Тақырыбы: Негізгі топологиялар

Электрлік байланыстардың топологиясын таңдау желінің көптеген сипаттамасына әсер етеді. Мысалы, қосымша байланыстар желінің сенімділігін арттырып, жеке арналардың жүктелуін теңгеруге мүмкіндік береді. Кейбір топологияларға тән жаңа түйіндерді қосудың қарапайымдылығы желіні ұзартуды жеңілдетеді. Экономикалық жағынан тиімді болып есептелетін байланыс жолдарының ұзындығы минималды болып келетін топологияларға таңдау түсетіні түсінікті. Жиі кездесетін топологияларға тоқталайық.

Анықтама. Желі топологиясы дегеніміз – компьютерлердің, кабельдердің және желінің басқа да компоненттерінің физикалық орналасуы.

Қандай да бір топологияны таңдау келесіге әсер етеді:

• қажетті желілік жабдықтардың құрамына

• желілік жабдықтардың сипаттамасына

• желіні ұлғайту мүмкіндігіне

• желіні басқару тәсіліне

Әртүрлі топологияны қалай пайдалануды түсінсек, түрлі желілердің қандай мүмкіндіктері барлығын да түсіну қиын емес. Барлық желілер базалық үш топология негізінде құрылады:

• «шина»

• «жұлдызша»

• «сақина»

Анықтама. «Шина» – компьютерлер магистраль бойымен бір-біріне тізбектей қосылған (1.1- сурет).

1. - сурет. «Шина» топологиясымен қосылған қарапайым желі

«Шина» топологиясымен қосылған компьютерлердің әсерлесуі. Сигналдарды жіберу. Деректер электрлік сигналдар түрінде желінің барлық компьютерлеріне жіберіледі; бірақ ақпаратты тек адресат қана қабылдайды. Бір уақытта тек жалғыз компьютер ғана беріліске қатыса алады. Желіні құраушы компьютерлер саны өскен сайын, оның жылдамдығы кеми түседі. Бұл – желі шапшаңдығына әсер етуші факторлардың бірі ғана. Одан басқа да факторлар жеткілікті:

• желідегі компьютерлердің аппараттық жабдықтарының сипаттамасы

• компьютерлердің деректерді жіберу жиілігі

• жұмыс істеуші желілік қосымшалар типтері

• желілік кабельдің типі

• желідегі компьютерлердің бір-бірінен қашықтығы.

«Шина» – пассивті топология, яғни компьютерлер желі бойынша жіберілетін деректерді тек «тыңдайды», бірақ олардың жіберушіден қабылдаушыға ауысуын қамтамасыз етпейді. Сондықтан да бір компьютердің істен шығуы басқалардың жұмысына әсер етпейді. Активті топологияларда компьютерлер сигналдарды қалпына келтіріп, оларды желі бойынша жіберуге қатысады.

1. Сигналды шағылдыру – сигнал, адресатқа жеткеннен кейін өшуге тиіс, өйтпесе кабельдің соңына жетіп, шағылысады да басқа компьютерлердің деректерді жіберу жолын жауып тастайды.

2. Терминатор – сигналдарды жұтушы. Ол кабельдің кез-келген бос ұшына жалғанады (1.2 - сурет).

Кабель үзілген жағдайда желі жұмысы тоқтатылып әрбір компьютер автономды тәртіпте жұмыс істейді.

Кабельді ұзарту

а) кабель баррел-коннектордың көмегімен қосылады (бірақ бұл тәсіл сигналдың әлсізденуіне соқтырады, сондықтан да байқап қолданған дұрыс)

Ослабленный сигнал

1. - сурет. Репитор кабель бөліктерін қосып, сигналды күшейтеді

Анықтама. «Жұлдызша» – компьютерлер кабель сегменттеріне бір нүктеден қосылады (1.4сурет)

2. - сурет. «Жұлдызша» топологиясымен құрылған қарапайым желі

«Жұлдызша» топологиясы – компьютерлер кабельдің көмегімен концентратор (hub) деп аталатын орталық компонентке қосылған (1.5 - сурет). Сигналдар жіберуші компьютерден концентратор арқылы басқаларына таратылады. Кемшілігі – үлкен желілер жағдайында кабель шығыны арта түседі және орталық компонент істен шықса, барлық желі жұмысы тоқтатылады. Бірақ қандай да бір компьютер бұзылса, желідегі басқа компьютерлерге оның кері әсері болмайды.

