Sprzętowe elementy sieci.

Fizyczne elementy składające się na sieć komputerową:.
Sieć komputerowa – grupa komputerów lub/i innych urządzeń połączonych ze sobą w celu
wymiany danych lub współdzielenia różnych zasobów, na przykład:
• korzystania ze wspólnych urządzeń, np. drukarek, skanerów,
• korzystania ze wspólnego oprogramowania,
• korzystania z centralnej bazy danych,
• przesyłania informacji między komputerami (komunikaty, listy, pliki).
Historia sieci komputerowej:
Arpanet (ang. Advanced Research Projects Agency Network) – pierwsza sieć rozległa oparta na
rozproszonej architekturze i protokole TCP/IP. Jest bezpośrednim przodkiem Internetu. Istnieje do
dzisiaj. Stworzono tą siec aby zapewnić komunikację pomiędzy jednostkami wojskowymi nawet w
wypadku wojny atomowej. W 1980 roku, po kilku efektownych włamaniach crackerów o
serwerów Arpanetu, ARPA zdecydowała się rozdzielić całkowicie wojskową część Arpanetu od
części akademickiej. Część wojskowa nadal ma nazwę Arpanet, zaś część cywilna została już
oficjalnie nazwana Internetem i zaczęła się od tej pory rozwijać samodzielnie.
Elementy sprzętowe tworzące sieć komputerową.
• Komputery,
• Medium transmisyjne,
• Osprzęt sieciowy,
• Urządzenia wzmacniające.
Podstawowe komponenty sieciowe.
Elementy składające się na sieci komputerową możemy podzielić na:
pasywne - czyli elementy nie wprowadzające żadnych zmian w przesyłanym sygnale (kable
sieciowe, gniazdka, wtyki, szafy dystrybucyjne, krosownice, huby pasywne itp) .
aktywne emitujące oraz odpowiednio wzmacniające sygnał w sieci (karty sieciowe, HUB-y,
wzmacniaki itd.).
Medium transmisyjne - jest pasywnym nośnikiem używanym do transmisji sygnałów w
telekomunikacji i jest podstawowym elementem systemów telekomunikacyjnych. Możliwości
transmisji zależą od parametrów użytego medium. Wyróżnia się media przewodowe i
bezprzewodowe.
Media przewodowe:
• kable miedziane:
• skrętka,
• kabel koncentryczny,
• sieć energetyczna,
• Kable energetyczne
• kable światłowodowe
Media bezprzewodowe.
• Fale elektromagnetyczne (w zakresie podczerwieni),
• Fale
radiowe
Skrętka składa się z ośmiu żył (czterech par żył).
Żyły w skrętkach są ze sobą splecione parami. Każda para
skrętki posiada jedną żyłę do przenoszenia napięcia, a drugą
uziemioną. Jakikolwiek szum pojawiający się w jednej żyle,
występuje także w drugiej. Ponieważ żyły w parze są
spolaryzowane przeciwnie w stosunku do siebie, szum
pojawiający się w jednej żyle jest "znoszony" przez szum z
drugiej żyły na końcu kabla dołączonego do odbiornika.
Maksymalna prędkość transmisji wynosi 10 Gbit/s. Maksymalna długość kabla do 100 m(przy 100
Mb/s).
Rodzaje skrętek:
Norma ISO/IEC 11801:2002 opisuje sposób oznaczania kabli. Norma mówi, że kable powinny
posiadać opis w składni X/YTP, gdzie Y-opisuje pojedynczą parę kabla (np. UTP – para
nieekranowana), a oznaczenie X odnosi się do całości kabla.
Przyjmowane przez X i Y oznaczenia to:
U – nieekranowane (ang. unshielded)
F – ekranowane folią (ang. foiled)
S – ekranowane siatką (ang. shielded)
SF – ekranowane folią i siatką
Spotykane konstrukcje kabli
• U/UTP (dawniej UTP) – skrętka nieekranowana
• F/UTP (dawniej FTP) – skrętka foliowana
•
U/FTP – skrętka z każdą parą w osobnym ekranie z folii.
