Hệ thống ba sao. Hệ thống sao

Cấu trúc mạng (từ tiếng Hy Lạp τόπος, - place) - một cách để mô tả cấu hình mạng, cách bố trí và kết nối của các thiết bị mạng.
(Wikiredia)

Cấu trúc liên kết - đây là một sơ đồ để kết nối các máy tính hoặc các nút mạng với nhau bằng các kênh truyền thông.
Cấu trúc liên kết mạng có thể là

thuộc thân thể - mô tả vị trí thực và các kết nối giữa các nút mạng.
hợp lý - mô tả chuyển động của tín hiệu trong khuôn khổ của cấu trúc liên kết vật lý.
thông tin - mô tả hướng của các luồng thông tin được truyền trên mạng.
quản lý trao đổi là nguyên tắc chuyển giao quyền sử dụng mạng.

Có nhiều cách để kết nối các thiết bị mạng. Có các cấu trúc liên kết sau:

kết nối đầy đủ
di động
xe buýt chung
ngôi sao
nhẫn
Bông tuyết

Chúng ta hãy xem xét từng chi tiết hơn.

1) Kết nối đầy đủcấu trúc liên kết- cấu trúc liên kết mạng máy tính, trong đó mỗi máy trạm được kết nối với tất cả các máy trạm khác. Tùy chọn này cồng kềnh và không hiệu quả, mặc dù nó đơn giản về mặt logic. Một đường truyền độc lập phải được cấp phát cho từng cặp, mỗi máy tính phải có nhiều cổng giao tiếp nhất là có nhiều máy tính trong mạng. Vì những lý do này, mạng

chỉ có thể có kích thước cuối cùng tương đối nhỏ. Thông thường, cấu trúc liên kết này được sử dụng trong các tổ hợp nhiều máy hoặc mạng toàn cầu với một số lượng nhỏ các máy trạm.

Công nghệ truy cập trong các mạng của cấu trúc liên kết này được thực hiện bằng cách chuyển mã thông báo. Điểm đánh dấu là một gói được trang bị một chuỗi bit đặc biệt (nó có thể được so sánh với một phong bì thư). Nó được truyền tuần tự xung quanh vòng từ máy tính này sang máy tính khác theo một hướng. Mỗi nút chuyển tiếp mã thông báo được truyền. Máy tính có thể truyền dữ liệu của nó nếu nó đã nhận được một mã thông báo trống. Mã thông báo với gói được chuyển cho đến khi máy tính chứa gói được đặt. Trong máy tính này, dữ liệu được chấp nhận, nhưng mã thông báo sẽ tiếp tục và trở lại người gửi.
Sau khi máy tính đã gửi gói tin rằng gói tin đã được gửi đến người nhận địa chỉ, mã thông báo sẽ được giải phóng.

Hạn chế: g tùy chọn cồng kềnh và không hiệu quả, tức là đến . mỗi máy tính phải có một số lượng lớn liên lạc các cổng.

2) Cấu trúc liên kết lưới - một cấu trúc liên kết mạng máy tính được chia lưới hoàn toàn cơ bản, trong đó mỗi máy trạm trên mạng được kết nối với một số máy trạm khác trên cùng một mạng. Nó được đặc trưng bởi khả năng chịu lỗi cao, cấu hình phức tạp và tiêu thụ quá nhiều cáp. Mỗi máy tính có nhiều những cách khả thi kết nối với các máy tính khác. Việc đứt cáp sẽ không làm mất kết nối giữa hai máy tính.

Nhận được từ một kết nối đầy đủ bằng cách loại bỏ một số kết nối có thể có. Cấu trúc liên kết này cho phép kết nối một số lượng lớn và là thông thường, như một quy luật, cho các mạng lớn.

3) xe buýt chung,đại diện cáp chung(được gọi là bus hoặc đường trục) mà tất cả các máy trạm được kết nối với nhau. Có các đầu cuối ở đầu cáp để ngăn chặn sự phản xạ tín hiệu.

Thuận lợi:

Nhược điểm:

Các sự cố mạng, chẳng hạn như đứt cáp và hỏng bộ đầu cuối, chặn hoàn toàn hoạt động của toàn bộ mạng;
Nội địa hóa phức tạp của các đứt gãy;
Với việc bổ sung các máy trạm mới, hiệu suất mạng giảm xuống.

