კავშირის ტოპოლოგია. ქსელის ტოპოლოგიის სახეები. კომპიუტერული ქსელის ტოპოლოგია

ქსელის ტოპოლოგია ეხება ქსელის საკაბელო და კავშირების ფიზიკურ ან ელექტრულ კონფიგურაციას.

ქსელების ტოპოლოგიის აღწერისას გამოიყენება რამდენიმე სპეციალიზებული ტერმინი: ქსელის კვანძი - კომპიუტერი ან ქსელის გადართვის მოწყობილობა; ქსელის ფილიალი - ორი მიმდებარე კვანძის დამაკავშირებელი გზა; ტერმინალური კვანძი - კვანძი, რომელიც მდებარეობს მხოლოდ ერთი ტოტის ბოლოს; შუალედური კვანძი - კვანძი, რომელიც მდებარეობს ერთზე მეტი ტოტის ბოლოებზე; მიმდებარე კვანძები არის კვანძები, რომლებიც დაკავშირებულია მინიმუმ ერთი ბილიკით, რომელიც არ შეიცავს სხვა კვანძებს.

ქსელის ტოპოლოგიის მხოლოდ 5 ძირითადი ტიპი არსებობს:

1. „საზიარო ავტობუსი“ ტოპოლოგია. ამ შემთხვევაში, მონაცემთა კავშირი და გაცვლა ხდება საერთო საკომუნიკაციო არხის მეშვეობით, რომელსაც ეწოდება საერთო ავტობუსი: საერთო ავტობუსი არის ძალიან გავრცელებული ტოპოლოგია ლოკალური ქსელებისთვის. გადაცემული ინფორმაცია შეიძლება გავრცელდეს ორივე მიმართულებით. საერთო ავტობუსის გამოყენება ამცირებს გაყვანილობის ხარჯებს და აერთიანებს სხვადასხვა მოდულის კავშირს. ამ სქემის მთავარი უპირატესობა არის დაბალი ღირებულება და საკაბელო განაწილების სიმარტივე შენობაში. ჩვეულებრივი ავტობუსის ყველაზე სერიოზული მინუსი არის მისი დაბალი საიმედოობა: კაბელის ნებისმიერი დეფექტი ან მრავალრიცხოვანი კონექტორებიდან მთლიანად პარალიზებს მთელ ქსელს. საერთო ავტობუსის კიდევ ერთი მინუსი არის მისი დაბალი შესრულება, რადგან ამ კავშირის მეთოდით მხოლოდ ერთ კომპიუტერს შეუძლია მონაცემთა ქსელში გადაცემა. აქედან გამომდინარე, საკომუნიკაციო არხის გამტარუნარიანობა აქ ყოველთვის იყოფა ყველა ქსელის კვანძს შორის.

2. ვარსკვლავის ტოპოლოგია. ამ შემთხვევაში, თითოეული კომპიუტერი დაკავშირებულია ცალკე კაბელით საერთო მოწყობილობასთან, რომელსაც ჰაბს უწოდებენ, რომელიც მდებარეობს ქსელის ცენტრში:

ჰაბის ფუნქციაა კომპიუტერის მიერ გადაცემული ინფორმაციის მიმართვა ქსელის ერთ ან ყველა სხვა კომპიუტერზე. ამ ტოპოლოგიის მთავარი უპირატესობა საერთო ავტობუსთან შედარებით არის უფრო საიმედოობა. კაბელთან დაკავშირებული ნებისმიერი პრობლემა გავლენას ახდენს მხოლოდ კომპიუტერზე, რომელსაც ეს კაბელი უკავშირდება და მხოლოდ ჰაბის გაუმართაობამ შეიძლება გაანადგუროს მთელი ქსელი. გარდა ამისა, ჰაბს შეუძლია შეასრულოს ინფორმაციის ინტელექტუალური ფილტრის როლი, რომელიც მოდის ქსელის კვანძებიდან და, საჭიროების შემთხვევაში, დაბლოკოს ადმინისტრატორის მიერ აკრძალული გადაცემები. ვარსკვლავის ტოპოლოგიის ნაკლოვანებები მოიცავს ქსელის აღჭურვილობის უფრო მაღალ ღირებულებას ჰაბის შეძენის აუცილებლობის გამო. გარდა ამისა, ქსელში კვანძების რაოდენობის გაზრდის შესაძლებლობა შეზღუდულია ჰაბ პორტების რაოდენობით. ამჟამად, იერარქიული ვარსკვლავი არის კავშირის ტოპოლოგიის ყველაზე გავრცელებული ტიპი როგორც ლოკალურ, ისე გლობალურ ქსელებში.

3. „ბეჭდის“ ტოპოლოგია. რგოლის ტოპოლოგიის მქონე ქსელებში, ქსელში არსებული მონაცემები თანმიმდევრულად გადაეცემა ერთი სადგურიდან მეორეზე რგოლის გასწვრივ, როგორც წესი, ერთი მიმართულებით:

თუ კომპიუტერი ამოიცნობს მონაცემებს, როგორც მისთვის განკუთვნილი, მაშინ ის კოპირებს მათ შიდა ბუფერში. რგოლის ტოპოლოგიის მქონე ქსელში აუცილებელია სპეციალური ზომების მიღება, რათა რომელიმე სადგურის გაუმართაობის ან გათიშვის შემთხვევაში არ შეწყდეს დარჩენილ სადგურებს შორის საკომუნიკაციო არხი. ამ ტოპოლოგიის უპირატესობა არის მენეჯმენტის სიმარტივე, მინუსი არის მთელი ქსელის წარუმატებლობის შესაძლებლობა, თუ ორ კვანძს შორის არხში არის მარცხი.

4. ბადის ტოპოლოგია. ქსელის ტოპოლოგია ხასიათდება კომპიუტერის კავშირის სქემით, რომელშიც ფიზიკური საკომუნიკაციო ხაზებია დამყარებული ყველა მიმდებარე კომპიუტერთან:

ქსელში ქსელის ტოპოლოგიით, მხოლოდ ის კომპიუტერები, რომელთა შორის ხდება მონაცემთა ინტენსიური გაცვლა, პირდაპირ არის დაკავშირებული, ხოლო კომპიუტერებს შორის მონაცემთა გაცვლისთვის, რომლებიც პირდაპირ არ არის დაკავშირებული, გამოიყენება ტრანზიტული გადაცემა შუალედური კვანძებით. ქსელის ტოპოლოგია იძლევა დიდი რაოდენობით კომპიუტერების დაკავშირებას და, როგორც წესი, დამახასიათებელია გლობალური ქსელებისთვის. ამ ტოპოლოგიის უპირატესობა არის მისი წინააღმდეგობა წარუმატებლობისა და გადატვირთვის მიმართ, რადგან ცალკეული კვანძების გვერდის ავლით რამდენიმე გზა არსებობს.

5. შერეული ტოპოლოგია. მიუხედავად იმისა, რომ მცირე ქსელებს, როგორც წესი, აქვთ ტიპიური ვარსკვლავი, რგოლი ან ავტობუსის ტოპოლოგია, დიდ ქსელებს ჩვეულებრივ აქვთ შემთხვევითი კავშირები კომპიუტერებს შორის. ასეთ ქსელებში შესაძლებელია ცალკეული ქვექსელების იდენტიფიცირება ტიპიური ტოპოლოგიით, რის გამოც მათ უწოდებენ შერეული ტოპოლოგიის ქსელებს.

ლოკალური ქსელი ნებისმიერი თანამედროვე საწარმოს მნიშვნელოვანი ელემენტია, რომლის გარეშეც შეუძლებელია მაქსიმალური პროდუქტიულობის მიღწევა. თუმცა, ქსელის სრული პოტენციალის გამოსაყენებლად აუცილებელია მისი სწორად კონფიგურაცია, ასევე იმის გათვალისწინებით, რომ დაკავშირებული კომპიუტერების მდებარეობა გავლენას მოახდენს LAN-ის მუშაობაზე.

ტოპოლოგიის კონცეფცია

ლოკალური კომპიუტერული ქსელების ტოპოლოგია არის სამუშაო სადგურების და კვანძების ადგილმდებარეობა ერთმანეთთან შედარებით და მათი კავშირის ვარიანტები. სინამდვილეში, ეს არის LAN არქიტექტურა. კომპიუტერების განთავსება განსაზღვრავს ქსელის ტექნიკურ მახასიათებლებს და ნებისმიერი ტიპის ტოპოლოგიის არჩევანი გავლენას მოახდენს:

• ქსელური აღჭურვილობის ტიპები და მახასიათებლები.
• LAN-ის საიმედოობა და მასშტაბურობა.
• ლოკალური ქსელის მართვის მეთოდი.

სამუშაო კვანძების ადგილმდებარეობისა და მათი დაკავშირების მეთოდების მრავალი ასეთი ვარიანტი არსებობს და მათი რაოდენობა იზრდება დაკავშირებული კომპიუტერების რაოდენობის ზრდის პირდაპირპროპორციულად. ლოკალური ქსელების ძირითადი ტოპოლოგიებია "ვარსკვლავი", "ავტობუსი" და "რგოლი".

ფაქტორები, რომლებიც გასათვალისწინებელია ტოპოლოგიის არჩევისას

სანამ საბოლოოდ გადაწყვეტთ ტოპოლოგიის არჩევანს, უნდა გაითვალისწინოთ რამდენიმე მახასიათებელი, რომლებიც გავლენას ახდენენ ქსელის მუშაობაზე. მათზე დაყრდნობით შეგიძლიათ აირჩიოთ ყველაზე შესაფერისი ტოპოლოგია, გაანალიზოთ თითოეული მათგანის დადებითი და უარყოფითი მხარეები და დააკავშიროთ ეს მონაცემები ინსტალაციისთვის ხელმისაწვდომ პირობებთან.

• LAN-თან დაკავშირებული თითოეული სამუშაო სადგურის ფუნქციონალურობა და მომსახურეობა. ლოკალური ქსელის ტოპოლოგიის ზოგიერთი ტიპი მთლიანად ამაზეა დამოკიდებული.
• აღჭურვილობის (როუტერები, გადამყვანები და ა.შ.) სერვისუნარიანობა. ქსელური აღჭურვილობის გაფუჭებამ შეიძლება მთლიანად შეაფერხოს LAN-ის მუშაობა ან შეაჩეროს ინფორმაციის გაცვლა ერთ კომპიუტერთან.
• გამოყენებული კაბელის საიმედოობა. მისი დაზიანება არღვევს მონაცემთა გადაცემას და მიღებას მთელ LAN-ზე ან მის ერთ სეგმენტზე.
• კაბელის სიგრძის შეზღუდვა. ეს ფაქტორი ასევე მნიშვნელოვანია ტოპოლოგიის არჩევისას. თუ ბევრი კაბელი არ არის ხელმისაწვდომი, შეგიძლიათ აირჩიოთ ისეთი მოწყობა, რომელიც ნაკლებს მოითხოვს.

ვარსკვლავის ტოპოლოგიის შესახებ

ამ ტიპის სამუშაო სადგურის მოწყობას აქვს გამოყოფილი ცენტრი - სერვერი, რომელსაც ყველა სხვა კომპიუტერი უკავშირდება. სწორედ სერვერის მეშვეობით ხდება მონაცემთა გაცვლის პროცესები. ამიტომ მისი აღჭურვილობა უფრო რთული უნდა იყოს.

უპირატესობები:

• ლოკალური "ვარსკვლავური" ქსელების ტოპოლოგია დადებითად ადარებს სხვებს LAN-ში კონფლიქტების სრული არარსებობის პირობებში - ეს მიიღწევა ცენტრალიზებული მენეჯმენტით.
• ერთ-ერთი კვანძის გაუმართაობა ან კაბელის დაზიანება არანაირ გავლენას არ მოახდენს მთლიან ქსელზე.
• მხოლოდ ორი აბონენტი, ძირითადი და პერიფერიული, საშუალებას გაძლევთ გაამარტივოთ ქსელის აღჭურვილობა.
• კავშირის წერტილების კლასტერი მცირე რადიუსში ამარტივებს ქსელის კონტროლის პროცესს და ასევე აუმჯობესებს მის უსაფრთხოებას არაავტორიზებული პირების წვდომის შეზღუდვით.

