Структура и топология на мрежите. Видове

1.     Видове – От гледна точка на развитието на изчислителната техника, настоящите времена са години на локалните компютърни мрежи(ЛМ).Броят на инсталираните ЛМ през последните години достигна астрономически  цифри.LAN – Local Area Network – образуват два или повече компютъра, които са свързани по между си с помощта на физическа среда – коаксиален кабел, кабел с усукани двойки проводници и др. Свързаните по този начин компютри могат да обменят своите данни и да използват общи периферни устройства, като скоростта на преноса на данни обикновено е висока, над 1Mb/s. Свързаните компютри са разположени върху ограничена площ, около 2 км в диаметър. Това позволява на компютрите да комуникират  по между си, като осъществяват достъп до отдалечени устройства – дискове, принтери и др. физически свързани към други включени в мрежата компютри. Т.е. в случай на нужда с помощта на мрежата можем да “добавим” диск или друго отдалечено устройство “директно” към компютъра с който работим. Високата скорост на пренос на данни е необходимо условие, за да може физически отдалечените устройства да останат за нашия компютър “локални”.

Свързаните с мрежата компютри, наречени мрежови възли или мрежови станции могат да се разделят на две групи, според тяхната функция в ЛМ:

1.1.        работни станции (workstation) – свързани в мрежата компютри на които работят обикновените потребители.

1.2.        обслужващи станции(сървър- server) – Компютър, който предлага на другите включени в мрежата компютри някой от своите услуги и периферни устройства, като по този начин осигурява функционирането на мрежата. Наличието о дейността на сървърите е необходимо условие за работа на мрежата.

Сървърите могат да бъдат специализирани в извършването на отделни дейности и услуги.

þ    Файловите (file) сървъри предлагат на останалите станции от мрежата своите твърди дискове(бързи, с голям капацитет);

þ    Печатните (Print) сървъри предлагат свързаните към тях принтери, които са висококачествени, скъпи и с голямо бързодействие;

þ    Пощенски (Mail)  сървъри, които служат като посредници при електронната поща;

þ    Сървъри за бази от данни (Data Base), които позволяват на потребителите достъп до общи бази от данни и се грижат за поддържане на тези бази от данни.

2.      Видове локални мрежи – Въз основа на това разделение на мрежовите станции, локалните мрежи могат да се разделят на:

2.1.   мрежи от типа client – server – Един от компютрите, обикновено най-мощния се използва като сървър, а останалите компютри работят като работни станции.

2.2.   мрежи от типа peer- to- peer – с равноправен достъп са характерни с това, че всички компютри от мрежата са равноправни т.е. могат да работят едновременно и като работни станции и като сървъри.

Недостатък:

Client – server – при повреда на сървъра е застрашена дейността на цялата мрежа;

Peer- to- peer– имат сложен проблем с осигуряването на зашитата на мрежата.

3.      Топология на LAN – Схемата на свързване на компютрите с кабел по между си се нарича топология на мрежата. Основните видове топологии са:

3.1.   шинна топология(BUS);

Използва се най-често. Към един кабел по подходящ начин са свързани отделните работни станции. Не е задължително реализацията да е с непрекъснат кабел. Всички 2 по 2 компютъра могат да бъдат свързани с парчета кабел в единия край на който е Т - конекторът от платката на единия компютър, а в другия Т-  конекторът на втория компютър. Благодарение на Т – конекторите , крайния ефект е същия, както ако се използва един общ кабел.. Всяка станция изпраща своите съобщения едновременно към всички станции. От всички движещи се по мрежата съобщения станцията избира и хваща само тези, които са предназначени за нея. Предназначените за другите станции съобщения се  игнорират.

Предимства: Повреда в една от станциите не нарушава експлоатацията на цялата мрежа. Към мрежите могат да бъдат добавени и други станции.

3.2.   тип звезда ( star);

В средата на мрежат се намира един централен концентратор(Hub), към който са свързани отделните възли, Съобщенията от всяка станция се изпращат към концентратора и той отваря( респективно затваря) и държи отворен( респективно държи затворен) логическия път към станцията – получател, така, че да не се получава конфликт между съобщенията. Свързването на компютрите към хъба се извършва с двойка кабели- например усукана двойка проводници. Към концентратора могат да се свържат два до 16 компютъра. По-сложните конфигурации могат да обхващат поредица свързани по между си хъбове. Тези топологии се наричат дърво (Tree).

Предимства: При прекъсване на кабела между мрежовата станция и хъба , останалите станции не се повлияват. Отпадането на работна станция, не влияе върху работата на мрежата.

Недостатък: При повреда на хъба , спира работата на всички компютри свързани към него. Неприятности създава околната среда с по- високо равнище на електрически смущения.

3.3.   кръгова топология (ring)

Структура от тип “Пръстен” се характеризира с един кабел, минаващ през всички компютри, които са разположени във вид на пръстен.