Лекция 5. Топология сетей, достоинства, недостатки. Понятие о коммутации и маршрутизации

• Основная цель объединения компьютерных сетей - доступ к общим ресурсам.  

• Задачи: использование периферийных устройств, общих данных и вычислительной мощности.  

• Пример сети с двумя стационарными компьютерами и принтером.  

• Принтер подключается к одному из компьютеров через локальный интерфейс.  

• Внешние интерфейсы используются для связи с другими устройствами.  

• Интерфейс - логическая или физическая граница между объектами.  

• Разделяются на физический и логический интерфейсы.  

• Физический интерфейс - порт с набором электрических связей.  

• Логический интерфейс - протокол, набор информационных сообщений.  

• Приложение на первом компьютере отправляет данные на печать.  

• Информация передается через сетевую карту и драйвер принтера.  

• Процесс инициализации работы устройства через сеть.  

• Реализуется сетевым адаптером и драйвером сетевой карты.  

• Интерфейс компьютер-принтер включает физический интерфейс и драйвер принтера.  

• Потребность в удаленном доступе к принтеру для различных приложений.  

• Реализация сервера печати на компьютере с принтером и клиента печати на другом компьютере.  

• Клиент формирует и передает запросы к ресурсам удаленного компьютера.  

• Сервер ожидает и обслуживает запросы с использованием локальной операционной системы.  

• Клиент может быть реализован в локальных сетях и интернете.  

• Пример: обслуживание клиента в браузере на компьютере.  

• Запрос клиента отправляется в сеть интернет.  

• Веб-служба сервера обслуживает запрос и возвращает ответ.  

• Взаимодействие по протоколу HTTP между браузером клиента и веб-службой сервера.  

• Для работы по сети компьютеры должны быть объединены в сеть.  

• Необходимо выбрать топологию сети, которая определяет конфигурацию графа.  

• Вершины графа — узлы сети, ребра — физические или информационные связи между узлами.  

• Полносвязные топологии позволяют каждому узлу соединяться со всеми другими узлами.  

• Это удобно, но требует наличия трех сетевых интерфейсов у каждого узла.  

• Неполносвязные топологии используют транзитные узлы для обмена данными.  

• Общая среда передачи данных — шина.  

• Возможность быстрого наращивания количества узлов.  

• Недостаток: низкая живучесть, обрыв шины нарушает работу всей сети.  

• Передача данных от узла к узлу через интерфейсы.  

• Низкая живучесть: выход из строя любого узла нарушает работу сети.  

• Практически не используется.  

• Преобразование линейной топологии в кольцо.  

• Низкая живучесть, но часто используется для локальных сетей.  

• Двойное кольцо обеспечивает более высокую живучесть.  

• Центральный узел, к которому подключаются остальные узлы.  

• Позволяет наращивать систему без дополнительных вложений.  

• В случае выхода из строя центрального узла сеть становится неработоспособной.  

• Соединение нескольких звездообразных топологий в общую сеть.  

• Центральное устройство в серверной, коммутаторы на каждом этаже или в кабинете.  

• Хорошо масштабируется, сеть остается работоспособной при выходе из строя одного сегмента.  

• Установка точки доступа для подключения беспроводных устройств.  

• Настройка точки доступа для работы в локальной сети.  

• Беспроводные устройства подключаются к точке доступа для доступа к локальной сети.  

• Коммутация - процесс соединения абонентов через транзитные узлы.  

• Пример неполно связанной топологии сети.  

• Использование транзитных узлов для передачи данных между конечными узлами.  

• Передача информации по маршруту 2-1-5-4.  

• Второй узел - отправитель, первый и пятый - транзитные узлы, четвертый - получатель.  

• Определение оптимального маршрута данных в сетях связи.  

• Две задачи: выбор маршрута и оповещение сети о выбранном маршруте.  

• Сложность выбора маршрута из-за изменяющейся конфигурации сети.  

• Два маршрута для передачи информации от узла A до узла C.  

• Оптимальный маршрут с точки зрения топологии и скорости передачи.  

• Более длинный маршрут через второй узел может быть более оптимальным с точки зрения скорости передачи.