Cíle
Cílová skupina
Čas ke studiu
Obsah
Všechny návrhy sítě vycházejí ze tří základních topologií:
Pokud jsou počítače zapojeny v řadě za sebou podél jediného kabelu (segmentu), značíme tuto topologii jako sběrnicovou. V případě zapojení počítačů ke kabelovým segmentům, které vycházejí z jediného bodu neboli rozbočovače, mluvíme o topologii hvězdicové. Dalším případem zapojení počítače do sítě je pomocí topologie prstencové (smyčka).
Zatímco tyto tři základní topologie jsou samy o sobě jednoduché, v praxi používané varianty často kombinují vlastnosti více než jedné topologie a mohou být složité.
Sběrnicová topologie je také známa jako lineární sběrnice. Jde o nejjednodušší a nejčastější způsob zapojení počítačů do sítě. Skládá se z jediného kabelu nazývaného hlavní kabel (také páteř nebo segment), který v jedné řadě propojuje všechny počítače v síti.
Počítače v síti se sběrnicovou topologií komunikují tak, že adresují data konkrétnímu počítači a posílají je pomocí kabelu ve formě elektrických signálů. Abyste pochopili, jak počítače ve sběrnicové topologii komunikují, musíte se seznámit se třemi pojmy:
Data (elektrickýé signály) jsou zasílána všem počítačům v síti, nicméně informaci přijme pouze ten počítač, jehož adresa odpovídá adrese zakódované v počátečním signálu. V daný okamžik může zprávy odesílat vždy pouze jeden počítač.
Protože ve sběrnicové síti může v daném okamžiku data posílat vždy pouze jeden počítač, závisí výkon sítě na počtu počítačů připojených ke sběrnici. Čím více počítačů je ke sběrnici připojených, tím více jich bude čekat na transfer dat. Rychlost přenosu dat v síti je proto pomalejší.
Zpomalení přenosu dat v síti nesouvisí pouze s počtem počítačů. Rychlost je závislá na mnoha faktorech, například:
Sběrnicová topologie je pasivní topologií. Počítače ve sběrnicové síti pouze poslouchají, zda již v sítí probíhá přenos dat. Na tento přenos nijak nereagují, pouze pasivně vyčkávájí na uvolnění linky.
Protože jsou data (elektrický signál) posílána po celé síti, cestují z jednoho konce kabelu na druhý. Kdyby mohl signál pokračovat bez přerušení, neustále by se vracel tam a zpět podél kabelu a zabránil by tak ostatním počítačům v odesílání jejich signálů. Proto je potřeba signál, co měl možnost dosáhnout cílové adresy, zastavit.
Aby se zastavilo vracení signálu, umístí se na oba konce kabelu „terminátor“, který pohlcuje volné signály. Pohlcování vyčistí kabel tak, aby mohly data posílat i další počítače.
Všechny konce kabelu v síti musí nějakým „přístrojem“ (síťovým prvkem) zakončeny. Konec kabelu může být například zapojen do počítače nebo do konektoru prodlužovacího kabelu. Jakýkoliv volný konec kabelu - konec, který není do ničeho zapojen - musí být zakončen tak, aby se předcházelo vracení signálu.
V případě, že je kabel fyzicky rozříznut na dvě části nebo se jeden konec odpojí, dojde k přerušení kabelu. V každém případě nebude mít jeden nebo více konců terminátor a signál se bude vracet. Následkem toho se přeruší činnost v síti. Tehdy se říká, že síť "spadla".
S růstem plochy, na které je síť umístěna, musí růst i samostatná síť LAN. Kabely ve sběrnicové topologii je možné prodlužovat jedním ze dvou následujících způsobů.
Ve hvězdicové topologii jsou počítače propojeny pomocí kabelových segmentů k centrálnímu prvku sítě, nazývanému rozbočovač (HUB). Signály se přenáší z vysílacího počítače přes HUB do všech počítačů v síti. Tato topologie pochází z počátků používání výpočetní techniky, kdy bývaly počítače připojeny k centrálnímu počítači mainframe. Mezi každými dvěma stanicemi musí existovat jen jedna cesta!
Hvězdicová topologie nabízí centralizované zdroje a správu. Protože jsou však všechny počítače připojeny k centrálnímu bodu, vyžaduje tato topologie při instalaci velké sítě velké množství kabelů. Selhání hubu ve hvězdicové topologii způsobí "spadnutí" sítě u stanic k němu připojených. Proto je vhodné jej chránit před výpadkem el. proudu zdrojem UPS.
Pokud ve hvězdicové síti selže jeden počítač nebo kabel, který ho připojuje k HUBu, pouze tento nefunkční počítač nebude moci posílat nebo přijímat data ze sítě. Zbývající část sítě bude i nadále fungovat normálně.
Prstencová topologie propojuje počítače pomocí kabelu v jediném okruhu. Neexistují žádné zakončené konce. Signál postupuje po smyčce v jednom směru a prochází všemi počítači. Na rozdíl od pasivní sběrnicové topologie funguje každý počítač jako opakovač, to znamená, že zesiluje signál a posílá ho do dalšího počítače. Protože signál prochází všemi počítači, může mít selhání jednoho počítače dopad na celou síť.
Způsob přenosu dat po kruhu se nazývá předávání známky. Známka (token) se posílá z jednoho počítače na druhý, dokud se nedostane do počítače, který má data k odeslání. Vysílající počítač známku pozmění, přiřadí datům elektronickou adresu a pošle ji dál po okruhu.
Data procházejí všemi počítači, dokud nenaleznou počítač s adresou, která odpovídá jim přiřazené adrese.
Přijímací počítač vrátí vysílacímu počítači zprávu, že data byla přijata. Po ověření vytvoří vysílací počítač novou známku a uvolní ji do sítě.
Segmenty sítě jsou zapojeny libovolně mezi sebou. Nejedná se o samostatné počítače, ale o navzájem propojené sítě. Například pro připojení do Internetu.
