Tipuri de topologii de rețele locale. Topologia rețelelor locale. Topologii de bază ale rețelei

Există cinci topologii principale (Figura 4.1):

autobuz comun (Autobuz);

inel (Inel);

stea (Steaua);

asemănător copacului (Tree);

celular (Mesh).

Orez. 4.14 Tipuri de topologii

Autobuz comun

O magistrală partajată este un tip de topologie de rețea în care stațiile de lucru sunt situate de-a lungul unei singure secțiuni de cablu, numită segment.

Orez. 4.15 Topologie Autobuz comun

Topologie Autobuz comun(Fig. 4.2) implică utilizarea unui singur cablu la care sunt conectate toate calculatoarele din rețea. În cazul topologiei Autobuz comun cablul este folosit de toate stațiile pe rând. Sunt luate măsuri speciale pentru a se asigura că atunci când lucrează cu un cablu comun, computerele nu interferează între ele în transmiterea și primirea datelor. Toate mesajele trimise de computere individuale sunt primite și ascultate de toate celelalte computere conectate la rețea. Stație de lucru selectează mesajele adresate ei folosind abordare informație. Fiabilitatea aici este mai mare, deoarece defecțiunea computerelor individuale nu va perturba funcționalitatea rețelei în ansamblu. Depanarea în rețea este dificilă. În plus, deoarece se folosește un singur cablu, dacă are loc o întrerupere, întreaga rețea este întreruptă. Topologia magistralei este cea mai simplă și mai comună topologie de rețea.

Exemple de topologii comune de magistrală sunt 10Base-5 (conectarea unui PC cu un cablu coaxial gros) și 10Base-2 (conectarea unui PC cu un cablu coaxial subțire).

Orez. 4.16 Topologie Inel

Inel - Aceasta este o topologie LAN în care fiecare stație este conectată la alte două stații, formând un inel (Fig. 4.3). Datele sunt transferate de la o stație de lucru la alta într-o direcție (de-a lungul inelului). Fiecare PC funcționează ca un repetor, transmite mesaje către următorul computer, de exemplu. datele sunt transmise de la un computer la altul ca într-o cursă de ștafetă. Dacă un computer primește date destinate unui alt computer, le transmite mai departe de-a lungul inelului, în caz contrar, nu se transmite mai departe. Este foarte ușor să faci o cerere la toate stațiile în același timp. Principala problemă a topologiei în inel este că fiecare stație de lucru trebuie să participe activ la transferul de informații, iar dacă cel puțin una dintre ele eșuează, întreaga rețea este paralizată. Conectarea unei noi stații de lucru necesită o închidere pe termen scurt a rețelei, deoarece Inelul trebuie să fie deschis în timpul instalării. Topologie Inel are un timp de răspuns bine previzibil, determinat de numărul de stații de lucru.

Topologia inel pură este rar folosită. În schimb, topologia inelului joacă un rol de transport în proiectarea metodei de acces. Inelul descrie o rută logică, iar pachetul este transmis de la o stație la alta, făcând în cele din urmă un cerc complet. În rețelele TokenRing, ramura de cablu de la hub-ul central se numește MAU (Multiple AccessUnit). MAU are un inel interior care conectează toate stațiile conectate la el și este folosit ca o cale alternativă atunci când cablul unei stații de lucru este rupt sau deconectat. Când cablul stației de lucru este conectat la MAU, pur și simplu formează o prelungire a inelului: semnalele călătoresc la stația de lucru și apoi revin înapoi la inelul interior

Steaua - aceasta este o topologie LAN (Fig. 4.4), în care totul posturi de lucru conectat la un nod central (cum ar fi un hub) care stabilește, menține și întrerupe conexiunile între stațiile de lucru. Avantajul acestei topologii este capacitatea de a elimina cu ușurință defecte nodul. Cu toate acestea, dacă nodul central eșuează, întreaga rețea eșuează.

În acest caz, fiecare computer este conectat printr-un adaptor de rețea special cu un cablu separat la dispozitivul de unificare. Dacă este necesar, puteți combina mai multe rețele cu o topologie Stea, Acest lucru are ca rezultat configurații de rețea ramificate. La fiecare punct de ramificare trebuie utilizați conectori speciali (distribuitoare, repetoare sau dispozitive de acces).

Orez. 4.17 Topologie Stea

Un exemplu de topologie stea este topologia Ethernet cu tip de cablu pereche răsucită 10BASE-T, centru Stele este de obicei Hub.

Topologia în stea oferă protecție împotriva ruperii cablului. Dacă un cablu de stație de lucru este deteriorat, nu va duce la defectarea întregului segment de rețea. De asemenea, facilitează diagnosticarea problemelor de conectivitate, deoarece fiecare stație de lucru are propriul segment de cablu conectat la un hub. Pentru diagnosticare, este suficient să găsiți o întrerupere a cablului care duce la o stație nefuncțională. Restul rețelei continuă să funcționeze normal.

Cu toate acestea, topologia în stea are și dezavantaje. În primul rând, necesită mult cablu. În al doilea rând, hub-urile sunt destul de scumpe. În al treilea rând, hub-urile de cablu cu o cantitate mare de cablu sunt greu de întreținut. Cu toate acestea, în majoritatea cazurilor, această topologie utilizează cabluri ieftine, cum ar fi pereche răsucită. În unele cazuri, puteți folosi chiar și cabluri telefonice existente. În plus, pentru diagnosticare și testare, este benefic să colectați toate capetele cablurilor într-un singur loc. În comparație cu hub-urile ArcNet, hub-urile Ethernet și MAUTokenRing sunt destul de scumpe. Hub-urile mai noi ca acestea includ testarea și diagnosticarea, ceea ce le face și mai scumpe.

Teoretic

Conceptul de topologie de rețea. Tipuri de topologii de rețea.

T opologia rețelei - o metodă de conectare a calculatoarelor într-o rețea.

Tipuri de topologie de rețea:

1. Topologie obosi (implică utilizarea unui cablu la care sunt conectate toate stațiile de lucru. Un cablu comun este folosit de toate stațiile pe rând. Toate mesajele trimise de stațiile de lucru individuale sunt recepționate și ascultate de toate celelalte computere conectate la rețea. Din acest flux, fiecare stația de lucru le selectează pe cele adresate numai mesajelor sale.

2. Inel este o topologie de rețea locală în care stațiile de lucru sunt conectate în serie între ele, formând un inel închis. Datele sunt transferate de la o stație de lucru la alta într-o direcție (într-un cerc). Fiecare PC funcționează ca un repetor, transmite mesaje către următorul computer, de exemplu. datele sunt transferate de la un computer la altul ca într-o cursă de ștafetă. ușurință de instalare;

3. Stea este o topologie de rețea locală în care fiecare stație de lucru este conectată la un dispozitiv central (switch sau router). Dispozitivul central controlează mișcarea pachetelor în rețea. Fiecare computer este conectat printr-o placă de rețea la comutator cu un cablu separat.Dacă este necesar, puteți combina mai multe rețele împreună cu o topologie stea - ca urmare, veți obține o configurație de rețea cu asemănător unui copac topologie. Topologia arborelui este comună în companiile mari. Nu o vom lua în considerare în detaliu în acest articol.

Tehnologia client-server. Server de rețea. Server de fișiere.

Tehnologia client-server este o modalitate specială de interacțiune între calculatoare dintr-o rețea locală, atunci când unul dintre computere (server) își oferă resursele unui alt computer (client). După acestea, se disting rețelele peer-to-peer și serverele.
În rețelele peer-to-peer nu există servere dedicate; fiecare computer poate îndeplini atât funcțiile unui client, cât și ale unui server. Calculatorul care servește în prezent ca server alocă o parte din resursele sale pentru uz comun de către toate celelalte computere din rețea. De obicei, rețelele peer-to-peer sunt create pe computere cu aceiași parametri. Rețelele peer-to-peer sunt destul de simplu de configurat și de operat. Prin urmare, în cazul în care rețeaua este formată dintr-un număr mic de calculatoare și funcția sa principală este schimbul de informații între sistemele de abonat, se acordă preferință unei arhitecturi peer-to-peer.