•
•
•
•
F/FTP – skrętka z każdą parą w osobnym ekranie z folii dodatkowo w ekranie z folii
SF/UTP (dawniej STP) – skrętka ekranowana folią i siatką
S/FTP (dawniej SFTP) – skrętka z każdą parą foliowaną dodatkowo w ekranie z siatki
SF/FTP (dawniej S-STP) – skrętka z każdą parą foliowaną dodatkowo w ekranie z folii i
siatki
Sieci pracujące w oparciu o skrętkę pracują najczęściej w protokołach 10Base-T (10 Mb/s),
100Base-T(X) (100 Mb/s nazwa popularna FastEthernet), albo 1000BASE-T (1000 Mb/s),
Klasy skrętki wg europejskiej normy EN 50173:
• klasa A – realizacja usług telefonicznych z pasmem częstotliwości do 100 kHz;
• klasa B – okablowanie dla aplikacji głosowych i usług terminalowych z pasmem
częstotliwości do 4 MHz;
• klasa C (kategoria 3) – obejmuje typowe techniki sieci LAN wykorzystujące pasmo
częstotliwości do 16 MHz
• klasa D (kategoria 5) – dla szybkich sieci lokalnych, obejmuje aplikacje wykorzystujące
pasmo częstotliwości do 100 MHz;
• klasa E (kategoria 6) – rozszerzenie ISO/IEC 11801/TlA wprowadzone w 1999, obejmuje
okablowanie, którego wymagania pasma są do częstotliwości 250 MHz (przepustowość
rzędu 200 Mb/s). Przewiduje ono implementację Gigabit Ethernetu (4x 250 MHz = 1 GHz) i
transmisji ATM 622 Mb/s;
• klasa EA (kategoria 6A) – wprowadzona wraz z klasą FA przez ISO/IEC 11801 2002:2
Poprawka 1. Obejmuje pasmo do częstotliwości 500 MHz;
• klasa F (kategoria 7) – opisana w ISO/IEC 11801 2002:2. Możliwa jest realizacja aplikacji
wykorzystujących pasmo do 600 MHz. Różni się ona od poprzednich klas stosowaniem
kabli typu S/FTP (każda para w ekranie plus ekran obejmujący cztery pary) łączonych
ekranowanymi złączami. Dla tej klasy okablowania jest możliwa realizacja systemów
transmisji danych z prędkościami przekraczającymi 1 Gb/s;
• klasa FA (kategoria 7A) – wprowadzona przez ISO/IEC 11801 2002:2 Poprawka 1.
Obejmuje pasmo do częstotliwości 1000 MHz;
Obecnie sieci oparte na skrętce nie ekranowanej (UTP) są najczęściej stosowanym środkiem
transmisji danych. Używa się jej zarówno w zastosowaniach amatorskich jak i w poważnych
przedsięwzięciach. Swoją popularność zawdzięcza przede wszystkim, modularnej budowie, niskiej
awaryjności oraz bardzo korzystnemu współczynnikowi możliwości do ceny. Szczególnie ta
ostatnia cecha skłania do coraz częstszego stosowania w prywatnych sieciach LAN.
Zalety sieci UTP
• Posiada bardzo korzystny stosunek możliwości do ceny.
• Jest prosta w montażu.
• Charakteryzuje się duża przepustowością - do 1000Mb/s.
• Łatwa diagnoza usterki.
• Daje duże możliwości rozbudowy (modularna budowa).
• Awaria kabla w jednym miejscu nie unieruchamia całej sieci.
Wady sieci UTP
• Jest nieco droższa niż sieć BNC. Między innymi dlatego że występuje konieczność zakupu
HUB-a.
• Mała odporność na zakłócenia środowiska (w wersji nie ekranowanej, nie dotyczy FTP i
STP).
• Niska odporność na uszkodzenia mechaniczne.
• Maksymalna odległość od koncentratora wynosi jedyne 100m.
Do przyłączania stacji roboczych do koncentratora
stosuje się skrętkę z obu stron zakończoną wtykiem
RJ-45, przypominający telefoniczny wtyk RJ-11.
