Centr-dostavki.ru

Центр Доставки
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Какие виды топологии сети существуют?

Какие виды топологии сети существуют?

режде чем тянуть сети необходимо знать такое понятие, как топология сетей.

Прежде, чем начинать учебу в новом разделе Сети, который подразумевает большие и достаточно сложные уроки, необходимо, как я считаю, для начала дать понятие того, что такое сети и какие они бывают. Поэтому этот краткий ликбез будет полезен ну практически всем, кто интересуется организацией сетей.

Топология сети – это классификационный признак сети, который определяет принцип соединения компьютеров (рабочих станций, машин) в единую сеть. Существует несколько топологий: линия, каждый с каждым (многосвязная), звезда, шина, кольцо (двойное кольцо), дерево (иерархия). Рассмотрим каждую в частности.

Линия

1.jpg

В такой сети все компьютеры находятся на одной линии и при повреждении линии, вся сеть приходит в непригодность, так же и при отключении одного из компьютеров, т.к. исключается связующее звено. Отправленное с одного компьютера сообщение может пройти через все компьютеры в сети, пока попадет на целевую машину.

Вообще данный тип построения сети уже, наверное, нигде и не используется, т.к. данная схема крайне ненадежна и сложна в настройке.

2.jpg

Шина представляет собой единый кабель, который выполняет роль магистрали, к которой посредством Т-коннекторов подключены компьютеры. На концах шины расположены терминаторы (согласующий резистор), которые не позволяют сигналу отражаться, что исключает информационные шумы в сети. При построении больших магистральных сетей необходимо учитывать, что например технология Ethernetпозволяет использовать кабель длинной не более 185 метров, именно поэтому надо ставить либо повторители, либо концентраторы, чтобы увеличить длину.

Отправляемое рабочей станцией сообщение распространяется на все компьютеры сети. Каждая машина проверяет — кому адресовано сообщение и если ей, то обрабатывает его. Для того, чтобы исключить одновременную посылку данных, применяется либо «несущий» сигнал, либо один из компьютеров является главным и «даёт слово» остальным машинам.

Достоинствами такой топологии является то, что ее просто установить и настроить, а количество кабеля затрачивается гораздо меньше, чем в других сетях, а так же при выходе из строя одного из компьютеров сеть продолжает функционировать.

Но как только возникают любые неполадки в сети, будь то выход из строя терминатора или повреждение на линии – вся сеть сразу приходит в негодность, а сложная локализация повреждений порой создает большие проблемы. Плюс ко всему, чем больше рабочих станций завязано на шину, тем медленнее работает сеть.

Кольцо (Двойное кольцо)

3.jpg

Как видно из рисунка очень сильно напоминает сеть Линия, но есть некоторые все же особенности. В такой сети все компьютеры подключены последовательно друг к другу, чем образовывают замкнутую сеть.

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.

Читайте так же:
Как настроить wi fi на мобильном телефоне?

Сигнал в такой сети всегда двигается в одну сторону, но допустим если использовать двойное кольцо, то два сигнала будут независимо друг от друга двигаться в разных направлениях.

4.jpg

Достоинствами такой сети является то, что ее просто установить и собрать с использованием минимального количества оборудования, а так же устойчивая работа сети.

Но как только из строя выходит одна из машин, или происходит порыв на линии вся сеть приходит в негодность и такие проблемы достаточно сложно найти и устранить, а конфигурирование и настройка такой сети вызывает массу хлопот.

Каждый с каждым (Многосвязная)

5.jpg

В такой сети каждый компьютер дословно соединен с каждым по отдельности. Что конечно сказывается на затратах в отношении кабеля и дополнительного оборудования, но зато в случае отказа одного из компьютеров в такой сети, все остальные компьютеры не остаются без соединения и продолжают дальше нормально взаимодействовать, а скорость обмена информацией в такой сети достаточно высокая.

Такая сеть применяется крайне редко и лишь для обеспечения большей надежности и высокой скорости, что допустим для обеспечений домашней сети слишком дорого, так как требует больших затрат на дополнительное оборудование и в разы большее количество кабеля.

Звезда

6.jpg

На мой взгляд, самая распространенная и верная топология. Такая сеть организована по принципу централизованного обращения, т.е. есть центральный компьютер или концентратор (хаб), к которому подключены все компьютеры сети.

