Типы сетевой топологии: шина, кольцо, звезда, ячеистая сеть, древовидная диаграмма

Топология Token Ring

Эта топология основана на топологии «физическое кольцо с подключением типа звезда». В данной топологии все рабочие станции подключаются к центральному концентратору (Token Ring) как в топологии физическая звезда. Центральный концентратор — это интеллектуальное устройство, которое с помощью перемычек обеспечивает последовательное соединение выхода одной станции со входом другой станции.

Другими словами с помощью концентратора каждая станция соединяется только с двумя другими станциями (предыдущей и последующей станциями). Таким образом, рабочие станции связаны петлей кабеля, по которой пакеты данных передаются от одной станции к другой и каждая станция ретранслирует эти посланные пакеты. В каждой рабочей станции имеется для этого приемо-передающее устройство, которое позволяет управлять прохождением данных в сети. Физически такая сеть построена по типу топологии “звезда”.

Концентратор создаёт первичное (основное) и резервное кольца. Если в основном кольце произойдёт обрыв, то его можно обойти, воспользовавшись резервным кольцом, так как используется четырёхжильный кабель. Отказ станции или обрыв линии связи рабочей станции не вличет за собой отказ сети как в топологии кольцо, потому что концентратор отключет неисправную станцию и замкнет кольцо передачи данных.

В архитектуре Token Ring маркер передаётся от узла к узлу по логическому кольцу, созданному центральным концентратором. Такая маркерная передача осуществляется в фиксированном направлении (направление движения маркера и пакетов данных представлено на рисунке стрелками синего цвета). Станция, обладающая маркером, может отправить данные другой станции. Для передачи данных рабочие станции должны сначала дождаться прихода свободного маркера. В маркере содержится адрес станции, пославшей этот маркер, а также адрес той станции, которой он предназначается. После этого отправитель передает маркер следующей в сети станции для того, чтобы и та могла отправить свои данные.

Один из узлов сети (обычно для этого используется файл-сервер) создаёт маркер, который отправляется в кольцо сети. Такой узел выступает в качестве активного монитора, который следит за тем, чтобы маркер не был утерян или разрушен.

Преимущества сетей топологии Token Ring:

 топология обеспечивает равный доступ ко всем рабочим станциям;

 высокая надежность, так как сеть устойчива к неисправностям отдельных станций и к разрывам соединения отдельных станций. Недостатки сетей топологии Token Ring: большой расход кабеля и соответственно дорогостоящая разводка линий связи.

Топология сети

Порядок расположения и подключения компьютеров и прочих элементов в сети называют сетевой топологией. Топологию можно сравнить с картой сети, на которой отображены рабочие станции, серверы и прочее сетевое оборудование. Выбранная топология влияет на общие возможности сети, протоколы и сетевое оборудование, которые будут применяться, а также на возможность дальнейшего расширения сети.

Физическая топология — это описание того, каким образом будут соединены физические элементы сети. Логическая топология определяет маршруты прохождения пакетов данных внутри сети.

Выделяют пять видов топологии сети:

• Общая шина;
• Звезда;
• Кольцо;

Общая шина

В этом случае все компьютеры подключаются к одному кабелю, который называется шиной данных. При этом пакет будет приниматься всеми компьютерами, которые подключены к данному сегменту сети.

Быстродействие сети во многом определяется числом подключенных к общей шине компьютеров. Чем больше таких компьютеров, тем медленнее работает сеть. Кроме того, подобная топология может стать причиной разнообразных коллизий, которые возникают, когда несколько компьютеров одновременно пытаются передать информацию в сеть. Вероятность появления коллизии возрастает с увеличением количества подключенных к шине компьютеров.

Преимущества использования сетей с топологией «общая шина» следующие:

• Значительная экономия кабеля;
• Простота создания и управления.

Основные недостатки:

• вероятность появления коллизий при увеличении числа компьютеров в сети;
• обрыв кабеля приведет к отключению множества компьютеров;
• низкий уровень защиты передаваемой информации. Любой компьютер может получить данные, которые передаются по сети.

