelliset alueet, mukaan lukien sekä lähiverkot että muut tietoliikenneverkot ja -laitteet. Globaaleilla verkoilla on käytännössä samat ominaisuudet kuin paikallisilla verkoilla. Mutta ne laajentavat soveltamisalaansa. Globaalien verkkojen käytön etuja rajoittaa ensisijaisesti työn nopeus: globaalit verkot toimivat paikallisia hitaammin.

Yllä mainituista tietokoneverkoista käännetään huomiomme paikallisiin verkkoihin ymmärtääksemme paremmin verkkojen arkkitehtuuria, tiedonsiirtomenetelmiä. Ja tätä varten sinun on tiedettävä sellainen asia kuin verkkotopologia.

1. Verkkotopologian käsite

Topologia on verkon fyysinen konfiguraatio yhdessä sen loogisten ominaisuuksien kanssa. Topologia on vakiotermi, jota käytetään kuvaamaan verkon perusasettelua. Ymmärtämällä kuinka erilaisia ​​topologioita käytetään, on mahdollista määrittää, mitä ominaisuuksia erityyppisillä verkoilla on.

Topologioita on kahta päätyyppiä:

fyysistä

looginen

Looginen topologia kuvaa säännöt verkkoasemien vuorovaikutuksesta tiedonsiirron aikana.

Fyysinen topologia määrittelee tavan, jolla tallennusvälineet kytketään.

Termi "verkkotopologia" viittaa tietokoneiden, kaapelien ja muiden verkkokomponenttien fyysiseen järjestelyyn. Verkon topologia määrittää sen ominaisuudet.

Tietyn topologian valinta vaikuttaa:

tarvittavien verkkolaitteiden kokoonpano

verkkolaitteiden ominaisuudet

verkon laajennusvaihtoehdot

verkonhallintamenetelmä

Verkkokokoonpano voi olla joko hajautettu (kun kaapeli "kulkee" verkon jokaisen aseman ympärillä) tai keskitetty (kun jokainen asema on fyysisesti kytketty johonkin keskuslaitteeseen, joka jakaa kehyksiä ja paketteja asemien välillä). Esimerkki keskitetystä kokoonpanosta on tähti, jonka säteiden päissä on työasemat. Hajautettu kokoonpano on samanlainen kuin kiipeilijöiden ketju, jossa jokaisella on oma asemansa nipussa ja kaikki on kytketty yhteen yhdellä köydellä. Verkkotopologian loogiset ominaisuudet määräävät paketin kulkeman reitin, kun se lähetetään verkon kautta.

Topologiaa valittaessa on otettava huomioon, että se tarjoaa luotettavan ja tehokasta työtä verkot, kätevä verkon tietovirran hallinta. On myös toivottavaa, että verkko osoittautuu luomis- ja ylläpitokustannusten kannalta halvaksi, mutta samalla on mahdollisuuksia sen edelleen laajentamiseen ja mieluiten siirtymiseen nopeampiin viestintätekniikoihin. Tämä ei ole helppo tehtävä! Sen ratkaisemiseksi sinun on tiedettävä, mitä verkkotopologiat ovat.

2. Perusverkkotopologiat

On olemassa kolme perustopologiaa, joille useimmat verkot rakennetaan.

tähti

rengas

Jos tietokoneet on kytketty samaa kaapelia pitkin, topologiaa kutsutaan "väyläksi". Kun tietokoneet liitetään yhdestä pisteestä tai keskittimestä peräisin oleviin kaapelisegmentteihin, topologiaa kutsutaan tähdeksi. Jos kaapeli, johon tietokoneet on kytketty, on suljettu renkaaseen, tätä topologiaa kutsutaan renkaaksi.

Vaikka perustopologiat eivät itsessään ole monimutkaisia, todellisuudessa on usein melko monimutkaisia ​​yhdistelmiä, joissa yhdistyvät useiden topologioiden ominaisuudet.

2.1 Väyläverkkotopologia

Tässä topologiassa kaikki tietokoneet on kytketty toisiinsa yhdellä kaapelilla (kuva 1).