W 10Base-T używa się wtyczek 8P8C w standardzie
TIA-568A lub TIA-568B. Wykorzystywana jest tylko
druga i trzecia para (pomarańczowa i zielona), ale w
każdym ze standardów odmiennie: w TIA-568A para
druga (pomarańczowa) łączy wtyki 3 i 6, a para
trzecia (zielona) wtyki 1 i 2, natomiast w TIA-568B
odwrotnie. Koncentrator lub przełącznik 10Base-T
nadaje na wtykach 1 i 2, a odbiera na wtykach 3 i 6, podczas gdy węzły nadają na wtykach 3 i 6, a
odbierają na wtykach 1 i 2. Jeśli wtyczki są identyczne po obu stronach kabla, to kabel służy do
łączenia koncentratora/przełącznika z węzłami sieci ("patch"). Jeśli są różne, to kabel jest
skrosowany i służy do łączenia ze sobą węzłów lub koncentratorów/przełączników. Standardy
EIA/TIA 568 wyglądają następująco:
Nr
1
2
3
4
5
6
7
8
Zasilanie
48 V 350 mA
przy PoE
Standard
T568B
+
+
biało
pomar.
pomarańczowy
biało
zielony
niebieski
biało
nieb.
zielony
biało
brąz.
brązowy
-
10/100BASE-T
Standard
T568A
biało zielony
zielony
biało pomar.
niebieski
biało
nieb.
pomarańczowy
biało
brąz.
brązowy
10/100BASE-T
Skrosowany
P568B
biało zielony
zielony
biało pomar.
biało
brąz.
brązowy
pomarańczowy
niebieski
biało
nieb.
10/100BASE-T
Skrosowany
P568A
biało
pomar.
pomarańczowy
biało zielony
biało
brąz.
brązowy
zielony
niebieski
biało
nieb.
Rodzaje połączeń w sieciach UTP:
Karta sieciowa - HUB - Jest to najważniejsze połączenie. Za jego pomocą przyłącza się komputer
do centralnie położonego urządzenia sieciowego, które to umożliwia przesył pakietów do innych
stacji roboczych. Stosuje się tu połączenie „proste”. Maksymalna odległość pomiędzy HUB-em a
komputerem wynosi podobnie jak we wszystkich innych połączeniach z wykorzystaniem skrętki
100 metrów.
Karta sieciowa - Karta sieciowa - Specyfikacja UTP pozwalają podłączyć ze sobą dwa i tylko dwa
komputery bez użycia HUB-a. Do tego połączenia stosuje się (podobnie jak przy łączeniu HUBów) kabelek krzyżowy (cross-over)
HUB - HUB - HUB'y można łączyć w celu zwiększenia liczby dostępnych portów
przyłączeniowych lub aby poszerzyć zasięg sieci. Należy pamiętać iż max odległość pomiędzy
koncentratorami wynosi również 100m. Użyć tu można kabla cross-over wpiętego do dowolnego
portu HUB-a lub zwykłego zgodnego przewodu pod warunkiem iż HUB posiada stosowny port uplink, umożliwiający wewnętrzne krzyżowanie. Wtedy wystarczy umieścić zgodny kabel w owym
porcie i nacisnąć przycisk X - cross
Kabel koncentryczny inaczej nazywany BNC składa się z
dwóch przewodników - zewnętrznego i wewnętrznego, które są
oddzielone ochronną warstwą izolacyjną. Zewnętrzny przewodnik pełni
rolę ekranu chroniąc wewnętrzny przed zakłóceniami i zapewniając jego
dobre właściwości. Maksymalna prędkość transmisji w kablu
koncentrycznym wynosi 10 Mbit/s. Maksymalna długość kabla do
200m. Sieci pracujące w oparciu o kabel koncentryczny pracują
najczęściej w protokołach:
• 10Base 2 (10Mb/s)185m max 50 Ω
• 10Base5 (10Mb/s) 500 m max. 50 Ω
Światłowód składa się z cienkiego włókna szklanego, które przenosi informację w postaci
światła w zakresie widma światła widzialnego i poniżej.