Звезда

При использовании звездообразной топологии каждый кабельный сегмент, идущий от любого компьютера сети, будет подключаться к центральному коммутатору или концентратору, Все пакеты будут транспортироваться от одного компьютера к другому через это устройство. Допускается использование как активных, так и пассивных концентраторов, В случае разрыва соединения между компьютером и концентратором остальная сеть продолжает работать. Если же концентратор выйдет из строя, то сеть работать перестанет. С помощью звездообразной структуры можно подключать друг к другу даже локальные сети.

Использование данной топологии удобно при поиске поврежденных элементов: кабеля, сетевых адаптеров или разъемов, «Звезда» намного удобнее «общей шины» и в случае добавления новых устройств. Следует учесть и то, что сети со скоростью передачи 100 и 1000 Мбит/с построены по топологии «звезда».

Если в самом центре «звезды» расположить концентратор, то логическая топология изменится на «общую шину».
Преимущества «звезды»:

• простота создания и управления;
• высокий уровень надежности сети;
• высокая защищенность информации, которая передается внутри сети (если в центре звезды расположен коммутатор).

Основной недостаток — поломка концентратора приводит к прекращению работы всей сети.

Кольцевая топология

В случае использования кольцевой топологии все компьютеры сети подключаются к единому кольцевому кабелю. Пакеты проходят по кольцу в одном направлении через все сетевые платы подключенных к сети компьютеров. Каждый компьютер будет усиливать сигнал и отправлять его дальше по кольцу.

В представленной топологии передача пакетов по кольцу организована маркерным методом. Маркер представляет собой определенную последовательность двоичных разрядов, содержащих управляющие данные. Если сетевое устройство имеет маркер, то у него появляется право на отправку информации в сеть. Внутри кольца может передаваться всего один маркер.

Компьютер, который собирается транспортировать данные, забирает маркер из сети и отправляет запрошенную информацию по кольцу. Каждый следующий компьютер будет передавать данные дальше, пока этот пакет не дойдет до адресата. После получения адресат вернет подтверждение о получении компьютеру-отправителю, а последний создаст новый маркер и вернет его в сеть.

Преимущества данной топологии следующие:

• эффективнее, чем в случае с общей шиной, обслуживаются большие объемы данных;
• каждый компьютер является повторителем: он усиливает сигнал перед отправкой следующей машине, что позволяет значительно увеличить размер сети;
• возможность задать различные приоритеты доступа к сети; при этом компьютер, имеющий больший приоритет, сможет дольше задерживать маркер и передавать больше информации.

Недостатки:

• обрыв сетевого кабеля приводит к неработоспособности всей сети;
• произвольный компьютер может получить данные, которые передаются по сети.

Примеры топологий компьютерной сети

Существует несколько основных типов топологий компьютерной сети, которые могут быть использованы в организации и построении сетевой инфраструктуры. Каждая из этих топологий имеет свои особенности и применяется в зависимости от требований и потребностей. Рассмотрим некоторые из них:

1. Звездообразная топология — это одна из наиболее распространенных топологий, в которой все узлы сети подключены к одному центральному узлу, известному как коммутатор или концентратор. Данный тип топологии обеспечивает централизованное управление и облегчает обнаружение и устранение проблем.
2. Шина — в такой топологии все узлы сети подключены к одному кабелю, называемому шиной. Шина может быть физической (например, коаксиальный кабель) или логической (например, локальная сеть Ethernet). В данном типе топологии требуется несколько узлов для соединения и обеспечения непрерывной работы сети.
3. Кольцевая — в такой топологии узлы сети соединены в кольцо, где каждый узел имеет два соседних себе узла. Данный тип топологии обеспечивает надежность, поскольку в случае отказа любого узла сеть сохраняет свою работоспособность. Однако, отключение или обрыв соединения любого узла может вызвать проблемы в работе сети.
4. Древовидная — в этой топологии узлы организованы иерархически в древовидную структуру, где есть один корневой узел, от него идут ветви с узлами, и так далее. Такая структура можно использовать, если требуется разделение сети на различные сегменты или подсети.
5. Смешанная — некоторые сети могут использовать комбинацию различных типов топологий. Например, гибридная сеть может быть составлена из шины и звездообразной топологий, чтобы объединить их преимущества или обеспечить лучшую масштабируемость и надежность.

Каждая топология имеет свои преимущества и недостатки, и выбор определенного типа зависит от множества факторов, включая требуемую пропускную способность, количество узлов, географическое расположение и другие факторы, учитываемые при проектировании сети.

