Топологія кільце

Кільце - це топологія, в якій кожен комп'ютер сполучений лініями зв'язку з двома іншими: від одного він отримує інформацію, а іншому передає. На кожній лінії зв'язку, як і в разі зірки, працює тільки один передавач і один приймач (зв'язок типа крапка-крапка). Це дозволяє відмовитися від застосування зовнішніх терминаторов.

Важлива особливість кільця полягає в тому, що кожен комп'ютер ретранслює (відновлює, підсилює) сигнал, що приходить до нього, тобто виступає в ролі репітера. Загасання сигналу у всьому кільці не має ніякого значення, важливе тільки загасання між сусідніми комп'ютерами кільця. Якщо гранична довжина кабелю, обмежена загасанням, складає Lпр_, то сумарна довжина кільця може досягати NLпр, де N - кількість комп'ютерів в кільці. Повний розмір мережі в межі буде NLпр/2, оскільки кільце доведеться скласти удвічі. На практиці розміри кільцевих мереж досягають десятків кілометрів (наприклад, в мережі FDDI). Кільце в цьому відношенні істотно перевершує будь-які інші топології.

Чітко виділеного центру при кільцевій топології немає, всі комп'ютери можуть бути однаковими і рівноправними. Проте досить часто в кільці виділяється спеціальний абонент, який управляє обміном або контролює його. Зрозуміло, що наявність такого єдиного абонента, що управляє, знижує надійність мережі, оскільки вихід його з буд відразу ж паралізує весь обмін.

Строго кажучи, комп'ютери в кільці не є повністю рівноправними (у відзнаку, наприклад, від шинної топології). Адже один з них обов'язково отримує інформацію від комп'ютера, ведучого передачу в даний момент, раніше, а інші - пізніше. Саме на цій особливості топології і будуються методи управління обміном по мережі, спеціально розраховані на кільце. У таких методах право на наступну передачу (або, як ще говорять, на захоплення мережі) переходить послідовно до наступного по кругу комп'ютера. Підключення нових абонентів в кільце виконується досить просто, хоча і вимагає обов'язкової зупинки роботи всієї мережі на час підключення. Як і в разі шини, максимальна кількість абонентів в кільці може бути досить велике (до тисячі і більше). Кільцева топологія зазвичай володіє високою стійкістю до перевантажень, забезпечує упевнену роботу з великими потоками передаваної по мережі інформації, оскільки в ній, як правило, немає конфліктів (на відміну від шини), а також відсутній центральний абонент (на відміну від зірки), який може бути переобтяжений великими потоками інформації.

Мал. 1.12. Мережа з двома кільцями.

Сигнал в кільці проходить послідовно через всі комп'ютери мережі, тому вихід з буд хоч би одних з них (або ж його мережевого устаткування) порушує роботу мережі в цілому. Це істотний недолік кільця.

Так само обрив або коротке замикання в будь-якому з кабелів кільця робить роботу всієї мережі неможливої. З трьох що розгледіли топологий кільце найуразливіший до пошкоджень кабелю, тому в разі топології кільця зазвичай передбачають прокладку двох (або більш) паралельних ліній зв'язку, одна з яких знаходиться в резерві.

Інколи мережа з топологією кільце виконується на основі двох паралельних кільцевих ліній зв'язку, передавальних інформацію в протилежних напрямах (мал. 1.12). Мета подібного рішення - збільшення (у ідеалі - удвічі) швидкості передачі інформації по мережі. До того ж при пошкодженні одного з кабелів мережа може працювати з іншим кабелем (правда, гранична швидкість зменшиться).