Cấu trúc liên kết bus là cấu trúc liên kết trong đó tất cả các thiết bị LAN được kết nối với một phương tiện truyền dẫn mạng tuyến tính. Một phương tiện tuyến tính như vậy thường được gọi là kênh, xe buýt hoặc vết. Mỗi thiết bị, chẳng hạn như máy trạm hoặc máy chủ, được kết nối độc lập với cáp bus chung bằng đầu nối chuyên dụng. Cáp xe buýt phải có một điện trở đầu cuối, hoặc đầu cuối, có chức năng hấp thụ tín hiệu điện, ngăn không cho tín hiệu này bị phản xạ và đi theo hướng ngược lại dọc theo đường dây.

4) Sao - cấu trúc liên kết cơ bản của mạng máy tính trong đó tất cả các máy tính trong mạng được kết nối với một nút trung tâm (thường là một bộ chuyển mạch) để tạo thành một phân đoạn mạng vật lý. Một phân đoạn mạng như vậy có thể hoạt động vừa riêng rẽ vừa là một phần của cấu trúc liên kết mạng phức tạp (thường là một "cây"). Tất cả các thông tin liên lạc được thực hiện độc quyền thông qua máy tính trung tâm, trên đó một tải rất lớn được chỉ định theo cách này, do đó, nó không thể làm gì khác ngoài mạng. Theo quy luật, máy tính trung tâm là máy tính mạnh nhất, và trên đó có phân công tất cả các chức năng quản lý sàn giao dịch. Về nguyên tắc, không có xung đột nào trong mạng có cấu trúc liên kết hình sao là không thể xảy ra, bởi vì việc quản lý là hoàn toàn tập trung.

Phương thức truy cập được thực hiện bằng công nghệ Arcnet. Phương thức truy cập này cũng sử dụng mã thông báo để chuyển dữ liệu. Mã thông báo được chuyển từ máy tính này sang máy tính khác theo thứ tự địa chỉ tăng dần. Như trong cấu trúc liên kết vòng, mỗi máy tính tạo lại mã thông báo.

So sánh với các cấu trúc liên kết khác.

Thuận lợi:

thất bại của một máy trạm không ảnh hưởng đến hoạt động của toàn bộ hệ thống mạng nói chung;
khả năng mở rộng mạng tốt;
dễ dàng khắc phục sự cố và ngắt trong mạng;
hiệu suất mạng cao (tùy thuộc vào thiết kế phù hợp);
các tùy chọn quản trị linh hoạt.

Nhược điểm:

sự cố của trung tâm sẽ dẫn đến toàn bộ mạng (hoặc phân đoạn mạng) không hoạt động được;
mạng thường yêu cầu nhiều cáp hơn hầu hết các cấu trúc liên kết khác;
số lượng hữu hạn các máy trạm trong một mạng (hoặc phân đoạn mạng) bị giới hạn bởi số lượng cổng trong trung tâm.

5) Vòng -đây là cấu trúc liên kết , trong đó mỗi máy tính được kết nối bằng các đường truyền thông chỉ với hai máy khác: nó chỉ nhận thông tin từ một máy tính và chỉ truyền thông tin cho máy tính kia. Trên mỗi đường dây liên lạc, như trong trường hợp các ngôi sao , chỉ có một máy phát và một máy thu hoạt động. Điều này giúp loại bỏ nhu cầu về bên ngoàiđầu mối.

Hoạt động trong mạng vòng là mỗi máy tính truyền lại (tiếp tục) tín hiệu, tức là hoạt động như một bộ lặp, do đó sự suy giảm tín hiệu trong toàn bộ vòng không quan trọng, chỉ có sự suy giảm giữa các máy tính vòng lân cận là quan trọng. Trong trường hợp này, không có trung tâm được xác định rõ ràng; tất cả các máy tính đều có thể giống nhau. Tuy nhiên, khá thường xuyên một thuê bao đặc biệt được phân bổ trong vòng kiểm soát việc trao đổi hoặc kiểm soát việc trao đổi. Rõ ràng là sự hiện diện của một thuê bao kiểm soát như vậy làm giảm độ tin cậy của mạng, vì sự thất bại của nó ngay lập tức làm tê liệt toàn bộ sàn giao dịch.

Các máy tính trong vòng không hoàn toàn bình đẳng (không giống như cấu trúc liên kết bus chẳng hạn). Một số người trong số họ nhất thiết phải nhận thông tin từ máy tính đang truyền vào thời điểm này, sớm hơn, trong khi những người khác - muộn hơn. Chính trên đặc điểm này của cấu trúc liên kết mà các phương pháp điều khiển trao đổi mạng được xây dựng, thiết kế đặc biệt cho "vòng". Trong các phương pháp này, quyền chuyển giao tiếp theo (hoặc, như họ nói, nắm bắt mạng) chuyển tuần tự cho máy tính tiếp theo trong vòng kết nối.

