Кольцевая сеть. Топологии сети

Оперативная взаимосвязь между компьютерами по локальной сети осуществляется с помощью линий связи. Вся система, в зависимости от физического подключения узлов, а также, самого геометрического расположения узлов сети, называют сетевой топологией . Учитывая разнообразные варианты существующих подключений, различают следующие виды сетевых структур : шинная, звездная, кольцевая, иерархическая и произвольная.

Существуют логическая и физическая топологии , которые независимы между собой. Физическая топология осуществляет в сети геометрию построения, а логическая устанавливает в сети для всех потоков данных их направление и способ передачи.

В локальных сетях наиболее всего востребованы физические топологии, такие как:

  • «шина» (bus);
  • “звезда” (star);
  • “кольцо” (ring);
  • а также, логическое «кольцо» (или Token Ring ).

Сеть с наличием шинной топологии . Здесь для передачи данных используется коаксикальный кабель (моноканал), на концах его устанавливаются терминаторы, или оконечные сопротивления. Подключение каждого компьютера к кабелю происходит через Т-разъема (Т-коннектор). Через передающий узел сети данные по шине передаются в обе стороны, при этом отражаются от терминаторов. Иными словами, терминаторы гасят сигналы, которые достигают до конца каналов передачи данных. Таким образом, передаваемая информация проходит через все узлы, но принимается и фиксируется только одним, которому и предназначалась. Логическая шинная топология обеспечивает в сети совместную и одновременную передачу информации ко всем ПК, и наоборот, все данные от ПК во все направления передаются по сети. Такой вид передачи сигналов называют еще широковещательным.

Эту топологию применяют в локальных сетях, где используется архитектура Ethernet (класса 10Base-5 или 10Base-2 соответственно для тонких и толстых коаксиальных кабелей).

Сети шинной топологии имеют и свои преимущества:

  • легко настраивается и конфигурируется;
  • устойчивость данной сети к отдельным неисправностях в узлах;
  • если один из узлов выходит из строя, это никак не влияет на работоспособность всей сети.

Но имеются и недостатки:

  • ограничения в количестве рабочих станций и длине кабеля;
  • может остановиться вся работа сети в случае разрыва кабеля;
  • сложно определять дефекты в соединениях.

Топология сети — “звезда”

В данной сети каждая отдельная рабочая станция кабелем (витой парой) присоединена к хабу или концентратору, что обеспечивает для всех ПК параллельное соединение (все компьютеры сети могут друг с другом общаться).
Данные, которые отправляются от одной передающей станции, через хаб и все линии идут на все ПК. Другими словами, информация может поступать на любую рабочую станцию, но принимать ее могут лишь те станции, которым она предназначена. Поскольку передача сигналов данной типологии физическая «звезда» и она широковещательная, то логическая топология в такой локальной сети будет логической шиной. В основном применяется для локальных сетей, имеющих архитектуру 10Base-TEthernet.

Преимущества данной топологии звезда:

  • легкое подключение нового ПК;
  • централизованное управление;
  • устойчивость сетей к неисправностям ПК;
  • устойчивость к разрывам в отдельных соединения ПК.

×

Недостатки топологии звезда:

  • неэкономный расход кабеля;
  • если нарушается работа хаба, это влияет на всю сеть.

Топология сети “кольцо”

Неразрывное кольцо, с помощью которого передается информация между ПК, в топологии сети обеспечивается соединением всех узлов каналами связи. Благодаря этому, вся информация движется по кругу в одном направлении.

Рабочая станция, принимающая сигналы, распознает данные и получает только те сообщения, которые ей адресованы. В данной топологической сети применяется маркерный доступ, предоставляющий право на определенный порядок использования кольца. Логическая топология в данном случае — логическое кольцо.

Такая сеть легко создается и настраивается. Единственный недостаток сети топологии кольцо — если хоть в одном месте повреждена линия связи или вышел из строя, нарушается работоспособность всей сети.

Из-за некоторой ненадежности, в чистом виде данный вид топологии редко применяется. На практике в основном применяют модификации различных кольцевых топологий.

Прочитайте по теме следующие материалы:

Топология сети — Token Ring.

Такая топология основывается на топологии сети «физическое кольцо с применением типа звезда» . Такая топология предусматривает подключение всех рабочих станций к центральному концентратору (или Token Ring), так же как при топологии «физическая звезда» . Таким образом, центральный концентратор с помощью перемычек осуществляет последовательное соединения выходов с одних станций с входами других станций.