Kuva 1 - Kaavio verkkotopologiatyypistä "väylä"

Verkossa, jossa on "väylä" topologia, tietokoneet osoittavat tiedot tietylle tietokoneelle lähettämällä ne kaapelin kautta sähköisten signaalien - laitteiston MAC-osoitteiden - muodossa. Ymmärtääksesi väylällä olevien tietokoneiden välisen viestintäprosessin, sinun on ymmärrettävä seuraavat käsitteet:

signaalin siirto

signaalin heijastus

Terminaattori

1. Signaalin siirto

Sähköisten signaalien muodossa olevat tiedot siirretään kaikkiin verkon tietokoneisiin; Tietoa vastaanottaa kuitenkin vain se, jonka osoite vastaa näissä signaaleissa salattua vastaanottajan osoitetta. Lisäksi vain yksi tietokone voi lähettää kerrallaan. Koska vain yksi tietokone siirtää dataa verkkoon, sen suorituskyky riippuu väylään kytkettyjen tietokoneiden määrästä. Mitä enemmän niitä, ts. mitä useampi tietokone odottaa tiedonsiirtoa, sitä hitaampi verkko on. Suoraa yhteyttä verkon kaistanleveyden ja siinä olevien tietokoneiden lukumäärän välillä on kuitenkin mahdotonta johtaa. Tietokoneiden määrän lisäksi verkon suorituskykyyn vaikuttavat monet tekijät, kuten:

ominaisuudet laitteisto verkossa olevia tietokoneita

taajuus, jolla tietokoneet lähettävät tietoja

käynnissä olevien verkkosovellusten tyyppi

verkkokaapelin tyyppi

verkon tietokoneiden välinen etäisyys

Väylä on passiivinen topologia. Tämä tarkoittaa, että tietokoneet vain "kuuntelevat" verkon kautta siirrettyä tietoa, mutta eivät siirrä sitä lähettäjältä vastaanottajalle. Siksi, jos yksi tietokoneista epäonnistuu, se ei vaikuta muiden toimintaan. Aktiivisissa topologioissa tietokoneet muodostavat signaalit uudelleen ja lähettävät ne verkon yli.

2. Signaalin heijastus

Data tai sähköiset signaalit leviävät kaikkialla verkossa - kaapelin päästä toiseen. Jos mitään erityisiä toimenpiteitä ei tehdä, signaali heijastuu, kun se saavuttaa kaapelin pään ja estää muita tietokoneita lähettämästä tietoa. Siksi sähköiset signaalit on sammutettava, kun tiedot ovat saapuneet määränpäähän.

3. Terminaattori

Sähköisten signaalien heijastumisen estämiseksi kaapelin molempiin päihin on asennettu pistokkeet (päätteet, päätteet), jotka absorboivat nämä signaalit (kuva 2). Verkkokaapelin kaikki päät on liitettävä johonkin, kuten tietokoneeseen tai piippuliittimeen - kaapelin pituuden lisäämiseksi. Pääte on kytkettävä mihin tahansa vapaaseen - ei kytkettyyn - kaapelin päähän sähköisten signaalien heijastumisen estämiseksi.

Kuva 2 - Päätteen asennus

Verkon eheys voi rikkoutua, jos verkkokaapeli katkeaa, kun se fyysisesti katkeaa tai sen toinen pää on irrotettu. On myös mahdollista, että kaapelin yhdessä tai useammassa päässä ei ole päätteitä, mikä johtaa sähköisten signaalien heijastumiseen kaapelissa ja verkon päättämiseen. Verkko ei toimi. Verkon tietokoneet pysyvät itsestään täysin toimivina, mutta niin kauan kuin segmentti on rikki, ne eivät voi kommunikoida keskenään.

Tällä verkkotopologialla on etuja ja haittoja. Edut sisältävät:

lyhyt verkon asennusaika

alhaiset kustannukset (vaatii vähemmän kaapelia ja verkkolaitteita)

asennuksen helppous

työaseman vika ei vaikuta verkon toimintaan

Tällaisen topologian haitat ovat seuraavat.

tällaisia ​​verkkoja on vaikea laajentaa (lisää verkossa olevien tietokoneiden määrää ja segmenttien lukumäärää - niitä yhdistäviä yksittäisiä kaapelin kappaleita).

koska väylä on jaettu, vain yksi tietokoneista voi lähettää kerrallaan.

"väylä" on passiivinen topologia - tietokoneet vain "kuuntelevat" kaapelia eivätkä voi palauttaa signaaleja, jotka vaimentuvat lähetyksen aikana verkon kautta.

väylätopologialla varustetun verkon luotettavuus ei ole korkea. Kun sähköinen signaali saavuttaa kaapelin pään, se heijastuu (ellei erityistoimenpiteitä ryhdytä) häiritseen koko verkkosegmentin toimintaa.

Väylätopologiaan liittyvät ongelmat ovat johtaneet siihen, että näitä kymmenen vuotta sitten suosittuja verkkoja ei käytännössä käytetä.

Väyläverkkotopologia tunnetaan nimellä 10 Mbit/s Ethernet looginen topologia.