Звездообразная топология

Основная особенность звездообразной топологии заключается в том, что каждый компьютер имеет отдельное соединение с центральным устройством. Это означает, что поломка или отключение одного компьютера не влияет на работу остальных устройств в сети.

Другим преимуществом звездообразной топологии является возможность управления и контроля за сетью. Центральное устройство может регулировать трафик данных, а также обнаруживать и исправлять ошибки в сети.

Однако, недостатком звездообразной топологии является ее зависимость от центрального устройства. Если коммутатор или концентратор выходят из строя, вся сеть может быть недоступна. Также звездообразная топология требует больше кабелей, поскольку каждый компьютер должен быть подключен отдельно.

Звездообразная топология широко используется в домашних сетях, малых офисах и небольших предприятиях, где надежность и простота управления сетью имеют большое значение.

Сетевые топологии

Способов объединить несколько компьютеров в сеть можно придумать очень много, однако существуют типовые шаблоны таких соединений, называемые топологиями.

Топология компьютерной сети – это геометрическое расположение элементов сети и связей между ними. 

Рисунок 1 – Базовые топологии компьютерных сетей

Базовыми топологическими схемами являются:

– полносвязная топология;

– кольцо;

– шина;

– звезда;

– дерево.

Реальные конфигурации сети могут содержать различные комбинации перечисленных топологий.

Полносвязная топология

Рисунок 2 – Полносвязная топология

Эта схема предполагает наличие прямых соединений между всеми участниками сети.

Достоинства:

– простота маршрутизации (между любыми компьютерами есть прямой контакт);

– высокая надежность (выход из строя одного узла или провода никак не влияет на остальную сеть).

Недостатки:

– плохая расширяемость (чтобы добавить новый компьютер, нужно протянуть провода ко всем остальным);

– необходимость наличия огромного количества портов подключения на каждом устройстве (равно числу узлов) и проводов (пропорционально квадрату числа узлов).

Кольцо

Рисунок 3 – Топология «кольцо»

В кольцевой схеме каждый компьютер соединен с двумя соседними, образуя кольцо. Данные перемещаются в одном направлении, то есть, каждый узел принимает информацию только от одного соседа, а другому только передает.

Достоинства:

– неограниченный масштаб сети (каждый компьютер в цепочке действует как ретранслятор, поэтому эффекты затухания сигнала учитываются только для отдельных сегментов);

– простота развертывания (компьютеру нужно иметь всего два порта подключения, причем один работает только на вход, другой – только на выход).

Недостатки:

– низкая надежность (повреждение одного кабеля выводит из строя всю сеть);

– избыточный трафик (пакет данных, предназначенный для отправки соседнему узлу, должен обойти все кольцо, если этот узел «слева»).

Двойное кольцо

Рисунок 4 – Топология «двойное кольцо»

Схема «двойное кольцо» призвана повысить надежность кольцевой топологии за счет добавления резервного маршрута, в котором данные идут в обратном направлении. Второе кольцо задействуется только при неполадках в основном.

Шина

Рисунок 5 – Топология «шина»

Топология «шина» подразумевает наличие единой магистрали, к которой подключаются все компьютеры сети. Все пакеты данных транслируются на все компьютеры, и каждый сам решает, предназначен этот пакет ему или нет.

Достоинства:

– низкая стоимость оборудования (один магистральный кабель на всю сеть);

– выход из строя отдельных узлов не влияет на сеть.

Недостатки:

– ограниченный размер (без использования повторителей, сеть не может преодолеть физические ограничения магистрали);

– повреждение магистрального кабеля выводит сеть из строя.

Звезда

Рисунок 6 – Топология «звезда»

В отличие от рассмотренных ранее сетей, в которых все узлы можно считать равноценными, в топологии «звезда» один из компьютеров выполняет задачу маршрутизации. К нему напрямую подключены все остальные узлы, он принимает пакеты от источников и пересылает их адресатам.

Достоинства:

– невысокая стоимость;

– простота развертывания.

Недостатки:

– надежность сети определяется надежностью одного узла;

– размер сети ограничен числом портов центрального компьютера.

