Topologia jest to sposób połączenia stacji roboczych w sieci lokalnej. Topologia fizyczna definiuje geometryczną organizację sieci, czyli sposób fizycznego połączenia ze sobą komputerów oraz urządzeń sieciowych.
Trzema podstawowymi topologiami sieci LAN są magistrala, gwiazda i pierścień. Jednak w referacie zostały przedstawione również inne topologie.
TOPOLOGIA MAGISTRALI
Topologię magistrali wyróżnia to, że wszystkie węzły sieci połączone są ze sobą za pomocą pojedynczego, otwartego kabla (czyli umożliwiającego przyłączanie kolejnych urządzeń). Kabel taki obsługuje tylko jeden kanał i nosi nazwę magistrali. Niektóre technologie oparte na magistrali korzystają z więcej niż jednego kabla, dzięki czemu obsługiwać mogą więcej niż jeden kanał, mimo że każdy z kabli obsługuje niezmiennie tylko jeden kanał transmisyjny.
Oba końce magistrali muszą być zakończone opornikami ograniczającymi, zwanymi również często terminatorami. Oporniki te chronią przed odbiciami sygnału. Zawsze, gdy komputer wysyła sygnał, rozchodzi się on w przewodzie automatycznie w obu kierunkach. Jeśli sygnał nie napotka na swojej drodze terminatora, to dochodzi do końca magistrali, gdzie zmienia kierunek biegu. W takiej sytuacji pojedyncza transmisja może całkowicie zapełnić wszystkie dostępne szerokości pasma i uniemożliwić wysyłanie sygnałów wszystkim pozostałym komputerom przyłączonym do sieci.
Topologia ta jest dobrym rozwiązaniem do tworzenia sieci z niewielką liczbą stacji roboczych. Typowa magistrala składa się z pojedynczego kabla, łączącego wszystkie węzły w sposób charakterystyczny dla sieci równorzędnej. Długość sieci nie powinna przekroczyć odległości 185 m (licząc od jednego końca kabla do drugiego). Szyna nie jest obsługiwana przez żadne urządzenia zewnętrzne (niższe koszty utworzenia sieci), zatem każdy sprzęt przyłączony do sieci "słucha" transmisji przesyłanych magistralą i odbiera pakiety do niego zaadresowane. Topologie magistrali są przeznaczone przede wszystkim do użytku w domach i małych biurach.
Zalety
Niski koszt okablowania sieci (kabel sieciowy musi być położony jedynie od jednej stacji sieciowej do następnej)
Prosty układ okablowania
Duża niezawodność (uszkodzenie jednej ze stacji roboczych nie powoduje awarii działania całej sieci)
Wady
Podczas intensywnej transmisji danych może dochodzić do konfliktów, skutkujących spowolnieniem działania sieci
Niski poziom bezpieczeństwa - wszystkie dane transmitowane są jednym łączem, więc prawdopodobieństwo ich przechwycenia przez nieuprawnionego użytkownika jest duże
Przerwanie medium transmisyjnego (magistrali) powoduje awarię całej sieci
Trudna diagnostyka i lokalizacja błędów
TOPOLOGIA GWIAZDY
Połączenia sieci LAN o topologii gwiazdy z przyłączonymi do niej urządzeniami rozchodzą się z jednego, wspólnego punktu, którym jest koncentrator. Każde urządzenie przyłączone do sieci w tej topologii może uzyskiwać bezpośredni i niezależny od innych urządzeń dostęp do nośnika, dlatego uszkodzenie jednego z kabli powoduje zerwanie połączenia tylko z jednym komputerem i nie wywołuje awarii całej sieci.
Zalety
Duża przejrzystość struktury sieci
Elastyczność i skalowalność - łatwość rozbudowy lub modyfikacji układu kabli
Odporność na uszkodzenia poszczególnych stacji roboczych lub ich połączeń
Duża wydajność
Łatwa kontrola i likwidacja problemów
Wady
Nadaje się jedynie do tworzenia niewielkich sieci
Ograniczenie konfiguracji poprzez maksymalne odległości komputera od huba
Kosztowna (duża długość kabli)
TOPOLOGIA PIERŚCIENIA
W sieci o topologii pierścienia (ring) wszystkie komputery są połączone logicznie w okrąg. Dane wędrują po tym okręgu i przechodzą przez każdą z maszyn. W układzie fizycznym sieć pierścieniowa wygląda podobnie jak sieć o topologii gwiazdy. Kluczową różnicą jest urządzenie połączeniowe, nazywane wielostanowiskową jednostką połączeniową (ang. MAU - MultiStation Access Unii). Wewnątrz MAU dane są przekazywane okrężnie od jednej stacji do drugiej.
Zalety
Możliwy do ustalenia czas odpowiedzi
Niski koszt i łatwa rozbudowa
Niewielka długość kabla
Wady
Duża awaryjność - uszkodzenie jednej ze stacji roboczej natychmiast unieruchamia całą sieć
Spadek wydajności wraz z dodaniem kolejnej stacji roboczej
Trudna diagnostyka uszkodzeń
TOPOLOGIA DUAL-RING
W tej topologii (dual-ring) są zazwyczaj tworzone sieci FDDI (ang. Fiber Distributed Data Interface - złącze danych sieci światłowodowych). Sieć FDDI może być wykorzystywana do przyłączania sieci lokalnych (LAN) do sieci miejskich (MAN). Pozwala tworzyć pierścienie o całkowitej długości sięgającej 115 km i przepustowości 100 Mb/s.
Na ruch w sieci o topologii podwójnego pierścienia składają się dwa podobne strumienie danych krążące w przeciwnych kierunkach.
Jeden z pierścieni jest nazywany głównym (primary), drugi - pomocniczym (secondary). W zwykłych warunkach wszystkie dane krążą po pierścieniu głównym, a pomocniczy pozostaje niewykorzystany. Krąg ten zostaje użyty wyłącznie wtedy, gdy pierścień główny ulega przerwaniu. Następuje wówczas automatyczna rekonfiguracja do korzystania z obwodu pomocniczego i komunikacja nie zostaje przerwana.
Pierścienie zostały wyparte przez sieci Token Ring firmy IBM, które z czasem znormalizowała specyfikacja IEEE 802.5. Sieci Token Ring odeszły od połączeń międzysieciowych każdy-z-każdym na rzecz koncentratorów wzmacniających. Wyeliminowało to podatność sieci pierścieniowych na zawieszanie się dzięki wyeliminowaniu konstrukcji każdy-z-każdym. Sieci Token Ring, mimo pierwotnego kształtu pierścienia (ang. ring - pierścień), tworzone są przy zastosowaniu topologii gwiazdy i metody dostępu cyklicznego.
Token w takiej sieci przesyłany jest do kolejnych punktów końcowych, mimo że wszystkie one są przyłączone do wspólnego koncentratora. Dlatego pojawiają się określenia sieci Token Ring jako mających "logiczną" topologię pierścienia, pomimo tego, że fizycznie ujęte są one w kształcie gwiazdy.