Концентратор обеспечивает соединение каждой станции только с двумя соседними станциями — предыдущей и следующей. Рабочие станции связаны между собой петлей кабеля, которая обеспечивает передачу данных между станциями, то есть отдельная станция ретранслирует информацию дальше. Для обеспечения этого, каждая рабочая станция оборудована специальными приемо-передающими устройствами, позволяющими управление прохождения данных в сети.

Концентратор образует основное первичное и резервное кольца. При обрыве в основном кольце, его можно обойти, используя для этого резервные кольца. Для этого применяется четырёхжильный кабель. В случае нарушения работы станции или при обрые линии связи сеть продолжает работать, поскольку концентратор исключает неисправную станцию, таким образом замыкает кольцо передачи данных.

Система Token Ring сделана таким образом, что маркер передаётся по логическому кольцу между узлами. Передача маркера имеет фиксированное направление. Если станция обладает маркером, она передает информацию на следующую станцию.

Но для такой передачи данных рабочая станция сначала должны дождаться появления свободного маркера. Полученный маркер содержит все адреса станции, которая направила данный маркер, в том числе и станции, для которого он предназначался. Следующая станция передает маркер дальше по сети, для следующей станции, и так далее по кругу.

Главный узел сети (в основном это файл-сервер) маркер создает, далее этот маркер отправляется в сеть по кольцу. В данном случае, такой узел является активным монитором и строго следит за движением маркера, который не должен потеряться или разрушиться.

К преимуществам такой топологии Token Ring можно отнести:

  • одинаковый доступ до рабочих станций;
  • надежность системы;
  • устойчивость к неисправностям некоторых станций или при разрывах соединений.

Недостатки Token Ring — это очень большой расход материалов на подключение, а соответственно, самая дорогостоящая разводка для линий связи.

Но имеет два конструктивных отличия:

Сеть замкнута в кольцо - таким образом не требуются терминаторы;
- один из компьютеров сети создает "маркер", который передаётся от компьютера к компьютеру. Транспортный протокол, на основе которого как правило функционирует такая сеть, называется Token Ring .

Что такое маркер?

Маркер - это трехбайтовый фрейм, который передается от одного узла сети другому. Различают два режима работы сети с маркером: нормальный (скорость передачи данных в сети до 4 мбит/с) и с быстрым освобождением маркера (скорость передачи данных до 16 мбит/с). Эксперименты с внедрением этой технологии в 100 мегабитную сеть провалились, поэтому со временем от этой технологии отказались и в настоящий момент она является устаревшей и вряд ли когда-то встретится на вашем жизненном пути.

Для чего служит маркер?

Для того, чтобы не забивать сеть излишним транзитным трафиком и избежать коллизий вводится маркер. Принцип действия такой: начать передачу данных другому хосту в сети может только тот компьютер, который получил маркер. Если компьютер, получивший маркер, не ведёт передачу данных, то маркер переходит к следующему компьютеру. Остальные компьютеры сети, которые в данный момент не имеют маркера, являются слушателями. Исключением из этого правила являются сети, работающие в режиме быстрого освобождения маркера. В этих сетях компьютер, начавший передачу, сразу же генерирует свободный маркер.

Компьютер, получивший маркер и имеющий информацию для передачи, меняет один бит в маркере и запускает стартовый пакет, который летит к точке назначения. Пролетев круг, маркер, либо следующий пакет данных возвращается к отправляющей станции. При этом, отправляющая станция может проверить информацию из вернувшегося пакета и проверить, был ли доставлен пакет получателю. После этого пакет уничтожается.

Технология Token Ring имела и своих поклонников и своих противников, впрочем, она, как и любая другая технология, имеет свои плюсы и минусы.

Более высокая надежность передачи данных, т.к. сеть используется более "организовано" и не возникает коллизий;
- низкая стоимость прокладки, хотя кабеля требуется уже больше;
- при выходе из строя одного узла сети - остальные узлы продолжают полноценно работать (если не произошло повреждение кабеля).