Существует разновидность топологии «звезда», в которой центральный узел заменен специальным устройством – коммутатором, задачей которого является только пересылка пакетов данных, что повышает надежность сети. Такая схема называется «пассивная звезда», и это самая распространенная сетевая топология в настоящий момент.

Рисунок 7 – Топология «пассивная звезда»

Дерево

Рисунок 8 – Топология «дерево»

В топологии «дерево», так же, как и в «звезде» не все узлы равнозначны. Здесь компьютеры размещены на разных уровнях иерархии, и компьютер более высокого уровня (родительский) служит коммутатором для расположенных ниже (дочерних). По аналогии со «звездой», использование специализированного оборудования позволяет создать «пассивное дерево».

Рисунок 8 – Топология «пассивное дерево»

Достоинства:

– масштабируемость;

– простота обслуживания.

Недостатки:

– надежность всей дочерней подсети ограничена надежностью родительского узла;

– с ростом «дерева» замедляется передача данных.

Топология компьютерной сети – основные виды

Топология компьютерной сети типа Звезда

В центре топологии «Звезда», находится сервер. Все устройства сети (компьютеры) подключены к серверу. Запросы от устройств направляются на сервер, где и обрабатываются. Выход из строя сервера, «убивает» всю сеть. Выход из строя одного устройства, не влияет на работу сети.

Кольцевая топология компьютерной сети

Кольцевая топология компьютерной сети предполагает замкнутое соединение устройств. Выход одного устройства соединяется с входом следующего. Данные двигаются по кругу. Отличается такая топология ненадобностью сервера, но выход одного устройства сети, «убивает» всю сеть.

Шинная топология сети

Шинная топология сети это параллельное подключение устройств сети к общему кабелю. Выход одного устройства из строя не влияет на работу сети, однако обрыв кабеля (шины)  «вырубает» всю сеть.

Ячеистая топология

Ячеистая топология характерна для крупных сетей. Данную топологию можно охарактеризовать так, «все соединяются со всеми». То есть, каждая рабочая станция соединятся со всеми устройствами сети.

Смешанная топология сети

Принцип работы смешанной топологии понятен из названия. Характерно такая топология, для очень крупных компаний.

Может сложиться впечатление, что понятие топология сети применима только для локальных сетей. Это, конечно же, не так. И как пример, в общем виде разберем топологию глобальной сети сетей – Интернет.

Литература

1. Стандарт IEEE 802.1AX-2008 . – Режим доступа : http://standards.ieee.org/getieee802/download/802.1AX-2008.pdf.

2. Kirrmann H. Fault tolerant computing in industrial automation . – Режим доступа : http://lamspeople.epfl.ch/kirrmann/Pubs/FT_Tutorial_HK_050418.pdf.

3. Стандарт IEEE 802.1D-2004 . – Режим доступа : http://standards.ieee.org/getieee802/download/802.1D-2004.pdf.

4. Стандарт IEEE 802.1Q-2005/cor1-2008 . – Режим доступа : http://standards.ieee.org/getieee802/download/802.1Q-2005_Cor1-2008.pdf.

5. Лопухов И. Резервирование промыш­ленных сетей Ethernet на втором уровне OSI: стандарты и технологии // Совре­менные технологии автоматизации. – 2009. – № 3. – С. 16–20.

Гибридная топология

Гибридная топология

Гибридная топология объединяет две или более топологии. Вы можете увидеть выше archiстроить таким образом, чтобы результирующая сеть не имела ни одной из стандартных топологий.

Например, как вы можете видеть на изображении выше, в офисе одного отдела используется топология Star и P2P. Гибридная топология всегда создается при соединении двух разных базовых топологий сети.

Преимущества

Вот преимущества/плюсы использования гибридной топологии:

• Предлагает самый простой метод обнаружения и устранения ошибок.
• Высокоэффективная и гибкая топология сети.
• Он масштабируем, поэтому вы можете увеличить размер сети.

PRP – параллельное резервирование

Несмотря на быстроту работу MRP и его универсальность для широкого круга задач, существуют приложения, где не­допустимо даже минимальное время восстановления сети. Для таких приложений необходим совершенно новый подход к вопросу высокой доступности сети. В основе этого подхода – существование минимум двух одновременно активных соединений между двумя узлами сети таким образом, что отправитель информации посылает кадры данных синхронно по двум Ethernet-каналам. Получатель же с помощью протокола резервирования принимает первый кадр данных и отклоняет второй. Если второй кадр данных не получен, адресат делает вывод об обрыве связи в соответствующем канале.