ხარვეზები:

• ასეთი ლოკალური ქსელი სრულიად უფუნქციო ხდება ცენტრალური სერვერის უკმარისობის შემთხვევაში.
• ვარსკვლავის ღირებულება სხვა ტოპოლოგიებთან შედარებით უფრო მაღალია, ვინაიდან გაცილებით მეტი კაბელია საჭირო.

ავტობუსის ტოპოლოგია: მარტივი და იაფი

ამ კავშირის მეთოდით, ყველა სამუშაო სადგური დაკავშირებულია ერთ ხაზთან - კოაქსიალურ კაბელთან და ერთი აბონენტის მონაცემები ეგზავნება დანარჩენებს ნახევრად დუპლექსის გაცვლის რეჟიმში. ამ ტიპის ლოკალური ქსელის ტოპოლოგიები მოითხოვს ავტობუსის თითოეულ ბოლოში სპეციალური ტერმინატორის არსებობას, რომლის გარეშეც ხდება სიგნალის დამახინჯება.

უპირატესობები:

• ყველა კომპიუტერი თანაბარია.
• ქსელის მარტივად მასშტაბირების შესაძლებლობა მაშინაც კი, როდესაც ის მუშაობს.
• ერთი კვანძის უკმარისობა გავლენას არ ახდენს სხვებზე.
• საკაბელო მოხმარება მნიშვნელოვნად შემცირდა.

ხარვეზები:

• ქსელის არასაკმარისი საიმედოობა საკაბელო კონექტორებთან დაკავშირებული პრობლემების გამო.
• დაბალი შესრულება არხის დაყოფის გამო ყველა აბონენტს შორის.
• პარალელურად დაკავშირებული გადამყვანების გამო ხარვეზების მართვისა და გამოვლენის სირთულე.
• საკომუნიკაციო ხაზის სიგრძე შეზღუდულია, ამიტომ ამ ტიპის ლოკალური ქსელის ტოპოლოგიები გამოიყენება მხოლოდ მცირე რაოდენობის კომპიუტერებისთვის.

რგოლის ტოპოლოგიის მახასიათებლები

ამ ტიპის კომუნიკაცია გულისხმობს მუშათა კვანძის დაკავშირებას ორ სხვასთან, მონაცემები მიიღება ერთი მათგანიდან და მონაცემები გადაეცემა მეორეს. ამ ტოპოლოგიის მთავარი მახასიათებელია ის, რომ თითოეული ტერმინალი მოქმედებს როგორც განმეორებადი, რაც გამორიცხავს LAN-ზე სიგნალის შესუსტების შესაძლებლობას.

უპირატესობები:

• სწრაფად შექმენით და დააკონფიგურირეთ ადგილობრივი ქსელის ტოპოლოგია.
• მარტივი მასშტაბირება, რაც, თუმცა, მოითხოვს ქსელის გამორთვას ახალი კვანძის დაყენებისას.
• შესაძლო აბონენტების დიდი რაოდენობა.
• გადატვირთვის წინააღმდეგობა და ქსელის კონფლიქტების არარსებობა.
• ქსელის უზარმაზარ ზომებამდე გაზრდის შესაძლებლობა კომპიუტერებს შორის სიგნალის გადაცემით.

ხარვეზები:

• მთლიანობაში ქსელის არასანდოობა.
• კაბელის დაზიანებისადმი წინააღმდეგობის ნაკლებობა, ამიტომ, როგორც წესი, უზრუნველყოფილია პარალელური სარეზერვო ხაზი.
• საკაბელო მაღალი მოხმარება.

ლოკალური ქსელების ტიპები

ადგილობრივი ქსელის ტოპოლოგიის არჩევანი ასევე უნდა მოხდეს ხელმისაწვდომი LAN-ის ტიპის მიხედვით. ქსელი შეიძლება წარმოდგენილი იყოს ორი მოდელით: peer-to-peer და იერარქიული. ისინი არ განსხვავდებიან ფუნქციურად, რაც საშუალებას გაძლევთ გადახვიდეთ ერთიდან მეორეზე საჭიროების შემთხვევაში. თუმცა, მათ შორის ჯერ კიდევ არსებობს რამდენიმე განსხვავება.

რაც შეეხება peer-to-peer მოდელს, მისი გამოყენება რეკომენდირებულია ისეთ სიტუაციებში, როდესაც არ არსებობს დიდი ქსელის ორგანიზების შესაძლებლობა, მაგრამ მაინც აუცილებელია რაიმე სახის საკომუნიკაციო სისტემის შექმნა. მისი შექმნა რეკომენდებულია მხოლოდ მცირე რაოდენობის კომპიუტერებისთვის. ცენტრალიზებული საკონტროლო კომუნიკაციები ჩვეულებრივ გამოიყენება სხვადასხვა საწარმოებში სამუშაო სადგურების მონიტორინგისთვის.

Peer-to-peer ქსელი

ამ ტიპის LAN გულისხმობს უფლებების თანასწორობას თითოეული სამუშაო სადგურისთვის, მათ შორის მონაცემების განაწილებით. კვანძზე შენახულ ინფორმაციაზე წვდომა შეიძლება დაუშვას ან უარყოს მისი მომხმარებელი. როგორც წესი, ასეთ შემთხვევებში ყველაზე შესაფერისი იქნება ადგილობრივი კომპიუტერული ქსელების ავტობუსის ტოპოლოგია.

Peer-to-peer ქსელი გულისხმობს სამუშაო სადგურის რესურსების ხელმისაწვდომობას სხვა მომხმარებლებისთვის. ეს ნიშნავს ერთ კომპიუტერზე დოკუმენტის რედაქტირების შესაძლებლობას მეორეზე მუშაობისას, დისტანციურად ბეჭდვა და აპლიკაციების გაშვება.

Peer-to-peer LAN ტიპის უპირატესობები:

• განხორციელების, ინსტალაციისა და მოვლის სიმარტივე.
• მცირე ფინანსური ხარჯები. ეს მოდელი გამორიცხავს ძვირადღირებული სერვერის შეძენის აუცილებლობას.

ხარვეზები:

• ქსელის შესრულება მცირდება დაკავშირებული მუშა კვანძების რაოდენობის ზრდის პროპორციულად.
• არ არსებობს უსაფრთხოების ერთიანი სისტემა.
• ინფორმაციის ხელმისაწვდომობა: როდესაც თქვენ გამორთავთ თქვენს კომპიუტერს, მასზე არსებული მონაცემები სხვებისთვის მიუწვდომელი გახდება.
• არ არსებობს ერთიანი საინფორმაციო ბაზა.

იერარქიული მოდელი

ყველაზე ხშირად გამოყენებული ლოკალური ქსელის ტოპოლოგიები დაფუძნებულია ამ ტიპის LAN-ზე. მას ასევე უწოდებენ "კლიენტ-სერვერს". ამ მოდელის არსი მდგომარეობს იმაში, რომ თუ არის აბონენტების გარკვეული რაოდენობა, არსებობს ერთი მთავარი ელემენტი - სერვერი. ეს საკონტროლო კომპიუტერი ინახავს ყველა მონაცემს და ამუშავებს მას.

უპირატესობები:

• ქსელის შესანიშნავი შესრულება.
• ერთიანი საიმედო უსაფრთხოების სისტემა.
• ერთი საინფორმაციო ბაზა ყველასთვის საერთო.
• მთელი ქსელის და მისი ელემენტების გამარტივებული მართვა.

ხარვეზები:

• სპეციალური პერსონალის განყოფილების არსებობის აუცილებლობა - ადმინისტრატორი, რომელიც მონიტორინგს უწევს და ინარჩუნებს სერვერს.
• დიდი ფინანსური ხარჯები მთავარი კომპიუტერის შესაძენად.

ლოკალური კომპიუტერული ქსელის ყველაზე ხშირად გამოყენებული კონფიგურაცია (ტოპოლოგია) იერარქიულ მოდელში არის "ვარსკვლავი".

ტოპოლოგიის არჩევანი (ქსელის აღჭურვილობისა და სამუშაო სადგურების განლაგება) უაღრესად მნიშვნელოვანი პუნქტია ლოკალური ქსელის ორგანიზებისას. კომუნიკაციის შერჩეულმა ტიპმა უნდა უზრუნველყოს LAN-ის ყველაზე ეფექტური და უსაფრთხო მუშაობა. ასევე მნიშვნელოვანია ყურადღება მიაქციოთ ფინანსურ ხარჯებს და ქსელის შემდგომი გაფართოების შესაძლებლობას. რაციონალური გადაწყვეტის პოვნა არ არის ადვილი საქმე, რომელიც მიიღწევა ფრთხილად ანალიზითა და პასუხისმგებლობით მიდგომით. სწორედ ამ შემთხვევაში, სწორად შერჩეული ლოკალური ქსელის ტოპოლოგიები უზრუნველყოფენ მთლიანი LAN-ის მაქსიმალურ შესრულებას.

ტერმინი "ქსელის ტოპოლოგია" აღწერს კომპიუტერული ქსელების შესაძლო კონფიგურაციას. ქსელური ტექნოლოგიების სპეციფიკა არის მონაცემთა წარმატებული გაცვლისთვის ტექნიკისა და პროგრამული უზრუნველყოფის ქსელური ხელსაწყოების ყველა მახასიათებლის მკაცრი კოორდინაციის საჭიროება. ამავდროულად, არსებულ აპარატურას შეუძლია უზრუნველყოს მონაცემთა გადაცემის სხვადასხვა შესაძლებლობები (სიჩქარე, საიმედოობა და ა.შ.), რაც დამოკიდებულია ამ მოწყობილობების გამოყენების მეთოდზე. აღჭურვილობის მუშაობის რეჟიმების ყველა ამ მახასიათებლის გასათვალისწინებლად, დაინერგა "ქსელის ტოპოლოგიის" კონცეფცია. ამჟამად ქსელის კონფიგურაციის აღსაწერად გამოიყენება ორი ტიპის ტოპოლოგია: ფიზიკური და ლოგიკური.

ფიზიკური ტოპოლოგიები

ფიზიკური ტოპოლოგია აღწერს სხვადასხვა ქსელური აღჭურვილობის ფიზიკური კავშირების ორგანიზების რეალურ მეთოდებს (კაბელები, კონექტორები და ქსელური აღჭურვილობის დამაკავშირებელი მეთოდები). ფიზიკური ტოპოლოგიები განსხვავდება ფასითა და ფუნქციონალობით. ქვემოთ მოცემულია სამი ყველაზე ხშირად გამოყენებული ფიზიკური ტოპოლოგიის აღწერა, მათ უპირატესობებსა და ნაკლოვანებებზე მითითებით.

ფიზიკური ავტობუსი

ფიზიკური ავტობუსის ტოპოლოგიის უმარტივესი ფორმა შედგება ერთი მთავარი კაბელისაგან, რომელიც წყდება ორივე მხრიდან სპეციალური ტიპის კონექტორებით - ტერმინატორებით. ასეთი ქსელის შექმნისას მთავარი კაბელი თანმიმდევრულად იდება ერთი ქსელური მოწყობილობიდან მეორეზე. თავად მოწყობილობები დაკავშირებულია მთავარ კაბელთან ტყვიის კაბელების და T- კონექტორების გამოყენებით. ასეთი ტოპოლოგიის მაგალითი ნაჩვენებია სურათზე.

ფიზიკური ავტობუსის ტოპოლოგიის უფრო რთული ფორმაა "განაწილებული ავტობუსი" (უფრო ხშირად უწოდებენ "ხის ტოპოლოგიას"). ამ ტოპოლოგიაში, მთავარი კაბელი, დაწყებული ერთი წერტილიდან, რომელსაც ეწოდება "ძირი", განშტოდება სხვადასხვა მიმართულებით, რომელიც განისაზღვრება ქსელის მოწყობილობების რეალური ფიზიკური მდებარეობით. ზემოთ აღწერილი ტოპოლოგიისგან განსხვავებით, განაწილებული ავტობუსის ტოპოლოგიაში მთავარ კაბელს აქვს ორზე მეტი ტერმინალი. საკაბელო განშტოება ხორციელდება სპეციალური კონექტორების გამოყენებით. ასეთი ტოპოლოგიის მაგალითი ნაჩვენებია სურათზე.