Кастинговая сеть имеет множество названий: накидка, накидушка, намет, покрывашка, парашют . Как ни странно, любители ловли кастинговой сетью и особенно специалисты этой ловли встречаются у нас достаточно редко. Причин тому множество. Исторически сложилось так, что с давних пор ловля накидной сетью была традиционным способом рыболовства в странах в основном южных (Южная Америка, Азия). Рыбаки в тех краях занимаются подобной рыбалкой с детства и результатов достигают поразительных.

Туристы с изумлением наблюдают, как туземный рыбак далеко швыряет непонятный сверток, тот на лету разворачивается в большую круглую сеть, которая вскоре возвращалась из мутных вод с богатым уловом. Изумление сменялось вполне законным желанием: хотим ловить так же ! В результате кастинговая сеть стремительно начала завоевывать нетрадиционные для себя страны.

Принцип ловли заключается в следующем: сеть собирается на руку определенным образом (так, чтобы легко развернулась в полете), затем горизонтально набрасывается на воду и накрывает участок воды, соответствующий диаметру раскрытой сети. После того как огруженная часть сети опустится на дно, сеть вытаскивается за шнур, прикрепленный к основанию. Возможна ловля рыб в толще воды, без опускания снасти на дно, но для этого требуется сеть несколько измененной конструкции.

Кастинговая сеть (американский тип) пример

Кастинговые сети делятся на две большие группы: американского типа и испанского. Американский тип более удобный при забросе, более уловистый и более простой для изготовления своими руками. Испанский тип имеет одно преимущество : в местах с неудобным для ловли подводным рельефом она менее склонна зацепляться за камни, топляки и т. п.

Кастинговая сеть представляет собой сетевое полотно в форме правильного круга, по краю которого пришит шнур, оснащенный очень часто посаженными свинцовыми грузилами. Для вытягивания сети служит центральный плетеный шнур (крученый ни в коем случае не годится), достаточно толстый (чтобы не резал руки при быстрой выборке снасти), обычно как минимум 5–6 мм. Стандартная длина его 4–4,5 м, но многие любители, в совершенстве освоив снасть, увеличивают длину шнура в 1,5–2 раза. На конце шнура имеется петля диаметром 20–25 см.

В американских сетях центральный шнур другим концом крепится к многочисленным стропам (прожилинам), протянутым к грузовому шнуру, в испанских – к центральной части сети. Это конструктивное различие определяет и разную работу сети после заброса.

При вытаскивании снасти американского типа центральный шнур с помощью прожилин подтягивает грузовой шнур к центру и практически собирает его воедино в компактный комок, тем самым затягивая сеть и образуя мешок с закрытым выходом. При вытаскивании сети испанского типа грузила сходятся к центру под действием тяги шнура и собственной тяжести, закрывая выход, и улов остается в карманах сети, расположенных по ее периметру.

На американской снасти в самом центре сети имеется небольшое круглое отверстие (5–6 см в диаметре), и сетевое полотно по его краю крепится к пластмассовой или фторопластовой втулке. Во втулке просверлено одно отверстие (для самых маленьких сетей) либо несколько (6–8 см для самых больших), сквозь которые скользят стропы-прожилины.

Сетевое полотно (с достаточно мелкими ячеями, от 9 до 15 мм) берется как из мононити, так и из крученой нити.

Советы по изготовлению кастинговой сети американского типа

Если кто-то захочет изготовить кастинговую сеть американского типа своими руками, ему стоит следовать нескольким правилам:

  1. Свинцовые грузила сажаются на грузовой шнур равномерно и весьма часто, с расстоянием между их центрами не более 10–12 см. Вес грузил – от 20 до 35 г, в зависимости от величины сети; их форма – сильно вытянутый цилиндр; шаровидные грузы, особенно способные провалиться в ячейку сети, неприменимы. Если грузила использовать не покупные, а отливать самому, необходимо тщательно обработать каждое, устранив все неровности и дефекты литья.
  2. Прожилины (стропы) изготавливаются из лески (мононити, плетенка затрудняет ловлю) толщиной 1 мм и более, длина их ненамного превышает радиус снасти. Крепятся прожилины к грузовому шнуру достаточно часто, не реже, чем через 0,5 м, и соответственно, число их растет с увеличением размера снасти. Если в пластмассовой втулке просверлено не одно, а несколько отверстий, то через каждое необходимо пропустить те прожилины, что ведут к соответствующему краю сети, не допуская перекрещивания. Острые кромки на краях отверстий, любые неровности и заусенцы недопустимы.
  3. Узел, собирающий воедино прожилины, делается как можно более компактным и аккуратным, без торчащих в сторону хвостиков лески. Поскольку при забросе возникает крутящий момент, лучше присоединять его к тяговому центральному шнуру через вертлюг достаточной прочности. Иногда перед узлом ставят пластиковый диск диаметром 3–4 см с отверстиями по краю (по числу прожилин), и пропускают каждую прожилину в свое отверстие.

