Топології комп’ютерних мереж

Спосіб з'єднання комп'ютерів в мережу називається її топологією

Вузол мережі являє собою комп'ютер, або комутуючі пристрій мережі.

Гілка мережі - це шлях, що з'єднує два суміжних вузла.

Вузли мережі бувають трьох типів:

крайовий вузол - розташований в кінці тільки однієї гілки;

проміжний вузол - розташований на кінцях більш ніж однієї гілки;

суміжний вузол - такі вузли з'єднані принаймні одним шляхом, не містить ніяких інших вузлів.

За типом мережевої топології

Крім стандартних, вже відомих студентам топологи пояснимо:

Решітка - поняття з теорії організації комп'ютерних мереж. Це топологія, в якій вузли утворюють регулярну багатовимірну грати. При цьому кожне ребро решітки паралельно її осі і з'єднує два суміжних вузла уздовж цієї осі.

Одновимірна «решітка» - це ланцюг, що з'єднує два зовнішніх вузла (мають лише одного сусіда) через кілька внутрішніх (у яких по два сусіда - зліва і справа). Поєднавши обидва зовнішніх вузла, виходить топологія «кільце». Дво- і тривимірні решітки використовуються в архітектурі суперкомп'ютерів.

Решітка - сама важко реалізована топологія мережі. Вона являє собою кілька з'єднаних між собою комутаторів з'єднаних кількома ISL лінками для підвищення надійності структури. В такому випадку, при виході з ладу одного ISL з'єднання, комутатор автоматично перенаправляє дані через альтернативний шлях ISL.

Мал. 3: Решітка (Meshed Fabric)

Змішана топологія - топологія переважна в великих мережах з довільними зв'язками між комп'ютерами. У таких мережах можна виділити окремі довільно пов'язані фрагменти (підмережі), що мають типовою топологією, тому їх називають мережами зі змішаною топологією.

Повнозв'язна топологія - топологія комп'ютерної мережі. в якій кожна робоча станція підключена до всіх інших. Цей варіант є громіздким і неефективним, незважаючи на свою логічну простоту. Для кожної пари повинна бути виділена незалежна лінія, кожен комп'ютер повинен мати стільки комунікаційних портів сколлько комп'ютерів в мережі. З цих причин мережу може мати тільки порівняно невеликі кінцеві розміри. Найчастіше ця топологія використовується в багатомашинних комплексах або глобальних мережах при малій кількості робочих станцій.

Однорангові і ієрархічні мережі

З точки зору організації взаємодії комп'ютерів, мережі ділять на однорангові і з виділеним сервером.

Всі комп'ютери тимчасової мережі рівноправні. Будь-який користувач мережі може отримати доступ до даних, що зберігаються на будь-якому комп'ютері.

Однорангові мережі можуть бути організовані за допомогою таких операційних систем, як windows'3.11, Novell Netware Lite. Зазначені програми працюють як з DOS, так і з windows. Однорангові мережі можуть бути організовані також на базі всіх сучасних 32-розрядних операційних систем - windows 9x \ ME \ 2k, windows NT workstation версії, OS / 2) і деяких інших.

Переваги однорангових мереж:

1. Найбільш прості в установці і експлуатації.

2. Операційні системи DOS і windows володіють усіма необхідними функціями, що дозволяють будувати однорангові з'єднання.

В умовах тимчасових мереж ускладнене вирішення питань захисту інформації. Тому такий спосіб організації мережі використовується для мереж з невеликою кількістю комп'ютерів і там, де питання захисту даних не є принциповим.

В ієрархічній мережі при встановленні мережі заздалегідь виділяються один або кілька комп'ютерів, які керують обміном даних по мережі і розподілом ресурсів. Такий комп'ютер називають сервером.

Будь-який комп'ютер, що має доступ до послуг сервера називають клієнтом мережі або робочою станцією.

Сервер в ієрархічних мережах - це постійне сховище поділюваних ресурсів. Сам сервер може бути клієнтом тільки сервера більш високого рівня ієрархії. Тому ієрархічні мережі іноді називаються мережами з виділеним сервером.

Сервери зазвичай являють собою високопродуктивні комп'ютери, можливо, з декількома паралельно працюючими процесорами, з вінчестерами великої місткості, з високошвидкісною мережевою картою (100 Мбіт / с і більше).

Ієрархічна модель мережі є найбільш кращою, так як дозволяє створити найбільш стійку структуру мережі і більш раціонально розподілити ресурси.

Також гідністю ієрархічної мережі є більш високий рівень захисту даних.

До недоліків ієрархічної мережі, в порівнянні з однорангових мережами, відносяться:

1. Необхідність додаткової ОС для сервера.

2. Більш висока складність установки і модернізації мережі.

3. Необхідність виділення окремого комп'ютера в якості сервера

За функціональним призначенням

Мережі зберігання даних

Розрізняють дві технології використання сервера: технологію файл-сервера (Мережа зберігання даних (СЗД)) і архітектуру клієнт-сервер (Серверна ферма).

У першій моделі використовується файловий сервер, на якому зберігається більшість програм і даних. На вимогу користувача йому пересилаються необхідна програма і дані. Обробка інформації виконується на робочій станції.

На відміну від SAN, мережеві сховища даних (NAS) використовують мережеві протоколи для доступу до файлів (такі як NFS або SMB / CIFS); при використанні цих протоколів зрозуміло, що сховище є віддаленим і комп'ютер запитує файл замість того, щоб запитувати блок даних з диска.

У системах з архітектурою клієнт-сервер обмін даними здійснюється між додатком-клієнтом і додатком-сервером. Зберігання даних і їх обробка проводиться на потужному сервері, який виконує також контроль за доступом до ресурсів і даних. Робоча станція отримує тільки результати запиту. Розробники додатків по обробці інформації зазвичай використовують цю технологію.

Серверна ферма - це асоціація серверів, з'єднаних мережею передачі даних і працюють як єдине ціле. Один з видів серверної ферми визначає метакомпьютерная обробка. У всіх випадках розглянута ферма забезпечує розподілену обробку даних. Вона здійснюється в розподіленої середовищі обробки даних. Серверна ферма є ядром великого центру обробки даних.

На основі Windows

На основі NetWare

Лекція 2. Структурована кабельна мережа (СКС).

Кабельні системи є тим "базисом" на якому будуються всі основні компоненти інформаційно-обчислювальних комплексів підприємств і організацій. Грамотна організація кабельної системи будівлі є однією з ключових завдань створення інтелектуальних систем і визначає надійність функціонування всіх служб і підрозділів корпорації. Саме тому при створенні кабельної системи будівлі необхідно, щоб вона була б такою ж капітальної, як і сама будівля. У той же час саме кабельні системи в першу чергу торкаються зміни в нових технологіях передачі даних, мережевих і комунікаційних стандартах, моделях обладнання і версіях прикладних програм, через які доводиться постійно модернізувати або навіть повністю замінювати всю слабкострумову проводку.

Рішення практично всіх перерахованих вище проблем було знайдено з появою на ринку СКС - структурованих кабельних систем.