Într-o rețea cu un server dedicat, există o împărțire clară a funcțiilor între computere: unele dintre ele sunt în mod constant clienți, în timp ce altele sunt servere. Având în vedere varietatea de servicii care asigură rețelele de calculatoare, există mai multe tipuri de servere: de rețea, de fișiere, de mail, server de imprimare etc...
Server de rețea este un computer specializat axat pe efectuarea cea mai mare parte a muncii de calcul și a funcțiilor de gestionare a unei rețele de calculatoare. Acest server conține nucleul sistemului de operare al rețelei, sub care funcționează întreaga rețea locală. Serverul de rețea are performanțe destul de ridicate și o cantitate mare de memorie. Cu o astfel de organizare a rețelei, funcțiile sistemului de abonat sunt reduse la intrare/ieșire de informații și schimbul acesteia cu serverul de rețea.
Server de fișiere este un computer a cărui funcție principală este de a stoca seturi mari de date și de a organiza accesul eficient la acestea. Nu procesează și nu aduce modificări fișierelor pe care le stochează și le transmite. Serverul poate să nu știe nici dacă fișierul conține un document text, o imagine grafică sau o foaie de calcul. În total, serverul de fișiere poate să nu aibă nici măcar tastatură și monitor. Toate modificările la fișierele de date sunt făcute din sistemele de abonați client. Pentru a face acest lucru, clienții citesc fișierele de date de pe serverul de fișiere, fac modificările necesare datelor și returnează fișierele de date la serverul de fișiere. Această organizare este eficientă atunci când un număr mare de utilizatori lucrează cu o bază de date comună. Rețelele mari pot avea mai multe servere de fișiere care rulează simultan.
3. Rețea de comunicații. Concept. Scop.

Rețea de comunicații este o rețea a cărei sarcină principală este transmisia de date. O rețea de comunicații, numită și rețea de date, este nucleul unei rețele de informații care asigură transmisia și unele tipuri de procesare a datelor. Pe baza unei singure rețele de comunicații pot fi create mai multe rețele de informații. Sarcina rețelei de comunicații este să livreze destinatarilor blocuri de date, care să nu-și piardă integritatea și să fie livrate fără erori sau distorsiuni. Operațiunile de prevenire a cozilor mari și depășirea bufferelor de sistem sunt de asemenea importante în rețea.Rețelele de comunicații sunt împărțite în trei clase: rețele cu rutare de date, rețele cu selecție de date și rețele mixte.

Odată cu rețelele, fiecare dintre acestea funcționând în conformitate cu un protocol acceptat, au apărut și rețelele cu mai multe protocole. Crearea lor necesită investiții mari. Cu toate acestea, banii cheltuiți sunt recuperați rapid prin flexibilitatea acestor rețele. Rețelele de comunicații de înaltă performanță au devenit cunoscute ca rețele de bază. Un exemplu de astfel de rețea este rețeaua TWBNET. Viteze mari sunt asigurate de rețelele frame relay

4. Rețea analogică. Concept. Scop.

Rețea analogică- o retea de comunicatii care transmite si proceseaza semnale analogice. Necesitatea de a transmite sunet, vorbire și imagini a dus la crearea rețelelor analogice, în care purtătorul de date este un semnal analogic. Rețelele de telefonie au fost create pentru a transmite vorbirea.

Ca orice rețea cu rutare de date, rețeaua de telefonie constă din noduri de comutare numite Centrale telefonice automate (ATS). PBX-urile asigură comutarea circuitelor, iar telefoanele sunt utilizate în principal ca sisteme de abonați. Cel mai adesea, rețeaua de telefonie se bazează pe o rețea de cablu. În același timp, sunt utilizate și rețelele radio telefonice. Inițial, rețeaua de telefonie, care asigura telecomunicații, transmitea semnale analogice și, prin urmare, era o rețea analogică. Acest lucru s-a datorat faptului că semnalul acustic are o formă continuă. Conform vorbirii umane, intervalul de frecvență din rețeaua de telefonie analogică a fost selectat de la 300 la 3400 Hz. Acest lucru vă permite să transmiteți un discurs ușor de înțeles și chiar să recunoașteți vorbitorul.

În prezent, rețeaua de telefonie trece rapid la semnale discrete. Acest lucru face posibilă utilizarea rețelelor de comunicații multidisciplinare, construirea centralelor telefonice bazate pe microprocesoare, extinderea tipurilor de servicii de rețea furnizate și îmbunătățirea calității transmiterii informațiilor. Rețeaua telefonică discretă este fiabilă în funcționare și oferă imunitate ridicată la zgomot la comunicații.

Tipuri de rețele de comunicații

A evidentia trei tipuri de rețele de comunicații: deschise, închise și combinate.

ÎN rețele deschise mișcarea informației poate fi oprită deoarece ajunge la un element al structurii de control situat la capătul canalului, se poate întâmpla și cu un „mediator” sau „controller” (o legătură intermediară în rețeaua de comunicații), care pentru unii motivul împiedică această mișcare și care nu poate fi ratată (tip de rețea „Șarpe”, „Steaua”, „Spur”, „Cort”, „Cort”).

ÎN rețele închise blocajele și controlerele fie lipsesc, fie pot fi ocolite. (Tip de rețea „Casă”, „Cerc”, „Roată”).

Rețele combinate combină ambele principii de construcție și sunt mai caracteristice organizațiilor mari cu mai multe niveluri.

Cel mai simplu tip de rețea de comunicație deschisă este rețeaua Snake. Elementele structurii de control pe care o conectează se află în fundături, iar elementul situat în mijloc joacă nu doar rolul de intermediar al comunicațiilor, ci le poate controla. O astfel de rețea conectează lucrători de același nivel de conducere, cel mai adesea având un caracter informal, sau este un element al unei rețele mai complexe.

Dispozitive de comunicare de date

Dispozitivele specializate sunt folosite pentru a conecta computerele la mediul de transmisie. Principalele funcții ale acestor dispozitive sunt codificarea fizică și decodarea datelor, precum și sincronizarea recepției și transmisiei. Alături de aceasta, dispozitivele moderne pot rezolva problemele de organizare logică a transmisiei legate de stratul de legătură de date al modelului OSI. Cele mai cunoscute dispozitive în prezent sunt modemuri și adaptoare de rețea.

Modem(MODulator/DEMOdulator, Modem) este un dispozitiv care codifică fizic datele folosind metoda modulației. Există diferite tipuri de modemuri pentru conectarea la rețele prin diferite canale fizice, care, de regulă, nu sunt destinate construirii rețelelor de calculatoare. Așadar, pentru conectarea prin linii telefonice se folosesc modemuri telefonice (sau pur și simplu modemuri, deoarece istoric acest termen însemna un dispozitiv de conectare prin linii telefonice), pentru conectarea prin canale de cablu - modemuri de cablu, pentru conectarea prin canale radio - modemuri radio. Caracteristicile tehnice ale canalului utilizat impun restricții asupra regulilor de generare a semnalului (modulație).

De obicei, modemurile sunt folosite pentru a comunica în rețele punct la punct. În astfel de rețele, nu este necesară o organizare logică complexă a transmisiei, deoarece nu este nevoie să se organizeze interacțiunea mai multor perechi de abonați. Funcțiile suplimentare legate de organizarea transmisiei includ compresia datelor transmise și detectarea și corectarea erorilor pentru a crește eficiența și fiabilitatea transmisiei pe canale de calitate scăzută, de exemplu, liniile telefonice (pentru mai multe detalii, consultați „Stratul de legătură " secțiune).

Adaptor de retea(placă de rețea, placă de interfață de rețea, placă de interfață de rețea) este un dispozitiv conceput pentru a conecta un computer la canale fizice de înaltă calitate ale rețelelor de calculatoare. Prin urmare, diferite tipuri de codare digitală sunt utilizate pentru a codifica fizic datele transmise.

