Топология компьютерных сетей это: ТОПОЛОГИЯ КОМПЬЮТЕРНЫХ СЕТЕЙ

Содержание

Топология компьютерной сети | Webonto.ru

Содержание статьи:

Топология компьютерной сети это схема соединения и физическое расположение сетевых устройств, включая компьютеры, по отношению к друг другу.

Топология компьютерной сети позволяет увидеть всю сеть, вернее ее структуру, а также проанализировать связь всех устройств входящих в сеть. Теория Интернет технологий выделяет несколько видов топологий сети: физическую, информационную, логическую и топологию управления обменом. В этой статье нас будет интересовать только физическая топология сети.

Нужно понимать, что теоретически количество способов соединения устройств в сети может быть бесконечно много. И чем больше устройств будет входить в сеть, тем больше будет способов соединения. Но это не значит, что нельзя классифицировать типы физических соединений, а, следовательно, выделить основные типы топологии сети.

Различают три основных и два дополнительных вида топологии:

  1. Топология сети типа Звезда;
  2. Кольцевая топология;
  3. Шинная топология сети;
  4. Ячеистая топология;
  5. Смешанная топология сети.

Рассмотрим все типы топологий.

Топология компьютерной сети — основные виды

Топология компьютерной сети типа Звезда

В центре топологии «Звезда», находится сервер. Все устройства сети (компьютеры) подключены к серверу. Запросы от устройств направляются на сервер, где и обрабатываются. Выход из строя сервера, «убивает» всю сеть. Выход из строя одного устройства, не влияет на работу сети.

Кольцевая топология компьютерной сети

Кольцевая топология компьютерной сети предполагает замкнутое соединение устройств. Выход одного устройства соединяется с входом следующего. Данные двигаются по кругу. Отличается такая топология ненадобностью сервера, но выход одного устройства сети, «убивает» всю сеть.

Шинная топология сети

Шинная топология сети это параллельное подключение устройств сети к общему кабелю. Выход одного устройства из строя не влияет на работу сети, однако обрыв кабеля (шины)  «вырубает» всю сеть.

Ячеистая топология

Ячеистая топология характерна для крупных сетей. Данную топологию можно охарактеризовать так, «все соединяются со всеми». То есть, каждая рабочая станция соединятся со всеми устройствами сети.

Смешанная топология сети

Принцип работы смешанной топологии понятен из названия. Характерно такая топология, для очень крупных компаний.

Может сложиться впечатление, что понятие топология сети применима только для локальных сетей. Это, конечно же, не так. И как пример, в общем виде разберем топологию глобальной сети сетей – Интернет.

Топология Интернет

Начнем разбор топологии Интернет с «низшего» звена – компьютера пользователя.

Компьютер пользователя, через модем или напрямую, связывается с местным интернет — провайдером. Точка соединения компьютера пользователя с сервером провайдера, называют точкой присутствия или POP — Point of Presence.

В свою очередь, провайдер владеет своей местной сетью, состоящую из линий связи и маршрутизаторов. Пакеты данных получаемые провайдером передаются либо на хост провайдера, либо оператору сетевой магистрали.

В свою очередь, операторы магистралей владеют своими международными магистральными сетями (высокоскоростными). Эти сети связывают между собой местных провайдеров.

Хостинговые компании и крупные Интернет корпорации устраивают свои серверные фермы (дата центры), которые напрямую подключены к магистралям.

Эти центры обрабатывают десятки тысяч запросов к веб-страницам в секунду. Как правило, дата-центры устраиваются в арендуемых помещениях магистральных  операторов, где и располагаются магистральные маршрутизаторы.

Все магистрали между собой связаны. Точки соединения называют точками входа в сеть или Network Access Point – NAP. Это допускает перекидывать передаваемый пакет информации с магистрали на магистраль.

Специально для WebOnTo.ru

Другие статьи раздела

Похожие статьи:

Топология сети — топология компьютерных сетей

В математике топология это область геометрии для изучения фигур, которые непрерывно изменяясь сохраняют основное свойство. Раньше её называли «Теорией точечных множеств» или «Анализом положения». Компьютерщики заимствовали название и охарактеризовали им размещение компьютеров и периферийных устройств, и системы взаимодействия между ними.

Что понимается под топологией локальной сети

Программирование и построение компьютерных сетей выросли из математики и поэтому унаследовали математические расчеты и схематику построения устройств и связей. А самим термином топология сети охарактеризовали расположение и схему связей между устройствами. Устройствами выступают компьютеры, концентраторы, роутеры, серверы, принтеры и прочая вспомогательная электроника. Кроме расположения устройств, топология обуславливает компоновку кабелей, варианты размещения коммутирующего оборудования, систему обмена сигналами и прочие запросы потребителей компьютерных технологий.

Соединение в сети вызвано необходимостью объединения ресурсов компьютеров, экономией на периферийных устройствах, и как следствие решением комплексных задач. Исходя из конкретных предполагаемых задач и выстраивается топология компьютерной сети. Существуют семь основных видов соединений.

Виды и примеры топологий компьютерных сетей

Первоначально использовали три базовых вида топологий это шина, кольцо и звезда. С развитием технологий прибавились ещё четыре – полносвязная, ячеистая, дерево и смешанная.

Топология шина

Пожалуй наиболее простая и старая топология локальных сетей. Простота обусловлена наличием всего одной магистрали (кабеля) к которой соединены все устройства. Сигналы передаваемые одним, могут получать все. При этом отдельный компьютер отфильтровывает и принимает необходимую только ему информацию.

Достоинства такой схемы:

  • простое моделирование;
  • дешевизна конструкции, при условии, что все устройства располагаются недалеко друг от друга;
  • поломка одного или даже нескольких устройств не влияет на работоспособность остальных элементов сети.

Недостатки шины:

  • неполадки на любом участке, а это обрыв шины или поломка сетевого коннектора нарушают работы всей системы;
  • сложность ремонтных работ, прежде всего определения места неисправности;
  • очень низкая производительность – в каждый момент только одно устройство передаёт данные остальным, увеличение числа приборов ведёт к существенному снижению производительности;
  • сложность расширения сети, для этого приходится полностью заменять участки кабеля.

Именно из-за этих недостатков такие сети морально устарели, не обеспечивают современных требований обмена данными и фактически не применяются. По такой топологии создавались первые локальные сети. Роль шины в таких схемах выполнял коаксиальный кабель. Его прокладывали ко всем компьютерам и возле каждого соединяли т-образным штекером (тройником).

Топология кольцо

В «кольце» устройства подключены последовательно по кругу и по эстафете передают информацию. Четко выделенного центра нет и все приборы практически равнозначны. Если сигнал не предназначен компьютеру, он его транслирует следующему и так до конечного потребителя.

Достоинства соединения кольцом:

  • простота компоновки;
  • возможность построения длинных сетей;
  • не возникает необходимости в дополнительных устройствах;
  • устойчивая работа с хорошей скоростью даже при интенсивной передаче данных.

Но кольцевое соединение имеет и ряд недостатков:

  • каждый компьютер должен быть в рабочем состоянии и участвовать в трансляции, при обрыве кабеля или поломки одного устройства – сеть не работает;
  • на время подсоединения нового прибора схема полностью размыкается, поэтому требуется полное отключение сети;
  • сложное моделирование и настройка соединений;
  • сложный поиск неисправностей и их устранение.

Основное применение кольца получили при создании соединений для удаленных друг от друга компьютеров, установленных в противоположных концах и на разных этажах зданий. Работают такие сети по специально разработанному стандарту Token Ring (802.5). Для надёжности и повышения объёмов обмена информацией монтируют вторую линию. Она используется либо как аварийная, либо по ней передаются данные в противоположном направлении.

Топология звезда

Самая распространённая и технологичная система создания сетей. Командует всем сервер, контроллер или коммутатор. Все компьютеры как лучи подсоединены к нему. Общение между ними происходит только через центральное устройство. Топология сети в которой все компьютеры присоединены к центральному узлу стала основой для построения современных офисных локальных сетей.

В качестве узла используются активные или пассивные коммутаторы. Пассивный, это просто коробка соединения проводов не требующая питания. Активный коммутатор соединяет схему проводной или беспроводной технологией и требует подключения к питанию. Он может усиливать и распределять сигналы. Топология сети звезда обрела популярность благодаря множеству достоинств:

  • высокая скорость и большой объём обмена данными;
  • повреждение передающего кабеля или поломка одного элемента (кроме центрального) не снижает работоспособность сети;
  • широкие возможности для расширения, достаточно смонтировать новый кабель или настроить доступ на коммутаторе;
  • простая диагностика и ремонт;
  • легкий монтаж и сопровождение.

Как и большинство сетей, соединение звезда имеет ряд недостатков, все они связаны с необходимостью использования центрального коммутатора:

  • дополнительные затраты;
  • он же — слабое звено, поломка приводит к неработоспособности всего оборудования;
  • число подключаемых устройств и объём передаваемой информации зависит от его характеристик.

Несмотря на недостатки звезда широко используется при создании сетей на больших и маленьких предприятиях. А соединяя между собой коммутаторы получают комбинированные топологии.

Полносвязная или сеточная топология

В полносвязной системе все устройства соединены между собой отдельным кабелями, образующими сетку. Это очень надёжная схема коммуникации. Но целесообразна только при малом количестве соединяемых приборов, работающих с максимальной загрузкой. С ростом количества оборудования резко возрастает число прокладываемых коммуникаций. Поэтому широкого распространения не получила, в отличие от своей производной – частичной сетки.

Ячеистая топология

Частичная сетка или ячеистая топология напрямую связывает только обменивающиеся самыми большими объёмами данных и самые активные компьютеры. Остальные общаются посредством узловых коммутаторов. Сетка соединяющая ячейки, выбирает маршруты для доставки данных, обходя загруженные и разорванные участки.

Преимущества частичной сети:

  • надежность, при отказе отдельных каналов коммутации будет найден альтернативный путь передачи данных;
  • высокое быстродействие, так как основной поток данных передается по прямым линиям.

Недостатки ячеистой технологии:

  • стоимость монтажа и поддержания достаточно высока, т.к. несмотря на частичность сетки всё равно требуется большое количество коммутационных линий;
  • трудность построения и коммутирования сети при большом количестве соединяемых устройств.

Из-за дороговизны и сложности построения применяется в основном для построения глобальных сетей.

Топология дерево

Эта топология является комбинацией нескольких звёзд. Архитектура построения предусматривает прямое соединение пассивных или активных коммутаторов.

Такой тип топологии чаще всего используют при монтаже локальных сетей с небольшим количеством приборов, в основном при создании корпоративных коммутаторов. Совмещает довольно низкую стоимость и очень хорошее быстродействие. Особенно при комбинировании различных линий передач — сочетании медных и волоконных кабельных систем, и применении управляемых коммутаторов.

Смешанная топология

Чистое применение какой-то одной топологии редкое явление. Очень часто с целью экономии на коммутационных линиях применяют смешанные схемы. Самыми распространенными из которых являются:

  1. Звёздно — кольцевая.
  2. Звёздно — шинная.

В первом случае компьютеры объединены в звёзды посредством коммутаторов, а они уже закольцованы. По сути все без исключения компьютеры заключены в круг. Такое соединение умножает достоинства обеих сетей, так как коммутаторы собирают в одну точку все подключенные устройства. Они могут просто передавать или усиливать сигнал. Если рассмотреть систему технологии распространения данных, то такая топология подобна обычному кольцу.

В звёздно — шинной сети комбинируется топология шин и звёзд. К центральному устройству соединяют единичные компьютеры и сегменты шин. При такой топологической схеме можно использовать несколько центральных устройств, из которых собирают магистральную шину. В конечном результате собирается звёздно — шинная схема. Пользователи могут одновременно использовать звёздную и шинную топологии, и легко дополнять компьютеры.

Смешанные соединяют в себе все плюсы и минусы составляющих их видов топологий локальных сетей.

Программы для создания топологий сети

Для создания и корректировки написано много программ. Среди самых распространённых и наиболее удобных выделяются следующие:

  • Microsoft Visio
  • eDraw Max
  • Схема Сети
  • Векторный 2D-редактор CADE для Windows
  • Diagram Designer
  • Concept Draw Pro
  • Dia
  • Cisco Packet Tracer LanFlow
  • NetProbe
  • Network Notepad

Некоторые бесплатные, а за многие придётся заплатить. Но даже у большинства платных есть пробный период, за который можно понять подойдёт она или нет.

Топология является самым важным фактором быстродействия и надёжности коммуникаций. При этом всегда можно комбинировать основными схемами топологий для того, чтобы добиться наилучшего результата. Важно знать и помнить, как преимущества и недостатки каждого соединения влияют на проектируемую или эксплуатируемую топологическую сеть. Поэтому схему нужно заранее тщательно планировать.

Топология локальных сетей

Под топологией вычислительной сети понимается способ соединения ее отдельных компонентов (компьютеров, серверов, принтеров и т.д.). Различают три основные топологии:

  • топология типа звезда;
  • топология типа кольцо;
  • топология типа общая шина.

При использовании топологии типа звезда информация между клиентами сети передается через единый центральный узел. В качестве центрального узла может выступать сервер или специальное устройство — концентратор (Hub).

Преимущества данной топологии состоят в следующем:

  1. Высокое быстродействие сети, так как общая производительность сети зависит только от производительности центрального узла.
  2. Отсутствие столкновения передаваемых данных, так как данные между рабочей станцией и сервером передаются по отдельному каналу, не затрагивая другие компьютеры.

Однако помимо достоинств у данной топологии есть и недостатки:

  1. Низкая надежность, так как надежность всей сети определяется надежностью центрального узла. Если центральный компьютер выйдет из строя, то работа всей сети прекратится.
  2. Высокие затраты на подключение компьютеров, так как к каждому новому абоненту необходимо ввести отдельную линию.

При топологии типа кольцо все компьютеры подключаются к линии, замкнутой в кольцо. Сигналы передаются по кольцу в одном направлении и проходят через каждый компьютер.

Передача информации в такой сети происходит следующим образом. Маркер (специальный сигнал) последовательно, от одного компьютера к другому, передается до тех пор, пока его не получит тот, которому требуется передать данные. Получив маркер, компьютер создает так называемый «пакет», в который помещает адрес получателя и данные, а затем отправляет этот пакет по кольцу. Данные проходят через каждый компьютер, пока не окажутся у того, чей адрес совпадает с адресом получателя.

После этого принимающий компьютер посылает источнику информации подтверждение факта получения данных. Получив подтверждение, передающий компьютер создает новый маркер и возвращает его в сеть.

