Локальные сети
Локальные сети (local area network, LAN) — это системы, предназначенные для соединения компьютеров, расположенных сравнительно недалеко один от другого. Эти соединения дают возможность пользователям подключаться к сети с целью совместного использования таких ресурсов, как принтеры и модемы. Соединения локальных сетей позволяют также совместно использовать данные, хранящиеся в компьютерах отдельных пользователей.
Для образования истинной локальной сети необходимо соединение не менее трех станций. Соединение только двух компьютеров можно реализовать с помощью программного обеспечения двухточечного (или точка-точка) соединения и простого нуль-модемного интерфейса.
Топологии локальных сетей
Топологии сетей — это стратегии физического соединения/конфигурирования. Топологии локальных сетей могут относиться к одному из четырех типов конфигурации:
- Шинному
- Кольцевому
- Звездообразному
- Смешанному
В шинной (bus) топологии станции (stations) или узлы (nodes) сети соединяются с центральной коммуникационной линией. Каждый узел имеет уникальный адрес в шине, который отличает его отостальных пользователей сети. Информация может помещаться в шину со стороны любого узла. Она должна содержать информацию об адресе узла, или узлов, для которых она предназначается. Другие узлы в шине эту информацию будут игнорировать.
При использовании кольцевой (ring) конфигурации сети коммуникационная шина замыкается в замкнутую петлю. Каждый узел проверяет передаваемую мимо него по локальной сети информацию. Повторитель, встроенный в каждую плату кольцевой локальной сети, воссоздает каждое сообщение, не адресованное данному узлу, и посылает его следующему указанному узлу. Со временем узел, поместивший сообщение в сеть, получает его обратно и удаляет из кольца.
Как правило, кольцевые топологии обеспечивают очень высокие скорости передачи данных, но создают перегрузку, связанную дополнительными накладными расходами по управлению. Дополнительное управление требуется для обеспечения надежности работы сети. Если какой-либо узел в кольцевой сети выходит из строя, это должно привести к выходу из строя всей сети. Во избежание подобной ситуации были разработаны кольца с первичным и вторичным путями прохождения данных. В случае обрыва в первичной линии, во избежание нарушения связи контроллер сети может переадресовать данные по вторичной линии.
В звездообразной (star) топологии логическая структура сети подобна ветвям дерева. Все узлы соединяются в ветви, которые, в конце концов, приводят к центральному устройству. Узлы обмениваются данными между собой через центральный узел. Центральная станция координирует работу сети, поочередно опрашивая узлы о наличии у них любой информации, которую требуется передать. Если это так, центральная станция предоставляет данному узлу заранее определенный интервал времени для передачи данных. Если для передачи сообщения требуется больше времени, нежели выделено, информация делится на небольшие пакеты (packets), которые передаются в течение нескольких циклов опроса.
Смешанная (mesh) структура является наиболее общей схемой соединения. В этой структуре каждый узел физически непосредственно соединяется со всеми осталь ными узлами сети. Хотя перегрузка, сопряженная с реализацией всех межузловых соединений смешанной топологии, недопустима для локальной сети, эта топология реализуется в двух очень больших сетевых средах: в телефонной системе общего пользования и в сети Internet.
Логические топологии
Соединения описанных физических топологий легко себе, представить, если узлы просто соединены между собой. Однако, как правило, в современных локальных сетях это не так. Это связано с тем, что в большинстве локальных сетей применяются соединительные устройства (такие как концентраторы (hubs) и маршрутизаторы (routers)), которые изменяют вид фактической схемы соединения. Поэтому логическая топология не будет соответствовать виду физической топологии. Особенности схемы соединения скрываются внутри соединительного устройства. Физическая топология выглядит звездообразной. Однако внутренняя проводка соединительного маршрутизатора обеспечивает реализацию логической шинной топологии.
Достаточно часто логические кольцевые или смешанные топологии реализуются в виде физических звездообразных топологий.
