Архитектура вычислительной сети. Виды и топологии локальных вычислительных сетей

Department of "Information Systems and Technologies"

"Volga State University of Telecommunications and Informatics

Russia,Samara

Atamkulov Ulugbek Odiljon Coals student

2 course, faculty of "Information Systems and Technologies" "Volga State University of Telecommunications and Informatics"

Russia, Samara

Computer network architecture. Types and topologies of local computer networks.

Annotation: In this article we consider what is the architecture of the computer network. The same types and topology of local area networks. Keywords:  information technology, computer network architecture, local computer networks.

Сетевая архитектура описывает не только физическое расположение сетевых устройств, но и тип используемых кабелей и адаптеров. Сетевая архитектура определяет методы передачи данных по кабелю.

Локальные вычислительные сети подразделяются на два кардинально различающихся класса: сети на основе сервера (иерархические или многоуровневые) и одноуровневые сети (одноранговые).

Одноуровневая сеть

Все компьютеры равноправны в одноуровневой сети, нет иерархии среди компьютеров и нет выделенного сервера , так каждый компьютер функционирует и как клиент и как сервер. Все пользователи самостоятельно решают, какие данные на своем компьютере сделать доступными для всех. Одноуровневую сеть называют так же рабочей группой. Рабочая группа - это небольшой коллектив, поэтому в одноуровневой сети не более десяти компьютеров.

Одноуровневая компьютерная сеть выглядит так:

• 1.    Компьютеры расположены на рабочих столах пользователей.

• 2.    Пользователи сами обеспечивают защиту информации и сами выступают в роли администраторов.

• 3.    Применяется простая кабельная система для объединения компьютеров в сеть.

Если эти условия выполняются, тогда выбор одноуровневой сети будет правильным.

Защита предполагает установку пароля на разделяемый ресурс, например на каталог. Централизованно управлять защитой в одноуровневой сети очень сложно, потому что каждый пользователь устанавливает её самостоятельно, так же общие ресурсы могут находиться на всех компьютерах, а не только на центральном сервере. Такая ситуация представляет серьезную угрозу для всей сети, кроме того некоторые пользователи могут вообще не устанавливать защиту.

Топология вычислительной сети - это логическая схема соединения узлов сети (каналов связи компьютеров). В локальных сетях чаще всего используется одна из трех основных топологий: кольцевая, моноканальная и звездообразная. Большинство других топологий являются производными от перечисленных. Для предотвращения наложения передач пакетов данных различными узлами и определения последовательности доступа узлов сети к каналу необходим метод доступа.

Метод доступа - это набор правил, который определяет использование канала передачи данных, соединяющего узлы сети на физическом уровне. Одними из самых распространенных методов доступа в локальных сетях перечисленных топологий являются: Token-Ring Ethernet,, Arcnet, которые реализуются соответствующими сетевыми адаптерами (платами). Сетевая плата является физическим устройством, устанавливающиеся в каждом компьютере сети и обеспечивающий приём и передачу информации по каналам связи.

Топология типа звезда

Концепция топологии сети в виде звезды пришла из области больших ЭВМ, где головная машина обрабатывает и получает все данные с периферийных устройств как активный узел обработки данных. Такой принцип применяется в системах передачи данных. Вся информация между двумя периферийными рабочими местами проходит через центральный узел вычислительной сети.

Топология в виде звезды является наиболее быстродействующей из всех топологий вычислительных сетей, так как передача данных между рабочими станциями проходит через центральный узел по отдельным линиям, которые используются только этими рабочими станциями. Частота запросов передачи информации от одной станции к другой невысокая по сравнению с достигаемой в других топологиях.

В первую очередь зависит от мощности центрального файлового сервера производительность вычислительной сети.

Центральный узел управления - это файловый сервер, который может реализовать оптимальный механизм защиты против несанкционированного доступа к информации.

Кольцевая топология

При кольцевой топологии сети рабочие станции связаны одна с другой по кругу, то есть рабочая станция один с рабочей станцией два, рабочая станция три с рабочей станцией четыре. Крайняярабочая станция связана с первой. Коммуникационная связь замыкается в кольцо.

Шинная топология

В форме коммуникационного пути представляется среда передачи информации .Такой путь доступен для всех рабочих станций, к которому они все должны быть подключены. Все рабочие станции могут непосредственно вступать в контакт с любой рабочей станцией, имеющейся в сети.

Рабочие станции в любое время, без прерывания работы всей вычислительной сети, могут быть отключены или подключены к ней. Функционирование вычислительной сети не зависит от состояния отдельной рабочей станции.

В обычной ситуации для шинной сети Ethernet часто используют тонкий кабель или Cheapernet-кaбeль с тройниковым соединителем. Подключение и особенно выключение к такой сети требуют разрыва шины, что вызывает нарушение циркулирующего потока информации и зависание системы.

Древовидная структура ЛВС

Она образуется в виде комбинаций вышеназванных топологий вычислительных сетей. Основание дерева вычислительной сети располагается в точке (корень), в которой собираются коммуникационные линии информации (ветви дерева).

Вычислительные сети с древовидной структурой применяются там, где невозможно непосредственное применение базовых сетевых структур в чистом виде.