Pentru că rețelele de calculatoare pot avea topologii complexe? iar mai multe perechi de abonați pot interacționa simultan în ele, este necesar să se rezolve probleme destul de complexe în ordonarea acestei interacțiuni. Prin urmare, adaptoarele de rețea implementează și un anumit număr de funcții logice pentru organizarea interacțiunii, de exemplu, adresarea abonaților și organizarea accesului simultan al mai multor la o linie fizică comună etc. (pentru mai multe detalii, consultați secțiunea „Strat de legătură de date”).

Protocoale TCP, ICMP, UDP

TCP (Protocol de control al transmisiei) face schimb de date între două computere cu o conexiune logică prestabilită. Este utilizat în mod constant pe Internet, deoarece fiabilitatea și versatilitatea conexiunii joacă un rol foarte important în acest caz. În plus, TCP asigură fiabilitatea livrării mesajelor prin acceptarea confirmării livrării fiecărei porțiuni din acesta prin pachetele de confirmare trimise de fiecare dată ca răspuns la un mesaj primit. În acest caz, la început, se stabilește o conexiune logică între computerul expeditor și computerul receptor, care garantează deja livrarea pachetelor.

ICMP (Internet Control Message Protocol) controlează protocolul IP, monitorizează orice modificări care afectează procesul de rutare. Dacă apar erori, atât expeditorul, cât și destinatarul vor ști despre aceasta. Mesajul indică motivul eșecului.

UDP (Protocol de datagramă utilizator)– atunci când utilizați acest protocol, nu este necesar să aveți o conexiune logică stabilită între două computere. Când datele sunt transferate pe un alt computer, se presupune că acestea sunt undeva, adică conectate la rețea. În acest caz, nu există nicio garanție că va avea loc schimbul de date. În acest caz, adresa IP a mașinii către care trebuie trimis mesajul este pur și simplu adăugată la pachetul trimis. Dacă mesajul este primit, se trimite o confirmare, în caz contrar datele sunt trimise din nou după o anumită perioadă de timp.

Clasele de adrese IP

Există 5 clase de adrese IP - A, B, C, D, E. Dacă o adresă IP aparține unei clase sau alteia este determinat de valoarea primului octet (W).

Adresele IP din primele trei clase sunt destinate adresei nodurilor individuale și rețelelor individuale. Astfel de adrese constau din două părți - numărul rețelei și numărul nodului.

Calculatoarele din aceeași rețea trebuie să aibă adrese IP cu același număr de rețea.

O mască de rețea este o mască de biți, care, ca urmare a aplicării unei conjuncții pe biți (operație logică ȘI) la adresa IP a unui nod, vă permite să indicați ce parte a acestei adrese IP se referă la adresa rețelei și care parte. la adresa nodului însuși din această rețea și determină numărul maxim posibil de noduri în acest spațiu de rețea (indicând de fapt dimensiunea rețelei).

Tipuri de rețele fără fir

Wifi (Fără fir Fidelitate ) este denumirea industrială pentru tehnologia de schimb de date fără fir, aparținând grupului de standarde de rețea fără fir IEEE 802.11 sau pur și simplu 802.11. Astăzi, termenul Wi-Fi se referă în mod egal la oricare dintre standardele 802.11b, 802.11a, 802.11g și 802.11n.

Raza de operare cu antene standard poate fi estimată la aproximativ 150 m în spații deschise și 50 m în interior.

GPRS (General Packet Radio Service - comunicații radio generale de pachete) - un serviciu non-voce care asigură transmiterea pachetelor de protocol IP prin rețelele existente de telefonie mobilă, permițând accesul la Internet de pe telefoanele mobile.

IrDA (Infrared Data Association) - tehnologie pentru conectarea fără fir a calculatoarelor și a dispozitivelor externe. Principiul acestei tehnologii este că transformă informația în radiații infraroșii și o transmite de la o componentă la alta a dispozitivului.

Bluetooth - caietul de sarcini de producție Rețea personală fără fir - WPAN (rețele personale fără fir). Bluetooth asigură schimbul de informații între dispozitive precum computere personale, telefoane mobile, imprimante, camere digitale, șoareci, tastaturi, căști, căști la o frecvență radio ultra-înaltă de 2,4 GHz pentru comunicare pe distanță scurtă. Bluetooth permite acestor dispozitive să comunice atunci când se află pe o rază de până la 100 de metri unul de celălalt (raza variază foarte mult în funcție de obstacole și interferențe), chiar și în camere diferite.

12. Echipamente de linie de comunicație

Echipamente de transmisie a datelor, în rețelele de calculatoare conectează direct computerele utilizatorului sau rețelele locale la linia de comunicație și este. astfel, echipamente de margine. Exemple de DCE sunt modemurile, adaptoarele terminale ale rețelelor ISDN, dispozitivele pentru conectarea la canale digitale. De obicei, DCE operează la nivel fizic, responsabil pentru transmiterea informațiilor către mediul fizic (pe linie) și primirea semnalelor de forma și puterea necesară de la acesta.

Echipamentul utilizatorului liniei de comunicație care generează date pentru transmisie prin linia de comunicații și este conectat direct la echipamentul de transmisie a datelor are o denumire generică echipamente terminale de date, sau DTE (Echipament terminal de date, DTE). Un exemplu de DTE sunt computerele, comutatoarele sau routerele.

Echipamente intermediare folosit de obicei pe liniile de comunicație la distanță lungă. Rezolvă două probleme principale:

îmbunătățirea calității semnalului;
crearea unui canal de comunicație compus permanent între doi abonați ai rețelei.

În rețelele locale, echipamentele intermediare nu pot fi utilizate deloc. Dar în rețelele globale este necesar să se asigure transmisia de înaltă calitate a semnalelor pe distanțe de sute și mii de kilometri. Prin urmare, fără amplificatoare (creșterea puterii semnalelor) și regeneratoare (împreună cu creșterea puterii de restabilire a formei semnalelor de impuls distorsionate în timpul transmisiei pe o distanță lungă), instalate pe o anumită distanță, este imposibil să construiți o linie teritorială. O rețea globală necesită și alte tipuri de echipamente intermediare - multiplexoare, demultiplexoare și comutatoare.

Echipamentul intermediar al canalului de comunicare este transparent pentru utilizator; acesta nu îl observă și nu ține cont de el în munca sa.

13. Placa adaptor de retea. Concept. Scop.

Placa adaptorului de rețea acționează ca interfață fizică sau conexiune între computer și cablul de rețea. Cardurile sunt introduse în sloturile de extindere a magistralei de sistem ale tuturor computerelor și serverelor din rețea. Scopul plăcii adaptoare de rețea:

Pregătirea datelor provenite de la un computer pentru transmisie printr-un cablu de reţea;
transferul (sau primirea) de date pe un alt computer;
controlează fluxul de date între computer și sistemul de cablu.

Pregătirea datelor. Placa adaptorului de rețea primește date paralele care circulă pe magistrala de sistem și le organizează pentru transmisie în serie (bit cu bit). Acest proces se încheie cu conversia datelor digitale ale computerului în semnale electrice sau optice, care sunt transmise prin cabluri de rețea. Transceiver-ul este responsabil pentru această conversie.
Adresă de rețea. Pe lângă conversia datelor, placa CA trebuie să furnizeze adresa sa, astfel încât să se poată distinge de alte plăci. Fiecărui producător CA îi este atribuită o anumită gamă de adrese de standardul IEEE. Producătorii „flash” aceste adrese în chipul plăcii. Datorită acestui fapt, fiecare CA și, prin urmare, fiecare computer din rețea are o adresă unică în rețea. Când sunt transferate, datele din memoria computerului prin magistrala de sistem intră în CA. De obicei ajung mai repede decât le poate transmite cardul CA, așa că trebuie să aibă un buffer pentru a le stoca temporar. Acest lucru vă permite să potriviți ratele de transfer de autobuz fără pierderi de performanță sau corupere a datelor.
Transferul și gestionarea datelor. Înainte de a trimite date prin rețea, consiliul CA conduce un „dialog electronic” cu CA receptor, în timpul căruia „negociază”:

dimensiunea maximă a blocului de date transmise;
cantitatea de date transmisă fără confirmare de primire;
intervalele dintre transmisiile bloc;
cantitatea de date pe care CA o poate accepta fără a se deborda;
rata de transfer de date.