Преимущества топологии типа кольцо состоят в следующем:

  1. Пересылка сообщений является очень эффективной, т.к. можно отправлять несколько сообщений друг за другом по кольцу. Т.е. компьютер, отправив первое сообщение, может отправлять за ним следующее сообщение, не дожидаясь, когда первое достигнет адресата.
  2. Протяженность сети может быть значительной. Т.е. компьютеры могут подключаться к друг к другу на значительных расстояниях, без использования специальных усилителей сигнала.

К недостаткам данной топологии относятся:

  1. Низкая надежность сети, так как отказ любого компьютера влечет за собой отказ всей системы.
  2. Для подключения нового клиента необходимо отключить работу сети.
  3. При большом количестве клиентов скорость работы в сети замедляется, так как вся информация проходит через каждый компьютер, а их возможности ограничены.
  4. Общая производительность сети определяется производи¬тельностью самого медленного компьютера.

При топологии типа общая шина все клиенты подключены к общему каналу передачи данных. При этом они могут непосредственно вступать в контакт с любым компьютером, имеющимся в сети.

Передача информации в данной сети происходит следующим образом. Данные в виде электрических сигналов передаются всем компьютерам сети. Однако информацию принимает только тот компьютер, адрес которого соответствует адресу получателя. Причем в каждый момент времени только один компьютер может вести передачу данных.

Преимущества топологии общая шина:

  1. Вся информация находится в сети и доступна каждому компьютеру.
  2. Рабочие станции можно подключать независимо друг от друга. Т.е. при подключении нового абонента нет необходимости останавливать передачу информации в сети.
  3. Построение сетей на основе топологии общая шина обходится дешевле, так как отсутствуют затраты на прокладку дополнительных линий при подключении нового клиента.
  4. Сеть обладает высокой надежностью, т.к. работоспособность сети не зависит от работоспособности отдельных компьютеров.

К недостаткам топологии типа общая шина относятся:

  1. Низкая скорость передачи данных, т.к. вся информация циркулирует по одному каналу (шине).
  2. Быстродействие сети зависит от числа подключенных компьютеров. Чем больше компьютеров подключено к сети, тем медленнее идет передача информации от одного компьютера к другому.
  3. Для сетей, построенных на основе данной топологии, характерна низкая безопасность, так как информация на каждом компьютере может быть доступна с любого другого компьютера.

Самым распространенным типом сети с топологией общая шина является сеть стандарта Ethernet со скоростью передачи информации 10 — 100 Мбит/сек.

Мы рассмотрели основные топологии ЛВС. Однако на практике при создании ЛВС организации могут одновременно использоваться сочетание нескольких топологий. Например, компьютеры в одном отделе могут быть соединены по схеме звезда, а в другом отделе по схеме общая шина, и между этими отделами проложена линия для связи.

В локальной вычислительной сети (ЛВС) все рабочие станции должны быть соединены между собой. Если в ЛВС входит файл-сервер, он также должен быть подключен к рабочим станциям. Различают физическую и логическую топологию. Физическая схема, которая описывает структуру локальной сети, называется физической топологией.

Виды базовых сетевых топологий

Топология «шина»

Шинная топология представляет собой топологию, в которой все устройства локальной сети подключаются к линейной сетевой среде передачи данных. Такую линейную среду часто называют каналом, шиной или трассой. Каждое устройство, например, рабочая станция или сервер, независимо подключается к общему шинному кабелю с помощью специального разъема. Шинный кабель должен иметь на конце согласующий резистор, или терминатор, который поглощает электрический сигнал, не давая ему отражаться и двигаться в обратном направлении по шине. Когда источник передает сигналы в сетевую среду, они движутся в обоих направлениях от источника. Эти сигналы доступны всем устройствам в ЛВС. Как уже известно, из предыдущих глав, каждое устройство проверяет проходящие данные. Если MAC- или IP-адрес пункта назначения, содержащийся в пакете данных, не совпадает с соответствующим адресом этого устройства, данные игнорируются. Если же MAC- или IP-адрес пункта назначения, содержащийся в пакете данных, совпадает с соответствующим адресом устройства, то данные копируются этим устройством и передаются на канальный и сетевой уровни эталонной модели OSI. На каждом конце кабеля устанавливается терминатор. Когда сигнал достигает конца шины, он поглощается терминатором. Это предотвращает отражение сигнала и повторный прием его станциями, подключенными к шине. Для того чтобы гарантировать, что в данный момент передает только одна станция, в сетях с шинной топологией используется механизм обнаружения конфликтов, иначе, если несколько станций одновременно попытаются осуществить передачу, возникнет коллизия. В случае возникновения коллизии, данные от каждого устройства взаимодействуют друг с другом (т. е. импульсы напряжения от каждого из устройств будут одновременно присутствовать в общей шине), и таким образом, данные от обоих устройств будут повреждаться. Область сети, в пределах которой был создан пакет и возник конфликт, называется доменом коллизий. В шинной топологии, если устройство обнаруживает, что имеет место коллизия, сетевой адаптер отрабатывает режим повторной передачи с задержкой. Поскольку величина задержки перед повторной передачей определяется с помощью алгоритма, она будет различна для каждого устройства в сети, и, таким образом, уменьшается вероятность повторного возникновения коллизии.

Преимущества и недостатки шинной топологии

Типичная шинная топология имеет простую структуру кабельной системы с короткими отрезками кабелей. Поэтому по сравнению с другими топологиями стоимость ее реализации невелика. Однако низкая стоимость реализации компенсируется высокой стоимостью управления. Фактически, самым большим недостатком шинной топологии является то, что диагностика ошибок и изолирование сетевых проблем могут быть довольно сложными, поскольку здесь имеются несколько точек концентрации. Так как среда передачи данных не проходит через узлы, подключенные к сети, потеря работоспособности одного из устройств никак не сказывается на других устройствах. Хотя использование всего лишь одного кабеля может рассматриваться как достоинство шинной топологии, однако оно компенсируется тем фактом, что кабель, используемый в этом типе топологии, может стать критической точкой отказа. Другими словами, если шина обрывается, то ни одно из подключенных к ней устройств не сможет передавать сигналы.

Топология «кольцо»

Топология кольцо (топология замкнутой сети) — это тип сетевой топологии, при котором все компьютеры подключены коммуникационному каналу, замкнутому на себе. В кольце сигналы передаются только в одном направлении. Сигнал в топологии кольцо возможно усиливать.

Преимущества и недостатки

Достоинства:

  • Отсутствие возможности для столкновения передающейся информации.
  • Возможность одновременной передачи данных сразу несколькими компьютерами.
  • Возможность промежуточного сигнала.

Недостатки:

  • Высокая стоимость и сложность обслуживания.
  • В случае выхода из строя кабеля или компа сеть прекращает функционировать.
  • Кольцо в 2.5 раза медленнее шины.

Топология «звезда»

В сетях, использующих топологию «звезда», сетевой носитель соединяет центральный концентратор с каждым устройством, подключенным к сети. Физический вид топологии «звезда» напоминает радиальные спицы, исходящие из центра колеса. В этой топологии используется управление из центральной точки, а связь между устройствами, подключенными к сети, осуществляется посредством двухточечных линий между каждым устройством и центральным каналом или концентратором. Весь сетевой трафик в звездообразной топологии проходит через концентратор. Вначале данные посылаются концентратору, а затем концентратор переправляет их устройству в соответствии с адресом, содержащимся в данных. В сетях с топологией «звезда» концентратор может быть активным или пассивным. Активный концентратор не только соединяет участки среды передачи, но и регенерирует сигнал, т.е. работает как многопортовый повторитель. Благодаря выполнению регенерации сигналов, активный концентратор позволяет данным перемещаться на более значительные расстояния. В отличие от активного концентратора, пассивный концентратор только соединяет участки сетевой среды передачи данных.

Преимущества и недостатки топологии «звезда»

Большинство проектировщиков сетей считают топологию «звезда» самой простой с точки зрения проектирования и установки. Это объясняется тем, что сетевая среда выходит непосредственно из концентратора и прокладывается к месту установки рабочей станции. Другим достоинством этой топологии является простота обслуживания: единственной областью концентрации является центр сети. Также топология «звезда» позволяет легко диагностировать проблемы и изменять схему прокладки. Кроме того, к сети, использующей топологию «звезда», легко добавлять рабочие станции. Если один из участков сетевой среды передачи данных обрывается или закорачивается, то теряет связь только устройство, подключенное к этой точке. Остальная часть сети будет функционировать нормально. Короче говоря, топология «звезда» считается наиболее надежной. В некотором смысле достоинства топологии «звезда» могут считаться и ее недостатками. Например, наличие отдельного отрезка кабеля для каждого устройства позволяет легко диагностировать отказы, однако, это же приводит и к увеличению количества отрезков. В результате повышается стоимость установки сети с топологией «звезда». Другой пример: концентратор может упростить обслуживание, поскольку все данные проходят через эту центральную точку; однако, если концентратор выходит из строя, то перестает работать вся сеть.

Область покрытия сети с топологией «звезда»

Максимально допустимая длина отрезков сетевого кабеля между концентратором и любой рабочей станцией (их еще называют горизонтальной кабельной системой) составляет 100 метров. Величина максимальной протяженности горизонтальной кабельной системы устанавливается Ассоциацией электронной промышленности (Electronic Industries Association, EIA) и Ассоциацией телекоммуникационной промышленности (Telecommunications Industry Association, TIA). Эти две организации совместно создают стандарты, которые часто называют стандартами EIA/TIA. В частности, для технического выполнения горизонтальной кабельной системы был и остается наиболее широко используемым стандарт EIA/T1A-568B. В топологии «звезда» каждый отрезок горизонтальной кабельной системы выходит из концентратора, во многом напоминая спицу колеса. Следовательно, локальная сеть, использующая этот тип топологии, может покрывать область 200×200 метров. Понятно, бывают случаи, когда область, которая должна быть покрыта сетью, превышает размеры, допускаемые простой топологией «звезда». Представим себе здание размером 250×250 метров. Сеть с простой звездообразной топологией, отвечающая требованиям к горизонтальной кабельной системе, устанавливаемым стандартом EIA/TIA-568B, не может полностью покрыть здание с такими размерами. Рабочие станции находятся за пределами области, которая может быть накрыта простой звездообразной топологией, и, как и изображено, они не являются частью этой сети. Когда сигнал покидает передающую станцию, он чистый и легко различимый. Однако по мере движения в среде передачи данных сигнал ухудшается и ослабевает — чем длиннее кабель, тем хуже сигнал; это явление называется аттенюацией. Поэтому, если сигнал проходит расстояние, которое превышает максимально допустимое, нет гарантии, что сетевой адаптер сможет этот сигнал прочитать.

Топология «расширенная звезда»

Если простая звездообразная топология не может покрыть предполагаемую область сети, то ее можно расширить путем использования межсетевых устройств, которые не дают проявляться эффекту аттенюации; результирующая топология называется топологией «расширенная звезда». Еще раз представим себе здание размером 250×250 метров. Для того чтобы звездообразная топология могла эффективно использоваться в этом здании, ее необходимо расширить. За счет увеличения длины кабелей горизонтальной кабельной системы это делать нельзя, поскольку нельзя превышать рекомендуемую максимальную длину кабеля. Вместо этого можно использовать сетевые устройства, которые препятствуют деградации сигнала. Чтобы сигналы могли распознаваться принимающими устройствами, используются повторители, которые берут ослабленный сигнал, очищают его, усиливают и отправляют дальше по сети. С помощью повторителей можно увеличить расстояние, на которое может простираться сеть. Повторители работают в тандеме с сетевыми носителями и, следовательно, относятся к физическому уровню эталонной модели OSI.

Электронный учебник по информатике — Компьютерные сети


КОМПЬЮТЕРНЫЕ СЕТИ

КЛАССИФИКАЦИЯ СЕТЕЙ ПО ТОПОЛОГИИ, ИЛИ АРХИТЕКТУРЕ

Топология сети — это логическая схема соединения компьютеров каналами связи. Чаще всего в локальных сетях используется одна из трех основных топологий: моноканальная (шинная), кольцевая или звездообразная.
Шинная топология. При шинной топологии среда передачи информации представляется в форме коммуникационного пути, доступного для всех рабочих станций, к которому они все должны быть подключены. Все рабочие станции могут непосредственно вступать в контакт с любой рабочей станцией, имеющейся в сети. На концах коммуникационного пути размещаются терминаторы, служащие для гашения сигнала.

Рабочие станции в любое время, без прерывания работы всей вычислительной сети, могут быть подключены к ней или отключены. Функционирование вычислительной сети не зависит от состояния отдельной рабочей станции. При повреждении кабеля в любом месте сети вся сеть становится неработоспособной. Максимальная пропускная способность таких сетей составляет 10 Мбит/с. Такая пропускная способность недостаточна для современных видео- и мультимедийных приложений, поэтому почти повсеместно применяются сети со звездообразной архитектурой.

Достоинствами шинной топологии являются низкая стоимость, простота построения и наращивания сети. Недостатки — низкая скорость работы сети и малая надежность.
Кольцевая топология. При кольцевой топологии сети рабочие станции связаны одна с другой по кругу: последняя рабочая станция связана с первой, при этом коммуникационная связь замыкается в кольцо.

Прокладка кабелей от одной рабочей станции до другой может быть довольно сложной и дорогостоящей, особенно если географическое расположение рабочих станций далеко от формы кольца (например, в линию).

Сообщения в такой сети циркулируют регулярно по кругу. Пересылка сообщений является очень эффективной, так как большинство сообщений можно отправлять «в дорогу» по кабельной системе одно за другим. Продолжительность передачи информации увеличивается пропорционально количеству рабочих станций, входящих в вычислительную сеть.

Основная проблема, которая возникает в сетях кольцевой топологии, заключается в том, что каждая рабочая станция должна активно участвовать в пересылке информации, и в случае выхода из строя хотя бы одной из них вся сеть парализуется. Подключение новой рабочей станции требует краткосрочного выключения сети, так как во время установки кольцо должно быть разомкнуто. Ограничения на протяженность вычислительной сети не существует, так как оно определяется исключительно расстоянием между двумя рабочими станциями.

Специальной формой кольцевой топологии является логическая кольцевая сеть. Физически она монтируется как соединение звездных топологий. Отдельные звезды включаются с помощью специальных концентраторов. В зависимости от числа рабочих станций и длины кабеля между рабочими станциями применяют активные или пассивные концентраторы.

