Основні топології локальних мереж. Типи локальних мереж та їх пристрій
Локальна мережа - важливий елемент будь-якого сучасного підприємства, без якого неможливо домогтися максимальної продуктивності праці. Однак щоб використовувати можливості мереж на повну потужність, необхідно їх правильно налаштувати, враховуючи також і те, що розташування приєднаних комп'ютерів буде впливати на продуктивність ЛВС.
Поняття топології
Топологія локальних комп'ютерних мереж - це місце розташування робочих станцій і вузлів відносно один одного і варіанти їх з'єднання. Фактично це архітектура ЛВС. Розміщення комп'ютерів визначає технічні характеристики мережі, і вибір будь-якого виду топології вплине на:
- Різновиди і характеристики мережевого обладнання.
- Надійність і можливість масштабування ЛВС.
- Спосіб управління локальною мережею.
Таких варіантів розташування робочих вузлів і способів їх з'єднання багато, і кількість їх збільшується прямо пропорційно підвищенню числа під'єднаних комп'ютерів. Основні топології локальних мереж - це "зірка", "шина" і "кільце".
Фактори, які слід врахувати при виборі топології
До того як остаточно визначитися з вибором топології, необхідно врахувати кілька особливостей, що впливають на працездатність мережі. Спираючись на них, можна підібрати найбільш підходящу топологію, аналізуючи переваги і недоліки кожної з них і віднісши ці дані з наявними для монтажу умовами.
- Працездатність і справність кожної з робочих станцій, приєднаних до ЛВС. Деякі види топології локальної мережі цілком залежать від цього.
- Справність обладнання (маршрутизаторів, адаптерів і т. Д.). Поломка мережевого обладнання може як повністю порушити роботу ЛВС, так і зупинити обмін інформацією з одним комп'ютером.
- Надійність використовуваного кабелю. Пошкодження його порушує передачу і прийом даних по всій ЛВС або ж по одному її сегменту.
- Обмеження довжини кабелю. Цей фактор також важливий при виборі топології. Якщо кабелю в наявності небагато, можна вибрати такий спосіб розташування, при якому його потрібно менше.
Про топології «зірка»
Цей вид розташування робочих станцій має виділений центр - сервер, до якого приєднані всі інші комп'ютери. Саме через сервер відбуваються процеси обміну даними. Тому обладнання його має бути більш складним.
Переваги:
- Топологія локальних мереж "зірка" вигідно відрізняється від інших повною відсутністю конфліктів в ЛВС - це досягається за рахунок централізованого управління.
- Поломка одного з вузлів або пошкодження кабелю не матиме ніякого впливу на мережу в цілому.
- Наявність тільки двох абонентів, основного і периферійного, дозволяє спростити мережеве обладнання.
- Скупчення точок підключення в невеликому радіусі спрощує процес контролю мережі, а також дозволяє підвищити її безпеку шляхом обмеження доступу сторонніх.
Недоліки:
- Така локальна мережа в разі відмови центрального сервера повністю стає непрацездатною.
- Вартість "зірки" вище, ніж інших топологій, оскільки кабелю потрібно набагато більше.
Топологія «шина»: просто і дешево
У цьому способі з'єднання всі робочі станції підключені до єдиної лінії - коаксіальному кабелю, а дані від одного абонента відсилаються іншим в режимі полудуплексного обміну. Топології локальних мереж подібного виду припускають наявність на кожному кінці шини спеціального термінатора, без якого сигнал спотворюється.
Переваги:
- Всі комп'ютери рівноправні.
- Можливість легкого масштабування мережі навіть під час її роботи.
- Вихід з ладу одного вузла не впливає на інші.
- Витрата кабелю істотно зменшений.
Недоліки:
- Недостатня надійність мережі через проблеми з роз'ємами кабелю.
- Маленька продуктивність, обумовлена поділом каналу між усіма абонентами.
- Складність управління і виявлення несправностей за рахунок паралельно включених адаптерів.
- Довжина лінії зв'язку обмежена, тому ці види топології локальної мережі застосовують тільки для невеликої кількості комп'ютерів.