14. Dispozitive de rețea și comunicații

Pentru a conecta dispozitive în rețea, se folosesc echipamente speciale:

1. O placă de rețea este un dispozitiv care este instalat într-un computer și îi oferă acestuia capacitatea de a interacționa cu rețeaua. În prezent, sunt produse un număr mare de plăci de rețea diferite.

Pentru conectarea plăcii de rețea și a mediului de transmisie a datelor se folosesc conectori, în funcție de mediul de transmisie a datelor utilizat. De exemplu, conectorii BNC sunt folosiți pentru cablurile coaxiale subțiri, iar conectorii RJ-45 sunt folosiți pentru cablurile cu perechi răsucite de categoria 5.

2. Conectorii sunt conectori formați din două părți - mufe și prize, concepute pentru a conecta secțiuni de cablu sau pentru a conecta cablul la orice dispozitiv. Tipuri de conectori existente:

3. Un transceiver este un dispozitiv special folosit pentru a conecta un PC la o rețea locală de calculatoare Ethernet , creat in cablu gros . O astfel de rețea are o protecție mult mai bună împotriva radiațiilor electromagnetice decât o rețea de cablu subțire și poate avea o lungime de până la 2,5 km (cu utilizarea de dispozitive suplimentare).

4. Un hub (Concentrator) este dispozitivul central al unei rețele de perechi răsucite, performanța sa depinde de el. Acesta trebuie să fie conectat la sursa de alimentare și amplasat într-un loc ușor accesibil, astfel încât să puteți conecta cu ușurință cablurile și să monitorizați afișajul. Hub-urile sunt disponibile pentru un număr diferit de porturi, cel mai adesea 8, 12, 16, 24.

5. Comutator (de fapt un hub de comutare) - conform diagramei de comutare, un dispozitiv este similar cu un hub, dar are unele diferențe semnificative:

· între oricare două stații din rețea nu există limită de patru dispozitive;

· un comutator gestionat poate fi utilizat într-o rețea în buclă;

· într-un comutator gestionat, puteți gestiona fiecare port individual (limitarea lățimii de bandă, interzicerea comutării porturilor și utilizatorilor individuale);

6. Repetoarele sunt dispozitive folosite pentru a „extinde” rețelele locale de calculatoare.

Determinați adresa fizică (MAC) a adaptorului

Pentru a face acest lucru, în Windows XP (sau Windows 7), rulați Start-All Programs-Accessories-Command Prompt și introduceți comanda ipconfig /all.

Interfata programului Netemul

Interfața este formată din:

 Meniul principal al programului;

 Panourile dispozitivelor (în figură panoul este marcat cu numărul 1);

 Panouri de parametri (în figură panoul este marcat cu numărul 2)

 Scene – zona de lucru a programului.

Meniul principal al programului NetEmul este utilizat pentru a configura funcționarea programului în sine. Meniul principal este format din următoarele elemente: Fișier, Editare, Vizualizare, Obiect, Serviciu, Scripturi, Ajutor.

 Utilizarea articolului Fişier puteți crea un nou proiect, îl puteți salva sau încărca și, de asemenea, puteți începe să previzualizați modelul de rețea rezultat și să îl imprimați;

 Item Editați | × servește la anularea sau returnarea unei acțiuni utilizator.

 Item Vedere folosit pentru a activa sau dezactiva panourile de programe;

 Item Un obiect copiază complet funcțiile meniului contextual, care este apelat prin apăsarea butonului dreapta al mouse-ului. Este important de reținut că acest element devine activ numai după ce oricare dintre obiectele de pe scenă este selectat;

 Item Serviciu vă permite să vizualizați statistici generale pentru întreaga rețea, care indică numărul fiecărui dispozitiv și traficul total;

 Item Ajutor conține informații despre autori și un scurt ajutor pentru utilizarea programului NetEmul.

Folosind programul NetEmul, trebuie să construiți o rețea locală peer-to-peer adăugând două computere și un hub la spațiul de lucru. Denumiți dispozitivul „Hub” folosind note. Verificați funcționalitatea rețelei.

În panoul de dispozitive, selectați obiectul „Computer” și faceți clic stânga pe celulele goale ale câmpului pentru a adăuga dispozitive;

În același mod, adăugați dispozitivul „Hub” la spațiul de lucru.

Pentru a atribui adrese IP computerelor:

 Selectați un computer făcând clic stânga pe el;

 În fereastra care apare, în linia „Adresă IP”, introduceți adresa IP 192.168.0.1 și faceți clic pe butonul „OK”;

 În același mod, atribuiți adresa IP 192.168.0.2 celui de-al doilea computer.

Pentru a conecta dispozitive:

 Deplasați cursorul mouse-ului peste dispozitivul „Hub” și, ținând apăsat butonul stâng al mouse-ului, trageți o linie la primul computer, apoi eliberați butonul stâng al mouse-ului;

 În caseta de dialog pentru setările interfeței care apare, selectați „LAN1” în coloana din stânga și „eth0” în a doua și faceți clic pe butonul „Connect”;

 În același mod, conectați hub-ul la al doilea computer selectând „LAN2” în caseta de dialog cu setările interfeței din coloana din stânga.

Pentru a seta propriul nume pentru dispozitiv:

 Faceți clic cu butonul stâng al mouse-ului deasupra hub-ului din zona de lucru;

 În câmpul galben care apare, introduceți numele „Hub”;

Pentru a verifica funcționalitatea rețelei:

 Treceți mouse-ul peste primul computer și faceți clic pe butonul din stânga;

 În caseta de dialog „Trimitere” care apare, selectați protocolul TCP pentru transferul de date și setați volumul necesar pentru transfer, apoi faceți clic pe butonul „Următorul”;

Dacă rețeaua este configurată corect, liniile care conectează dispozitivele vor începe să transmită date, care sunt prezentate în program ca puncte.

Folosind programul NetEmul, trebuie să construiți o rețea locală, care este împărțită în trei subrețele virtuale. (Anexa F) Verificați funcționalitatea rețelei.

Pentru a adăuga dispozitive la spațiul de lucru:

 În panoul de dispozitive, selectați obiectul „Computer” și faceți clic stânga pe celulele goale ale câmpului pentru a adăuga dispozitive;

 În același mod, adăugați în spațiul de lucru dispozitivele „Switch” și „Router”;

 Așezați dispozitivele astfel încât routerul să fie în centrul zonei de lucru, comutatoarele să fie situate în stânga, dreapta și jos, iar lângă fiecare comutator să fie 2 computere.

2. Pentru a vă seta propriul nume pentru subrețele:

 Pe bara de instrumente, selectați obiectul „Text Label”;

 Faceți clic cu butonul stâng al mouse-ului peste comutatorul din stânga zonei de lucru;

 În câmpul galben care apare, introduceți numele „LAN1”;

 În același mod, setați numele „LAN2” pentru a doua subrețea (în dreapta) și pentru a treia subrețea (în jos).

3. Pentru a organiza subrețele:

 Organizarea primei subreţele

A. Selectați primul computer din subrețeaua LAN1 făcând clic stânga pe el;

c. În fereastra care apare, în linia „Adresă IP”, introduceți adresa IP 110.110.110.2 și faceți clic pe „OK”;

d. În același mod, atribuiți adresa IP 110.110.110.3 celui de-al doilea computer din subrețeaua LAN1;

 Organizarea unei a doua subreţele

A. Selectați primul computer din subrețeaua LAN2 făcând clic stânga pe el;

b. În bara de opțiuni, selectați „Editați interfețe”;

c. În fereastra care apare, în linia „Adresă IP”, introduceți adresa IP 120.120.120.2 și faceți clic pe „OK”;

d. În același mod, atribuiți adresa IP 110.110.110.3 celui de-al doilea computer din subrețeaua LAN2;

 Organizarea unei a treia subrețele

A. Selectați primul computer din subrețeaua LAN3 făcând clic stânga pe el;

b. În bara de opțiuni, selectați „Editați interfețe”;

c. În fereastra care apare, în linia „Adresă IP”, introduceți adresa IP 130.130.130.2 și faceți clic pe „OK”;

d. În același mod, atribuiți adresa IP 130.130.130.3 celui de-al doilea computer din subrețeaua LAN1;

4. Pentru a conecta dispozitive:

 Pe bara de instrumente, selectați obiectul „Cablu”;

 Deplasați cursorul mouse-ului peste dispozitivul „Switch” din subrețeaua LAN1 și ținând apăsat butonul stâng al mouse-ului, trasați o linie la primul computer din subrețeaua LAN1, apoi eliberați butonul stâng al mouse-ului;

 În același mod, conectați toate computerele din subrețelele LAN2 și LAN3 la comutatoarele corespunzătoare;

 După conectarea computerelor la comutatoare, conectați routerul la comutatoarele din toate cele trei subrețele.

