Компьютерная сеть – это система компьютеров, связанная каналами передачи информации.
Небольшие по масштабам компьютерные сети, работающие в пределах одного помещения, здания, на сравнительно небольшом расстоянии называются локальными сетями (ЛС).
Примером локальной компьютерной сети может служить, компьютерная сеть в классе информатики, общешкольная ЛС, объединяющая компьютеры, установленные в предметных кабинетах. Также в ЛС объединяются различные отделы предприятий, фирм, учреждений. Обычно компьютеры ЛС удалены друг от друга на расстояние не более 1 км.
Итак, существуют две основные цели в использовании ЛС:
· Обмен файлами между пользователями сети;
· Использование общедоступных ресурсов: большого пространства дисковой памяти, принтеров, централизованной базы данных, программного обеспечения и др.
Пользователей общей локальной сети принято называть рабочей группой, а компьютеры, подключенные к сети – рабочими станциями.
Если все компьютеры сети равноправны, т.е. сеть состоит только из рабочих станций (РС) – то ее называют одноранговой.
Локальные сети (ЛС), в зависимости от назначения и технических решений, могут иметь различные структуры объединения компьютеров. Такую структуру называют конфигурацией, архитектурой, топологией сети.
Общая схема соединения компьютеров в локальной сети называется топологией сети.
Существует два основных класса сетей, различаемые по способу объединения компьютеров:
1. Широковещательная конфигурация (каждый компьютер передает информацию, которая может восприниматься. всеми остальными компьютерами данной сети);
2. Последовательная конфигурация (компьютер может передавать информацию только своему ближайшему соседу).
В широковещательных конфигурациях каждый персональный компьютер передает сигналы, которые могут быть восприняты остальными компьютерами. К таким конфигурациям относятся топологии «общая шина», «дерево», «звезда с пассивным центром». Сеть типа «звезда с пассивным центром» можно рассматривать как разновидность «дерева», имеющего корень с ответвлением к каждому подключенному устройству.
В последовательных конфигурациях каждый физический подуровень передает информацию только одному персональному компьютеру. Примерами последовательных конфигураций являются: произвольная (произвольное соединение компьютеров), иерархическая, «кольцо», «цепочка», «звезда с интеллектуальным центром», «снежинка» и др.
Наиболее распространенные топологии сетей
1. Топология типа «линейная шина»
Вариант соединения компьютеров между собой, когда кабель проходит от одного компьютера к другому, последовательно соединяя компьютеры и периферийные устройства между собой (как показано на рис.1), называется линейной шиной.
Линейная, или шинная топология
Примером такой конфигурации может служить следующее соединение. Информация по шине передается на все ПК сети, но принимает ее только тот ПК, для которого эта информация предназначена.
 |
| Вариант линейной топологии - "автобус" |
2. Топология типа «кольцо»
Топология типа «кольцо» подразумевает соединение компьютеров сети замкнутой кривой – каналом передающей среды. Выход одного узла сети соединяется со входом другого. Информация по замкнутому контуру передается от ПК к ПК. На сравнительно небольшом пространстве такая топология преимущественна, хотя выход из строя одного из компьютеров «кольца» нарушает целостность сети.
При кольцевой топологии данные передаются от одного компьютера другому по эстафете. Если некоторый компьютер получает данные, предназначенные не ему, он передает их дальше по кольцу. Адресат предназначенные ему данные никуда не передает.
Кольцевая топология
Специальной формой кольцевой топологии является логическая кольцевая локальная вычислительная сеть. Физически она монтируется как соединение звездных топологий. Отдельные звезды включаются с помощью специальных коммутаторов (англ. Hub – концентратор), которые по-русски также иногда называют “хаб”. В зависимости от числа рабочих станций и длины кабеля между рабочими станциями применяют активные или пассивные концентраторы. Активные концентраторы дополнительно содержат усилитель для подключения от 4 до 16 рабочих станций. Пассивный концентратор является исключительно разветвительным устройством (максимум на три рабочие станции). Управление отдельной рабочей станцией в логической кольцевой локальной вычислительной сети происходит так же, как и в обычной кольцевой локальной вычислительной сети. Каждой рабочей станции присваивается соответствующий ей адрес, по которому передается управление (от старшего к младшему и от самого младшего к самому старшему). Разрыв соединения происходит только для нижерасположенного (ближайшего) узла локальной вычислительной сети, так что лишь в редких случаях может нарушаться работа всей локальной вычислительной сети.
3. Топология типа «звезда»
Вариант соединения когда к каждому компьютеру подходит отдельный кабель, из одного центрального узла, называется конфигурацией типа «звезда».
В случае топологии «звезда» каждый компьютер через специальный сетевой адаптер подключается отдельным кабелем к центральному узлу. Центральным узлом служит пассивный соединитель или активный повторитель.
Топология типа «звезда»
Обычно при такой схеме соединения центральным узлом является более мощный компьютер. Разновидностью топологии типа «звезда» является радиальная топология.
4. Древовидная топология
Компьютеры сети могут находиться на разных уровнях (этажах). В этом случае может быть применена такая конфигурация, которую часто называют "снежинка".
Древовидная топология, или "снежинка"
Возможен также вариант, когда предыдущие виды топологий сочетаются в одной сети:
 |
| Смешанная топология |
Рассмотрим возможности сетей с различными топологиями.
Топология сети
|
Достоинства
|
Недостатки
|
Шинная топология
|
· упрощение логической и программной архитектуры сети;
· простота расширения;
· простота методов управления;
· минимальный расход кабеля;
· отсутствие необходимости централизованного управления;
· надежность (выход из строя одного ПК не нарушит работу других).
|
· кабель, соединяющий все станции – один, следовательно «общаться» ПК могут только «по очереди», а это означает, что нужны специальные средства для разрешения конфликтов;
· затруднен поиск неисправностей кабеля, при его разрыве нарушается работа всей сети.
|
Топология «Звезда»
|
· надежность (выход из строя одной станции или кабеля не повлияет на работу других).
|
· требуется большое количество кабеля;
· надежность и производительность определяется центральным узлом, который может оказаться «узким местом» (поэтому часто это оборудование дублируется).
|
Кольцевая топология
|
· низкая стоимость;
· высокая эффективность использования моноканала;
· простота расширения;
· простота методов управления.
|
· в случае выхода из строя хотя бы одного компьютера вся сеть парализуется;
· на каждой рабочей станции необходим буфер для промежуточного хранения передаваемой информации, что замедляет передачу данных;
· подключение новой станции требует отключения сети, поэтому разрабатываются специальные устройства, позволяющие блокировать разрывы цепи.
|