ფიზიკური ვარსკვლავი

ფიზიკური ვარსკვლავის ტოპოლოგიის უმარტივესი ფორმა შედგება მრავალი კაბელისაგან (თითო თითო დაკავშირებულ ქსელურ მოწყობილობაზე), რომლებიც დაკავშირებულია ერთ ცენტრალურ მოწყობილობასთან. ამ ცენტრალურ მოწყობილობას ჰაბს უწოდებენ. ფიზიკური ვარსკვლავის ტოპოლოგიის მაგალითია 10Base-T Ethernet ან 100Base-T Ethernet. ასეთ ქსელებში, თითოეული ქსელური მოწყობილობა დაკავშირებულია კერასთან გრეხილი წყვილი კაბელის გამოყენებით.

თუ მარტივი ფიზიკური ვარსკვლავის ტოპოლოგია გამოიყენება, სიგნალის რეალური ბილიკები შეიძლება არ მიჰყვეს ვარსკვლავის ფორმას. ერთადერთი მახასიათებელი, რომელიც აღწერილია ფიზიკური ვარსკვლავის ტოპოლოგიით, არის ქსელური მოწყობილობების ფიზიკურად დაკავშირებული გზა. უმარტივესი "ფიზიკური ვარსკვლავის" ტოპოლოგიის მაგალითი ნაჩვენებია სურათზე.

განაწილებული ვარსკვლავის ტოპოლოგიაში, მოწყობილობების დაკავშირების გზა შეიძლება მნიშვნელოვნად უფრო რთული იყოს. ამ ტოპოლოგიაში ცენტრალური მოწყობილობები (ჰაბები) დამატებით არის დაკავშირებული ერთმანეთთან.

ფიზიკური ვარსკვლავური ბეჭედი

ამ ტოპოლოგიაში, ქსელის ყველა მოწყობილობა დაკავშირებულია ცენტრალურ ჰაბთან ისევე, როგორც ფიზიკური ვარსკვლავის ტოპოლოგიაში. მაგრამ თითოეული კერა თავის შიგნით აწყობს ფიზიკურ კავშირებს, რომლებიც უზრუნველყოფენ ერთი ფიზიკური რგოლის აგებას. რამდენიმე კერის გამოყენებისას, რგოლი თითოეულ კერაში იხსნება და თავად ჰაბები ერთმანეთთან არის დაკავშირებული ორი კაბელის გამოყენებით, რაც აწყობს რგოლის ფიზიკურ დახურვას.

ფიზიკური რგოლის ტოპოლოგია გამოიყენება IBM Token-Ring ქსელებში. აღწერილი ტოპოლოგიის მაგალითი ნაჩვენებია ნახ.

ამ ტოპოლოგიაში ყველა ჰაბი არის „ჭკვიანი“ მოწყობილობა. თუ რგოლის ფიზიკური გაწყვეტა ხდება ქსელის ნებისმიერ წერტილში, ჰაბი ავტომატურად აღმოაჩენს შესვენებას და აღადგენს რგოლს შესაბამისი პორტების შეკუმშვით. ფიგურაში ნაჩვენებია ასეთი რგოლის აღდგენის მაგალითი (კერა A).

ვარსკვლავის ტოპოლოგია ამჟამად ყველაზე პოპულარულია, რადგან ის უზრუნველყოფს უმარტივეს გზას ახალი მოწყობილობების ქსელში დასაკავშირებლად. უმეტეს შემთხვევაში, ახალი მოწყობილობის ქსელთან დაკავშირება შედგება მხოლოდ კაბელის გაყვანისგან, რომელიც აკავშირებს დაკავშირებულ ქსელურ მოწყობილობას ჰაბთან.

ლოგიკური ტოპოლოგიები

ლოგიკური ტოპოლოგია განსაზღვრავს სიგნალების გადაადგილების რეალურ ბილიკებს გამოყენებული ფიზიკური ტოპოლოგიის გასწვრივ მონაცემების გადაცემისას. ამრიგად, ლოგიკური ტოპოლოგია აღწერს ქსელურ მოწყობილობებს შორის მონაცემთა ნაკადების გადაცემის ბილიკებს. იგი განსაზღვრავს მონაცემთა გადაცემის წესებს არსებულ გადაცემის გარემოში, რაც უზრუნველყოფს მონაცემთა გადაცემის სისწორეზე ზეგავლენის მოხდენის ჩარევის არარსებობას.

ვინაიდან ლოგიკური ტოპოლოგია აღწერს მონაცემთა გადაცემის გზას და მიმართულებას, ის მჭიდროდ არის დაკავშირებული OSI მოდელის MAC (Media Access Control) ფენასთან (მონაცემთა ბმული ფენის ქვეფენა). თითოეული არსებული ლოგიკური ტოპოლოგიისთვის არსებობს მედია წვდომის კონტროლის (MAC) მეთოდები, რომლებიც მონაცემთა გადაცემის პროცესის მონიტორინგისა და კონტროლის საშუალებას იძლევა. ეს მეთოდები განხილული იქნება მათ შესაბამის ტოპოლოგიასთან ერთად.

ამჟამად არსებობს სამი ძირითადი ლოგიკური ტოპოლოგია: „ლოგიკური ავტობუსი“, „ლოგიკური რგოლი“ და „ლოგიკური ვარსკვლავი“ (გადართვა). თითოეული ეს ტოპოლოგია იძლევა სარგებელს გამოყენების შემთხვევების მიხედვით. ადრე განხილული ფიზიკური ტოპოლოგიის ილუსტრაციების გამოყენებისას ყოველთვის გახსოვდეთ, რომ ლოგიკური ტოპოლოგია განსაზღვრავს გადაცემის მიმართულებასა და რეჟიმს და არა ფიზიკური მავთულისა და მოწყობილობების გაყვანილობას.

ლოგიკური ავტობუსი

ლოგიკური ავტობუსის ტოპოლოგიაში მონაცემთა თანმიმდევრობა, რომელსაც ეწოდება ჩარჩოები, ნაწილდება სიგნალების სახით ერთდროულად ყველა მიმართულებით არსებული გადამცემი საშუალების მასშტაბით. ქსელის თითოეული სადგური იკვლევს მონაცემთა თითოეულ ჩარჩოს, რათა დადგინდეს, ვის მიმართა ეს მონაცემი. როდესაც სიგნალი მიაღწევს გადამცემი საშუალების ბოლოს, ის ავტომატურად გაუქმდება (ამოღებულია გადამცემი საშუალებისგან) შესაბამისი მოწყობილობებით, სახელწოდებით „ტერმინატორები“. სიგნალის ეს განადგურება გადამცემი საშუალების ბოლოებში ხელს უშლის სიგნალის ასახვას გადამცემ გარემოში. თუ ტერმინატორები არ არსებობდნენ, მაშინ ასახული სიგნალი გადაფარავდა სასარგებლოს და დაამახინჯებდა მას.

ლოგიკური ავტობუსის ტოპოლოგიაში გადაცემის საშუალება ზიარდება და ერთდროულად გამოიყენება ყველა მონაცემთა გადაცემის მოწყობილობის მიერ. ჩარევის თავიდან ასაცილებლად, როდესაც რამდენიმე სადგური ცდილობს მონაცემთა გადაცემას ერთდროულად, მხოლოდ ერთ სადგურს შეუძლია ნებისმიერ დროს გადასცეს მონაცემები. ამრიგად, უნდა არსებობდეს მეთოდი იმის დასადგენად, რომელ სადგურს აქვს უფლება გადასცეს მონაცემები ნებისმიერ დროს. ამ მოთხოვნების შესაბამისად შეიქმნა გადაცემის საშუალებაზე წვდომის კონტროლის მეთოდები, რომლებიც განვიხილეთ სექციაში „მონაცემთა გაცვლის პროცესი“.

ყველაზე ხშირად გამოყენებული მეთოდი ლოგიკური ავტობუსის ტოპოლოგიის ორგანიზებისას გადამცემ გარემოზე წვდომის კონტროლისთვის არის CSMA/CD - „Carrier Sense Multiple Access/Collision Detection“. დაშვების ეს მეთოდი ძალიან ჰგავს იმავე ოთახში რამდენიმე ადამიანის საუბარს. ერთმანეთის შეწუხების თავიდან ასაცილებლად, მხოლოდ ერთი ადამიანი ლაპარაკობს ნებისმიერ დროს, ხოლო დანარჩენი ყველა უსმენს. და ყველას შეუძლია ლაპარაკის დაწყება მხოლოდ მას შემდეგ, რაც დარწმუნდება, რომ ოთახში სიჩუმეა. ქსელი მუშაობს ზუსტად ანალოგიურად. როდესაც სადგური აპირებს მონაცემთა გადაცემას, ის ჯერ „უსმენს“ (გადამზიდავი გრძნობა) მონაცემთა გადაცემის საშუალებას, რათა აღმოაჩინოს ნებისმიერი სადგური, რომელიც უკვე გადასცემს მონაცემებს. თუ რომელიმე სადგური ამჟამად გადასცემს, სადგური ელოდება გადაცემის პროცესის დასრულებას. როდესაც გადაცემის საშუალება ხდება თავისუფალი, ლოდინის სადგური იწყებს მისი მონაცემების გადაცემას. თუ ამ მომენტში გადაცემა იწყება ერთი ან მეტი სადგურით, რომლებიც ასევე ელოდნენ გადამცემი საშუალების გათავისუფლებას, მაშინ ხდება "შეჯახება". ყველა გადამცემი სადგური აღმოაჩენს შეჯახებას და აგზავნის სპეციალურ სიგნალს, რომელიც აცნობებს ქსელის ყველა სადგურს შეჯახების შესახებ. ამის შემდეგ, ყველა სადგური ჩუმდება შემთხვევითი დროის განმავლობაში, სანამ ხელახლა შეეცდება მონაცემთა გადაცემას. ამის შემდეგ, მუშაობის ალგორითმი თავიდან იწყება.

ლოგიკურ ავტობუსის ტოპოლოგიაზე დაფუძნებულ ქსელს ასევე შეუძლია გამოიყენოს ტოკენის გადაცემის ტექნოლოგია მონაცემთა გადაცემის საშუალებაზე წვდომის გასაკონტროლებლად. ამ კონტროლის მეთოდის გამოყენებისას, თითოეულ სადგურს ენიჭება რიგითი ნომერი, რომელიც მიუთითებს მონაცემთა გადაცემის პრიორიტეტზე. მას შემდეგ, რაც მაქსიმალური ნომრის მქონე სადგური გადასცემს მონაცემებს, რიგი უბრუნდება პირველ სადგურს. სადგურებზე მინიჭებული რიგითი ნომრები შეიძლება არ შეესაბამებოდეს სადგურების ფიზიკური კავშირის ფაქტობრივ თანმიმდევრობას მონაცემთა გადაცემის საშუალებებთან. იმის გასაკონტროლებლად, რომელ სადგურს აქვს ამჟამად მონაცემთა გადაცემის უფლება, გამოიყენება საკონტროლო მონაცემთა ჩარჩო, რომელსაც ეწოდება "წვდომის ნიშანი". ეს მარკერი გადაეცემა სადგურიდან სადგურამდე მათი სერიული ნომრების შესაბამისი თანმიმდევრობით. სადგურს, რომელიც იღებს ჟეტონს, უფლება აქვს გადასცეს მისი მონაცემები. თუმცა, თითოეული გადამცემი სადგური შეზღუდულია იმ დროით, რომლის განმავლობაშიც მას ნებადართულია მონაცემთა გადაცემა. ამ დროის ბოლოს, სადგურმა უნდა გადასცეს ჟეტონი შემდეგ სადგურს.

