Topologie delle reti cablate

Topologie delle reti cablate

Ogni computer in una rete è collegato agli altri con un cavo (o anche in wireless). La disposizione fisica dei cavi prende il nome di topologia della rete. Ci sono tre configurazioni tipiche:

La tabella seguente riassume le relazioni tra tipo di rete e topologia:

Anche le reti senza fili hanno due tipi di topologia logica, anche se naturalmente non ne hanno una fisica. 

Struttura Bus

La struttura o topologia a bus fu la prima mai usata. Usa un solo cavo per collegare tutti i computer tra loro, come si vede in figura. Questa struttura si usava all'inizio perché era molto più semplice stendere un solo cavo che raggiungesse tutti computer; si usavano ingombranti cavi coassiali all'epoca, e quindi si trattava di temi rilevati. Tanto le reti 10BASE-5 (thick) quanto quelle 10BASE-2 (thin) usavano questo tipo di topologia.

La comparsa di cavi non schermati a coppie incrociati meno costosi e più veloci, tuttavia, ha reso evidenti gli svantaggi di questa topologia: se un computer o un cavo funziona male può compromettere l'intera rete. Le reti Thick Ethernet (10BASE-5) spesso si danneggiavano infatti perché il "tappo" che collegava i dispositive AUI al cavo coassiale di allentava. Per di più anche gli adattatori e i resistori di terminazione si possono allentare su una rete 10BASE-2 Thin Ethernet network, e gli utenti li possono rimuovere causando il crollo dell'intera rete. Un altro difetto delle reti Thin Ethernet (10BASE-2) è che aggiungere un nuovo computer tra due già collegati può implicare la sostituzione dei cavi di rete in uso con segmenti più corti e di un adattatore a T – con una notevole perdita di tempo per tutti gli utenti della rete stessa.

Topologia ad anello

In una struttura ad anello ogni workstation è collegata a quella successiva, e l'ultima alla prima; è sostanzialmente una struttura bus con i due estremi collegati tra loro. Ci sono due tipi di rete che la usano.

Una rete Token-Ring ricorda a prima vista una rete 10BASE-T o 10/100 Ethernet perché in entrambi i casi abbiamo un dispositivo centrale per la connessione, e un aspetto a stella. Dov'è "l'anello" in una Token-Ring?

Solo dentro al dispositivo che collega i computer, chiamato multistation access unit (MSAU), come si può vedere nella figura seguente.

I segnali generati da un computer viaggiano fino alla MSAU per poi passare al computer successivo, tornare indietro e continuare così fino a destinazione. I dati quindi passato su ognuno dei sistemi presenti, fino a tornare indietro alla macchina che li ha generati, dove sono eliminati. Ecco che abbiamo una struttura ad anello, anche se fisicamente appare come una stella; per questo si parla di anello logico.

L'anello logico delle reti Token-Ring è preferibile a quello fisico, perché tollera maggiormente gli errori. Con una struttura ad anello fisico infatti ci sono rischi simili a quelli della struttura  a bus, e un danneggiamento del cavo può compromettere l'intera rete. Le reti FDDI (Fiber Distributed Data Interface) usano due anelli fisici, infatti, così da avere una soluzione di backup nel caso che qualcosa non funzioni, mentre in una rete Token-Ring è la MSAU che può rimuovere un computer non funzionante dall'anello logico, e preservare così il funzionamento dell'intera rete.

Topologia a stella

Questo tipo di struttura è quello assolutamente più diffuso oggigiorno: prevede un punto centrale (chiamato generalmente switch o hub), al quale i vari computer sono collegati singolarmente con un cavo dedicato. La figura seguente la mostra schematicamente:

Questa struttura non soffre se un singolo cavo smette di funzionare, e solo il computer collegato risente del danno, mentre gli altri continuano a funzionare normalmente.  Per realizzare una struttura a stella ci vuole più cavo che per una a bus, ma è più facile individuare il problema quando se ne presenta uno.