8801

Принципы построения компьютерных сетей

Реферат

Информатика, кибернетика и программирование

Топология сети - это классификационный признак сети, который определяет принцип соединения компьютеров (рабочих станций, машин) в единую сеть. Существует несколько топологий: линия, каждый с каждым (многосвязная), звезда, шина, кольцо (двойное...

Русский

2013-02-17

207.84 KB

111 чел.

Топология сети – это классификационный признак сети, который определяет принцип соединения компьютеров (рабочих станций, машин) в единую сеть. Существует несколько топологий: линия, каждый с каждым (многосвязная), звезда, шина, кольцо (двойное кольцо), дерево (иерархия). Рассмотрим каждую в частности.

Линия

В такой сети все компьютеры находятся на одной линии и при повреждении линии, вся сеть приходит в непригодность, так же и при отключении одного из компьютеров, т.к. исключается связующее звено. Отправленное с одного компьютера сообщение может пройти через все компьютеры в сети, пока попадет на целевую машину. Вообще данный тип построения сети уже, наверное, нигде и не используется, т.к. данная схема крайне ненадежна и сложна в настройке.

Шина

Шина представляет собой единый кабель, который выполняет роль магистрали, к которой посредством Т-коннекторов подключены компьютеры. На концах шины расположены терминаторы (согласующий резистор), которые не позволяют сигналу отражаться, что исключает информационные шумы в сети. При построении больших магистральных сетей необходимо учитывать, что например технология Ethernet позволяет использовать кабель длинной не более 185 метров, именно поэтому надо ставить либо повторители, либо концентраторы, чтобы увеличить длину.

Отправляемое рабочей станцией сообщение распространяется на все компьютеры сети. Каждая машина проверяет — кому адресовано сообщение и если ей, то обрабатывает его. Для того, чтобы исключить одновременную посылку данных, применяется либо «несущий» сигнал, либо один из компьютеров является главным и «даёт слово» остальным машинам.

Достоинствами такой топологии является то, что ее просто установить и настроить, а количество кабеля затрачивается гораздо меньше, чем в других сетях, а так же при выходе из строя одного из компьютеров сеть продолжает функционировать.

Но как только возникают любые неполадки в сети, будь то выход из строя терминатора или повреждение на линии – вся сеть сразу приходит в негодность, а сложная локализация повреждений порой создает большие проблемы. Плюс ко всему, чем больше рабочих станций завязано на шину, тем медленнее работает сеть.

Кольцо (Двойное кольцо)

Как видно из рисунка очень сильно напоминает сеть Линия, но есть некоторые все же особенности. В такой сети все компьютеры подключены последовательно друг к другу, чем образовывают замкнутую сеть.

В кольце, в отличие от других топологий (звезда, шина), не используется конкурентный метод посылки данных, компьютер в сети получает данные от стоящего предыдущим в списке адресатов и перенаправляет их далее, если они адресованы не ему. Список адресатов генерируется компьютером, являющимся генератором маркера. Сетевой модуль генерирует маркерный сигнал (обычно порядка 2-10 байт во избежание затухания) и передает его следующей системе (иногда по возрастанию MAC-адреса). Следующая система, приняв сигнал, не анализирует его, а просто передает дальше. Это так называемый нулевой цикл.

Сигнал в такой сети всегда двигается в одну сторону, но допустим если использовать двойное кольцо, то два сигнала будут независимо друг от друга двигаться в разных направлениях.

Достоинствами такой сети является то, что ее просто установить и собрать с использованием минимального количества оборудования, а так же устойчивая работа сети.

Но как только из строя выходит одна из машин, или происходит порыв на линии вся сеть приходит в негодность и такие проблемы достаточно сложно найти и устранить, а конфигурирование и настройка такой сети вызывает массу хлопот.

Каждый с каждым (Многосвязная)

В такой сети каждый компьютер дословно соединен с каждым по отдельности. Что конечно сказывается на затратах в отношении кабеля и дополнительного оборудования, но зато в случае отказа одного из компьютеров в такой сети, все остальные компьютеры не остаются без соединения и продолжают дальше нормально взаимодействовать, а скорость обмена информацией в такой сети достаточно высокая.

Такая сеть применяется крайне редко и лишь для обеспечения большей надежности и высокой скорости, что допустим для обеспечений домашней сети слишком дорого, так как требует больших затрат на дополнительное оборудование и в разы большее количество кабеля.

Звезда

Самая распространенная и верная топология. Такая сеть организована по принципу централизованного обращения, т.е. есть центральный компьютер или концентратор (хаб), к которому подключены все компьютеры сети. В такой сети может быть очень много компьютеров, причем все они должны быть на удалении от хаба не более 100 метров (такова особенность принципа распространения сигналов). Для такой сети требуется не так много оборудование и обслуживание такой сети происходит гораздо проще, чем во всех предыдущих вариантах, единственный минус такой сети в том, что при выходе из строя хаба все компьютеры остаются без соединения.

Так же минусами можно назвать некоторые мелочи, такие как: большие затраты на кабель (но меньшие по сравнению с многосвязной сетью) и ограничение по количеству компьютеров в зависимости от количества выходов на концентраторе.

Зато при повреждении одной из линий без сети остается одна машина, что так же и при повреждении самой машины, т.е. вся сеть продолжает стабильно работать даже если какой-то элемент дает сбой.