ასეთი ქსელის ფუნქციონირება იწყება იმით, რომ პირველ სადგურს აქვს წვდომის ნიშანი, რომელიც გადასცემს მის მონაცემებს და იღებს პასუხებს მასზე შეზღუდული დროის განმავლობაში (დროის სლოტი). თუ სადგური დაასრულებს კომუნიკაციას გამოყოფილი დროის დასრულებამდე, ის უბრალოდ გადასცემს სადგურის ჟეტონს შემდეგი თანმიმდევრული ნომრით. შემდეგ პროცესი მეორდება. ტოკენის გადაცემის ეს თანმიმდევრული პროცესი მუდმივად გრძელდება, რაც თითოეულ სადგურს აძლევს შესაძლებლობას გადასცეს მონაცემები მკაცრად განსაზღვრული დროის შემდეგ.

"ლოგიკური ავტობუსის" ტოპოლოგია ეფუძნება "ფიზიკური ავტობუსის" და "ფიზიკური ვარსკვლავის" ტოპოლოგიების გამოყენებას. დაშვების კონტროლის მეთოდი და ფიზიკური ტოპოლოგიების ტიპები შეირჩევა დაპროექტებული ქსელის მოთხოვნების მიხედვით. მაგალითად, Ethernet, 10Base-T Ethernet და ARCnet® თითოეული იყენებს ლოგიკური ავტობუსის ტოპოლოგიას. Ethernet ქსელებში კაბელები (თხელი კოაქსიალური კაბელი) დაკავშირებულია ფიზიკური ავტობუსის ტოპოლოგიის გამოყენებით, ხოლო 10Base-T Ethernet და ARCnet ქსელები ეფუძნება ფიზიკურ ვარსკვლავურ ტოპოლოგიას. თუმცა, Ethernet (ფიზიკური ავტობუსი) და 10Base-T Ethernet (ფიზიკური ვარსკვლავი) იყენებენ CSMA/CD როგორც მედია წვდომის კონტროლის მეთოდს, ხოლო ARCnet (ფიზიკური ვარსკვლავი) იყენებს წვდომის ჟეტონს.

პირველი ილუსტრაცია ასახავს Ethernet ქსელს (ფიზიკური ავტობუსი, ლოგიკური ავტობუსი), ხოლო მეორე ასახავს 10Base-T Ethernet ქსელს (ფიზიკური ვარსკვლავი, ლოგიკური ავტობუსი). ორივე ფიგურაში შენიშნეთ, რომ სიგნალი (ისრებით ნაჩვენები) მომდინარეობს ერთი (ამჟამად გადამცემი) სადგურიდან და მოძრაობს არსებული გადამცემი საშუალების ყველა მიმართულებით.

ლოგიკური ბეჭედი

ლოგიკური რგოლის ტოპოლოგიაში მონაცემთა ჩარჩოები გადაეცემა ფიზიკურ რგოლს მანამ, სანამ არ გაივლიან მონაცემთა გადაცემის მთელ საშუალებას. ლოგიკური რგოლის ტოპოლოგია ეფუძნება ფიზიკურ რგოლის ტოპოლოგიას ვარსკვლავის შეერთებით. ფიზიკურ რგოლთან დაკავშირებული თითოეული სადგური იღებს მონაცემებს წინა სადგურიდან და იმეორებს იმავე სიგნალს შემდეგ სადგურზე. ამრიგად, მონაცემები, მეორდება, მიედინება ერთი სადგურიდან მეორეზე, სანამ არ მიაღწევს სადგურს, რომელსაც მიმართეს. მიმღები სადგური აკოპირებს მონაცემებს გადამცემი საშუალებისგან და ამატებს ატრიბუტს ჩარჩოს, რომელიც მიუთითებს მონაცემთა წარმატებულ მიღებაზე. შემდეგი, ჩარჩო „მიწოდების ატრიბუტის“ ნაკრებით აგრძელებს მოგზაურობას რგოლის გარშემო, სანამ არ მიაღწევს სადგურს, რომელმაც თავდაპირველად გაგზავნა ეს მონაცემები. სადგურმა, რომელმაც გააანალიზა "მიწოდების ატრიბუტი" და დარწმუნდა, რომ მონაცემთა გადაცემა წარმატებული იყო, ამოიღებს მის ჩარჩოს ქსელიდან. სურათზე ნაჩვენებია მონაცემთა გადაცემის პროცესი "ლოგიკური რგოლის" სახით ქსელში, რომელიც დაფუძნებულია "ვარსკვლავური კავშირით ფიზიკურ რგოლზე" ტოპოლოგიაზე.

ასეთ ქსელებში გადამცემ საშუალებებზე წვდომის კონტროლის მეთოდი ყოველთვის ეფუძნება "წვდომის ნიშნების" ტექნოლოგიას. თუმცა, მონაცემების გადაცემის უფლების მოპოვების თანმიმდევრობა (მარშრუტი, რომელსაც ჟეტონი მიჰყვება) შეიძლება ყოველთვის არ შეესაბამებოდეს სადგურების ფიზიკურ რგოლთან დამაკავშირებელ რეალურ თანმიმდევრობას. IBM-ის Token-Ring არის ქსელის მაგალითი, რომელიც იყენებს "ლოგიკური რგოლის" ტოპოლოგიას, რომელიც დაფუძნებულია "ფიზიკურ რგოლზე ვარსკვლავური კავშირით".

ლოგიკური ვარსკვლავი (გადართვა)

ვარსკვლავის ლოგიკური ტოპოლოგია იყენებს გადართვის მეთოდს, რათა შეზღუდოს სიგნალის გავრცელება გადამცემ გარემოში მის გარკვეულ ნაწილზე. ასეთი შეზღუდვის მექანიზმი ფუნდამენტურია ლოგიკური ვარსკვლავის ტოპოლოგიაში.

მისი სუფთა სახით, გადართვა უზრუნველყოფს თითოეულ სადგურს სპეციალურ მონაცემთა ხაზს. როდესაც ერთი სადგური გადასცემს სიგნალს მეორე სადგურზე, რომელიც დაკავშირებულია იმავე გადამრთველთან, გადამრთველი გადასცემს სიგნალს მხოლოდ ორი სადგურის დამაკავშირებელ მონაცემთა გადაცემის საშუალებებზე. ნახაზი გვიჩვენებს, თუ როგორ ხდება მონაცემების გადაცემა ორ სადგურს შორის, რომლებიც დაკავშირებულია იმავე გადამრთველთან. ამ მიდგომით, შესაძლებელია მონაცემთა ერთდროული გადაცემა რამდენიმე წყვილ მანქანას შორის, ვინაიდან ნებისმიერი ორ სადგურს შორის გადაცემული მონაცემები რჩება „უხილავი“ სხვა წყვილი სადგურებისთვის.

გადართვის ტექნოლოგიების უმეტესობა ეფუძნება არსებულ ქსელის სტანდარტებს და ამატებს ფუნქციონირების ახალ დონეებს. მაგალითად, ადრე განხილული 10Base-T ქსელის სტანდარტი (CSMA/CD კონტროლის მეთოდი) იძლევა გადართვის გამოყენების საშუალებას.

ზოგიერთი გადამრთველი შექმნილია მრავალი ქსელის სტანდარტის ერთდროულად გამოყენების მხარდასაჭერად. მაგალითად, ერთ გადამრთველს შეიძლება ჰქონდეს პორტები სადგურების დასაკავშირებლად, როგორც 10Base-T Ethernet სტანდარტის, ასევე FDDI (ბოჭკოვანი განაწილებული მონაცემთა ინტერფეისის) გამოყენებით.

გადამრთველებს აქვთ ჩაშენებული ლოგიკა, რომელიც მათ საშუალებას აძლევს ინტელექტუალურად მართონ მანქანებს შორის მონაცემების გადაცემის პროცესი. გადამრთველების შიდა ლოგიკა ხასიათდება მაღალი შესრულებით, რადგან მათ უნდა უზრუნველყონ მონაცემთა ერთდროული გადაცემის შესაძლებლობა მაქსიმალური სიჩქარით თითოეულ პორტს შორის. ამრიგად, კონცენტრატორების გამოყენებამ შეიძლება მნიშვნელოვნად გაზარდოს ქსელის მუშაობა.

გადართვა გვიჩვენებს, რომ ლოგიკური ტოპოლოგია განისაზღვრება არა მხოლოდ მედიის წვდომის კონტროლის მეთოდით, არამედ ელექტრონული ურთიერთდაკავშირების სქემების მრავალი სხვა ასპექტით (გამრთველი საკმაოდ რთული და ძვირადღირებული ელექტრონული მოწყობილობაა). ახალი გადართვის ტექნოლოგიების არსებულ ლოგიკურ ურთიერთკავშირებთან კომბინაციით, ინჟინრებს შეუძლიათ შექმნან ახალი ლოგიკური ტოპოლოგიები.

მრავალი გადამრთველი შეიძლება ერთმანეთთან იყოს დაკავშირებული ერთი ან მეტი ფიზიკური ტოპოლოგიის გამოყენებით. გადამრთველების გამოყენება შესაძლებელია არა მხოლოდ ცალკეული სადგურების, არამედ სადგურების მთელი ჯგუფის დასაკავშირებლად. ასეთ ჯგუფებს უწოდებენ "ქსელის სეგმენტებს". ამრიგად, სხვადასხვა მიზეზის გამო, გადართვას შეუძლია მნიშვნელოვნად გააუმჯობესოს თქვენი ქსელის მუშაობა.

უბრალო ქსელთან დაკავშირება

ახლა, როდესაც განვიხილეთ სხვადასხვა ქსელის კომპონენტების ტექნიკის დანერგვასთან დაკავშირებული საკითხები და გავიგეთ განსხვავებები ლოგიკურ და ფიზიკურ ტოპოლოგიებს შორის, განვიხილავთ მოწყობილობების უმარტივეს ქსელში დაკავშირების გზებს. სურათზე ნაჩვენებია რამდენიმე ადრე განხილული ქსელური მოწყობილობა, რომლებიც დაკავშირებულია მარტივ კომპიუტერულ ქსელთან.

გამოსახული ქსელი შედგება შემდეგი კომპონენტებისგან: სამი კომპიუტერი, რომლებიც დაკავშირებულია ერთ 10Base-T კერასთან, დაუცველი გრეხილი წყვილის კაბელის გამოყენებით. თითოეულ კომპიუტერს აქვს დაყენებული 10Base-T Ethernet ქსელის ბარათი. ლაზერული პრინტერი ასევე დაკავშირებულია ერთ-ერთ კომპიუტერთან.

კომპიუტერი სურათის ქვედა ცენტრში არის სერვერი და აკონტროლებს მთელ ქსელს. დარჩენილი ორი კომპიუტერი სამუშაო სადგურია. სამუშაო სადგურები იყენებენ ქსელს, რომელსაც აკონტროლებს სერვერი. ერთი სამუშაო სადგური არის IBM PC ტიპის პერსონალური კომპიუტერი, მეორე არის Apple® Macintosh კომპიუტერი.

10Base-T ჰაბი უზრუნველყოფს ფიზიკურ კავშირს სამივე კომპიუტერს შორის. ის ასევე ფუნქციონირებს როგორც სიგნალის გამეორება.

ხაზები სხვადასხვა ქსელის კომპონენტებს შორის წარმოადგენს გადაცემის საშუალებას: გრეხილი წყვილი. ეს ქსელი იყენებს ფიზიკურ ვარსკვლავის ტოპოლოგიას, მაგრამ დაფუძნებულია ავტობუსის ლოგიკურ ტოპოლოგიაზე.

