Тема 2. Лекция. Физические и логические топологии. Основные характеристики сети. Как сеть используется сетевыми приложениями.

Физические и логические топологии

Что такое топология сети? По сути, это представление сети передачи данных в том или ином виде, некая общая структурная схема. В предыдущей теме мы разобрали, какие стандартные топологии встречаются в сетях передачи данных. Однако в общем виде топология сети – абстрактное понятие, боозначающее лишь представление того или иного участка сети в виде, приемлимом и достаточном для удовлетворения нужд проектировщика (архитектора сетей) и сетевого администратора. Топология должна отражать строение сети передачи данных в том или ином виде, а также быть простой и наглядной для решения задач аудита сети.

Различают, в основном, два типа топологий: Физическую и Логическую.

Физическая топология сети описывает реальное расположение и связи между узлами сети. Это наиболее подробная схема, которая включает в себя все элементы сети, доступные выборке. На таких схемах принято обозначать не только сами устройства и кабели, идущих к ним/от них, но также многие другие элементы сети:

· Список портов коммутаторов и маршрутизаторов, занятых активным оборудованием;

· Ответные устройства;

· Идентификаторы VLAN;

· Тип подключённого кабеля;

· ИБП;

· Особые отметки.

Список можно продолжать, физическая топология может включать в себя любые элементы, характиризующие рассматриваемую сеть передачи данных. Физические топологии отличает, очевидно, высокая степень детализации. В принципе, такие топологии являются достаточными для описания сети, однако их использование может быть нецелесообразным в больших масштабах – подобная степень детализации не нужна при построении общей структуры сети, в которой во главе угла – концепция СПД.

Стоит отметить, что физическая топология сети – не всегда рисунок, она может иметь форму excel-таблицы, собранной из списков активных портов, идентификаторов VLAN и т.д.

Рис. 1. Физическая топология сети

 

Рис. 2. Физическая топология сети в виде таблицы

Стоит отметить, что в большинстве случаев физическую топологию как способ описания используют на отдельных участках СПД, чаще всего – на коммутаторах, обеспечивающих связность ПК пользователей и серверов с главным сегментом сети.

Логическая топология сети описывает хождение сигнала в рамках физической топологии (принципиальную связь между узлами сети). Такая топология имеет низкую степень детализации и отображает концепцию сети как единой информационной системы. Зачастую пользовательские сегменты на ней могут быть отображены «облаком» либо опущены. Основное внимание в такой топологии уделено принципам маршрутизации трафика – путям прохождения пакетов данных. Помимо этого, на логической топологии могут быть отображены вырезки из конфигурационных файлов устройств, важная информация, сведения об использующихся протоколах.

Такие схемы обычно составляются для описания всей СПД, реже (в случае особо крупных сетей передачи данных) – отдельных сегментов. Логические топологии практически всегда составляются при проектировании сети, вся дальнейшая работа по настройке и внедрению идёт с оглядкой на эти схемы. Если проводить аналогии, то логическая топология – это как эскиз архитектора дома, по которому будут строить здание. Однако, когда дело дойдёт до постройки объекта, необходимо будет использовать чертежи и планы – аналоги физической топологии сети.

Рис. 2-3. Логические топологии СПД

Для составления топологий сети существует множество различного ПО, позволяющего эффективно описывать СПД различной сложности в том или ином формате, такие как Microsoft Visio. Подобный функционал встроен и в большинство программ по симулированию либо эмулированию работы сети передачи данных (Cisco Packet Tracer, GNS3).

 

Основные характеристики сети:

· производительность (пропускная способность);

· надежность;

· безопасность;

· масштабируемость;

· прозрачность;

· поддержка разных видов трафика;

· характеристики качества обслуживания;

· управляемость;

· совместимость.

Компьютер, подключенный к сети, может выполнять следующие типы приложений:

· Локальное приложение целиком выполняется на данном компьютере и использует только локальные ресурсы (рис. а). Для такого приложения не требуется никаких сетевых средств, оно может быть выполнено на автономно работающем компьютере.

· Централизованное сетевое приложение целиком выполняется на данном компьютере, но обращается в процессе своего выполнения к ресурсам других компьютеров сети. В примере (рис. б). приложение, которое выполняется на клиентском компьютере, обрабатывает данные из файла, хранящегося на файл-сервере, а затем распечатывает результаты на принтере, подключенном к серверу печати.

· Распределенное (сетевое) приложение состоит из нескольких взаимодействующих частей, каждая из которых выполняет какую-то определенную законченную работу по решению прикладной задачи, причем каждая часть может выполняться и, как правило, выполняется на отдельном компьютере сети (рис.в). Части распределенного приложения взаимодействуют друг с другом, используя сетевые службы и транспортные средства ОС.

Рис. 4. Взаимодействие сетевых приложений