Активные концентраторы дополнительно содержат усилитель для подключения от 4 до 16 рабочих станций. Пассивный концентратор является исключительно разветвительным устройством (максимум на три рабочие станции). Каждой рабочей станции присваивают соответствующий ей адрес, по которому передается управление (от старшего к младшему и от самого младшего к самому старшему).
Звездообразная топология. Этот тип топологии предполагает, что головная машина получает и обрабатывает все данные с периферийных устройств как активный узел обработки данных. Этот принцип применяется в системах передачи данных, например в электронной почте RelCom.

Вся информация между двумя периферийными рабочими местами проходит через центральный узел вычислительной сети. Для построения сети со звездообразной архитектурой в центре сети необходимо разместить концентратор. Его основная функция — обеспечение связи между компьютерами, входящими в сеть, т. е. все компьютеры, включая файловый сервер, не связываются непосредственно друг с другом, а присоединяются к концентратору. Сети со звездообразной топологией поддерживают прогрессивные технологии Fast Ethernet и Gigabit Ethernet, что позволяет увеличить пропускную способность сети.

При использовании топологии этого типа пропускная способность сети определяется вычислительной мощностью узла сети гарантируется для каждой рабочей станции. Коллизий (столкновений данных) в такой сети не возникает.

Кабельное соединение довольно простое, так как каждая рабочая станция связана с узлом. Затраты на прокладку кабеля высокие, особенно когда центральный узел географически расположен не в центре топологии. При расширении вычислительных сетей не могут быть использованы ранее выполненные кабельные связи, потому что к новому месту необходимо прокладывать отдельный кабель из центра сети.

Топология в виде звезды является наиболее быстродействующей из всех топологий вычислительных сетей, поскольку передача данных между рабочими станциями происходит через центральный узел (при его хорошей производительности) по отдельным линиям, используемым только этими рабочими станциями Частота запросов на передачу информации от одной станции к другой невысокая по сравнению с достигаемой в других топологиях.

Достоинством является также и то, что повреждение одного из кабелей приводит к выходу из строя только того луча «звезды», где находится поврежденный кабель, при этом остальная часть сети остается работоспособной.

Производительность вычислительной сети в первую очередь зависит от мощности центрального файлового сервера. Он может быть «узким местом» вычислительной сети. В случае выхода из строя центрального узла нарушается работа всей сети.

Недостатком этой архитектуры является более высокая стоимость, более сложная структура, а также особенности наращивания, заключающиеся в том, что концентраторы имеют ограниченное количество портов (соединительных элементов) для подключения компьютеров. Это необходимо учитывать при оценке перспектив расширения сети.



Это интересно
Фирменный сетевой стандарт Ethernet был разработан фирмой Xerox в 1975 г. В 1980 г. фирмы DEC, Intel, Xerox разработали стандарт Ethernet DIX на основе коаксиального кабеля. Эта последняя версия фирменного стандарта послужила основой стандарта IEEE 802.3.

      Вперед >


Презентация — Топологии компьютерных сетей

Слайды и текст этой онлайн презентации

Слайд 1

Топологии компьютерных сетей

Слайд 2

Понятие сетевой топологии топология – способ соединения компьютеров в сети

Слайд 3

Сетевая топология может быть: физической — описывает реальное расположение и связи между компьютерами логической — описывает хождение сигнала в рамках физической топологии информационной — описывает направление потоков информации, передаваемых по сети.

Слайд 4

Существует множество способов соединения сетевых устройств (топологий), например: Линия Шина Кольцо Двойное кольцо Звезда Сетчатая (ячеистая )топология Решётка Дерево

Слайд 5

Базовые сетевые топологии: ШИНА КОЛЬЦО ЗВЕЗДА На основе базовых топологий строится большинство компьютерных сетей

Слайд 6

Топология типа шина , представляет собой общий кабель (называемый шина), к которому подсоединены все рабочие станции. На концах кабеля находятся терминаторы, для предотвращения отражения сигнала.

Слайд 7

Шинная топология Все станции имеют право передавать и получать сообщения. Адресат указывается в самом передаваемом пакете Одновременно может передавать информацию только одна станция Коллизия – ситуация, когда два или более узла пытаются отправить сообщения Коллизии разрешаются путем широкополосной передачи информации (пересылаемые данные модулируются соответствующими частотами). Для этого между РС и адаптером должен находиться модем. Узел Узел Узел Адаптер Адаптер Адаптер Используется технология функционирования Ethernet -метод множественного доступа с прослушиванием канала связи

Слайд 8

Преимущества и недостатки сетей с топологией «шина» Преимущества Недостатки Простая в реализации и настройке Низкая надежность (обрыв кабеля выведет из строя всю сеть) Недорогая (экономный расход кабеля) Низкая пропускная способность сети. Множество коллизий (столкновений) сигналов Трудно удлинять сеть (необходимы повторители или репитеры)

Слайд 9

Кольцо — это топология , в которой каждый компьютер соединен линиями связи с двумя другими: от одного он только получает информацию, а другому только передает.

Слайд 10

Кольцевая топология Преимущества : Пересылка сообщений эффективна, так как их можно отправлять одно за другим Недостатки : Продолжительность передачи информации увеличивается пропорционально количеству рабочих станций Каждая рабочая станция должна активно участвовать в пересылке информации Прокладка кабелей сложная и дорогостоящая Узел Узел Узел Узел Вх адап Вх адап Вх адап Вх адап Вых адап Вых адап Вых адап Вых адап Используется технология функционирования Token Ring (маркерное кольцо)

Слайд 11

Преимущества и недостатки сетей с топологией «кольцо» Преимущества Недостатки Не нужны терминаторы (поскольку нет свободных концов) Значительное время передачи (сигнал проходит через все компьютеры, прежде, чем дойдет до адресата) Можно построить сеть большой протяженности (каждый компьютер выступает в роли повторителя) Подключение новых компьютеров требует остановки сети Устойчива к перегрузкам и эффективна в эксплуатации (отсутствуют коллизии) Выход из строя хотя бы одного компьютера нарушает работу всей сети Обрыв кабеля нарушает работу всей сети

Слайд 12

Звезда — топология компьютерной сети, в которой все компьютеры присоединены к центральному узлу

Слайд 13

Топология типа звезда Центральный узел Узел Узел Узел Узел Преимущества : Является наиболее быстродействующей Центральный узел может реализовать оптимальный механизм защиты от несанкционированного доступа к информации Связь рабочей станции с центральным узлом независима от связей других станций Недостатки : Высокие затраты на прокладку кабеля Вся информация между двумя рабочими местами проходит через центральный узел. Технология Arcnet

Слайд 14

Пассивная звезда В центре сети с данной топологией содержится не компьютер, а концентратор (хаб), или коммутатор, он возобновляет сигналы, которые поступают, и пересылает их в другие линии связи.

Слайд 15

Активная звезда В центре сети содержится компьютер, который выступает в роли сервера.

Слайд 16

Весь обмен информацией идет исключительно через центральный компьютер, на который таким способом ложится очень большая нагрузка, потому ничем другим, кроме сети, он заниматься не может. Как правило, именно центральный компьютер является самым мощным, и именно на него возлагаются все функции по управлению обменом. Никакие конфликты в сети с топологией звезда в принципе невозможны, потому что управление полностью централизовано.

Слайд 17

Преимущества и недостатки сетей с топологией «пассивная звезда» Преимущества Недостатки Не нужны терминаторы Выход из строя центрального узла выводит из строя всю сеть Высокая надежность (обрыв кабеля влияет только на один компьютер) Больший расход кабеля, чем, например в «шине» и «кольцо» Высокая защищенность сети Легко модифицировать сеть, добавляя новые компьютеры

Слайд 18

Преимущества и недостатки сетей с топологией «активная звезда» Преимущества Недостатки Не нужны терминаторы Выход из строя центрального узла выводит из строя всю сеть Высокая надежность (обрыв кабеля влияет только на один компьютер) Затраты на обслуживание сервера Легко модифицировать сеть, добавляя новые компьютеры Высокая защищенность сети Простота в обслуживании сети и устранении проблем (централизованный контроль и управление)

Слайд 19

Другие возможные сетевые топологии Древовидная топология Эту топологию можно рассматривать, как объединение нескольких звезд.

Слайд 20

Сетчатая (ячеистая) топология Каждый компьютер сети соединяется со всеми или многими компьютерами этой же сети. Характеризуется высокой отказоустойчивостью, сложностью настройки и преизбыточным расходом кабеля.

Слайд 21

Каждый компьютер имеет множество возможных путей соединения с другими компьютерами. Обрыв кабеля не приведёт к потере соединения между двумя компьютерами. Эта топология допускает соединение большого количества компьютеров и характерна, как правило, для крупных сетей. Если узлы образуют регулярную многомерную решетку и каждое ребро решетки параллельно ее оси и соединяет два смежных узла вдоль этой оси, то такая топология называется «решетка»

Слайд 22

Двойное кольцо — это сеть построенная на двух кольцах, соединяющих компьютеры с двумя сетевыми картами кольцевой топологией.

Слайд 23

Смешанная топология В таких сетях можно выделить отдельные фрагменты (подсети), имеющие базовую топологию, поэтому их называют сетями со смешанной топологией.

Слайд 24

Выбор топологии сети Факторы, которые необходимо учитывать: Имеющуюся кабельную систему и оборудование Месторасположение компьютеров и оборудования Размеры планируемой сети Объем и тип информации для совместного использования

Слайд 25

А что на практике? Большинство современных сетей используют топологию «звезда» или гибридную топологию, объединяющую несколько звезд, например, типа «дерево»

Слайд 26

Вопросы и задания

Слайд 27

Задание: Определите топологии сетей, изображенных на схемах

Слайд 28

Вопросы Что понимают под топологией сети? Какие компьютерные сетевые топологии вы запомнили? Назовите базовые сетевые топологии? Почему они называются базовые? Какие факторы надо учитывать при выборе той или иной топологии?

Слайд 29

Основы компьютерных сетей: Методическое пособие для учителя. – М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2006. – 55 с.: ил. Основы компьютерных сетей: Учебное пособие. – М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2006. – 167 с.: ил. Список использованных источников:

Кольцо (топология компьютерной сети) — это… Что такое Кольцо (топология компьютерной сети)?

У этого термина существуют и другие значения, см. Кольцо.

Кольцо́ — это топология, в которой каждый компьютер соединен линиями связи только с двумя другими: от одного он только получает информацию, а другому только передает. На каждой линии связи, как и в случае звезды, работает только один передатчик и один приемник. Это позволяет отказаться от применения внешних терминаторов.

Работа в сети кольца заключается в том, что каждый компьютер ретранслирует (возобновляет) сигнал, то есть выступает в роли повторителя, потому затухание сигнала во всем кольце не имеет никакого значения, важно только затухание между соседними компьютерами кольца. Четко выделенного центра в этом случае нет, все компьютеры могут быть одинаковыми. Однако достаточно часто в кольце выделяется специальный абонент, который управляет обменом или контролирует обмен. Понятно, что наличие такого управляющего абонента снижает надежность сети, потому что выход его из строя сразу же парализует весь обмен.

Компьютеры в кольце не являются полностью равноправными (в отличие, например, от шинной топологии). Одни из них обязательно получают информацию от компьютера, который ведет передачу в этот момент, раньше, а другие — позже. Именно на этой особенности топологии и строятся методы управления обменом по сети, специально рассчитанные на «кольцо». В этих методах право на следующую передачу (или, как еще говорят, на захват сети) переходит последовательно к следующему по кругу компьютеру.

Подключение новых абонентов в «кольцо» обычно совсем безболезненно, хотя и требует обязательной остановки работы всей сети на время подключения. Как и в случае топологии «шина», максимальное количество абонентов в кольце может быть достаточно большое (1000 и больше). Кольцевая топология обычно является самой стойкой к перегрузкам, она обеспечивает уверенную работу с самыми большими потоками переданной по сети информации, потому что в ней, как правило, нет конфликтов (в отличие от шины), а также отсутствует центральный абонент (в отличие от звезды).

В кольце, в отличие от других топологий (звезда, шина), не используется конкурентный метод посылки данных, компьютер в сети получает данные от стоящего предыдущим в списке адресатов и перенаправляет их далее, если они адресованы не ему. Список адресатов генерируется компьютером, являющимся генератором маркера. Сетевой модуль генерирует маркерный сигнал (обычно порядка 2—10 байт во избежание затухания) и передает его следующей системе (иногда по возрастанию MAC-адреса). Следующая система, приняв сигнал, не анализирует его, а просто передает дальше. Это так называемый нулевой цикл.

Последующий алгоритм работы таков — пакет данных GRE, передаваемый отправителем адресату начинает следовать по пути, проложенному маркером. Пакет передаётся до тех пор, пока не доберётся до получателя.

Сравнение с другими топологиями

Достоинства

  • Простота установки;
  • Практически полное отсутствие дополнительного оборудования;
  • Возможность устойчивой работы без существенного падения скорости передачи данных при интенсивной загрузке сети, поскольку использование маркера исключает возможность возникновения коллизий.

Недостатки

  • Выход из строя одной рабочей станции, и другие неполадки (обрыв кабеля), отражаются на работоспособности всей сети;
  • Сложность конфигурирования и настройки;
  • Сложность поиска неисправностей.
  • Необходимость иметь две сетевые платы, на каждой рабочей станции.

Применение

Наиболее широкое применение получила в волоконно-оптических сетях. Используется в стандартах FDDI, Token ring.

Ссылки

Топология компьютерной сети — сетка, звезда, шина, кольцо и гибрид

Геометрическое представление того, как компьютеры связаны друг с другом, называется топологией. Существует пять типов топологии — сетка, звезда, шина, кольцо и гибрид.

Типы топологии

В компьютерных сетях существует пять типов топологии:

1. Топология сетки
2. Звездная топология
3. Топология шины
4. Кольцевая топология
5. Гибридная топология

Топология сетки

В ячеистой топологии каждое устройство подключается ко всем остальным устройствам в сети через выделенный двухточечный канал.Когда мы говорим «выделенный», это означает, что канал передает данные только для двух подключенных устройств. Допустим, у нас есть n устройств в сети, тогда каждое устройство должно быть связано с (n-1) устройствами сети. Количество ссылок в сетчатой ​​топологии из n устройств будет n (n-1) / 2.

Преимущества топологии сетки

1. Нет проблем с трафиком данных, так как существует выделенный канал между двумя устройствами, что означает, что канал доступен только для этих двух устройств.
2. Ячеистая топология является надежной и устойчивой, поскольку отказ одного канала не влияет на другие каналы и связь между другими устройствами в сети.
3. Ячеистая топология безопасна, поскольку существует связь точка-точка, поэтому несанкционированный доступ невозможен.
4. Обнаружение неисправностей очень просто.

