Ce este topologia

Introducere

1. Principalele etape în dezvoltarea topologiei

2. Caracteristicile generale ale topologiei

3. Topologie generală

4. Spațiul topologic

5. Probleme și rezultate importante

Concluzie

Introducere

Topologia este o știință matematică relativ tânără. Timp de aproximativ o sută de ani de existență, a obținut rezultate care sunt importante pentru multe ramuri ale matematicii. Prin urmare, pătrunderea în „lumea topologiei” este oarecum dificilă pentru un începător, deoarece necesită cunoașterea multor fapte de geometrie, algebră, analiză și alte ramuri ale matematicii, precum și capacitatea de a raționa.

Topologia influențează multe ramuri ale matematicii. Studiază, în special, astfel de proprietăți ale imaginilor geometrice arbitrare care sunt păstrate sub transformări care au loc fără întreruperi și lipire sau, după cum spun matematicienii, sub transformări unu-la-unu și reciproc continue. Astfel de transformări se numesc topologice. Două imagini geometrice dintr-o topologie sunt considerate „același” dacă una dintre ele poate fi tradusă în cealaltă printr-o transformare topologică. De exemplu, un cerc și un pătrat pe un plan pot fi transformați unul în altul printr-o transformare topologică - acestea sunt cifre echivalente din punct de vedere topologic. În același timp, un cerc și o zonă inelară, obținute dintr-un cerc prin „ejectarea” unui cerc concentric de rază mai mică, sunt diferite din punct de vedere al topologiei.

Topologia este împărțită în două secțiuni - topologie generală sau teoretică și topologie algebrică. Împărțirea este în mare măsură condiționată. Una dintre sarcinile principale ale topologiei generale este analiza conceptului matematic de continuitate în forma sa cea mai generală. Pentru aceasta a fost introdus conceptul de spațiu topologic. Topologia a dezvoltat o tehnică algebrică și analitică extrem de sofisticată care se extinde cu mult dincolo de domeniul său original. Aceasta include, în special, așa-numita algebră omologică, care este, de asemenea, un instrument de lucru în teoria ecuațiilor cu diferențe parțiale, în teoria funcțiilor multor variabile complexe etc. Una dintre ramurile topologiei generale este teoria dimensiunilor. Ce înseamnă că un anumit spațiu este bidimensional, tridimensional sau, în general, n-dimensional? Dimensiunea este una dintre caracteristicile fundamentale ale unui spațiu topologic. Definirea lui în cazul general se dovedește a fi foarte dificilă. V. Kuzminov a construit o serie de exemple care arată comportamentul paradoxal al dimensiunii în anumite situații. I. Șvedov a studiat problema definiției axiomatice a dimensiunilor și a infirmat, în special, unele conjecturi binecunoscute legate de această problemă. O altă ramură a topologiei se numește teoria Hodge. Această teorie combină idei legate de teoria ecuațiilor diferențiale parțiale, geometria riemanniană și topologia. V. Kuzminov, I. Shvedov și V. Goldstein într-o serie de lucrări au construit o anumită generalizare a teoriei Hodge aplicabilă studiului varietăților cu singularități și a varietăților care satisfac cerințe de netezime reduse (în comparație cu teoria Hodge obișnuită). Diferența acestei teorii Hodge generalizate, din punctul de vedere al ecuațiilor diferențiale, este că această teorie este în esență neliniară.

1. Principalele etape în dezvoltarea topologiei

2. Caracteristicile generale ale topologiei

Unul dintre cele mai neașteptate fenomene în dezvoltarea matematicii din secolul XX. a fost ascensiunea amețitoare a științei cunoscute sub numele de topologie.

Topologia (din grecescul τόπος - loc și λόγος - cuvânt, doctrină) este o secțiune a geometriei care studiază fenomenul continuității în forma sa cea mai generală, în special proprietățile spațiului care rămân neschimbate în timpul deformărilor continue, de exemplu, conectivitatea, orientabilitate.

Pentru a clarifica ce este topologia, se spune uneori că este „geometrie pe o suprafață de cauciuc”. Această descriere obscure și vagă vă permite însă să surprindeți esența subiectului. Topologia studiază acele proprietăți ale obiectelor geometrice care sunt păstrate sub transformări continue. Transformările continue se caracterizează prin faptul că punctele situate „aproape unul de celălalt” înainte de transformare rămân astfel după ce transformarea este finalizată. În timpul transformărilor topologice, este permis să se întindă și să se îndoaie, dar nu este permis să se rupă și să se rupă. (Cu toate acestea, cu o avertizare: când vine vorba de transformări, nu ne interesează ce se întâmplă în procesul acestor transformări, doar poziția inițială și rezultatul final sunt importante. Prin urmare, este permis, să zicem, tăieturi pe anumite linii. , care sunt apoi lipite pe aceleași linii (de exemplu, dacă șiretul pantofilor este înnodat și capetele sale sunt legate, îl puteți tăia undeva, puteți dezlega nodul și reconectați-l în punctul de tăiere).

Topologia poate fi împărțită în trei zone:

1) topologia combinatorie, care studiază formele geometrice împărțindu-le în figuri simple care se alătură între ele în mod regulat;

2) topologia algebrică, care se ocupă cu studiul structurilor algebrice asociate spațiilor topologice, cu accent pe teoria grupurilor;

3) topologia teoretică a mulțimilor, care studiază mulțimile ca clustere de puncte (spre deosebire de metodele combinatorii, care reprezintă un obiect ca o uniune de obiecte mai simple) și descrie mulțimile în termeni de proprietăți topologice precum deschiderea, închiderea, conexiunea etc. Desigur, o astfel de împărțire a topologiei în regiuni este oarecum arbitrară; mulți topologi preferă să evidențieze alte secțiuni din ea.

Ce fel de proprietăți sunt topologice? În mod clar, nu cele care sunt studiate în geometria euclidiană obișnuită. Rectitudinea nu este o proprietate topologică, deoarece o linie dreaptă poate fi îndoită și deveni ondulată. De asemenea, un triunghi nu este o proprietate topologică, deoarece un triunghi poate fi deformat continuu într-un cerc.

Deci, în topologie, un triunghi și un cerc sunt unul și același. Lungimile segmentelor, mărimea unghiurilor, zonele - toate aceste concepte se schimbă cu transformări continue și ar trebui să fie uitate. Foarte puține concepte familiare de geometrie sunt potrivite pentru topologie, așa că trebuie să căutăm altele noi. Acest lucru face ca topologia să fie dificilă pentru începători până când înțeleg esența acesteia.

