1 ТОПОЛОГИЯ НА ЛОКАЛНИТЕ МРЕЖИ
В зависимост от избрания тип връзка се разграничават съответния тип топологии [4-6].
Физическата топология се отнася до физическото разположение на мрежовите компютри един спрямо друг и начина, по който са свързани чрез комуникационни линии (жични и безжични).
Конфигурацията на физическите връзки може да се различава от конфигурацията на логическите връзки между мрежовите възли. В този случай логическата топология се разбира като структура от логически връзки, които са маршрути за пренос на данни между мрежови възли, които се формират от съответната настройка на комуникационно оборудване.
Напълно свързаната топология е мрежа, в която всеки компютър в мрежата е свързан с всеки друг компютър. Всички други опции се основават на топологии без пълна мрежа, където комуникацията между два компютъра може да изисква междинно предаване на данни през други мрежи, например топологии на шина, звезда, пръстен, дърво, мрежа (фиг. 1.1).
На практика често се използват комбинации от основни топологии, но повечето мрежи са фокусирани върху топологии шина, звезда и пръстен.
Споделената шина (Фигура 1.1a) е много разпространена (и доскоро най-разпространената) топология за локални мрежи. В този случай компютрите са свързани към един коаксиален кабел по схемата "монтирано ИЛИ". Предаваната информация може да се разпространява и в двете посоки. Използването на обща шина намалява разходите за окабеляване, обединява свързването на различни модули, осигурява възможност за почти мигновен достъп до всички станции в мрежата. По този начин основните предимства на такава схема са ниската цена и лекотата на окабеляване в помещенията. Най-сериозният недостатък на обикновената гума е нейният нисъкнадеждност: всеки дефект в кабела или някой от многобройните конектори напълно парализира цялата мрежа. За съжаление, дефектът в коаксиалния конектор не е рядкост. Друг недостатък на споделената шина е нейната ниска производителност, тъй като с този метод на свързване само един компютър наведнъж може да предава данни към мрежата. Следователно честотната лента на комуникационния канал винаги се разделя тук между всички мрежови възли.
Фигура 1.1 - Видове топологии: a - автобус, b - звезда, c - пръстен, d - дърво (йерархична звезда), e - мрежа
Звездна топология (фиг. 1.1 b). В този случай всеки компютър е свързан с отделен кабел към общо устройство, наречено хъб, което се намира в центъра на мрежата. Функцията на концентратора е да насочва информацията, предавана от компютъра, към един или всички други компютри в мрежата. Основното предимство на тази топология пред общата шина е значително по-голямата надеждност. Всеки проблем с кабела засяга само компютъра, към който е свързан този кабел, и само неизправност на концентратора може да деактивира цялата мрежа. В допълнение, концентраторът може да играе ролята на интелигентен филтър на информация, идваща от възлите към мрежата и, ако е необходимо, да блокира трансфери, забранени от администратора.
Недостатъците на звездната топология включват по-високата цена на мрежовото оборудване поради необходимостта от закупуване на хъб. В допълнение, възможността за увеличаване на броя на възлите в мрежата е ограничена от броя на портовете на концентратора. Понякога има смисъл да се изгради мрежа, като се използват няколко хъба, йерархично свързани помежду си чрез връзки тип звезда (фиг. 1.1 d). В момента йерархичната звезда е най-често срещанататип комуникационна топология както в локални, така и в глобални мрежи.
Въз основа на дефиницията понятието топология е двусмислено, например топологията на мрежата определя не само физическото местоположение на компютрите, но, което е по-важно, естеството на връзките между тях, характеристиките на разпространението на сигнали по мрежата. Естеството на връзките определя степента на отказоустойчивост на мрежата, необходимата сложност на мрежовото оборудване, най-подходящия метод за контрол на обмена, възможните видове медии за предаване (комуникационни канали), допустимия размер на мрежата (дължината на комуникационните линии и броя на абонатите), необходимостта от електрическа координация и много други.
Когато се говори за мрежова топология, могат да се подразбират четири напълно различни концепции, отнасящи се до различни нива на мрежова архитектура [6]:
- физическа топология (т.е. разположението на компютрите и окабеляването). В този смисъл, например, пасивната звезда не се различава от активната звезда, поради което често се нарича просто „звезда“.
-логическа топология (т.е. структурата на връзките, естеството на разпространението на сигнали по мрежата). Това е може би най-правилното определение за топология.
-топология на контрола на обмена (т.е. принципът и последователността на прехвърляне на правото за улавяне на мрежата между отделни компютри).
-информационна топология (т.е. посоката на информационните потоци, предавани по мрежата).
Например, мрежа с физическа и логическа „шина“ топология може да използва предаването на правото да завземе мрежата като метод за контрол (тоест да бъде пръстен в този смисъл) и едновременно да предава цялата информация през един специален компютър (да бъде звезда в този смисъл). Мрежа с логическа "шина" топология може да има физическа "звезда" (пасивна) топология или"дърво" (пасивен).
Мрежа с всякаква физическа топология, логическа топология, топология за контрол на обмена може да се счита за звезда в смисъл на информационна топология, ако е изградена на базата на един сървър и няколко клиента, комуникиращи само с този сървър. В този случай всички аргументи за ниската отказоустойчивост на мрежата към проблемите на центъра (в този случай сървъра) са валидни. По същия начин всяка мрежа може да се нарече шина в информационен смисъл, ако е изградена от компютри, които са едновременно сървъри и клиенти. Както в случая с всяка друга шина, такава мрежа ще бъде нечувствителна към повреди на отделни компютри.
По този начин ефективността на изграждането и развитието на локални информационни мрежи до голяма степен зависи от правилното прилагане на разглежданите видове топологии на различни нива на мрежовата архитектура.