2.2 Star-verkon perustopologia

Tähtitopologiassa kaikki tietokoneet on kytketty kaapelisegmenttien kautta keskuskomponenttiin, jota kutsutaan keskittimeksi (kuva 3).

Lähettävän tietokoneen signaalit kulkevat keskittimen kautta kaikille muille.

Tämä topologia sai alkunsa tietojenkäsittelyn alkuaikoina, jolloin tietokoneet yhdistettiin keskustietokoneeseen.

Topologia (konfigurointi) on tapa yhdistää tietokoneita verkkoon. Topologiatyyppi määrittää niiden työasemien kustannukset, turvallisuuden, suorituskyvyn ja luotettavuuden, joille tiedostopalvelimen käyttöajalla on merkitystä.

Topologian käsite on laajalti käytössä verkottumisessa. Yksi lähestymistapoja LAN-topologioiden luokitteluun on kahden topologioiden pääluokan jakaminen: yleislähetys ja sarja.

Lähetystopologioissa tietokone lähettää signaaleja, jotka muut tietokoneet voivat poimia. Tällaisia ​​topologioita ovat topologiat: yhteinen väylä, puu, tähti.

Sarjatopologioissa tiedot siirretään vain yhdelle PC:lle. Esimerkkejä tällaisista topologioista ovat: mielivaltainen (mielivaltainen PC-yhteys), rengas, ketju.

Optimaalista topologiaa valittaessa tavoitellaan kolmea päätavoitetta:

Vaihtoehtoisen reitityksen ja tiedonsiirron maksimaalisen luotettavuuden tarjoaminen;

Optimaalisen reitin valinta tietolohkojen siirtoa varten;

Tarjoaa hyväksyttävän vasteajan ja suorituskyvyn.

Tietyntyyppistä verkkoa valittaessa on tärkeää ottaa huomioon sen topologia. Tärkeimmät verkkotopologiat ovat: väylä (linja) topologia, tähti, rengas ja puu.

Esimerkiksi ArcNet-verkkokokoonpanossa käytetään sekä lineaarista että tähtitopologiaa. Token Ring -verkot näyttävät fyysisesti tähdeltä, mutta loogisesti niiden paketit lähetetään renkaan ympäri. Tiedonsiirto Ethernet-verkossa tapahtuu linjaväylän kautta, jolloin kaikki asemat näkevät signaalin samanaikaisesti.

Topologioiden tyypit

Päätopologioita on viisi (kuva 3.1): yhteinen väylä (Bus); rengas (Ring); tähti (tähti); puun kaltainen (Puu); solu (Mesh).

Riisi. 3.1. Topologiatyypit

Yhteinen bussi

Jaettu väylä on eräänlainen verkkotopologia, jossa työasemat sijaitsevat yhdellä kaapeliosalla, jota kutsutaan segmentiksi. Yhteinen väylätopologia (kuva 3.2) käsittää yhden kaapelin käytön, johon kaikki verkon tietokoneet on kytketty.

Yhteisen väylätopologian tapauksessa kaapelia käyttävät vuorotellen kaikki asemat:

Riisi. 3.2. Topologia Yhteinen väylä

1. Lähetettäessä datapaketteja jokainen tietokone osoittaa sen tietylle LAN-tietokoneelle ja lähettää sen verkkokaapelin kautta sähköisten signaalien muodossa.

2. Sähköisten signaalien muodossa oleva paketti välitetään "väylän" kautta molempiin suuntiin verkon kaikkiin tietokoneisiin.

3. Tietoa saa kuitenkin vain se osoite, joka vastaa paketin otsikossa määritettyä vastaanottajan osoitetta. Koska vain yksi tietokone voi lähettää verkossa kerrallaan, LAN-suorituskyky riippuu väylään kytkettyjen tietokoneiden määrästä. Mitä enemmän niitä, mitä enemmän tiedonsiirtoa odottaa, sitä heikompi verkon suorituskyky on. On kuitenkin mahdotonta osoittaa verkon kaistanleveyden suoraa riippuvuutta tietokoneiden lukumäärästä, koska siihen vaikuttavat myös:

· PC-verkon laitteiston ominaisuudet;

taajuus, jolla PC-viestit lähetetään;

käynnissä olevien verkkosovellusten tyyppi;

· kaapelin tyyppi ja etäisyys verkossa olevien tietokoneiden välillä.

"Vylä" - passiivinen topologia. Tämä tarkoittaa, että tietokoneet vain "kuuntelevat" verkon kautta siirrettyä tietoa, mutta eivät siirrä sitä lähettäjältä vastaanottajalle. Siksi, jos jokin tietokoneista epäonnistuu, se ei vaikuta koko verkon toimintaan.