Un exemplu de proprietate topologică a unui obiect este prezența unei găuri într-o gogoașă (mai mult, o latură destul de subtilă a acestei probleme este faptul că gaura nu face parte din gogoașă). Indiferent de deformarea continuă pe care o suferă gogoșia, orificiul va rămâne. Există un slogan care spune că un topolog (un matematician care se ocupă de topologie) este o persoană care nu distinge o gogoașă de o ceașcă de ceai. Aceasta înseamnă că cele mai generale proprietăți (topologice) ale unei gogoși și ale unei căni sunt aceleași (sunt solide și au o singură gaură).

O altă proprietate topologică este prezența unei muchii. Suprafața unei sfere nu are margine, dar o emisferă goală are și nicio transformare continuă nu poate schimba asta.

Principalele obiecte de studiu în topologie se numesc spații topologice. Intuitiv, ele pot fi considerate forme geometrice. Matematic, acestea sunt mulțimi (uneori submulțimi ale spațiului euclidian), dotate cu o structură suplimentară numită topologie, care ne permite să formalizăm conceptul de continuitate. Suprafața unei sfere, a unei gogoși (mai corect, un tor) sau a unui dublu tor sunt exemple de spații topologice.

Două spații topologice sunt echivalente din punct de vedere topologic dacă este posibil să mergeți continuu de la unul la altul și să reveniți în mod continuu.

Trebuie să introducem cerința de continuitate, atât maparea directă, cât și inversa acesteia, din următorul motiv. Luați două bucăți de lut și lipiți-le împreună. O astfel de transformare este continuă, deoarece punctele apropiate unele de altele vor rămâne așa.

Cu toate acestea, cu transformarea inversă, o piesă se împarte în două și, în consecință, punctele apropiate de pe părțile opuse ale liniei de separare vor fi departe unele de altele, adică. transformarea inversă nu va fi continuă. Asemenea transformări nu ne convin.

Figurile geometrice care trec una în alta prin transformări topologice sunt numite homeomorfe. Cercul și limita unui pătrat sunt homeomorfe, deoarece pot fi transformate unul în altul printr-o transformare topologică (adică prin îndoire și întindere fără rupere sau lipire, de exemplu, întinderea limitei unui pătrat cu cercul circumscris). Sfera și suprafața unui cub sunt, de asemenea, homeomorfe. Pentru a demonstra că figurile sunt homeomorfe, este suficient să indicăm transformarea corespunzătoare, dar faptul că nu putem găsi o transformare pentru unele figuri nu demonstrează că aceste figuri nu sunt homeomorfe. Proprietățile topologice ajută aici.

TOPOLOGIE
ramură a matematicii care se ocupă de proprietățile figurilor (sau spațiilor) care sunt păstrate sub deformații continue, cum ar fi, de exemplu, tensiune, compresie sau încovoiere. Deformarea continuă este o deformare a unei figuri, în care nu există rupturi (adică, încălcarea integrității figurii) sau lipire (adică identificarea punctelor sale). Astfel de proprietăți geometrice sunt legate de poziție și nu de forma sau dimensiunea figurii. Spre deosebire de geometriile euclidiene și riemanniene, geometria Lobachevsky și alte geometrii care se ocupă de măsurarea lungimilor și unghiurilor, topologia are un caracter nonmetric și calitativ. Anterior, era numită „analiza situației” (analiza poziției), precum și „teoria seturilor de puncte”. În literatura de specialitate, topologia este adesea denumită „geometria foii de cauciuc”, deoarece poate fi vizualizată ca geometria formelor desenate pe foi de cauciuc perfect elastice care sunt întinse, comprimate sau îndoite. Topologia este una dintre cele mai noi ramuri ale matematicii.
Poveste.În 1640, matematicianul francez R. Descartes (1596-1650) a găsit o relație invariabilă între numărul de vârfuri, muchii și fețe ale poliedrelor simple. Descartes a exprimat această relație prin formula V - E + F = 2, unde V este numărul de vârfuri, E este numărul de muchii și F este numărul de fețe. În 1752, matematicianul elvețian L. Euler (1707-1783) a dat o demonstrație riguroasă a acestei formule. O altă contribuție a lui Euler la dezvoltarea topologiei este soluția celebrei probleme a podului Königsberg. Era vorba despre o insulă de pe râul Pregel în Koenigsberg (în locul în care râul se împarte în două ramuri - Vechiul și Noua Pregel) și șapte poduri care leagă insula de malurile. Provocarea a fost de a afla dacă se poate ocoli toate cele șapte poduri într-un traseu continuu, vizitându-le pe fiecare o singură dată și revenind la punctul de plecare. Euler a înlocuit zonele de teren cu puncte și podurile cu linii. Euler a numit configurația rezultată un grafic, puncte - vârfurile sale și linii - muchii. El a împărțit vârfurile în par și impar, în funcție de faptul dacă un număr par sau impar de muchii iese din vârf. Euler a arătat că toate muchiile unui grafic pot fi parcurse exact o dată de-a lungul unui traseu închis continuu numai dacă graficul conține doar vârfuri pare. Deoarece graficul din problema podului Königsberg conține doar vârfuri impare, este imposibil să ocoliți podurile de-a lungul unui traseu continuu, vizitându-le pe fiecare exact o dată și revenind la începutul traseului. Soluția propusă de Euler la problema podurilor Königsberg depinde doar de poziția relativă a podurilor. A marcat începutul formal al topologiei ca ramură a matematicii. K. Gauss (1777-1855) a creat teoria nodurilor, care a fost studiată ulterior de I. Listing (1808-1882), P. Tate (1831-1901) și J. Alexander. În 1840 A. Möbius (1790-1868) a formulat așa-numita problemă a patru culori, care a fost investigată ulterior de O. de Morgan (1806-1871) și A. Cayley (1821-1895). Prima lucrare sistematică despre topologie a fost Listing's Preliminary Studies on Topology (1874). Fondatorii topologiei moderne sunt G. Kantor (1845-1918), A. Poincaré (1854-1912) și L. Brouwer (1881-1966).
Secțiuni de topologie. Topologia poate fi împărțită în trei domenii: 1) topologia combinatorie, care studiază formele geometrice prin descompunerea lor în forme simple care se alătură între ele într-un mod regulat; 2) topologia algebrică, care se ocupă cu studiul structurilor algebrice asociate spațiilor topologice, cu accent pe teoria grupurilor; 3) topologia teoretică a mulțimilor, care studiază mulțimile ca clustere de puncte (spre deosebire de metodele combinatorii, care reprezintă un obiect ca o uniune de obiecte mai simple) și descrie mulțimile în termeni de proprietăți topologice precum deschiderea, închiderea, conexiunea etc. Desigur, o astfel de împărțire a topologiei în regiuni este oarecum arbitrară; mulți topologi preferă să evidențieze alte secțiuni din ea.
Câteva concepte de bază. Spatiul topologic este format dintr-o multime de puncte S si o multime S de submultimi ale multimii S care satisfac urmatoarele axiome: (1) intreaga multime S si multimea goala apartin multimii S; (2) unirea oricărei colecții de mulțimi din S este o mulțime din S; (3) intersecția oricărui număr finit de mulțimi din S este o mulțime în S. Mulțimile din S sunt numite mulțimi deschise, iar această mulțime în sine este numită topologie în S.
Vezi TEORIA MULTILOR. O transformare topologică, sau homeomorfism, a unei figuri geometrice S la alta, S", este o mapare (p (r) p") a punctelor p din S la punctele p" din S", care îndeplinește următoarele condiții: 1) corespondența dintre punctele stabilite de acesta de la S și S" este unu-la-unu, adică fiecare punct p din S corespunde doar unui punct p" din S" și doar un punct p este mapat la fiecare punct p"; 2) maparea este reciproc continuă (continuă în ambele direcții), adică dacă sunt date două puncte p, q din S și punctul p se mișcă astfel încât distanța dintre el și punctul q tinde spre zero, atunci distanța dintre punctele corespunzătoare p", q" din S" tinde, de asemenea, spre zero și invers.Figurile geometrice, Cercul și limita unui pătrat sunt homeomorfe, deoarece pot fi transformate una în alta printr-o transformare topologică (adică prin îndoire și întindere fără rupere sau lipire, de exemplu, prin întinderea limitei unui pătrat). pătrat de cercul circumscris în jurul lui Sfera și suprafața cubului sunt și ele homeomorfe Pentru a demonstra homeomorfismul figurilor este suficient să indicăm transformarea corespunzătoare, dar faptul că nu putem găsi o transformare pentru unele figuri nu dovedește. că aceste figuri nu sunt homeomorfe.Proprietăţile topologice ajută aici.