В такой сети может быть очень много компьютеров, причем все они должны быть на удалении от хаба не более 100 метров (такова особенность принципа распространения сигналов). Для такой сети требуется не так много оборудование и обслуживание такой сети происходит гораздо проще, чем во всех предыдущих вариантах, единственный минус такой сети в том, что при выходе из строя хаба все компьютеры остаются без соединения.

Так же минусами можно назвать некоторые мелочи, такие как: большие затраты на кабель (но меньшие по сравнению с многосвязной сетью) и ограничение по количеству компьютеров в зависимости от количества выходов на концентраторе.

Зато при повреждении одной из линий без сети остается одна машина, что так же и при повреждении самой машины, т.е. вся сеть продолжает стабильно работать даже если какой-то элемент дает сбой.

Дерево (Иерархия)

7.jpg

Топология-наследница, которая берет свое начало из топологии «Звезда». Думаю здесь говорить особо много не буду, так как все практически то же что и у звезды, только более разветвленное, собственно потому и дерево. Такие сети применяются на крупных предприятиях. Причем к хабу могут подключаться как компьютеры, так и другие хабы, образуя новые ветки.

Заключение

А в заключение хочется сказать следующее. Я здесь рассказал о самых популярных схемах, но так же существуют еще такие малоизвестные (и что наталкивает на мысль об их практической не применимости на практике), как TokenRing, т.е. объединение кольца и звезды; Шина-Звезда, т.е. на одном хабе несколько шин и т.д. и т.п. Все это уже изыски и на мой взгляд они ни к чему, когда есть проверенные топологии из которых особняком стоят Звезда и Дерево, как самые стабильные и легко реализуемые.

Читайте так же:
Где можно платить Google Pay?

Но так же есть еще и беспроводные сети, где все компьютеры соединяются посредством специальной точки доступа с определенного расстояния, но о беспроводных сетях все же будем говорить отдельно.

Если вам понравился данный материал, то отложите его в закладки, что так же поможет нам в продвижении. Спасибо что читаете наш сайт.

Что понимается под топологией локальной сети?

Как уже понятно, компьютеры, объединяемые в единые сети, подключаются к ним не хаотично, а в строго определенном порядке. Для описания этой схемы и было введено понимание топологии.

что такое топология

По сути, что такое топология? Карта, схема, диаграмма, карта. Описательный процесс, как уже понятно, в чем-то сродни элементарным знаниям по геометрии. Однако только чисто с геометрической точки зрения этот термин рассматривать нельзя. Поскольку речь идет не только о подключениях, а еще и о передаче информации, в связи с этим следует учитывать и этот фактор.

Виды и примеры

На данный момент известно и широко используется 7 видов топологии локальных сетей. Некоторые из видов считаются базовыми, другие являются смесью двух или трех других.

Звезда

Звезда считается базовой версией топологической сети, где все локальные узлы (в большинстве это коммутаторы) образуются за счет физической сегментации.

Внутри общей сети Звезда может быть внедрена в сложные соединения (зачастую древообразной формы), или же отдельно от неё. Информационный вектор по передаче информации транслируется в один поток через главный компьютер. Тут и возникает первый недостаток – на главное устройство осуществляется слишком большая нагрузка и оно сосредоточен исключительно на сетевой работе.

В большинстве случаев именно оно и является самым мощным ПК во всей сети. Главным преимуществом такого типа соединения является практически нулевая вероятность возникновения ошибок или системных сбоев, так как управление заключено в одном устройстве.

Звезда

Реализуется метод с помощью архитектуры Arcnet. В других ситуациях также используется маркер, который отправляется клиентам сети в порядке увеличения адреса. Каждое устройство внутри Звезды регенерирует маркер.

Использование шины считают самым простым. Для соединения устройств используется обычный кабель (непосредственно шина или магистраль). С помощью него подключаются все устройства.

В топологии шины используется линейный тип соединения. Каждый составляющий имеет независимый тип подключения через общий кабель.

В конце кабеля должен находиться резистор или терминатор. Главная задача конечного элемента – поглощение электрического импульса, чтобы он не отражался и не передвигался в противоположном от шины направлении.