4. Sähköisten signaalien muodossa oleva data etenee koko verkossa kaapelin päästä toiseen, ja kun se saavuttaa kaapelin pään, se heijastuu ja varaa "väylän", mikä ei salli muiden tietokoneiden käyttöä. lähettää.

5. Sähköisten signaalien heijastumisen estämiseksi kaapelin molempiin päihin on asennettu päätteet (T), jotka absorboivat "väylän" läpi kulkeneet signaalit.

6. Kun tietokoneiden välinen etäisyys on merkittävä (esimerkiksi 180 m ohuelle koaksiaalikaapeli) väyläsegmentissä voi tapahtua sähköisen signaalin heikkenemistä, mikä voi johtaa lähetetyn datapaketin vääristymiseen tai katoamiseen. Tässä tapauksessa alkuperäinen segmentti tulee jakaa kahteen osaan asettaen niiden väliin lisälaite- toistin (toistin), joka vahvistaa vastaanotetun signaalin ennen sen lähettämistä eteenpäin.

Oikein verkon pituudelta sijoitetut toistimet mahdollistavat huollettavan verkon pituuden ja naapuritietokoneiden välisen etäisyyden lisäämisen. On syytä muistaa, että verkkokaapelin kaikki päät on kytkettävä johonkin: tietokoneeseen, päätelaitteeseen tai toistimeen.

Verkkokaapelin katkeaminen tai sen yhden pään irrottaminen johtaa verkon päättämiseen. Verkko ei toimi. PC-verkot itse pysyvät täysin toimintakunnossa, mutta eivät voi kommunikoida keskenään. Jos palvelinpohjainen lähiverkko, jossa suurin osa ohjelmistoista ja tietoresursseista on tallennettu palvelimelle, PC, vaikka ne pysyvät toiminnassa, mutta käytännön työ sopimaton.

Väylätopologiaa käytetään Ethernet-verkoissa, mutta se on viime aikoina harvinaista.

Esimerkkejä yleisistä väylätopologioista ovat 10Base-5 (tietokoneen liittäminen paksulla koaksiaalikaapelilla) ja 10Base-2 (tietokoneen liittäminen ohuella koaksiaalikaapelilla).

Rengas

Rengas on LAN-topologia, jossa jokainen asema on yhdistetty kahteen muuhun asemaan renkaan muodostamiseksi (kuva 3.3). Tietoa siirretään työasemalta toiselle yhteen suuntaan (rengasta pitkin). Jokainen PC toimii toistimena välittäen viestejä seuraavalle PC:lle, ts. tiedot siirretään tietokoneelta toiselle ikään kuin releen välityksellä. Jos tietokone vastaanottaa toiselle tietokoneelle tarkoitettua dataa, se välittää sen eteenpäin kehä pitkin, muuten sitä ei välitetä. Suurin ongelma rengastopologiassa on, että jokaisen työaseman on osallistuttava aktiivisesti tiedon siirtoon, ja jos ainakin yksi niistä epäonnistuu, koko verkko halvaantuu. Uuden työaseman yhdistäminen vaatii lyhyen verkon sammutuksen, kuten asennuksen aikana renkaan on oltava auki. Topologia Renkaan vasteaika on hyvin ennustettavissa työasemien lukumäärän mukaan.

Riisi. 3.3. Topologiarengas

Puhdasta rengastopologiaa käytetään harvoin. Sen sijaan rengastopologialla on siirtorooli pääsymenetelmämallissa. Rengas kuvaa loogista reittiä, ja paketti välitetään asemalta toiselle, jolloin se tekee lopulta täyden ympyrän. Token Ring -verkoissa kaapelihaaraa keskuskeskittimestä kutsutaan MAU:ksi (Multiple Access Unit). MAU:ssa on sisärengas, joka yhdistää kaikki siihen liitetyt asemat, ja sitä käytetään vaihtoehtoisena reittinä, kun yhden työaseman kaapeli katkeaa tai irrotetaan. Kun työasemakaapeli liitetään MAU:hun, se muodostaa yksinkertaisesti renkaan jatkeen: signaalit menevät työasemaan ja palaavat sitten takaisin sisärenkaaseen.

Tähti

Tähti on LAN-topologia (Kuva 3.4), jossa kaikki työasemat on kytketty keskussolmuun (kuten keskittimeen), joka muodostaa, ylläpitää ja katkaisee yhteyksiä työasemien välillä. Tämän topologian etuna on kyky helposti sulkea pois epäonnistunut solmu. Jos keskussolmu kuitenkin epäonnistuu, koko verkko kaatuu.