5. Pentru a configura routerul:

 Selectați primul router făcând clic stânga pe el;

 În bara de opțiuni, selectați „Editare interfețe”;

 În fereastra care apare, în „Interfață” mergeți la fila LAN1 și în linia „Adresă IP” introduceți 110.110.110.1;

 Accesați fila LAN2 și setați adresa IP 120.120.120.1 în același mod;

 Accesați fila LAN3 și setați adresa IP 130.130.130.1 în același mod;

 Faceți clic pe OK pentru a închide fereastra și a salva modificările.

 Selectați routerul făcând clic dreapta pe el și selectați „Proprietăți” în meniul contextual;

 Bifați caseta de lângă „Activați rutarea” și faceți clic pe „OK” pentru a salva modificările.

6. Pentru a verifica funcționalitatea rețelei:

 Pe panoul dispozitivului, selectați obiectul „Trimite date”;

13. Folosind programul NetEmul, trebuie să construiți o rețea locală conform modelului (Anexa X) Împărțiți rețeaua în 2 subrețele: 192.168.1.0-192.168.1.127 (stânga) și 192.168.1.128-192.1658.168.1.1. ) cu mască 255.255.255.128.Verificați funcționalitatea rețelei.

Adăugați un router, 2 comutatoare, 8 computere la spațiul de lucru. Conectați-le folosind linii. Pentru a configura adresa IP a interfeței PC, din meniul de clic dreapta, deschideți fereastra Interfețe și pentru subrețea din stânga (prima) setați adresele IP de la 192.168.1.1 la 192.168.1.5 și masca de subrețea 255.255.255.128. Apoi, pentru subrețea dreaptă (a doua) setăm adresele IP de la 192.168.1.129 la 192.168.1.133 și masca de subrețea 255.255.255.128. După ce facem clic pe butonul „OK” sau „Aplica”, putem observa cum indicatorul și-a schimbat culoarea de la galben la verde și a rulat un cadru de protocol Arp de pe dispozitivul nostru, căruia i s-a dat acum o adresă. Acest lucru este necesar pentru a identifica dacă există adrese duplicate în rețeaua noastră. Câmpul Descriere necesită un nume pentru fiecare computer. Ulterior, va apărea într-un tooltip atunci când treceți mouse-ul peste dispozitiv și, de asemenea, când deschideți o revistă pentru dispozitiv, titlul va conține exact această descriere.

Configurarea routerului

14. Folosind programul NetEmul, trebuie să construiți o rețea locală conform modelului (Anexa C). Împărțiți rețeaua în 2 subrețele: 192.168.1.0-192.168.1.127 (stânga) și 192.168.1.128-192.1658.168.1. ) cu mască 255.255.255.128.Verificați funcționalitatea rețelei.

Configurarea calculatoarelor

Adăugați un hub, comutator, router, 8 computere la spațiul de lucru, conectați-le folosind linii.

Pentru a configura adresa IP a interfeței PC, din meniul de clic dreapta, deschideți fereastra Interfețe și pentru subrețea din stânga (prima) setați adresele IP de la 192.168.1.1 la 192.168.1.5 și masca de subrețea 255.255.255.128. Apoi, pentru subrețea dreaptă (a doua) setăm adresele IP de la 192.168.1.129 la 192.168.1.133 și masca de subrețea 255.255.255.128. După ce facem clic pe butonul „OK” sau „Aplica”, putem observa cum indicatorul și-a schimbat culoarea de la galben la verde și a rulat un cadru de protocol Arp de pe dispozitivul nostru, căruia i s-a dat acum o adresă. Acest lucru este necesar pentru a identifica dacă există adrese duplicate în rețeaua noastră. Câmpul Descriere necesită un nume pentru fiecare computer. Ulterior, va apărea într-un tooltip atunci când treceți mouse-ul peste dispozitiv și, de asemenea, când deschideți o revistă pentru dispozitiv, titlul va conține exact această descriere.

Configurarea routerului

Deocamdată, nu putem trimite mesaje de la o astfel de subrețea la alta. Este necesar să dați adrese IP fiecărei interfețe de router și să setați gateway-uri implicite pe nodurile finale. În subrețeaua din stânga routerului, toate nodurile ar trebui să aibă un gateway 192.168.1.126, în dreapta - 192.168.1.254

Pentru a verifica funcționalitatea rețelei, faceți clic pe pictogramă

Când treceți mouse-ul peste zona de lucru, veți vedea un cerc portocaliu, ceea ce înseamnă că trebuie să indicați de la ce computer vor fi trimise datele. Trebuie să trimiteți date de la un computer dintr-o subrețea la un computer din altă subrețea.

Routere

Routerele sunt folosite pentru a găsi ruta optimă pentru transmiterea datelor pe baza algoritmilor speciali de rutare, de exemplu, alegerea unei rute (cale) cu cel mai mic număr de noduri de tranzit.

Ele operează la nivelul de rețea al modelului OSI.

Comutatoare

Switch-urile sunt dispozitive care funcționează la nivelul de legătură de date al modelului OSI și sunt concepute pentru a conecta mai multe noduri în cadrul unuia sau mai multor segmente de rețea. Switch-ul transmite pachete pe baza unui tabel intern - tabelul de comutare, prin urmare traficul se duce numai la adresa MAC la care este destinat și nu se repetă pe toate porturile (ca pe un hub).

Huburi

Hub-ul repetă un pachet primit pe un port pe toate celelalte porturi.

Dispozitive wireless

Tehnologii și rețele Wi-Fi fără fir bazate pe acestea. Include puncte de acces.

Liniile de comunicare

Folosind aceste componente, conexiunile nodurilor sunt create într-un singur circuit.

Packet Tracer acceptă o gamă largă de conexiuni de rețea.

În programul Cicso Packet Tracer, construiți o diagramă de rețea conform modelului (Anexa I). Verificați funcționarea rețelei.

În programul Cicso Packet Tracer, construiți o diagramă de rețea conform exemplului (Anexa K). Verificați funcționarea rețelei.

Lansați programul Cicso Packet Tracer. Adăugați elemente în zona de lucru conform eșantionului. Conectați elemente folosind linii. Atribuiți computerelor o adresă IP și o mască de rețea; pentru a face acest lucru, faceți clic pe computer - accesați fila - config - FastEthernet. În câmpul Adresă IP, introduceți adresa computerului (numărul indicat sub computer, de exemplu: 192.168.0.2), apoi mutați cursorul peste câmpul Subnet Mask - masca va apărea automat.

Pentru a verifica funcționalitatea rețelei, apăsați combinația de taste Shift+S, se va deschide „Panou de simulare”. Apoi trebuie să faceți clic pe . Apoi, mutați cursorul de la un computer la altul, faceți clic pe Captură/Redare automată. Informațiile sub formă de plicuri vor fi transferate de la un computer la altul.

În programul Cicso Packet Tracer, construiți o diagramă de rețea conform eșantionului (Anexa L). Verificați funcționarea rețelei.

În programul Cicso Packet Tracer, construiți o diagramă de rețea conform eșantionului (Anexa M). Verificați funcționarea rețelei.

Termen topologie de rețea înseamnă o modalitate de a conecta computere într-o rețea. Este posibil să auziți și alte nume - structura rețelei sau Configurarea Rețelei (Este la fel). În plus, conceptul de topologie include multe reguli care determină amplasarea computerelor, metodele de așezare a cablurilor, metodele de amplasare a echipamentelor de conectare și multe altele. Până în prezent, au fost formate și stabilite mai multe topologii de bază. Dintre acestea, putem remarca „ obosi”, “inel" Și " stea”.