Данный механизм резервирования реализован в протоколе PRP (Parallel Redundancy Protocol), описанном в стандарте IEC 62439-3. PRP использует две параллельных сети передачи данных с произвольной топологией, не ограниченной ни кольцами, ни другими структурами. Более того, в двух параллельных сетях может не быть резервирования вовсе, а могут применяться протоколы MRP и RSTP. Таким образом, принципиальное преимущество PRP состоит в его «бесшовном» резервировании с отсутствием даже малого времени переключения с основного на резервный канал связи. Высокий уровень доступности сети с параллельным резервированием соблю­дается при условии, что обе подсети, объединённые PRP, не могут отказать одновременно.

Протокол PRP реализуется на конечных устройствах (рис. 1). Коммутаторы сети работают независимо от данного протокола и, соответственно, не должны обладать никакой специальной аппаратной или программной поддержкой. Конечные устройства с поддержкой PRP (DANP – Double Attached Node for PRP) имеют два сетевых интерфейса и подключаются к двум независимым сетям. При этом сети могут иметь различную топологию, среду и скорость передачи. К сети могут подключаться и обычные конечные устройства с одним сетевым интерфейсом (SAN – Single Attached Node). Также могут использоваться конечные устройства типа DANP в роли прокси-серверов (так называемые RedBox – сокращение от Redun­dan­cy Box), к которым подключены несколько SAN-устройств. От SAN-устройства не требуется никакой специальной поддержки PRP

Эту возможность удобно применять на практике, пользуясь тем, что в сетях с высокой доступностью наличие параллельного резервирования критично не для всех устройств, поэтому конечные устройства по степени важности можно разделить на типы DANP и SAN и соединить, используя дублированный или единственный канал связи соответственно.

Конечные устройства с возможностью параллельного резервирования типа DANP должны контролировать дублированные кадры Ethernet. По­лу­чив данные для передачи в сеть, устройство, реализующее протокол PRP, посылает их по двум сетевым интерфейсам одновременно. Таким образом, два кадра Ethernet отправляются по независимым сетям к одному получателю и, учитывая разную топологию и пропускную способность обеих сетей, доходят до адресата с разной задержкой. Первый пришедший получателю кадр принимается и передаётся на верхний уровень, второй – удаляется. В итоге сетевое приложение, использующее полученные данные, не «ощущает» разницы между резервированным с PRP и обычным Ethernet-интерфейсом.

Идентификация дублирующих кадров осуществляется по специальному контрольному маркеру – RCT (Redun­dancy Control Trailer), помещённому в Ether­net-кадр PRP-устройством (рис. 2). В дополнение к идентификатору подсети и пользовательским данным в кадр помещается 32-битовое поле, включающее номер последовательности PRP. По этому номеру конечное устройство идентифицирует кадр и либо передаёт его на верхний уровень, либо удаляет. RCT-маркер находится в конце блока данных, поэтому такой формат Ethernet-данных считывается как DANP-, так и SAN-устройствами. Это свойство позволяет сетевым уст­ройствам обмениваться информацией в отсутствие резервирования.

В целом протокол PRP позволяет создать сеть с высокой степью доступности, произвольной топологией, но требует значительно больших затрат на оборудование, инфраструктуру и сетевые компоненты.

Топология «кольцо»: недостатки и преимущества

Топология сети — это физический и логический способ объединения группы компьютеров в единую сеть. Наиболее распространённая топология сети -«шина», «звезда», «кольцо». Каждая из них имеет свои преимущества и недостатки и используется в зависимости от ситуации. Все они так или иначе применяются в построении современных локальных сетей. Давайте рассмотрим их ключевые особенности, узнаем сильные и слабые стороны каждой из них.

Этот вид организации локальной сети предусматривает использование единственного кабеля, при помощи которого объединяются между собой все использующиеся рабочие станции. Каждая из них передаёт сигнал всем компьютерам, подключённым к линии, но принимает данные лишь тот, адрес которого обозначен в пакете. Остальные просто игнорируют полученную информацию.