Недостатки топологии Mesh

1. Количество проводов, необходимых для подключения каждой системы, утомительно и головно.
2. Поскольку каждое устройство должно быть связано с другими устройствами, количество требуемых портов ввода-вывода должно быть огромным.
3. Проблемы с масштабируемостью из-за того, что устройство не может быть подключено к большому количеству устройств с помощью выделенного канала точка-точка.

Звездная топология

В звездообразной топологии каждое устройство в сети подключено к центральному устройству, называемому концентратором. В отличие от топологии Mesh, звездообразная топология не допускает прямого взаимодействия между устройствами, устройство должно взаимодействовать через концентратор. Если одно устройство хочет отправить данные на другое устройство, оно должно сначала отправить данные на концентратор, а затем концентратор передать эти данные на назначенное устройство.

Преимущества топологии «звезда»

1. Менее дорого, потому что каждому устройству нужен только один порт ввода-вывода и его необходимо соединить с концентратором с помощью одного канала.
2. Легче установить
3. Требуется меньше кабелей, поскольку каждое устройство необходимо подключать только к концентратору.
4. Надежный: если одна ссылка не работает, другие ссылки будут работать нормально.
5. Простое обнаружение неисправностей, так как ссылка может быть легко идентифицирована.

Недостатки топологии звезда

1. Если хаб выходит из строя, все выходит из строя, ни одно из устройств не может работать без хаба.
2. Концентратор требует больше ресурсов и регулярного обслуживания, потому что это центральная система звездообразной топологии.

Топология шины

В шинной топологии есть главный кабель, и все устройства подключаются к этому основному кабелю через линии ответвления. Существует устройство, называемое краном, которое соединяет линию ответвления с основным кабелем. Поскольку все данные передаются по основному кабелю, существует ограничение на количество линий ответвления и расстояние, которое может иметь основной кабель.

Преимущества шинной топологии

1. Простая установка, каждый кабель должен быть соединен с магистральным кабелем.
2.Требуется меньше кабелей, чем в топологии Mesh и Star

Недостатки шинной топологии

1. Трудно обнаруживать неисправности.
2. Не масштабируется, поскольку существует ограничение на количество узлов, которое вы можете подключить с помощью магистрального кабеля.

Кольцевая топология

В кольцевой топологии каждое устройство связано с двумя устройствами по обе стороны от него. Устройство имеет два выделенных канала связи «точка-точка» с устройствами по обе стороны от него. Эта структура образует кольцо, поэтому она известна как кольцевая топология.Если устройство хочет отправить данные на другое устройство, оно отправляет данные в одном направлении, каждое устройство в кольцевой топологии имеет ретранслятор, если полученные данные предназначены для другого устройства, ретранслятор пересылает эти данные, пока предполагаемое устройство не получит их.

Преимущества кольцевой топологии

1. Простота установки.
2. Управление проще, поскольку для добавления или удаления устройства из топологии требуется изменить только две ссылки.

Недостатки кольцевой топологии

1.Сбой связи может привести к отказу всей сети, поскольку сигнал не будет распространяться вперед из-за сбоя.
2. Проблемы с трафиком данных, так как все данные циркулируют по кольцу.

Гибридная топология

Комбинация двух или более топологий называется гибридной топологией. Например, комбинация звездообразной и ячеистой топологии известна как гибридная топология.

Преимущества гибридной топологии

1. Мы можем выбрать топологию на основе требований, например, масштабируемость является нашей задачей, тогда мы можем использовать топологию звезды вместо технологии шины.
2. Масштабируемость, поскольку мы можем в дальнейшем соединять другие компьютерные сети с существующими сетями с другой топологией.

Недостатки гибридной топологии

1. Обнаружение неисправности затруднено.
2. Установка затруднена.
3. Конструкция сложная, поэтому обслуживание требует больших затрат и, следовательно, дорого.

Что такое топология сети? Лучшее руководство по типам и схемам

Конфигурация или топология сети является ключом к определению ее производительности. Топология сети — это способ организации сети, включая физическое или логическое описание того, как ссылки и узлы настроены для связи друг с другом.

Существует множество способов организации сети, все со своими достоинствами и недостатками, и некоторые из них более полезны в определенных обстоятельствах, чем другие. У администраторов есть ряд вариантов выбора топологии сети, и это решение должно учитывать размер и масштаб их бизнеса, его цели и бюджет. Несколько задач входят в эффективное управление топологией сети, включая управление конфигурацией, визуальное отображение и общий мониторинг производительности. Ключевым моментом является понимание ваших целей и требований для создания и управления топологией сети в соответствии с требованиями вашего бизнеса.

После подробного определения топологии сети в этой статье будут рассмотрены основные типы топологий сети, их преимущества и недостатки, а также соображения по определению того, какая из них лучше всего подходит для вашего бизнеса. Я также расскажу об использовании и преимуществах программного обеспечения для отображения топологии сети, такого как SolarWinds ® Network Topology Mapper, при настройке сети, визуализации способа подключения устройств и устранении неполадок в сети.

Что такое топология сети?
Почему важна топология сети?
Типы топологии сети

Звездообразная топология
Шинная топология
Кольцевая топология
Древовидная топология
Ячеистая топология
Гибридная топология

Какая топология лучше всего подходит для вашей сети?
Какие инструменты помогают управлять сетями и контролировать их?

Что такое топология сети?

Сетевая топология — это то, как различные узлы, устройства и соединения в вашей сети физически или логически расположены по отношению друг к другу.Думайте о своей сети как о городе, а о топологии как о дорожной карте. Подобно тому, как есть много способов организовать и поддерживать город — например, проследить, чтобы проспекты и бульвары могли облегчить передвижение между частями города, получающими наибольшее движение, — существует несколько способов организовать сеть. У каждого из них есть свои преимущества и недостатки, и в зависимости от потребностей вашей компании определенные меры могут дать вам большую степень подключения и безопасности.

Существует два подхода к топологии сети: физический и логический.Топология физической сети, как следует из названия, относится к физическим соединениям и взаимосвязям между узлами и сетью — проводами, кабелями и т. Д. Логическая топология сети является немного более абстрактной и стратегической, имея в виду концептуальное понимание того, как и почему сеть устроена так, как она есть, и как данные перемещаются через нее.

Почему важна топология сети?

Схема вашей сети важна по нескольким причинам. Прежде всего, он играет важную роль в том, как и насколько хорошо работает ваша сеть.Выбор правильной топологии для операционной модели вашей компании может повысить производительность, упростив обнаружение неисправностей, устранение ошибок и более эффективное распределение ресурсов в сети для обеспечения оптимального состояния сети. Оптимизированная и правильно управляемая топология сети может повысить эффективность использования энергии и данных, что, в свою очередь, может помочь снизить эксплуатационные расходы и затраты на обслуживание.

Дизайн и структура сети обычно отображаются и управляются на созданной программным образом схеме топологии сети.Эти диаграммы важны по нескольким причинам, но особенно для того, как они могут обеспечить визуальное представление как физических, так и логических схем, позволяя администраторам видеть соединения между устройствами при устранении неполадок.

Способ организации сети может улучшить или нарушить функциональность сети, возможность подключения и защиту от простоев. Вопрос: «Что такое топология сети?» можно ответить с объяснением двух категорий в топологии сети.

  1. Физическая — Топология физической сети относится к фактическим соединениям (провода, кабели и т. Д.)) того, как устроена сеть. Задачи настройки, обслуживания и подготовки требуют понимания физической сети.
  2. Логический — Логическая топология сети — это идея более высокого уровня о том, как настроена сеть, включая то, какие узлы соединяются друг с другом и какими способами, а также как данные передаются через сеть. Логическая топология сети включает любые виртуальные и облачные ресурсы.

Эффективное управление и мониторинг сети требуют четкого понимания физической и логической топологии сети, чтобы обеспечить ее эффективность и работоспособность.

Вернуться к началу

Какой тип топологии сети наиболее распространен?

Построение топологии локальной сети (LAN) может быть решающим для вашего бизнеса, поскольку вы хотите создать устойчивую, безопасную и простую в обслуживании топологию. Существует несколько различных типов топологии сети, и все они подходят для разных целей, в зависимости от общего размера сети и ваших целей.

Как и в большинстве случаев, здесь нет «правильного» или универсального варианта.Имея это в виду, я проведу вас по наиболее распространенным определениям топологии сети, чтобы вы почувствовали преимущества и недостатки каждого из них.

Что такое звездообразная топология?

Топология «звезда», наиболее распространенная топология сети, построена таким образом, что каждый узел в сети напрямую подключается к одному центральному концентратору через коаксиальный, витую пару или оптоволоконный кабель. Выступая в качестве сервера, этот центральный узел управляет передачей данных — поскольку информация, отправляемая из любого узла в сети, должна пройти через центральный, чтобы достичь места назначения, — и функционирует как ретранслятор, что помогает предотвратить потерю данных.

Преимущества топологии «звезда»

Топологии

«звезда» широко распространены, поскольку они позволяют удобно управлять всей сетью из одного места. Поскольку каждый из узлов независимо подключен к центральному концентратору, в случае отказа одного из них остальная часть сети продолжит функционировать без изменений, что делает звездообразную топологию стабильной и безопасной сетевой структурой.

Кроме того, устройства можно добавлять, удалять и изменять без отключения всей сети.

С физической точки зрения структура топологии «звезда» использует относительно небольшое количество кабелей для полного подключения к сети, что обеспечивает простую настройку и управление с течением времени по мере расширения или сжатия сети. Простота конструкции сети также облегчает жизнь администраторам, поскольку легко определить, где возникают ошибки или проблемы с производительностью.

Недостатки звездообразной топологии

С другой стороны, если центральный концентратор выйдет из строя, остальная часть сети не сможет работать.Но если центральным узлом правильно управлять и поддерживать его в хорошем состоянии, у администраторов не должно возникнуть особых проблем.

Общая пропускная способность и производительность сети также ограничиваются конфигурацией и техническими характеристиками центрального узла, что делает установку и эксплуатацию звездообразной топологии дорогостоящей.

Вернуться к началу

Что такое топология шины?

Шинная топология ориентирует все устройства в сети по одному кабелю, идущему в одном направлении от одного конца сети к другому, поэтому ее иногда называют «линейной топологией» или «магистральной топологией».«Поток данных в сети также следует по маршруту кабеля, двигаясь в одном направлении.

Преимущества шинной топологии

Шинная топология

— хороший и экономичный выбор для небольших сетей, поскольку компоновка проста и позволяет подключать все устройства с помощью одного коаксиального кабеля или кабеля RJ45. При необходимости к сети можно легко добавить дополнительные узлы, подключив дополнительные кабели.

Недостатки шинной топологии

Однако, поскольку топологии шины используют один кабель для передачи данных, они несколько уязвимы.Если кабель выходит из строя, вся сеть выходит из строя, что может занять много времени и дорого для восстановления, что может быть менее серьезной проблемой для небольших сетей.

Топологии шины

лучше всего подходят для небольших сетей, так как пропускная способность ограничена, а каждый дополнительный узел снижает скорость передачи.

Кроме того, данные являются «полудуплексными», что означает, что их нельзя отправлять в двух противоположных направлениях одновременно, поэтому такая схема не является идеальным выбором для сетей с огромным объемом трафика.

Вернуться к началу

Что такое кольцевая топология? Одиночный против двойного

Кольцевая топология — это когда узлы расположены по кругу (или кольцу). Данные могут проходить через кольцевую сеть в одном или обоих направлениях, при этом каждое устройство имеет ровно двух соседей.

Плюсы кольцевой топологии

Поскольку каждое устройство подключено только к устройствам на каждой стороне, при передаче данных пакеты также перемещаются по кругу, проходя через каждый из промежуточных узлов, пока не прибудут в пункт назначения.Если большая сеть имеет кольцевую топологию, можно использовать повторители для обеспечения правильной доставки пакетов без потери данных.

Только одной станции в сети разрешено отправлять данные за раз, что значительно снижает риск коллизий пакетов, делая кольцевую топологию эффективной для передачи данных без ошибок.

В целом кольцевые топологии экономичны и недороги в установке, а сложная двухточечная связь узлов позволяет относительно легко выявлять проблемы или неправильные конфигурации в сети.

Минусы кольцевой топологии

Несмотря на свою популярность, кольцевая топология все еще уязвима для сбоев без надлежащего управления сетью. Поскольку поток передачи данных движется в одном направлении между узлами по каждому кольцу, если один узел выходит из строя, он может забрать с собой всю сеть. Вот почему крайне важно, чтобы каждый из узлов находился под контролем и содержался в хорошем состоянии. Тем не менее, даже если вы бдительны и внимательно следите за производительностью узла, ваша сеть все равно может быть отключена из-за отказа линии передачи.

Также следует учитывать вопрос масштабируемости. В кольцевой топологии все устройства в сети совместно используют полосу пропускания, поэтому добавление дополнительных устройств может способствовать общим задержкам связи. Сетевые администраторы должны помнить об устройствах, добавленных в топологию, чтобы не перегружать ресурсы и пропускную способность сети.

Кроме того, вся сеть должна быть отключена для перенастройки, добавления или удаления узлов. И хотя это еще не конец света, планирование времени простоя сети может быть неудобным и дорогостоящим.

Что такое топология с двойным кольцом?

Сеть с кольцевой топологией является полудуплексной, что означает, что данные могут перемещаться только в одном направлении за раз. Кольцевые топологии можно сделать полнодуплексными, добавив второе соединение между сетевыми узлами, создав двойную кольцевую топологию.

Преимущества топологии с двойным кольцом

Основным преимуществом топологии с двойным кольцом является ее эффективность: поскольку каждый узел имеет два соединения с каждой стороны, информация может передаваться по сети как по часовой, так и против часовой стрелки.Вторичное кольцо, включенное в конфигурацию топологии с двойным кольцом, может действовать как резервный уровень и резерв, что помогает устранить многие недостатки традиционной кольцевой топологии. Топологии с двойным кольцом также предлагают немного дополнительную безопасность: если одно кольцо выходит из строя в узле, другое кольцо все еще может отправлять данные.

Вернуться к началу

Что такое топология дерева?

Структура древовидной топологии получила свое название от того, как центральный узел функционирует как своего рода магистраль для сети, при этом узлы выходят наружу в виде ветвей.Однако там, где каждый узел в звездообразной топологии напрямую связан с центральным концентратором, древовидная топология имеет иерархию «родитель-потомок» в отношении того, как подключены узлы. Те, которые подключены к центральному концентратору, линейно подключены к другим узлам, поэтому два подключенных узла используют только одно взаимное соединение. Поскольку древовидная топология является одновременно чрезвычайно гибкой и масштабируемой, она часто используется в глобальных сетях для поддержки множества разнесенных устройств.