Orez. 1. SUPRAFAȚA CUBULUI ȘI SFERA sunt homeomorfe, adică. pot fi traduse unul în celălalt printr-o transformare topologică, dar nici suprafața cubului, nici sferei nu sunt homeomorfe torusului (suprafețele „gogoșii”).

O proprietate topologică (sau invariantă topologică) a figurilor geometrice este o proprietate care, împreună cu o figură dată, are și orice figură în care trece în timpul unei transformări topologice. Orice set deschis conectat care conține cel puțin un punct se numește regiune. Un domeniu în care orice curbă simplă închisă (adică homeomorfă unui cerc) poate fi contractată la un punct, rămânând tot timpul în acest domeniu, se numește pur și simplu conexă, iar proprietatea corespunzătoare a domeniului este pur și simplu conectată. Dacă, totuși, o curbă simplă închisă a acestei regiuni nu poate fi contractată la un punct, rămânând tot timpul în această regiune, atunci regiunea se numește multiplă conectată, iar proprietatea corespunzătoare a regiunii este multiplă conexată. Imaginează-ți două regiuni circulare, sau discuri, una fără găuri și una cu găuri. Prima regiune este pur și simplu conectată, a doua este multiplă conectată. Pur și simplu conectat și multiplicat conectat sunt proprietăți topologice. O regiune cu o gaură nu poate trece sub un homeomorfism într-o regiune fără găuri. Este interesant de remarcat faptul că, dacă o tăietură este desenată într-un disc multiplu conectat de la fiecare dintre găuri până la marginea discului, atunci aceasta devine pur și simplu conectată. Numărul maxim de curbe simple și închise neintersectate de-a lungul cărora o suprafață închisă poate fi tăiată fără a o împărți în părți separate se numește genul suprafeței. Genul este un invariant topologic al unei suprafețe. Se poate dovedi că genul unei sfere este egal cu zero, genul unui tor (suprafața „gogoșă”) este unul, genul unui covrig (un tor cu două găuri) este doi, iar genul unui suprafața cu p găuri este egală cu p. Acest lucru implică faptul că nici suprafața cubului, nici sferei nu sunt homeomorfe pentru tor. Printre invarianții topologici ai unei suprafețe, se poate remarca și numărul de laturi și numărul de muchii. Un disc are 2 laturi, 1 muchie și genul 0. Un tor are 2 laturi, fără muchii, iar genul său este 1. Conceptele introduse mai sus fac posibilă rafinarea definiției topologiei: topologia este o ramură a matematicii care studiază proprietăți care se păstrează sub homeomorfisme.
Probleme și rezultate importante. Teorema curbei închise a lui Jordan. Dacă pe suprafață este trasată o curbă simplă închisă, există vreo proprietate a curbei care se păstrează atunci când suprafața este deformată? Existența unei astfel de proprietăți rezultă din următoarea teoremă: o curbă simplă închisă pe un plan împarte planul în două regiuni, internă și externă. Această teoremă aparent trivială este evidentă pentru curbele de formă simplă, de exemplu, pentru un cerc; cu toate acestea, situația este diferită pentru liniile întrerupte închise complexe. Teorema a fost formulată și demonstrată pentru prima dată de K. Jordan (1838-1922); cu toate acestea, dovada lui Jordan s-a dovedit a fi greșită. O dovadă satisfăcătoare a fost propusă de O. Veblen (1880-1960) în 1905.
Teorema punctului fix a lui Brouwer. Fie D o regiune închisă formată dintr-un cerc și interiorul acestuia. Teorema lui Brouwer afirmă că pentru orice transformare continuă care duce fiecare punct al regiunii D într-un punct din aceeași regiune, există un punct care rămâne neschimbat sub această transformare. (Transformarea nu se presupune a fi unu-la-unu.) Teorema punctului fix a lui Brouwer prezintă un interes deosebit deoarece pare a fi teorema topologică cel mai frecvent utilizată în altă parte în matematică.
Problema celor patru culori. Problema este aceasta: orice hartă poate fi colorată în patru culori, astfel încât oricare două țări care au o graniță comună să fie colorate în culori diferite? Problema cu patru culori este topologică, deoarece nici forma țărilor, nici configurația granițelor nu contează. Conjectura că patru culori sunt suficiente pentru colorarea corespunzătoare a oricărei cărți a fost formulată pentru prima dată în 1852. Experiența a arătat că patru culori sunt într-adevăr suficiente, dar o demonstrație matematică riguroasă nu a putut fi obținută mai mult de o sută de ani. Și abia în 1976, K. Appel și V. Haken de la Universitatea din Illinois, după ce au petrecut mai mult de 1000 de ore pe calculator, au obținut succes.
Suprafețe unilaterale. Cea mai simplă suprafață unilaterală este banda Möbius, numită după A. Möbius, care și-a descoperit proprietățile topologice extraordinare în 1858. Fie ABCD (Fig. 2a) o bandă dreptunghiulară de hârtie. Dacă lipiți punctul A cu punctul B și punctul C cu punctul D (Fig. 2b), obțineți un inel cu o suprafață interioară, o suprafață exterioară și două margini. O parte a inelului (Fig. 2b) poate fi vopsită. Suprafața vopsită va fi delimitată de marginile inelului. Gândacul poate „încercui lumea” în jurul inelului, rămânând fie pe o suprafață pictată, fie nevopsită. Dar dacă banda este răsucită cu o jumătate de tură înainte de lipirea capetelor și lipirea punctului A cu punctul C și B cu D, atunci se va obține o bandă Mobius (Fig. 2, c). Această formă are o singură suprafață și o margine. Orice încercare de a colora doar o parte a benzii Möbius este sortită eșecului, deoarece banda Möbius are o singură față. Un gândac care se târăște de-a lungul mijlocului unei benzi Möbius (fără să traverseze marginile) se va întoarce la punctul său de plecare în poziția „cu susul în jos”. Când tăiați banda Möbius de-a lungul liniei mediane, aceasta nu se împarte în două părți.

