Перед созданием конфигурации сети важно ознакомиться с физической топологией сети. Какая структура подключения отдельных устройств целесообразна для достижения поставленных целей и приемлема ли она? В конечном счете, это зависит от многих факторов. Необходимость резервирования также является важным фактором при выборе конфигурации, как и физический размер требуемой сети [1].
В статье представлены две наиболее популярные сетевые топологии – «звезда» и «кольцо». Из множества доступных сетевых топологий, включая топологии шин, древовидных структур или узловых сетей, только эти две отвечают большинству требований и могут быть использованы для достижения наших целей.
В топологии «звезда» (рис. 1), в теории, все устройства подключены к одной точке. В реальности невозможно соединить устройства напрямую друг с другом, для этого используется коммутатор [2].
В сети Ethernet интеллектуальные коммутаторы зарекомендовали себя как хорошие распределители данных и постепенно вытесняют традиционные распределители. Однако некоторым пользователям сети необходимо прямое физическое соединение от одной стороны к другой. Такой пользователь – это маленький пользователь, который может быть не только компьютером, но и терминалом безопасности или автоматизации. Для соединений Ethernet, использующих протокол IEC 61850 [3], маршрутизаторы и серверы времени также считаются членами сети. Достоинством топологии «звезда» является высокая скорость передачи данных, четкая и простая структура, которая при необходимости легко расширяется, однако процесс подключения достаточно сложен. Также выход из строя одного терминала не влияет на остальную часть сети. Отказ узла данных (в данном случае коммутатора) приводит к полному отказу сети.
В кольцевой топологии (рис. 2) каждое конечное устройство подключается к двум другим устройствам, образуя таким образом замкнутое кольцо [4].
Эта структура позволяет передавать данные от одного пользователя к другому, до тех пор, пока они не дойдут до адресата. В топологии «звезда» критической проблемой является обрыв петли. В кольцевой же топологии при обрыве цикла система автоматически переключается в режим шинной архитектуры, и передача данных практически никогда не прерывается.