Плюсы топологии дерева

Объединение элементов топологии «звезда» и «шина» позволяет легко добавлять узлы и расширять сеть.Устранение ошибок в сети также является несложным процессом, поскольку каждое из филиалов может быть индивидуально оценено на предмет проблем с производительностью.

Минусы топологии дерева

Как и в случае с топологией «звезда», вся сеть зависит от состояния корневого узла в структуре топологии дерева. Если центральный концентратор выйдет из строя, различные ветви узлов будут отключены, хотя связь внутри — но не между — системами останется.

Из-за иерархической сложности и линейной структуры схемы сети добавление большего количества узлов в древовидную топологию может быстро сделать надлежащее управление громоздким, не говоря уже о дорогостоящем опыте.Древовидные топологии дороги из-за огромного количества кабелей, необходимых для подключения каждого устройства к следующему в иерархической структуре.

Вернуться к началу

Что такое топология сетки?

Ячеистая топология — это сложная и продуманная структура соединений точка-точка, в которой узлы связаны между собой. Mesh-сети могут быть полными или частичными. Топологии с частичной сеткой в ​​основном связаны между собой, при этом несколько узлов имеют всего два или три соединения, в то время как топологии с полной сеткой — удивительно! — полностью взаимосвязаны.

Веб-структура топологий ячеистой сети предлагает два различных метода передачи данных: маршрутизацию и лавинную рассылку. Когда данные маршрутизируются, узлы используют логику для определения кратчайшего расстояния от источника до места назначения, а когда данные лавинно перенаправляются, информация отправляется на все узлы в сети без необходимости в логике маршрутизации.

Преимущества топологии сетки

Топологии

Mesh надежны и стабильны, а сложная степень взаимосвязанности между узлами делает сеть устойчивой к сбоям.Например, отключение ни одного устройства не может привести к отключению сети.

Недостатки топологии сетки

Топологии

Mesh невероятно трудозатратны. Каждое соединение между узлами требует кабеля и конфигурации после развертывания, поэтому установка может занять много времени. Как и в случае с другими топологическими структурами, стоимость кабельной разводки быстро увеличивается, и сказать, что ячеистые сети требуют большого количества кабелей, — это ничего не сказать.

Вернуться к началу

Что такое гибридная топология?

Гибридные топологии объединяют две или более различных топологических структур. Древовидная топология является хорошим примером интеграции шинной и звездообразной схем.Гибридные структуры чаще всего встречаются в крупных компаниях, где отдельные отделы имеют персонализированные сетевые топологии, адаптированные к их потребностям и использованию сети.

Преимущества гибридной топологии

Основным преимуществом гибридных структур является степень гибкости, которую они обеспечивают, поскольку в самой сетевой структуре есть несколько ограничений, которые гибридная установка не может принять.

Недостатки гибридной топологии

Однако каждый тип сетевой топологии имеет свои недостатки, и по мере роста сложности сети возрастают также опыт и ноу-хау, необходимые со стороны администраторов, чтобы все работало оптимальным образом.При создании гибридной сетевой топологии следует также учитывать денежные затраты.

Вернуться к началу

Какая топология лучше всего подходит для вашей сети?

Ни одна сетевая топология не идеальна или даже лучше по своей природе, чем другие, поэтому определение правильной структуры для вашего бизнеса будет зависеть от потребностей и размера вашей сети. Вот ключевые элементы, которые следует учитывать:

  • Необходимая длина кабеля
  • Тип кабеля
  • Стоимость
  • Масштабируемость

Длина кабеля

Как правило, чем больше кабелей задействовано в топологии сети, тем больше работы потребуется для настройки.Топологии «шина» и «звезда» являются более простыми, поскольку обе они довольно легкие, в то время как ячеистые сети намного более трудоемки и трудозатратны.

Тип кабеля

Второй момент, который следует учитывать, — это тип кабеля, который вы собираетесь установить. В коаксиальном кабеле и кабеле с витой парой используется изолированная медная проводка или проводка на основе меди, а оптоволоконные кабели изготавливаются из тонких и гибких пластиковых или стеклянных трубок. Кабели типа «витая пара» экономичны, но имеют меньшую полосу пропускания, чем коаксиальные кабели.Волоконно-оптические кабели обладают высокими характеристиками и могут передавать данные намного быстрее, чем витая пара или коаксиальные кабели, но они также, как правило, намного дороже в установке, поскольку требуют дополнительных компонентов, таких как оптические приемники. Таким образом, как и в случае с выбранной вами топологией сети, выбор проводки зависит от потребностей вашей сети, включая то, какие приложения вы будете запускать, расстояние передачи и желаемую производительность.

Стоимость

Как я уже упоминал, важно учитывать стоимость установки, поскольку для установки более сложных топологий сети потребуется больше времени и средств.Это может быть усугублено, если вы комбинируете разные элементы, например, соединяете более сложную сетевую структуру с помощью более дорогих кабелей (хотя использование оптоволоконных кабелей в ячеистой сети является чрезмерным, если вы спросите меня, из-за того, как взаимосвязана топология является). Таким образом, определение правильной топологии для ваших нужд — это вопрос достижения правильного баланса между затратами на установку и эксплуатацию, а также уровнем производительности, который вам необходим от сети.

Масштабируемость

Последний элемент, который следует учитывать, — это масштабируемость.Если вы ожидаете расширения своей компании и сети — или если вы хотите, чтобы это было возможно — вы сэкономите время и избавитесь от лишних хлопот, чтобы использовать легко изменяемую топологию сети. Звездообразные топологии настолько распространены, потому что они позволяют добавлять, удалять и изменять узлы с минимальным нарушением работы остальной сети. Кольцевые сети, с другой стороны, должны быть полностью отключены, чтобы какие-либо изменения были внесены в любой из узлов.

Как отобразить топологию сети

Когда вы начинаете проектировать сеть, вам могут пригодиться схемы топологии.Они позволяют вам видеть, как информация будет перемещаться по сети, что, в свою очередь, позволяет прогнозировать потенциальные узкие места. Визуальное представление упрощает создание оптимизированного и эффективного сетевого дизайна, а также служит хорошей точкой отсчета, если вам нужно устранить ошибки.

Схема топологии также важна для полного понимания функций вашей сети. Помимо помощи в процессе устранения неполадок, представление с высоты птичьего полета, представленное на диаграмме топологии, может помочь вам визуально определить элементы инфраструктуры, которых не хватает в вашей сети, или то, какие узлы нуждаются в мониторинге, обновлении или замене.

Хорошая новость в том, что вам не нужно делать это вручную: вы можете легко создать карту топологии вашей сети с помощью инструментов.

Вернуться к началу

На рынке представлено несколько продуктов для отображения топологии сети. Одним из наиболее распространенных является Microsoft Visio, который позволяет «рисовать» вашу сеть, добавляя различные узлы и устройства в интерфейс, похожий на холст. Хотя это может работать для небольших сетей, рисование каждого дополнительного узла быстро становится громоздким, если вы работаете с множеством устройств и топологий, распределенных по всей компании.Другие варианты, такие как Lucidchart и LibreOffice Draw, либо бесплатны, либо предлагают бесплатные пробные версии, и, хотя они являются жизнеспособными вариантами, особенно если вызывает беспокойство стоимость, они не поставляются с полным набором премиальных инструментов сетевого картографирования для управления сеть проще и требует меньше времени.

Из-за различий в топологии сети и различных способов поведения сетей, включая их уникальные проблемы с безопасностью, точки давления и проблемы управления, часто бывает полезно автоматизировать задачи настройки и управления с помощью сетевого программного обеспечения.

Конфигурация сети

Во-первых, рассмотрите возможность использования инструмента управления конфигурацией сети. Этот вид инструментов может помочь вам правильно настроить вашу сеть и автоматизировать повторяющиеся задачи, чтобы снять нагрузку с сетевого администратора. По мере роста вашей организации или сети топология сети может становиться более многоуровневой или более сложной, и становится все труднее развертывать конфигурации во всей сети с уверенностью. Однако с инструментами управления конфигурацией сложная топология сети не проблема: инструменты обычно могут автоматически обнаруживать каждый узел в сети, позволяя вам развертывать стандартные конфигурации, которые могут потребоваться по соображениям соответствия, или отмечать любые конфигурации, выходящие за рамки ожидаемых.

Инструменты управления конфигурацией сети

также могут выявлять уязвимости, чтобы вы могли исправить эти проблемы и сохранить свою сеть в большей безопасности. Наконец, инструменты такого типа также должны отображать жизненный цикл устройств в вашей сети, предупреждая вас об устройствах, которые приходят к окончанию срока службы или окончания срока службы, чтобы вы могли заменить их до того, как начнут возникать проблемы.

Устранение неполадок производительности сети

Для отслеживания общей производительности следует использовать программное обеспечение для управления сетью.Менеджер по производительности может отслеживать сетевые проблемы, сбои и проблемы с производительностью. Инструмент управления производительностью также будет иметь функциональные возможности для установки базовых показателей производительности сети и создания четкой картины того, как ваша сеть обычно ведет себя в исправном состоянии. Затем, установив предупреждения, когда ваша сеть работает неожиданно или за пределами этих базовых показателей, вы можете быстро отслеживать, точно определять и устранять проблемы.

При сложной топологии сети может быть трудно точно определить, в какой части сети возникают проблемы.Некоторые менеджеры производительности создают визуальное отображение топологии вашей сети, чтобы вы могли видеть всю сеть в виде обзора одной карты. Это может показать вам, как устроена ваша сеть, привлечь ваше внимание к изменениям в топологии и отметить, где возникают проблемы. Чтобы понять топологию вашей сети, вы можете бесплатно попробовать такой инструмент, как Network Topology Mapper, в течение 14 дней. Этот инструмент автоматически обнаруживает и генерирует подробные карты топологии вашей сети и может создавать карты нескольких типов без необходимости каждый раз повторно сканировать вашу сеть.

Это одна из причин, по которой мне очень нравится SolarWinds Network Topology Mapper (NTM). Независимо от размера вашей сети, он может не только автоматически обнаруживать все устройства и создавать для вас диаграмму топологии вашей сети, но и заполнять карту отраслевыми значками для облегчения визуальной дифференциации. В дополнение к функции автоматического обнаружения программное обеспечение предлагает интуитивно понятный мастер сети, чтобы вы могли перетаскивать узлы и группы узлов (которые вы также можете настроить).Визуализация различных соединений между узлами на одной карте или диаграмме может быть обременительной, особенно если вы работаете с обширной глобальной сетью, но интерфейс в NTM позволяет вам сортировать различные уровни соединений в зависимости от вашего уровня. пытаюсь осмотреть.

Вы можете настроить NTM на периодическое повторное сканирование вашей сети для поддержания ваших диаграмм в актуальном состоянии. Он легко интегрируется с другими программами и предлагает надежную систему отчетности, позволяющую отслеживать показатели, от инвентаризации устройств до производительности сети, и при этом поддерживать соответствие PCI.

Отображение топологии для поставщиков управляемых услуг

Отображение топологии важно не только для управления отдельной сетью. Это также ключевой аспект основных обязанностей поставщиков управляемых услуг (MSP) для сотен или даже тысяч различных клиентов в нескольких сетях.

Из-за особых потребностей MSP часто бывает недостаточно использовать тот же инструмент, который вы могли бы использовать для своей личной или корпоративной сети. Стоит отметить, что другой продукт SolarWinds MSP (в настоящее время N-способный), N-central ® , имеет специализированный инструмент для этого варианта использования.

Решение для отображения топологии сети N-central позволяет выполнять глубокую оценку сетей, которыми вы управляете. Вы можете выполнять сканирование по требованию и сканирование по расписанию, а также получать доступ к подробным данным, представленным наглядно и наглядно.

Что нужно знать о топологии сети сегодня

Лучший совет, который я могу дать относительно топологии сети, заключается в том, что вы должны быть хорошо знакомы с потребностями и требованиями к использованию вашей сети. Общее количество узлов в сети является одним из основных факторов, которые необходимо учитывать, поскольку от этого зависит, возможно ли использовать более простую топологию или вам придется вкладывать средства в более сложную структуру сети.

Как я упоминал ранее, ни одна топология не является «лучшей». Каждый предлагает свой набор преимуществ и недостатков в зависимости от сетевой среды, с которой вы работаете или пытаетесь настроить. По этой причине я бы не стал делать немедленных выводов о любой сетевой топологии, основываясь исключительно на приведенных здесь описаниях. Прежде чем принять решение, попробуйте использовать инструмент отображения топологии сети, чтобы набросать план, который вы собираетесь использовать. Network Topology Mapper, мой личный фаворит, позволяет строить всю структуру вашей сети таким образом, чтобы это было легко использовать и легко анализировать, а также предлагает 14-дневную бесплатную пробную версию.

Типы топологии сети — GeeksforGeeks

Расположение сети, которая включает узлы и соединительные линии через отправителя и получателя, называется сетевой топологией. Существуют различные сетевые топологии:

a) Ячеистая топология:

В ячеистой топологии каждое устройство подключается к другому устройству через определенный канал.

Рисунок 1 : Каждое устройство связано с другим через выделенные каналы.Эти каналы называются ссылками.

  • Если предположить, что N устройств соединены друг с другом в ячеистой топологии, общее количество портов, необходимых для каждого устройства, равно? N-1. На Рисунке 1 5 устройств, подключенных друг к другу, следовательно, общее количество требуемых портов равно 4.
  • Если предположить, что N устройств соединены друг с другом в ячеистой топологии, тогда общее количество необходимых выделенных каналов для их подключения — N C 2 i.е. Н (Н-1) / 2. На рисунке 1 5 устройств, подключенных друг к другу, поэтому общее количество необходимых каналов составляет 5 * 4/2 = 10.

Преимущества этой топологии:

  • Она надежна.
  • Неисправность легко диагностируется. Данные надежны, потому что данные передаются между устройствами по выделенным каналам или ссылкам.
  • Обеспечивает безопасность и конфиденциальность.

Проблемы с этой топологией:

  • Установка и настройка затруднены.
  • Стоимость кабелей высока, так как требуется объемная разводка, следовательно, они подходят для меньшего количества устройств.
  • Стоимость обслуживания высока.

б) Топология звезды:

? В звездообразной топологии все устройства подключаются к одному концентратору с помощью кабеля. Этот концентратор является центральным узлом, а все остальные узлы подключены к центральному узлу. Хаб может быть пассивным? по своей природе, т.е. не интеллектуальный концентратор, такой как устройства вещания, в то же время концентратор может быть интеллектуальным, известным как активный? концентраторы.В активных концентраторах есть повторители.