ამ ქსელის პრინტერი პირდაპირ უკავშირდება სერვერს ამ კომპიუტერის პარალელური პორტის გამოყენებით. ეს კავშირი სტანდარტულია პრინტერების უმეტესობისთვის. სერვერი იღებს ბეჭდვის დავალებებს თითოეული სამუშაო სადგურიდან მიღებული დოკუმენტებისთვის. მიღებული ბეჭდვის სამუშაოები შემდეგ იგზავნება პრინტერზე სერვერის პარალელური პორტის მეშვეობით შესაბამისი კაბელის საშუალებით. მიუხედავად იმისა, რომ ეს მეთოდი არის უმარტივესი იმისთვის, რომ მრავალ სადგურს დაუშვას დოკუმენტების დაბეჭდვა ერთ პრინტერზე, ჯერ კიდევ არსებობს პრინტერების ქსელთან დაკავშირების სხვა გზები. თქვენ შეგიძლიათ, მაგალითად, დააკავშიროთ პრინტერი სპეციალურ ბეჭდვის სერვერს ან კომპიუტერს სპეციალური პროგრამული უზრუნველყოფით, რომელიც უზრუნველყოფს სამუშაო სადგურის და ბეჭდვის სერვერის ფუნქციების ერთდროულად შესრულების შესაძლებლობას. დღესდღეობით, ბევრ პრინტერს გააჩნია ჩაშენებული ქსელის ბარათი, ასე რომ პრინტერს შეუძლია პირდაპირ დაუკავშირდეს გადამცემ მედიას ქსელის ნებისმიერ წერტილში.

ტერმინი ტოპოლოგია აღწერს კომპიუტერების, კაბელების და სხვა ქსელის კომპონენტების ფიზიკურ მოწყობას.

ტოპოლოგია არის სტანდარტული ტერმინი, რომელსაც პროფესიონალები იყენებენ ქსელის ძირითადი განლაგების აღსაწერად.

ტერმინის „ტოპოლოგიის“ გარდა, ფიზიკური განლაგების აღსაწერად ასევე გამოიყენება შემდეგი:

Ფიზიკური ადგილმდებარეობა;

განლაგება;

დიაგრამა;

ქსელის ტოპოლოგია განსაზღვრავს მის მახასიათებლებს. კერძოდ, კონკრეტული ტოპოლოგიის არჩევანი გავლენას ახდენს:

საჭირო ქსელური აღჭურვილობის შემადგენლობა;

ქსელური აღჭურვილობის მახასიათებლები;

ქსელის გაფართოების შესაძლებლობები;

ქსელის მართვის მეთოდი.

რესურსების გასაზიარებლად ან ქსელის სხვა ამოცანების შესასრულებლად, კომპიუტერები ერთმანეთთან უნდა იყოს დაკავშირებული. ამ მიზნით, უმეტეს შემთხვევაში, გამოიყენება კაბელი (ნაკლებად ხშირად, უკაბელო ქსელები - ინფრაწითელი მოწყობილობა). თუმცა, უბრალოდ თქვენი კომპიუტერის კაბელთან დაკავშირება, რომელიც აკავშირებს სხვა კომპიუტერებს, საკმარისი არ არის. სხვადასხვა ტიპის კაბელები, სხვადასხვა ქსელის ბარათებთან, ქსელის ოპერაციულ სისტემებთან და სხვა კომპონენტებთან ერთად, მოითხოვს სხვადასხვა კომპიუტერის განლაგებას.

თითოეული ქსელის ტოპოლოგია აწესებს რიგ პირობებს. მაგალითად, მას შეუძლია უკარნახოს არა მხოლოდ კაბელის ტიპი, არამედ მისი დაყენების გზაც.

ძირითადი ტოპოლოგიები

• ვარსკვლავი

  ბეჭედი

თუ კომპიუტერები დაკავშირებულია ერთი კაბელის გასწვრივ, ტოპოლოგიას ეწოდება ავტობუსი. როდესაც კომპიუტერები დაკავშირებულია საკაბელო სეგმენტებთან, რომლებიც წარმოიქმნება ერთი წერტილიდან ან კერიდან, ტოპოლოგიას ეწოდება ვარსკვლავის ტოპოლოგია. თუ კაბელი, რომელსაც კომპიუტერები უკავშირდება, დახურულია რგოლში, ამ ტოპოლოგიას ეწოდება რგოლი.

საბურავი.

ავტობუსის ტოპოლოგიას ხშირად უწოდებენ "ხაზოვან ავტობუსს". ეს ტოპოლოგია ერთ-ერთი უმარტივესი და ყველაზე გავრცელებული ტოპოლოგიაა. იგი იყენებს ერთ კაბელს, რომელსაც ეწოდება ხერხემალი ან სეგმენტი, რომლის გასწვრივ არის დაკავშირებული ქსელის ყველა კომპიუტერი.

ავტობუსის ტოპოლოგიის მქონე ქსელში კომპიუტერები მონაცემებს მიმართავენ კონკრეტულ კომპიუტერს კაბელის გასწვრივ ელექტრული სიგნალების სახით გადაცემით.

მონაცემები ელექტრული სიგნალების სახით გადაეცემა ქსელის ყველა კომპიუტერს; თუმცა, ინფორმაციას იღებს ის, ვისი მისამართიც ემთხვევა ამ სიგნალებში დაშიფრულ მიმღების მისამართს. უფრო მეტიც, ნებისმიერ დროს, მხოლოდ ერთ კომპიუტერს შეუძლია გადაცემა.

ვინაიდან მონაცემები ქსელში გადადის მხოლოდ ერთი კომპიუტერით, მისი შესრულება დამოკიდებულია ავტობუსთან დაკავშირებული კომპიუტერების რაოდენობაზე. რაც მეტია, მით უფრო ნელა მუშაობს ქსელი. ავტობუსი არის პასიური ტოპოლოგია. ეს ნიშნავს, რომ კომპიუტერები მხოლოდ "უსმენენ" ქსელში გადაცემულ მონაცემებს, მაგრამ არ გადააქვთ ისინი გამგზავნიდან მიმღებზე. ამიტომ, თუ რომელიმე კომპიუტერი მარცხდება, ეს არ იმოქმედებს სხვების მუშაობაზე. ამ ტოპოლოგიაში მონაცემები ნაწილდება მთელ ქსელში - კაბელის ერთი ბოლოდან მეორეზე. თუ რაიმე ქმედება არ მიიღება, სიგნალები, რომლებიც მიაღწევენ კაბელის ბოლოს, აისახება და ეს არ მისცემს სხვა კომპიუტერებს გადაცემის საშუალებას. ამიტომ, მონაცემების დანიშნულების ადგილზე მისვლის შემდეგ, ელექტრული სიგნალები უნდა ჩაქრეს. ამისათვის, ტერმინატორები (ასევე უწოდებენ შტეფსელებს) დამონტაჟებულია კაბელის თითოეულ ბოლოზე ქსელში ავტობუსის ტოპოლოგიით ელექტრული სიგნალების შთანთქმისთვის.

უპირატესობები: დამატებითი აქტიური აღჭურვილობის არარსებობა (მაგალითად, გამეორებები) ასეთ ქსელებს მარტივს და იაფს ხდის.

ხაზოვანი ლოკალური ქსელის ტოპოლოგიის დიაგრამა

თუმცა, ხაზოვანი ტოპოლოგიის მინუსი არის ქსელის ზომის, ფუნქციონირებისა და გაფართოების შეზღუდვა.

ბეჭედი

რგოლების ტოპოლოგიაში, თითოეული სამუშაო სადგური დაკავშირებულია მის ორ უახლოეს მეზობელთან. ეს ურთიერთობა ქმნის ლოკალურ ქსელს მარყუჟის ან რგოლის სახით. მონაცემები იგზავნება წრეში ერთი მიმართულებით და თითოეული სადგური ასრულებს განმეორების როლს, რომელიც იღებს და პასუხობს მასზე მიმართულ პაკეტებს და გადასცემს სხვა პაკეტებს მომდევნო სამუშაო სადგურზე "ქვემოთ". თავდაპირველ რგოლ ქსელში ყველა ობიექტი ერთმანეთთან იყო დაკავშირებული. ეს კავშირი უნდა დახურულიყო. პასიური ავტობუსის ტოპოლოგიისგან განსხვავებით, აქ თითოეული კომპიუტერი მოქმედებს როგორც განმეორებითი, აძლიერებს სიგნალებს და გადასცემს მათ შემდეგ კომპიუტერზე. ამ ტოპოლოგიის უპირატესობა იყო ქსელის პროგნოზირებადი რეაგირების დრო. რაც უფრო მეტი მოწყობილობა იყო რგოლში, მით უფრო მეტი დრო დასჭირდა ქსელს თხოვნებზე პასუხის გასაცემად. მისი ყველაზე მნიშვნელოვანი ნაკლი ის არის, რომ თუ ერთი მოწყობილობა მაინც მარცხდება, მთელი ქსელი უარს ამბობს ფუნქციონირებაზე.

რგოლზე მონაცემთა გადაცემის ერთ-ერთი პრინციპი ე.წ ჟეტონის გავლა.ამის არსი ეს არის. ჟეტონი გადაეცემა თანმიმდევრულად, ერთი კომპიუტერიდან მეორეზე, სანამ ის, ვისაც მონაცემების გადაცემა სურს, არ მიიღებს მას. გამგზავნი კომპიუტერი ცვლის ჟეტონს, ათავსებს ელ.ფოსტის მისამართს მონაცემებში და აგზავნის მას ბეჭდის გარშემო.

ეს ტოპოლოგია შეიძლება გაუმჯობესდეს ქსელის ყველა მოწყობილობის მიერთებით კერა(კერამოწყობილობა, რომელიც აკავშირებს სხვა მოწყობილობებს). ვიზუალურად, "დამუშავებული" რგოლი ფიზიკურად აღარ არის რგოლი, მაგრამ ასეთ ქსელში მონაცემები კვლავ წრეში გადაიცემა.

ნახატზე მყარი ხაზები მიუთითებს ფიზიკურ კავშირებზე, ხოლო წერტილოვანი ხაზები მიუთითებს მონაცემთა გადაცემის მიმართულებებზე. ამრიგად, ასეთ ქსელს აქვს ლოგიკური რგოლის ტოპოლოგია, ფიზიკურად კი ვარსკვლავია.

ვარსკვლავი

ვარსკვლავის ტოპოლოგიაში, ყველა კომპიუტერი დაკავშირებულია საკაბელო სეგმენტების საშუალებით ცენტრალურ კომპონენტთან, რომელსაც აქვს კერა. სიგნალები გადამცემი კომპიუტერიდან მიემართება კერის მეშვეობით ყველა სხვასთან. ვარსკვლავურ ქსელებში საკაბელო და ქსელის კონფიგურაციის მართვა ცენტრალიზებულია. მაგრამ ასევე არის მინუსი: რადგან ყველა კომპიუტერი დაკავშირებულია ცენტრალურ წერტილთან, საკაბელო მოხმარება მნიშვნელოვნად იზრდება დიდი ქსელებისთვის. გარდა ამისა, თუ ცენტრალური კომპონენტი ვერ ხერხდება, მთელი ქსელი შეფერხდება.

უპირატესობა: თუ ერთი კომპიუტერი გაფუჭდა ან ერთი კომპიუტერის დამაკავშირებელი კაბელი გაფუჭდა, მაშინ მხოლოდ ის კომპიუტერი ვერ მიიღებს და გადასცემს სიგნალებს. ეს არ იმოქმედებს ქსელის სხვა კომპიუტერებზე. ქსელის საერთო სიჩქარე შემოიფარგლება მხოლოდ ჰაბის გამტარუნარიანობით.

თანამედროვე ლოკალურ ქსელებში დომინანტურია ვარსკვლავის ტოპოლოგია. ასეთი ქსელები საკმაოდ მოქნილი, ადვილად გაფართოებადი და შედარებით იაფია უფრო რთულ ქსელებთან შედარებით, რომლებშიც ქსელში მოწყობილობის წვდომის მეთოდები მკაცრად არის დაფიქსირებული. ამრიგად, „ვარსკვლავებმა“ შეცვალეს მოძველებული და იშვიათად გამოყენებული ხაზოვანი და რგოლის ტოპოლოგიები. უფრო მეტიც, ისინი გახდნენ გარდამავალი რგოლი ბოლო ტიპის ტოპოლოგიისთვის - აკრეფილი ვარსკვლავებიე.

გადამრთველი არის მრავალპორტიანი აქტიური ქსელის მოწყობილობა. გადამრთველი „იმახსოვრებს“ მასთან დაკავშირებული მოწყობილობების აპარატურულ მისამართებს (ან MAC–MediaAccessControl) და ქმნის დროებით ბილიკებს გამგზავნიდან მიმღებამდე, რომლებზეც ხდება მონაცემების გადაცემა. ტიპიურ ლოკალურ ქსელში ჩართული ტოპოლოგიით, არსებობს რამდენიმე კავშირი გადამრთველთან. თითოეულ პორტს და მასთან დაკავშირებულ მოწყობილობას აქვს თავისი გამტარუნარიანობა (მონაცემთა გადაცემის სიჩქარე).