Noduri. Un nod poate fi gândit ca o bucată încâlcită de frânghie subțire cu capete legate, situată în spațiu. Cel mai simplu exemplu este să faceți o buclă dintr-o bucată de frânghie, să treceți unul dintre capetele acesteia prin buclă și să conectați capetele. Ca urmare, obținem o curbă închisă care rămâne topologic aceeași, indiferent de modul în care este întinsă sau răsucită, fără a rupe sau lipi puncte separate. Problema clasificării nodurilor după sistemul invarianților topologici nu a fost încă rezolvată.
LITERATURĂ
Hu Si-chiang. Teoria homotopiei. M., 1964 Kuratovsky A. Topologie, voi. 1-2. M., 1966, 1969 Spanier E. Topologie algebrică. M., 1971 Aleksandrov P.S. Introducere în teoria mulțimilor și topologia generală. M., 1977 Kelly J. Topologie generală. M., 1981

Enciclopedia Collier. - Societate deschisă. 2000 .

Sinonime:

Vezi ce este „TOPOLOGIE” în ​​alte dicționare:

Topologie… Dicţionar de ortografie

topologie- Distribuția fizică sau logică a nodurilor de rețea. Topologia fizică definește legăturile fizice (canalele) dintre noduri. Topologia logică descrie posibilele conexiuni între nodurile de rețea. În rețelele locale, cele mai comune sunt trei ......

Într-un sens larg, domeniul matematicii care studiază topologia. proprietăți difer. matematica. și fizice obiecte. Intuitiv, la topologic includ proprietăți calitative, stabile, care nu se modifică odată cu deformațiile. Mat. formalizarea ideii de topologic proprietati ...... Enciclopedia fizică

Știința, studiul localităților. Dicționar de cuvinte străine incluse în limba rusă. Chudinov A.N., 1910. topologie (gr. topos loc, aria + ... ologie) o ramură a matematicii care studiază cele mai generale proprietăți ale formelor geometrice (proprietăți, nu ... ... Dicționar de cuvinte străine ale limbii ruse

TOPOLOGIA, ramură a matematicii care studiază proprietățile formelor geometrice care rămân neschimbate sub orice deformare, strângere, întindere, răsucire (dar fără goluri și lipire). O ceașcă cu mâner este echivalentă topologic cu un bagel; cub, ... ... Dicționar enciclopedic științific și tehnic

- (din grecescul topos loc si ... logica) ramură a matematicii care studiază proprietățile topologice ale figurilor, adică proprietăți care nu se modifică sub nicio deformație produsă fără goluri și lipire (mai precis, cu one-to-). unul si continuu ...... Dicţionar enciclopedic mare

TOPOLOGIE, topologii, pl. nu, femeie (din greaca. loc topos si invatatura logos) (mat.). O parte a geometriei care studiază proprietățile calitative ale figurilor (adică, independent de concepte precum lungime, unghiuri, dreptate etc.). Dictionar… … Dicționar explicativ al lui Ushakov

Exist., Număr de sinonime: 1 matematică (29) Dicţionar de sinonime ASIS. V.N. Trishin. 2013... Dicţionar de sinonime

Topologia este o ramură a matematicii care studiază proprietățile figurilor geometrice care nu se modifică la deformații care apar fără discontinuități. Dicţionar de termeni de afaceri. Akademik.ru. 2001... Glosar de termeni de afaceri

Topologie IC- — [Ya.N. Luginsky, M.S. Fezi Zhilinskaya, Yu.S. Kabirov. Dicționar englez rus de inginerie electrică și inginerie energetică, Moscova, 1999] Subiecte de inginerie electrică, concepte de bază EN schema circuit integrat ... Manualul Traducătorului Tehnic

Termen topologie de rețea se referă la modul în care computerele sunt conectate la o rețea. Este posibil să auziți și alte nume - structura rețelei sau Configurarea Rețelei (Asta e lafel). În plus, conceptul de topologie include multe reguli care determină locația computerelor, metodele de așezare a cablurilor, metodele de amplasare a echipamentelor de conectare și multe altele. Până în prezent, mai multe topologii de bază au fost formate și stabilite. Dintre acestea, se poate remarca obosi”, “inel" și " stea”.

Topologie magistrală

Topologie obosi (sau, așa cum este adesea numit autobuz comun sau autostrada ) presupune utilizarea unui singur cablu la care sunt conectate toate stațiile de lucru. Cablul comun este folosit de toate stațiile pe rând. Toate mesajele trimise de stațiile de lucru individuale sunt primite și ascultate de toate celelalte computere conectate la rețea. Din acest flux, fiecare stație de lucru selectează mesajele adresate numai acesteia.

Avantajele topologiei magistrală:

• ușurință de configurare;
• ușurință relativă de instalare și cost redus dacă toate stațiile de lucru sunt situate în apropiere;
• defectarea uneia sau mai multor stații de lucru nu afectează funcționarea întregii rețele.

Dezavantajele topologiei magistralei:

• defecțiunile magistralei oriunde (ruperea cablului, defectarea conectorului de rețea) duc la inoperabilitatea rețelei;
• dificultate în depanare;
• performanță scăzută - la un moment dat, un singur computer poate transmite date în rețea, cu creșterea numărului de stații de lucru, scăderea performanței rețelei;
• scalabilitate slabă - pentru a adăuga noi stații de lucru, este necesar să înlocuiți secțiuni ale magistralei existente.

