Повышение эффективности передачи информации по локальным сетям
Дипломная работа - Компьютеры, программирование
Другие дипломы по предмету Компьютеры, программирование
о была разработана для расширения Ethernet-сетей спецификации lOBaseT, но из-за снижения производительности работы компьютерной сети, вызванного низкой пропускной способностью коаксиальной шины, сегодня она редко используется.
Рисунок 1.3 - Топология типа звезда - шина
Для увеличения производительности звездообразной компьютерной сети сверх тех возможностей, которые дает ее изначальный концентратор, можно воспользоваться иерархической звездообразной топологией (рис. 1.4), также называемой разветвленной компьютерной сетью. Для расширения звездообразной сети ее концентратор подключается ко второму концентратору посредством стандартного кабеля, присоединенного к специально предназначенному для этого порту, называемому связным (uplinkport), при этом трафик, поступающий на любой из этих концентраторов, передается и на другой концентратор, а также на присоединенные к нему компьютеры. Количество концентраторов, которое может поддерживать одна сеть, определяется используемым в ней протоколом. Например, компьютерные сети типа FastEthernet обычно могут поддерживать только два концентратора.
Рисунок 1.4 - Иерархическая звездообразная топология
Топология типа Кольцо
Топология типа Кольцо похожа на шинную топологию тем, что каждый компьютер в ней соединен с другим компьютером. Однако концы шины не заделываются резисторами, а связываются друг с другом, образуя кольцо (рис. 1.5). При такой топологии сигналы перемещаются по кольцу от одного компьютера к другому и, в конце концов, возвращаются в исходную точку. В большинстве случаев кольцеобразная топология в строгом смысле реализуется логически, а не физически, поскольку кабели подводятся к концентратору и принимают форму звезды. В кольцеобразной топологии можно использовать несколько разных типов кабеля. В сетях с FDDI-интерфейсом применяется оптоволоконный кабель, а в сетях на основе маркерного кольца (tokenringnetworks) - кабель на основе витой пары. В компьютерных сетях типа TokenRing используется особый тип концентратора, называемый модулем множественного доступа (MultistationAccessUnit, MAU). MAU-модуль принимает каждый входящий сигнал через один порт и передает его последовательно через все остальные порты. Этот процесс является не одновременным, как в концентраторе сети Ethernet, а последовательным. Например, когда компьютер, подключенный к порту 7 в 16-портовом MAU-модуле, передает пакет данных, MAU-модуль принимает этот пакет, а затем передает его только на порт 8. Когда компьютер, подключенный к порту 8, получает этот пакет данных, он сразу же возвращает его в MAU-модуль, который затем передает его на порт 9, и т.д. MAU-модуль продолжает этот процесс до тех пор, пока он не передаст пакет данных на каждый компьютер, входящий в данную сеть. Когда ПК, отправивший этот пакет, получает его обратно, он должен вывести его из кольца.
Рисунок 1.5 - Кольцеобразная топология
Структура этой топологии позволяет компьютерной сети сохранять свою работоспособность, даже если какой-то кабель или коннектор выходит из строя, поскольку MAU-модуль содержит специальную схему, которая исключает неисправный ПК из кольца. MAU-модуль в этом случае сохраняет логическую топологию, и компьютерная сеть продолжает функционировать без участия неисправной рабочей станции.
Топология типа Решетка
Применение топологии типа Решетка в локальной сети, по крайней мере, нерационально. При такой топологии каждый компьютер имеет выделенное соединение с каждым другим компьютером, входящим в локальную сеть. Эта топология полезна только в том случае, когда сеть является двухузловой. Для построения решетчатой сети, объединяющей три или более компьютеров, потребовалось бы, чтобы каждый ПК имел отдельную сетевую плату для каждого другого компьютера. Например, в семиузловой решетчатой сети каждый компьютер должен был бы иметь по шесть сетевых плат. Хотя такая топология является непрактичной для ЛС, она обладает превосходной отказоустойчивостью. Повреждение сети в одной из точек может нарушить работу только одного компьютера, но не всей сети целиком.
Рисунок 1.6 - Топология Решетка
Применение решетчатой топологии становится полезным в компьютерных сетевых комплексах. Существование множества маршрутов, связывающих любые две точки, позволяет применять резервные маршрутизаторы (рис. 1.6). Такая топология часто встречается в больших компьютерных сетях, т.к. она делает сети более устойчивыми к возможным отказам, вызванным неисправностями кабелей, концентраторов и маршрутизаторов.
Беспроводная топология
Хотя термин топология обычно относится к схеме расположения кабелей в компьютерной сети, он означает не только это. В беспроводных сетях используются так называемые нестационарные средства в виде радио или световых волн, образующих особые схемы, посредством которых компьютеры могут взаимодействовать между собой. Есть два основных вида беспроводной топологии: инфраструктурная топология и специальная топология. Инфраструктурная топология состоит из компьютеров, оснащенных устройствами беспроводной связи и способных взаимодействовать с компьютерной сетью через беспроводные приемопередатчики (называемые точками доступа к сети, networkaccesspoints), которые, в свою очередь, подключены к сети через стандартный кабель (рис. 1.7). В этой топологии компьютеры взаимодействуют не между собой, а с кабельной компьютерной сетью