Олифер В.Г., Олифер Н.А. - Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы (4-ое изд.) - 2010 - обработка (953099), страница 14
Текст из файла (страница 14)
2.9, а), то для четырех можно предложить уже шесть топологически разных конфигураций (при условии неразличимости компьютеров), что и иллюстрирует рис. 2.9, б. Рнс. 2.9. Варианты связи компьютеров Мы можем соединять каждый компьютер с каждым или же связывать их последовательно, предполагая, что они будут общаться, передавая сообщения друг другу «транзитом».
'Транзитные узлы должны быть оснащены специальными средствами, позволяющими им выполнять эту специфическую посредническую операцию. В качестве транзитного узла может выступать как универсальный компьютер, так и специализированное устройство. От выбора топологии связей существенно зависят характеристики сети. Например, наличие между узлами нескольких путей повышает надежность сети и делает возможным распределение загрузки между отдельными каналами. Простота присоединения новых узлов, свойственная некоторым топологиям, делает сеть легко расширяемой. Экономические соображения часто приводят к выбору топологий, для которых характерна минимальная суммарная длина линий связи. Среди множества возможных конфигураций различают полносвязные и неполно- связные. Полиосвязная топология (рис.
2.10, а) соответствует сети, в которой каждый компьютер непосредственно связан со всеми остальными. Несмотря на логическую простоту, этот вариант оказывается громоздким и неэффективным. Действительно, в таком случае каждый компьютер в сети должен иметь большое количество коммуникационных портов, достаточное для связи с,каждым из остальных компьютеров сети. Для каждой пары компьютеров должна быть выделена отдельная физическая линия связи. (В некоторых случаях даже две, если невозможно использование этой линии для двусторонней передачи.) Полно- связные топологии в крупных сетях применяются редко, так как для связи %узлов требуется М(М вЂ” 1)/2 физических дуплексных линий связей, то есть имеет место квадратичная зависимость от числа узлов.
Чаще этот вид топологии используется в многомашинных комплексах или в сетях, объединяющих небольшое количество компьютеров. 57 Проблемы связи нескольких компьютеров Центральный элемент Рис. 2.10. Типовые топологии сетей Все другие варианты основаны на неполносвязных топологиях, когда для обмена данными между двумя компьютерами может потребоваться транзитная передача данных через другие узлы сети.
Ячеистая топология' получается из полносвязной путем удаления некоторых связей (рис. 2.10, б). Ячеистая топология допускает соединение большого количества компьютеров и характерна, как правило, для крупных сетей. В сетях 'с кольцевой топологией (рис. 2.10, в) данные передаются по кольцу от одного компьютера к другому.
Главным достоинством кольца является то, что оно по своей природе обеспечивает резервирование связей. Действительно, любая пара узлов соединена здесь двумя путями — по часовой стрелке и против нее. Кроме того, кольцо представляет собой очень удобную конфигурацию для организации обратной связи — данные, сделав полный оборот, возвращаются к узлу-источнику. Поэтому источник может контролировать процесс доставки данных адресату. Часто это свойство кольца используется для тестирования связности сети и поиска узла, работающего некорректно.
В то же время в сетях с кольцевой топологией необходимо принимать специальные меры, чтобы в случае выхода из строя или отключения какого-либо компьютера не прерывался канал связи между остальными узлами кольца. Звездообразная тьцология (рис. 2.10, г) образуется в случае, когда каждый компьютер подключается непосредственно к общему центральному устройству, называемому концентраторомз.
В функции концентратора входит направление передаваемой компьютером ' Иногда ячеистой называют полносвязную нли близкую к полносвязной топологию. г В данном случае термин чконцентрзторь используется в широком смысле, обозначая любое многовходовое устройство, способное служить центральным элементом, например коммутатор или маршрутизатор. 58 Глава 2.
Общие принципы построению сетей информации одному или всем остальным компьютерам сети. В качестве концентратора может выступать как универсальный компьютер, так и специализированное устройство. К недостаткам звездообразной топологии относится более высокая стоимость сетевого оборудования из-за необходимости приобретения специализированного центрального устройства. Кроме того, возможности по наращиванию количества узлов в сети ограничиваются количеством портов концентратора. Иногда имеет смысл строить сеть с использованием нескольких концентраторов, иерархически соединенных между собой звездообразными связями (рис. 2.10, д). Получаемую в результате структуру называют иерархической звездой, или деревом. В настоящее время дерево является самой распространенной топологией связей как в локальных, так и глобальных сетях.