7

2. - сурет. Концентратор – «жұлдызша» топологиясымен қосылған желінің орталық түйіні

Анықтама. «Сақина» – кабель өзіне қосылған компьютерлермен сақинаға тұйықталған (1.6 - сурет).

3. - сурет. «Сақина» топологиясымен құрылған қарапайым желі

«Сақина» топологиясы – сигналдар сақина бойымен бір бағытта жіберіліп, әрбір компьютерден өтеді.

«Шина» пассивті топологиясынан айырмашылығы мұнда әрбір компьютер репитордың рөлін атқарады, яғни сигналдарды күшейте отырып келесі компьютерге жібереді. Сондықтан да егер бір компьютер істен шықса, бүкіл желі жұмысын тоқтатады.

«Сақина» топологиясында деректер маркердің көмегімен жіберіледі. Адрес қабылдаушының адресімен бірдей болғанша, маркер тізбектей жіберіледі. Қабылдаушы компьютер деректердің қабылданғаны жайлы хабарлайды. Растауды қабылдаған соң, жіберуші компьютер жаңа маркер құрып, оны желіге қайтарады. Маркердің «сақина» бойынша қозғалыс жылдамдығы жарық жылдамдығына пара-пар.

Құрама топология – «жұлдызша-шина» – «шина» және «жұлдызша» топологияларының қиыстыруы, яғни бірнеше «жұлдызша» топологиясымен қосылған желілердің магистральдық сызықты «шинамен» біріктірілуі (1.7 - сурет).

4. - сурет. «Жұлдызша-шина» топологиясымен құрылған желі

«Жұлдызша-сақина» топологиясының «жұлдызша-шина» топологиясынан айырмашылығы концентраторлар бас концентратордың негізінде жұлдызша құрайды (1.8 - сурет).

1.8- сурет. «Жұлдызша-сақина» топологиясымен құрылған желі

2-кесте. Топологияны таңдау

Түйін:

Топология дегеніміз − компьютерлердің нақты физикалық орналасуы. Барлық желілер базалық үш топология негізінде құрылады: «шина», «жұлдызша», «сақина». Осы топологиялардың қиысулары арқылы әртүрлі құрама топологиялар, мысалы «жұлдызша-шина», «жұлдызша-сақина» алынады.

«Шина» – кең қолданылатын қарапайым топология. Барлық компьютерлер бір кабель бойымен қосылып сызықтық құрылым құрайды. Сигналдар желінің барлық компьютерлеріне бірдей жіберіледі. Олардың шағылысуын болдырмау үшін кабель соңына терминаторларды жалғайды. Деректерді бір уақытта тек бір компьютер жібере алады. Желідегі компьютерлер саны өскен сайын оның өткізу жылдамдығы төмендейді.

«Жұлдызша» топологиясында әрбір компьютер концентратор деп аталатын орталық компонентке тікелей жалғанған. Егер орталық компонент істен шықса, желі жұмысы тоқтайды.

Сигнал немесе маркер әрбір компьютерден өтіп «сақина» бойымен жүріп отырады (сағат тілінің бағыты бойынша). Компьютер бос маркерді қабылдағаннан кейін деректерді желіге жібереді. Қабылдаушы компьютер деректердің көшірмелерін алып, олардың қабылдандығы жайлы белгі жасайды. Деректер ары қарай желі бойынша жіберуші компьютерге жетеді, ол деректерді жойып бос маркерді желіге қайтарады. Концентратор трафикті бір нүктеге орталықтандыру үшін қажет. Егер концентратор орнатылған желідегі кабель үзілсе, онда ол бүкіл желіге емес, тек осы желі сегментінің жұмысына ғана әсер етеді. Концентраторлар желінің ұзартылуын жеңілдетіп, әртүрлі кабельдерді пайдалануға мүмкіндік береді.