Разновидности ВС по топологии

Как отмечалось выше, различают четыре разновидности конфи­гурации ВС: звездообразную, кольцевую, шинную и комбинирован­ную (см. рис. 1). Отличительные их признаки состоят в следующем.

Звездообразная конфигурация (рис.1 а). В сети предусматрива­ется центральный узел (ЦУС), через который передаются все сооб­щения. Такие сети появились раньше других, когда на базе большой центральной ЭВМ создавалась развитая сеть удаленных терминалов пользователей.

Недостатки звездообразных сетей:

1) полная зависимость надежности функционирования сети от надежности ЦУС, выход из строя которого однозначно ведет к вы­ходу из строя всей сети;

2) сложность ЦУС, на который возложены практически все се­тевые функции.

Кольцевая конфигурация (рис. 1б). В кольцевой сети не вы­деляется узел, управляющий передачей сообщений, их передача осу­ществляется в одном направлении через специальные повторители, к которым подключаются все узлы сети.

Достоинства кольцевых ВС:

1) отсутствие зависимости сети от функционирования отдель­ных ее узлов, причем отключение какого-либо узла не нарушает ра­боту сети;

2) легкая идентификация неисправных узлов и возможность осуществления реконфигурации сети в случае сбоя или неисправ­ности.

Недостатки:

1) надежность сети полностью зависит от надежности кабельной системы, поскольку неисправность этой системы в каком-либо од­ном месте полностью выводит из строя всю сеть;

2) усложняется решение задач защиты информации, поскольку сообщения при передаче проходят через все узлы сети.

Рис. 1. Базовые топологии ЛВС

Шинная структура (рис. 1 в). Шина — это незамкнутая в коль­цо среда передачи данных. Все узлы сети подключаются к шине оди­наковым образом через усилители-повторители сигналов, поскольку сигналы в шине затухают. Сигналы в шине от передающего узла рас­пространяются в обе стороны со скоростью, соизмеримой со скоро­стью света. Так как все принимающие узлы получают передаваемые сообщения практически одновременно, то особое внимание должно обращаться на управление доступом к среде передачи.

Достоинства шинной структуры:

1) простота организации, особенно при создании ЛВС;

2 легкость подключения новых узлов;

Основные недостатки:

1) пассивность среды передачи, в силу чего необходимо усиле­ние сигналов, затухающих в среде;

2) усложнение решения задач защиты информации;

3) при увеличении числа УС растет опасность насыщения среды передачи, что ведет к снижению пропускной способности.

Комбинированные сети,как это следует из самого названия, ор­ганизуются путем объединения отдельных фрагментов сети с раз­личной топологией в общую сеть.

На основе даже такого беглого рассмотрения возможных струк­тур ВС нетрудно заключить, что для тех объектов (предприятий, уч­реждений, других организаций), в которых регулярно обрабатыва­ются значительные объемы подлежащей защите информации, наи­более целесообразной будет комбинированная структура ЛВС. Например, для обработки конфиденциальной информации может быть создана самостоятельная подсеть, организованная по звездооб­разной схеме, а для обработки общедоступной — подсеть, организо­ванная по шинной схеме, причем ЦУС первой подсистемы может быть подсоединен к общей шине второй подсистемы в качестве ее полноправного узла.

В настоящее время для создания физической среды передачи данных преимущественно используются три типа кабелей: витая пара, коаксиальный и оптоволоконный кабель.

Витая пара представляет собой два изолированных провода, спиралевидно сплетенных друг с другом. Такие кабели используются давно в телефонной связи. Они обеспечивают надежную передачу данных при сравнительно небольших скоростях (несколько Мбит/с) и небольших расстояниях передачи (несколько десяткой метров). Поэтому их целесообразно использовать в компактных ЛВС с не очень большими потоками данных.

Существуют две разновидности кабелей рассматриваемого типа: неэкранированные и экранированные, причем в экранированных кабелях гасятся побочные электромагнитные излучения, поэтому они защищены от перехвата передаваемой информации путем не­контактного подсоединения.

Коаксиальный кабель содержит два проводника: один служит для передачи сигналов, второй — для заземления. Роль заземления все­гда играет внешний цилиндрический проводник. Пространство между проводниками заполнено изоляционным материалом.

Коаксиальный кабель способен передавать широкополосные сигналы, т. е. одновременно много сигналов, каждый на своей час­тоте, что обеспечивает высокую скорость передачи данных. Кроме того, коаксиальные кабели отличаются высокой помехоустойчиво­стью.

Промышленностью выпускаются стандартный (толстый) и де­шевый (тонкий) коаксиальный кабели. Толстый кабель отличается повышенной помехоустойчивостью и малым затуханием передавае­мых сигналов, однако для его подключения необходимы специаль­ные разъемы — соединения. Тонкий кабель уступает толстому по помехоустойчивости и степени затухания сигнала, но он подключа­ется к стандартным разъемам — соединениям. Кроме того, назван­ные разновидности кабеля отличаются максимальной длиной между узлами сети: толстый — до 2500 м, тонкий — до 925 м.

Оптоволоконный кабель позволяет решить все проблемы создания эффективной среды передачи данных с высокой скоростью передачи (до 50 Мбит/с), отсутствием потерь при переда­че, практически полной невосприимчивостью к помехам, отсутствием ограничений на расстояние передачи и полосу пропускания. Не­достатки его заключаются в сложности установки и диагностики, а также высокой стоимости. Кроме того, в настоящее время мало опыта в его применении. Однако, несмотря на названные недостат­ки, оптоволоконный кабель является весьма перспективным для ор­ганизации среды передачи данных ВС.

Рабочая станция (workstation) – подключенный к сети компьютер, через который пользователь получает доступ к ее ресурсам. Часто рабочую станцию (пользователя сети или прикладную задачу, выполняемую в сети) называют клиентов сети.

Сервер – это выделенный для обработки запросов от всех рабочих станций сети многопользовательский компьютер, предоставляющий этим станциям доступ к общим системным ресурсам (вычислительным мощностям, база данных, библиотекам программ, принтерам, факсам) и распределяющий эти ресурсы. Из наиболее важных требований, предъявляемых к серверу, следует выделить высокую производительность и надежность работы. примеры специализированных серверов:

1. файл-сервер предназначен для работы с базами данных, имеет объемные дисковые запоминающие устройства;

2. сервер резервного копирования выполняет ежедневное автоматическое архивирование информации от серверов и рабочих станций;

3. факс-сервер – выделенная рабочая станция для организации эффективной факсимильной связи;

4.почтовый сервер – выделенная рабочая станция для организации электронной корреспонденции;

5.сервер печати – предназначен для эффективного использования системных принтеров;

6.прокси-сервер – популярное средство для подключения локальных корпоративных сетей к сети Интернет.