Кастинговая сеть своими руками видео:

С сетью какого размера начинать обучение забросам?

Вопрос, не имеющий однозначного ответа. С одной стороны, чем меньше радиус сети, тем легче ее забрасывать, и этап обучения проходит значительно быстрее. Однако в совершенстве освоив заброс трехфутовой сети (в основном пригодной для ловли живцов), переучиваться на большую снасть достаточно трудно. Многое зависит и от физических параметров рыболова: чем выше его рост и длиннее руки, тем легче будет научиться забрасывать сеть большого размера.

Советую для начала определиться: а зачем, собственно, вам нужна кастинговая сеть? Для любителей ловли хищника на живца кастинговая сеть – незаменимое вспомогательное орудие. В полном смысле незаменимое: никогда при добывании живцов удочкой или малявочником любой другой конструкции вы не начнете ловлю хищников столь же быстро после прихода на водоем, как если бы у вас лежала в рюкзаке компактная и готовая к немедленному использованию кастинговая сеть. Быстрее можно начать охоту на щуку или судака, лишь привезя живцов с собой, что не всегда удобно.

Так что если вы планируете использовать кастинговую сеть лишь как малявочницу – покупайте простую в освоении трехфутовку, и проблема с живцом навсегда отпадет. К тому же в качестве бонуса иногда (особенно по мутной воде или при ночных забросах) можно зацепить и крупную рыбину. Но если предполагается, что кастинговая сеть станет основным орудием ловли, причем достаточно крупных рыб, то начинать осваивать снасть лучше с сети радиусом не менее 1,7–2 м. Учиться забрасывать, конечно, будете дольше, но затем переход даже на десятифутовку проблем не составит.

Техника заброса

На рисунке изображены фазы заброса как для американского, так и для испанского типа сетей. Рыбак стоит на берегу, но все-таки начинать обучение лучше всего не на речке или озере, а на какой-нибудь лужайке или подстриженном газоне. Естественно, в полевых условиях, на водоеме, прежде чем начинать подготовку, сеть тщательно очищают от тины и прочей водной растительности, оставшейся от предыдущего заброса.

Фазы заброса сети

Тяговый шнур собирается кольцами в левую руку, снасть берется вытянутой рукой за центральную часть (или за втулку – для сети американского типа), легонько встряхивается так, чтобы сеть вытянулась и расправилась. Если грузовой шнур где-то образовал петлю, ее надо расправить свободной рукой. Затем правой рукой перехватывается верхняя часть снасти (от четверти до половины сети, в зависимости от ее радиуса) и собирается одной или двумя петлями – тоже в левую руку. Дальше наступает очередь грузового шнура. Он берется за две точки все той же левой рукой и правой, причем руки расставляются достаточно широко, так, чтобы оставшаяся свободной часть сети как можно больше растянулась.

Если посмотреть зарубежные видеоматериалы, можно увидеть, как специалисты иногда на этом этапе подготовки к забросу берут одно грузило в зубы, чтобы достигнуть еще большего растяжения сети.

Следующий этап – непосредственно сам заброс. Выполняется он после двух-трех раскачивающих движений либо после одного широкого замаха (при этом корпус рыболова разворачивается почти на 180°). Самое главное в этот момент – плоскость, в которой движется снасть. Кастинговая сеть, на лету разворачиваясь, должна лететь по наиболее пологой траектории и окончательно развернуться в круг незадолго до касания воды. Последнее зависит уже от силы броска, умение соизмерять которую приходит исключительно с тренировками.

Еще один момент, в котором я не согласен с зарубежными инструкторами: в большинстве своем они рекомендуют петлю на конце шнура перед забросом захлестывать на кисти левой руки. На тренировках это неплохо получается, но на водоеме, когда руки мокрые, снасть легко может улететь в реку или озеро вместе со шнуром. Надежнее крепить петлю за поясной ремень.