W telekomunikacji wykorzystuje się zwykle światło podczerwone. Kable utworzone z
włókien szklanych są odporne na zakłócenia elektromagnetyczne i mają dużą przepustowość. Przy
ich użyciu można osiągać szybkości przesyłania do 100 Gb/s (ok. 12,5 GB/s); najszybsze systemy
światłowodowe mogą prowadzić sygnał rzędu kilku Tb/s. Kłopot konstrukcyjny sprawia tylko
stosunkowo duży promień zgięcia światłowodu. Musi wynosić on kilka centymetrów, aby było
możliwe właściwe wewnętrzne odbijanie i rozchodzenie się światła, a samo włókno nie uległo
uszkodzeniu.
Włókno światłowodowe jest z reguły pokryte warstwą polimeru. Jest to tak zwane pokrycie
pierwotne, zabezpieczające włókno przed wpływem otoczenia. Włókno z pokryciem pierwotnym
może być chronione przez kolejne warstwy. Utworzona w ten sposób konstrukcja nosi nazwę kabla
światłowodowego.
Połączenia bezprzewodowe:
Fale elektromagnetyczne w zakresie podczerwieni IR (InfraRed) są stosowane na otwartym
terenie, bądź wewnątrz budynków. Jako źródła promieniowania fal elektromagnetycznych
wykorzystuje się diody elektroluminescencyjne LED (Light Emitting Diode) lub diody laserowe.
Przy używaniu łącz bezprzewodowych w podczerwieni nie jest wymagane uzyskiwanie licencji na
ich stosowanie w przeciwieństwie do fal radiowych. Największym ograniczeniem tego medium
transmisyjnego jest niewielki zasięg wynoszący do kilkudziesięciu metrów.
Fale radiowe do transmisji wymagają planowania przydziału częstotliwości, z uwzględnieniem
maksymalnej dopuszczalnej mocy nadajników, rodzaju modulacji oraz innych zaleceń
Międzynarodowej Unii Telekomunikacji (ITU). Obecnie najpopularniejszymi częstotliwościami
używanymi do transmisji bezprzewodowej są 2,4 GHz i wyższe (zakres mikrofali). Odległości na
jakich stosuje się fale radiowe wynoszą do kilkudziesięciu kilometrów przy zastosowaniu
specjalnych anten nadawczo-odbiorczych.
Zalety medium bezprzewodowego:
• mogą przenieść duże ilości danych przy odpowiednio wysokich częstotliwościach pracy,
• niski koszt instalacji anten nadawczych (nie zajmują dużych powierzchni),
• dla dużych częstotliwości (krótkich fal) wystarczają małe anteny,
Wady medium bezprzewodowego:
• tłumienie i dyfrakcja sygnału powodowane przez różne przedmioty znajdujące się na drodze
fali niosącej sygnał (np. ptaki) oraz warunki atmosferyczne (np. deszcz, śnieg, mgła),
• odbicie sygnału od płaskich powierzchni (np. woda, metal),
• każdy może "podsłuchiwać" transmisję sygnału,
Urządzenia sieciowe:
PoE Power over Ethernet – technologia przesyłu energii z pomocą skrętki do przenośnych
urządzeń peryferyjnych będących elementami sieci Ethernet:
punktów dostępu, kamer
internetowych, hub'ów itp..
Modem (od ang. MOdulator-DEModulator) - urządzenie elektroniczne, którego zadaniem jest
zamiana danych cyfrowych na analogowe sygnały elektryczne (modulacja) i na odwrót
(demodulacja) tak, aby mogły być przesyłane i odbierane poprzez linię telefoniczną (a także łącze
telewizji kablowej lub fale radiowe).
Punkt dostępu (skr. AP) lub punkt dostępowy (skr. PD) (ang. access point) – urządzenie
zapewniające stacjom bezprzewodowym dostęp do zasobów sieci za pomocą bezprzewodowego
medium transmisyjnego (częstotliwości radiowe).
Karta sieciowa (ang. NIC - Network Interface Card) - karta rozszerzenia, która służy do
przekształcania pakietów danych w sygnały, które są przesyłane w sieci komputerowej. Karty NIC
pracują w określonym standardzie, np. Ethernet, Token Ring, FDDI, ArcNet, 100VGAnylan.