Riisi. 3.4. Topologian tähti

Tässä tapauksessa jokainen tietokone erityinen verkkosovitin kytketty erillisellä kaapelilla yhdistämislaitteeseen. Tarvittaessa voit yhdistää useita tähtitopologialla varustettuja verkkoja yhteen, jolloin saadaan haaroittuneet verkkokonfiguraatiot. Jokaisessa haarapisteessä on käytettävä erityisiä liittimiä (jakajia, toistimia tai pääsylaitteita).

Esimerkki tähtitopologiasta on 10BASE-T Twisted Pair Ethernet -topologia, jonka keskipiste on yleensä keskitin.

Tähtitopologia tarjoaa kaapelikatkossuojan. Jos työasemakaapeli on vaurioitunut, se ei johda koko verkkosegmentin vikaantumiseen. Se helpottaa myös yhteysongelmien diagnosointia, koska jokaisessa työasemassa on oma kaapelisegmentti kytkettynä keskittimeen. Diagnostiikkaa varten riittää löytää kaapelikatkos, joka johtaa ei-toimivaan asemaan. Muu verkko toimii edelleen normaalisti.

Tähtitopologialla on kuitenkin myös haittoja. Ensinnäkin se vaatii paljon kaapelia. Toiseksi keskittimet ovat melko kalliita. Kolmanneksi kaapelikeskittimiä, joissa on suuri määrä kaapeleita, on vaikea ylläpitää. Useimmissa tapauksissa tämä topologia käyttää kuitenkin edullista kierrettyä parikaapelia. Joissakin tapauksissa voit jopa käyttää olemassa olevia puhelinkaapeleita. Lisäksi diagnostiikkaa ja testausta varten on edullista kerätä kaikki kaapelin päät yhteen paikkaan.

Perusverkkotopologioiden vertailuominaisuudet on esitetty taulukossa. 3.1.

Taulukko 3.1. Vertailevat ominaisuudet perusverkkotopologiat

Käytettävän topologian valinta riippuu olosuhteista, tehtävistä ja ominaisuuksista tai sen määrää käytetyn verkon standardi. Tärkeimmät verkon rakentamisen topologian valintaan vaikuttavat tekijät ovat:

tiedonsiirtoväline (kaapelityyppi);

keskipitkän pääsyn menetelmä;

verkon enimmäispituus;

verkon kaistanleveys;

lähetysmenetelmä jne.

Harkitse mahdollisuutta rakentaa verkko: Fast Ethernet -tekniikkaan perustuva.

Tämä standardi tarjoaa tiedonsiirtonopeuden 100 Mbps ja tukee kahden tyyppisiä siirtovälineitä - suojaamatonta kierrettyä paria ja valokuitukaapelia. Seuraavia lyhenteitä käytetään kuvaamaan lähetysvälineen tyyppiä, Taulukko.

Taulukko 3 Fast Ethernet -standardi

100Base-T-topologian suunnittelusäännöt.

100Base-TX.

Sääntö 1: Verkkotopologian on oltava fyysinen tähtitopologia ilman spurseja tai silmukoita.

Sääntö 2: Luokan 5 tai 5e kaapelia on käytettävä.

Sääntö 3: Käytettyjen toistimien luokka määrittää niiden keskittimien lukumäärän, jotka voidaan kaskadoida.

• · Luokka 1. Jopa 5 keskitintä voidaan kaskadoida (pinota) käyttämällä erillistä kaskadikaapelia.
• · Luokka 2: Vain 2 keskitintä voidaan peräkkäin (pinota) käyttämällä kierrettyä parikaapelia molempien keskittimien mediariippuvaisten MDI-porttien yhdistämiseen.

Sääntö 4: Segmentin pituus on rajoitettu 100 metriin.

Sääntö 5: Verkon halkaisija ei saa ylittää 205 metriä.

Sääntö 6: CSMA/CD-käyttötapa.

100Base-FX.

Sääntö 1: Kahden laitteen välinen enimmäisetäisyys on 2 kilometriä full duplex -yhteyksissä ja 412 metriä half duplex -yhteyksissä.

Sääntö 2: Etäisyys navan ja päätelaitteen välillä saa olla enintään 208 metriä.

On useita tekijöitä, jotka on otettava huomioon valittaessa sopivinta topologiaa tiettyyn tilanteeseen.

Taulukko 4. Topologioiden edut ja haitat.

Kaiken edellä mainitun perusteella projektille optimaalinen topologiatyyppi on 100Base-TX tähtitopologia CSMA/CD-pääsymenetelmällä, koska se on nykyään laajalti käytössä, sitä on helppo muokata ja sillä on korkea vikasietoisuus.