Характеристики топології «кільце»
Такий вид зв'язку припускає з'єднання робочого вузла з двома іншими, від одного з них приймаються дані, а другий передаються. Головною ж особливістю цієї топології є те, що кожен термінал виступає в ролі ретранслятора, виключаючи можливість загасання сигналу в ЛВС.
Переваги:
- Швидке створення та налаштування цієї топології локальних мереж.
- Легке масштабування, що вимагає, однак, припинення роботи мережі на час установки нового вузла.
- Велика кількість можливих абонентів.
- Стійкість до перевантажень і відсутність мережевих конфліктів.
- Можливість збільшення мережі до величезних розмірів за рахунок ретрансляції сигналу між комп'ютерами.
Недоліки:
- Ненадійність мережі в цілому.
- Відсутність стійкості до пошкоджень кабелю, тому зазвичай передбачається наявність паралельної резервної лінії.
- Велика витрата кабелю.
Типи локальних мереж
Вибір топології локальних мереж також слід виробляти, грунтуючись на наявному типі ЛВС. Мережа може бути представлена двома моделями: одноранговой та ієрархічної. Вони не дуже відрізняються функціонально, що дозволяє при необхідності переходити від однієї з них до іншої. Однак кілька відмінностей між ними все ж є.
Що стосується одноранговой моделі, її застосування рекомендується в ситуаціях, коли можливість організації великої мережі відсутня, але створення якої-небудь системи зв'язку все ж необхідно. Рекомендується створювати її тільки для невеликого числа комп'ютерів. Зв'язок з централізованим управлінням зазвичай застосовується на різних підприємствах для контролю робочих станцій.
Тимчасова мережа
Цей тип ЛВС на увазі рівноправність кожної робочої станції, розподіляючи дані між ними. Доступ до інформації, що зберігається на вузлі, може бути дозволений або заборонений його користувачем. Як правило, в таких випадках топологія локальних комп'ютерних мереж «шина» буде найбільш підходящою.
Тимчасова мережа має на увазі доступність ресурсів робочої станції іншим користувачам. Це означає можливість редагування документа одного комп'ютера при роботі за іншим, віддаленої роздруківки і запуску додатків.
Гідності однорангового типу ЛВС:
- Легкість реалізації, монтажу та обслуговування.
- Невеликі фінансові витрати. Така модель виключає потреба у купівлі дорогого сервера.
Недоліки:
- Швидкодія мережі зменшується пропорційно збільшенню кількості приєднаних робочих вузлів.
- Відсутня єдина система безпеки.
- Доступність інформації: при виключенні комп'ютера дані, що знаходяться в ньому, стануть недоступними для інших.
- Немає єдиної інформаційної бази.
Ієрархічна модель
Найбільш часто використовувані топології локальних мереж засновані саме на цьому типі ЛВС. Його ще називають «клієнт-сервер». Суть даної моделі полягає в тому, що при наявності деякої кількості абонентів є один головний елемент - сервер. Цей керуючий комп'ютер зберігає всі дані і займається їх обробкою.
Переваги:
- Відмінну швидкодію мережі.
- Єдина надійна система безпеки.
- Одна, спільна для всіх, інформаційна база.
- Полегшене управління всією мережею і її елементами.
Недоліки:
- Необхідність наявності спеціальної кадрової одиниці - адміністратора, який займається моніторингом та обслуговуванням сервера.
- Великі фінансові витрати на покупку головного комп'ютера.
Найбільш часто використовувана конфігурація (топологія) локальної комп'ютерної мережі в ієрархічній моделі - це «зірка».
Вибір топології (компонування мережевого устаткування і робочих станцій) є виключно важливим моментом при організації локальної мережі. Обраний вид зв'язку має забезпечувати максимально ефективну і безпечну роботу ЛВС. Важливо також приділити увагу фінансовим витратам і можливості подальшого розширення мережі. Знайти раціональне рішення - непросте завдання, яке виконується завдяки ретельному аналізу і відповідального підходу. Саме в такому випадку правильно підібрані топології локальних мереж забезпечать максимальну працездатність всієї ЛВС в цілому.
