При об’єднаннi в локальну мережу бiльше двох комп’ютерiв повинен виконуватись ряд спецiальних (мережевих) функцiй. Виконання таких функцiй покладається на спецiалiзованi пристрої – мережевi адаптери (мережевi карти). У зв’язку з цим кожний комп’ютер, що пiдключається до локальної мережi, повинен обладнуватись мережевим адаптером. Iснують рiзнi типи мережевих адаптерiв, що виробляються рiзними фiрмами, але всi вони виконують одну i ту ж основну функцiю: управляють потоком iнформацiї мiж локальною мережею та комп’ютером. Для рiзних типiв мереж можуть бути потрiбнi рiзнi адаптери, хоча це не завжди є обов’язковим. Мережевi адаптери можуть також вiдрiзнятись швидкодiєю та ефективнiстю, з якою вони управляють iнформацiйним потоком.

Комп’ютер, що забезпечує можливiсть доступу користувачiв до ресурсiв локальної мережi, називається робочою станцiєю. З функцiональної точки зору робочi станцiї є клiєнтами локальної мережi. Крiм робочих станцiй до складу локальної мережi можуть входити комп’ютери, що виконують функцiї серверiв, а також мережевi принтери, модеми i т.п. Кожний з пристроїв, що входить до складу локальної мережi, називається вузлом.

БАЗОВI МЕРЕЖЕВI ТОПОЛОГIЇ

При створеннi мережi, в якiй використовуються тiльки мережевi адаптери без таких засобiв, як маршрутизатори, концентратори i т.п., може бути реалiзована одна з трьох мережевих технологiй: зiркоподiбна, шинна, кiльцева. Зiркоподiбна мережа (рис.2) характеризується наявнiстю цетрального вузла комутацiї – мережевого сервера, до якого (або через який) посилаються всi повiдомлення. В цьому випадку на мережевий сервер, крiм основних функцiй, можуть бути покладенi додатковi функцiї по узгодженню швидкостей роботи станцiй i перетворенню протоколiв обмiну, що дозволяє в рамках однiєї мережi об’єднати рiзнотипнi робочi станцiї. |

Сервер мережi

Робоча

станцiя | Робоча

станцiя | Робоча

станцiя | Робоча

станцiя | Робоча

станцiя

Рис.2. Зiркоподiбна топологiя.

Поряд з окремими перевагами, данi локальнi мережi мають ряд недолiкiв. Зокрема, при пiдключеннi великої кiлькостi робочих станцiй пiдтримання високої швидкостi комутацiї вимагає значних апаратних затрат. Крiм того, значне функцiональне навантаження центрального вузла визначає його складнiсть, що вiдповiдно позначається на надiйностi.

В мережах з шинною топологiєю (рис.3.) робочi станцiї з допомогою мережевих адаптерiв пiдключаються до магiстралi (шини). Аналогiчним чином до загальної магiстралi пiдключаються й iншi мережевi пристрої. В процесi роботи мережi iнформацiя вiд передаючої робочої станцiї поступає на адаптери всiх робочих станцiй, але сприймається вона тiльки адаптером тiєї робочої станцiї, якiй вона адресована.

Напрям передачi iнформацiї |

Робоча станцiя | Робоча станцiя | Робоча станцiя | Робоча станцiя | Робоча станцiя

Пристрiй узгодження

(термiнатор) | Шина

(магiстраль) | Пристрiй узгодження

(термiнатор)

Рис.3. Шинна топологiя мережi.

Подiбна лiнiйна топологiя характеризується простотою органiзацiї i можливiстю пiдключення нових робочих станцiй без додаткового обладнання. Однак наявнiсть загального середовища передачi не дозволяє абонентським системам одночасно передавати iнформацiю.

Кiльцева мережа (рис.4) характеризується наявнiстю замкнутого однонаправленого каналу передачi даних у виглядi кiльця або петлi. В цьому випадку iнформацiя передається послiдовно мiж адаптерами робочих станцiй до тих пiр, поки не буде прийнята одержувачем i потiм видалена з мережi. Переважно за видалення iнформацiї з мережi вiдповiдає її вiдправник. Управлiння роботою кiльцевої мережi може здiйснюватися централiзовано з допомогою спецiальної монiторної станцiї, або децентралiзовано за рахунок розподiлу функцiй управлiння мiж всiма робочими станцiями. Недолiком кiльцевої топологiї є те, що вiдмова однiєї ланки кiльця може вивести з ладу всю локальну мережу. З метою пiдвищення надiйностi кiльцевих структур використовують спецiальнi безрозривнi комутатори, якi дозволяють автоматично вiдключати неробочi комп’ютери або окремi сегменти мережi.

Робоча станцiя | Робоча станцiя | Робоча станцiя

Робоча станцiя | Робоча станцiя | Робоча станцiя

Рис.4. Кiльцева топологiя мережi.

На рис.5 представлена найбiльш характерна структура кiльцевої мережi з використанням безрозривного комутатора, вихiднi роз’єми якого є нормально замкнутими, в результатi чого утворюється внутрiшнє кiльце передачi iнформацiї. При пiд’єднаннi нового сегмента в комутаторi розмикається вiдповiдний роз’єм, який пiдключає робочу станцiю до кiльця. Вiдповiдно, при вiдключеннi робочої станцiї вiдповiдний роз’єм комутатора замикається. Це дозволяє в будь-який момент вiдключити або пiдключити будь-яку абонентську систему без порушення цiлiсностi кiльця.

Робоча

станцiя | Робоча

станцiя | Робоча

станцiя | Робоча

станцiя | Робоча

станцiя

Комутатор

Робоча

станцiя | Замкнутi

роз’єми | Робоча

станцiя | Робоча

станцiя

Рис.5. Використання комутаторiв в кiльцевих мережах.

ЛОГIЧНА ОРГАНIЗАЦIЯ МЕРЕЖI

Поряд з фiзичною топологiєю, локальна мережа характеризується логiчною структурою. На рiвнi логiчної структури визначається логiчний канал передачi iнформацiї, порядок доступу робочих станцiй до загального середовища передачi i характер взаємодiї комп’ютерiв мiж собою.

Логiчний канал задає послiдовнiсть передачi iнформацiї робочими станцiями. При цьому логiчна органiзацiя не завжди спiвпадає з топологiєю мережi. Так, показана на рис.5 кiльцева мережа має явно виражену зiркоподiбну топологiю. В рамках локальних мереж розрiзняють лiнiйнi i кiльцевi логiчнi канали. При лiнiйнiй логiчнiй органiзацiї (рис.6) всi вузли локальної мережi зв’язанi мiж собою загальною логiчною шиною. В цьому випадку iнформацiя вiд вузла поступає на загальну логiчну шину, потiм, в залежностi вiд адреси одержувача, поступає на один з вузлiв локальної мережi. Подiбна органiзацiя вiдповiдає лiнiйнiй фiзичнiй структурi, показанiй на рис.3. Це найпростiший вид логiчної органiзацiї мережi, який, як правило, не потребує спецiального управлiння. Подiбне поєднання фiзичної i логiчної структур використовується в широко вiдомих мережах Ethernet.

Вузол №1 | Вузол №2 | Вузол №3 | Вузол №4 | Вузол №5

Напрям передачi iнформацiї

Рис.6. Логiчна лiнiйна структура.

При кiльцевiй логiчнiй органiзацiї (рис.7) використовується спецiальна управляюча iнформацiя, наприклад,