Việc kết nối các thuê bao mới với "chuông" thường hoàn toàn không gây đau đớn, mặc dù nó yêu cầu bắt buộc phải tắt toàn bộ mạng trong suốt thời gian kết nối. Như trong trường hợp của cấu trúc liên kết xe buýt, số tiền tối đa người đăng ký trong vòng có thể khá lớn (1000 hoặc nhiều hơn). Cấu trúc liên kết vòng thường có khả năng chống tắc nghẽn cao nhất, nó cung cấp hoạt động đáng tin cậy với luồng thông tin lớn nhất được truyền qua mạng, bởi vì nó thường không có xung đột (không giống như xe buýt) và không có thuê bao trung tâm (không giống như hình sao).

Trong vòng kết nối, không giống như các cấu trúc liên kết khác (hình sao, xe buýt), phương pháp gửi dữ liệu cạnh tranh không được sử dụng, máy tính trên mạng nhận dữ liệu từ máy tính trước đó trong danh sách các điểm đến và chuyển hướng chúng thêm nếu chúng không được giải quyết. . Danh sách gửi thư được tạo bởi máy tính là trình tạo mã thông báo. Mô-đun mạng tạo ra một tín hiệu mã thông báo (thường theo thứ tự từ 2-10 byte để tránh mờ dần) và chuyển nó cho hệ thống tiếp theo (đôi khi ở địa chỉ MAC tăng dần). Hệ thống tiếp theo, sau khi nhận được tín hiệu, không phân tích nó, mà chỉ đơn giản là truyền tín hiệu đi xa hơn. Đây là cái gọi là chu kỳ không.

Thuật toán hoạt động tiếp theo như sau - gói dữ liệu GRE được truyền bởi người gửi đến người nhận địa chỉ bắt đầu đi theo đường dẫn được đặt bởi điểm đánh dấu. Gói tin được truyền cho đến khi đến tay người nhận.

So sánh với các cấu trúc liên kết khác.

Thuận lợi:

Dễ dàng để cài đặt;
Thực tế vắng mặt hoàn toàn thiết bị bổ sung;
Khả năng hoạt động ổn định mà không giảm đáng kể tốc độ truyền dữ liệu khi tải mạng nặng, vì việc sử dụng điểm đánh dấu loại bỏ khả năng xảy ra xung đột.

Nhược điểm:

Sự cố của một máy trạm và các sự cố khác (đứt cáp), ảnh hưởng đến hiệu suất của toàn bộ mạng;
Khó khăn trong việc cấu hình và tùy chỉnh;
Khó khăn trong việc khắc phục sự cố.
Sự cần thiết phải có hai card mạng, trên mỗi máy trạm.

6) Cnezhinka ( Ngôi sao phân cấp hoặc cấu trúc liên kết cây) - cấu trúc liên kết hình sao, nhưng một số tập trung được sử dụng, được kết nối với nhau theo thứ bậc bằng các kết nối hình sao.Cấu trúc liên kết hình bông tuyết yêu cầu chiều dài cáp ít hơn cấu trúc liên kết hình sao, nhưng nhiều phần tử hơn.

Hầu hết chung cách kết nối cả trong mạng cục bộ và trang web lyceum1.perm.ru

Ngay cả khi xem xét mạng đơn giản nhất, chỉ bao gồm hai máy, bạn có thể thấy nhiều vấn đề cố hữu trong bất kỳ mạng máy tính nào, bao gồm cả các vấn đề liên quan đến việc truyền tín hiệu vật lý qua các đường truyền thông, mà không có bất kỳ loại giao tiếp nào là không thể.

TRONG khoa học máy tínhđược sử dụng để đại diện cho dữ liệu mã nhị phân. Bên trong máy tính, các tín hiệu điện rời rạc tương ứng với các tín hiệu dữ liệu và số không. Sự biểu diễn dữ liệu dưới dạng tín hiệu điện hoặc tín hiệu quang học được gọi là mã hóa. Hiện hữu nhiều cách khác nhau mã hóa chữ số nhị phân 1 và 0, ví dụ, một phương pháp điện thế trong đó một mức điện áp tương ứng với một và mức khác bằng 0, hoặc một phương pháp xung, khi các xung khác nhau hoặc một cực được sử dụng để biểu diễn số.

