Temat 7: Topologie sieciowe (logiczna i fizyczna)

Prezentacja na temat: "Temat 7: Topologie sieciowe (logiczna i fizyczna)"— Zapis prezentacji:

1 Temat 7: Topologie sieciowe (logiczna i fizyczna)

2 Topologia sieci określa sposób jej wykonania, czyli połączenia urządzeń komputerowych za pomocą medium transmisyjnego. Topologie sieci LAN mogą być opisane zarówno na płaszczyźnie fizycznej, jak i logicznej. Topologia fizyczna określa geometryczną organizację sieci lokalnej, graficznie przedstawiając jej kształt i strukturę. Topologia logiczna opisuje reguły komunikacji, z których korzystają urządzenia komunikujące się w sieci. Za jej pomocą można opisać, które urządzenia mogą się ze sobą komunikować lub mają wzajemne, bezpośrednie połączenie fizyczne. W lokalnych sieciach komputerowych stosuje się topologie logiczne. Topologia rozgłaszania – polega na tym, że host wysyła dane do wszystkich hostów podłączonych do medium. Kolejność korzystania z medium określa reguła „kto pierwszy wyśle, ten pierwszy zostanie obsłużony”. Przykładem takiej topologii jest sieć Ethernet. Topologia przekazywania tokenu (żetonu) – polega na kontrolowaniu dostępu do sieci poprzez przekazywanie elektronicznego tokenu (specjalnej ramki danych). Host, który w danym momencie posiada token, może skorzystać z medium. W przypadku, gdy host nie potrzebuje dostępu do medium, przekazuje token kolejnemu hostowi i cykl się powtarza. Z tej topologii korzystają sieci Token Ring i FDDI. Podstawowymi topologiami fizycznymi, stosowanymi w budowie lokalnych sieci przewodowych, są: - magistrala (bus) - pierścień (ring) - gwiazda (star) W rzeczywistych rozwiązaniach sieć komputerowa może być bardziej skomplikowana i tworzyć topologię: - rozszerzonej gwiazdy - siatki pełnej lub niepełnej

3 W topologii magistrali wszystkie węzły sieci (np
W topologii magistrali wszystkie węzły sieci (np. komputery, drukarki sieciowe) są połączone ze sobą za pomocą pojedynczego kabla koncentrycznego, który obsługuje tylko jeden kanał i nosi nazwę magistrali. Węzły dołączane do wspólnej magistrali za pomocą „trójników”, w sposób charakterystyczny dla sieci równorzędnej. Oba końce magistrali muszą być zakończone elementami ograniczającymi, zwanymi terminatorami, które chronią przed odbiciami sygnału. Magistrala nie jest obsługiwana przez żadne urządzenia zewnętrzne, a więc wszystkie urządzenia przyłączone do sieci słuchają transmisji przesyłanych magistralą i odbierają pakiety do nich zaadresowane. Topologia ta była stosowana w małych sieciach. Zaletami magistrali są: krótkie odcinki kabla użyte do budowy sieci, brak konieczności stosowania dodatkowych urządzeń (koncentratorów, przełączników) i łatwość przyłączenia nowego urządzenia. Wadą magistrali jest trudna lokalizacja uszkodzenia kabla. Możliwa jest tylko jedna transmisja w danym momencie, a awaria kabla może spowodować podział sieci na 2 segmenty lub unieruchomienie całej sieci.

4 W topologii pierścienia każda przyłączona do sieci stacja robocza ma dwa połączenia – po jednym do każdego ze swoich najbliższych sąsiadów. Połączenie takie tworzy fizyczną pętle, czyli pierścień. Dane są przesyłane wokół pierścienia w jednym kierunku. Każda stacja robocza działa podobnie jak wzmacniak, pobierając i odpowiadając na pakiety do następnej stacji roboczej. Im więcej urządzeń jest przyłączonych do pierścienia, tym czas odpowiedzi jest dłuższy. Czas ten można jednak określić, co nie jest możliwe w przypadku innych topologii. Wadą pierścienia jest to, że awaria pojedynczego przewodu lub komputera powoduje problemy z działaniem sieci. Problemy te można jednak rozwiązać stosując podwójny pierścień lub układy obejściowe.

5 W topologii gwiazdy połączenia sieci rozchodzą się z centralnego punktu, którym może być koncentrator lub przełącznik. Każde urządzenie przyłączone do sieci może uzyskiwać dostęp do współdzielonego nośnika. Zaletami topologii gwiazdy jest duża przepustowość i łatwa lokalizacja uszkodzeń. W przypadku awarii łącza lub komputera pozostała część sieci pracuje bez zakłóceń. Wadą jest większe zapotrzebowanie na kable oraz konieczność stosowania koncentratorów i przełączników, których awaria może unieruchomić całą sieć. Topologia gwiazdy dominuje we współczesnych sieciach LAN. Są one elastyczne, skalowalne i stosunkowo tanie.

6 Topologia rozgałęzionej gwiazdy oparta jest na topologii gwiazdy
Topologia rozgałęzionej gwiazdy oparta jest na topologii gwiazdy. Pojedyncze gwiazdy są połączone za pomocą koncentratorów lub przełączników. Topologia ta jest stosowana w przypadku dużych sieci, gdy obszar, który ma być pokryty siecią, jest większy niż pozwala na to topologia gwiazdy. Zaletą topologii rozgałęzionej gwiazdy jest ograniczenie liczby urządzeń, które muszą być połączone z centralnym węzłem oraz możliwość ograniczenia ruchu lokalnego od pojedynczej gwiazdy.

7 Topologia siatki jest używana wtedy, gdy każdy węzeł ma własne połączenia z wszystkimi pozostałymi. Zaletą jest niezawodność uzyskana przez możliwość przesłania danych wieloma różnymi ścieżkami. Wadą jest wysoki koszt i skomplikowana budowa. W sieciach rozległych, np. w Internecie, jest stosowana topologia siatki częściowej. Między routerami odgrywającymi rolę węzłów, za pomocą których przyłączane są sieci lokalne, istnieje wiele ścieżek do dowolnego miejsca, lecz nie ma połączeń między wszystkimi węzłami.

8 Małe sieci bezprzewodowe mogą być budowane w trybie ad hoc
Małe sieci bezprzewodowe mogą być budowane w trybie ad hoc. Urządzenia komunikują się ze sobą bezpośrednio w zależności od potrzeb przez stosunkowo krótki czas. Przykładem sieci ad hoc jest sieć złożona z dwóch telefonów komórkowych połączonych do przesyłania plików. Do przekazywania danych nie jest wymagane istnienie żadnej infrastruktury sieciowej, gdyż pakiety dostarczane są do odbiorcy poprzez inne, dowolne zlokalizowane, urządzenia w tej sieci. Po zakończeniu wymiany danych sieć jest demontowana.

9 Większe sieci bezprzewodowe wymagają trybu infrastruktury
Większe sieci bezprzewodowe wymagają trybu infrastruktury. Wszystkie urządzenia komunikują się z punktami dostępowymi, które pełnią funkcję bramy (do sieci przewodowej) i pośredniczą w komunikacji pomiędzy urządzeniami sieci bezprzewodowej.