Topologia to sposób fizycznego lub logicznego połączenia urządzeń w sieci. Na egzaminie INF.02 musisz rozróżnić gwiazdę, magistralę i pierścień oraz ich wady i zalety.
Po tej lekcji będziesz umiał:
- wyjaśnić, co to jest topologia sieci,
- opisać topologię gwiazdy, magistrali i pierścienia,
- wymienić zalety i wady każdej z nich.
Co to jest topologia sieci
Topologia sieci opisuje, jak węzły (komputery, przełączniki, routery) są ze sobą połączone — zarówno fizycznie (układ kabli), jak i logicznie (sposób przekazywania danych). Od topologii zależy m.in. odporność na awarie, łatwość rozbudowy i diagnostyki. Wyróżniamy topologie fizyczne: gwiazda, magistrala, pierścień (oraz ich pochodne).
Topologia gwiazdy
Wszystkie urządzenia końcowe łączą się z jednym punktem centralnym — przełącznikiem (switch) lub koncentratorem (hub). Nie ma bezpośrednich połączeń między hostami; cały ruch idzie przez punkt centralny.
Zalety: awaria jednego łącza lub jednego hosta nie wyłącza reszty sieci; łatwa diagnostyka (wiesz, który kabel lub port); prosta rozbudowa (dodajesz port w przełączniku); centralne zarządzanie ruchem. Wady: punkt centralny to „single point of failure” — awaria przełącznika wyłącza całą sieć; większe zużycie kabla niż w magistrali. W praktyce gwiazda jest najczęściej stosowana w LAN (Ethernet).
Topologia magistrali
Urządzenia są podłączone do wspólnego kabla (magistrali, busa) — jeden segment, wiele „odgałęzień”. W klasycznym Ethernecie 10BASE5/10BASE2 wszystkie hosty współdzieliły ten sam medium; transmisja jednego była słyszalna dla wszystkich (domena kolizji).
Zalety: małe zużycie kabla, prosta instalacja w linii. Wady: awaria kabla lub odłączenie segmentu może wyłączyć całą sieć; trudna diagnostyka (trzeba sprawdzać kolejne odcinki); współdzielone medium — przy dużym ruchu spadają wydajność i determinizm. Dziś magistrala jest stosowana rzadko (sieci przemysłowe, historyczne instalacje).
Topologia pierścienia
Urządzenia są połączone w pętlę: każdy węzeł łączy się z dwoma sąsiadami, a dane przechodzą z węzła na węzeł w jednym kierunku (lub w obu w pierścieniu podwójnym). Przykłady: Token Ring, FDDI.
Zalety: równy dostęp do medium (w Token Ring — token), brak kolizji, przewidywalne opóźnienia. Wady: awaria jednego łącza lub węzła może przerwać pętlę i zablokować całą sieć (w podwójnym pierścieniu FDDI jest odporność). Rozbudowa wymaga przerwania pętli. W LAN pierścień jest dziś niszowy (Token Ring, FDDI w specjalnych zastosowaniach).
Porównanie i zastosowania
Gwiazda — dominuje w sieciach LAN; łączy zalety: odporność na awarie pojedynczych łączy, skalowalność, czytelna struktura. Magistrala — historyczna, prosta, ale wrażliwa na awarię wspólnego medium. Pierścień — równy dostęp, ale wrażliwość na przerwę pętli; stosowany tam, gdzie wymagany jest determinizm (np. część sieci przemysłowych). Na egzaminie INF.02 wystarczy rozpoznać opis i podać jedną zaletę oraz jedną wadę każdej topologii.