Obecnie najpopularniejsze są sieci a co za tym idzie karty pracujące w standardzie Ethernet
Regenerator (repeater) znany także jako wzmacniak, jest prostym urządzeniem
pracującym w najniższej warstwie modelu ISO. Stosuje się go głównie w sieciach 10Base-2 w celu
(jak sama nazwa wskazuje) wzmocnienia sygnału użytecznego (niwelując zakłócenia i szumy) i
regeneracji ramek. Urządzenie pozwala na przedłużenie sieci i osiągnięcie w wypadku
zastosowania jednego repeater-a teoretycznej rozpiętości 370 m. Optymalnym miejscem do jego
instalacji jest więc sam środek sieci. Konstrukcja wzmacniaka nie pozwala na filtrację pakietów
oraz łączenie sieci o różnej architekturze i protokołach. Z tego to powodu regenerator nie tworzy 2
logicznych segmentów a jedynie zezwala na przedłużenie już istniejącej magistrali.
Zalety repeater'a
• Pozwala na przedłużenie sieci.
• Wzmacnia tylko sygnał użyteczny.
• Niska cena.
Wady repeater'a
• Nie potrafi dzielić sieci na segmenty i filtrować pakietów.
• Nie potrafi trasować pakietów.
• Praktycznie nie do kupienia (sieci wykorzystujące repeatery już prawie nie występują).
Koncentrator inaczej HUB pracuje w warstwie pierwszej modelu ISO/OSI (warstwie
fizycznej), przesyłając sygnał z jednego portu na wszystkie pozostałe. Nie analizuje ramki pod
kątem adresu MAC oraz IP. Ponieważ koncentrator powtarza każdy sygnał elektroniczny, tworzy
jedną domenę kolizyjną. Każdy hub posiada określoną liczbę portów przyłączeniowych. Pozwalają
one na podłączenie do nich komputerów za pomocą przewodów zakończonych wtykami RJ-45 .
Wykorzystując te same porty, huby można łączyć ze sobą, zwiększając przy tym potencjalną
rozległość sieci oraz umożliwiając podłączenie większej liczby urządzeń. Istnieją także bardziej
finezyjne sposoby łączenia hub'ów.
Sposoby łączenia hubów:
• Pierwszy najczęściej stosowany sposób, polega na zastosowaniu zwykłej skrętki łączącej
koncentratory. Jeśli urządzenie posiada port UP-link, wystarczy zgodny kabel, w innym
przypadku należy sporządzić przewód cross-over, przyłączany do zwykłych portów.
• W przypadku gdy koncentratory leżą na sobie, można wykorzystać port umiejscowiony z
tyłu urządzeń. Złącze umożliwia komunikację hub-ów za pomocą specjalnego kabla o który
należy spytać w sklepie lub u dystrybutora sprzętu. W ten sposób tworzy się tandem a
koncentratory pracują jak jedno urządzenie, z większą liczbą portów.
• Wiele hubów wyposażonych jest w gniazda, dostosowane do łączenia ich z innym typem
okablowania niż skrętka. Pełnią wtedy one funkcje transceivera.
Koncentrator najczęściej podłączany jest do routera jako rozgałęziacz, do niego zaś dopiero
podłączane są pozostałe urządzenia sieciowe: komputery pełniące rolę stacji roboczych, serwerów,
drukarki sieciowe i inne.
Konwerter nośników Urządzenie to stosuje się do konwersji sygnału pomiędzy systemami
używającymi różnego typu okablowania. Przydaje się gdy chcemy niskim kosztem połączyć ze
sobą dwa niekompatybilne media np. światłowód ze skrętką. la przykładu : przyłączamy do karty
sieciowej skrętkę, następnie do końca kabla skręcanego konwerter nośników, dalej do konwertera
kabel światłowodowy.
Transceiver (urządzenie bardzo podobne do konwertera) pozwala połączyć port AUI
dostępny w wielu kartach sieciowych oraz HUB-ach z używanym przez nas rodzajem okablowania.
Oczywiście wszystkie nowsze karty sieciowe posiadają już wbudowany transceiver, będący
swoistym łącznikiem pomiędzy kartą sieciową a medium transmisyjnym (np. BNC czy UTP).
Jednak w niektórych przypadkach producenci dają wybór, umiejscawiając, podobne do portu
drukarki, złącze AUI.