Описанная техника заброса не единственно возможная. Почти каждый ловец с приобретением опыта начинает ее модернизировать, подстраивая под свои индивидуальные особенности и под конкретные условия ловли. Например, можно не собирать тяговый шнур кольцами на руку, а оставлять его лежать под ногами (при условии, что берег достаточно чистый и шнур не зацепится за ветки, корни, коряги и т. п.). Время подготовки к забросу сокращается, что увеличивает количество бросков за рыбалку и соответственно размеры улова.

Сети не самого большого радиуса (до 1,7 м, для самых высокорослых рыбаков – до 2 м) можно забрасывать, не собирая в петли верхнюю часть сети. Обе руки, поднятые и расставленные как можно шире, берутся за грузовой шнур, излишки шнура собираются в петли, по 2–3 в каждую руку, так, чтобы нижний край сети не доставал до земли 30–40 см, затем сеть забрасывается, вернее набрасывается на водоем характерным движением, напоминающим те, какими набрасывают широкую скатерть на стол или простыню на кровать. Мне даже доводилось видеть, как кастин-говую сеть забрасывают вдвоем: ловили два невысоких мальчика-подростка, каждый из которых едва ли смог бы самостоятельно забросить снасть, – они брали за грузовой шнур сеть, стоя по бокам от нее, широко растягивали в горизонтальной плоскости и, синхронно раскачав, отправляли в водоем.

Выбор места

Решительно не годятся для ловли кастинговой сетью места слишком глубокие, с быстрым течением, с коряжистым или покрытым валунами дном, с обильной подводной растительностью. Крутые подводные склоны – так называемые « » – тоже не позволяют захватывать держащуюся над ними рыбу. При ловле с берега следует избегать мест, сильно заросших деревьями, кустами и даже такой однолетней растительностью, как полынь, бурьян и так далее по крайней мере на пару метров вокруг рыбака должно быть чистое и ровное пространство.

Нет смысла ловить с обрывов, с набережных и мостов, возвышающихся над поверхностью воды более чем на 2 м – грузила сети, даже правильно заброшенной, при ее падении с большой высоты начинают сходиться вместе, и вместо правильного плоского круга снасть приобретает форму вытянутого конуса. Ловля в незнакомых местах всегда чревата зацепами, повреждениями сети и обрывами прожилин.

Выборка сети

Как только грузовой шнур заброшенной сети коснется дна, что определяется по ослаблению тягового шнура, снасть начинают выбирать резким рывком. Этот рывок позволяет, во-первых, быстро свести вместе грузила, закрыв выход пойманной рыбе, во-вторых, поднимает сеть над дном, снижая вероятность зацепов.

Тактика ловли

Ловля кастинговой сетью не менее многогранна, чем ужение, и может применяться в самых разнообразных условиях, на весьма отличающихся друг от друга водоемах и для поимки отличающихся повадками и образом жизни рыб.

Ловля живца

Проще всего ловить кастинговой сетью живцов и вообще мелкую рыбу. Достаточно лишь правильно выбрать место и сделать удачный заброс, иногда всего один, и если мелочь ходит густыми стайками, то после первого же броска три-четыре десятка рыбешек отправляются в ведро; теперь можно переходить к ловле хищника на живца. Ни лодка, ни ловля взабродку для добывания живцов не требуются, забросы производятся с берега. Надо лишь высмотреть в прозрачной воде, где лежат на песчаной отмели пескари или плавают возле водорослей стайки окуньков или плотвичек.

Ловля крупной рыбы

Более крупные рыбы – ловятся почти всегда вслепую, в местах их скопления. Даже увидев стайку таких рыб на мелководье, подбираться к ним с кастинговой сетью не стоит, если рыбак видит рыбу, то и рыба видит рыбака, и полет сети заставляет ее быстро отпрянуть в сторону. Во время весеннего хода рыбы очень удобно выбирать на реке места перед каким-либо естественным препятствием с ровным дном и небольшой глубиной от 0,5 до 1,5 м. Забросы осуществляются примерно по той же схеме, что и ловля спиннингом: сначала сеть накрывает ближние к рыбаку участки, затем находящиеся на среднем удалении, потом самые дальние, насколько это позволяет длина тягового шнура. При этом стоит учитывать, что рыба не очень сильно пугается плеска упавшей на воду кастинговой сети (этот плеск негромкий, если заброс выполнен правильно) рыба не бросается прочь, а обычно слегка скатывается вниз по течению. Поэтому выбранный для ловли участок реки стоит всегда облавливать, двигаясь по берегу вниз по течению.

