Топологии вычислительной сети

Классификация вычислительных сетей

В зависимости от территориального расположения рабочих станций вычислительной сети последние делят на три класса:

– Глобальные (WAN – Wide Area Network),

– Региональные (MAN – Metropolitan Area Network),

– Локальные (LAN – Local Area Network).

Глобальная вычислительная сеть объединяет абонентов, расположенных в разных странах. Коммуникации между абонентами такой сети осуществляются через междугородние (международные) телефонные линии, каналы спутниковой связи, магистральные оптоволоконные кабели.

Региональная вычислительная сеть связывает абонентов, расположенных на значительном расстоянии друг от друга. Обычно расстояние между абонентами региональной сети составляет не более нескольких сотен километров. Для построения такой сети используются каналы связи региональных операторов (городской телефонной сети, областных сетей связи).

Локальная вычислительная сеть объединяет абонентов, расположенных в пределах небольшой территории. К классу локальных вычислительных сетей относят сети отдельных предприятий, фирм, банков, офисов и пр. Для организации сети используют АТС предприятий или специально проложенные линии связи LAN.

Объединение сетей разных классов позволяет создавать многосетевые иерархии. Практически все организации стремятся в настоящее время организовать выход компьютеров своей локальной сети в региональные и глобальные сети (например, к Internet). Локальные сети могут становиться компонентами региональной сети, региональные сети –объединяться в глобальные и т.д.

Топология типа «звезда».Этот способ соединения отдельных компьютеров в вычислительную сеть является наиболее быстродействующей из всех топологий вычислительных сетей. Пропускная способность такой сети определяется вычислительной мощностью центрального узла. Поэтому на нем устанавливают высокопроизводительные файловые серверы. Передача данных между рабочими станциями проходит через центральный узел по отдельным линиям, используемым только этими рабочими станциями. В случае выхода из строя центрального узла нарушается работа всей сети. Центральный узел управления может оптимальным образом реализовать механизм защиты информации от несанкционированного доступа. Вся вычислительная сеть может управляться из ее центра.

Кольцевая топология. Предполагает соединение компьютеров по кругу (кольцу). При этом последняя рабочая станция сети связана с первой и коммуникационная связь замыкается в кольцо. В данной топологии наиболее просто реализуется запрос на все станции и рассылка циркуляров. Скорость передачи информации пропорциональна количеству компьютеров, входящих в вычислительную сеть. Основная проблема кольцевой топологии состоит в том, что все компьютеры сети должны участвовать в пересылке сообщений, даже если они предназначены для других рабочих станций сети. Важным преимуществом кольцевой топологии во многих случаях становится отсутствие ограничений на протяженность сети, так как единственным ограничением в этом случае является расстояние между двумя соседними рабочими станциями, а каждая из рабочих станций становится ретранслятором (усилителем) передаваемых сигналов.

Шинная топология. Эта топология предполагает создание среды передачи информации в виде коммуникационного пути, доступного для всех рабочих станций, подключенных к нему. Это наиболее дешевая схема организации сети, предполагающая непосредственное подключение всех сетевых адаптеров к сетевому кабелю. При этой топологии рабочие станции в любое время, без перерыва работы всей сети, могут быть подключены к сети или отключены от нее. Функционирование сети не зависит от состояния отдельной рабочей станции. Недостатком такой топологии является наименьшая защищенность ее от несанкционированного доступа к информации.

Нужно отметить, что во многих реально существующих сетях применяется комбинация различных технических решений, основанных на разных топологических схемах построения сетей.