Особым частным случаем звезды является общая шина (рис. 2.10, е). Здесь в качестве центрального элемента выступает пассивный кабель, к которому по схеме «монтажного ИЛИь подключается несколько компьютеров (такую же топологию имеют многие сети, использующие беспроводную связь — роль общей шины здесь играет общая радиосреда). Передаваемая информация распространяется по кабелю и доступна одновременно всем компьютерам, присоединенным к этому кабелю. Основными преимуществами такой схемы являются ее дешевизна и простота присоединения новых узлов к сети, а недостатками — низкая надежность (любой дефект кабеля полностью парализует всю сеть) и невысокая производительность (в каждый момент времени только один компьютер может передавать данные по сети, поэтому пропускная способность делится здесь между всеми узлами сети).
В то время как небольшие сети, как правило, имеют типовую топологию — звезда, кольцо или общая шина, для крупных сетей характерно наличие произвольных связей между компьютерами. В таких сетях можно выделить отдельные произвольно связанные фрагменты (подсети), имеющие типовую топологию, поэтому их называют сетями со смешанной топологией (рис. 2.11). Рис.
2.11. Смешанная топология Проблемы связи нескольких компьютеров Адресация узлов сети Еше одной новой проблемой, которую нужно учитывать при объединении трех и более компьютеров, является проблема их адресации, точнее адресации их сетевых интерфейсов'. Один компьютер может иметь несколько сетевых интерфейсов. Например, для создания полносвязной структуры из М компьютеров необходимо, чтобы у каждого из них имелся Аг — 1 интерфейс. По количеству адресуемых интерфейсов адреса можно классифицировать следующим образом: 'ьа уникальный ад(тес (пи!сазе) используется для идентификации отдельных интерфейсов; О групповой адрес (шн!сказ!) идентифицирует сразу несколько интерфейсов, поэтому данные, помеченные групповым адресом, доставляются каждому из узлов, входящих в группу; О данные, направленные по широковешлтельному адресу (Ьгоаг1сазг), должны быть доставлены всем узлам сети; 0 адрес произвольной рассылки (апусазг), определенный в новой версии протокола 1руб, так же, как и групповой адрес, задает группу адресов, однако данные, посланные по этому адресу, должны быть доставлены не всем адресам данной группы, а любому из них.
Адреса могут быть числовыми (например, 129.26.255.255 или 81.1а 1(.й) и символьными (аде.боглеп.гн, нг|й!-тт!пн!). Символьные адреса (имена) предназначены для запоминания людьми и поэтому обычно несут смысловую нагрузку. Для работы в больших сетях символьное имя может иметь иерархическую структуру например !трагсп1.нс! ас н!с Этот адрес говорит о том, что данный компьютер поддерживает (гр-архив в сети одного из колледжей Лондонского университета (()п!уегз!гу Сойейе (.опг(оп — ос!) и эта сеть относится к академической ветви (ас) Интернета Великобритании (13п11ег) К!п8г)от — н!г).
При работе в пределах сети Лондонского университета такое длинное символьное имя явно избыточно и вместо него можно пользоваться кратким символьным именем пр-агент. Хотя символьные имена удобны для людей, из-за переменного формата и потенциально большой длины их передача по сети не очень экономична. Мнажество всех адрвгюв, которые являютон дгнттстиммми в рамках некоторой схемы адресации, называется адреаным провтрвнотвом.
Адресное пространство может иметь плоскую (линейную) организацию (рис. 2.12) или иерархическую организацию (рис. 2.13). При плоской организации множество адресов никак не структурировано. Примером плоского числового адреса является МАС-адрес, предназначенный для однозначной идентификации сетевых интерфейсов в локальных сетях. Такой адрес обычно используется только аппаратурой, поэтому его стараются сделать по возможности компактным и записывают в виде двоичного или шестнадцатеричного числа, например 0081005е24а8. При задании ' иногда вместо точного выражения «адрес сетевого интерфейса» мы будем использовать упрощенное — «адрес узла сети». Глава 2.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