Most (z ang. bridge). Podobnie jak regenerator stosuje się go najczęściej w sieciach BNC,
spełnia też podobną funkcję pozwalając przedłużyć sieć. Cechą odróżniającą go od wzmacniaka jest
praca w warstwie 2 modelu OSI/ISO umożliwiająca odczyt adresów kart sieciowych MAC
(zawartych w docierających do niego pakietach) a w konsekwencji na ich filtrację, co jak się
później okaże jest bardzo pożądane. Istotną zaletą, oferowaną przez Mosty, jest możliwość łączenia
sieci różnych typów, dzięki zainstalowanemu modułowi konwersji ramek z jednego standardu (np.
Ethernet) do drugiego (np. Token Ring).
Switch (przełącznik) stosowany jest głównie w sieciach UTP, opartych o topologię
gwiazdy. Na pierwszy rzut oka urządzenie wygląda jak zwykły HUB. Przełącznik oferuje dokładnie
te same funkcje co koncentrator z tą różnicą, iż pozwala podzielić sieć na segmenty. Sprzęt pracuje,
podobnie jak most, w drugiej warstwie modelu ISO/OSI, co umożliwia filtrację pakietów. Nowsze
przełączniki, pracujące w trybie Layer 3 Switching, potrafią odczytywać informacje przekazywane
przez protokół TCP/IP, co pozytywnie wpływa na wydajność. Ponadto znakomita ich większość
posiada rozbudowane funkcje zarządzania oraz monitoringu sieci.
Urządzenie jest wyposażone w określoną ilość portów przyłączeniowych, wykorzystywanych w
większości do łączenia ze sobą HUB-ów oraz switchy.
Router (po polsku – ruter, trasownik) – urządzenie sieciowe pracujące w trzeciej warstwie
modelu OSI. Służy do łączenia różnych sieci komputerowych (różnych w sensie informatycznym,
czyli np. o różnych klasach, maskach itd.), pełni więc rolę węzła komunikacyjnego. Na podstawie
informacji zawartych w pakietach TCP/IP jest w stanie przekazać pakiety z dołączonej do siebie
sieci źródłowej do docelowej, rozróżniając ją spośród wielu dołączonych do siebie sieci. Proces
kierowania ruchem nosi nazwę trasowania, routingu lub rutowania.
Brama sieciowa (ang. gateway) – maszyna podłączona do sieci komputerowej, za pośrednictwem
której komputery z sieci lokalnej komunikują się z komputerami w innych sieciach. Brama
sieciowa może trasować pakiety między sieciami TCP/IP lub innych protokołów trasowanych – jest
wtedy routerem.
W sieci TCP/IP domyślna brama (sieciowa) (ang. default gateway) oznacza router, do którego
komputery sieci lokalnej mają wysyłać pakiety o ile nie powinny być one kierowane w sieć lokalną
lub do innych, znanych im routerów. W typowej konfiguracji sieci lokalnej TCP/IP wszystkie
komputery korzystają z jednej domyślnej bramy, która zapewnia im łączność z innymi podsieciami
lub z Internetem.
Elementy sieci komputerowej można łączyć na różne sposoby:
Metody fizycznego łączenia elementów sieci komputerowej za pomocą kabli czyli sposób
utworzenia sieci nazywamy topologią (ficzyczną). Topologia logiczna jest to część topologii sieci
komputerowej, która opisuje sposoby komunikowania się hostów za pomocą urządzeń topologii
fizycznej.
Topologie fizyczne:
• Topologia magistrali (szyny, liniowa) (ang. Bus) – wszystkie elementy sieci podłączone do
jednej magistrali (zazwyczaj jest to kabel koncentryczny). Jedyną topologią logiczną
używającą nadal topologi magistrali jest 10Base-2.