Trong mạng máy tính, cả mã hóa tiềm năng và mã hóa xung của dữ liệu rời rạc đều được sử dụng, cũng như một cách cụ thể để trình bày dữ liệu không bao giờ được sử dụng bên trong máy tính - điều chế(Hình 1.9). Trong quá trình điều chế, thông tin rời rạc được biểu diễn bằng tín hiệu hình sin của tần số mà đường truyền thông hiện có truyền tốt.

Mã hóa tiềm năng hoặc xung áp dụng trên các kênh Chất lượng cao, và điều chế hình sin được ưu tiên hơn khi kênh tạo ra sự biến dạng nghiêm trọng đối với các tín hiệu được truyền đi. Thông thường, điều chế được sử dụng trong các mạng diện rộng khi truyền dữ liệu qua các liên kết điện thoại tương tự, được thiết kế để truyền thoại ở dạng tương tự và do đó không thích hợp cho việc truyền trực tiếp các xung.

Một vấn đề khác cần được giải quyết trong việc truyền tín hiệu là vấn đề tương hỗ đồng bộ hóa máy phát của một máy tính này với máy thu của máy tính khác. Khi tổ chức sự tương tác của các mô-đun bên trong máy tính, vấn đề này được giải quyết rất đơn giản, vì trong trường hợp này tất cả các mô-đun được đồng bộ hóa từ một bộ tạo xung nhịp chung. Vấn đề đồng bộ khi kết nối máy tính có thể được giải quyết những cách khác, cả bằng cách trao đổi các xung đồng hồ đặc biệt qua một dòng riêng biệt và bằng cách sử dụng đồng bộ hóa tuần hoàn với các mã định trước hoặc các xung có hình dạng đặc trưng khác với hình dạng của các xung dữ liệu.

Bất chấp các biện pháp đã thực hiện - lựa chọn tỷ lệ trao đổi dữ liệu thích hợp, các đường truyền thông tin có các đặc điểm nhất định, phương pháp đồng bộ hóa máy thu và máy phát - vẫn có khả năng làm sai lệch một số bit của dữ liệu được truyền. Để nâng cao độ tin cậy của việc truyền dữ liệu giữa các máy tính, người ta thường sử dụng lễ tân tiêu chuẩn- đếm tổng kiểm tra và truyền nó qua các đường truyền thông sau mỗi byte hoặc sau một số khối byte. Thông thường, tín hiệu nhận được bao gồm trong giao thức trao đổi dữ liệu như một yếu tố bắt buộc, xác nhận tính đúng đắn của việc tiếp nhận dữ liệu và được gửi từ người nhận đến người gửi.

Các nhiệm vụ trao đổi tín hiệu nhị phân đáng tin cậy được biểu diễn bằng các tín hiệu điện từ tương ứng trong mạng máy tính được giải quyết bởi một loại thiết bị nhất định. Trong các mạng cục bộ, điều này bộ điều hợp mạng và trong các mạng toàn cầu - thiết bị truyền dữ liệu, bao gồm, ví dụ, thiết bị thực hiện điều chế và giải điều chế các tín hiệu rời rạc, - modem. Thiết bị này mã hóa và giải mã từng bit thông tin, đồng bộ hóa việc truyền tín hiệu điện từ qua đường truyền thông, kiểm tra tính đúng đắn của quá trình truyền bằng tổng kiểm tra, và có thể thực hiện một số hoạt động khác. Bộ điều hợp mạngđược thiết kế, như một quy luật, để làm việc với một số phương tiện truyền dẫn- cáp đồng trục, cáp xoắn đôi, cáp quang, v.v ... Mỗi loại phương tiện truyền dẫn đều có Đặc điểm điện từ, ảnh hưởng đến cách phương tiện được sử dụng và xác định tốc độ truyền tín hiệu, cách chúng được mã hóa và một số tham số khác.

Tất cả những điều trên sẽ giúp giải quyết các vấn đề về đường truyền trong một mạng suy giảm. Những, cái đó. nơi chỉ có hai máy tính.

Khi kết nối mạng hơn máy tính, một loạt các vấn đề mới phát sinh.

Trước hết, bạn cần chọn một phương pháp tổ chức kết nối vật lý, I E cấu trúc liên kết.

Cấu trúc liên kết mạng. Các khái niệm cơ bản (17-18)

Cấu trúc liên kết của mạng máy tính được hiểu là cấu hình của một đồ thị, các đỉnh của chúng tương ứng với các máy tính mạng (đôi khi là các thiết bị khác, chẳng hạn như các trung tâm) và các cạnh của các kết nối vật lý giữa chúng. Máy tính được kết nối với mạng thường được gọi là nhà ga hoặc thắt nút mạng lưới.

