Topologie sieci lokalnych
Topologie
sieci lokalnych
Topologia sieci określa fizyczny układ sieci: rozmieszczenie
jej elementów oraz połączenia między nimi oraz stosowane przez stacje
robocze (węzły sieci) metody odczytywania i wysyłania danych. Topologie LSK
to głównie topologie podsieci, które są elementami sieci złożonych. Poniżej
zostaną opisane podstawowe topologie sieci.
1.
Topologia z magistralą liniową.
Jest to konfiguracja, w której do pojedynczego kabla głównego
(magistrala, szyna), stanowiącego wspólne medium transmisyjne, podłączone są
wszystkie węzły. Na ogół użyte łącza są jednorodnymi łączami
elektrycznymi. Dopuszczalna długość kabla oraz liczba stacji są jawnie
ograniczone w zależności od typu kabla. Nadawane sygnały docierają do
wszystkich stacji poruszając się we wszystkich możliwych kierunkach. Czas
propagacji sygnału zależy wyłącznie od długości kabla. W danej chwili
tylko jeden węzeł może wysyłać
dane w trybie rozgłaszania. Gdy sygnał dociera do końca kabla zostaje
wygaszony przez znajdujący się tam terminator, dzięki czemu nie występują
odbicia. Dane poruszają się nie przechodząc przez węzły sieci. Do zalet
tego typu konfiguracji sieci należą: niewielka długość użytego kabla i
prostota układu przewodów. Wyłączenie lub awaria jednej stacji nie powoduje
zakłóceń w pracy sieci. Wadą topologii z magistralą jest niewielka liczba
punktów koncentracji, w których można by było diagnozować sieć, lokalizować
uszkodzenia oraz zarządzać siecią. Niekorzystną cechą tej topologii jest
to, że sieć może przestać działać po uszkodzeniu kabla głównego w
dowolnym punkcie. W celu wyeliminowania tej wady wprowadza się nieraz dodatkowy
kabel główny (komplikuje organizację pracy sieci, zwiększa jej koszt).
2.
Topologia gwiazdy.
Sieć zawiera centralny element (hub), do którego przyłączone
są wszystkie węzły. Cały ruch w sieci odbywa się przez hub. Sygnały mogą
być nadawane z huba do wszystkich stacji lub tylko do wybranych. Odległość
każdej stacji od huba oraz liczba stacji do niego podłączonych są
ograniczone. Czas propagacji sygnału nie zależy od liczby stacji. Nadane przez
hub sygnały zanikają samoczynnie. Możliwe jest wystąpienie kolizji, która
może być łatwo wykryta przez hub i zasygnalizowana wszystkim stacjom. Zaletą
tej topologii jest łatwość konserwacji, wykrywania uszkodzeń, monitorowania
i zarządzania siecią. Awaria jednej stacji nie wpływa na pracę reszty sieci.
Układ okablowania jest łatwo modyfikowalny (łatwo dołączyć stację roboczą),
ale jego koszt jest stosunkowo duży (potrzeba duże ilości kabla w celu podłączenia
każdej stacji osobno). Należy również zauważyć, że hub jest centralnym
elementem sieci i jego ewentualna awaria paraliżuje całą sieć.
Wyróżnia się konfiguracje gwiaździste aktywne (sygnał w hubie
jest wzmacniany i/lub regenerowany) i bierne.
3.
Topologia pierścienia.
W topologii pierścienia węzły łączy się za pomocą
jednego nośnika informacji w układzie zamkniętym. Okablowanie nie ma żadnych
zakończeń (np. terminatorów), ponieważ tworzy krąg. W ramach jednego pierścienia
można stosować różnego rodzaju łącza. Długość jednego odcinka łącza
dwupunktowego oraz liczba takich łączy są ograniczone. Każda stacja jest
wyposażona w tzw. retransmiter, którego elementarną funkcją jest
regenerowanie sygnału nadchodzącego od stacji poprzedniej w celu przekazania
go stacji następnej. Retransmiter może modyfikować niektóre pozycje
odebranego ciągu bitów, wstrzymywać proces regeneracji, udostępniać
odebrane dane własnej stacji lub może nadawać do następnika ciąg bitów
przygotowanych przez własną stację. Jak widać możliwe jest wystąpienie
kolizji. Potrzebny jest więc pewien algorytm ustalający zasady wprowadzania
danych do pierścienia. Informacja wprowadzona do sieci musi być usunięta
przez jeden z węzłów - inaczej niepotrzebnie krążyłaby w sieci. Sygnał
przechodzi przez poszczególne węzły i jest w nich wzmacniany. Czas propagacji
sygnału jest tutaj zależny od liczby węzłów. Dane poruszają się w pierścieniu
w jednym kierunku. Zaletą tej topologii jest mniejsza długość kabla niż w
topologii gwiaździstej. Awaria jednej stacji lub łącza może spowodować
awarię całej sieci. Trudniejsza jest diagnostyka, a modyfikacja (dołączenie
stacji) wymaga wyłączenia całej sieci.
