ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3: Τοπολογίες Δικτύων Εισαγωγή

Transcript

1 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3: Τοπολογίες Δικτύων 3.1. Εισαγωγή Υπάρχουν τέσσερις βασικοί τρόποι διασύνδεσης των μηχανημάτων που απαρτίζουν ένα δίκτυο: διασύνδεση διαύλου, αστέρα, δέντρου και δακτυλίου. Στις παραγράφους που ακολουθούν τις περιγράφουμε αναλυτικότερα.

2 3.2. Διασύνδεση Διαύλου Κατά την τοπολογία διαύλου, όλα τα μηχανήματα συνδέονται μέσω ενός κοινού μέσου μεταφοράς, το οποίο αποκαλείται δίαυλος. Πληροφορία μπορεί τόσο να αποσταλεί όσο και να προσληφθεί μέσω του διαύλου. Η αποστολή ενός δεδομένου από ένα κόμβο γίνεται με διάδοση του δεδομένου και προς τις δύο κατευθύνσεις ώστε να μπορεί να ληφθεί από όλους τους κόμβους που απαρτίζουν το δίκτυο. Ερώτηση: Κατά την τοπολογία διαύλου, όλα τα μηχανήματα συνδέονται μέσω ενός κοινού μέσου μεταφοράς, το οποίο αποκαλείται δίαυλος. Η πληροφορία μπορεί να: αποσταλεί μέσω του διαύλου να προσληφθεί μέσω του διαύλου και τα δύο παραπάνω Ερώτηση : Δημιουργήστε ένα σχεδιάγραμμα επεξηγώντας επιγραμματικά την διασύνδεση διαύλου.

3 3.3. Διασύνδεση Δέντρου Η τοπολογία διασύνδεσης δέντρου, είναι μια γενίκευση της τοπολογίας διαύλου. Το μέσο μεταφοράς είναι ένα καλώδιο με διακλαδώσεις το οποίο δεν σχηματίζει δακτυλίους. Ένα τέτοιο δίκτυο ξεκινάει από ένα σημείο, τον αρχικό κόμβο, από τον οποίο ένα η περισσότερα καλώδια διακλαδώνονται. Οι διακλαδώσεις αυτές μπορούν να έχουν επιπλέον διακλαδώσεις, επιτρέποντας έτσι σχετικά σύνθετες διατάξεις. Όπως και στην τοπολογία διαύλου, η πληροφορία που αποστέλλεται από οποιονδήποτε κόμβο, μπορεί να ληφθεί από όλους τους υπόλοιπους κόμβους. Σχήμα 5. Τοπολογία Δέντρου. Ερώτηση: Το μέσο μεταφοράς στην τοπολογία δένδρου είναι: Ένα καλώδιο με διακλαδώσεις Ένας δίαυλος Οπτικές ίνες με διακλαδώσεις Ερώτηση : Δημιουργήστε ένα σχεδιάγραμμα επεξηγώντας επιγραμματικά την διασύνδεση δένδρου

4 3.4. Διασύνδεση Αστέρα Στην τοπολογία διασύνδεσης αστέρα, κάθε μηχάνημα συνδέεται απευθείας με κάποιο κεντρικό κόμβο. Συνήθως, η σύνδεση του κάθε μηχανήματος με τον κεντρικό κόμβο επιτυγχάνεται με δύο συνδέσεις σημείου προς σημείο, μια για την εκπομπή και μία για την λήψη. Γενικότερα υπάρχουν δύο τρόποι λειτουργίας για τον κεντρικό κόμβο. Ο πρώτος είναι ο κεντρικός κόμβος να χρησιμοποιεί εκπομπή προς όλους τους κόμβους. Έτσι ένας κόμβος Α που θέλει να αποστείλει ένα πακέτο στον κόμβο Β, το αποστέλλει στον κεντρικό κόμβο και εκείνος αναλαμβάνει να το στείλει σε όλους τους κόμβους και άρα και στον κόμβο Β. Προσέξτε πως ενώ η φυσική τοπολογία είναι αστέρας, η συμπεριφορά του συστήματος μας είναι αντίστοιχη με αυτή της τοπολογίας διαύλου. Ο δεύτερος τρόπος λειτουργίας του κεντρικού κόμβου είναι ως μεταγωγέας πακέτων. Σύμφωνα με αυτή την λειτουργία ο κεντρικός κόμβος αναλαμβάνει να αποθηκεύσει προσωρινά τα πακέτα που λαμβάνει και να τα προωθήσει στους κόμβους για τους οποίου προορίζονται. Σχήμα 6. Τοπολογία Αστέρα. Ερώτηση: Κατά την τοπολογία διασύνδεσης αστέρα όλα τα τερματικά συνδέονται: Μεταξύ τους Απευθείας με ένα κεντρικό κόμβο Ερώτηση : Δημιουργήστε ένα σχεδιάγραμμα επεξηγώντας επιγραμματικά την διασύνδεση αστέρα.