Conform topologiei „autobuz” au fost construite rețelele locale cablu coaxial. În acest caz, segmentele unui cablu coaxial conectate prin conectori T au acționat ca o magistrală. Autobuzul a fost pus prin toate incintele și s-a apropiat de fiecare computer. Ieșirea laterală a conectorului T a fost introdusă în conectorul de pe placa de rețea. Iată cum arăta: Acum, astfel de rețele sunt depășite fără speranță și peste tot înlocuite cu o „stea” cu perechi răsucite, cu toate acestea, echipamentele pentru cablu coaxial pot fi încă văzute în unele întreprinderi.

"Inel" de topologie

Inel - Aceasta este o topologie de rețea locală în care stațiile de lucru sunt conectate în serie între ele, formând un inel închis. Datele sunt transferate de la o stație de lucru la alta într-o direcție (într-un cerc). Fiecare PC acționează ca un repetor, retransmițând mesaje către următorul computer, de exemplu. datele sunt transferate de la un computer la altul ca prin releu. Dacă un computer primește date destinate unui alt computer, le transmite mai departe de-a lungul inelului, altfel nu sunt transmise mai departe.

Avantajele topologiei inelare:

• ușurință de instalare;
• absența aproape completă a echipamentelor suplimentare;
• posibilitatea de funcționare stabilă fără o scădere semnificativă a ratei de transfer de date în timpul încărcării intense a rețelei.

Cu toate acestea, „inelul” are și dezavantaje semnificative:

• fiecare stație de lucru trebuie să participe activ la transferul de informații; în cazul defectării a cel puțin unuia dintre ele sau a unei ruperi de cablu, funcționarea întregii rețele se oprește;
• conectarea unei noi stații de lucru necesită o scurtă închidere a rețelei, deoarece inelul trebuie să fie deschis în timpul instalării unui nou computer;
• complexitatea configurației și personalizării;
• dificultate în depanare.

Topologia de rețea în inel este rar utilizată. Și-a găsit principala aplicație în rețele de fibră optică token ring standard.

Topologie în stea

Stea este o topologie de rețea locală în care fiecare stație de lucru este conectată la un dispozitiv central (switch sau router). Dispozitivul central controlează mișcarea pachetelor în rețea. Fiecare computer este conectat la comutator printr-o placă de rețea cu un cablu separat. Dacă este necesar, puteți combina mai multe rețele cu o topologie stea împreună - ca urmare, veți primi o configurație de rețea cu ca un copac topologie. Topologia arborelui este comună în companiile mari. Nu o vom lua în considerare în detaliu în acest articol.

Topologia „stea” astăzi a devenit principala în construcția rețelelor locale. Acest lucru s-a întâmplat datorită numeroaselor sale avantaje:

• defectarea unei stații de lucru sau deteriorarea cablului acesteia nu afectează funcționarea întregii rețele în ansamblu;
• scalabilitate excelentă: pentru a conecta o nouă stație de lucru, este suficient să așezați un cablu separat de comutator;
• depanare ușoară și întreruperi ale rețelei;
• performanta ridicata;
• ușurință de configurare și administrare;
• echipamentele suplimentare sunt ușor de integrat în rețea.

Cu toate acestea, ca orice topologie, „steaua” nu este lipsită de dezavantaje:

• defectarea comutatorului central va duce la inoperabilitatea intregii retele;
• costuri suplimentare pentru echipamentele de rețea - un dispozitiv la care vor fi conectate toate calculatoarele din rețea (switch);
• numărul de stații de lucru este limitat de numărul de porturi din comutatorul central.

Stea - cea mai comună topologie pentru rețelele cu fir și fără fir. Un exemplu de topologie în stea este o rețea de cablu cu perechi răsucite cu un comutator ca unitate centrală. Aceste rețele se găsesc în majoritatea organizațiilor.

Sub topologie(aspect, configurație, structură) a unei rețele de calculatoare este de obicei înțeleasă ca aranjarea fizică a computerelor din rețea unul față de unul și modul în care acestea sunt conectate prin linii de comunicație. Este important de menționat că conceptul de topologie se referă, în primul rând, la rețelele locale, în care structura conexiunilor poate fi urmărită cu ușurință. În WAN-urile, structura legăturii este de obicei ascunsă utilizatorilor și nu este foarte importantă, deoarece fiecare sesiune de comunicare își poate urma propria cale.
Topologia determină cerințele pentru echipament, tipul de cablu utilizat, metodele posibile și cele mai convenabile de gestionare a schimbului, fiabilitatea funcționării și posibilitatea extinderii rețelei.

Există trei topologii principale de rețea:

1. Topologia rețelei de magistrală(autobuz), în care toate calculatoarele sunt conectate în paralel la o linie de comunicație și informațiile de la fiecare computer sunt transmise simultan către toate celelalte calculatoare (Fig. 1);

2. Steaua topologiei rețelei(stea), în care alte computere periferice sunt conectate la un computer central și fiecare dintre ele utilizează propria linie de comunicație separată (Fig. 2);

3. Inel de topologie de rețea(ring), în care fiecare computer transmite întotdeauna informații doar unui singur computer, următorul din lanț și primește informații numai de la computerul anterior din lanț, iar acest lanț este închis într-un „inel” (Fig. 3) .

Orez. 1. Topologia rețelei „autobuz”

Orez. 2. Topologia rețelei „stea”

Orez. 3. Topologia rețelei „ring”

În practică, sunt adesea folosite combinații ale topologiei de bază, dar majoritatea rețelelor sunt concentrate pe aceste trei. Să luăm acum în considerare pe scurt caracteristicile topologiei de rețea enumerate.

