Топологія фізичних звязків
Як тільки комп’ютерів стає більше два, з’являється проблема вибору конфігурації фізичних зв’язків, або топології. Під топологією мережі розуміється конфігурація графа, вершинам якого відповідають кінцеві вузли мережі (наприклад, комп’ютери) і комунікаційне устаткування (наприклад, маршрутизатори), а ребрам – електричні і інформаційні зв’язки між ними.
Число можливих варіантів конфігурацій різко зростає при збільшенні числа зв’язуваних пристроїв. Так якщо три комп’ютери ми можемо зв’язати двома способами (мал. 2.5, а), то для чотирьох комп’ютерів можна запропонувати вже шість топологічно різних конфігурацій (за умови невиразності комп’ютерів), що і ілюструє мал. 2.5, 6.
Ми можемо сполучати кожен комп’ютер з кожним або ж зв’язувати їх послідовно, припускаючи, що вони спілкуватимуться, передаючи повідомлення один одного «транзитом». При цьому транзитні вузли повинні бути оснащені спеціальними засобами, що дозволяють їм виконувати цю специфічну посередницьку операцію.
Як транзитний вузол може виступати як універсальний комп’ютер, так і спеціалізований пристрій.
Мал. 2.5. Варіанти зв’язку комп’ютерів
Від вибору топології зв’язків істотно залежать багато характеристик мережі. Наприклад, наявність між вузлами декількох шляхів підвищує надійність мережі і робить можливим балансування завантаження окремих каналів. Простота приєднання нових вузлів, властива деяким топологиям, робить мережу легко розширюваною.
Економічні міркування часто приводять до вибору топологий, для яких характерна мінімальна сумарна довжина ліній зв’язку.
Серед безлічі можливих конфігурацій розрізняють повнозв’язні і неполносвязниє.
Полпосвязная топологія (мал. 2.6, а) відповідає мережі, в якій кожен комп’ютер безпосередньо пов’язаний зі всіма іншими. Не дивлячись на логічну простоту, цей варіант виявляється громіздким і неефективним. Дійсно, у такому разі кожен комп’ютер в мережі повинен мати велику кількість комунікаційних портів, достатню для зв’язку з кожним з решти комп’ютерів мережі.
Для кожної пари комп’ютерів повинна бути виділена окрема фізична лінія зв’язку. (В деяких випадках навіть дві, якщо неможливе використання цієї лінії для двосторонньої передачі.) Повнозв’язні топології в крупних мережах застосовуються рідко, оскільки для зв’язку N вузлів потрібний N(N- l) /2 фізичних дуплексних ліній зв’язків, тобто має місце квадратична залежність.
Частіше цей вид топології використовується в багатомашинних комплексах або в мережах, об’єднуючих невелику кількість комп’ютерів.
Мал. 2.6. Типові топології мереж
Всі інші варіанти засновані на неполносвязних топологиях, коли для обміну даними між двома комп’ютерами може потрібно проміжна передача даних через інші вузли мережі.