lecture_2 Топологии сетей.ppt
- Количество слайдов: 27
Сети ЭВМ и средства коммуникации Классификация ВС По степени территориальной рассредоточенности – глобальные вычислительные сети – региональные вычислительные сети – локальные вычислительные сети
Сети ЭВМ и средства коммуникации Классификация ВС По степени территориальной рассредоточенности Глобальная вычислительная сеть (ГВС) (WAN — Wide Area Network) объединяет абонентские системы, рассредоточенные на большой территории, охватывающей различные страны и континенты. ГВС решают проблему объединения информационных ресурсов всего человечества и организации доступа к ним. Взаимодействие АС осуществляется на базе различных территориальных сетей связи, в которых используются телефонные линии связи, радиосвязь, системы спутниковой связи.
Сети ЭВМ и средства коммуникации Классификация ВС По степени территориальной рассредоточенности Региональная вычислительная сеть (РВС) (MAN - Metropolitan Area Network) объединяет абонентские системы, расположенные друг от друга на значительном расстоянии: в пределах отдельной региона, большого города. (10 – 100 км)
Сети ЭВМ и средства коммуникации Классификация ВС По степени территориальной рассредоточенности Локальная вычислительная сеть (ЛВС) (LAN — Local Area Network) связывает абонентские системы, расположенные в пределах небольшой территории. К классу ЛВС относятся сети предприятий, фирм, банков, офисов, учебных заведений и т. д. Протяженность ЛВС ограничивается несколькими километрами.
Сети ЭВМ и средства коммуникации Вычислительные сети Понятие топологии сети и базовые топологии «Топология» характеризует физическое расположение компьютеров, сетевых сред передачи данных и других компонентов сети. Топология сети обуславливает ее технические характеристики. В частности, выбор той или иной топологии влияет на: - состав необходимого сетевого оборудования и его характеристики; - возможность расширения сети и ее надежность; - способ управления сетью.
Сетевая топология может быть: • физической — описывает реальное расположение и связи между компьютерами • логической — описывает хождение сигнала в рамках физической топологии • информационной — описывает направление потоков информации, передаваемых по сети.
Сети ЭВМ и средства коммуникации Вычислительные сети Полносвязная топология каждый компьютер связан со всеми остальными Ячеистая топология предполагает непосредственную связь только тех компьютеров, между которыми осуществляется интенсивный обмен данными, а для остальных компьютеров сети используется транзитная передача данных через промежуточные узлы Топология типа «шина» используется один сетевой кабель, именуемый магистралью или сегментом, вдоль которого подключены все РС сети. Топология типа «звезда» все компьютеры с помощью сегментов кабеля подключаются к центральному компоненту – концентратору (Hub) или коммутатору (Switch). Топология типа «кольцо» сеть замкнута, образуя неразрывное кольцо, данные в кольце движутся всегда в одном направлении. Комбинированные топологии
Сети ЭВМ и средства коммуникации Вычислительные сети Полносвязная топология Несмотря на логическую простоту, такая топология является громоздкой и неэффективной, поскольку для каждой пары компьютеров должно быть организовано отдельное физическое соединение, а каждый из компьютеров должен иметь значительное количество коммуникационных портов.
Сети ЭВМ и средства коммуникации Вычислительные сети Ячеистая топология Топология допускает соединение большого числа компьютеров; характерна для глобальных сетей.
Базовые сетевые топологии: • ШИНА • КОЛЬЦО • ЗВЕЗДА На основе базовых топологий строится большинство компьютерных сетей
Топология типа шина, представляет собой общий кабель (называемый шина), к которому подсоединены все рабочие станции. На концах кабеля находятся терминаторы, для предотвращения отражения сигнала.
Сети ЭВМ и средства коммуникации Вычислительные сети Топология типа «шина» коакс. кабель 1 BNC коннектор терминатор репитер (усилительповторитель) компьютеры
Преимущества и недостатки сетей с топологией «шина» Преимущества Недостатки Простая в реализации и настройке Низкая надежность (обрыв кабеля выведет из строя всю сеть) Недорогая (экономный расход кабеля) Низкая пропускная способность сети. Множество коллизий (столкновений) сигналов Трудно удлинять сеть (необходимы повторители или репитеры)
Кольцо — это топология, в которой каждый компьютер соединен линиями связи с двумя другими: от одного он только получает информацию, а другому только передает.