Topologie magistrală(sau, așa cum este numită și „autobuzul comun”), prin însăși structura sa, permite identitatea echipamentelor de rețea ale calculatoarelor, precum și egalitatea tuturor abonaților. Cu o astfel de conexiune, computerele pot transmite doar pe rând, deoarece există o singură linie de comunicație. În caz contrar, informațiile transmise vor fi distorsionate ca urmare a suprapunerii (conflict, coliziune). Astfel, magistrala implementează modul de schimb semi-duplex (în ambele direcții, dar pe rând și nu simultan).
În topologia magistralei, nu există un abonat central prin care să fie transmisă toată informația, ceea ce îi crește fiabilitatea (la urma urmei, dacă vreun centru eșuează, întregul sistem controlat de acest centru încetează să funcționeze). Adăugarea de noi abonați la magistrală este destul de simplă și este de obicei posibilă chiar și în timpul funcționării rețelei. În cele mai multe cazuri, atunci când utilizați o magistrală, este necesară o cantitate minimă de cablu de conectare în comparație cu alte topologii. Adevărat, trebuie să țineți cont de faptul că două cabluri sunt potrivite pentru fiecare computer (cu excepția celor două extreme), ceea ce nu este întotdeauna convenabil.
Deoarece rezolvarea posibilelor conflicte în acest caz revine echipamentului de rețea al fiecărui abonat individual, echipamentul adaptor de rețea cu topologia magistrală este mai dificil decât cu altă topologie. Cu toate acestea, din cauza utilizării pe scară largă a rețelelor cu topologie de magistrală (Ethernet, Arcnet), costul echipamentelor de rețea nu este prea mare.
Autobuzul nu este supus defecțiunilor teribile ale computerelor individuale, deoarece toate celelalte computere din rețea pot continua să comunice în mod normal. Poate părea că autobuzul nu este groaznic și cablul este tăiat, deoarece în acest caz suntem obsedați de două autobuze complet funcționale. Cu toate acestea, datorită particularităților propagării semnalelor electrice de-a lungul liniilor lungi de comunicație, este necesar să se prevadă includerea de dispozitive speciale la capetele magistralei - terminatoare prezentate în Fig. 1 sub formă de dreptunghiuri. Fără terminatoarele activate, semnalul este reflectat de la capătul liniei și distorsionat, astfel încât comunicarea prin rețea devine imposibilă. Deci dacă cablul se rupe sau este deteriorat, linia de comunicație nu este coordonată, iar schimbul se oprește chiar și între acele computere care rămân conectate între ele. Un scurtcircuit în orice punct al cablului de magistrală dezactivează întreaga rețea. Orice defecțiune a echipamentelor de rețea de pe magistrală este foarte greu de localizat, deoarece toate adaptoarele sunt conectate în paralel și nu este atât de ușor de înțeles care dintre ele a eșuat.
La trecerea printr-o linie de comunicație a unei rețele cu topologie „magistrală”, semnalele informaționale sunt atenuate și nu se reiau în niciun fel, ceea ce impune restricții stricte asupra lungimii totale a liniilor de comunicație, în plus, fiecare abonat poate primi semnale de diferite niveluri de la rețea în funcție de distanța până la abonatul de transfer. Aceasta propune cerințe suplimentare pentru nodurile de recepție ale echipamentelor de rețea. Pentru a crește lungimea unei rețele cu o topologie de magistrală, sunt adesea utilizate mai multe segmente (fiecare dintre ele fiind o magistrală), interconectate folosind actualizatoare speciale de semnal - repetoare.
Cu toate acestea, o astfel de creștere a lungimii rețelei nu poate dura la infinit, deoarece există și limitări asociate cu viteza finită de propagare a semnalului de-a lungul liniilor de comunicație.

Topologie „Steaua” este o topologie cu un centru clar definit la care sunt conectați toți ceilalți abonați. Întregul schimb de informații are loc exclusiv prin intermediul computerului central, care suportă în acest fel o sarcină foarte mare, prin urmare nu poate face altceva decât rețeaua. Este clar că echipamentul de rețea al abonatului central trebuie să fie semnificativ mai complex decât echipamentul abonaților periferici. În acest caz, nu este nevoie să vorbim despre egalitatea abonaților. De regulă, computerul central este cel mai puternic și pe acesta sunt atribuite toate funcțiile de gestionare a schimbului. În principiu, nu sunt posibile conflicte într-o rețea cu topologie stea, deoarece managementul este complet centralizat, nu există niciun motiv de conflict.
Dacă vorbim despre rezistența unei stele la defecțiuni ale computerului, atunci defecțiunea unui computer periferic nu afectează funcționarea părții din rețea care rămâne, dar orice defecțiune a computerului central face rețeaua complet inoperabilă. Prin urmare, ar trebui luate măsuri speciale pentru a îmbunătăți fiabilitatea computerului central și a echipamentelor sale de rețea. O întrerupere a oricărui cablu sau un scurtcircuit în acesta cu topologie în stea întrerupe schimbul cu un singur computer, iar toate celelalte computere pot continua să funcționeze normal.
Pe declinația din autobuz, într-o stea pe fiecare linie de comunicație sunt doar doi abonați: cel central și unul dintre cei periferici. Cel mai adesea, pentru a le conecta sunt folosite două linii de comunicație, fiecare transmite informații într-o singură direcție. Astfel, există un singur receptor și un transmițător pe fiecare legătură. Toate acestea simplifică foarte mult configurarea rețelei în comparație cu magistrala și scutesc de nevoia de a utiliza terminatoare externe suplimentare. Problema atenuării semnalelor în linia de comunicație se rezolvă și în „stea” mai ușor decât în ​​„autobuz”, deoarece fiecare receptor primește întotdeauna un semnal de același nivel. Un dezavantaj serios al topologiei stea este limitarea strictă a numărului de abonați. De obicei, abonatul central poate deservi nu mai mult de 8-16 abonați periferici. Dacă în aceste limite conectarea noilor abonați este destul de simplă, atunci dacă sunt depășiți, este pur și simplu imposibil. Adevărat, uneori o stea oferă posibilitatea formării, adică conectarea unui alt abonat central în locul unuia dintre abonații periferici (ca urmare, iese o topologie a mai multor stele interconectate).
Steaua prezentată în fig. 2 se numește stea activă sau adevărată. Există și o topologie numită stea pasivă, care arată doar ca o stea (Fig. 4). În acest moment, este mult mai comun decât o stea activă. Este suficient să spunem că este folosit în cea mai populară rețea Ethernet astăzi.

Orez. 4. Topologie „stea pasivă”

Centrul unei rețele cu această topologie nu conține un computer, ci un hub, sau hub, care îndeplinește aceeași funcție ca un repetor. Acesta reia semnalele care vin și le transmite către alte link-uri. Deși schema de cablare este similară cu o stea reală sau activă, avem de-a face de fapt cu o topologie de magistrală, deoarece informațiile de la fiecare computer sunt transmise simultan către toate celelalte computere și nu există un abonat central. Desigur, o stea pasivă este mai scumpă decât un autobuz convențional, deoarece în acest caz este necesar și un hub. Cu toate acestea, oferă o serie de caracteristici suplimentare legate de beneficiile unei stele. De aceea, recent, steaua pasivă înlocuiește din ce în ce mai mult steaua reală, care este considerată o topologie nepromițătoare.
De asemenea, este posibil să se identifice un tip intermediar de topologie între o stea activă și o stea pasivă. În acest caz, hub-ul nu numai că transmite semnale, dar controlează și schimbul, dar nu participă la schimbul în sine.
mare avantaj de stea(atât activ, cât și pasiv) constă în faptul că toate punctele de conectare sunt adunate într-un singur loc. Acest lucru facilitează monitorizarea funcționării rețelei, localizarea defecțiunilor rețelei prin simpla deconectare a anumitor abonați de la centru (ceea ce este imposibil, de exemplu, în cazul unui autobuz) și, de asemenea, restricționarea accesului persoanelor neautorizate la punctele de conectare vitale pentru rețea. . În cazul unei stele, fiecare abonat periferic poate fi abordat fie de un cablu (care transmite în ambele sensuri), fie de două cabluri (fiecare transmite într-un sens), a doua situație fiind mai frecventă. Un dezavantaj comun pentru întreaga topologie stea este mult mai mult decât în ​​cazul altor topologii, costul cablului. De exemplu, dacă computerele sunt aranjate într-o singură linie (ca în figura 1), atunci când alegeți o topologie în stea, veți avea nevoie de mai multe ori mai multe cabluri decât în ​​cazul unei topologii de magistrală. Acest lucru poate afecta semnificativ costul întregii rețele în ansamblu.