Lưu ý rằng cấu hình kết nối vật lý xác định kết nối điện các máy tính với nhau và có thể khác với cấu hình kết nối logic giữa các nút mạng. Liên kết logic là các tuyến truyền dữ liệu giữa các nút mạng và được hình thành bằng cách cấu hình thiết bị truyền thông một cách thích hợp.

Sự lựa chọn cấu trúc liên kết của các kết nối điện ảnh hưởng đáng kể đến nhiều đặc tính của mạng. Ví dụ, sự hiện diện của các liên kết dự phòng làm tăng độ tin cậy của mạng và làm cho nó có thể cân bằng tải của các kênh riêng lẻ. Việc dễ dàng thêm các nút mới, vốn có trong một số cấu trúc liên kết, làm cho mạng có thể dễ dàng mở rộng. Các cân nhắc kinh tế thường dẫn đến việc lựa chọn các cấu trúc liên kết, được đặc trưng bởi tổng chiều dài tối thiểu của các đường truyền thông. Hãy xem xét một số cấu trúc liên kết phổ biến nhất.

Liên kết đầy đủ (16)

Kết nối đầy đủ Cấu trúc liên kết tương ứng với một mạng trong đó mọi máy tính trên mạng được kết nối với mọi máy tính khác. Mặc dù sự đơn giản hợp lý, tùy chọn này hóa ra lại cồng kềnh và không hiệu quả. Thật vậy, mỗi máy tính trong mạng phải có một số lượng lớn các cổng giao tiếp, đủ để giao tiếp với các máy tính khác trong mạng. Đối với mỗi cặp máy tính, một đường dây liên lạc điện riêng biệt phải được cấp phát. Các cấu trúc liên kết được kết nối đầy đủ hiếm khi được sử dụng vì chúng không thỏa mãn bất kỳ yêu cầu nào ở trên. Thường xuyên hơn loại cấu trúc liên kết này được sử dụng trong các tổ hợp nhiều máy hoặc mạng toàn cầu với một số lượng nhỏ máy tính.

Tất cả các tùy chọn khác đều dựa trên cấu trúc liên kết không lưới, trong đó giao tiếp giữa hai máy tính có thể yêu cầu truyền dữ liệu trung gian thông qua các nút mạng khác.

Tổ ong (16)

Di động cấu trúc liên kết ( lưới thép) được lấy từ một kết nối được kết nối đầy đủ bằng cách loại bỏ một số kết nối có thể có. Trong mạng có cấu trúc liên kết lưới, chỉ những máy tính mà giữa đó diễn ra quá trình trao đổi dữ liệu chuyên sâu mới được kết nối trực tiếp và để trao đổi dữ liệu giữa các máy tính không được kết nối bằng kết nối trực tiếp, việc truyền chuyển tiếp qua các nút trung gian được sử dụng. Cấu trúc liên kết lưới cho phép kết nối một số lượng lớn các máy tính và là quy luật điển hình cho các mạng diện rộng.

Lốp tổng hợp (17)

Xe buýt chung(Hình 1.10, c) là một cấu trúc liên kết rất phổ biến (và cho đến gần đây là phổ biến nhất) cho các mạng cục bộ. Trong trường hợp này, các máy tính được kết nối với một cáp đồng trục theo sơ đồ "gắn kết OR". Thông tin được truyền đi có thể được phân phối theo cả hai hướng. Việc sử dụng bus chung giúp giảm chi phí đi dây, thống nhất kết nối các mô-đun khác nhau, cho phép truy cập phát sóng gần như tức thời tới tất cả các đài trên mạng. Do đó, ưu điểm chính của sơ đồ như vậy là chi phí thấp và dễ đi dây xung quanh cơ sở. Nhược điểm nghiêm trọng nhất của bus chung là độ tin cậy thấp: bất kỳ khiếm khuyết nào trong cáp hoặc bất kỳ đầu nối nào trong số nhiều đầu nối sẽ làm tê liệt hoàn toàn toàn bộ mạng. Thật không may, một lỗi trong đầu nối đồng trục không phải là hiếm. Một nhược điểm khác của shared bus là hiệu suất thấp, vì với phương thức kết nối này, tại một thời điểm chỉ có một máy tính có thể truyền dữ liệu vào mạng. Đó là lý do tại sao thông lượng Kênh giao tiếp luôn được phân chia ở đây giữa tất cả các nút mạng.