Topologie magistrală

Topologie obosi (sau, așa cum este adesea numit autobuz comun sau autostrada ) implică utilizarea unui singur cablu la care sunt conectate toate stațiile de lucru. Cablul comun este folosit de toate stațiile pe rând. Toate mesajele trimise de stațiile de lucru individuale sunt primite și ascultate de toate celelalte computere conectate la rețea. Din acest flux, fiecare stație de lucru selectează mesajele adresate numai acesteia.

Avantajele topologiei magistrală:

ușurință de configurare;
ușurință relativă de instalare și cost redus dacă toate stațiile de lucru sunt situate în apropiere;
Eșecul uneia sau mai multor stații de lucru nu afectează în niciun fel funcționarea întregii rețele.

Dezavantajele topologiei magistralei:

probleme cu magistrala oriunde (ruperea cablului, defectarea conectorului de rețea) duc la inoperabilitatea rețelei;
dificultate în depanare;
performanță scăzută – la un moment dat, un singur computer poate transmite date în rețea; pe măsură ce numărul stațiilor de lucru crește, performanța rețelei scade;
scalabilitate slabă - pentru a adăuga noi stații de lucru este necesară înlocuirea secțiunilor magistralei existente.

Conform topologiei „autobuz” au fost construite rețelele locale cablu coaxial. În acest caz, secțiunile de cablu coaxial conectate prin conectori T au acționat ca o magistrală. Autobuzul trecea prin toate camerele și se apropia de fiecare computer. Pinul lateral al conectorului T a fost introdus în conectorul de pe placa de rețea. Cam așa arăta: Acum, astfel de rețele sunt depășite fără speranță și au fost înlocuite peste tot cu cabluri cu perechi răsucite „stea”, dar echipamentele pentru cablul coaxial pot fi încă văzute în unele întreprinderi.

Topologie inel

Inel este o topologie de rețea locală în care stațiile de lucru sunt conectate în serie între ele, formând un inel închis. Datele sunt transferate de la o stație de lucru la alta într-o direcție (într-un cerc). Fiecare PC funcționează ca un repetor, transmite mesaje către următorul computer, de exemplu. datele sunt transferate de la un computer la altul ca într-o cursă de ștafetă. Dacă un computer primește date destinate unui alt computer, le transmite mai departe de-a lungul inelului; în caz contrar, nu sunt transmise mai departe.

Avantajele topologiei inelare:

ușurință de instalare;
absența aproape completă a echipamentelor suplimentare;
Posibilitatea de funcționare stabilă fără o scădere semnificativă a vitezei de transfer de date în condiții de încărcare mare a rețelei.

Cu toate acestea, „inelul” are și dezavantaje semnificative:

fiecare stație de lucru trebuie să participe activ la transferul de informații; dacă cel puțin unul dintre ele se defectează sau se rupe cablul, funcționarea întregii rețele se oprește;
conectarea unei noi stații de lucru necesită o oprire pe termen scurt a rețelei, deoarece inelul trebuie să fie deschis în timpul instalării unui PC nou;
complexitatea configurarii si setarii;
Dificultate la depanare.

Topologia rețelei de inel este folosită destul de rar. Și-a găsit aplicația principală în rețele de fibră optică Token Ring standard.

Topologie în stea

Stea este o topologie de rețea locală în care fiecare stație de lucru este conectată la un dispozitiv central (switch sau router). Dispozitivul central controlează mișcarea pachetelor în rețea. Fiecare computer este conectat printr-o placă de rețea la comutator cu un cablu separat. Dacă este necesar, puteți combina mai multe rețele împreună cu o topologie în stea - ca rezultat veți obține o configurație de rețea cu asemănător unui copac topologie. Topologia arborelui este comună în companiile mari. Nu o vom lua în considerare în detaliu în acest articol.

Topologia „stea” astăzi a devenit principala în construcția rețelelor locale. Acest lucru s-a întâmplat datorită numeroaselor sale avantaje:

defectarea unei stații de lucru sau deteriorarea cablului acesteia nu afectează funcționarea întregii rețele;
scalabilitate excelentă: pentru a conecta o nouă stație de lucru, trebuie doar să așezați un cablu separat de comutator;
depanare ușoară și întreruperi ale rețelei;
performanta ridicata;
ușurință de configurare și administrare;
Echipamentele suplimentare pot fi integrate cu ușurință în rețea.

Cu toate acestea, ca orice topologie, „steaua” nu este lipsită de dezavantaje:

defectarea comutatorului central va duce la inoperabilitatea întregii rețele;
costuri suplimentare pentru echipamentele de rețea - un dispozitiv la care vor fi conectate toate computerele din rețea (switch);
numărul de stații de lucru este limitat de numărul de porturi din comutatorul central.

Stea – cea mai comună topologie pentru rețelele cu fir și fără fir. Un exemplu de topologie în stea este o rețea cu un cablu torsadat și un comutator ca dispozitiv central. Acestea sunt rețelele întâlnite în majoritatea organizațiilor.

Tema 1.4: Bazele rețelelor locale

Tema 1.5: Tehnologii de bază ale rețelelor locale

Subiectul 1.6: Componentele software și hardware de bază ale unei rețele LAN

Rețele locale

1.4. Bazele LAN

1.4.3. Topologii de rețea

Toate computerele din rețeaua locală sunt conectate prin linii de comunicație. Amplasarea geometrică a liniilor de comunicație în raport cu nodurile rețelei și conexiunea fizică a nodurilor la rețea se numește topologie fizică. În funcție de topologie, se disting rețele: magistrală, inel, stea, structuri ierarhice și arbitrare.

Există topologii fizice și logice. Topologiile de rețea logice și fizice sunt independente una de cealaltă. Topologia fizică este geometria rețelei, iar topologia logică determină direcțiile fluxurilor de date între nodurile rețelei și metodele de transmitere a datelor.

În prezent, următoarele topologii fizice sunt utilizate în rețelele locale:

„autobuz” fizic (autobuz);
„stea” fizică (stea);
„inel” fizic (inel);
„stea” fizică și „ring” logic (Token Ring).

Topologie magistrală

Rețelele cu topologie magistrală utilizează un monocanal liniar (cablu coaxial) pentru transmiterea datelor, la capete ale căruia sunt instalate rezistențe de terminare (terminatoare). Fiecare computer este conectat la un cablu coaxial folosind un conector T (conector T). Datele de la nodul rețelei de transmisie sunt transmise de-a lungul magistralei în ambele direcții, reflectate de terminalele terminale. Terminatoarele împiedică reflectarea semnalelor, de ex. sunt folosite pentru a anula semnalele care ajung la capetele unei legături de date.

Astfel, informația ajunge la toate nodurile, dar este primită doar de nodul căruia îi este destinată. Într-o topologie de magistrală logică, mediul de transmisie a datelor este partajat și simultan de către toate PC-urile din rețea, iar semnalele de la PC-uri sunt distribuite simultan în toate direcțiile de-a lungul mediului de transmisie. De la transmiterea semnalelor în topologie, magistrala fizică este difuzată, adică semnalele se propagă simultan în toate direcțiile, atunci topologia logică a acestei rețele locale este o magistrală logică.

Orez. 1.

Această topologie este utilizată în rețelele locale cu arhitectură Ethernet (clasele 10Base-5 și 10Base-2 pentru cablu coaxial gros și, respectiv, subțire).

Avantajele rețelelor cu topologie de magistrală:

eșecul unuia dintre noduri nu afectează funcționarea rețelei în ansamblu;
rețeaua este ușor de configurat și configurat;
Rețeaua este rezistentă la defecțiuni ale nodurilor individuale.

Dezavantajele rețelelor cu topologie de magistrală:

o rupere a cablului poate afecta funcționarea întregii rețele;
lungimea cablului și numărul limitat de stații de lucru;
defectele de conectare sunt greu de identificat.