Дерево (Иерархия)

Топология-наследница, которая берет свое начало из топологии «Звезда» только более разветвленное, собственно потому и дерево. Такие сети применяются на крупных предприятиях. Причем к хабу могут подключаться как компьютеры, так и другие хабы, образуя новые ветки.

Ячеистая топология

Для ячеистой топологии характерна схема соединения компьютеров, при которой физические линии связи установлены со всеми рядом стоящими компьютерами:

В сети с ячеистой топологией непосредственно связываются только те компьютеры, между которыми происходит интенсивный обмен данными, а для обмена данными между компьютерами, не соединенными прямыми связями, используются транзитные передачи через промежуточные узлы. Ячеистая топология допускает соединение большого количества компьютеров и характерна, как правило, для глобальных сетей. Достоинства данной топологии в ее устойчивости к отказам и перегрузкам, т.к. имеется несколько способов обойти отдельные узлы.

Смешанная топология

 В то время как небольшие сети, как правило, имеют типовую топологию - звезда, кольцо или общая шина, для крупных сетей характерно наличие произвольных связей между компьютерами. В таких сетях можно выделить отдельные произвольно подсети, имеющие типовую топологию, поэтому их называют сетями со смешанной топологией:


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

80174. Эксплуатация АЭС 148.5 KB
  Вводная лекция по дисциплине Эксплуатация АЭС. Цель и задачи дисциплины Эксплуатация АЭС. Характеристика системы эксплуатации АЭС. Изучить и законспектировать основные термины и определения эксплуатации АЭС.
80175. Перевод энергоблока в состояние «Холодный останов» после перегрузки топлива 116 KB
  Окончание перегрузки топлива означает что полностью выполнены Программа и рабочий график перемещения ТВС Программа проведения контроля герметичности оболочек ТВЭЛ ТВС и другие программы работ запланированные на период разупотнения первого контура. Исходное состояние технологических систем перед подготовкой к пуску следующее: в работе один из активных каналов САОЗ низкого давления системы планового и аварийного расхолаживания и не менее чем еще один канал работоспособный; в работе два канала системы технической воды...
80176. Перевод энергоблока из состояния «Холодный останов» в состояние «Горячий останов» 189 KB
  Состояние систем и оборудования ЭБ при подготовке к разогреву 1го контура. Разогрев первого контура до температуры гидроиспытаний. Здесь были рассмотрены процессы дозаполнения первого контура подъем давления в первом контуре до 5 и 35 кгс см2 а также создание азотной подушки в компенсаторе давления. Перевод ЭБ в состояние горячий останов является важной технологической операцией так как при этом происходит включение ГЦН и разогрев первого контура до номинальных параметров.
80177. Перевод энергоблока из состояния «Горячий останов» в состояние «Реактор критичен» 157.5 KB
  Вывод реактора в критическое состояние и на минимально контролируемый уровень мощности. В результате изучения материала лекции студенты должны: а знать: состояние систем и оборудования ЭБ перед началом вывода РУ на МКУ; действия оператора при выводе реактора в критическое состояние; б уметь выполнять операции водообмена и подъема ОР СУЗ; в быть ознакомленными с физическими основами процессов протекающих на ЭБ при его переводе в состояние Реактор критичен. Перевод ЭБ в состояние реактор критичен является важной технологической...
80178. Перевод энергоблока из состояния «Реактор критичен» в состояние «Работа на мощности» 111.5 KB
  Перевод энергоблока из состояния Реактор критичен в состояние Работа на мощности План лекции. Увеличение мощности реактора до 5 Nном. Увеличение мощности реактора до 2039 Nном. Увеличение мощности реактора до 7580 Nном.
80179. Эксплуатация энергоблока в состоянии «Работа на мощности» 158.5 KB
  В работе находятся вспомогательные системы обеспечивающие подачу масла запирающей воды промконтура и воды VB на соответствующие ГЦН. Работоспособны системы отвода генерируемого пара по второму контуру: все четыре БРУА; все четыре БРУК при наличии вакуума в конденсаторе; хотя бы один БРУСН и коллектор собственных нужд. TQ13 2333 Все три канала системы аварийного ввода бора TQ132333 работоспособны и готовы к работе. TQ14 2434 Все три канала системы аварийного впрыска бора высокого давления TQ142434 работоспособны и...
80180. Эксплуатация энергоблока при снижении и повышении нагрузки генератора 147.5 KB
  Организация выставления уставок по нейтронной мощности при изменении мощности энергоблока. В результате изучения материала лекции студенты должны: а знать: действия оперативного персонала для снижения мощности генератора; действия оперативного персонала для повышения мощности генератора; б уметь выполнять действия для изменения мощности энергоблока; в быть ознакомленными с физическими основами процессов протекающих на ЭБ при изменении нагрузки генератора. После получения распоряжения от НСС на снижение мощности ЭБ до нового уровня НСБ...
80181. Эксплуатация энергоблока с неполным числом петель первого контура 78 KB
  Подготовка вспомогательных систем ГЦН к работе. В результате изучения материала лекции студенты должны: а знать: действия оперативного персонала при плановом отключении ГЦН; действия оперативного персонала при плановом запуске ГЦН; б уметь выполнять действия для останова и пуска ГЦН; в быть ознакомленными с физическими основами процессов протекающих на ЭБ при работе с различным числом включенных ГЦН. Ситуации требующие отключения одного или двух ГЦН в процессе эксплуатации являются довольно частыми. Реакторная установка допускает...