LAN - характеристики на топологията

Съдържание

Въведение [редактиране]

lan [редактиране]

Локална мрежа (LAN)- компютърна мрежа, концентрирана върху относително малка област, обикновено ограничена с радиус от няколко километра (например: дом, училище, лаборатория, офис). Като цяло локалната мрежа е комуникационна система, собственост на една организация. Съществуват и локални мрежи, чиито възли са географски разделени на разстояния от повече от 12 500 km (космически станции и орбитални центрове).

LANосновни функции:

висока скорост на предаване на данни
висока производителност
нисък процент грешки при предаване
използване на висококачествени и добре защитени комуникационни линии (с увеличаване на броя на компютрите, цената може да се увеличи значително, така че локалните мрежи обикновено съдържат до няколко десетки възли)
ефективен механизъм за управление на обмена по мрежата
предварително ограничен брой компютри

WAN, за разлика от LAN, са предназначени за неограничен брой абонати; съответно при конфигуриране на мрежата могат да се използват не много висококачествени комуникационни канали, следователно увеличаването на броя на грешките и намаляването на пропускателната способност. В WAN скоростта на трансфер на данни може да бъде много по-ниска и механизмът за контрол на обмена не може да бъде достатъчно ефективен, тъй като броят на свързаните компютри не е известен предварително. Като цяло в WAN много по-важно е не качеството на връзката, а самият факт на нейното съществуване.

Мрежова топология[редактиране]

Физическата топологияописва: оформлението на кабелите, местоположението на възлите и връзките между тях. Физическата топология на мрежата се определя от възможностите на устройствата за достъп, желаното ниво на контрол итолеранс за грешки, както и цената на всички необходими материали. и логически - движение на сигнала между възлите в рамките на дадена физическа топология.

Логическата топология, за разлика от тях, описва поведението на сигнал в мрежа или пътя, по който данните в мрежата се движат от едно устройство към друго, независимо от тяхната физическа връзка. В много случаи логическата топология не съвпада с физическата топология също и защото може динамично да се променя според промените в конфигурацията на рутери и комутатори.

По-специално, всеки LAN възел има поне една физическа връзка с други мрежови компоненти. Представянето на тези връзки под формата на графика се използва за описание на физическата топология. От друга страна, фиксирайки движението на сигнала между компонентите, определяме логическата топология на дадената мрежа.

Напълно свързан[редактиране]

Напълно свързана мрежа е тази, при която всеки компютър е директно свързан с всички останали. Такава конфигурация е много тромава и неефективна, тъй като всеки компютър трябва да има голям брой комуникационни портове, достатъчни за комуникация с всички останали. Но предимството на такава мрежа е устойчивостта на повреда на отделни компоненти: мрежата няма да спре да функционира поради неизправност на един компютър.

Не е напълно свързан [редактиране]

Има няколко различни ненапълно свързани топологии. При конфигуриране на LAN се използват главно: шина (шина), звезда / хъб (звезда / хъб), пръстен (пръстен). В топологии без пълна мрежа прехвърлянето на данни може да не се извършва директно между компютри, а чрез допълнителни възли.

Шийна [редактиране]

В тази топология всички работни станциисвързан към общ кабел (наречентранкили шина). Данните, генерирани на един от компютрите, се изпращат по шината до всички останали. За да се предотврати обратното отразяване на сигнала, трябва да има специалнитерминаторив краищата на шината, които поглъщат сигнала.Предимства:

ниска консумация на кабел
устойчивост на мрежата към повреди на отделни възли
лекота на настройка и конфигурация

нестабилност на мрежата до повреда на кабела
ограничение на дължината на кабела и броя на работните станции поради затихване на сигнала
ниска производителност поради споделяне на канал между всички абонати
голям брой сблъсъци на пакети

В момента тази топология се използва изключително рядко.

звезда [редактиране]

В мрежа, изградена според звездната топология, всяка работна станция е свързана с един или два кабела към централен елемент, чийто тип зависи от вида на тази звезда. В топологиятаактивна звездацентралният елемент е компютър, който е много по-мощен от периферните. В топологияпасивна звездав центъра имахъбилихъб. Хъбът осигурява паралелна връзка на компютри и по този начин всички компютри, свързани към мрежата, могат да комуникират помежду си. Пасивната звезда е много по-разпространена от активната. Данните от предавателната станция се изпращат през централата до всички останали компютри, но се получават само от тези станции, към които са предназначени. Един от начините за разширяване на тази мрежа е замяната на периферния компютър с централен, към който се добавят новипериферен.

лекота на свързване на нов възел
възможност за централизирано управление
мрежова устойчивост на повреди на отделни възли и кабели, тъй като всеки кабел свързва само възел към хъб

нестабилност на мрежата до отказ на хъб
висока консумация на кабел
ограничение на възела, свързано с честотната лента на концентратора

Тази топология е една от най-използваните в домашни и офис мрежи. Използва се в LAN с 10Base-T Ethernet архитектура. Тъй като данните се предават от всеки компютър към всеки, физическата звездна топология съответства на логическата шинна топология.

Пръстен [редактиране]

В тази топология компютрите са свързани с кабел в един пръстен: изходът на един компютър е свързан към входа на следващия. За разлика от топологията "шина", тук няма нужда от терминатори, тъй като сигналът винаги върви в една посока в кръг. Данните, изпратени от една станция, ще преминат през всички останали, но ще бъдат получени само от станцията, за която са предназначени. В този случай всеки междинен компютър по този път ще действа като усилвател на сигнала. Методът, използван за прехвърляне на данни в пръстен, се наричапрехвърляне на токени. Токенът е специална последователност от битове, съдържаща контролна информация. Станцията, която в момента има токена, може да изпраща данни.Предимства:

лекота на свързване на нов възел (с изключение на това, че трябва да спрете цялата мрежа за продължителността на връзката)
ниска консумация на кабел
лекота на настройка и конфигурация
устойчивост на претоварване и големи потоци от информация
малко сблъсъци

нестабилност на мрежата до повреда на кабела и повреда на работната станция

Тази топология рядко се използва в чист вид поради нейната ненадеждност, на практика се използват различни нейни модификации. Например станциите са свързани с две паралелни комуникационни линии, които предават информация в противоположни посоки. Това увеличава скоростта на предаване и стабилността на мрежата.

Смесен[редактиране]

Смесена е топологията, която преобладава в големи мрежи с произволни връзки между компютрите. В такива мрежи е възможно да се отделят отделни произволно свързани фрагменти (подмрежи), които имат типична топология.

Звезда на гумите[редактиране]

Тази топология се нарича още "дърво". Както подсказва името, тази топологична мрежа се състои от няколко звездни топологични подмрежи, свързани с една шина.Предимства:

лекота на разширение
Лесно отстраняване на неизправности и отстраняване на неизправности
отказоустойчивост на отделни компютри

нестабилност при повреди на шини и хъбове

Логическата топология на тази мрежа е класическа шина.

Звезден пръстен[редактиране]

Хъбовете на няколко подмрежи с топология звезда са свързани с един кабел в пръстен. Когато използвате метода за прехвърляне на токени, всички компютри в такава топология имат равен шанс да изпращат данни.Предимства:

лекота на разширение
Лесно отстраняване на неизправности и отстраняване на неизправности
отказоустойчивост на отделни компютри
висока производителност

нестабилност при повреди на шини и хъбове

Логическата топология на тази мрежа- класически пръстен.