გადამრთველებს შეუძლიათ მნიშვნელოვნად გააუმჯობესონ ქსელის მუშაობა. პირველ რიგში, ისინი ზრდიან მთლიან გამტარობას, რომელიც ხელმისაწვდომია მოცემული ქსელისთვის. მაგალითად, 8 მავთულის გადამრთველს შეიძლება ჰქონდეს 8 ცალკეული კავშირი, თითოეულში 10 მბიტ/წმ-მდე სიჩქარის მხარდაჭერით. შესაბამისად, ასეთი მოწყობილობის გამტარუნარიანობაა 80 მბიტი/წმ. უპირველეს ყოვლისა, გადამრთველები ზრდის ქსელის მუშაობას იმ მოწყობილობების რაოდენობის შემცირებით, რომლებსაც შეუძლიათ შეავსონ ერთი სეგმენტის მთელი გამტარობა. ერთი ასეთი სეგმენტი შეიცავს მხოლოდ ორ მოწყობილობას: სამუშაო სადგურის ქსელის მოწყობილობას და გადართვის პორტს. ამრიგად, მხოლოდ ორ მოწყობილობას შეუძლია "კონკურენცია გაუწიოს" სიჩქარეს 10 მბიტი / წმ, და არა რვა (ჩვეულებრივი 8 პორტიანი კერის გამოყენებისას, რომელიც არ ითვალისწინებს გამტარუნარიანობის ასეთ დაყოფას სეგმენტებად).

დასასრულს, უნდა ითქვას, რომ არსებობს განსხვავება ფიზიკური კავშირების ტოპოლოგიას (ქსელის ფიზიკური სტრუქტურა) და ლოგიკური კავშირების ტოპოლოგიას (ქსელის ლოგიკური სტრუქტურა) შორის.

კონფიგურაცია ფიზიკური კავშირებიგანისაზღვრება კომპიუტერების ელექტრული კავშირებით და შეიძლება წარმოდგენილი იყოს გრაფიკის სახით, რომლის კვანძები არის კომპიუტერები და საკომუნიკაციო მოწყობილობა, ხოლო კიდეები შეესაბამება კვანძების წყვილთა დამაკავშირებელ საკაბელო სეგმენტებს.

ლოგიკური კავშირებიწარმოადგენს ქსელში ინფორმაციის ნაკადების გზებს, ისინი იქმნება სათანადოდ კონფიგურირებული საკომუნიკაციო აღჭურვილობით.

ზოგიერთ შემთხვევაში, ფიზიკური და ლოგიკური ტოპოლოგიები ერთნაირია, ზოგჯერ კი არა.

ნახატზე ნაჩვენები ქსელი არის ფიზიკურ და ლოგიკურ ტოპოლოგიას შორის შეუსაბამობის მაგალითი. ფიზიკურად, კომპიუტერები დაკავშირებულია საერთო ავტობუსის ტოპოლოგიის გამოყენებით. ავტობუსზე წვდომა ხდება არა შემთხვევითი წვდომის ალგორითმის მიხედვით, არამედ ჟეტონის (ჟეტონის) რგოლში გადაცემით: A კომპიუტერიდან B კომპიუტერზე, B კომპიუტერიდან C კომპიუტერზე და ა.შ. აქ ტოკენის გადაცემის თანმიმდევრობა აღარ მიჰყვება ფიზიკურ კავშირებს, არამედ განისაზღვრება ქსელური გადამყვანების ლოგიკური კონფიგურაციით. არაფერი გიშლის ხელს ქსელის ადაპტერების და მათი დრაივერების კონფიგურაციაში, რომ კომპიუტერებმა რგოლი შექმნან სხვა თანმიმდევრობით, მაგალითად B, A, C... თუმცა, ფიზიკური სტრუქტურა არ იცვლება.

Უკაბელო ქსელი.

ფრაზა „უკაბელო გარემო“ შეიძლება იყოს შეცდომაში შემყვანი, რადგან ეს ნიშნავს, რომ ქსელში საერთოდ არ არის მავთული. სინამდვილეში, უკაბელო კომპონენტები, როგორც წესი, ურთიერთქმედებენ ქსელთან, რომელიც იყენებს კაბელს, როგორც გადაცემის საშუალებას. ასეთ ქსელს შერეული კომპონენტებით ეწოდება ჰიბრიდული.

ტექნოლოგიიდან გამომდინარე, უკაბელო ქსელები შეიძლება დაიყოს სამ ტიპად:

ლოკალური ქსელები;

გაფართოებული ლოკალური ქსელები;

მობილური ქსელები (ლეპტოპ კომპიუტერები).

გადაცემის მეთოდები:

ინფრაწითელი გამოსხივება;

• რადიოგადაცემა ვიწრო სპექტრით (ერთსიხშირიანი გადაცემა);

  რადიო გადაცემა გაფანტულ სპექტრში.

მონაცემთა გადაცემისა და მიღების ამ მეთოდების გარდა, შეგიძლიათ გამოიყენოთ მობილური ქსელები, პაკეტური რადიოკავშირები, ფიჭური ქსელები და მიკროტალღური მონაცემთა გადაცემის სისტემები.

დღესდღეობით, საოფისე ქსელი არ არის მხოლოდ კომპიუტერების ერთმანეთთან დაკავშირება. ძნელი წარმოსადგენია თანამედროვე ოფისი მონაცემთა ბაზების გარეშე, რომელიც ინახავს როგორც საწარმოს ფინანსურ ანგარიშებს, ასევე პერსონალის ინფორმაციას. დიდ ქსელებში, როგორც წესი, მონაცემთა ბაზების უსაფრთხოებისთვის და მათზე წვდომის სიჩქარის გასაზრდელად, გამოიყენება ცალკეული სერვერები მონაცემთა ბაზების შესანახად. ასევე, ახლა ძნელი წარმოსადგენია თანამედროვე ოფისი ინტერნეტის გარეშე. ოფისის უკაბელო ქსელის დიაგრამის ვარიანტი ნაჩვენებია სურათზე.

ასე რომ, მოდით დავასკვნათ: მომავალი ქსელი საგულდაგულოდ უნდა დაიგეგმოს. ამისათვის თქვენ უნდა უპასუხოთ შემდეგ კითხვებს:

რატომ გჭირდებათ ქსელი?

რამდენი მომხმარებელი იქნება თქვენს ქსელში?

რამდენად სწრაფად გაფართოვდება ქსელი?

ამ ქსელს ინტერნეტთან წვდომა სჭირდება?

საჭიროა თუ არა ქსელის მომხმარებლების ცენტრალიზებული მართვა?

ამის შემდეგ, დახაზეთ ქსელის უხეში დიაგრამა ქაღალდზე. თქვენ არ უნდა დაივიწყოთ ქსელის ღირებულება.

როგორც დავადგინეთ, ტოპოლოგია არის ყველაზე მნიშვნელოვანი ფაქტორი ქსელის საერთო მუშაობის გასაუმჯობესებლად. ძირითადი ტოპოლოგიები შეიძლება გამოყენებულ იქნას ნებისმიერ კომბინაციაში. მნიშვნელოვანია გვესმოდეს, რომ თითოეული ტოპოლოგიის ძლიერი და სუსტი მხარეები გავლენას ახდენს ქსელის სასურველ შესრულებაზე და დამოკიდებულია არსებულ ტექნოლოგიებზე. აუცილებელია ბალანსის დაცვა ქსელის რეალურ მდებარეობას (მაგალითად, რამდენიმე შენობაში), კაბელის გამოყენების შესაძლებლობებს, მისი დამონტაჟების გზას და მის ტიპსაც შორის.

ლოკალური ქსელების ტოპოლოგია.

ქსელის აღჭურვილობის შემადგენლობა და კონფიგურაცია დამოკიდებულია ქსელის ტოპოლოგიაზე.

1. ქსელის ტოპოლოგიის კონცეფცია

კომპიუტერების ლოკალურ ქსელებთან დაკავშირების ზოგადი სქემა ე.წ ქსელის ტოპოლოგია

ტოპოლოგიაარის ქსელის ფიზიკური კონფიგურაცია მის ლოგიკურ მახასიათებლებთან ერთად. ტოპოლოგია არის სტანდარტული ტერმინი, რომელიც გამოიყენება ქსელის ძირითადი განლაგების აღსაწერად. იმის გაგებით, თუ როგორ გამოიყენება სხვადასხვა ტოპოლოგია, შეგიძლიათ განსაზღვროთ რა შესაძლებლობები აქვს სხვადასხვა ტიპის ქსელებს.

ტოპოლოგიის ორი ძირითადი ტიპი არსებობს:

• ფიზიკური
• ლოგიკური

ლოგიკური ტოპოლოგიააღწერს ქსელის სადგურებს შორის ურთიერთქმედების წესებს მონაცემთა გადაცემისას.

ფიზიკური ტოპოლოგიაგანსაზღვრავს შენახვის მედიის შეერთების მეთოდს.

ტერმინი "ქსელის ტოპოლოგია" აღწერს კომპიუტერების, კაბელების და ქსელის სხვა კომპონენტების ფიზიკურ მოწყობას. ფიზიკური კავშირების ტოპოლოგიამ შეიძლება მიიღოს სხვადასხვა „გეომეტრიული“ ფორმები და მნიშვნელოვანია არა კაბელის გეომეტრიული მდებარეობა, არამედ მხოლოდ კვანძებს შორის კავშირების არსებობა (დახურული/ღია, ცენტრის არსებობა და ა.შ.).

ქსელის ტოპოლოგია განსაზღვრავს მის მახასიათებლებს.

კონკრეტული ტოპოლოგიის არჩევანი გავლენას ახდენს:

• საჭირო ქსელური აღჭურვილობის შემადგენლობა
• ქსელის აღჭურვილობის მახასიათებლები
• ქსელის გაფართოების შესაძლებლობები
• ქსელის მართვის მეთოდი

ქსელის კონფიგურაცია შეიძლება იყოს დეცენტრალიზებული (როდესაც კაბელი "გადის ქსელში" თითოეულ სადგურზე) ან ცენტრალიზებული (როდესაც თითოეული სადგური ფიზიკურად არის დაკავშირებული ზოგიერთ ცენტრალურ მოწყობილობასთან, რომელიც ანაწილებს ჩარჩოებსა და პაკეტებს სადგურებს შორის). ცენტრალიზებული კონფიგურაციის მაგალითია ვარსკვლავი სამუშაო სადგურებით, რომლებიც მდებარეობს მისი მკლავების ბოლოებში. დეცენტრალიზებული კონფიგურაცია მთამსვლელთა ჯაჭვის მსგავსია, სადაც ყველას თავისი პოზიცია აქვს ჯაჭვში და ყველა ერთმანეთთან არის დაკავშირებული ერთი თოკით. ქსელის ტოპოლოგიის ლოგიკური მახასიათებლები განსაზღვრავს მარშრუტს, რომელსაც პაკეტი გადის ქსელში გადაადგილებისას.

ტოპოლოგიის შერჩევისას უნდა გაითვალისწინოთ, რომ ის უზრუნველყოფს ქსელის საიმედო და ეფექტურ მუშაობას და ქსელის მონაცემთა ნაკადების მოსახერხებელ მართვას. ასევე სასურველია, რომ ქსელი იყოს იაფი შექმნისა და შენარჩუნების ღირებულების თვალსაზრისით, მაგრამ ამავე დროს დარჩება შესაძლებლობები მისი შემდგომი გაფართოებისა და, სასურველია, გადასვლის უფრო მაღალი სიჩქარით საკომუნიკაციო ტექნოლოგიებზე. ეს არ არის ადვილი საქმე! მის გადასაჭრელად თქვენ უნდა იცოდეთ რა ქსელის ტოპოლოგიები არსებობს.