Topologie „Inel”- aceasta este o topologie în care fiecare computer este conectat prin linii de comunicație doar cu alte două: de la unul primește doar informații și doar transmite către celălalt. Pe fiecare linie de comunicație, ca și în cazul unei stele, funcționează doar un emițător și un receptor. Acest lucru elimină nevoia de terminatoare externe. O caracteristică importantă a inelului este că fiecare computer retransmite (reia) semnalul, adică acționează ca un repetor, astfel încât atenuarea semnalului în întregul inel nu contează, doar atenuarea dintre calculatoarele vecine ale inelului este important. În acest caz, nu există un centru clar definit; toate computerele pot fi la fel. Cu toate acestea, destul de des este alocat un abonat special în șprot, care gestionează schimbul sau controlează schimbul. Este clar că prezența unui astfel de abonat de control reduce fiabilitatea rețelei, deoarece eșecul acesteia paralizează imediat întregul schimb.
Strict vorbind, calculatoarele sprat nu sunt complet egale (spre deosebire, de exemplu, de topologia magistralei). Unii dintre ei primesc neapărat informații de la computerul care transmite în acest moment, mai devreme, iar alții mai târziu. Pe această caracteristică a topologiei sunt construite metodele de control al schimbului de rețea, special concepute pentru „ring”. În aceste metode, dreptul la următorul transfer (sau, după cum se spune, de a capta rețeaua) trece secvenţial către următorul computer dintr-un cerc.
Conectarea noilor abonați la „ring” este de obicei complet nedureroasă, deși necesită oprirea obligatorie a întregii rețele pe durata conexiunii. Ca și în cazul topologiei de magistrală, numărul maxim de abonați într-un șprot poate fi destul de mare (până la o mie sau mai mult). Topologia inel este de obicei cea mai rezistentă la congestie, asigură o funcționare fiabilă cu cele mai mari fluxuri de informații transmise prin rețea, deoarece de obicei nu are conflicte (spre deosebire de un autobuz) și nu există un abonat central (spre deosebire de o stea).
Deoarece semnalul din șprot trece prin toate calculatoarele din rețea, defecțiunea a cel puțin unuia dintre ele (sau instalarea sa în rețea) perturbă funcționarea întregii rețele în ansamblu. De asemenea, orice circuit deschis sau scurtcircuit în fiecare dintre cablurile din inel face întreaga rețea inutilizabilă. Inelul este cel mai vulnerabil la deteriorarea cablului, astfel încât această topologie prevede de obicei așezarea a două (sau mai multe) linii de comunicație paralele, dintre care una este în rezervă.
În același timp, marele avantaj al inelului constă în faptul că transmiterea semnalelor de către fiecare abonat poate crește semnificativ dimensiunea întregii rețele în ansamblu (uneori până la câteva zeci de kilometri). Inelul în acest sens este semnificativ superior oricărei alte topologii.

dezavantaj inel (în comparație cu o stea), putem presupune că la fiecare computer din rețea trebuie conectate două cabluri.

Uneori, topologia inelului se bazează pe două legături inelare care transportă informații în direcții opuse. Scopul unei astfel de soluții este de a crește (ideal de două ori) viteza de transfer a informațiilor. În plus, dacă unul dintre cabluri este deteriorat, rețeaua poate funcționa cu un alt cablu (totuși, viteza maximă va scădea).
Pe lângă cele trei topologii principale, de bază luate în considerare, este adesea folosită și topologia rețelei. copac "(copac), care poate fi considerată ca o combinaţie a mai multor stele. Ca și în cazul unei stele, un arbore poate fi activ sau real (Fig. 5) și pasiv (Fig. 6). Cu un arbore activ, calculatoarele centrale sunt situate în centrele de combinare a mai multor linii de comunicație și cu un arbore pasiv - concentratoare (hubs).

Orez. 5. Topologie „arborele activ”

Orez. 6. Topologie „arborele pasiv”. K - concentratoare

O topologie combinată este, de asemenea, folosită destul de des, de exemplu, magistrală stea, inel de stele.

Semnificația conceptului de topologie.

Topologia rețelei determină nu numai locația fizică a calculatoarelor, ci, mult mai important, natura conexiunilor dintre acestea, caracteristicile propagării semnalelor prin rețea. Este natura conexiunilor care determină gradul de toleranță la erori de rețea, complexitatea necesară a echipamentului de rețea, cea mai adecvată metodă de control al schimbului, tipurile posibile de medii de transmisie (canale de comunicație), dimensiunea admisă a rețelei (lungimea de linii de comunicație și numărul de abonați), necesitatea coordonării electrice și multe altele.
Când topologia rețelei este menționată în literatură, pot fi înțelese patru concepte foarte diferite care se referă la diferite niveluri ale arhitecturii rețelei:

1. Topologie fizică (adică aspectul computerelor și cablarea). În acest conținut, de exemplu, o stea pasivă nu este diferită de o stea activă, motiv pentru care este adesea numită pur și simplu „stea”.

2. Topologie logică (adică structura conexiunilor, natura propagării semnalelor prin rețea). Aceasta este probabil cea mai corectă definiție a topologiei.

3. Topologia controlului schimbului (adică principiul și succesiunea transferului dreptului de a delecta rețeaua între calculatoare individuale).

4. Topologia informației (adică direcția fluxului de informații transmise prin rețea).

De exemplu, o rețea cu o „autobuz” cu topologie fizică și logică poate folosi transferul dreptului de captare a rețelei ca metodă de control (adică să fie un inel în acest conținut) și să transmită simultan toate informațiile printr-un computer dedicat (fie un stea în acest conținut).

O rețea de calculatoare poate fi împărțită în două componente. O rețea fizică de calculatoare este, în primul rând, un echipament. Adică toate cablurile și adaptoarele necesare conectate la computere, hub-uri, comutatoare, imprimante și așa mai departe. Tot ceea ce ar trebui să funcționeze într-o rețea comună.