Рисунок 2 : Топология «звезда» с четырьмя системами, подключенными к одной точке подключения, то есть к концентратору.

a Преимущества этой топологии:

  • Если N устройств подключены друг к другу по звездообразной топологии, то количество кабелей, необходимых для их соединения, равно N. Таким образом, это легко настроить.
  • Для каждого устройства требуется только 1 порт, т.е. для подключения к концентратору.

Проблемы с этой топологией:

  • Если концентратор (хаб), на котором основана вся топология, выйдет из строя, вся система выйдет из строя.
  • Стоимость установки высокая.
  • Производительность основана на одном концентраторе, то есть концентраторе.

c) Топология шины:

? Топология шины — это тип сети, в котором каждый компьютер и сетевое устройство подключены к одному кабелю. Он передает данные от одного конца к другому в одном направлении. В шинной топологии нет двунаправленной функции. Это многоточечное соединение и ненадежная топология, потому что в случае отказа магистрали происходит сбой топологии.

Рисунок 3 : Топология шины с общим магистральным кабелем. Узлы подключаются к каналу через отводные линии.

Преимущества этой топологии:

  • Если N устройств подключены друг к другу в шинной топологии, то количество кабелей, необходимых для их соединения, равно 1?, Который известен как магистральный кабель, и требуется N ответвительных линий. .
  • Стоимость кабеля меньше по сравнению с другими топологиями, но он используется для построения небольших сетей.

Проблемы с этой топологией:

  • Если общий кабель выйдет из строя, вся система выйдет из строя.
  • Если сетевой трафик большой, это увеличивает коллизии в сети. Чтобы избежать этого, на уровне MAC используются различные протоколы, известные как Pure Aloha, Slotted Aloha, CSMA / CD и т. Д.

d) Кольцевая топология:

. два соседних устройства.

Ряд повторителей используется для кольцевой топологии с большим количеством узлов, потому что, если кто-то хочет отправить некоторые данные на последний узел в кольцевой топологии со 100 узлами, тогда данные должны будут пройти через 99 узлов, чтобы достичь 100 узел. Следовательно, для предотвращения потери данных в сети используются повторители.

Передача является однонаправленной, но ее можно сделать двунаправленной, имея 2 соединения между каждым сетевым узлом, это называется топологией двойного кольца.

Рис. 4 : Кольцевая топология состоит из 4 станций, каждая из которых соединена в кольцо.

В кольцевой топологии выполняются следующие операции:

  1. Одна станция известна как станция монитора , которая берет на себя всю ответственность за выполнение операций.
  2. Для передачи данных станция должна удерживать жетон. После завершения передачи маркер должен быть выпущен для использования другими станциями.
  3. Когда ни одна станция не передает данные, токен будет циркулировать по кольцу.
  4. Существует два типа методов выпуска маркера: Ранний выпуск маркера выпускает маркер сразу после передачи данных и Отложенный выпуск маркера выпускает маркер после получения подтверждения от получателя.

Преимущества этой топологии:

  • Возможность коллизии минимальна в топологии этого типа.
  • Недорого в установке и расширении.

Проблемы с этой топологией:

  • Устранение неполадок в этой топологии затруднено.
  • Добавление станций между ними или удаление станций может нарушить всю топологию.

e) Топология дерева:

? Эта топология является разновидностью топологии «звезда».Эта топология имеет иерархический поток данных.

Рисунок 5 : В этом случае различные вторичные концентраторы подключены к центральному концентратору, который содержит повторитель. В этом потоке данных сверху вниз, то есть от центрального концентратора к вторичному, а затем к устройствам или снизу вверх, то есть от устройств к вторичному концентратору, а затем к центральному концентратору. Это многоточечное соединение и ненадежная топология, потому что в случае отказа магистрали происходит сбой топологии.
Преимущества этой топологии:

  • Это позволяет подключать больше устройств к одному центральному концентратору, что увеличивает расстояние, которое проходит сигнал, чтобы прийти к устройствам.
  • Это позволяет изолировать сеть, а также установить приоритеты для разных компьютеров.

Проблемы с этой топологией:

  • Если центральный концентратор выходит из строя, отказывает вся система.
  • Высокая стоимость из-за прокладки кабелей.

Типы топологии сети в компьютерных сетях

Топология сети — это схематическое описание устройства сети, соединяющего различные узлы (отправитель и получатель) посредством линий связи.


Топология шины

Шинная топология — это тип сети, в котором каждый компьютер и сетевое устройство подключены к одному кабелю. Если у него ровно две конечные точки, то это называется топологией линейной шины .

Особенности топологии шины
  1. Он передает данные только в одном направлении.
  2. Каждое устройство подключено к одному кабелю
Преимущества шинной топологии
  1. Это рентабельно.
  2. Кабель требуется меньше всего по сравнению с другой топологией сети.
  3. Используется в небольших сетях.
  4. Это легко понять.
  5. Легко расширяется, соединяя два кабеля вместе.
Недостатки шинной топологии
  1. Кабели выходят из строя, затем выходит из строя вся сеть.
  2. Если сетевой трафик большой или количество узлов больше, производительность сети снижается.
  3. Кабель имеет ограниченную длину.
  4. Это медленнее, чем кольцевая топология.

КОЛЬЦО Топология

Это называется кольцевой топологией, потому что она образует кольцо, когда каждый компьютер подключается к другому компьютеру, причем последний подключен к первому. Ровно по два соседа на каждое устройство.

Особенности кольцевой топологии
  1. Ряд повторителей используется для кольцевой топологии с большим количеством узлов, потому что, если кто-то хочет отправить некоторые данные на последний узел в кольцевой топологии со 100 узлами, тогда данные должны будут пройти через 99 узлов, чтобы достичь 100 узел.Следовательно, для предотвращения потери данных в сети используются повторители.
  2. Передача является однонаправленной, но ее можно сделать двунаправленной, имея 2 соединения между каждым сетевым узлом, это называется Dual Ring Topology .
  3. В топологии с двойным кольцом образуются две кольцевые сети, и поток данных в них идет в противоположном направлении. Кроме того, если одно кольцо выходит из строя, второе кольцо может действовать как резервное, чтобы поддерживать сеть в рабочем состоянии.
  4. Данные передаются последовательно, бит за битом.Передаваемые данные должны пройти через каждый узел сети до узла назначения.
Преимущества кольцевой топологии
  1. На передающую сеть не влияет высокий трафик или добавление дополнительных узлов, так как только узлы, имеющие токены, могут передавать данные.
  2. Недорого в установке и расширении
Недостатки кольцевой топологии
  1. Устранение неполадок в кольцевой топологии затруднено.
  2. Добавление или удаление компьютеров нарушает сетевую активность.
  3. Отказ одного компьютера нарушает работу всей сети.

Топология STAR

В топологии этого типа все компьютеры подключены к одному концентратору кабелем. Этот концентратор является центральным узлом, а все остальные узлы подключены к центральному узлу.

Особенности звездообразной топологии
  1. Каждый узел имеет собственное выделенное соединение с концентратором.
  2. Концентратор действует как повторитель потока данных.
  3. Может использоваться с витой парой, оптоволоконным или коаксиальным кабелем.
Преимущества звездообразной топологии
  1. Высокая производительность при небольшом количестве узлов и небольшом сетевом трафике.
  2. Hub можно легко модернизировать.
  3. Легко устранить неполадки.
  4. Простота настройки и модификации.
  5. Затронут только тот узел, который вышел из строя, остальные узлы могут работать без сбоев.
Недостатки звездообразной топологии
  1. Стоимость установки высокая.
  2. Дорого в использовании.
  3. Если концентратор выходит из строя, вся сеть останавливается, потому что все узлы зависят от концентратора.
  4. Производительность зависит от концентратора, то есть зависит от его емкости

Топология сети

Это соединение точка-точка с другими узлами или устройствами. Все сетевые узлы связаны друг с другом. Mesh имеет n (n-1) / 2 физических каналов для связи n устройств.

Существует два метода передачи данных по топологии Mesh:

  1. Маршрут
  2. Наводнение

Топология MESH: маршрутизация

При маршрутизации узлы имеют логику маршрутизации в соответствии с требованиями сети.Подобно логике маршрутизации, позволяющей направлять данные для достижения пункта назначения с использованием кратчайшего расстояния. Или логика маршрутизации, которая имеет информацию о неработающих ссылках и позволяет избежать этих узлов и т. Д. У нас даже может быть логика маршрутизации для перенастройки неисправных узлов.

Топология MESH: наводнение

При лавинной рассылке одни и те же данные передаются на все сетевые узлы, поэтому логика маршрутизации не требуется. Сеть надежна, и потеря данных маловероятна. Но это приводит к нежелательной нагрузке на сеть.

Типы топологии сетки
  1. Частичная топология ячеистой сети: В этой топологии некоторые системы подключены таким же образом, как ячеистая топология, но некоторые устройства подключены только к двум или трем устройствам.
  2. Полная топология сетки: Все без исключения узлы или устройства подключены друг к другу.
Особенности топологии сетки
  1. Полностью подключен.
  2. Прочный.
  3. Не гибкий.
Преимущества топологии сетки
  1. Каждое соединение может нести свою собственную загрузку данных.
  2. Он прочный.
  3. Неисправность легко диагностируется.
  4. Обеспечивает безопасность и конфиденциальность.
Недостатки топологии сетки
  1. Установка и настройка затруднены.
  2. Стоимость кабеля больше.
  3. Требуется объемная проводка.

Топология ДЕРЕВО

Он имеет корневой узел, и все остальные узлы подключены к нему, образуя иерархию.Это также называется иерархической топологией. Он должен иметь как минимум три уровня иерархии.

Особенности топологии дерева
  1. Идеально, если рабочие места расположены группами.
  2. Используется в глобальной сети.
Преимущества топологии дерева
  1. Расширение шинной и звездообразной топологий.
  2. Расширение узлов возможно и легко.
  3. Простое управление и обслуживание.
  4. Обнаружение ошибок выполняется легко.
Недостатки древовидной топологии
  1. Сильно телеграфировано.
  2. Дорогой.
  3. Если добавлено больше узлов, обслуживание затруднено.
  4. Отказ центрального концентратора, отказ сети.

HYBRID Топология

Это два разных типа топологий, которые представляют собой смесь двух или более топологий. Например, если в офисе в одном отделе используется кольцевая топология, а в другом — звездообразная топология, соединение этих топологий приведет к гибридной топологии (кольцевой топологии и звездообразной топологии).

Особенности гибридной топологии
  1. Это комбинация двух топологий
  2. Наследует достоинства и недостатки включенных топологий
Преимущества гибридной топологии
  1. Надежность, так как обнаружение ошибок и устранение неисправностей очень просты.
  2. Действует.
  3. Масштабируемость за счет простого увеличения размера.
  4. Гибкий.
Недостатки гибридной топологии
  1. Комплекс по дизайну.
  2. Дорогой.


Что такое топология сети и типы топологии сети?

Что такое топология сети и типы топологии сети?

Топология образована от двух греческих слов topo и logy, где topo означает «место», а logy — «изучение». В компьютерных сетях топология используется для объяснения того, как сеть физически связана, и логического потока информации в сети. Топология в основном описывает, как устройства подключаются и взаимодействуют друг с другом с помощью каналов связи.

В компьютерных сетях в основном используются два типа топологий:

  1. Физическая топология: Физическая топология описывает способ, которым компьютеры или узлы связаны друг с другом в компьютерной сети. Это расположение различных элементов (ссылки, узлы и т. Д.), Включая расположение устройства и установку кода компьютерной сети. Другими словами, мы можем сказать, что это физическая схема расположения узлов, рабочих станций и кабелей в сети.
  2. Логическая топология: Логическая топология описывает путь передачи данных от одного компьютера к другому. Он привязан к сетевому протоколу и определяет, как данные перемещаются по сети и по какому пути. Другими словами, это способ внутренней связи между устройствами.

Топология сети определяет макет, виртуальную форму или структуру сети не только физически, но и логически. Сеть может иметь одну физическую топологию и несколько логических топологий одновременно.

В этом блоге мы в основном сосредоточимся на физических топологиях. Мы узнаем о различных типах физических топологий, их преимуществах и недостатках.

В компьютерной сети в основном существует шесть типов физической топологии, а именно:

  1. Топология шины
  2. Кольцевая топология
  3. Звездная топология
  4. Ячеистая топология
  5. Древовидная топология
  6. Гибридная топология

давайте изучим эти топологии по очереди:

Топология шины

Топология шины — это простейший вид топологии, в которой для связи в сети используется общая шина или канал.Автобус подключен к различным ответвлениям и линиям электропередачи. Ответвители — это разъемы, а прямые — кабели, соединяющие шину с компьютером. Другими словами, для всех узлов существует только одна линия передачи.

Когда отправитель отправляет сообщение, все остальные компьютеры могут его слышать, но только получатель принимает его (проверяя MAC-адрес, прикрепленный к фрейму данных), а другие его отклоняют. Технология шины в основном подходит для небольших сетей, таких как LAN и т. Д.

В этой топологии шина действует как магистраль сети, которая объединяет каждый компьютер и периферийные устройства в сети.На обоих концах общего канала есть терминаторы линии. Данные отправляются только в одном направлении, и как только они достигают конца, терминатор удаляет данные из линии связи (для предотвращения дребезга сигнала и нарушения потока данных).

В шинной топологии каждый компьютер независимо обменивается данными с другим компьютером в сети. Каждый компьютер может использовать общую шину сети. Устройства разделяют ответственность за поток данных из одной точки в другую в сети.

Например, кабель Ethernet и т. Д.

Ниже приведены преимущества топологии шины:

  1. Простота использования и установки.
  2. Если один узел выходит из строя, это не повлияет на другие узлы.
  3. Требуется меньше кабелей.
  4. Рентабельность внедрения.

Ниже приведены недостатки топологии шины:

  1. Эффективность меньше, когда узлов больше (сила сигнала уменьшается).
  2. Если шина выйдет из строя, сеть выйдет из строя.
  3. К шине может подключаться ограниченное количество узлов из-за ограниченной длины шины.
  4. Проблемы и риски безопасности возрастают, поскольку сообщения рассылаются по всем узлам.
  5. Перегрузка и трафик на шине, поскольку это единственный источник связи.

Кольцевая топология

Кольцевая топология — это топология, в которой каждый компьютер подключен ровно к двум другим компьютерам, образуя кольцо. Передача сообщений является однонаправленной и циклической по своей природе.

Эта сетевая топология является детерминированной по своей природе, то есть каждому компьютеру предоставляется доступ для передачи через фиксированный интервал времени. Все узлы соединены в замкнутый контур. Эта топология в основном работает в системе на основе токенов, и токен перемещается по петле в одном определенном направлении.

