Fizicke topologije racunarskih mreza

Pojam fizicka topologija odnosi se na raspored komunikacijskih uređaja unutar jedne mreze koji su postavljeni fizički, a ne logički. Pojam fizički i logički pokusat cemo objasniti primjerom jednog rutera povezanog sa računarom. Ruter i računar, povezani su jednim kablom tj. fizickim putem. Također, ruter i računar, povezani su i logičkim putem, koji podrazumijeva sve procese koje se odnose na povezanost ova dva uređaja (logicki put povezivanja ne mozemo vidjeti, on je logicki uređen).

Ovakav primjer mozemo uporediti sa saobracajnicama u jednom gradu. Dva grada su povezana fizickim putem ili autoputem. Međutim, ta dva grada su povezana logickim putem ili pravilima po kojima se saobracaj odvija da bi se doslo od jednog grada do drugog.

Topologija predstavlja geometrijski oblik ili izgled kako smo povezali hostove (nodes) u mrezi. Pojam veze (links) odnosi se na kablove (transmission medium) koje su koristeni u spajanju dva uređaja. Pojam linking devices odnosi se na uređaje koji učestvuju u topologiji.

Postoji mnoštvo fizičkih topologija koje su popularne u svijetu administracije. Nabrojit cemo najosnovnije topologije.

Mesh topologija:

U mesh topologiji, svaki uređaj povezan je sa susjednim uređajem, i sa svakim ostalim uređajem. Ova topologija ima mnoštvo prednosti u odnosu na ostale topologije. Prvi, svaki uređaj je povezan sa ostalim putem jedinstvenog kabla. U slici ispod, jedan host ima 5 kablova koji povezuju ostale uređaje što je velika prednost ticanja zagušenosti mreže. Uređaji su dobro raspoređeni, tako da svaki sa svakim ima direktan pristup. Ovim postupkom eliminise se svaki oblik zagušenosti. 

Drugo, ovakav oblik topologije je robusan ili snazan. Ako jedan host postane neupotrebljiv, npr. ako dođe do problema sa kablom, takav problem ne utiče na kompletan sistem topologije. Ostali računari mogu slobodno komunicirati i slati podatke međusobno.

Treće, tiče se privatnosti i sigurnosti topologije. Uviđamo, samo dva hosta koji šalju podatke mogu ih vidjeti. Fizicke granice sprječavaju drugim korisnicima da prisluškuju ili dobiju pristup tim podacima. Ovakav oblik slanja podataka, sa jednog hosta, direktno na drugi, zove se point-to-point.

 

Kada govorimo o manama ovakvog oblika topologije, možemo reći da je ona skuplja jer koristimo veću količinu kablova da povežemo svaki host sa svakim.

Drugi problem moze predstavljati baš ta količina kablova koju koristimo. Svaki od njih moramo skriti, da li iznad plafona prostorije, kroz zidove ili u najgorem slučaju koji isto tako nije estetican, po ćoškovima prostorije. Vidljivi kablovi uvijek predstavljaju opasnost od ostecenja istih, jer ukoliko ga vidimo, velika je vjerovatnoća da će se vremenom oštetiti, izgaziti ili čak prekinuti. Praksa je da se Ethernet kablovi u prostoriji pokusaju skriti sto je više moguće a opet u isto vrijeme ostaviti dovoljno prostora za njihov lagan i brz pristup od strane administratora. Taj problem količine kablova moramo riješiti planskom gradnjom prostorije, tj. ostavljanje dovoljno prostora za kablove.

Za kraj, ovakav tip topologije, uglavnom se postavlja na kablove koji imaju veću propusnost (throughput), kao backbone povezujuci samo glavne racunare mreže.

Star topologija:

U star topologiji svaki uređaj ima point-to-point vezu sa centralnim kontrolnim uređajem, habom (eng. hub). Hub je Level 1 komunikacijski uređaj koji ima zadatak da samo proslijeđuje podatke na sve ostale hostove povezane na njega.

Star topologija je jeftinija jer ne koristi tu količinu kablova kao mesh topologija. Ovde, uređaj treba samo jedan kabal do huba, a ne do svakog drugog hosta. Također, možemo reći da se ovakva topologija jako brzo instalira.

Međutim, star topologija je zastarjela jer se hub vise ne koristi, iako se moze pronaci par mreza koje i dalje koriste ovakav oblik komunikacije i prenosa podataka. Prednost ovog sistema je ta da ukoliko jedna veza pukne, sistem ostaje aktivan, ali ukoliko glavni uređaj prestane raditi, cijela mreža pada. Ovo je najveca mana ovakve topologije.  

Bus Topologija:

Bus topologija (magistrala) ne spada u point-to-point vec u multi-point topologiju. Šta to znači? To znači da hostovi nisu povezani međusobno, jedan sa drugim. Nasuprot, ova topologija obećava jednu veliku vezu, kroz koju su povezani uređaji. Na slici ispod najbolje vidimo o čemu je ovdje riječ. Dakle, postoji backbone kabal, koji moze primiti velike količine saobraćaja, tj. onaj koji ima velik throughput. Drop line je veza izmedju hosta i backbona, dok je tap konektor koji ima fizicki kontakt sa backbonom, tj. vrsi fizicku vezu te dodiruje bakarni dio kabla izmedju drop line kabla i backbone kabla i ima sličnu radnju kao splitter.

 

Dok signal putuje kroz backbone, energija se pretvara u toplotu, tako da signal postaje sve slabiji i slabiji dok se krece dalje kroz kabal. Zbog toga, postoji granica u broju tapova koji se postavljaju na jedan backbone. Inace, ova topologija je ekonomična ali nije dovoljno efikasna. Prednosti bus topologije uključuju jednostavnost instalacije, backbone kabal se moze pruzati efikasno duz cijele površine na koju instaliramo topologiju. Mane su dodavanje novih uređaja na magistralu. Ukoliko zelimo dodati novi uređaj, moramo modifikovati kompletnu topologiju ili zamijeniti citav backbone. Jos jedan problem je prekid ili pucanje kabla. Ukoliko se prekine veza na jednom dijelu, cijela mreza je u problemima. 

Ring Topologija:

U kruznoj topologiji, svaki uređaj ima point-to-point konekciju sa dva uređaja sa njegove lijeve i desne strane. Signal prolazi kroz ostale uređaje dok ne stigne do svoje destinacije. Svi uređaji povezani su na repeater koji ima zadatak da, ukoliko primi signale koji nisu namijenjeni za njegov host, on ih proslijeđuje dalje.