Topologia sieci

Topologia sieci jest geometrycznym rozplanowaniem (zazwyczaj na planie kwadratu, koła lub trójkąta) połączonych ze sobą komputerów. Topologie sieci LAN mogą być opisane na płaszczyźnie fizycznej lub logicznej.

Topologia fizyczna- opisuje fizyczną realizację sieci komputerowej, jej układu przewodów, medium transmisyjnych. Poza połączeniem fizycznym hostów i ustaleniem standardu komunikacji, topologia fizyczna zapewnia bezbłędną transmisję danych. Topologia fizyczna jest ściśle powiązana z topologią logiczną.

Topologia logiczna- opisuje sposoby komunikowania się hostów za pomocą urządzeń topologii fizycznej.

Topologie fizyczne

a) Topologia liniowa (ang. Line) - wszystkie elementy sieci oprócz granicznych połączone są z dwoma sąsiadującymi

b) Topologia magistrali (szyny, liniowa) (ang. Bus) - wszystkie elementy sieci podłączone do jednej magistrali

c) Topologia pierścienia (ang. Ring) - poszczególne elementy są połączone pomiędzy sobą odcinkami kabla tworząc zamknięty pierścień

d) Topologia podwójnego pierścienia - poszczególne elementy są połączone pomiędzy sobą odcinkami tworząc dwa zamknięte pierścienie

e) Topologia gwiazdy (ang. Star) - komputery są podłączone do jednego punktu centralnego, koncentratora (koncentrator tworzy fizyczną topologię gwiazdy, ale logiczną magistralę) lub przełącznika

f) Topologia gwiazdy rozszerzonej - posiada punkt centralny (podobnie do topologii gwiazdy) i punkty poboczne

g) Topologia hierarchiczna - zwana także topologią drzewa, jest kombinacją topologii gwiazdy i magistrali, budowa podobna do drzewa binarnego

h) Topologia siatki - oprócz koniecznych połączeń sieć zawiera połączenia nadmiarowe; rozwiązanie często stosowane w sieciach, w których jest wymagana wysoka bezawaryjność

Topologie logiczne

a) Topologia rozgłaszania - polega na tym, że host wysyła dane do wszystkich hostów podłączonych do medium¹. Kolejność korzystania z medium następuje wg reguły kto pierwszy wyśle, pierwszy zostanie obsłużony (ang. first come, first serve). Przykładem są tutaj sieci Ethernet.
-IEEE 802.3 - 10 Mb Ethernet
-IEEE 802.3u - 100 Mb Ethernet
-IEEE 802.3x - Full Duplex Ethernet
-IEEE 802.3z - 1 Gb Ethernet
b) Topologia przekazywania tokenu² (żetonu) - polega na kontrolowaniu dostępu do sieci poprzez przekazywanie elektronicznego tokenu. Host, który w danym momencie posiada token może skorzystać z medium. W przypadku gdy nie ma zadań przekazuje token kolejnemu hostowi i cykl się powtarza.
-IEEE 802.5 - Token ring
-IEEE 802.6 - Sieci metropolitalne (MAN)
-FDDI

Zalety i wady wybranych topologii

a) topologia gwiazdy:
-zalety:

• sieć może działać nawet, gdy jeden lub kilka komputerów ulegnie awarii;

• sieć jest elastyczna i skalowalna³;

• łatwość monitoringu, konserwacji, wykrywania i lokalizacji kolizji;

-wady:

• stosunkowo wysoki koszt spowodowany jest dużą ilością kabla potrzebnego do podłączenia każdego z węzłów;

• w wypadku awarii elementu centralnego jakim jest koncentrator⁴ sieć nie działa;

b) topologia magistrali:
-zalety:

• sygnał po dotarciu do końca kabla zostaje automatycznie wygaszony przez zamontowany tam terminator, co zapobiega jego zbędnym odbiciom;

• sieć może pracować nawet w sytuacji gdy jeden z węzłów ulegnie awarii;

• niski koszt dzięki małej ilości kabli oraz prostota ułożenia medium transmisyjnego;

-wady:

• wszystkie kable muszą być tego samego rodzaju;

• trudna diagnoza w wypadku uszkodzenia kabla i całkowite wyłączenie sieci przy uszkodzeniu kabla głównego;

c) topologia pierścienia:
-zalety:

• w ramach jednego pierścienia można stosować różne rodzaje kabla;

• brak terminatorów;

-wady:

• awaria jednego węzła lub łącza może być powodem awarii całej sieci;

• utrudniona diagnoza uszkodzeń;

• dołączenie nowego węzła wymaga wyłączenia całej sieci;

• dane poruszają się w jednym kierunku;

• czas propagacji jest zależny od liczby węzłów;

____________________________

Objaśnienia:

¹medium- nośnik używany do transmisji sygnałów w telekomunikacji.

²token- kontroluje dostęp hosta do sieci.

³skalowalność- zapewnienie coraz wydajniejszej pracy w miarę zwiększania liczby elementów składowych.

⁴koncentrator- urządzenie łączące wiele urządzeń sieciowych w sieci komputerowej o topologii gwiazdy.

---