Ngôi sao (18)

Cấu trúc liên kết ngôi sao(Hình 1.10, d). Trong trường hợp này, mỗi máy tính được kết nối bằng một cáp riêng biệt với một thiết bị chung được gọi là máy tập trung, nằm ở trung tâm của mạng. Chức năng của hub là định hướng thông tin do máy tính truyền đến một hoặc tất cả các máy tính khác trong mạng. Ưu điểm chính của cấu trúc liên kết này so với một bus chung là độ tin cậy cao hơn đáng kể. Mọi sự cố với cáp chỉ liên quan đến máy tính được kết nối với cáp này và chỉ một trục trặc của bộ trung tâm có thể vô hiệu hóa toàn bộ mạng. Ngoài ra, bộ tập trung có thể đóng vai trò của một bộ lọc thông minh đối với thông tin đến từ các nút đến mạng và nếu cần, chuyển khối bị cấm bởi quản trị viên.

Những nhược điểm của cấu trúc liên kết hình sao bao gồm nhiều hơn giá cao thiết bị mạng do nhu cầu mua bộ tập trung. Ngoài ra, khả năng tăng số lượng nút trong mạng bị giới hạn bởi số lượng cổng trung tâm. Đôi khi, việc xây dựng một mạng bằng cách sử dụng một số trung tâm, được kết nối với nhau theo thứ bậc bằng các liên kết kiểu sao (Hình 1.10, e) là rất hợp lý. Hiện tại, ngôi sao phân cấp là loại cấu trúc liên kết phổ biến nhất trong cả mạng cục bộ và mạng diện rộng.

Cấu trúc liên kết phân cấp (17)

Cấu trúc liên kết phân cấp tương tự như cấu trúc liên kết hình sao mở rộng. Chỉ trong một mạng như vậy không có nút trung tâm. Thay vào đó, nó sử dụng nút thân, từ các nhánh (nhánh) nào khởi hành đến các nút khác. Có hai loại cấu trúc liên kết phân cấp: cây nhị phân - hai kết nối khởi hành từ mỗi nút; và cây thân cây - nút thân cây có các nút nhánh mà từ đó các kênh đi đến các máy trạm.

Nhẫn (18)

Trong mạng với hình khuyên cấu hình (Hình 1.10, e) dữ liệu được truyền xung quanh vòng từ máy tính này sang máy tính khác, thường theo một hướng. Nếu máy tính nhận ra dữ liệu là "của riêng nó", thì nó sẽ sao chép dữ liệu đó vào chính nó trong bộ đệm bên trong. Trực tuyến với cấu trúc liên kết vòng Cần phải có các biện pháp đặc biệt để trong trường hợp hỏng, ngắt kết nối của một trạm nào đó thì kênh liên lạc giữa các trạm khác không bị gián đoạn. Vòng là một cấu hình rất thuận tiện để tổ chức phản hồi - dữ liệu, sau khi chuyển hoàn toàn, sẽ quay trở lại nút nguồn. Do đó, nút này có thể kiểm soát quá trình cung cấp dữ liệu đến đích. Thông thường thuộc tính này của vòng được sử dụng để kiểm tra kết nối mạng và tìm một nút hoạt động không chính xác. Để làm điều này, các tin nhắn kiểm tra đặc biệt sẽ được gửi đến mạng.

Ngôi sao cấu trúc liên kết

Cấu trúc liên kết rất đúng với tên gọi của nó: ở trung tâm là một thiết bị chung mà mỗi máy tính trong mạng được kết nối với nhau, mỗi máy tính được kết nối bằng một sợi cáp riêng biệt.

Thiết bị chung mà tất cả các máy tính được kết nối được gọi là máy tập trung.

máy tập trung chuyển tiếp thông tin do máy tính truyền tới một hoặc tất cả các máy tính trong mạng.

So với trước xe buýt chung, ngôi sao có thể cung cấp độ tin cậy mạng cao hơn đáng kể. Đây là ưu điểm chính của cấu trúc liên kết này: nếu cáp bị hỏng, chỉ máy tính được kết nối với trung tâm bằng cáp này sẽ không có mạng và chỉ khi bản thân trung tâm bị lỗi, toàn bộ mạng có thể bị lỗi. Hơn nữa, trung tâm có thể kiểm tra thông tin đến, vì vậy nếu cần, người quản trị mạng có thể cấm truyền thông tin bằng cách định cấu hình trung tâm để chặn một số đường truyền nhất định. Vì vậy, ở đây, như bạn đã nhận thấy, mức độ bảo vệ cao hơn nhiều so với tất cả các kiểu chữ trước đó.