5 3.5. Διασύνδεση Δακτυλίου Σύμφωνα με την τοπολογία διασύνδεσης δακτυλίου, το δίκτυο αποτελείται από μια ομάδα επαναληπτών συνδεδεμένων με σημείου προς σημείο σύνδεση οι οποίοι σχηματίζουν έναν δακτύλιο. Ο επαναλήπτης είναι μια σχετικά απλή συσκευή, ικανή να λάβει δεδομένα από ένα κανάλι λήψης και να τα αποστείλει σε ένα άλλο κανάλι επικοινωνίας, το κανάλι αποστολής, χωρίς να χρειάζεται να το αποθηκεύσει προσωρινά. Τονίζουμε σε αυτό το σημείο πως σε αυτή την τοπολογία τα κανάλια επικοινωνίας είναι μονοκατευθηντήρια, το οποίο σημαίνει πως η πληροφορία ρέει μόνο προς την μία κατεύθυνση, και πως είναι όλα προσανατολισμένα προς την ίδια κατεύθυνση. Έτσι, τα δεδομένα περιφέρονται γύρω από τον δακτύλιο μόνο προς την μία φορά. Κάθε κόμβος συνδέεται με το δίκτυο μέσω ενός επαναλήπτη και μπορεί να μεταδώσει δεδομένα στο δίκτυο μέσω αυτού. Όπως και στις τοπολογίες διαύλου και δέντρου, τα πακέτα δεδομένων εμπεριέχουν ένα πεδίο το οποίο καθορίζει σε ποιον απευθύνεται το καθένα πακέτο. Έτσι καθώς ένα πακέτο περιφέρεται στον δακτύλιο, όταν βρεθεί στον κόμβο για τον οποίο προορίζεται, ο κόμβος το αποθηκεύει προσωρινά και το στέλνει ξανά όπως κάνουν και οι κόμβοι προς τους οποίους δεν προοριζόταν. Κατά αυτόν τον τρόπο, το πακέτο θα φτάσει πάλι στον κόμβο από τον οποίο αποστάλθηκε, ο οποίος αναλαμβάνει να το βγάλει από τον δακτύλιο. Σχήμα 7. Τοπολογία Δακτυλίου. Ερώτηση : Δημιουργήστε ένα σχεδιάγραμμα επεξηγώντας επιγραμματικά την διασύνδεση δακτυλίου.

6 3.6. Σύνοψη Κεφαλαίου Έννοιες Κλειδιά του Κεφαλαίου Διασύνδεση Διαύλου: Όλα τα μηχανήματα συνδέονται μέσω ενός κοινού μέσου μεταφοράς Διασύνδεση Δέντρου: Το δίκτυο ξεκινάει από ένα σημείο, τον αρχικό κόμβο, από τον οποίο ένα η περισσότερα καλώδια διακλαδώνονται Διασύνδεση Αστέρα: Κάθε μηχάνημα συνδέεται απευθείας με κάποιο κεντρικό κόμβο Διασύνδεση Δακτυλίου: Το δίκτυο αποτελείται από μια ομάδα επαναληπτών συνδεδεμένων με σημείου προς σημείο σύνδεση οι οποίοι σχηματίζουν έναν δακτύλιο Ερώτηση: Πόσοι είναι οι βασικοί τρόποι διασύνδεσης των μηχανημάτων ενός δικτύου Ερώτηση: Κατά την τοπολογία διασύνδεσης αστέρα η σύνδεση του κάθε μηχανήματος επιτυγχάνεται με: Σύνδεση δικτύου εκπομπής Σύνδεση ενός δικτύου σημείου προς σημείο Σύνδεση δύο δικτύων σημείου προς σημείο Ερώτηση: Με ποιο τρόπο δεν μπορεί να λειτουργήσει ο κεντρικός κόμβος κατά την τοπολογία διασύνδεσης αστέρα. Με εκπομπή του κεντρικού κόμβου προς όλους τους κόμβους Λειτουργώντας ως μεταγωγέας πακέτων Εξετάζοντας τις διευθύνσεις των πακέτων που προσλαμβάνει αγνοώντας εκείνα που δεν προορίζονται για αυτόν Ερώτηση: Ο επαναλήπτης είναι μια συσκευή που: Λαμβάνει και αποστέλλει δεδομένα χωρίς να τα αποθηκεύει Λαμβάνει και αποστέλλει δεδομένα αφού πρώτα τα αποθηκεύσει Λαμβάνει ή αποθηκεύει δεδομένα ανάλογα με τον τρόπο σχεδίασής του

7 Ερώτηση: Τι θα συμβεί αν σε ένα δίκτυο δακτυλίου ένας κόμβος είναι χαλασμένος; Οι πληροφορίες θα εξακολουθούν να περιφέρονται Οι πληροφορίες θα σταματήσουν να περιφέρονται Οι πληροφορίες θα επιστρέψουν πίσω Ερώτηση: Γρήγορη μετάδοση πληροφορίας γίνεται με το δίκτυο... γιατί η διάδοση επιτυγχάνεται με καλώδιο υψηλής ταχύτητας μεταφοράς δεδομένων και προς τις δύο κατευθύνσεις. Δακτυλίου Αστέρα Διαύλου