Topologie sieci lokalnych

SIECI KOMPUTEROWE
TOPOLOGIE SIECI LOKALNYCH
Topologie sieci lokalnych
Topologia sieci określa fizyczny układ sieci: rozmieszczenie jej elementów oraz połączenia między
nimi oraz stosowane przez stacje robocze (węzły sieci) metody odczytywania i wysyłania danych.
1. Topologia z magistralą liniową
-
do pojedynczego kabla głównego (magistrala, szyna) - wspólne medium transmisyjne - podłączone
są wszystkie węzły,
-
dopuszczalna długość kabla oraz liczba stacji są ograniczone w zależności od typu kabla,
-
nadawane sygnały docierają do wszystkich stacji poruszając się we wszystkich możliwych
kierunkach,
-
czas propagacji sygnału zależy wyłącznie od długości kabla,
-
w danej chwili tylko jeden węzeł może wysyłać dane w trybie rozgłaszania,
-
po dotarciu do końca kabla zostaje wygaszony przez znajdujący się tam terminator, dzięki czemu
nie występują odbicia,
-
dane poruszają się nie przechodząc przez węzły sieci.
Zalety:
-
niewielka długość użytego kabla i prostota układu przewodów,
-
wyłączenie lub awaria jednej stacji nie powoduje zakłóceń w pracy sieci.
-
niewielka liczba punktów koncentracji, w których można by było diagnozować sieć,
Wady:
lokalizować uszkodzenia oraz zarządzać siecią,
-
sieć może przestać działać po uszkodzeniu kabla głównego w dowolnym punkcie. W celu
wyeliminowania tej wady wprowadza się nieraz dodatkowy kabel główny (komplikuje
organizację pracy sieci, zwiększa jej koszt).
1
SIECI KOMPUTEROWE
TOPOLOGIE SIECI LOKALNYCH
2. Topologia gwiazdy
Serwer
plików
Stacja
robocza
Hub
Stacja
robocza
Stacja
robocza
Stacja
robocza
-
sieć zawiera centralny element (hub), do którego przyłączone są wszystkie węzły,
-
cały ruch w sieci odbywa się przez hub,
-
sygnały mogą być nadawane z huba do wszystkich stacji lub tylko do wybranych. odległość każdej
stacji od huba oraz liczba stacji do niego podłączonych są ograniczone. czas propagacji sygnału nie
zależy od liczby stacji,
-
nadane przez hub sygnały zanikają samoczynnie,
-
możliwe jest wystąpienie kolizji, która może być łatwo wykryta przez hub i zasygnalizowana
wszystkim stacjom,
-
wyróżnia się konfiguracje gwiaździste aktywne (sygnał w hubie jest wzmacniany i/lub
regenerowany) i bierne.
Zalety:
-
łatwość konserwacji, wykrywania uszkodzeń, monitorowania i zarządzania siecią. awaria jednej
stacji nie wpływa na pracę reszty sieci,
-
układ okablowania jest łatwo modyfikowalny (łatwo dołączyć stację roboczą), ale jego koszt jest
stosunkowo duży (potrzeba duże ilości kabla w celu podłączenia każdej stacji osobno),
-
awaria huba paraliżuje całą sieć.
2
SIECI KOMPUTEROWE
TOPOLOGIE SIECI LOKALNYCH
3. Topologia pierścienia
-
węzły łączy się za pomocą jednego nośnika informacji w układzie zamkniętym. Okablowanie nie
ma żadnych zakończeń (terminatorów), ponieważ tworzy krąg,
-
w ramach jednego pierścienia można stosować różnego rodzaju łącza,
-
długość jednego odcinka łącza dwupunktowego oraz liczba takich łączy są ograniczone. Każda
stacja jest wyposażona w tzw. retransmiter, którego elementarną funkcją jest regenerowanie
sygnału nadchodzącego od stacji poprzedniej w celu przekazania go stacji następnej.
Retransmiter może modyfikować niektóre pozycje odebranego ciągu bitów,
wstrzymywać proces regeneracji, udostępniać odebrane dane własnej stacji lub może
nadawać do następnika ciąg bitów przygotowanych przez własną stację.
-
możliwe jest wystąpienie kolizji,
-
sygnał przechodzi przez poszczególne węzły i jest w nich wzmacniany,
-
czas propagacji sygnału jest tutaj zależny od liczby węzłów,
-
dane poruszają się w pierścieniu w jednym kierunku.
Zalety: mniejsza długość kabla niż w topologii gwiaździstej.
Wady:
-
awaria jednej stacji lub łącza może spowodować awarię całej sieci,
-
trudniejsza jest diagnostyka, a modyfikacja (dołączenie stacji) wymaga wyłączenia całej sieci.
Często stosuje się konfigurację podwójnego przeciwbieżnego pierścienia.
Każda para stacji jest dodatkowo sprzężona dodatkowym łączem o kierunku transmisji przeciwnym do
kierunku transmisji w łączu głównym.
W stanie normalnej pracy sieci pierścień pomocniczy nie jest używany.
Jeśli w pewnym miejscu takiej sieci kabel zostanie przerwany - następuje automatyczna rekonfiguracja
pierścienia i sygnał jest transmitowany w przeciwnym kierunku. Umożliwia to kontynuację pracy sieci.
3
SIECI KOMPUTEROWE
TOPOLOGIE SIECI LOKALNYCH
4. Topologia drzewa
Topologia drzewa (zwana również topologią rozproszonej gwiazdy) jest utworzona z wielu magistrali
liniowych połączonych łańcuchowo.
Na początku jedną magistralę liniową dołącza się do huba, dzieląc ją na dwie lub więcej
magistral. Proces dzielenia można kontynuować, tworząc dodatkowe magistrale
liniowe wychodzące z magistral odchodzących od pierwszej magistrali, co nadaje
topologii cechy topologii gwiazdy.
Liczba poziomów drzewa jest nieograniczona.
Zalety: łatwość rozbudowy oraz ułatwienie lokalizacji uszkodzeń.
Wady: zależność pracy sieci od głównej magistrali.
4
SIECI KOMPUTEROWE
TOPOLOGIE SIECI LOKALNYCH
5. Topologia pierścień-gwiazda
Stacja
robocza
Stacja
robocza
Jednostka
MAU
Pierścień
Serwer
plików
Stacja
robocza
Stacja
robocza
Topologia ta łączy atrybuty topologii gwiazdy i pierścienia. Centralnym punktem tak
skonfigurowanej sieci jest pierścień, nazywany również centrum okablowania.
Centra okablowania mogą znajdować się w jednym miejscu sieci (w koncentratorze) lub mogą być
rozproszone w wielu miejscach (wiele koncentratorów połączonych ze sobą przy użyciu złączy
oznaczonych jako ring-in - wejście oraz ring-out - wyjście pierścienia), ale muszą tworzyć pełne
połączenie fizyczne.
Jeśli centrum okablowania zostaje przerwane to sieć przestaje działać.
Węzły sieci dołącza się do pierścienia (za pomocą kabla z dwoma przewodami) i tworzą one
gwiaździsty element topologii.
Zalety:
-
odłączenie węzła nie powoduje awarii sieci,
-
w momencie dołączania nowej stacji nie trzeba przerywać pracy sieci.
Wady: znaczne zwiększenie długości kabla w porównaniu z konfiguracją pierścieniową.
6. Topologia gwiazda-magistrala
Konfiguracja sieci, w której grupy stacji roboczych, połączonych w gwiazdy, podłączone są do
odcinków kabli głównych, stanowiących magistralę.
5