Источник: Заика А. Компьютерные сети. М.: ИД "Олма-Пресс", 2006 - с. 48-52.
Простейшей топологией локальной сети можно назвать сеть из двух компьютеров. Например, если пару компьютеров, оснащенных сетевой картой, связать кабелем (разведенным особым образом), получим сеть на основе стандарта Ethernet. Но локальная сеть из более чем двух компьютеров всегда строится с применением топологии локальных сетей, предусмотренной стандартами их построения.
Вот определение топологии локальной сети: под топологией вычислительной сети понимается конфигурация графа, вершинам которого соответствуют компьютерные сети (иногда и другое оборудование например, концентраторы), а ребрам - физические связи между ними.
Но это определение подразумевает глобальные сети, а мы основное внимание уделяем локальным сетям. Локальная же получится, если на место компьютерных сетей в вершинах графа поставить отдельные компьютеры. Как бы там ни было, запомним: топология - это способ связи нескольких компьютеров в сеть.
О простейшей топологии мы говорили в начале этого раздела: это одна связь, соединяющая два узла. На нее похожа так называемая кольцевая топология, когда все узлы сети соединены в кольцо. При этом данные, как правило, передаются от компьютера к компьютеру в одном направлении. Эта топология используется в некоторых типах локальных сетей.
Другая очень распространенная топология носит название общей шины. Эта топология характерна для сетей Ethernet, построенных на основе коаксильного кабеля. Серьезный минус общей шины состоит в том, что нарушение контакта в одном из соединений или повреждение одного из отрезвок кабеля разбивает сеть на два независимых сегмента, фактически разрушая ее.
В свое время эта топология была чрезвычайно распространена: старые сети на основе коаксильного кабеля можно встретить и сегодня.
Второй серьезный недостаток топологии общей шина состоит в том, что пропускная способность линии делится между всеми компьютерами сети. Этого недостатка отчасти лишена сеть, построенная по топологии "звезда". Центром такой "звезды" может быть повторитель или коммутатор.
Поставив в центр "звезды" повторитель, мы получаем все ту же самую "общую шину", стянутую в точку, с отдельными линиями для каждого компьютера.
Если сделать центром "звезды" коммутатор, который позволяет одновременное общение нескольких компьютеров, получается качественно иная сеть.
Но если в некоторый момент сразу несколько компьютеров захотят общаться с одним и тем же компьютером, этот "плюс" окажется несущественным. Для нас важнее другое преимущество "звезды": ее надежность. Повреждение одного кабеля или разъема отрежет от сети - "звезды" всего один компьютер, а сеть в целом останется рабочей.
Недостаток "звезды" состоит в сравнительно высокой стоимости оборудования. И все же "звездная" топология - самая распространенная сегодня топология локальных сетей по технологии Ethernet. В качестве центра сети все чаще исользуется коммутатор: из-за его дешевизны такое решение оправдывает себя даже в простой домашней сети.
Разновидностью топологии "звезда" является топология, соединяющая в иерархическую структуру сразу несколько сетей, построенных по топологии "звезда". Дело в том, что коммутаторы могут объединяться в иерархическую сеть. Для достаточно больших сетей это оправданно. В результате такого объединения получаем "иерархическую звезду."
Следующая разновидность - полносвязная топология. В этом случае каждый компьютер сети имеет по одному интерфейсу для связи с другими. Например, в сети из пяти компьютеров каждый из них должен иметь по четыре сетевых адаптера, а количество связей между всеми этими компьютерами достигнет десяти.
Не слишком рационально, не так ли? Ведь в случае обычной "звезды" для пяти компьютеров понадобилось бы всего пять связей и хватило бы пяти сетевых карт, - правда, пришлось бы "украсить" центр звезды концентратором, но это не меняет общей картины.
Ячеистая топология - вариант полносвязной. Здесь отсутствует часть связей между узлами. Такая топология присуща глобальным сетям: в них от некоторых узлов линии связи могут идти к нескольким другим узлам.
Если же говорить о глобальных сетях в целом, равно как и о сложных, больших локальных сетях предприятий, то окажется, что существуют так называемые смешанные топологии, - несколько разнородных локальных сетей, связанных общими магистралями в удиную сеть.
В сетях любой топологии, кроме полносвязной, вынужденно применяется совместное использование линий связи. Линии связи, используемые линиями связи. Самым характерным примером использования разделяемой линии передачи данных является сеть, построенная по технологии Ethernet на базе коаксильного кабеля.
Сеть, построенная по топологии "звезда" на основе повторителя, логически очень похожа на сеть, в основе которой лежит коаксильный кабель. Разница лишь в том, что каждый компьютер связан с повторителем индивидуальным кабелем в отличие от сети на коаксиле, где компьютеры связаны одним кабелем или сегментами кабеля, объединенными в единую линию передачи данных. Обратите внимание: в сети с повторителем, несмотря на наличие отдельных линий связи, все кабели составляют единую среду передачи данных. Такая сеть надежнее, чем сеть на коаксиле, но не имеет принципиальных преимуществ перед ней. А вот звездообразная топология с коммутатором в центре - это пример использования индивидуальных линий связи и индивидуальной среды передачи данных. Коммутатор способен одновременно связывать несколько компьютеров между собой, изолируя отдельные пары связанных компьютеров от других машин.