Топології мереж.Граф як основа побудови комп’ютерної мережі
Типову схему реалізації мережі підприємства з використанням технології Ethernet надано в доданку 2. Продивимось докладніше етапи її побудови.
В найпростішому випадку для користувачів, які не висувають до мережі вимог підтримки високих швидкостей обміну інформацією, можна використовувати розподілений (Shared) Ethernet (група «2»), об’єднуючи всі комп’ютери в одну групу за допомогою концентраторів.
В цій реалізації кожний під’єднаний до мережі ПК прослуховує лінію на предмет наявності в ній сигналів. Якщо протягом певного проміжку часу нічого не виявлено, то комп’ютер відсилає службовий пакет данних, якій містить його ім’я та адресу і призначений сповістити всіх інших про присутність цього ПК в мережі.
Цю операцію виконують абсолютно всі комп’ютери, що під’єднані до мережі, з певною періодичністю протягом всієї роботи. Таким чином, по мережі постійно переміщується велика кількість цих широкомовних пакетів з деякими часовими проміжками між ними. Коли якийсь ПК хоче передати інформацію, то він, попе-редньо поділивши її на пакети певної довжини і приєднавши до кожного з них адресний заголовок, прослуховує лінію з метою визначення її зайнятості іншим комп’ютером і, якщо лінія вільна, починає передавати свої данні. Відіславши перший пакет, він знову прослуховує лінію і, якщо вона не зайнята, продовжує передачу. Так само роблять всі ПК в мережі, поділяючи в часі одне загальне се-редовище передачі, звідки й пішла назва «розподілений» Ethernet. Якщо комп’ютер під час прослуховування лінії виявляє в ній будь-який пакет, то він приймає його і аналізує заголовок з метою визначення адреси одержувача і при збігу з власною приймає весь пакет.
В цій реалізації пропускна спроможність мережі знижується з кожном новим під’єднаним ПК, який, навіть не беручи участі в процесі обміну інформацією, заповнює мережу службовими пакетами.Для з’єднання в мережу великої кількості комп’ютерів використовують спеціальні пристрої (концентратори або комутатори), з’єднані між собою в стек. Тобто всі ПК, які під’єднано до цих пристроїв, утворюють одну логічну
групу. Наприклад, для 40 робочих станцій можна використовувати два 12-портових (порт - це точка під’єднання, яка працює на прийом та передачу) та один 16 або два 24-портових пристрії, які при з’єднанні в стек працюють як один. Найпростішим і ,відповідно, найдешевшим з таких пристроїв є концентратор. Цей досить простий пристрій має всередині одну загальну шину, що з’єднує всі порти. Коли з будь-якого порту приходить будь-який пакет, то концентратор просто передає його в усі інші порти без турботи про його подальший маршрут. Внутрішня шина такого пристрою працює з швидкістю 10 Мбіт/с у випадку з Ethernet та 100 Mбіт/с для Fast Ethernet. На практиці, виробники вбудовують в свою продукцію більш швидкісні шини, які дозволяють підвисити продуктивність мережі й зменшити час ретрансляції пакетів.
Така реалізація мережі (Shared Ethernet) має досить невисоку пропускну спроможність, тому що припускає використання розподіленого середовища. Проте її може бути й достатьо в ситуаціях, коли сервер використовується лише для збереження файлів з досить рідкими звертаннями до нього, а основна робота відбувається на робочих станціях. Але при появі необхідності сумісної роботи декількох робочих станцій над одним проектом з інтенсивним обміном інформацією, продуктивність такої мережі різко зменшується.
Насправді, жодна з реалізацій Ethernet не дозволяє працювати з паспортною продуктивністю. Реально максимальна продуктивність мережі рідко перевищує 75 % від номінальної.
Одним з методів підвищення продуктивності мережі є розбиття робочої групи на декілька сегментів шляхом встановлення для кожного з них сегментуючого керованого концентратора (група «3»). При цьому керуються наступним простим правилом: з’єднувати в один сегмент доцільно ПК, які працюють над однією за-дачею або в одному відділі. Сегментуючі концентратори дозволяють обмежити поширення широкомовних пакетів в межах одного сегмента, не перепускаючи їх в зовнішню лінію, і таким чином мінімізувати міжсегментний мережний трафік (кількість звертань між робочими станціями, які належать різним сегментам). При аналізі пакетів, що прийшли, і визначенні адреси одержувачів, він передає в міжсегментну лінію тільки ті пакети, що призначені для робочих станцій з інших сегментів.
Оскільки кількість портів такого концентратора невелика. То при потребі під’єднання в один сегмент великої кількості комп’ютерів роблять наступним чином: до одного або декількох портів одного концентратора під’єднують зви-чайний концентратор, а вже до цього пристрою приєднують ПК.