კავშირების ტოპოლოგიის მიხედვით არსებობს:

• ქსელები „საერთო ავტობუსი (ავტობუსი)“ ტოპოლოგიით;
• ქსელები ვარსკვლავის ტოპოლოგიით;
• ქსელები "ბეჭდის" ტოპოლოგიით";
• ქსელები ხის ტოპოლოგიით;
• ქსელები შერეული ტოპოლოგიით

2. ქსელის ძირითადი ტოპოლოგიები

არსებობს სამი ძირითადი ტოპოლოგია, რომლებზეც აგებულია ქსელების უმეტესობა.

• ავტობუსი
• ვარსკვლავი
• ბეჭედი

"ავტობუსი" არის ტოპოლოგია, რომელშიც კომპიუტერები დაკავშირებულია ერთი კაბელის გასწვრივ.

"ვარსკვლავი" არის ტოპოლოგია, რომელშიც კომპიუტერები დაკავშირებულია საკაბელო სეგმენტებთან, რომლებიც წარმოიქმნება ერთი წერტილიდან ან კერიდან.

ტოპოლოგიას ეწოდება "რგოლი", თუ კაბელი, რომელსაც კომპიუტერი უკავშირდება, დახურულია რგოლში.

მიუხედავად იმისა, რომ თავად ძირითადი ტოპოლოგიები მარტივია, სინამდვილეში ხშირად არის საკმაოდ რთული კომბინაციები, რომლებიც აერთიანებს რამდენიმე ტოპოლოგიის თვისებებს.

2.1 ავტობუსების ქსელის ტოპოლოგია

ამ ტოპოლოგიაში ყველა კომპიუტერი ერთმანეთთან არის დაკავშირებული ერთი კაბელით. თითოეული კომპიუტერი დაკავშირებულია საერთო კაბელთან, რომლის ბოლოებზე დამონტაჟებულია ტერმინატორები. სიგნალი გადის ქსელში ყველა კომპიუტერის მეშვეობით, რაც აისახება ბოლო ტერმინატორებიდან.

ქსელის ტოპოლოგიის დიაგრამა "ავტობუსი" ტიპი

"ავტობუსის" ტოპოლოგია წარმოიქმნება კვანძებს შორის კავშირების ხაზოვანი სტრუქტურით. ეს ტოპოლოგია შეიძლება განხორციელდეს აპარატურაში, მაგალითად, ორი ქსელური ადაპტერის დაყენებით ცენტრალურ კომპიუტერებზე. სიგნალის ასახვის თავიდან ასაცილებლად, ტერმინატორები, რომლებიც შთანთქავენ სიგნალს, უნდა დამონტაჟდეს კაბელის ბოლოებში.

ავტობუსის ტოპოლოგიის მქონე ქსელში კომპიუტერები მონაცემებს მიმართავენ კონკრეტულ კომპიუტერს, გადასცემენ მას კაბელის გასწვრივ ელექტრული სიგნალების სახით - აპარატურის MAC მისამართები. ავტობუსის საშუალებით კომპიუტერის ურთიერთქმედების პროცესის გასაგებად, თქვენ უნდა გესმოდეთ შემდეგი ცნებები:

• სიგნალის გადაცემა
• სიგნალის ასახვა
• ტერმინატორი

1. სიგნალის გადაცემა

მონაცემები ელექტრული სიგნალების სახით გადაეცემა ქსელის ყველა კომპიუტერს; თუმცა, მხოლოდ ის, ვისი მისამართიც ემთხვევა ამ სიგნალებში დაშიფრულ მიმღების მისამართს, იღებს ინფორმაციას. უფრო მეტიც, ნებისმიერ დროს, მხოლოდ ერთ კომპიუტერს შეუძლია გადაცემა. ვინაიდან მონაცემები ქსელში გადადის მხოლოდ ერთი კომპიუტერით, მისი შესრულება დამოკიდებულია ავტობუსთან დაკავშირებული კომპიუტერების რაოდენობაზე. რაც უფრო მეტია, ე.ი. რაც უფრო მეტი კომპიუტერი ელოდება მონაცემთა გადაცემას, მით უფრო ნელია ქსელი. თუმცა, შეუძლებელია პირდაპირი კავშირის გამოტანა ქსელის გამტარუნარიანობასა და მასში არსებული კომპიუტერების რაოდენობას შორის. იმის გამო, რომ კომპიუტერების რაოდენობის გარდა, ქსელის მუშაობაზე გავლენას ახდენს მრავალი ფაქტორი, მათ შორის:

• კომპიუტერების ტექნიკის მახასიათებლები ქსელში
• სიხშირე, რომლითაც კომპიუტერი გადასცემს მონაცემებს
• გაშვებული ქსელური აპლიკაციების ტიპი
• ქსელის კაბელის ტიპი
• მანძილი კომპიუტერებს შორის ქსელში

ავტობუსი არის პასიური ტოპოლოგია. ეს ნიშნავს, რომ კომპიუტერები მხოლოდ "უსმენენ" ქსელში გადაცემულ მონაცემებს, მაგრამ არ გადააქვთ ისინი გამგზავნიდან მიმღებზე. ამიტომ, თუ რომელიმე კომპიუტერი მარცხდება, ეს არ იმოქმედებს სხვების მუშაობაზე. აქტიურ ტოპოლოგიებში კომპიუტერები ახდენენ სიგნალების რეგენერაციას და გადასცემენ მათ ქსელში.

2. სიგნალის ასახვა

მონაცემები, ანუ ელექტრული სიგნალები მოძრაობს მთელ ქსელში - კაბელის ერთი ბოლოდან მეორეზე. თუ განსაკუთრებული ქმედება არ მიიღება, სიგნალი, რომელიც მიაღწევს კაბელის ბოლოს, აისახება და სხვა კომპიუტერებს გადაცემის საშუალებას არ მისცემს. ამიტომ, მონაცემების დანიშნულების ადგილზე მისვლის შემდეგ, ელექტრული სიგნალები უნდა ჩაქრეს.

3. ტერმინატორი

ელექტრული სიგნალების ასახვის თავიდან ასაცილებლად, კაბელის თითოეულ ბოლოზე დამონტაჟებულია შტეფსელი (ტერმინატორები), რომლებიც შთანთქავენ ამ სიგნალებს. ქსელის კაბელის ყველა ბოლო უნდა იყოს დაკავშირებული რაღაცასთან, როგორიცაა კომპიუტერი ან ლულის კონექტორი - კაბელის სიგრძის გასაზრდელად. ტერმინატორი უნდა იყოს დაკავშირებული კაბელის ნებისმიერ თავისუფალ (არაფერთან დაკავშირებული) ბოლოზე, რათა თავიდან აიცილოს ელექტრული სიგნალების ასახვა.

ტერმინატორის ინსტალაცია

ქსელის მთლიანობა შეიძლება დაირღვეს, თუ ქსელის კაბელი გაწყდება ფიზიკურად გაწყვეტის ან მისი ერთ-ერთი ბოლო გათიშვისას. ასევე შესაძლებელია, რომ არ იყოს ტერმინატორები კაბელის ერთ ან რამდენიმე ბოლოზე, რაც იწვევს ელექტრული სიგნალების ასახვას კაბელში და ქსელის შეწყვეტას. ქსელი "ვარდება". თავად კომპიუტერები ქსელში რჩება სრულად ფუნქციონირებს, მაგრამ სანამ სეგმენტი გატეხილია, მათ არ შეუძლიათ ერთმანეთთან კომუნიკაცია.

ამ ქსელის ტოპოლოგიას აქვს დადებითი და უარყოფითი მხარეები.

დ უპირატესობებიავტობუსის ტოპოლოგიები:

• ქსელის დაყენების მოკლე დრო
• დაბალი ღირებულება (საჭიროა ნაკლები საკაბელო და ქსელური მოწყობილობები)
• დაყენების სიმარტივე
• სამუშაო სადგურის გაუმართაობა გავლენას არ ახდენს ქსელის მუშაობაზე

ხარვეზებიავტობუსის ტოპოლოგიები:

• ასეთი ქსელების გაფართოება რთულია (გაზარდეთ კომპიუტერების რაოდენობა ქსელში და სეგმენტების რაოდენობა - მათთან დამაკავშირებელი კაბელის ცალკეული მონაკვეთები).
• იმის გამო, რომ ავტობუსი საზიაროა, მხოლოდ ერთ კომპიუტერს შეუძლია ერთდროულად გადაცემა.
• "ავტობუსი" არის პასიური ტოპოლოგია - კომპიუტერები მხოლოდ "უსმენენ" კაბელს და ვერ აღადგენენ სიგნალებს, რომლებიც შესუსტებულია ქსელში გადაცემის დროს.
• ავტობუსის ტოპოლოგიის მქონე ქსელის საიმედოობა დაბალია. როდესაც ელექტრული სიგნალი მიაღწევს კაბელის ბოლოს, ის (თუ არ არის მიღებული სპეციალური ზომები) აისახება, რაც არღვევს ქსელის მთელი სეგმენტის მუშაობას.

ავტობუსის ტოპოლოგიის თანდაყოლილმა პრობლემებმა განაპირობა ის, რომ ეს ქსელები ახლა პრაქტიკულად არ გამოიყენება.

ავტობუსის ქსელის ტოპოლოგია ცნობილია როგორც 10 Mbps Ethernet ლოგიკური ტოპოლოგია.

2.2 ვარსკვლავური ქსელის ძირითადი ტოპოლოგია

ვარსკვლავის ტოპოლოგიაში ყველა კომპიუტერი დაკავშირებულია ცენტრალურ კომპონენტთან, რომელსაც ჰაბს უწოდებენ. თითოეული კომპიუტერი დაკავშირებულია ქსელთან ცალკე დამაკავშირებელი კაბელის გამოყენებით. სიგნალები გადამცემი კომპიუტერიდან მიემართება კერის მეშვეობით ყველა სხვასთან.

"ვარსკვლავში" ყოველთვის არის ცენტრი, რომლის მეშვეობითაც ქსელში ნებისმიერი სიგნალი გადის. ცენტრალური ბმულის ფუნქციებს ასრულებენ სპეციალური ქსელური მოწყობილობები და მათზე სიგნალის გადაცემა შეიძლება მოხდეს სხვადასხვა გზით: ზოგიერთ შემთხვევაში, მოწყობილობა აგზავნის მონაცემებს ყველა კვანძზე, გარდა გაგზავნის კვანძისა, ზოგ შემთხვევაში, მოწყობილობა აანალიზებს, თუ რომელი კვანძის მონაცემებია. განკუთვნილია და მხოლოდ მას უგზავნის.

ეს ტოპოლოგია წარმოიშვა გამოთვლების ადრეულ დღეებში, როდესაც კომპიუტერები დაკავშირებული იყო ცენტრალურ, მთავარ კომპიუტერთან.

ვარსკვლავის ქსელის ტოპოლოგიის დიაგრამა

უპირატესობები"ვარსკვლავების" ტიპოლოგია:

• ერთი სამუშაო სადგურის უკმარისობა გავლენას არ ახდენს მთლიანი ქსელის მუშაობაზე
• კარგი ქსელის მასშტაბირება
• პრობლემების მარტივი აღმოფხვრა და ქსელის გაწყვეტა
• ქსელის მაღალი შესრულება (ექვემდებარება სათანადო დიზაინს)
• მოქნილი ადმინისტრაციის პარამეტრები

ხარვეზები"ვარსკვლავების" ტიპოლოგია:

• ცენტრალური ჰაბის გაუმართაობა გამოიწვევს ქსელის (ან ქსელის სეგმენტის) მთლიანობაში უმოქმედობას
• ქსელში ხშირად საჭიროა მეტი კაბელი, ვიდრე სხვა ტოპოლოგიების უმეტესობა
• სამუშაო სადგურების სასრული რაოდენობა ქსელში (ან ქსელის სეგმენტში) შემოიფარგლება ცენტრალური ჰაბის პორტების რაოდენობით.

