Рассмотрим наиболее часто встречаемые топологии

1. Полносвязная топология соответствует сети, в которой каждый компьютер связан со всеми остальными. Несмотря на логическую простоту, этот вариант оказывается громоздким и неэффективным. Действительно, каждый компьютер сети должен иметь большое количество портов, достаточное для связи с остальными компьютерами. Для каждой пары компьютеров должна быть выделена своя электрическая линия связи. Полносвязные топологии применяются редко, в основном при небольшом количестве узлов в сети.

Рис. 6. Полносвязная топология

Все другие варианты основаны на неполносвязных топологиях, когда для обмена данными между двумя компьютерами сети могут понадобиться промежуточные передачи данных через другие компьютеры сети.

2.Ячеистая топология (mesh ) получается из полносвязной путем удаления некоторых возможных связей. В сети с ячеистой топологией непосредственно связывают только те компьютеры, которые ведут интенсивный обмен данными. Эта топология используется, как правило, в глобальных сетях.

Рис.7. Ячеистая топология

3.Общая шина (линейная топология) является очень простой и распространенной, а до недавнего времени самой распространенной, топологией для локальных сетей. В ней используется один кабель, именуемый магистралью или сегментом, вдоль которого подключены все компьютеры сети. Основная передающая среда (шина) – общая для всех рабочих станций.

В сети с топологией «шина» компьютеры адресуют данные конкретному компьютеру, передавая их по кабелю в виде электрических сигналов.

Передаваемая информация может распространяться в обе стороны. Применение общей шины снижает стоимость проводки, унифицирует подключение различных модулей, обеспечивает возможность широковещательного обращения ко всем станциям сети. Таким образом, основным преимуществом такой топологии является дешевизна и простота разводки кабеля по помещениям.

Самый серьезный недостаток общей шины заключается в ее низкой надежности: любой дефект кабеля или какого-либо из многочисленных разъемов парализует всю сеть. Общий кабель является узким местом сети не только по надежности. Но и по производительности, так как он разделяется всеми станциями сети.

Рис.8. Шинная топология

4.Звезда (радиальная ) – это вариант топологии, когда каждый компьютер подключается отдельным кабелем к общему устройству, называемому концентратором (хаб), который находится в центре воображаемой звезды. Сигналы от передающего компьютера поступают через концентратор ко всем остальным.

В функции концентратора входит обеспечение доступа станциям к среде передачи данных. Для подсоединения компьютера к концентратору используется, как правило, витая пара.

Пропусканная способность сети определяется вычислительной мощностью центрального узла и гарантируется для каждой рабочей станции. Столкновений в передаче данных не возникает.

Рис.9

Производительность определяется в первую очередь параметрами центрального узла, который выступает в качестве сервера сети.

Главное преимущество этой топологии перед общей шиной – значительное увеличение надежности, простое соединение, быстродействие (поскольку передача информации между рабочими станциями идет по выделенным линиям, используемым только рабочими станциями). Любые неприятности с кабелем касаются лишь того компьютера, к которому этот кабель подсоединен, и только неисправность концентратора может вывести из строя всю сеть.

К недостаткам топологии типа звезда относится более высокая стоимость сетевого оборудования из-за необходимости приобретения концентратора. К тому же, если центральный компонент выйдет из строя, нарушится работа всей сети. Если выйдет из строя только один компьютер (или кабель, соединяющий его с концентратором), то лишь этот компьютер не сможет передавать или принимать данные по сети. На остальные компьютеры в сети это не повлияет.

5.Кольцевая технология предусматривает передачу сигналов по кольцу от одной станции к другой, как правило, в одном направлении. Сигналы передаются по кольцу в одном направлении и проходят каждый компьютер. В отличие от пассивной топологии «шина», здесь каждый компьютер может, усиливать сигналы и передавать их следующему компьютеру. Поэтому, если выйдет из строя один компьютер, прекращает функционировать вся сеть.

Рис.10

Если станция не распознает пакет как “свой”, то она передает его следующей в кольце станции. В сети с этой топологией необходимо принимать специальные меры, чтобы в случае выхода из строя или отключения какой-либо станции не прервался канал связи между остальными станциями. Топология типа кольцо применяется, в основном, в локальных сетях.

Особой формой кольцевой топологии является логическое кольцо. Физически оно монтируется как соединение звездных топологий.

В зависимости от числа рабочих станций и длины кабеля между рабочими станциями применяют:

• активные концентраторы;

• пассивные концентраторы.

Активные концентраторы дополнительно содержат усилитель для подключения от 4 до 16 рабочих станций, т.е. с возможностью усиления сигнала, которые необходимы для подключения большего количества устройств

Пассивный концентратор является исключительно разветвительным устройством (максимум на три рабочие станции). Управление отдельной рабочей станцией в логической кольцевой сети происходит так же, как и в обычной кольцевой 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 вычислительной сети, так что лишь в редких случаях может нарушаться работа всей сети.

6.В древовидной топологии существует «главный» компьютер, которому подчинены компьютеры следующего уровня, и т.д.

Рис.11

Сети с древовидной топологией применяются там, где невозможно непосредственное применение базовых сетевых структур. Для подключения рабочих станций применяются концентраторы.

Существуют две разновидности таких устройств: пассивные концентраторы, активные концентраторы.

7.Смешанная топология используется для крупных сетей, для которых характерно наличие произвольных связей между компьютерами. В таких сетях можно выделить отдельные произвольно связанные фрагменты (подсети), имеющие типовую топологию – звезда, кольцо или общая шина.