В топологии «общая шина» обязательно используются терминаторы, которые находятся на концах основного кабеля и глушат сигналы, попадающие к ним, дабы избежать их отражения. Без этих устройств в такой сети неизбежно возникали бы коллизии, из-за которых нормальная работа была бы невозможна. Конечно, коллизии всё равно возникают, но благодаря терминаторам их количество минимально. Если это всё-таки произошло, то станция просто отправляет пакет заново через случайный промежуток времени, определяемый алгоритмом.

Базовые требования для промышленных сетей

Одно из ключевых требований для промышленных сетей Ethernet – отсутствие петель или замкнутых маршрутов в топологии, то есть между получателем и отправителем кадра данных должен быть единственный путь его до­ставки. Появление замкнутого маршрута в сети вызовет лавинообразное возрастание трафика и, следовательно, перегрузку сети, поэтому в традиционных сетях Ethernet избегают возникновения таких петель. В промышленных сетях задача протоколов резервирования – это мониторинг дублированных каналов связи с целью недопущения коллизий и перераспределение трафика в аварийных ситуациях. Протокол резервирования должен гарантировать логическое существование только одного пути доставки сообщения в конкретный момент времени при физическом наличии не­скольких. Из существующих физических каналов связи один выбирается основным, остальные ждут в резерве.

Такой принцип был впервые применён в протоколе STP, который отслеживал состояние каналов связи и при обнаружении обрывов направлял трафик с отказавшего канала на резервный. Это означает, что связь теряется на некоторое время, пока обрыв обнаружится, а новый канал передачи данных будет активирован. В зависимости от размеров сети и сложности её топологии время восстановления связи может быть разным и заранее его определить нельзя.

На основе протокола STP можно сформулировать основные требования к протоколам резервирования Ethernet в промышленной среде.

1. Определённое время восстановления сети: период времени от момента разрыва основного соединения до восстановления связи по резервному соединению должен быть меньше некой допустимой величины.

2. Требования к сети: для протокола должны быть определены допустимая топология сети, максимальное количество узлов (коммутаторов), типы соединений и пр.

3. Протокол должен базироваться на стандартизированном методе или алгоритме. Только так можно гарантировать совместимость с сетевым оборудованием и другими сетевыми протоколами.

Первое требование традиционно для промышленных сетей, работающих в реальном времени. Протокол резервирования может быть задействован, если максимально возможное время восстановления удовлетворяет требованиям процесса или приложения, для которого сеть передачи данных ис­поль­зуется.

Виды ЛВС

На сегодняшний день топология ЛВС делится на два типа — полносвязная и неполносвязная. К первой относятся такие соединения, в которых любое сетевое устройство имеет непосредственную связь с другими. Является редко применяемым, поскольку вызывает сомнения в эффективности. Кроме этого, она очень громоздкая, так как каждое устройство должно работать в паре с большим количеством портов для коммутации и контакта со всеми другими приборами.

Обратите внимание! Что касается неполносвязной, то в этом случае применяются специализированные узлы для обмена информацией между устройствами не прямо, а косвенно. Таких схем бывает несколько

Обратите внимание! Каждая схема соединения имеет свои положительные и негативные стороны

Их важно учесть при выборе топологии

«Шина»

Представляет собой наиболее дешевый и простой способ подключения. В таком случае применяется всего лишь одна линия в виде коаксиального кабеля. Именно он является источником и проводником в обмене информацией между пользователями. Особенностью этого класса является наличие на каждом конце «шины» терминатора, который убирает возможные искажения передачи.

Положительные качества:

• соединенные приборы имеют одинаковые права;
• неисправность одного устройства никоим образом не влияет на работу других;
• минимальное использование провода;
• простое и доступное масштабирование соединения при работе.

Негативные качества:

• невысокая надежность соединения из-за проблем с разъемами проводов;
• один канал делится на всех пользователей, что снижает производительность;
• проблемы с нахождением поломок в связи с параллельным включением адаптеров;
• возможность использования в сети небольшого количества приборов.

«Звезда»

Данный вид соединения характеризуется наличием сервера, к которому подключаются все сетевые устройства. Доступ к информации и обмен ею происходит только при помощи центрального сервера.

