Topologie sieci LAN

Topologia?

Topologia jest to pojęcie zaczerpnięte z Teorii Obwodów Elektrycznych, opisuje ona sposobu połączenia poszczególnych elementów tworzących daną strukturę. W przypadku sieci komputerowych dotyczy połączenia urządzeń sieciowych (komputerów, koncentratorów, okablowania...).

Topologia magistrali (bus)

W sieciach budowanych w oparciu o tą topologię występuje jeden kabel koncentryczny, do którego dołączone są wszystkie stacje. Sygnał wysłany przez jedno urządzenie, dociera do wszystkich dołączonych do segmentu. Adresat (odbiorca) przetwarza otrzymaną informację, natomiast urządzenia, których ta informacja nie dotyczy ignorują ją. Sieci te nazywane są sieciami rozgłoszeniowymi. Ich główną wadą jest to, że przerwanie kabla w którymkolwiek miejscu sieci powoduje unieruchomienie jej całej.

Do zbudowania tego typu sieci, składającej się z kilku komputerów wystarczą karty sieciowe i kabel koncentryczny oraz odpowiednie jego rozgałęźniki (trójniki BNC) i zakończenia (terminatory 50omowe).

10BASE2 oraz 10BASE5 to standardy obsługujące tą topologię. Liczba 10 oznacza szybkość 10Mb/s (megabitów na sekundę), a cyfry 2 i 5 określają długość segmentu, odpowiednio 185 i 500 metrów. Aby zwiększyć maksymalną długość segmentu stosuje się wzmacniaki (repeater). Wzmacniak to urządzenie posiadające zazwyczaj dwa porty, sygnał otrzymany na jeden port regenerował i przekazywał na drugi. Regeneracja polega na usuwaniu z sygnału zakłóceń i utrzymaniu odpowiedniej amplitudy.

Topologia magistrali

Topologia gwiazdy

Centralny element sieci budowanej w topologii gwiazdy stanowi koncentrator, od niego odchodzą przewody do poszczególnych komputerów. Koncentrator ma za zadanie otrzymany na jeden z portów sygnał, przekazać na wszystkie pozostałe porty urządzenia - jest on wzmacniakiem wieloportowym. Przewód wykorzystywany do łączenia to nieekranowana skrętka - UTP (unshielded twisted pair).

Topologia gwiazdy

W sieci zbudowanej na koncentratorze generowane było mnóstwo niepotrzebnego ruchu (pojedynczy pakiet danych wysyłany był do wszystkich), w celu jego ograniczenia wprowadzono mosty. Most łączy koncentratory - centralne punkty co najmniej dwóch sieci i filtruje ruch między nimi. Jeśli na któryś z portów mostu trafi pakiet przeznaczony dla urządzenia z konkretnym adresem MAC, przekazywany jest on tylko do portu, który jest w stanie skomunikować się z danym urządzeniem, natomiast na pozostałych portach nie pojawia się. Jeśli pakiet nadejdzie na port, do którego przyłączony jest adresat, pakiet zostaje odfiltrowany i nie generuje ruchu w pozostałej części sieci.

Topologia gwiazdy - most

Komputer 1 chce wysłać informację do Komputera 2. Wysłany pakiet dociera do Komputera 1, 2 i 3 oraz do portu 1 mostu. Most, ponieważ wie, że adresat znajduje się po stronie portu 1 nie przekazuje pakietu na port 2, dzięki czemu ogranicza ruch w części sieci, w której znajdują się komputery 4, 5, 6.

Kolejnymi urządzeniami, które pomagają ograniczyć ruch w sieciach gwiazdowych są przełączniki. I dodam, że nie chodzi o przełączniki takie jak do włączania światła. Jest to urządzenie z wyglądu przypominające koncentrator, a łączy funkcje koncentratorów i mostów. Przełącznik otrzymany pakiet przekazuje tylko do stacji, do której jest adresowany.

Wszystkie opisane urządzenia (koncentratory, mosty i przełączniki), tak jak wzmacniaki, regenerują sygnał.

Topologia pierścienia

W tej topologii połączone urządzenia tworzą swego rodzaju pierścień. Każda stacja dołączona jest do dwóch sąsiednich. I tak np. w przypadku sieci składającej się z czterech komputerów: pierwszy łączy się z drugim, drugi z trzecim, trzeci z czwartym i czwarty z pierwszym, tworząc zamknięty pierścień.

Topologia pierścienia

Dane przesyłane w tej topologii krążą po okręgu w jednym kierunku. Wysłane przez jedną stację są interpretowane przez kolejne, jeśli natrafią na adresata są przez niego przetwarzane, jeśli nie, transmitowane są dalej. Sygnały przechodzące przez którąkolwiek ze stacji są przez nią regenerowane, dzięki temu sieć może działać na większych dystansach bez używania dodatkowych wzmacniaków.

 

Chcesz wiedzieć więcej?
Przejrzyj książki