Шина

Основным недостатком данной топологии является не гибкая система, ведь если с кабелем возникнут проблемы, то вся система перестанет функционировать. Из плюсов выделяются простота в эксплуатации и относительно недорогая стоимость установки и комплектующих.

Кольцо

Кольцевая топология заключается в линиях соединения, где одно устройство соединено с двумя другими. У одного информация забирается, второму передается. К каждой линии связи прикреплено только по одному приемнику/передатчику, что позволяет отказаться от терминаторов извне.

Читайте так же:
Что можно сделать с помощью блендера?

Внутри самого кольца каждый ПК восстанавливает сигнал (играет роль повторителя), поэтому затухание сигнала не играет ключевой роли. В такой системе отсутствует центральный компьютер управления, но часто используется выбранный абонент, который осуществляет функцию контроля.

Все участники цепи имеют одинаковые права. Некоторые из них получают пакет данных раньше, нежели другие. Именно в этой архитектуре связи и кроется смысл всей топологии, ведь захват происходит последовательно к следующему в цепи устройству.

Используется нулевой цикл, в котором система, принявшая сигнал, не тратит время на его анализ, а сразу же отправляет по заданному маршруту.

Кольцо

Из недостатков следует выделить сложность в настройке, и в возможном поиске потенциальных поломок.

Полносвязная или сеточная

Данный тип связи охватывает разом все устройства, ведь каждый компьютер соединен цепью с каждым элементом соединения. Отмечается, что такой тип слишком громоздкий и неэффективный в эксплуатации, хотя с точки зрения логической сборки крайне прост. Для каждой цепи выделяется линия независимого характера, в каждом персональном компьютере устанавливаются коммуникационные порты, равные количеству участников соединения.

Размеры связей на выходе получаются не очень большими. Большой популярностью пользуется в работе с многомашинными конструкциями или в соединениях глобального типа с небольшим количеством станция для работы.

Суть работы заключается в выделении и передаче маркера. Маркером называют пакет с особо сгенерированными битами (для более простого понимания – конверт с письмом внутри). Он передается последовательным типом по кольцу в строго указанном векторе. Маркер будет ходить по цепи, пока не найдет адресата доставки. В этой точке все данные с маркера принимаются и начинают анализироваться, однако сам передатчик продолжает свое движение внутри и должен вернуться к исходной точке, откуда и пришел.

Полносвязная или сеточная

Маркер станет свободен только тогда, когда отправитель совершит аналитические действия, и поймет что пакет дошел до конечной цели.

Ячеистая

Базовый вид топологической связи, где каждое подключенное устройство имеет доступ к нескольким рабочим компьютером локальной системы. Администраторы выделяют высокий показатель отказоустойчивости. Помимо этого архитектура крайне сложна в создании и потребует высокой сноровки в области администрирования. Также нужно приобрести длинный кабель, который будет эксплуатироваться не эргономично.

Ячеистая

В мировой практике такой тип топологии применяется в крупных компаниях, где требуется связать большое количество устройств.

Дерево

Это топологический тип, где каждое звено имеет собственный ранг и уровень. Распределение внутри происходит от более высокого уровня, к средним и далее низким. Некоторые администраторы отмечают, что внешне он очень похож на дерево, хотя его легко перепутать со звездой.

Первый комок связи дерева называют корнем, дальнейшие узлы более высокого уровня – родителями, а низший уровень взаимодействия – дочерним. При таком формате передачи данных дочерний узел становится родителем для тех, у кого более низкий уровень.

Сами деревья внутри делятся на активные и пассивные. В первом типе узлов используют компьютеры, во втором – терминаторы или коммутаторы.

Дерево

Можно также сказать, что древовидная топология является смесью шины и звезды.

Читайте так же:
Можно ли идти к гинекологу в конце цикла?

Смешанная

Смешанная

Смешанной топологией принято считать произвольную форму передачи информации внутри базы. Имеет широкую популярность в крупных соединениях, где выделяется отдельные фрагменты связи (внутри которых используется типовая топология).

Каждый из отдельно связанных фрагментов должен быть связан с другим, тип взаимодействия между ними значения не имеет. Поэтому такая типология и называется смешанной.