Zalety tej topologi to:
• małe użycie kabla
• brak dodatkowych urządzeń (koncentratorów, switchów)
• niska cena sieci
• łatwość instalacji
• awaria pojedynczego komputera nie powoduje unieruchomienia całej sieci
Wady tej topologi to:
• trudna lokalizacja usterek
• tylko jedna możliwa transmisja w danym momencie (wyjątek: 10Broad36)
• potencjalnie duża ilość kolizji
• awaria głównego kabla powoduje unieruchomienie całej domeny kolizji
• słaba skalowalność
• niskie bezpieczeństwo
• Topologia pierścienia (ang. Ring) – poszczególne elementy są połączone pomiędzy sobą
odcinkami kabla tworząc zamknięty pierścień. Metoda transmisji danych w pierścieniu
nazywana jest przekazywaniem żetonu dostępu. Żeton dostępu jest określoną sekwencją
bitów zawierających informację kontrolną. Przejęcie żetonu zezwala urządzeniu w sieci
na transmisję danych w sieci. Każda sieć posiada tylko jeden żeton dostępu. Ta
topologia była wykorzystywana w sieciach Token ring opracowanych przez firmę IBM w
latach 70., dziś wypierana przez technologię Ethernetu. Szybkość przesyłania informacji w
sieciach Token Ring wynosi 4 lub 16 Mb/s.
Zalety tej topologi to:
• małe zużycie przewodów
• możliwość zastosowania łącz optoelektronicznych, które wymagają bezpośredniego
nadawania i odbierania transmitowanych sygnałów
• możliwe wysokie osiągi, ponieważ każdy przewód łączy dwa konkretne komputery
Wady tej topologi to:
• awaria pojedynczego przewodu lub komputera powoduje przerwanie pracy całej
sieci jeśli nie jest zainstalowany dodatkowy sprzęt
• złożona diagnostyka sieci
• trudna lokalizacja uszkodzenia
• pracochłonna rekonfiguracja sieci
• wymagane specjalne procedury transmisyjne
• dołączenie nowych stacji jest utrudnione, jeśli w pierścieniu jest wiele stacji
• Topologia podwójnego pierścienia – poszczególne elementy są połączone pomiędzy sobą
odcinkami tworząc dwa zamknięte pierścienie. Topologia ta jest tym samym co topologia
pierścienia, z tym wyjątkiem, że drugi zapasowy pierścień łączy te same urządzenia.
Posiada ona ta same zalety i wady co topologia pierścienia poza małym zużyciem
przewodów ;-). Ta topologia jest wykorzystywana w sieciach FDDI (ang. Fiber Distributed
Data Interface) to standard transmisji danych, jest oparty na technologii światłowodowej.
•
•
•
•
Transfer w tych sieciach wynosi 100 Mb/s. Sieć ta zbudowana jest z dwóch pierścieni pierścień pierwotny i pierścień zapasowy (wtórny). Transmisja prowadzona jest z użyciem
jednego pierścienia.
Topologia gwiazdy (ang. Star) – komputery są podłączone do jednego punktu centralnego,
koncentratora (koncentrator tworzy fizyczną topologię gwiazdy, ale logiczną magistralę) lub
przełącznika. Sieć o topologii gwiazdy zawiera hub (koncentrator) lub switch łączący
pozostałe elementy sieci.
Zalety tej topologi to:
• Większa przepustowość.
• Gdy przestaje działać jeden komputer, cała sieć funkcjonuje dalej.
• Łatwa lokalizacja uszkodzeń ze względu na centralne sterowanie.
• Wydajność.
• Łatwa rozbudowa.
Wady tej topologi to:
• Duża liczba połączeń (duże zużycie kabli).
• Gdy awarii ulegnie centralny punkt (koncentrator lub przełącznik), to nie działa cała
sieć.
Topologia gwiazdy rozszerzonej – posiada punkt centralny (podobnie do topologii
gwiazdy) i punkty poboczne (jedna z częstszych topologii fizycznych Ethernetu). Punkty
poboczne połączone są przy użyciu koncentratorów lub przełączników. Jest to topologia o
charakterze hierarchicznym i może być konfigurowana w taki sposób, aby ruch pozostawał
lokalny. Topologia ta stosowana jest głównie w przypadku rozbudowanych sieci lokalnych,
gdy obszar, który ma być pokryty siecią, jest większy niż pozwala na to topologia gwiazdy.
Zalety tej topologi to:
• pozwala na stosowanie krótszych przewodów
• ogranicza liczbę urządzeń, które muszą być podłączone z centralnym węzłem.
