Топологія "кільце": недоліки та переваги

Топологія мережі - це фізичний і логічний спосіб об`єднання групи комп`ютерів в єдину мережу. найбільш поширена топологія мережі -"шина", "зірка", "кільце". Кожна з них має свої переваги і недоліки і використовується в залежності від ситуації. Всі вони так чи інакше застосовуються в побудові сучасних локальних мереж. Давайте розглянемо їх ключові особливості, дізнаємося сильні і слабкі сторони кожної з них.

"шина"

Цей вид організації локальної мережі передбачає використання єдиного кабелю, за допомогою якого об`єднуються між собою всі використовуються робочі станції. Кожна з них передає сигнал всім комп`ютерам, підключеним до лінії, але приймає дані лише той, адреса якого позначений в пакеті. Решта просто ігнорують отриману інформацію.

У топології "загальна шина" обов`язково використовуються термінатори, які знаходяться на кінцях основного кабелю і глушать сигнали, які потрапляють до них, щоб уникнути їх відображення. Без цих пристроїв в такій мережі неминуче виникали б колізії, через які нормальна робота була б неможлива. Звичайно, колізії все одно виникають, але завдяки Термінатора їх кількість мінімально. Якщо це все-таки відбулося, то станція просто відправляє пакет заново через випадковий проміжок часу, який визначається алгоритмом.

переваги топології "шина"

Дана організація мережі має ряд переваг перед іншими способами. Серед них - низька вартість конструкції і простота її створення. Організувати таку локальну мережу досить просто, потрібно лише простягнути "загальну шину" і підключити до неї комп`ютери через спеціальні роз`єми. Ця топологія передбачає малі витрати мережевого кабелю, так як використовуються лише невеликі його відрізки, що з`єднують "шину" з робочою станцією.

Має сенс використовувати "загальну шину" в невеликих офісах або, навпаки, на магістралях, що сполучають декілька мереж разом. Одна з переваг цієї топології в тому, що при поломці однієї з робочих станцій працездатність мережі не порушується. Решта її учасники можуть продовжити свою роботу як ні в чому не бувало. При підключенні нового комп`ютера немає потреби зупиняти роботу мережі, що також є безперечним плюсом "загальної шини".

недоліки "загальної шини"

Недоліки цієї топології обумовлені тими ж причинами, що і її гідності. Наприклад, з`єднання всіх комп`ютерів одним кабелем істотно знижує надійність мережі. обрив "шини" в будь-якому місці покладе край усій системі. При цьому в мережах з такою топологією дуже важко діагностувати несправність. Ще один мінус "шини" складається в її низької продуктивності. Всі дані такої мережі проходять по одному кабелю. Це унеможливлює роботу на великих швидкостях.

Ще один камінь в город "загальної шини" - Залежність швидкості роботи від кількості комп`ютерів в мережі. Так як робочих станцій доводиться спілкуватися по одному каналу зв`язку, то чим більше комп`ютерів буде підключено до такої мережі, тим нижче буде швидкість її роботи. Тобто "загальна шина" добре підходить для невеликої кількості вузлів, яким не потрібно серйозний рівень безпеки. Адже з безпекою у цього виду топології також є проблеми. Справа в тому, що кожен клієнт в подібній мережі має доступ до інформації інших комп`ютерів.

топологія "кільце"

Цей вид організації локальної мережі влаштований так, що кожен комп`ютер в ньому з`єднаний з наступним, поки ланцюг замкнеться, утворивши кільце. Сигнал в такій мережі проходить в одну сторону, від одного комп`ютера до іншого, поки не досягне адресата. Для визначення робочої станції, яка передає інформацію в даний момент, використовується маркер. Комп`ютери передають його по черзі до тих пір, поки він не потрапить до вузла, що бажає відправити дані. Тоді він відправляє інформацію пакетами, один за іншим, не чекаючи підтвердження про доставку. Робоча станція, яка отримує дані, в свою чергу, відправляє звіт про отримання пакету. Після отримання підтвердження про доставку комп`ютер відправляє маркер далі по колу, щоб хтось інший зміг їм скористатися. Таким нехитрим чином організована топологія мережі "кільце". У такій конструкції є як переваги, так і недоліки.

плюси "кільця"

Перевага цієї топології - в її простоті. Таку мережу дуже просто реалізувати, і вона не вимагає серйозних витрат на кабель. Мережевий шнур потрібен лише для прокладки від одного комп`ютера до іншого, додаткові витрати відсутні. також в "кільці" можна домогтися високої швидкості передачі даних, адже для відправки пакета не потрібно чекати звіту про доставку.

Ще один плюс мереж з подібною організацією - вони можуть мати велику протяжність. При цьому немає потреби посилювати сигнал за допомогою додаткового обладнання, так як кожна робоча станція оновлює і відновлює дані сама. Але за простотою і дешевизною цієї топології ховаються недоліки, які зробили її застосування дуже обмеженим.