Topologie în stea

Într-o rețea construită folosind o topologie în stea, fiecare stație de lucru este conectată printr-un cablu (pereche răsucită) la un hub sau hub ( hub). Hub-ul asigură o conexiune paralelă între PC-uri și astfel toate computerele conectate la rețea pot comunica între ele.

Orez. 2.

Datele de la stația de transmisie din rețea sunt transmise prin hub de-a lungul tuturor liniilor de comunicație către toate PC-urile. Informațiile ajung la toate stațiile de lucru, dar sunt primite doar de acele stații pentru care sunt destinate. Deoarece transmisia semnalului în topologia stea fizică este difuzată, de ex. Deoarece semnalele de la PC se propagă simultan în toate direcțiile, topologia logică a acestei rețele locale este o magistrală logică.

Această topologie este utilizată în rețelele locale cu arhitectură Ethernet 10Base-T.

Avantajele rețelelor cu topologie în stea:

ușor de conectat un computer nou;
exista posibilitatea managementului centralizat;
Rețeaua este rezistentă la defecțiuni ale PC-urilor individuale și la întreruperile conexiunii la PC-uri individuale.

Dezavantajele rețelelor cu topologie în stea:

defectarea hub-ului afectează funcționarea întregii rețele;
consum mare de cablu.

Topologie inel

Într-o rețea cu topologie inelă, toate nodurile sunt conectate prin canale de comunicație într-un inel continuu (nu neapărat un cerc) prin care sunt transmise datele. Ieșirea unui PC este conectată la intrarea altui PC. După ce a început mișcarea de la un punct, datele ajung în cele din urmă la început. Datele dintr-un inel se mișcă întotdeauna în aceeași direcție.

Orez. 3.

Stația de lucru care primește recunoaște și primește doar mesajul care îi este adresat. O rețea cu o topologie de inel fizic folosește accesul cu simboluri, care acordă unei stații dreptul de a utiliza inelul într-o anumită ordine. Topologia logică a acestei rețele este un inel logic. Această rețea este foarte ușor de creat și configurat.

Principalul dezavantaj al rețelelor cu topologie în inel este că deteriorarea liniei de comunicație într-un singur loc sau defecțiunea PC-ului duce la inoperabilitatea întregii rețele.

De regulă, topologia „inel” nu este utilizată în forma sa pură din cauza nefiabilității sale, prin urmare, în practică, sunt utilizate diverse modificări ale topologiei inelului.

Topologie Token Ring

Această topologie se bazează pe topologia inelului fizic stea. În această topologie, toate stațiile de lucru sunt conectate la un hub central (Token Ring) ca o topologie stea fizică. Un hub central este un dispozitiv inteligent care, folosind jumperi, asigură o conexiune serială între ieșirea unei stații și intrarea altei stații.

Cu alte cuvinte, cu ajutorul unui hub, fiecare stație este conectată doar la alte două stații (stații anterioare și ulterioare). Astfel, stațiile de lucru sunt conectate printr-o buclă de cablu prin care pachetele de date sunt transmise de la o stație la alta și fiecare stație transmite aceste pachete trimise. Fiecare stație de lucru are un dispozitiv transceiver în acest scop, care vă permite să controlați trecerea datelor în rețea. Din punct de vedere fizic, o astfel de rețea este construită în funcție de tipul de topologie „stea”.

Hub-ul creează un inel primar (principal) și de rezervă. Dacă are loc o întrerupere în inelul principal, aceasta poate fi ocolită utilizând inelul de rezervă, deoarece este utilizat un cablu cu patru fire. O defecțiune a unei stații sau o întrerupere a liniei de comunicație a unei stații de lucru nu va duce la o defecțiune a rețelei ca într-o topologie inel, deoarece hub-ul va deconecta stația defectă și va închide inelul de transmisie de date.

Orez. 4.

Într-o arhitectură Token Ring, un jeton este transmis de la nod la nod de-a lungul unui inel logic creat de un hub central. O astfel de transmisie a jetonului se realizează într-o direcție fixă (direcția de mișcare a jetonului și a pachetelor de date este reprezentată în figură prin săgeți albastre). O stație care deține un token poate trimite date către o altă stație.

Pentru a transmite date, stațiile de lucru trebuie mai întâi să aștepte sosirea unui token gratuit. Tokenul conține adresa postului care a trimis jetonul, precum și adresa stației căreia este destinat. După aceasta, expeditorul transmite jetonul următoarei stații din rețea, astfel încât să își poată trimite datele.

Unul dintre nodurile de rețea (de obicei este folosit un server de fișiere pentru aceasta) creează un token care este trimis către inelul de rețea. Acest nod acționează ca un monitor activ care asigură că markerul nu este pierdut sau distrus.

Avantajele rețelelor cu topologie Token Ring:

topologia oferă acces egal la toate stațiile de lucru;
fiabilitate ridicată, deoarece rețeaua este rezistentă la defecțiunile stațiilor individuale și la întreruperile conexiunii stațiilor individuale.

Dezavantajele rețelelor cu topologie Token Ring: consum mare de cabluri și, în consecință, cablarea costisitoare a liniilor de comunicație.

Viteza transferului de date în rețea, fiabilitatea deservirii cererilor clienților, rezistența rețelei la defecțiunile echipamentelor și costul creării și operațiunii rețelei sunt influențate semnificativ de topologia acesteia.

Sub topologia rețelei de calculatoare se referă la modul de conectare a componentelor sale individuale (calculatoare, servere, imprimante etc.). Se disting următoarele topologii principale:

· topologie în stea;

· topologie de tip inel;

· topologie comună de tip magistrală;

· topologie arborescentă;

· rețea complet conectată.

Să luăm în considerare datele topologiei rețelei.

Topologie în stea. Când se utilizează o topologie în stea, informațiile între clienții rețelei sunt transmise printr-un singur nod central (Fig. 11). Un server sau un dispozitiv special – un hub (Hub) – poate acționa ca un nod central.

Orez. 11. Topologie în stea

În topologia stea poate fi folosită activȘi pasiv hub-uri. Concentratoarele active primesc și amplifică semnalele transmise. Hub-urile pasive trec semnale prin ei înșiși fără a le amplifica. Hub-urile pasive nu necesită conexiune la o sursă de alimentare.

Avantajele topologiei în stea sunt următoarele:

1. Performanță ridicată a rețelei, deoarece performanța generală a rețelei depinde doar de performanța nodului central.

2. Nicio coliziune a datelor transmise, deoarece datele dintre stația de lucru și server sunt transmise pe un canal separat, fără a afecta alte computere.

Cu toate acestea, pe lângă avantaje, această topologie are și dezavantaje:

1. Fiabilitate scăzută, deoarece fiabilitatea întregii rețele este determinată de fiabilitatea nodului central. Dacă nodul central (server sau hub) eșuează, întreaga rețea va înceta să funcționeze.

2. Costuri mari pentru conectarea computerelor, deoarece trebuie instalată o linie separată pentru fiecare nou abonat.

3. Lipsa capacității de a selecta diferite rute pentru a stabili comunicații între abonați.

Această topologie este în prezent cea mai comună.

Topologie inel. Cu o topologie inelă, toate computerele sunt conectate la un cablu închis într-un inel. Semnalele sunt transmise de-a lungul inelului într-o singură direcție și trec prin fiecare computer (Fig. 12).

Orez. 12. Topologie inel

Transmiterea informațiilor în această rețea are loc după cum urmează. Marker(semnal special) se transmite secvenţial, de la un computer la altul, până când este recepţionat de cel care doreşte să transmită datele. După ce a primit jetonul, computerul creează un așa-numit pachet, care este folosit pentru a transmite date. Pachetul conține adresa și datele destinatarului și apoi este trimis în jurul inelului. Pachetul trece prin fiecare computer până ajunge la cel a cărui adresă se potrivește cu adresa destinatarului. După aceasta, computerul de primire trimite sursei de informații confirmarea că pachetul a fost primit. După ce a primit confirmarea, computerul expeditor creează un nou token și îl returnează în rețea.