Mặt khác, cấu trúc liên kết ngôi sao không hề thiếu sót. Cơ bản nhất là chi phí thiết bị mạng cao hơn do nhu cầu mua một trung tâm. Ngoài ra, khả năng tăng số lượng nút trong mạng bị giới hạn bởi số lượng cổng trung tâm. Tuy nhiên, chất lượng của mạng lưới này hoàn toàn phù hợp với sự lãng phí tiền bạc.

Trong mạng với một lượng lớn máy tính đôi khi sử dụng cấu trúc liên kết - ngôi sao thứ bậc. Đây là khi có một số trung tâm trong mạng, được kết nối với nhau theo thứ bậc bằng các liên kết kiểu sao.

Hiện tại ngôi sao thứ bậc là loại cấu trúc liên kết phổ biến nhất, cả trong mạng cục bộ và mạng diện rộng.

Nhẫn

Trong các mạng thuộc cấu trúc liên kết này, dữ liệu được truyền xung quanh vòng từ máy tính này sang máy tính khác, thường theo một hướng. Mỗi máy tính kiểm tra dữ liệu này và nếu nó nhận nó là của riêng nó, nó chỉ cần sao chép nó vào bộ đệm bên trong của nó. Dữ liệu, sau khi thực hiện một cuộc cách mạng hoàn chỉnh, sẽ quay trở lại nút nguồn. Do đó, nút này đồng thời kiểm tra xem người nhận đã nhận được thông tin hay chưa. Rõ ràng, ở đây cần phải thực hiện các biện pháp bổ sung để trong trường hợp trạm bất kỳ bị hỏng hoặc ngừng hoạt động, kênh liên lạc giữa các trạm khác không bị gián đoạn.

Theo cấu trúc liên kết của mạng đề cập đến cấu hình của đồ thị, có các đỉnh tương ứng với các nút cuối của mạng (chẳng hạn như máy tính) và thiết bị truyền thông (ví dụ, bộ định tuyến) và các cạnh của giao tiếp vật lý hoặc thông tin giữa các nút.

lưới đầy đủ

Cấu trúc liên kết này yêu cầu các nút giao tiếp N N (N-1) / 2 liên kết vật lý song công. Ưu điểm của cách bố trí này là nó kết nối từng nút với từng. Do đó, trong trường hợp có sự cố của nút, không có sự cố của các nút khác trong mạng dựa trên cấu trúc liên kết này.

Nhưng trong thực tế, kiểu cấu trúc liên kết này không thể áp dụng được, vì nó là một phương án xây dựng mạng rất tốn kém.

Cấu trúc liên kết tế bào

Cấu trúc liên kết này có được từ một lưới đầy đủ bằng cách loại bỏ một số liên kết giữa các nút. Về độ tin cậy, cấu trúc liên kết này kém tin cậy hơn so với cấu trúc được kết nối đầy đủ, nhưng đồng thời và rẻ hơn, bằng cách giảm các liên kết dư thừa đến chi phí tổ chức.

Loại cấu trúc liên kết này thường được sử dụng trong mạng Toàn cầu (WAN) và mạng khu vực đô thị (MAN). Các công nghệ mà các loại cấu trúc liên kết này có thể sử dụng các hệ thống như hệ thống Ethernet và SDH / SONET.

cấu trúc liên kết vòng

Trong cấu trúc liên kết vòng, như tên của nó, tất cả các thành phần được kết hợp thành một vòng. Dữ liệu có thể được truyền trong vòng hoặc theo một trong các hướng, hoặc cả hai cùng một lúc, tùy thuộc vào công nghệ mạng được sử dụng trong từng trường hợp cụ thể.

Cấu trúc liên kết này đủ đáng tin cậy, bởi vì nó cung cấp khả năng tự dự trữ. Mỗi nút được kết nối với hai nút liền kề và tùy thuộc vào trạng thái kết nối mà truyền dữ liệu theo chiều kim đồng hồ hoặc ngược chiều kim đồng hồ.

Do đó, mạng dự phòng được cung cấp bởi sự hiện diện của hai đường dẫn dữ liệu từ nút bắt đầu đến nút cuối, cũng như công việc bảo trì kịp thời trên mạng dữ liệu trong trường hợp một nút hoặc một trong các liên kết bị lỗi.

Cấu trúc liên kết hình sao

Sự xuất hiện của cấu trúc liên kết hình sao là do sự ra đời của thiết bị viễn thông, chẳng hạn như thiết bị chuyển mạch và trung tâm, giúp chuyển đổi dữ liệu đi lại giữa các nút cuối trên mạng.

Trong cấu trúc liên kết này, switch hoạt động như một trung tâm trung tâm để truyền dữ liệu giữa các nút khác.

