Выбор топологии сети

Существует множество способов соединения сетевых устройств. Выделяют 3 базовых топологии:

1. Шина

Рисунок 2 – Топология шина

Достоинства:

- Небольшое время установки сети;

- Дешевизна (требуется кабель меньшей длины и меньше сетевых устройств);

- Простота настройки;

- Выход из строя одной рабочей станции не отражается на работе всей сети;

Недостатки:

- Неполадки в сети, такие как обрыв кабеля или выход из строя терминатора, полностью блокируют работу всей сети;

- Затрудненность выявления неисправностей;

- С добавлением новых рабочих станций падает общая производительность сети.

Шинная топология представляет собой топологию, в которой все устройства локальной сети подключаются к линейной сетевой среде передачи данных (рисунок 2). Такую линейную среду часто называют каналом, шиной или трассой. Каждое устройство (например, рабочая станция или сервер) независимо подключается к общему кабелю-шине с помощью специального разъема. Шинный кабель должен иметь на конце согласующий резистор, или терминатор, который поглощает электрический сигнал, не давая ему отражаться и двигаться в обратном направлении по шине.

2. Кольцо

Рисунок 3 – Топология кольцо

Кольцо — топология, в которой каждый компьютер соединён линиями связи только с двумя другими: от одного он только получает информацию, а другому только передаёт (рисунок 3). На каждой линии связи, как и в случае звезды, работает только один передатчик и один приёмник. Это позволяет отказаться от применения внешних терминаторов.

Достоинства:

- Простота установки;

- Практически полное отсутствие дополнительного оборудования;

- Возможность устойчивой работы без существенного падения скорости передачи данных при интенсивной загрузке сети, поскольку использование маркера исключает возможность возникновения коллизий.

Недостатки:

- Выход из строя одной рабочей станции и другие неполадки отражаются на работоспособности всей сети;

- Сложность конфигурирования и настройки;

- Сложность поиска неисправностей;

- Необходимость иметь две сетевые платы, на каждой рабочей станции;

- Добавление/удаление станции требует временной остановки работы сети.

3. Звезда

Рисунок 4 – Топология звезда

Звезда — базовая топология компьютерной сети, в которой все компьютеры сети присоединены к центральному узлу (обычно коммутатор), образуя физический сегмент сети (рисунок 4).

Достоинства:

- выход из строя одной рабочей станции не отражается на работе всей сети в целом;

- лёгкий поиск неисправностей и обрывов в сети;

- высокая производительность сети (при условии правильного проектирования);

- гибкие возможности администрирования.

Недостатки:

- выход из строя центрального концентратора обернётся неработоспособностью сети (или сегмента сети) в целом;

- для прокладки сети зачастую требуется больше кабеля, чем для большинства других топологий;

- конечное число рабочих станций в сети (или сегменте сети) ограничено количеством портов в центральном концентраторе.

Другие примеры топологий (производные):

- Двойное кольцо

- Ячеистая топология

- Решётка

- Дерево

- Полносвязная

Эти примеры являются комбинациями базовых топологий. В общем случае такие топологии называются смешанными или гибридными, но некоторые из них имеют собственные названия, например, «Дерево». Рассмотрим эту топологию поближе.

Дерево — это топология сетей, в которой каждый узел более высокого уровня связан с узлами более низкого уровня звездообразной связью, образуя комбинацию звезд. Также дерево называют иерархической звездой. Название дерево пришло из теории графов. Первый узел дерева принято называть корнем, следующие узлы высокого уровня — родительскими, а узлы более низкого уровня — дочерними. Таким образом каждый дочерний узел, который имеет связь с более низкими узлами, является для этих узлов родительским.

Является наследницей топологии звезда, тем самым перенимая её достоинства и недостатки. Однако в отличие от звезды решает вопрос масштабируемости сети путем подключения новых родительских узлов.

Достоинства

- Масштабируемость

- Быстрый поиск неисправностей и неполадок в сети

Недостатки

- Выход из строя родительского узла также выводит из строя все дочерние

- Возможны проблемы с пропускной способностью

Исходя из перечисленных мной выше топологий сетей, а также их достоинств и недостатков, была выбрана топология «иерархическая звезда». Она обеспечит необходимую перспективу масштабируемости сети, актуальную для всех крупных предприятий, позволит использовать гибкие настройки администрирования и поможет в быстром поиске неисправности в сети.

Выбор кабеля

Витая пара — вид кабеля связи. Представляет собой одну или несколько пар изолированных проводников, скрученных между собой (с небольшим числом витков на единицу длины), покрытых пластиковой оболочкой.

Свивание проводников производится с целью повышения степени связи между собой проводников одной пары (электромагнитные помехи одинаково влияют на оба провода пары) и последующего уменьшения электромагнитных помех от внешних источников, а также взаимных наводок при передаче дифференциальных сигналов. Для снижения связи отдельных пар кабеля (периодического сближения проводников различных пар) в кабелях UTP категории 5 и выше провода пары свиваются с различным шагом. Витая пара — один из компонентов современных структурированных кабельных систем. Используется в телекоммуникациях и в компьютерных сетях в качестве физической среды передачи сигнала во многих технологиях, таких как Ethernet, Arcnet и Token ring. В настоящее время, благодаря своей дешевизне и лёгкости монтажа, является самым распространённым решением для построения проводных (кабельных) локальных сетей.

Кабель подключается к сетевым устройствам при помощи разъёма 8P8C.

Существует несколько категорий кабеля «витая пара», которые нумеруются от CAT1 до CAT7 (таблица 1) и определяют эффективный пропускаемый частотный диапазон. Кабель более высокой категории обычно содержит больше пар проводов и каждая пара имеет больше витков на единицу длины. Категории неэкранированной витой пары описываются в стандарте EIA/TIA 568 (Американский стандарт проводки в коммерческих зданиях) и в международном стандарте ISO 11801, а также приняты ГОСТ Р 53246-2008 и ГОСТ Р 53245-2008 (переводы одного из руководств производителя).

Таблица 1 – Категории кабеля

Учитывая скорость развития современных технологий в сфере ИТ на данный момент кабель категории CAT5/CAT5a начинает уступать в своей актуальности и терять перспективность его приобретения для построения долговечных СКС крупных предприятий, поэтому был выбран кабель CAT6a с прогнозом на будущую модернизацию СКС.

ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