Обратите внимание! Представленная схема более сложная, чем «шина». Для нее характерно применение различного дополнительного оборудования

Минусы:

• при поломке или сбое в сервере соединение полностью или частично теряет работоспособность, то есть нормальное функционирование зависит только от одного компьютера;
• большой расход провода, что повышает затраты.

Плюсы:

• полное отсутствие сетевых конфликтов при схеме с управлением одним компьютером;
• неисправность одного из устройств или повреждение кабеля не влияет на работу;
• максимально упрощенное сетевое оборудование. Это связано с тем, что только один ПК является главным;
• один из наиболее безопасных методов подключения, обладает свойствами простого контроля за сетью и позволяет максимально ограничить доступ «лишних» участников.

«Кольцо»

Соединение происходит за счет контакта одного рабочего узла с другими двумя: один отвечает за прием информации, а по второму осуществляется передача. Получается схема, в которой все устройства соединены в одно кольцо специальными каналами, применяемые для передачи информации. Выход одного узла соединен со входом другого, то есть информация, переданная из одной точки, попадает на начало кольца.

Обратите внимание! Примечательно, что движение данных проходит всегда в одном направлении. Положительные черты:

Положительные черты:

• возможность быстрого создания и настройки подобного рода подключения;
• простое масштабирование. В отличие от «шины», необходимо отключение сети при создании дополнительного узла;
• практически неограниченное количество пользователей;
• минимизация конфликтов в сети и высокая устойчивость;
• при наличии ретрансляции можно увеличивать топологию почти без ограничений.

Негативные качества:

повреждение линии ограничивает работоспособность полной сети.

Ячеистая

Представленный тип является результатом удаления определенных связей из полносвязной топологии локальных сетей. В таком случае имеется возможность создания подключения с большим числом участников. В результате были созданы различные версии и конфигурации распространенных способов подключения, такие как: «решетка», двойное или тройное «кольцо», «дерево», «снежинка», сеть Клоза и др.

Обратите внимание! Представленными конфигурациями ячеистая структура не ограничена, возможны различные другие вариации сетевых соединений, многие из которых даже не имеют наименований

Смешанная

Такой тип получается в результате смешения нескольких схем соединений в одну. Она состоит из различных кластеров, которые в свою очередь могут быть стандартными топологиями.

Топология сети «шина» (bus)

Данный тип объединения терминалов в сеть является достаточно популярным, хотя и имеет весьма серьезные недостатки.

Рассмотреть, что собой представляет топология «шина», можно на простом примере. Представьте себе кабель с несколькими ответвлениями по обе стороны. На конце каждого такого ответвления находится компьютерный терминал. Между собой они напрямую не связаны, а информацию получают и передают через единую магистраль, на обоих концах которой установлены специальные терминаторы, препятствующие отражению сигнала. Это стандартная линейная топология сети.

Преимущество такого соединения состоит в том, что длина основной магистрали существенно уменьшается, и выход единичного терминала из строя на работу сети в целом не оказывает никакого влияния. Главным же недостатком является то, что при нарушениях в работе самой магистрали, неработоспособной оказывается вся сеть. К тому же топология «шина» ограничена в количестве подключаемых рабочих станций и обладает достаточно низкой производительностью ввиду распределения ресурсов между всеми терминалами в сети. Распределение может равномерным или неравномерным.

Основные виды сетей и их топологий

Вообще, единого понятия компьютерной топологии не существует. Принято считать, что может быть несколько видов топологий, в совокупности описывающих ту или иную организацию сети. Собственно, и сети могут быть совершенно разными.

Например, самой простой формой организации соединения нескольких компьютерных терминалов в единое целое можно назвать локальную сеть. Существуют еще промежуточные типы сетей (городские, региональные и т. д.).

Наконец, самыми большим являются глобальные сети, которые затрагивают большие географические регионы и включают в себя все остальные типы сетей, а также компьютеры и телекоммуникационное оборудование.

Но что понимается под топологией локальной сети, как одной из самых простых форм организации соединения нескольких компьютеров между собой, в данном случае?

По признаку описываемых процессов и структур их разделяют на несколько типов:

• физическая — описание реально существующей структуры расположения компьютеров и узлов сети с учетом связей между ними;
• логическая — описание прохождения сигнала по сети;
• информационная — описание движения, направления и перенаправления данных внутри сети;
• управление обменом — описание принципа использования или передачи прав на пользование сетью.