Сети Ethernet. Классификация сетей по архитектуре

Классификация сетей по архитектуре

Комбинированные топологии

Смешанные ячеистые сети

Смешанные топологии

Ячеистая топология

Эта топология распространена не так широко, как три предыдущие. При ячеистой топологии каждый компьютер соединен непосредственно с каждым другим компью­тером сети (рис. 2.12).

Благодаря избыточным соединениям ячеистая топология более устойчива к сбоям. Если один путь прохождения сигнала выходит из строя, сигнал может пройти по другому пути.

К сожалению, это преимущество нивелируется высокой стоимостью кабелей, которых нужно огромное количество, и сложностью сети, если в ее состав входит много компьютеров. При добавлении каждого нового компьютера количество со­единений растет экспоненциально. Видимо, недаром в английском языке термин "ячейка" (mesh) звучит как "путаница" (mess) — это именно то, что получается при наращивании сети.

В сетевой терминологии слово смешанный может иметь два разных значения. В данной главе слово смешанный обозначает топологию, объединяющую элементы двух или более стандартных топо­логий (например, ячеистой и звезды).

Поскольку ячеистая топология с ростом сети быстро становится слишком сложной и неуправляемой, во многих сетях используется полуячеистая топология, в которой соедине­ния установлены не между всеми компьютерами. Такую сеть иногда называют смешанной ячеистой. Избыточные соединения устанавливаются только между наиболее ответствен­ными компьютерами. Пример смешанной ячеистой сети приведен на рис. 2.13.

Смешанная ячеистая топология имеет большинство преимуществ чистой ячеистой топологии при меньшей стоимости. При этом реализовать ее и управлять ею значи­тельно легче.

Смешанными могут называться не только топологии, но и сети, использующие не­сколько топологий. Такие сети распространены довольно широко Смешанная сеть получается если, например, соединить несколько концентраторов с помощью шины и подключить к каждому концентратору несколько компьютеров (рис. 2.14). Специаль­но для этого во многих концентраторах предусмотрены разъемы BNC для тонких ко­аксиальных кабелей и несколько портов RJ-45 для витых пар.

При такой топологии (см. рис 2.14) коаксиальный кабель, соединяющий концен­траторы, называется магистральным или магистралью. В этом случае магистраль явля­ется компонентом сети, объединяющим ее части, называемые сегментами Путем подключения к магистрали новых сегментов можно создать довольно большую сеть.

Еще один способ классификации сетей — по архитектуре. В общем случае понятие сетевой архитектуры подразумевает набор спецификаций, определяющих физическую и логическую топологии, типы кабелей, ограничения на расстояние, методы сетевого доступа, размер пакетов, структуру заголовков и другие факторы. Иногда эти специ­фикации называются протоколами канального уровня.

В настоящее время наиболее популярными архитектурами локальных сетей явля­ются Ethernet и Token Ring. Архитектуры AppleTalk и ARCnet получили меньшее рас­пространение. Все эти архитектуры рассматриваются в следующих разделах.

Архитектура Ethernet, разработанная в 1960-х годах и усовершенствованная компания­ми Xerox, Digital и Intel с целью соответствия спецификациям IEEE 802.3, на сегодняшний день является наиболее распространенной сетевой архитектурой.

Сети Ethernet физически конфигурируются как шины или звезды. В качестве ме­тода сетевого доступа в Ethernet используется множественный доступ с контролем не­сущей и обнаружением конфликтов (Carrier Sense Multiple Access Collision Detect — CSMA/CD). Пропускная способность стандартной Ethernet ограничена 10 Мбит/с. В настоящее время уже довольно распространена Fast Ethernet с пропускной способно­стью 100 Мбит/с и в ближайшем будущем на рынке должна появиться Gigabit Ethernet, перешагнувшая рубеж 1 Гбит/с.

В зависимости от используемого типа кабеля выделяются следующие архитектуры Ethernet:

• 10Base5;
• 10Base2;
• 10BaseT;
• 100BaseT;
• 1000BaseT;
• 100Base VG-Any LAN;
• 10BaseFL;
• 100BaseFL.