Wady tej topologi to:
• Duży koszt urządzeń
Topologia hierarchiczna – zwana także topologią drzewa, jest kombinacją topologii
gwiazdy i magistrali, budowa podobna do drzewa binarnego. Jest utworzona z wielu
magistrali liniowych połączonych łańcuchowo. Zasada jej działania polega na dublowaniu
poszczególnych magistrali. Początkowa pierwszą magistralę liniową dołącza się do
koncentratora, dzieląc ją na dwie lub więcej magistral za pomocą kabli koncentrycznych - w
ten sposób powstają kolejne magistrale. Proces dzielenia można kontynuować, tworząc
dodatkowe magistrale liniowe wychodzące z magistral odchodzących od pierwszej
magistrali, co nadaje topologii cechy topologii gwiazdy. Na końcu tego drzewa zawsze
znajdują się pojedyncze terminale (urządzenia) podłączane do magistral.
Zalety tej topologi to:
• łatwa konfiguracja
• sieć zazwyczaj nie jest czuła na uszkodzenie danego komputera czy kabla
• łatwa rozbudowa sieci komputerowej poprzez dodawanie kolejnych rozgałęzień
Wady tej topologi to:
• duża ilość kabli
• trudności w odnajdywaniu błędów
Topologia siatki – oprócz koniecznych połączeń sieć zawiera połączenia nadmiarowe;
rozwiązanie często stosowane w sieciach, w których jest wymagana wysoka bezawaryjność.
W topologii siatki każdy host ma własne połączenia z wszystkimi pozostałymi hostami.
Siatka częściowa jest zastosowana w schemacie internetu, gdzie istnieje wiele ścieżek do
dowolnego miejsca, chociaż nie ma tu połączeń między wszystkimi hostami.
Zalety tej topologi to:
• niezawodna
• brak kolizji
• uszkodzony komputer zostaje odłączony od sieci
• przesył danych wieloma ścieżkami
Wady tej topologi to:
• wysoki koszt
• skomplikowana budowa
Ze względu na rozmiar sieci możemy podzielić na:
LAN, sieć lokalna (angielskie Local Area Network), rodzaj sieci komputerowej. Sieć LAN
zlokalizowana jest w stosunkowo niewielkim obszarze o zasięgu od kilkudziesięciu metrów do
kilku km, przenosząca komunikaty z dość dużą szybkością za pomocą skrętki, kabla
koncentrycznego lub światłowodu poprowadzonego w obrębie budynku lub grupy zabudowań.
Każdy komputer w sieci LAN jest wyposażony w kartę sieciową, Użytkownicy z sieci LAN mogą
się ze sobą komunikować za pomocą specjalnych programów, wspólnie użytkować drukarki czy
pliki na dyskach wszystkich lub wybranych komputerów. Szybkości przesyłania sieci lokalnych
wynoszą od 0, 2 do 100 Mb/s, przy bardzo małych opóźnieniach (nie ma konieczności wytyczania
tras). Jedna sieć lokalna może zawierać od kilkudziesięciu do kilkuset komputerów.
MAN Sieć miejska, sieć metropolitalna, (angielskie Metropolitan Area Network, Municipal Area
Network ) sieć okablowana za pomocą światłowodów używana w osiedlu lub mieście do transmisji
wideoprojekcji, głosu i innych danych na odległości do 50 km. Szybkość przesyłania danych w
sieci miejskiej jest rzędu od 150 Mb/s do kilku Gb/s. Wytyczanie tras w sieci miejskiej trwa krócej
niż 1 ms i jest szybsze niż w sieci rozległej. Sieć miejska, spełniając wymagania sieci lokalnej,
umożliwia większy zasięg.
WAN, sieć rozległa, sieć globalna, sieć dalekosiężna (angielskie Wide Area Network, long haul
network), sieć komputerowa o dużym zasięgu. Sieć rozległą łączą miliony komputerów na całej
Ziemi, przesyłając informacje z szybkościami przeciętnymi 64 Kb/s (20-500 Kb/s, w sieciach
eksperymentalnych nawet rzędu kilku Gb/s). Informacje w WAN są przekazywane za
pośrednictwem zbioru linii komunikacyjnych, łączących przełączniki pakietów, do których są
podłączone komputery macierzyste. Sieci rozlegeł mają duże opóźnienia: od 0, 1 do 0, 5 s.