В кольцевой топологии, если маркер свободен, узел может захватить маркер и присоединить к нему данные и адрес назначения, а затем оставляет маркер для связи.Когда этот токен достигает узла назначения, данные удаляются получателем, и токен освобождается для переноса следующих данных.

Например, Token Ring и т. Д.

Ниже приведены преимущества кольцевой топологии:

  1. Простая установка.
  2. Требуется меньше кабелей.
  3. Снижает вероятность конфликта данных (однонаправленный).
  4. Простота устранения неполадок (неисправный узел не передает токен).
  5. Каждый узел получает одинаковое время доступа.

Ниже приведены недостатки кольцевой топологии:

  1. Если узел выходит из строя, вся сеть выйдет из строя.
  2. Низкая скорость передачи данных (каждое сообщение должно проходить по кольцевому пути).
  3. Сложно перенастроить (надо разорвать кольцо).

Топология «звезда»

Топология «звезда» — это топология компьютерной сети, в которой все узлы подключены к централизованному концентратору. Концентратор или коммутатор действует как промежуточное программное обеспечение между узлами.Любой узел, запрашивающий услугу или предоставляющий услугу, сначала обращается к концентратору для связи.

Центральное устройство (концентратор или коммутатор) имеет канал связи точка-точка (выделенный канал между устройствами, к которому не может получить доступ какой-либо другой компьютер) с устройствами. Затем центральное устройство выполняет широковещательную или одноадресную рассылку сообщения в зависимости от используемого центрального устройства. Концентратор передает сообщение, а коммутатор одноадресно передает сообщения, поддерживая таблицу коммутаторов. Широковещательная передача увеличивает ненужный трафик данных в сети.

В звездообразной топологии концентратор и коммутатор действуют как сервер, а другие подключенные устройства действуют как клиенты. Для подключения узла к центральному устройству требуется только один порт ввода-вывода и один кабель. Эта топология лучше с точки зрения безопасности, поскольку данные не проходят через каждый узел.

Например, высокоскоростная локальная сеть и т. Д.

Ниже приведены преимущества топологии «звезда»:

  1. Централизованное управление.
  2. Менее дорого.
  3. Простота устранения неполадок (неисправный узел не дает ответа).
  4. Хорошая отказоустойчивость за счет централизованного управления узлами.
  5. Легко масштабируется (узлы можно легко добавлять или удалять в сети).
  6. Если один узел выходит из строя, это не повлияет на другие узлы.
  7. Простота перенастройки и обновления (настраивается с помощью центрального устройства).

Ниже приведены недостатки топологии «звезда»:

  1. Если центральное устройство выйдет из строя, сеть выйдет из строя.
  2. Количество устройств в сети ограничено (из-за ограниченного порта ввода-вывода в центральном устройстве).

Ячеистая топология

Ячеистая топология — это топология компьютерной сети, в которой узлы связаны друг с другом. Другими словами, между узлами в сети происходит прямая связь.

В основном существует два типа сетки:

  1. Полная сетка: , в которой каждый узел подключен к каждому другому узлу в сети.
  2. Частичная сетка: В которой некоторые узлы не подключены к каждому узлу в сети.

В полносвязной ячеистой топологии каждое устройство имеет двухточечную связь с каждым другим устройством в сети. Если в сети ‘n’ устройств, то каждое устройство имеет ровно ‘(n-1)’ портов ввода-вывода и каналов связи. Эти ссылки являются симплексными ссылками, то есть данные перемещаются только в одном направлении. Дуплексный канал (при котором данные могут перемещаться в обоих направлениях одновременно) может заменить два симплексных канала.

Если мы используем симплексные каналы, то количество каналов связи будет ‘n (n-1)’ для ‘n’ устройств, тогда как это будет ‘n (n-1) / 2’ если мы используем дуплексные связи в топологии сетки.

Например, Интернет (WAN) и т. Д.

Ниже приведены преимущества топологии Mesh:

  1. Выделенные каналы облегчают прямую связь.
  2. Нет перегрузок или проблем с трафиком на каналах.
  3. Хорошая отказоустойчивость благодаря выделенному пути для каждого узла.
  4. Очень быстрая связь.
  5. Сохраняет конфиденциальность и безопасность за счет отдельного канала для связи.
  6. Если узел выходит из строя, в сети присутствуют другие альтернативы.

Ниже приведены недостатки топологии Mesh:

  1. Требуются очень длинные кабели.
  2. Реализация неэффективна с точки зрения затрат.
  3. Сложен в реализации и занимает много места для установки сети.
  4. Установка и обслуживание очень сложны.

5. Топология дерева:

Топология дерева — это топология компьютерной сети, в которой все узлы прямо или косвенно подключены к кабелю основной шины. Древовидная топология представляет собой комбинацию топологии шины и звезды.

В древовидной топологии вся сеть разделена на сегменты, которыми можно легко управлять и поддерживать. В этой топологии есть главный концентратор, а все остальные вспомогательные концентраторы подключены друг к другу.

Ниже приведены преимущества топологии Tree:

  1. Покрытие большой сети.
  2. Найти неисправность легко, проверив каждую иерархию.
  3. Минимальная потеря данных или ее отсутствие.
  4. Большое количество узлов может быть подключено прямо или косвенно.
  5. Другие иерархические сети не затрагиваются, если одна из них выходит из строя.

Ниже приведены недостатки топологии «Дерево»:

  1. Стоимость кабелей и оборудования высока.
  2. Комплекс к реализации.
  3. Также требуется кабельная разводка концентратора.
  4. Большой сетью с древовидной топологией сложно управлять.
  5. Требуется очень серьезное обслуживание.
  6. Если основная шина выйдет из строя, сеть выйдет из строя.

Гибридная топология:

Гибридная топология — это компьютерная топология, которая представляет собой комбинацию двух или более топологий. В практическом использовании они получили наибольшее распространение.

В этой топологии все топологии соединены между собой в соответствии с потребностями формирования гибрида.Все преимущества каждой топологии можно использовать для создания эффективной гибридной топологии.

Ниже приведены преимущества гибридной топологии:

  1. Она может обрабатывать большой объем узлов.
  2. Он обеспечивает гибкость для модификации сети в соответствии с нашими потребностями.
  3. Очень надежный (отказ одного узла не повлияет на всю сеть).

Ниже приведены недостатки гибридной топологии:

  1. Сложная конструкция.
  2. Дорогое в реализации.
  3. Требуется блок доступа к нескольким станциям (MSAL).

Следовательно, изучив различные топологии компьютерных сетей, мы можем сделать вывод, что при выборе физической топологии необходимо учитывать некоторые моменты:

  • Простота установки.
  • Отказоустойчивость.
  • Стоимость внедрения.
  • Требуются кабели.
  • Требуется техническое обслуживание.
  • Надежная природа.
  • Простота перенастройки и обновления.

Это все о топологии и ее типах в компьютерной сети. Надеюсь, вы узнали что-то новое сегодня. Вот и все для этого блога.

Поделитесь этим блогом с друзьями, чтобы распространять знания. Посетите наш канал YouTube для получения дополнительной информации. Вы можете прочитать больше блогов здесь.

Продолжайте учиться 🙂

Команда AfterAcademy!

Топологии компьютерных сетей — javatpoint

Топология определяет структуру сети, в которой все компоненты связаны друг с другом.Есть два типа топологии: физическая и логическая.

Физическая топология — это геометрическое представление всех узлов в сети.


Топология шины

  • Топология шины спроектирована таким образом, что все станции соединяются одним кабелем, известным как магистральный кабель.
  • Каждый узел подключается к магистральному кабелю с помощью ответвительного кабеля или напрямую к магистральному кабелю.
  • Когда узел хочет отправить сообщение по сети, он отправляет сообщение по сети.Все станции, доступные в сети, получат сообщение независимо от того, адресовано оно или нет.
  • Топология шины в основном используется в сетях стандартов 802.3 (Ethernet) и 802.4.
  • Конфигурация топологии шины значительно проще по сравнению с другими топологиями.
  • Магистральный кабель рассматривается как «однополосный» , по которому сообщение транслируется на все станции.
  • Наиболее распространенный метод доступа для шинных топологий — CSMA (множественный доступ с контролем несущей).

CSMA: Это управление доступом к среде, используемое для управления потоком данных, чтобы поддерживать целостность данных, то есть пакеты не теряются. Есть два альтернативных способа решения проблем, возникающих при одновременной отправке сообщений двумя узлами.

  • CSMA CD: CSMA CD ( Обнаружение коллизий, ) — это метод доступа, используемый для обнаружения коллизий. Как только конфликт будет обнаружен, отправитель прекратит передачу данных.Поэтому работает на «восстановление после столкновения «.
  • CSMA CA: CSMA CA (предотвращение коллизий) — это метод доступа, используемый для предотвращения коллизии путем проверки того, занята ли среда передачи или нет. Если занято, отправитель ждет, пока носитель не станет свободным. Этот метод эффективно снижает вероятность столкновения. Не работает «восстановление после столкновения».

Преимущества топологии шины:

  • Недорогой кабель: В шинной топологии узлы напрямую подключаются к кабелю, не проходя через концентратор.Поэтому первоначальная стоимость установки невысока.
  • Средняя скорость передачи данных: Коаксиальные кабели или кабели витой пары в основном используются в шинных сетях, поддерживающих скорость до 10 Мбит / с.
  • Знакомая технология: Топология шины — это знакомая технология, поскольку методы установки и устранения неполадок хорошо известны, а компоненты оборудования легко доступны.
  • Ограниченный сбой: Сбой на одном узле не повлияет на другие узлы.

Недостатки шинной топологии:

  • Расширенная кабельная разводка: Шинная топология довольно проста, но все же требует большого количества кабелей.
  • Устранение сложных неисправностей: Для определения неисправностей кабеля требуется специальное испытательное оборудование. Если в кабеле возникнет какая-либо неисправность, это приведет к нарушению связи для всех узлов.
  • Помехи сигналов: Если два узла отправляют сообщения одновременно, то сигналы обоих узлов конфликтуют друг с другом.
  • Изменение конфигурации затруднено: Добавление новых устройств в сеть замедлит работу сети.
  • Затухание: Затухание — потеря сигнала приводит к проблемам со связью. Повторители используются для регенерации сигнала.

Кольцевая топология

  • Кольцевая топология похожа на топологию шины, но со связанными концами.
  • Узел, получивший сообщение от предыдущего компьютера, повторно передаст сообщение следующему узлу.
  • Данные передаются в одном направлении, т. Е. В одном направлении.
  • Данные непрерывно передаются в единственном цикле, известном как бесконечный цикл.
  • Он не имеет оконечных концов, т.е. каждый узел подключен к другому узлу и не имеет оконечной точки.
  • Данные в кольцевой топологии передаются по часовой стрелке.
  • Наиболее распространенный метод доступа кольцевой топологии — передача маркера .
    • Передача токена: Это метод доступа к сети, при котором токен передается от одного узла к другому узлу.
    • Токен: Это кадр, который циркулирует по сети.

Работа прохождения токена

  • Маркер перемещается по сети и передается от компьютера к компьютеру, пока не достигнет места назначения.
  • Отправитель изменяет токен, помещая адрес вместе с данными.
  • Данные передаются от одного устройства к другому, пока адрес назначения не совпадет.После того, как маркер получен устройством назначения, оно отправляет подтверждение отправителю.
  • В кольцевой топологии маркер используется в качестве носителя.

Преимущества кольцевой топологии:

  • Управление сетью: Неисправные устройства могут быть удалены из сети без отключения сети.
  • Наличие продукта: Доступно множество аппаратных и программных инструментов для работы в сети и мониторинга.
  • Стоимость: Кабельная витая пара недорого и легко доступна. Поэтому стоимость установки очень низкая.
  • Надежность: Это более надежная сеть, поскольку система связи не зависит от единственного главного компьютера.

Недостатки кольцевой топологии:

  • Устранение сложных неисправностей: Для определения неисправностей кабеля требуется специальное испытательное оборудование. Если в кабеле возникнет какая-либо неисправность, это приведет к нарушению связи для всех узлов.
  • Отказ: Отказ одной станции приводит к отказу всей сети.
  • Изменение конфигурации затруднено: Добавление новых устройств в сеть замедлит работу сети.
  • Задержка: Задержка связи прямо пропорциональна количеству узлов. Добавление новых устройств увеличивает задержку связи.

Звездная топология

  • Топология «звезда» — это структура сети, в которой каждый узел подключен к центральному концентратору, коммутатору или центральному компьютеру.
  • Центральный компьютер известен как сервер , а периферийные устройства, подключенные к серверу, известны как клиенты .
  • Коаксиальный кабель или кабели RJ-45 используются для подключения компьютеров.
  • Концентраторы или коммутаторы

  • в основном используются в качестве устройств подключения в топологии физической звезды .
  • Топология «звезда» — самая популярная топология при реализации сети.

Преимущества топологии «звезда»

  • Эффективное устранение неполадок: Устранение неполадок при звездообразной топологии довольно эффективно по сравнению с топологией шины.В шинной топологии менеджер должен проверить километры кабеля. В звездообразной топологии все станции подключены к централизованной сети. Следовательно, сетевой администратор должен обратиться к единственной станции для устранения проблемы.
  • Управление сетью: Сложные функции управления сетью могут быть легко реализованы в топологии «звезда». Любые изменения, внесенные в звездную топологию, автоматически учитываются.
  • Ограниченный отказ: Поскольку каждая станция подключена к центральному концентратору собственным кабелем, отказ одного кабеля не повлияет на всю сеть.
  • Привычная технология: Топология «звезда» — это знакомая технология, поскольку ее инструменты экономичны.
  • Легко расширяется: Он легко расширяется, поскольку новые станции могут быть добавлены к открытым портам на концентраторе.
  • Рентабельность: Сети с топологией «звезда» рентабельны, поскольку в них используется недорогой коаксиальный кабель.
  • Высокая скорость передачи данных: Поддерживает полосу пропускания около 100 Мбит / с. Ethernet 100BaseT — одна из самых популярных сетей с топологией «звезда».

Недостатки топологии звезда

  • Центральная точка отказа: Если центральный концентратор или коммутатор выйдет из строя, все подключенные узлы не смогут взаимодействовать друг с другом.
  • Кабель: Иногда прокладка кабеля затруднена, когда требуется прокладка значительного объема.