W celu wyeliminowania niektórych wad topologii pierścienia
stosuje się przy każdym retransmiterze tzw. by-pass, czyli obejścia.
Styki retransmitera zostaną otwarte jedynie w wypadku podania napięcia na
uzwojenia przekaźników, co może nastąpić wówczas, gdy prawidłowo działa
zasilanie retransmitera oraz prawidłowo zostały wykonane pewne testy poprawności
działania retransmitera. Rozwiązanie to jest kłopotliwe np. wtedy gdy
zastosuje się światłowody.
Często stosuje się konfigurację podwójnego przeciwbieżnego pierścienia.
Każda para stacji jest dodatkowo sprzężona dodatkowym łączem o kierunku
transmisji przeciwnym do kierunku transmisji w łączu głównym. W stanie
normalnej pracy sieci pierścień pomocniczy nie jest używany. Jeśli w pewnym
miejscu takiej sieci kabel zostanie przerwany - następuje automatyczna
rekonfiguracja pierścienia i sygnał jest transmitowany w przeciwnym kierunku.
Umożliwia to kontynuację pracy sieci.
4.
Topologia drzewa.
Topologia drzewa (zwana również topologią rozproszonej
gwiazdy) jest utworzona z wielu magistrali liniowych połączony łańcuchowo.
Na początku jedną magistralę liniową dołącza się do huba, dzieląc ją na
dwie lub więcej magistral. Proces dzielenia można kontynuować, tworząc
dodatkowe magistrale liniowe wychodzące z magistral odchodzących od pierwszej
magistrali, co nadaje topologii cechy topologii gwiazdy.
Rysunek pozwala na wytłumaczenie dlaczego tę topologię
nazywa się również topologią rozproszonej gwiazdy. Jeśli jedną magistralę
podzieli się na trzy magistrale i każdą z nich na kolejne trzy to w efekcie
otrzymamy łącznie trzynaście magistral. Tworzone są kolejne poziomy drzewa,
ale ich liczba jest ograniczona. Zaletami topologii drzewa są: łatwość
rozbudowy oraz ułatwienie lokalizacji uszkodzeń. Wadą jest zależność pracy
sieci od głównej magistrali.
5.
Topologia pierścień-gwiazda.
Topologia ta łączy atrybuty topologii gwiazdy i pierścienia.
Centralnym punktem tak skonfigurowanej sieci jest pierścień, nazywany również
centrum okablowania. Centra okablowania mogą znajdować się w jednym miejscu
sieci (w koncentratorze) lub mogą być rozproszone w wielu miejscach (wiele
koncentratorów połączonych ze sobą przy użyciu złączy oznaczonych jako ring-in
- wejście oraz ring-out - wyjście
pierścienia), ale muszą tworzyć pełne połączenie fizyczne. Jeśli centrum
okablowania zostaje przerwane to sieć przestaje działać. Węzły sieci dołącza
się do pierścienia (za pomocą kabla z dwoma przewodami) i tworzą one gwiaździsty
element topologii. Zaletą takiej konfiguracji jest to, że odłączenie węzła
nie powoduje awarii sieci. W momencie dołączania nowej stacji nie trzeba
przerywać pracy sieci. Wadą tej konfiguracji jest znaczne zwiększenie długości
kabla w porównaniu z konfiguracją pierścieniową.
6.
Topologia gwiazda-magistrala.
Jest to konfiguracja sieci, w której grupy stacji roboczych,
połączonych w gwiazdy, podłączone są do odcinków kabli głównych, stanowiących
magistralę.
Wyszukiwarka
Podobne podstrony:
07 Charakteryzowanie budowy pojazdów samochodowych9 01 07 drzewa binarne02 07str 04 07 maruszewski07 GIMP od podstaw, cz 4 Przekształcenia07 Komórki abortowanych dzieci w Pepsi07 Badanie „Polacy o ADHD”CKE 07 Oryginalny arkusz maturalny PR Fizyka07 Wszyscy jesteśmy obserwowaniR 05 0707 kaertchen wortstellung hswięcej podobnych podstron