Преимущества и недостатки сетей с топологией «кольцо» Преимущества Недостатки Не нужны терминаторы (поскольку нет свободных концов) Значительное время передачи (сигнал проходит через все компьютеры, прежде, чем дойдет до адресата) Можно построить сеть большой протяженности (каждый компьютер выступает в роли повторителя) Подключение новых компьютеров требует остановки сети Устойчива к перегрузкам и эффективна в эксплуатации (отсутствуют коллизии) Выход из строя хотя бы одного компьютера нарушает работу всей сети Обрыв кабеля нарушает работу всей сети
Звезда —топология компьютерной сети, в которой все компьютеры присоединены к центральному узлу
Пассивная звезда В центре сети с данной топологией содержится не компьютер, а концентратор (хаб), или коммутатор, он возобновляет сигналы, которые поступают, и пересылает их в другие линии связи.
Сети ЭВМ и средства коммуникации Вычислительные сети Топология типа «звезда» 1. Пакеты данных от каждого компьютера направляются к центральному концентратору, который перенаправляет пакеты к месту назначения. 2. Управление конфигурацией сети централизовано, а также просто конфигурировать сеть при добавлении новых РС. 3. Так как все РС подключены к центральной точке, то для больших ЛВС значительно увеличивается расход кабеля. 4. Если поврежденным оказался сам концентратор, то нарушится и работа всей сети, хотя РС останутся работоспособными.
Активная звезда В центре сети содержится компьютер, который выступает в роли сервера.
Преимущества и недостатки сетей с топологией «пассивная звезда» Преимущества Недостатки Не нужны терминаторы Выход из строя центрального узла выводит из строя всю сеть Высокая надежность (обрыв кабеля влияет только на один компьютер) Больший расход кабеля, чем, например в «шине» и «кольцо» Высокая защищенность сети Легко модифицировать сеть, добавляя новые компьютеры
Другие возможные сетевые топологии Древовидная топология Эту топологию можно рассматривать, как объединение нескольких звезд.
Сети ЭВМ и средства коммуникации Вычислительные сети Сравнительные характеристики топологий. Топология Преимущества Недостатки Шина - экономный расход кабеля; - недорогая и несложная в использовании среда передачи; - простота и надежность; -легкая расширяемость. - при значительных объемах трафика уменьшается пропускная способность; - трудная локализация проблем; - выход из строя кабеля остановит работу пользователей. Кольцо - все РС имеют равный доступ; - количество пользователей не сказывается на производительности. - выход из строя одной РС выводит из строя всю сеть; - трудно локализовать проблемы; - изменение конфигурации сети требует остановки всей сети. Звезда - легко модифицировать сеть, добавляя новые РС; - централизованный контроль и управление; - выход из строя РС не влияет на работу сети. Выход из стоя центрального концентратора выводит из строя всю сеть.
Сети ЭВМ и средства коммуникации Архитектура сети Ethernet Token ring Ar. CNET FDDI
Сети ЭВМ и средства коммуникации Архитектура сети Ethernet Топология - шина, звезда Среда передачи данных - коаксиал, витая пара. Скорость передачи данных – от 10 Мбит/с до 100 Гбит/с Длина кабельного сегмента сети - не более 100 м до хаба
Сети ЭВМ и средства коммуникации Архитектура сети Token ring Топология - кольцо Среда передачи данных - коаксиал, витая пара. Скорость передачи данных - до 100 Мбит/с Длина кабельного сегмента сети - не более 185 м до коммутатора.
Сети ЭВМ и средства коммуникации Архитектура сети Ar. CNET Топология - шина, звезда Среда передачи данных - коаксиал, витая пара. Скорость передачи данных - до 10 Мбит/с Длина кабельного сегмента сети - не более 185 м
Сети ЭВМ и средства коммуникации Архитектура сети FDDI Топология - кольцо Среда передачи данных - оптоволоконные линии. Скорость передачи данных - от 100 Мбит/с Длина кабельного сегмента сети - не более 200 км.