Весенняя ловля производится днем, но по мере просветления воды лучшие уловы случаются в сумерках или ночью. Летом, когда в большом количествев водоемах появляется подводная растительность, количество мест, пригодных для ловли вслепую, резко сокращается. Гораздо интереснее в это время охотится с кастинговой сетью, выслеживая единичные экземпляры крупных рыб.


Очень увлекательна ловля линя.
Занимаются ею на неглубоких местах реки с очень медленным течением и илистым дном. Признаком, подтверждающим, что линь кормится в этом месте, служит цепочка пузырьков, поднимающаяся с потревоженного рыбой дна. Лодка не нужна, места кормежки линя обычно расположены неподалеку от берега, иногда, если речка неширокая и берега достаточно крутые, – буквально в метре от уреза воды. Если на месте ловли имеются чересчур густые заросли водной растительности, например кувшинок, надлежит заранее сделать в них несколько прогалин, в 2–3 раза превышающих размеры сети. Крупный лещ тоже часто выдает места своей кормежки пузырьками. Но поймать его кастинговой сетью гораздо сложнее. Лещ более осторожен, кормится в более глубоких ямах и чаще всего успевает ускользнуть из опускающейся на него сети.

Ловить щуку удобно в жаркие солнечные дни, объезжая вдвоем на лодке неглубокие заливчики и протоки, обрамленные зарослями тростника или рогоза. Лодка должна быть с невысокими бортами, с широкого носа которых удобно делать заброс. Высмотрев щуку, обычно застывшую вполводы неподалеку от стены тростника, рыбак показывает на нее гребцу, и, когда лодка приближается на достаточное расстояние, набрасывает на рыбу сеть.
Более добычлива весенняя ловля щук на мелководных местах нереста, проводимая иногда с берега, но чаще взабродку. Здесь необходимо владеть дальним забросом, подойти вплотную к нерестящейся щуке трудно. Заметив место, где плещется рыба, рыбак с максимально возможной дистанции набрасывает на него сеть, и зачастую вместе со щукой-икрянкой вытягивает и пару молочников. Нередки и неудачные забросы, когда подводная растительность, на которую мечет икру щука, мешает сети правильно закрыться. Нерест крупного (килограммового и выше) карася продолжается недолго, одно-два утра, но если удастся попасть на него с кастинговой сетью, то улов весьма порадует. Место для броска здесь порой определяется не только по всплескам, но и по косвенным признакам: по шевелению торчащих над водой стеблей водных растений, по так называемым «усам», которые образует на поверхности воды неглубоко плывущая крупная рыба, по мелким рыбешкам, во все стороны выпрыгивающим из воды (мальки не разбираются, мирная или хищная рыбина к ним подплывает).

Нерест карпа схож с карасиным, но карп – более осторожная рыба и часто нерестится на более удаленных от берегов мелководьях, поросших водной растительностью. Поэтому подбираться к нему лучше на лодке, соблюдая максимальную тишину.

Кастинговая сеть — забросы видео

Каждая рабочая станция сети соединена кабелем с другой рабочей станцией и одним или несколькими серверами. Слово топология означает схему физического расположения кабелей, соединяющих компьютеры в единую сеть. В целом существует три типа топологии компьютерной сети.

    Шинная . Все компьютеры сети последовательно подключаются друг к другу. Сетевое соединение начинается с сервера и заканчивается последней системой в сети.

    Звездообразная . Каждый компьютер в сети подключается к центральной точке доступа.

    Кольцевая . Каждый компьютер в сети подключается к другим по кольцевой или контурной схеме.

В одной сети может быть скомбинировано несколько топологических схем. Такие сети называются гибридными . Например, концентраторы нескольких сетей с звездообразной топологией могут быть соединены посредством шинной схемы, тем самым формируя звездообразно-шинную сеть. Точно таким же образом можно объединять и сети с кольцевой топологией.