A doua componentă a unei rețele de calculatoare este rețeaua logică. Acesta este principiul conectării unui număr de calculatoare și a echipamentelor necesare într-un singur sistem (așa-numita topologie de rețea de calculatoare). Acest concept este mai aplicabil rețelelor locale. Este topologia aleasă pentru conectarea unui număr de computere care va afecta echipamentul necesar, fiabilitatea rețelei, posibilitatea de extindere a acesteia și costul lucrării. Acum, cele mai utilizate tipuri de topologii de rețele de computere sunt inelul, stea și magistrala. Acesta din urmă, însă, aproape a ieșit din uz.

„Star”, „ring” și „bus” sunt topologiile de bază ale rețelelor de calculatoare.

"Stea"

Topologia rețelelor de calculatoare „stea” - o structură, al cărei centru este un dispozitiv de comutare. Toate computerele sunt conectate la acesta prin linii separate.

Dispozitivul de comutare poate fi un hub, adică un HUB sau un comutator. Această topologie este numită și „stea pasivă”. Dacă dispozitivul de comutare este un alt computer sau server, atunci topologia poate fi numită „stea activă”. Pe dispozitivul de comutare este recepționat, procesat și trimis semnalul de la fiecare computer către alte computere conectate.

Această topologie are o serie de avantaje. Avantajul incontestabil este că calculatoarele nu depind unul de celălalt. Dacă unul dintre ele eșuează, rețeaua în sine rămâne operațională. De asemenea, puteți conecta cu ușurință un computer nou la o astfel de rețea. Când echipamentele noi sunt conectate, restul elementelor de rețea vor continua să funcționeze ca de obicei. În acest tip de topologie de rețea, este ușor să găsiți defecțiuni. Poate că unul dintre principalele avantaje ale „stelei” este performanța sa ridicată.

Cu toate acestea, cu toate avantajele, acest tip de rețea de calculatoare are și dezavantaje. Dacă dispozitivul central de comutare eșuează, întreaga rețea va înceta să funcționeze. Are restricții asupra stațiilor de lucru conectate. Nu poate exista mai mult decât numărul de porturi disponibile pe dispozitivul de comutare. Iar ultimul dezavantaj al rețelei este costul acesteia. Este necesară o cantitate suficient de mare de cablu pentru a conecta fiecare computer.

"Inel"

Topologia rețelelor de calculatoare „ring” nu are un centru structural. Aici, toate stațiile de lucru, împreună cu serverul, sunt unite într-un cerc vicios. În acest sistem, semnalul se mișcă secvenţial de la dreapta la stânga într-un cerc. Toate computerele sunt repetitoare, datorită cărora semnalul de marcare este menținut și transmis mai departe până ajunge la destinatar.

Acest tip de topologie are, de asemenea, atât avantaje, cât și dezavantaje. Principalul avantaj este că funcționarea rețelei de calculatoare rămâne stabilă chiar și cu o sarcină mare de muncă. Acest tip de rețea este foarte ușor de instalat și necesită o cantitate minimă de echipamente suplimentare.

Spre deosebire de topologia stea, topologia inel poate duce la paralizia întregului sistem dacă orice computer conectat se defectează. În plus, va fi mult mai dificil să identifici o defecțiune. În ciuda instalării ușoare a acestei opțiuni de rețea, configurația sa este destul de complicată, necesită anumite abilități. Un alt dezavantaj al acestei topologii este necesitatea suspendării întregii rețele pentru a conecta echipamente noi.

"Obosi"

Topologia rețelelor de calculatoare „autobuz” este acum din ce în ce mai puțin comună. Constă dintr-o singură autostradă lungă la care sunt conectate toate computerele.

În acest sistem, ca și în altele, datele sunt trimise împreună cu adresa destinatarului. Toate computerele primesc semnalul, dar îl primește direct către destinatar. Stațiile de lucru conectate la magistrală nu pot trimite pachete de date în același timp. În timp ce unul dintre computere efectuează această acțiune, restul își așteaptă rândul. Semnalele se deplasează de-a lungul liniei în ambele direcții, dar când ajung la capăt, ele se reflectă și se suprapun unele altora, amenințănd activitatea coordonată a întregului sistem. Există dispozitive speciale - terminatoare concepute pentru a amortiza semnalele. Sunt instalate la capetele autostrăzii.

Avantajele topologiei „autobuz” includ faptul că o astfel de rețea este instalată și configurată suficient de rapid. În plus, instalarea acestuia va fi destul de ieftină. Dacă unul dintre computere eșuează, rețeaua va continua să funcționeze normal. Conectarea echipamentelor noi se poate face în stare de funcționare. Rețeaua va funcționa.

Dacă cablul central este deteriorat sau unul dintre terminatori nu mai funcționează, acest lucru va duce la oprirea întregii rețele. Găsirea unei defecțiuni într-o astfel de topologie este destul de dificilă. O creștere a numărului de stații de lucru reduce performanța rețelei și duce, de asemenea, la întârzieri în transmiterea informațiilor.

Topologii derivate ale rețelelor de calculatoare

Clasificarea rețelelor de calculatoare după topologie nu se limitează la trei opțiuni de bază. Există, de asemenea, tipuri de topologii precum „linie”, „inel dublu”, „topologie de plasă”, „arboresc”, „zăbrele”, „rețea apropiată”, „fulg de zăpadă”, „topologie complet conectată”. Toate sunt derivate din cele de bază. Să luăm în considerare câteva opțiuni.

Topologii slabe

Într-o topologie complet mesh, toate stațiile de lucru sunt conectate între ele. Un astfel de sistem este destul de greoi și ineficient. Este necesar să se aloce o linie pentru fiecare pereche de computere. Această topologie este utilizată numai în complexe multi-mașină.

Topologia ochiurilor de plasă este, de fapt, o versiune redusă a topologiei de plasă complet. Și aici, toate computerele sunt conectate între ele prin linii separate.

Cele mai eficiente topologii

Topologia construcției rețelelor de calculatoare numită „fulg de zăpadă” este o versiune trunchiată a „stelei”. Aici, hub-urile conectate între ele într-un tip „stea” acționează ca stații de lucru. Această opțiune de topologie este considerată una dintre cele mai optime pentru rețelele locale mari și extinse.

De regulă, în rețelele locale mari, precum și în rețelele globale, există un număr mare de subrețele construite pe diferite tipuri de topologii. Acest tip se numește mixt. Aici, în același timp, se pot evidenția atât „steaua”, cât și „anvelopa”, și „inelul”.

Deci, în articolul de mai sus, au fost luate în considerare toate topologiile principale disponibile ale rețelelor de calculatoare utilizate în rețelele locale și globale, variațiile, avantajele și dezavantajele acestora.