Результаты исследования учащихся в проекте Архитектуры компьютеров и компьютерных сетей

Тема исследования группы

Организация компьютерной сети.

Проблемный вопрос (вопрос для исследования)

Как организуется компьютерная сеть?

Гипотеза исследования

Существуют 3 основные топологии: шина, кольцо, звезда. Мы считаем, что существует одна или несколько наиболее удобных топологий.

Цели исследования

Рассмотреть организацию локальных компьютерных сетей.

Результаты проведённого исследования

Топологией сети называется физическую или электрическую конфигурацию кабельной системы и соединений сети. В топологии сетей применяют несколько специализированных терминов:

• узел сети - компьютер, либо коммутирующее устройство сети;
• ветвь сети - путь, соединяющий два смежных узла;
• оконечный узел - узел, расположенный в конце только одной ветви;
• промежуточный узел - узел, расположенный на концах более чем одной ветви;
• смежные узлы - узлы, соединенные, по крайней мере, одним путём, не содержащим никаких других узлов.

Для того, чтобы узнать наиболее подходящую топологию для учебного кабинета мы рассмотрели достоинства и недостатки трёх основных топологий:

1-Шина 2-Звезда 3-Кольцо

Шина — топология типа общая шина, представляет собой общий кабель (называемый шина или магистраль), к которому подсоединены все рабочие станции. На концах кабеля находятся терминаторы, для предотвращения отражения сигнала.

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.

Звезда — базовая топология компьютерной сети, в которой все компьютеры сети присоединены к центральному узлу (обычно сетевой концентратор), образуя физический сегмент сети. Подобный сегмент сети может функционировать как отдельно, так и в составе сложной сетевой топологии

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.

Кольцо — это топология, в которой каждый компьютер соединен линиями связи только с двумя другими: от одного он только получает информацию, а другому только передает. На каждой линии связи, как и в случае звезды, работает только один передатчик и один приемник. 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.

Анализируя достоинства и недостатки можно сказать, что топология "Шина" является самой дешёвой из представленных трёх, а "Звезда" - дорогой. Используя топологию "Звезда" легче найти неисправности в сети, чем используя другие топологии. Также, выход из строя одной рабочей станции или обрыв кабеля на одной рабочей станции не выводит из строя всю сеть, построенную по топологии "Звезда", что нельзя сказать о других топологиях. Разрыв кабеля или выход из строя одной рабочей станции в сетях, построенных на топологиях "Шина" и "Кольцо", сказываются на работе всей сети.

Вывод

На основе достоинств, недостатков и их анализа топология "Звезда" является наиболее удобной и стабильной, как и было предположено. Несмотря на то, что установка сети по топологии "Звезда" требует много затрат, её использование значительно увеличивает производительность сети, позволяет легче находить неисправности, обеспечивает стабильность сети и позволяет её масштабировать без особых усилий.