Шинная топология

Иногда между двумя наиболее удаленными друг от друга рабочими станциями прокладывается один-единственный кабель, обходящий все остальные станции и серверы. Этот способ соединения называется шинной топологией (рис. 9). Однако такой способ соединения имеет существенный недостаток: если рабочая станция или кабель и соединения по каким-либо причинам выйдут из строя, все остальные объекты, расположенные дальше по линии, потеряют связь с сетью. Такая топология используется при создании локальной сети с помощью кабелей толстого и тонкого Ethernet. Тем не менее появление дешевых и более компактных неэкранированных кабелей типа витой пары, которые также подходят для быстрой передачи данных, делает предыдущий недостаток шинной топологии менее очевидным. При возникновении неполадок с определенным компьютером или кабельным соединением все станции, расположенные за этой системой, могут быть отключены от сети. Проблемы с тонкими Ethernet-сетями (10BASE-5) часто возникают из-за ослабления крепления устройства AUI к коаксиальному кабелю. Кроме того, Т-адаптеры и нагрузочные резисторы тонкой Ethernet-сети 10BASE-2 могут также разболтаться или же их отключит пользователь, тем самым нанеся серьезный вред функционированию всей сети или ее отдельных компонентов.

Еще один недостаток 10BASE-T проявляется при подключении новой системы в сеть между уже установленными системами. В результате может потребоваться разделение сетевого кабеля между компьютерами на более короткие сегменты, что необходимо для подключения сетевой платы и Т-адаптера нового компьютера.

Ðèñ. 9. В последовательной шинной топологии все сетевые устройства подсоединяются к одному кабелю

Кольцевая топология

В дискуссиях о сетях часто упоминается кольцевая топология, в которой каждая рабочая станция подключается к следующей, а последняя подключается к первой (похоже на шинную топологию с соединенными концами). Существует два основных типа сетей, использующих кольцевую топологию:

    FDDI , в которой используется физическая кольцевая топология;

    Token-Ring , использующая логическую кольцевую топологию.

На самом деле физически не обязательно, чтобы кабели соединялись кольцом. Фактически кольцо существует лишь внутри концентратора для Token Ring (так называемый модуль многопользовательского доступа (MultiStation Access Unit  MSAU)). Схема кольцевой топологии Token-Ring показана на рис. 10. Сигнал, посланный одним компьютером, попадает в концентратор, а из концентратора посылается следующему компьютеру, после чего снова попадает в концентратор. Таким образом, данные попадают в каждый компьютер, пока снова не доходят до посылавшего их компьютера, который извлекает их из кольца. Таким образом, хотя физическая топология проводов имеет вид звезды, данные в такой сети передаются по так называемому логическому кольцу .

Логическое кольцо удобнее физической кольцевой топологии, поскольку такая система имеет более высокую отказоустойчивость. В шинной сети повреждение кабеля приводит к остановке всей сети. В Token Ring модуль многопользовательского доступа может просто отключить компьютер, в котором происходят сбои, от логического кольца, что позволит остальной сети продолжить работу.

Ðèñ. 10. Передача данных в сети Token-Ring

абонента должно быть существенно более сложным, чем оборудование периферийных абонентов . О равноправии всех абонентов (как в шине) в данном случае говорить не приходится. Обычно центральный компьютер самый мощный, именно на него возлагаются все функции по управлению обменом. Никакие конфликты в сети с топологией звезда в принципе невозможны, так как управление полностью централизовано.

Если говорить об устойчивости звезды к отказам компьютеров, то выход из строя периферийного компьютера или его сетевого оборудования никак не отражается на функционировании оставшейся части сети, зато любой отказ центрального компьютера делает сеть полностью неработоспособной. В связи с этим должны приниматься специальные меры по повышению надежности центрального компьютера и его сетевой аппаратуры.

Обрыв кабеля или короткое замыкание в нем при топологии звезда нарушает обмен только с одним компьютером, а все остальные компьютеры могут нормально продолжать работу.

В отличие от шины, в звезде на каждой линии связи находятся только два абонента : центральный и один из периферийных. Чаще всего для их соединения используется две линии связи , каждая из которых передает информацию в одном направлении, то есть на каждой линии связи имеется только один приемник и один передатчик. Это так называемая передача точка-точка . Все это существенно упрощает сетевое оборудование по сравнению с шиной и избавляет от необходимости применения дополнительных, внешних терминаторов .

