OPERATIVNI SISTEMI
Topologija mreže

Toplologija predstavlja fizički izgled ili oblik mreže. Čvorovi u sistemu mogu da budu fizički povezani na različite načine. Svi načini povezivanja mogu da se porede prema sljedećim kriterijumima:

        1. Osnovna cijena: Koliko je isplativo povezivati različite čvorove u mreži?
        2. Cijena komunikacije: Koliko vremena je potrebno da bi se poruka poslala iz čvora A do čvora B?
        3. Pouzdanost: Ako neka od veza ili neki čvor mreže otkaže da li će ostali čvorovi moći međusobno da komuniciraju?

Potpuna povezanost

U potpuno povezanoj mreži svaki čvor je povezan direktnom linijom sa svim ostalim čvorovima u mreži (slika 1). Osnovna cijena ovakvog načina povezivanja je jako visoka i proporcionalna je kvadratu broja čvorova u mreži. Sa druge strane, ovakav način povezivanja omogućuje jako brzo prenošenje poruka koje se obavlja bez posrednika u prenosu. Ovakva mreža je vrlo pouzdana jer je potreban jako veliki broj prekida na komunikacionim linijama da bi se mreža podijelila na dijelove između kojih nije moguća komunikacija. U praksi se potpuno povezana mreža rijetko koristi zbog velike cijene povezivanja.

Djelimična povezanost

U djelimično povezanoj mreži direktne veze postoje između nekih, ali ne i između svih parova čvorova u mreži (slika 2). Zbog toga je osnovna cijena ovakvog načina povezivanja nešto niža nego kod potpuno povezane mreže. Komunikacija u ovakvoj mreži može da bude sporija jer poruka mora da prođe kroz više čvorova.

Djelimično povezana mreža ima manji novo pouzdanosti od potpuno povezane mreže. U nekim slučajevima otkaz jedne od komunikacionih linija može da dovede do podijele mreže u dva dijela između kojih ne postoji komunikacija. Radi smanjivanja ovakvog efekta u djelimično povezanim mrežama se važniji čvorovi obično povezuju sa najmanje dva druga čvora.

Mreža sa strukturom drveta

U hijerarhijskim mrežama čvorovi su organizovani u obliku drveta (slika 3). Ovaj način povezivanja se često primjenjuje u mreži velikih preduzeća. Svaki čvor (sem onog koji predstavlja korjen drveta) ima jedinstvenog direktnog prethodnika i jednog ili više nasljednika. Osnovna cijena povezivanja je u opštem slučaju manja od cijene povezivanja u djelimično povezanu mrežu. Nedostatak ovakvog načina povezivanja je što komunikacija između dva čvora nije direktna ukoliko se ne radi o čvoru i njegovom direktnom nasljedniku. Ukoliko jedan od čvorova otkaže tada između njegovih direktnih nasljednika nije moguća dalja komunikacija.

Mreža sa strukturom zvijezde

U ovom tipu mreže jedan od čvorova u mreži je povezan sa svim ostalim (slika 4). Međusobne veze između čvorova (sem sa čvorom u centru) ne postoje. Osnovna cijena formiranja ove mreže je relativno niska i linearno je proporcionalna broju čvorova u mreži. Cijena komunikacije je relativno niska jer poruka između bilo koja dva čvora zahtjeva najviše dva prenosa, koji se vrše preko centralnog čvora. Posljedica ovakve organizacije je moguće zagušenje na čvoru koji se nalazi u centru.

Zbog toga se u najvećem broju mreža sa ovom topologijom u centru obično ne nalazi računar, već uređaj zadužen samo za upravljanje saobraćajem i njegovo prosljeđivanje čvorovima mreže. To može da bude komunikacioni procesor ili poseban uređaj koji se naziva switch. Zbog smanjenja zagušenja i cijene mreže pravi se i kombinacija hijerarhijske topologije i topologije zvijezde (slika 5). Kod mreže sa topologijom zvijezde najkritičniji resurs je čvor u centru. U slučaju njegovog otkaza mreža se raspada na međusobno nepovezane dijelove. Otkaz bilo kog čvora na periferiji nema nikakvog uticaja na ostale čvorove u mreži.

Mreža sa strukturom prstena

U ovom slučaju su svi uređaji povezani u komunikacioni kanal koji formira zatvorenu kružnu liniju (slika 6). Svaki računar u prstenu može da komunicira direktno sa drugim računarom u prstenu. Poruke kroz prsten mogu da se prenose samo u jednom ili u oba smjera.

Osnovna cijena povezivanja u mrežu oblika prstena je proporcionalna broju čvorova. Cijena komunikacije kroz mrežu sa n čvorova može da bude jako visoka. To je posebno izraženo kod prstena sa jednostrukim vezama i jednosmjernim saobraćajem gdje može da bude potrebno i n – 1 prenosa za predaju poruke ukoliko čvor šalje poruku svom susjedu koji se nalazi u suprotnom smjeru od smjera prenošenja poruke. Pouzdanost sistema zavisi od načina prenosa podataka. U slučaju jednosmjernog prenosa otkaz bilo kog čvora spriječava dalju komunikaciju, dok se kod dvosmjernog prenosa prsten raspada i postaje specijalna vrsta magistrale. Ovi efekti se mogu umanjiti uvođenjem višestrukih veza između čvorova, ali to može da znatno poveća osnovnu cijenu prstena.

Mreža sa strukturom magistrale

U mreži sa topologijom magistrale sa više pristupnih tačaka (eng. multiacess bus) svi čvorovi u mreži su vezani direktno na komunikacioni kanal koji može da bude organizovan u obliku prave linije (slika 7) ili prstena (slika 8). U ovoj vrsti mreže prenos podatak između čvorova se vrši u oba smjera. Osnovna cijena formiranja ovakvog tipa mreže je proporcionalna broju čvorova. Cijena komunikacije je mala, ali pri većem opterećenju komunikacioni kanal može da postane usko grlo. Jedan od problema ove vrste mreže je mogućnost pojave kolizije, odnosno sudaranje poslatih paketa, kada jedna ili obe poruke moraju da se ponove. U takvim slučajevima, performanse mreže sa magistralom opadaju i prenos kroz mrežu se usporava.

Otkaz bilo kog pojedinačnog čvora ne utiče na funkcionisanje magistrale, ali otkaz komunikacione linije dovodi do potpunog prekida saobraćaja na magistrali.

    Index