топологія "кільце": недоліки

При організації мережі такого типу потрібно пам`ятати, що її надійність залишає бажати кращого. Причина цього в тому, що працездатність її залежить від кожного комп`ютера, який в неї входить. Тобто, якщо одна з робочих станцій ламається, то вся мережа припиняє функціонувати. топологія "кільце" також передбачає, що для підключення нового комп`ютера потрібно повністю зупинити роботу мережі, а це дуже незручно як для адміністратора, так і для користувачів.

Ще одна причина не використовувати цю топологію - низька продуктивність при великій кількості робочих станцій. Так як дані постійно йдуть по колу, то кожен новий клієнт в мережі уповільнює її роботу. Більш того, один старий комп`ютер здатний зробити мережу типу "кільце" неймовірно повільної, незалежно від швидкості інших членів кільця. Все це істотно обмежує застосування цієї топології в сучасних мережах, але в деяких випадках її використання виправдане.

"зірка"

Напевно, найпоширеніша топологія мережі - "зірка". "кільце", Розглянуте вище, використовується набагато рідше, та й "загальна шина" теж. У мережі з топологією "зірка" робочі станції безпосередньо підключені до концентратора. Цей важливий елемент мережі може бути як активним, що відновлює сигнал, так і пасивним, який просто забезпечує фізичне з`єднання кабелю. Сервер також підключений до концентратора, як і інші комп`ютери, що робить зв`язок між ними гранично простий.

Зазвичай розмір мережі з топологією "зірка" обмежений тільки кількістю портів на хабі, але теоретично їх не може бути більше 1024, хоча важко уявити концентратор з такою кількістю портів. Через хаб проходить весь трафік в мережі типу "зірка", Так що від цього пристрою цілком і повністю залежить надійність і працездатність всієї системи.

плюси топології "зірка"

Якщо вам потрібно побудувати швидку і надійну мережу, то відмінний вибір - топологія "зірка". "кільце" або "загальна шина" також можуть бути використані на деяких ділянках мережі. плюси "зірки" - В її надійності і простоті. До кожної робочої станції йде окремий мережевий кабель, що вельми зручно і практично. Завдяки цьому в такій мережі дуже просто знаходити і виправляти неполадки, та й її обслуговування забирає значно менше часу і нервів. При підключенні нових комп`ютерів до мережі типу "зірка" вона зберігає свою працездатність на відміну від інших варіантів побудови. Наприклад, топологія "кільце" не може похвалитися подібною гнучкістю.

Швидкість в мережі з топологією "зірка" обмежена лише пропускною спроможністю кабелю і портів концентратора. Також в такій мережі відсутні зіткнення переданої інформації. Кожен комп`ютер передає свої дані через окремий кабель. Якщо потрібна велика мережа, то можна об`єднати кілька мереж з топологією "зірка". Незважаючи на всі свої достоїнства, цей тип організації мереж має і недоліки.

недоліки "зірки"

Якщо в мережі з топологією "зірка" зламається концентратор, то вона припинить свою роботу. Така залежність від одного елемента системи істотно знижує надійність мережі. Ще одна проблема - дорожнеча установки. Для кожної робочої станції виділено власний кабель, який потрібно провести і закріпити. Так що до ціни кабелю можна додати вартість комунікацій і коробів для нього, і вийде, що "зірка" обійдеться набагато дорожче, ніж, наприклад, топологія "кільце".

Ще один недолік топології "зірка" - Максимальна довжина кабелю до робочої станції. Вона не повинна перевищувати 100 м, в іншому випадку сигнал буде слабшати і спотворюватися. Отже, радіус покриття такої мережі не перевищує 200х200 метрів. Для подальшого розширення потрібно буде додавати в мережу додаткові концентратори.

комбінування топологій

Отже, ви ознайомилися з усіма варіантами, але так і не вирішили, яка вам потрібна топологія - "шина", "зірка", "кільце"? Це не дивно, так як сучасні мережі часто вимагають комбінування топологій. Наприклад, кілька серверів можуть бути об`єднані в "загальну шину", Але від кожного з них розгалужуватиметься мережу з топологією "зірка". Залежно від розв`язуваної задачі пристрій локальної мережі може бути найрізноманітнішим. Можна зустріти такі варіанти, в яких кожен комп`ютер з`єднаний з кожним, хоча це велика рідкість. Ще один цікавий варіант - два "кільця", Що мають один загальний комп`ютер.

На підприємствах часто можна зустріти різні топології в рамках однієї будівлі. Вся мережа може бути побудована у вигляді "зірки", Але в окремих кабінетах організована топологія "кільце" або "загальна шина". У великих мережах поєднання різних видів мережевої організації нерідко є єдиним варіантом вирішення поставленого завдання. Адже, врешті-решт, неважливо, що у вас - "зірка", "кільце", "шина". Топологія мережі потрібна лише для вирішення практичних завдань. Ваша мережа працює стабільно і вирішує всі покладені на неї завдання? Тоді неважливо, яка топологія використовувалася при її створенні.