Проблема затухания сигналов в линии связи также решается в звезде проще, чем в случае шины, ведь каждый приемник всегда получает сигнал одного уровня. Предельная длина сети с топологией звезда может быть вдвое больше, чем в шине (то есть 2 L пр), так как каждый из кабелей, соединяющий центр с периферийным абонентом , может иметь длину L пр.

Серьезный недостаток топологии звезда состоит в жестком ограничении количества абонентов . Обычно центральный абонент может обслуживать не более 8-16 периферийных абонентов . В этих пределах подключение новых абонентов довольно просто, но за ними оно просто невозможно. В звезде допустимо подключение вместо периферийного еще одного центрального абонента (в результате получается топология из нескольких соединенных между собой звезд).

Звезда, показанная на рис. 1.6 , носит название активной или истинной звезды. Существует также топология , называемая пассивной звездой, которая только внешне похожа на звезду (рис. 1.11). В настоящее время она распространена гораздо более широко, чем активная звезда. Достаточно сказать, что она используется в наиболее популярной сегодня сети Ethernet.

В центре сети с данной топологией помещается не компьютер, а специальное устройство - концентратор или, как его еще называют, хаб (hub), которое выполняет ту же функцию, что и репитер , то есть восстанавливает приходящие сигналы и пересылает их во все другие линии связи .


Рис. 1.11.

Получается, что хотя схема прокладки кабелей подобна истинной или активной звезде, фактически речь идет о шинной топологии , так как информация от каждого компьютера одновременно передается ко всем остальным компьютерам, а никакого центрального абонента не существует. Безусловно, пассивная звезда дороже обычной шины, так как в этом случае требуется еще и концентратор. Однако она предоставляет целый ряд дополнительных возможностей, связанных с преимуществами звезды, в частности, упрощает обслуживание и ремонт сети. Именно поэтому в последнее время пассивная звезда все больше вытесняет истинную звезду, которая считается малоперспективной топологией .

Можно выделить также промежуточный тип топологии между активной и пассивной звездой. В этом случае концентратор не только ретранслирует поступающие на него сигналы, но и производит управление обменом , однако сам в обмене не участвует (так сделано в сети 100VG-AnyLAN ).

Большое достоинство звезды (как активной, так и пассивной) состоит в том, что все точки подключения собраны в одном месте. Это позволяет легко контролировать работу сети, локализовать неисправности путем простого отключения от центра тех или иных абонентов (что невозможно, например, в случае шинной топологии ), а также ограничивать доступ посторонних лиц к жизненно важным для сети точкам подключения. К периферийному абоненту в случае звезды может подходить как один кабель (по которому идет передача в обоих направлениях), так и два (каждый кабель передает в одном из двух встречных направлений), причем последнее встречается гораздо чаще.

Общим недостатком для всех топологий типа звезда (как активной, так и пассивной) является значительно больший, чем при других топологиях , расход кабеля. Например, если компьютеры расположены в одну линию (как на рис. 1.5), то при выборе топологии звезда понадобится в несколько раз больше кабеля, чем при топологии шина. Это существенно влияет на стоимость сети в целом и заметно усложняет прокладку кабеля.

Топология кольцо

Кольцо - это топология , в которой каждый компьютер соединен линиями связи с двумя другими: от одного он получает информацию, а другому передает. На каждой линии связи , как и в случае звезды, работает только один передатчик и один приемник (связь типа точка-точка). Это позволяет отказаться от применения внешних терминаторов .

Важная особенность кольца состоит в том, что каждый компьютер ретранслирует (восстанавливает, усиливает) приходящий к нему сигнал, то есть выступает в роли репитера. Затухание сигнала во всем кольце не имеет никакого значения, важно только затухание между соседними компьютерами кольца. Если предельная длина кабеля, ограниченная затуханием, составляет L пр, то суммарная длина кольца может достигать NL пр, где N - количество компьютеров в кольце. Полный размер сети в пределе будет NL пр /2, так как кольцо придется сложить вдвое. На практике размеры кольцевых сетей достигают десятков километров (например, в сети FDDI ). Кольцо в этом отношении существенно превосходит любые другие топологии .

Четко выделенного центра при кольцевой топологии нет, все компьютеры могут быть одинаковыми и равноправными. Однако довольно часто в кольце выделяется специальный абонент , который управляет обменом или контролирует его. Понятно, что наличие такого единственного управляющего абонента снижает надежность сети, так как выход его из строя сразу же парализует весь обмен .