Ưu điểm của cấu trúc liên kết này là tính đơn giản của mạng truyền số liệu, tăng hiệu quả sử dụng các phương tiện truyền thông, khả năng quản trị mạng và phân định quyền truy cập của người dùng đối với tài nguyên mạng.

Điểm bất lợi là công tắc trong trường hợp này là một điểm hư hỏng nghiêm trọng, nhưng trong trường hợp của người dùng cuối (không coi vai trò của công tắc là thiết bị chính, kết hợp các công tắc khác) thì tình huống này được bù đắp bởi những lợi thế của cấu trúc liên kết này.

Ngôi sao thứ bậc, cây

Cấu trúc liên kết này là một cấu trúc chung để xây dựng các mạng dữ liệu hiện đại. Trong trường hợp này, các công tắc được kết hợp thành ngôi sao chính, tổ chức các kênh dữ liệu chính và khởi hành từ các nhánh của cô ấy, kết nối các nút của người dùng cuối.

Dự phòng trong cấu trúc liên kết này chỉ ảnh hưởng đến các kênh chính. Điều này đạt được nhờ cấu trúc liên kết lưới tổ chức giữa các công tắc hoặc tổ chức cấu trúc liên kết vòng, một lần nữa giữa các công tắc.

Hệ thống lớn của các ngôi sao liên kết hấp dẫn được gọi là các cụm sao và thiên hà. Không nên nhầm lẫn các hệ sao với các hệ hành tinh bao gồm một ngôi sao đơn lẻ và các vật thể thiên văn không phải sao khác nhau như hành tinh hoặc tiểu hành tinh chuyển động quanh một khối tâm chung.

Tính đa dạng của hệ thống sao bị hạn chế. Không thể tạo ra một hệ thống tồn tại lâu dài gồm ba, bốn hoặc nhiều ngôi sao bằng nhau. Chỉ hệ thống phân cấp là ổn định. Ví dụ, để hệ thống ba thành phần thứ ba chưa được ném ra khỏi hệ thống, điều cần thiết là nó không đến gần hơn 8-10 bán kính so với "bên trong" hệ thống kép. Bản thân thành phần có thể là một ngôi sao đơn hoặc một ngôi sao đôi khác.

Hệ thống sao nhị phân

Hệ thống sao của hai ngôi sao được gọi là sao đôi, hoặc hệ thống sao đôi. Trong trường hợp không có ảnh hưởng của thủy triều, nhiễu loạn từ các lực khác và sự truyền khối lượng từ ngôi sao này sang ngôi sao khác, một hệ thống như vậy ổn định và cả hai ngôi sao sẽ chuyển động theo quỹ đạo hình elip quanh khối tâm của hệ thống một cách vô hạn định (xem Hai vật thể vấn đề).

Hệ thống có hơn hai sao

Hệ thống có nhiều hơn hai ngôi sao cũng có thể: ví dụ, các cụm sao và thiên hà là các loại hệ thống sao. Bởi vì size lớn trong số các hệ thống này, động lực học của chúng phức tạp hơn nhiều so với ngôi sao kép. Tuy nhiên, các hệ sao với số lượng sao nhỏ (nhưng nhiều hơn hai) và các động lực quỹ đạo đơn giản cũng có thể thực hiện được. Các hệ thống này được gọi là nhiều hệ thống sao, hoặc vật lý nhiều sao. Một hệ thống nhiều sao bao gồm ba ngôi sao được gọi là bộ ba.

Lý thuyết động lực học

Về mặt lý thuyết, mô hình hóa một hệ thống nhiều sao phức tạp hơn một hệ sao đôi, vì hệ thống động lực được coi là (bài toán vật thể N) có thể biểu hiện hành vi hỗn loạn. Nhiều cấu hình nhóm nhỏ các ngôi sao hóa ra không ổn định, và cuối cùng, một trong những ngôi sao tiến đến gần ngôi sao kia và tăng tốc đến mức nó rời khỏi hệ thống. Có thể tránh được sự bất ổn trong một hệ thống mà Evans gọi là thứ bậc. Trong một hệ thống phân cấp, các ngôi sao có thể được chia thành hai nhóm, mỗi nhóm quay trong một quỹ đạo lớn xung quanh khối tâm của hệ thống. Mỗi nhóm này cũng phải có thứ bậc. Điều này có nghĩa là chúng cũng có thể được chia thành các nhóm con nhỏ hơn mà bản thân chúng có thứ bậc, v.v.

Hệ thống ba sao

Hệ thống ba sao là loại phổ biến nhất của nhiều hệ thống. Ví dụ, trong ấn phẩm