ერთ-ერთი ყველაზე გავრცელებული ტოპოლოგია, რადგან მისი შენარჩუნება მარტივია. ძირითადად გამოიყენება ქსელებში, სადაც გადამზიდავი არის გადაბმული წყვილი კაბელი. UTP კატეგორია 3 ან 5. (დაგრეხილი წყვილი საკაბელო კატეგორიები, რომლებიც დანომრილია 1-დან 7-მდე და განსაზღვრავს ეფექტური სიხშირის დიაპაზონს. უფრო მაღალი კატეგორიის კაბელი ჩვეულებრივ შეიცავს უფრო მეტ წყვილ მავთულს და თითოეულ წყვილს აქვს მეტი ბრუნი ერთეულზე).

ვარსკვლავის ტოპოლოგია აისახება Fast Ethernet ტექნოლოგიაში6.

2.3 ძირითადი რგოლის ქსელის ტოპოლოგია

რგოლის ტოპოლოგიაში კომპიუტერები დაკავშირებულია კაბელთან, რომელიც ქმნის რგოლს. მაშასადამე, კაბელს უბრალოდ არ შეუძლია ჰქონდეს თავისუფალი დასასრული, რომელზეც უნდა იყოს დაკავშირებული ტერმინატორი. სიგნალები გადაიცემა რგოლის გასწვრივ ერთი მიმართულებით და გადის თითოეულ კომპიუტერში. პასიური ავტობუსის ტოპოლოგიისგან განსხვავებით, აქ თითოეული კომპიუტერი მოქმედებს როგორც განმეორებითი, აძლიერებს სიგნალებს და გადასცემს მათ შემდეგ კომპიუტერზე. ამიტომ, თუ ერთი კომპიუტერი მარცხდება, მთელი ქსელი წყვეტს ფუნქციონირებას.

ბეჭდის ქსელის დიაგრამა

დახურული რგოლის ტოპოლოგიის ფუნქციონირება ეფუძნება ნიშნის გავლას.

ჟეტონი არის მონაცემთა პაკეტი, რომელიც საშუალებას აძლევს კომპიუტერს გადასცეს მონაცემები ქსელში.

ჟეტონი გადაეცემა თანმიმდევრულად, ერთი კომპიუტერიდან მეორეზე, სანამ ის, ვისაც მონაცემთა გადაცემა „სურს“ არ მიიღებს მას. კომპიუტერი, რომელსაც სურს გადაცემის დაწყება, „იჭერს“ ჟეტონს, ცვლის მას, ათავსებს მიმღების მისამართს მონაცემებში და აგზავნის მას ბეჭდის გარშემო მიმღებს.

მონაცემები გადის თითოეულ კომპიუტერში, სანამ არ მიაღწევს მას, რომლის მისამართი ემთხვევა მონაცემებში მითითებულ მიმღების მისამართს. ამის შემდეგ მიმღები კომპიუტერი უგზავნის შეტყობინებას გადამცემს, რომელიც ადასტურებს, რომ მიღებულია მონაცემები. დადასტურების მიღების შემდეგ, გამომგზავნი კომპიუტერი ქმნის ახალ ჟეტონს და აბრუნებს მას ქსელში.

ერთი შეხედვით ჩანს, რომ მარკერის გადატანას დიდი დრო სჭირდება, მაგრამ სინამდვილეში მარკერი თითქმის სინათლის სიჩქარით მოძრაობს. 200 მეტრი დიამეტრის რგოლში მარკერს შეუძლია წამში 10000 ბრუნის სიხშირით ცირკულირება.

უპირატესობებიბეჭდის ტოპოლოგია:

• ინსტალაციის სიმარტივე
• დამატებითი აღჭურვილობის თითქმის სრული არარსებობა
• სტაბილური მუშაობის შესაძლებლობა მონაცემთა გადაცემის სიჩქარის მნიშვნელოვანი ვარდნის გარეშე ქსელის მძიმე დატვირთვის პირობებში, რადგან ტოკენის გამოყენება გამორიცხავს შეჯახების შესაძლებლობას.

ხარვეზებიბეჭდის ტოპოლოგია:

• ერთი სამუშაო სადგურის გაუმართაობა და სხვა პრობლემები (კაბელის გაწყვეტა) გავლენას ახდენს მთელი ქსელის მუშაობაზე
• კონფიგურაციისა და დაყენების სირთულე
• პრობლემების მოგვარების სირთულე

ის ყველაზე ფართოდ გამოიყენება ოპტიკურ-ბოჭკოვანი ქსელებში. გამოიყენება FDDI8, Token ring9 სტანდარტებში.

3. ქსელის სხვა შესაძლო ტოპოლოგიები

რეალური კომპიუტერული ქსელები მუდმივად ფართოვდება და მოდერნიზდება. ამიტომ, ასეთი ქსელი თითქმის ყოველთვის ჰიბრიდულია, ე.ი. მისი ტოპოლოგია არის რამდენიმე ძირითადი ტოპოლოგიის კომბინაცია. ადვილი წარმოსადგენია ჰიბრიდული ტოპოლოგიები, რომლებიც წარმოადგენს ვარსკვლავისა და ავტობუსის, ან რგოლისა და ვარსკვლავის ერთობლიობას.

3.1 ხეების ქსელის ტოპოლოგია

ხის ტოპოლოგია შეიძლება ჩაითვალოს რამდენიმე „ვარსკვლავის“ გაერთიანებად. სწორედ ეს ტოპოლოგიაა დღეს ყველაზე პოპულარული ლოკალური ქსელების აგებისას.

ხის ქსელის ტოპოლოგიის დიაგრამა

ხის ტოპოლოგიაში არის ხის ფესვი, საიდანაც იზრდება ტოტები და ფოთლები.

ხე შეიძლება იყოს აქტიური ან ჭეშმარიტი და პასიური. აქტიური ხის საშუალებით ცენტრალური კომპიუტერები განლაგებულია რამდენიმე საკომუნიკაციო ხაზის გაერთიანების ცენტრებში, ხოლო პასიურ ხესთან არის კონცენტრატორები (ჰაბები).

სურათი 6 - აქტიური ხის ქსელის ტოპოლოგიის დიაგრამა

სურათი 7 - პასიური ხის ქსელის ტოპოლოგიის დიაგრამა

3.2 კომბინირებული ქსელის ტოპოლოგიები

საკმაოდ ხშირად გამოიყენება კომბინირებული ტოპოლოგიები, მათ შორის ყველაზე გავრცელებულია ვარსკვლავი-ავტობუსი და ვარსკვლავი-რგოლი.

ვარსკვლავი-ავტობუსის ტოპოლოგია იყენებს ავტობუსის და პასიური ვარსკვლავის კომბინაციას.

ვარსკვლავი-ავტობუსის კომბინირებული ქსელის ტოპოლოგიის სქემა

როგორც ინდივიდუალური კომპიუტერები, ასევე ავტობუსის მთელი სეგმენტები დაკავშირებულია ჰაბთან. ფაქტობრივად, დანერგილია ფიზიკური ავტობუსის ტოპოლოგია, რომელიც მოიცავს ქსელის ყველა კომპიუტერს. ამ ტოპოლოგიაში შესაძლებელია რამდენიმე ჰაბის გამოყენება, ურთიერთდაკავშირება და ე.წ. ხერხემლის, დამხმარე ავტობუსის ფორმირება. ცალკეული კომპიუტერები ან ავტობუსის სეგმენტები დაკავშირებულია თითოეულ ჰაბთან. შედეგი არის ვარსკვლავური საბურავის ხე. ამრიგად, მომხმარებელს შეუძლია მოქნილად დააკავშიროს ავტობუსის და ვარსკვლავის ტოპოლოგიების უპირატესობები და ასევე ადვილად შეცვალოს ქსელში ჩართული კომპიუტერების რაოდენობა. ინფორმაციის განაწილების თვალსაზრისით, ეს ტოპოლოგია კლასიკური ავტობუსის ტოლფასია.

ვარსკვლავის რგოლის ტოპოლოგიის შემთხვევაში, რგოლში გაერთიანებული არ არის თავად კომპიუტერები, არამედ სპეციალური ჰაბები, რომლებსაც კომპიუტერები თავის მხრივ უკავშირდება ვარსკვლავის ფორმის ორმაგი საკომუნიკაციო ხაზების გამოყენებით.

ვარსკვლავური რგოლის კომბინირებული ქსელის ტოპოლოგიის სქემა

სინამდვილეში, ქსელში არსებული ყველა კომპიუტერი შედის დახურულ რგოლში, რადგან ჰაბების შიგნით საკომუნიკაციო ხაზები ქმნიან დახურულ მარყუჟს (როგორც ნაჩვენებია სურათზე 9). ეს ტოპოლოგია შესაძლებელს ხდის ვარსკვლავის და რგოლის ტოპოლოგიების უპირატესობების გაერთიანებას. მაგალითად, ჰაბები საშუალებას გაძლევთ შეაგროვოთ ქსელის საკაბელო კავშირის ყველა წერტილი ერთ ადგილას. თუ ვსაუბრობთ ინფორმაციის გავრცელებაზე, ეს ტოპოლოგია კლასიკური რგოლის ტოლფასია.

3.3 "Grid" ქსელის ტოპოლოგია

და ბოლოს, უნდა აღინიშნოს mesh ან mesh ტოპოლოგია, რომელშიც ყველა ან ბევრი კომპიუტერი და სხვა მოწყობილობა პირდაპირ არის დაკავშირებული ერთმანეთთან (სურათი 10).

სურათი 10 - ქსელის ბადის ტოპოლოგიის დიაგრამა

ეს ტოპოლოგია უკიდურესად საიმედოა - თუ რომელიმე არხი გატეხილია, მონაცემთა გადაცემა არ ჩერდება, რადგან შესაძლებელია ინფორმაციის მიწოდების რამდენიმე მარშრუტი. ქსელის ტოპოლოგიები (ყველაზე ხშირად არა სრული, მაგრამ ნაწილობრივი) გამოიყენება იქ, სადაც აუცილებელია ქსელის შეცდომების მაქსიმალური ტოლერანტობის უზრუნველსაყოფად, მაგალითად, დიდი საწარმოს ქსელის რამდენიმე განყოფილების დაკავშირებისას ან ინტერნეტთან დაკავშირებისას, თუმცა, რა თქმა უნდა, თქვენ გაქვთ ამის გადახდა: საკაბელო მოხმარება მნიშვნელოვნად იზრდება, ქსელის აღჭურვილობა და მისი კონფიგურაცია უფრო რთული ხდება.

ამჟამად, თანამედროვე ქსელების აბსოლუტური უმრავლესობა იყენებს ვარსკვლავის ტოპოლოგიას ან ჰიბრიდულ ტოპოლოგიას, რომელიც წარმოადგენს რამდენიმე ვარსკვლავის გაერთიანებას (მაგალითად, ხის ტოპოლოგია) და CSMA/CD (მატარებლის გრძნობის მრავალჯერადი წვდომის) გადაცემის მეთოდს. შეჯახების გამოვლენა). .

კომპიუტერული ქსელის ფრაგმენტი

კომპიუტერული ქსელის ფრაგმენტი მოიცავს საკომუნიკაციო აღჭურვილობის ძირითად ტიპებს, რომლებიც დღეს გამოიყენება ადგილობრივი ქსელების ფორმირებისთვის და ერთმანეთთან გლობალური კავშირების საშუალებით. კომპიუტერებს შორის ლოკალური კავშირების შესაქმნელად გამოიყენება სხვადასხვა ტიპის საკაბელო სისტემები, ქსელური გადამყვანები, განმეორებითი ჰაბები, ხიდები, კონცენტრატორები და მარშრუტიზატორები. ადგილობრივი ქსელების გლობალურ კომუნიკაციებთან დასაკავშირებლად გამოიყენება ხიდების და მარშრუტიზატორების სპეციალური გამომავალი (WAN პორტები), აგრეთვე მონაცემთა გადაცემის მოწყობილობა გრძელი ხაზებით - მოდემები (ანალოგური ხაზებით მუშაობისას) ან მოწყობილობები ციფრულ არხებთან დასაკავშირებლად (TA - ტერმინალი). გადამყვანები ISDN ქსელებისთვის, მომსახურე მოწყობილობები ციფრული გამოყოფილი არხებისთვის, როგორიცაა CSU/DSU და ა.შ.).