Топология дерева

  • Древовидная топология сочетает в себе характеристики шинной топологии и звездообразной топологии.
  • Древовидная топология — это тип структуры, в которой все компьютеры иерархически связаны друг с другом.
  • Самый верхний узел в топологии дерева называется корневым узлом, а все остальные узлы являются потомками корневого узла.
  • Между двумя узлами существует только один путь для передачи данных. Таким образом, образуется иерархия родитель-потомок.

Преимущества топологии дерева

  • Поддержка широкополосной передачи: Древовидная топология в основном используется для обеспечения широкополосной передачи, т.е.е., сигналы передаются на большие расстояния без ослабления.
  • Легко расширяется: Мы можем добавить новое устройство к существующей сети. Таким образом, можно сказать, что топология дерева легко расширяется.
  • Легко управляемый: В древовидной топологии вся сеть делится на сегменты, известные как звездообразные сети, которыми можно легко управлять и поддерживать.
  • Обнаружение ошибок: Обнаружение и исправление ошибок очень просто в древовидной топологии.
  • Ограниченный отказ: Отказ одной станции не влияет на всю сеть.
  • Двухточечная проводка: Имеется двухточечная проводка для отдельных сегментов.

Недостатки топологии дерева

  • Устранение трудностей: Если в узле возникает какая-либо неисправность, становится трудно устранить проблему.
  • Высокая стоимость: Устройства, необходимые для широкополосной передачи, очень дороги.
  • Отказ: Древовидная топология в основном основана на кабеле главной шины, а отказ кабеля основной шины приведет к повреждению всей сети.
  • Изменение конфигурации затруднено: Если добавляются новые устройства, то становится трудно перенастроить.

Топология сетки

  • Ячеистая технология — это структура сети, в которой компьютеры связаны друг с другом посредством различных резервных соединений.
  • Существует несколько путей от одного компьютера к другому.
  • Он не содержит коммутатора, концентратора или какого-либо центрального компьютера, который действует как центральная точка связи.
  • Интернет является примером топологии ячеистой сети.
  • Ячеистая топология в основном используется для реализаций WAN, где сбои связи являются критической проблемой.
  • Ячеистая топология в основном используется для беспроводных сетей.
  • Сетчатую топологию можно сформировать по формуле:
    Количество кабелей = (n * (n-1)) / 2;

Где n — количество узлов, представляющих сеть.

Топология сетки делится на две категории:

  • Топология полносвязной сетки
  • Топология частично связанной сетки
  • Топология полной сетки: В топологии полной сетки каждый компьютер подключен ко всем компьютерам, доступным в сети.
  • Топология частичной сетки: В топологии частичной сетки не все, кроме определенных компьютеров, подключены к тем компьютерам, с которыми они часто обмениваются данными.

Преимущества топологии Mesh:

Надежность: Сети с ячеистой топологией очень надежны, поскольку любой разрыв канала не повлияет на обмен данными между подключенными компьютерами.

Быстрая связь: Связь между узлами очень быстрая.

Более простая реконфигурация: Добавление новых устройств не приведет к нарушению связи между другими устройствами.

Недостатки топологии Mesh

  • Стоимость: Ячеистая топология содержит большое количество подключенных устройств, таких как маршрутизатор, и больше средств передачи, чем другие топологии.
  • Управление: Сети с ячеистой топологией очень большие, и их очень сложно поддерживать и управлять. Если за сетью не ведется тщательный мониторинг, отказ канала связи останется незамеченным.
  • Эффективность: В этой топологии количество избыточных соединений велико, что снижает эффективность сети.

Гибридная топология

  • Комбинация различных топологий известна как Гибридная топология .
  • Гибридная топология — это соединение между различными ссылками и узлами для передачи данных.
  • Когда две или более разные топологии объединяются вместе, это называется гибридной топологией, и если похожие топологии соединены друг с другом, это не приведет к гибридной топологии. Например, если существует кольцевая топология в одном филиале банка ICICI и топология шины в другом филиале банка ICICI, соединение этих двух топологий приведет к гибридной топологии.

Преимущества гибридной топологии

  • Надежный: Если сбой в какой-либо части сети не повлияет на работу остальной сети.
  • Масштабируемость: Размер сети можно легко расширить за счет добавления новых устройств, не влияя на функциональность существующей сети.
  • Гибкость: Эта топология очень гибкая, поскольку ее можно спроектировать в соответствии с требованиями организации.
  • Эффективно: Гибридная топология очень эффективна, поскольку ее можно спроектировать таким образом, чтобы мощность сети была максимальной, а ее слабые стороны минимизированы.

Недостатки гибридной топологии

  • Сложная конструкция: Основным недостатком гибридной топологии является конструкция гибридной сети. Спроектировать архитектуру гибридной сети очень сложно.
  • Дорогой концентратор: Концентраторы, используемые в гибридной топологии, очень дороги, поскольку эти концентраторы отличаются от обычных концентраторов, используемых в других топологиях.
  • Дорогостоящая инфраструктура: Стоимость инфраструктуры очень высока, поскольку гибридная сеть требует большого количества кабелей, сетевых устройств и т. Д.

Шина, кольцо, звезда, сетка, дерево, P2P, гибрид

Что такое топология?

Сетевые топологии описывают методы, в которых отображаются все элементы сети. Термин топология относится как к физическому, так и к логическому расположению сети.

В этом руководстве по сетевой топологии мы объясним:

Типы сетевых топологий

Два основных типа сетевых топологий: 1) Физическая топология 2) Логическая топология

Физическая топология:

Этот тип сети является фактическое расположение компьютерных кабелей и других сетевых устройств

Логическая топология:

Логическая топология дает представление о физическом устройстве сети.

Различные типы физических топологий:

  • Топология P2P
  • Топология шины
  • Кольцевая топология
  • Звездообразная топология
  • Древовидная топология
  • Ячеистая топология
  • Гибридная топология

Подробное описание топологии сети :

Точка-точка

Топология точка-точка — самая простая из всех сетевых топологий. В этом методе сеть состоит из прямого соединения между двумя компьютерами.

Схема топологии P2P

Преимущества:

  • Это быстрее и надежнее, чем другие типы подключений, поскольку существует прямое подключение.
  • Нет необходимости в сетевой операционной системе
  • Не нужен дорогой сервер, поскольку для доступа к файлам используются отдельные рабочие станции
  • Нет необходимости в каких-либо выделенных сетевых специалистах, потому что каждый пользователь устанавливает свои права

Недостатки:

  • Самый большой недостаток в том, что он может использоваться только для небольших помещений, где компьютеры находятся в непосредственной близости.
  • Вы не можете создавать резервные копии файлов и папок централизованно
  • Нет никакой безопасности, кроме разрешений. Пользователям часто не требуется входить в систему на своих рабочих станциях.

Топология шины

Схема топологии шины

В топологии шины используется один кабель, который соединяет все включенные узлы. Главный кабель действует как стержень для всей сети. Один из компьютеров в сети действует как компьютерный сервер. Когда он имеет две конечные точки, это называется топологией линейной шины.

Преимущества:

Вот плюсы / преимущества использования шинной топологии:

  • Стоимость кабеля намного ниже по сравнению с другой топологией, поэтому он широко используется для построения небольших сетей.
  • Известны для сетей LAN, потому что они недороги и просты в установке.
  • Он широко используется, когда сетевая установка небольшая, простая или временная.
  • Это одна из пассивных топологий. Таким образом, компьютеры на шине только прослушивают отправляемые данные, которые не несут ответственности за передачу данных с одного компьютера на другой.

Недостатки:

Минусы / недостатки шинной топологии:

  • В случае выхода из строя общего кабеля вся система выйдет из строя.
  • Когда сетевой трафик высок, в сети возникают коллизии.
  • Когда сетевой трафик высок или узлов слишком много, время работы сети значительно снижается.
  • Кабели всегда имеют ограниченную длину.

Кольцевая топология

Схема кольцевой топологии

В кольцевой сети каждое устройство имеет ровно два соседних устройства для связи.Это называется кольцевой топологией, поскольку ее образование похоже на кольцо. В этой топологии каждый компьютер подключен к другому компьютеру. Здесь последний узел объединен с первым.

Эта топология использует токен для передачи информации от одного компьютера к другому. В этой топологии все сообщения проходят через кольцо в одном направлении.

Преимущества:

Вот плюсы / преимущества кольцевой топологии:

  • Простота установки и перенастройки.
  • Для добавления или удаления кольцевой топологии устройства необходимо переместить только два соединения.
  • В кольцевой топологии процесс устранения неполадок затруднен.
  • Отказ одного компьютера может нарушить работу всей сети.
  • Обеспечивает равный доступ ко всем компьютерам в сети
  • Более быстрая проверка и подтверждение ошибок.

Недостатки:

Вот недостатки / минусы кольцевой топологии:

  • Однонаправленный трафик.
  • Обрыв одного кольца может привести к поломке всей сети
  • Современные высокоскоростные локальные сети сделали эту топологию менее популярной.
  • В кольце все время циркулируют топологические сигналы, что приводит к нежелательному потреблению энергии.
  • Устранение неполадок в кольцевой сети очень сложно.
  • Добавление или удаление компьютеров может нарушить сетевую активность.

Звездная топология

Схема звездообразной топологии

В звездообразной топологии все компьютеры соединяются с помощью концентратора. Этот кабель называется центральным узлом, и все остальные узлы подключаются с помощью этого центрального узла.Он наиболее популярен в сетях LAN, так как недорогой и простой в установке.

Преимущества:

Вот плюсы / преимущества стартовой топологии:

  • Простота поиска и устранения неисправностей, настройки и изменения.
  • Затронуты только те узлы, которые вышли из строя. Остальные узлы все еще работают.
  • Высокая производительность при небольшом количестве узлов и очень низком сетевом трафике.
  • В топологии «звезда» добавление, удаление и перемещение устройств выполняется легко.

Недостатки:

Вот минусы / недостатки использования Star:

  • При выходе из строя концентратора или концентратора подключенные узлы отключаются.
  • Установка звездообразной топологии требует больших затрат.
  • Плотный сетевой трафик иногда может значительно замедлить работу шины.
  • Производительность зависит от емкости концентратора
  • Поврежденный кабель или отсутствие надлежащей оконечной нагрузки может вывести сеть из строя.

Ячеистая топология

Ячеистая топология имеет уникальный сетевой дизайн, в котором каждый компьютер в сети подключается друг к другу. Он устанавливает соединение P2P (точка-точка) между всеми устройствами сети.Он предлагает высокий уровень резервирования, поэтому даже в случае выхода из строя одного сетевого кабеля данные все равно имеют альтернативный путь к месту назначения.

Типы топологии сетки:

  • Топология частичной сетки: В этом типе топологии большинство устройств подключаются почти так же, как полная топология. Единственная разница в том, что несколько устройств связаны всего с двумя или тремя устройствами.

Топология частично подключенной сетки

  • Топология полной сетки: В этой топологии все узлы или устройства напрямую связаны друг с другом.

Полностью подключенная топология Mesh

Преимущества:

Вот плюсы / преимущества топологии Mesh

  • Сеть может быть расширена без прерывания работы текущих пользователей.
  • Требуются дополнительные возможности по сравнению с другими топологиями LAN.
  • Сложная реализация.
  • Проблем с трафиком нет, поскольку узлы имеют выделенные каналы.
  • Он имеет несколько каналов, поэтому, если какой-либо один маршрут заблокирован, для передачи данных следует использовать другие маршруты.
  • Ссылки P2P упрощают процесс выявления неисправностей.
  • Это поможет вам избежать вероятности сбоя сети, подключив все системы к центральному узлу.

Недостатки:

  • Установка сложна, потому что каждый узел подключен к каждому узлу.
  • Специальные ссылки помогут вам решить проблему с трафиком.
  • Ячеистая топология надежна.
  • Каждая система имеет свою конфиденциальность и безопасность
  • Это дорого из-за использования большего количества кабелей. Нет правильного использования систем.
  • Требуется больше места для выделенных ссылок.
  • Из-за большого количества кабелей и количества входов-выходов его внедрение является дорогостоящим.
  • Для прокладки кабелей требуется большое пространство.

Древовидная топология

Древовидная топология

Древовидная топология имеет корневой узел, и все остальные узлы связаны между собой, образуя иерархию. Это также известно как иерархическая топология. Эта топология объединяет различные звездообразные топологии вместе на одной шине, поэтому она известна как топология звездообразной шины.Топология дерева — это очень распространенная сеть, которая похожа на топологию шины и звезды.

Преимущества:

Вот плюсы / преимущества древовидной топологии:

  • Отказ одного узла никогда не влияет на остальную сеть.
  • Расширение узла выполняется легко и быстро.
  • Обнаружение ошибок — простой процесс
  • Легко управлять и обслуживать

Недостатки:

Минусы / недостатки древовидной топологии:

  • Топология с сильным кабелем тогда его обслуживание затруднено
  • При выходе из строя концентратора или концентратора подключенные узлы также отключаются.

Гибридная топология

Гибридная топология

Гибридная топология объединяет две или более топологии. Вы можете видеть в приведенной выше архитектуре таким образом, что результирующая сеть не демонстрирует одну из стандартных топологий.

Например, как вы можете видеть на изображении выше, в офисе в одном отделе используется топология «звезда» и P2P. Гибридная топология всегда создается, когда соединены две разные базовые сетевые топологии.

Преимущества:

Вот преимущества / плюсы использования гибридной топологии:

  • Предлагает самый простой метод обнаружения ошибок и устранения неполадок
  • Высокоэффективная и гибкая сетевая топология
  • Масштабируемость позволяет увеличить размер сети

Недостатки:

  • Разработка гибридной топологии сложна
  • Это один из самых затратных процессов

Как выбрать топологию сети?

Вот несколько важных соображений для выбора наилучшей топологии для создания сети в вашей организации:

  • Шинная топология, безусловно, является наименее дорогой при установке сети.
  • Если вы хотите использовать более короткий кабель или планируете расширить сеть в будущем, то звездообразная топология — лучший выбор для вас.
  • Полностью ячеистая топология теоретически является идеальным выбором, поскольку каждое устройство подключено ко всем остальным устройствам.
  • Если вы хотите использовать для работы в сети кабель витой пары, вам следует строить звездообразную топологию.

Сводка

Топология Что это такое Изображение
P2P Сеть представляет собой прямую связь между двумя компьютерами

23

9 один кабель, который соединяет все включенные узлы

Кольцо Каждое устройство имеет ровно два соседних устройства для связи
Звезда Все компьютеры подключаются с помощью концентратора.
Сетка Ячеистая топология имеет уникальный сетевой дизайн, в котором каждый компьютер в сети подключается друг к другу.
Дерево Топологии дерева имеют корневой узел, и все остальные узлы связаны между собой, образуя иерархию.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *