Топологии

Топологии локальной сети
Топологии ЛВС могут быть описаны как физически, так и логически. Физическая топология определяет геометрическую организацию локальных сетей. Логическая топология описывает любые возможные соединения между парами взаимодействующих конечных точек сети. Его можно использовать для описания конечных точек, которые могут связываться с другими, и для иллюстрации того, какие из этих пар имеют прямое физическое соединение друг с другом.
Тип физической топологии зависит от типа используемой технологии LAN. В результате использования концентраторов были созданы сети с топологией звезда-кольцо. Точно так же введение коммутации LAN изменило способ классификации топологии. Локальные коммутируемые сети, независимо от типа кадра и метода доступа, топологически похожи. Кольцо блока доступа к многотерминальной станции, которое до недавнего времени использовалось для подключения на уровне электроники любого устройства к сети Token Ring, а не только для этой функции. Вместо этого каждое подключенное устройство имеет собственное мини-кольцо, к которому подключены только два устройства: само устройство и порт коммутатора.

Топология шины (сборная шина)
Топологии шины отличаются тем, что все сетевые узлы соединены друг с другом одним открытым кабелем (позволяющим подключать другие устройства). Этот кабель поддерживает только один канал и называется шиной. Некоторые технологии на основе шины используют более одного кабеля, поэтому они могут поддерживать более одного канала, даже если каждый кабель неизменно обслуживает только один канал передачи. Оба конца шины должны быть завершены ограничивающими резисторами, также часто называемыми терминаторами. Эти резисторы защищают от отражения сигнала. Когда компьютер посылает сигнал, он автоматически распространяется в обоих направлениях по кабелю. Если сигнал встречает на своем пути терминатор, он достигает конца шины, где меняет направление. В такой ситуации одна передача может полностью перекрыть всю доступную полосу пропускания и помешать всем другим компьютерам, подключенным к сети, отправлять сигналы. Типичная шина состоит из одного кабеля, соединяющего все узлы в одноранговой сети. Кабель не поддерживается никакими внешними устройствами. Таким образом, все устройства, подключенные к сети, прослушивают передачи на шине и получают адресованные им пакеты. Отсутствие каких-либо внешних устройств, в том числе повторителей, делает шины LAN простыми и недорогими. Это также вызывает ограничения по расстоянию, функциональности и масштабируемости сети.

Кольцевая топология
Первая кольцевая топология была топологией простой одноранговой сети. Каждая рабочая станция, подключенная к сети, имеет два соединения в этой топологии, по одному для каждого из своих ближайших соседей. Такое соединение должно было образовывать физическую петлю, то есть кольцо. Данные были отправлены по кольцу в одном направлении. Каждая рабочая станция действовала как усилитель, загружая и отвечая на адресованные ей пакеты, а также пересылая оставшиеся пакеты на следующую рабочую станцию сети.
Первоначальная кольцевая топология локальной сети позволяла устанавливать одноранговые соединения между рабочими станциями. Эти связи пришлось закрыть; то есть они должны были образовать кольцо. Эти кольца были заменены сетями Token Ring, в которых использовались концентраторы усиления. Это устранило восприимчивость кольцевой сети к зависанию за счет отказа от конструкции кольца «все с каждым». Сети Token Ring, несмотря на первоначальную форму кольца, создаются с использованием звездообразной топологии и метода циклического доступа.

Звездная топология
Соединение LAN по звездообразной топологии с подключенными к нему устройствами происходит из одной общей точки – концентратора. Каждое устройство, подключенное к сети в звездообразной топологии, может получить прямой и независимый доступ к среде, независимо от других устройств. Для этого эти устройства должны совместно использовать доступную полосу пропускания концентратора. Звездообразные топологии стали доминирующим типом топологии в современных локальных сетях. Они гибкие, масштабируемые и относительно дешевые по сравнению с более сложными локальными сетями с жестко регулируемыми методами доступа.

Сложные топологии
Сложные топологии – это расширения и / или комбинации основных физических топологий. Базовые топологии подходят только для очень маленьких локальных сетей. Масштабируемость базовых топологий очень ограничена. Сложные топологии состоят из компонентов, которые позволяют получать масштабируемые топологии, соответствующие приложениям.
Простейшую из сложных топологий можно получить в результате последовательного соединения всех сетевых концентраторов. Этот метод связывания известен как цепочка. Он использует порты уже существующих концентраторов для соединения их с другими концентраторами. Благодаря этому можно избежать дополнительных затрат, связанных с созданием подходящего каркаса. Небольшие локальные сети могут быть расширены (положительно масштабированы) путем объединения концентраторов (объединения их в цепочку). Цепи были альтернативой локальным сетям первого поколения для подключения устройств.