Avantajele topologiei inelare sunt următoarele:

1. Redirecționarea mesajelor este foarte eficientă deoarece... Puteți trimite mai multe mesaje unul după altul într-un apel. Acestea. un computer, după ce a trimis primul mesaj, poate trimite următorul mesaj după acesta, fără a aștepta ca primul să ajungă la destinatar.

2. Lungimea rețelei poate fi semnificativă. Acestea. calculatoarele se pot conecta între ele pe distanțe considerabile, fără a utiliza amplificatoare speciale de semnal.

3. Absența coliziunilor (vezi subiectul nr. 3, secțiunea 2) și a coliziunilor de date, deoarece doar un computer transmite o dată.

Dezavantajele acestei topologii includ:

1. Fiabilitate redusă a rețelei, deoarece defecțiunea oricărui computer implică defecțiunea întregului sistem.

2. Pentru a conecta un client nou, trebuie să întrerupeți rețeaua.

3. Cu un număr mare de clienți, viteza rețelei încetinește, deoarece toate informațiile trec prin fiecare computer, iar capacitățile acestora sunt limitate.

4. Performanța generală a rețelei este determinată de performanța celui mai lent computer.

Această topologie beneficiază dacă organizația creează un sistem de centre de procesare a informațiilor distribuite situate la o distanță considerabilă unul de celălalt.

Topologie comună de magistrală. Cu o topologie magistrală, toți clienții sunt conectați la un canal comun de transmisie a datelor (Fig. 13). În același timp, pot intra direct în contact cu orice computer din rețea.

Fig. 13. Topologie comună de magistrală

Transferul de informații are loc după cum urmează. Datele sub formă de semnale electrice sunt transmise către toate computerele din rețea. Totuși, informațiile sunt acceptate doar de cel a cărui adresă se potrivește cu adresa destinatarului. Mai mult, în orice moment, un singur computer poate transmite.

Avantajele topologiei comune de magistrală:

1. Toate informațiile sunt online și accesibile fiecărui computer. Acestea. de pe orice computer personal puteți accesa informații care sunt stocate pe orice alt computer.

2. Stațiile de lucru pot fi conectate independent unele de altele. Acestea. Când se conectează un nou abonat, nu este nevoie să opriți transmiterea de informații în rețea.

3. Construirea de rețele bazate pe o topologie comună de magistrală este mai ieftină, deoarece nu există costuri pentru așezarea liniilor suplimentare la conectarea unui nou client.

4. Rețeaua este foarte fiabilă deoarece Performanța rețelei nu depinde de performanța computerelor individuale.

Ultimul avantaj este determinat de faptul că magistrala este o topologie pasivă. Acestea. calculatoarele primesc doar date transmise, dar nu le mută de la expeditor la destinatar. Prin urmare, dacă unul dintre computere eșuează, nu va afecta funcționarea celorlalte.

Dezavantajele unei topologii comune de magistrală includ:

1. Viteză scăzută de transfer de date, deoarece toate informațiile circulă printr-un singur canal (autobuz).

2. Performanța rețelei depinde de numărul de computere conectate. Cu cât mai multe computere sunt conectate la rețea, cu atât magistrala este mai încărcată și cu atât transferul de informații de la un computer la altul este mai lent.

3. Rețelele construite pe baza acestei topologii se caracterizează printr-o securitate scăzută, deoarece informațiile de pe fiecare computer pot fi accesate de pe orice alt computer.

Topologie arborescentă. În rețelele cu topologie arborescentă, computerele sunt conectate direct la nodurile centrale ale rețelei - servere (Fig. 14).

Fig. 14. Topologie arborescentă

O topologie arborescentă este o combinație între o topologie stea și o topologie magistrală. Prin urmare, practic are aceleași avantaje și dezavantaje care au fost indicate pentru aceste topologii.

Rețea mesh. Într-o rețea mesh, fiecare computer este conectat la toate celelalte computere prin linii separate (Fig. 15).

Fig. 15. Rețea mesh

Avantajele unei rețele mesh:

1. Fiabilitate ridicată, deoarece dacă orice canal de comunicare eșuează, va fi găsită o soluție pentru a transmite informații.

2. Performanță ridicată, deoarece informațiile sunt transmise între computere prin linii separate.

Dezavantajele acestei topologii:

1. Această topologie necesită un număr mare de linii de legătură, i.e. costul creării unei astfel de rețele este foarte mare.

2. Este dificil să construiți o rețea cu un număr mare de computere, deoarece trebuie așezate linii separate de la fiecare computer la celălalt.

Topologia rețelei mesh este de obicei utilizată pentru rețele mici cu un număr mic de computere care funcționează cu o încărcătură completă de canale de comunicație.

Pentru rețelele de calculatoare mari (globale sau regionale), o combinație de topologii diferite este de obicei utilizată pentru diferite zone.

Modele LAN

Există două modele de rețele locale:

· reţea peer-to-peer;

· rețea client-server.

ÎN reţea peer-to-peer toate computerele sunt egale între ele. În acest caz, toate informațiile din sistem sunt distribuite între computere separate. Orice utilizator poate permite sau interzice accesul la datele sale. În astfel de rețele, același tip de sistem de operare (OS) este instalat pe toate computerele, ceea ce oferă posibilități egale tuturor computerelor din rețea.

Avantajele acestui model:

1. Ușurință de implementare. Pentru a implementa această rețea, este suficient ca calculatoarele să aibă adaptoare de rețea și un cablu care să le conecteze.

2. Cost scăzut al creării rețelei. Deoarece nu există costuri asociate cu achiziționarea unui server scump, a unui sistem de operare de rețea costisitor etc.

Dezavantajele modelului:

1. Performanță scăzută pentru solicitările de rețea. O stație de lucru procesează întotdeauna cererile de rețea mai lent decât un computer server specializat. În plus, pe stația de lucru sunt întotdeauna efectuate diverse sarcini (tastarea textului, crearea de desene, calcule matematice etc.), care încetinesc răspunsurile la solicitările rețelei.

2. Lipsa unei baze de informații unificate, deoarece toate informațiile sunt distribuite pe computere separate. În acest caz, trebuie să contactați mai multe computere pentru a obține informațiile necesare.

3. Lipsa unui sistem unificat de securitate a informațiilor. Fiecare computer personal își protejează informațiile prin sistemul său de operare. Cu toate acestea, sistemele de operare ale computerelor personale tind să fie mai puțin sigure decât sistemele de operare ale serverelor de rețea. Prin urmare, este mult mai ușor să „pirați” o astfel de rețea.

4. Dependența disponibilității informațiilor în sistem de starea computerului. Dacă un computer este oprit, informațiile stocate pe acesta nu vor fi disponibile pentru alți utilizatori.

Pe o rețea ca client server există unul sau mai multe computere principale - servere. În astfel de sisteme, toate informațiile de bază sunt gestionate de servere.

O rețea client-server este asimetrică din punct de vedere funcțional: folosește două tipuri de computere - unele sunt concentrate pe îndeplinirea funcțiilor serverului și rulează sisteme de operare server specializate, în timp ce altele realizează funcții client și rulează sisteme de operare obișnuite. Asimetria funcțională este cauzată și de asimetria hardware - pentru serverele dedicate se folosesc computere mai puternice, cu cantități mari de RAM și memorie externă.

Avantajele acestui model sunt:

1. Performanță ridicată a rețelei, deoarece serverul procesează rapid cererile de rețea și nu este încărcat cu alte sarcini.

2. Disponibilitatea unei baze de informații unificate și a unui sistem de securitate. Este posibil să piratați un server, dar este mult mai dificil decât o stație de lucru.

3. Ușor de gestionat întreaga rețea. Deoarece managementul rețelei constă în principal în gestionarea doar a serverului.

Dezavantajele modelului:

1. Cost ridicat de implementare, deoarece este necesar să cumpărați un server scump și un sistem de operare în rețea pentru server.

2. Dependența vitezei rețelei de server. Dacă serverul nu este suficient de puternic, rețeaua poate deveni foarte lentă.

3. Pentru funcționarea corectă a rețelei, este necesar personal suplimentar de întreținere, de ex. Organizația trebuie să aibă un post de administrator de rețea.