Различные виды топологии помогут владельцу или системному администратору подобрать наиболее оптимальный и простой вид соединения компьютеров.

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.

p, blockquote 36,0,0,0,0 —>

p, blockquote 37,0,0,0,0 —> p, blockquote 38,0,0,0,1 —>

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.

Виды ЛВС

На сегодняшний день топология ЛВС делится на два типа — полносвязная и неполносвязная. К первой относятся такие соединения, в которых любое сетевое устройство имеет непосредственную связь с другими. Является редко применяемым, поскольку вызывает сомнения в эффективности. Кроме этого, она очень громоздкая, так как каждое устройство должно работать в паре с большим количеством портов для коммутации и контакта со всеми другими приборами.

Обратите внимание! Что касается неполносвязной, то в этом случае применяются специализированные узлы для обмена информацией между устройствами не прямо, а косвенно. Таких схем бывает несколько.

 Наиболее популярные виды топологий

Обратите внимание! Каждая схема соединения имеет свои положительные и негативные стороны. Их важно учесть при выборе топологии.

Представляет собой наиболее дешевый и простой способ подключения. В таком случае применяется всего лишь одна линия в виде коаксиального кабеля. Именно он является источником и проводником в обмене информацией между пользователями. Особенностью этого класса является наличие на каждом конце «шины» терминатора, который убирает возможные искажения передачи.

  • соединенные приборы имеют одинаковые права;
  • неисправность одного устройства никоим образом не влияет на работу других;
  • минимальное использование провода;
  • простое и доступное масштабирование соединения при работе.
  • невысокая надежность соединения из-за проблем с разъемами проводов;
  • один канал делится на всех пользователей, что снижает производительность;
  • проблемы с нахождением поломок в связи с параллельным включением адаптеров;
  • возможность использования в сети небольшого количества приборов.

«Звезда»

Данный вид соединения характеризуется наличием сервера, к которому подключаются все сетевые устройства. Доступ к информации и обмен ею происходит только при помощи центрального сервера.

Обратите внимание! Представленная схема более сложная, чем «шина». Для нее характерно применение различного дополнительного оборудования.

  • при поломке или сбое в сервере соединение полностью или частично теряет работоспособность, то есть нормальное функционирование зависит только от одного компьютера;
  • большой расход провода, что повышает затраты.
  • полное отсутствие сетевых конфликтов при схеме с управлением одним компьютером;
  • неисправность одного из устройств или повреждение кабеля не влияет на работу;
  • максимально упрощенное сетевое оборудование. Это связано с тем, что только один ПК является главным;
  • один из наиболее безопасных методов подключения, обладает свойствами простого контроля за сетью и позволяет максимально ограничить доступ «лишних» участников.
Читайте так же:
Чем отличается категория С от категории C1?

 Топология ЛВС «звезда»

«Кольцо»

Соединение происходит за счет контакта одного рабочего узла с другими двумя: один отвечает за прием информации, а по второму осуществляется передача. Получается схема, в которой все устройства соединены в одно кольцо специальными каналами, применяемые для передачи информации. Выход одного узла соединен со входом другого, то есть информация, переданная из одной точки, попадает на начало кольца.

Обратите внимание! Примечательно, что движение данных проходит всегда в одном направлении.

  • возможность быстрого создания и настройки подобного рода подключения;
  • простое масштабирование. В отличие от «шины», необходимо отключение сети при создании дополнительного узла;
  • практически неограниченное количество пользователей;
  • минимизация конфликтов в сети и высокая устойчивость;
  • при наличии ретрансляции можно увеличивать топологию почти без ограничений.
  • повреждение линии ограничивает работоспособность полной сети.

Ячеистая

Представленный тип является результатом удаления определенных связей из полносвязной топологии локальных сетей. В таком случае имеется возможность создания подключения с большим числом участников. В результате были созданы различные версии и конфигурации распространенных способов подключения, такие как: «решетка», двойное или тройное «кольцо», «дерево», «снежинка», сеть Клоза и др.

Обратите внимание! Представленными конфигурациями ячеистая структура не ограничена, возможны различные другие вариации сетевых соединений, многие из которых даже не имеют наименований.

Смешанная

Такой тип получается в результате смешения нескольких схем соединений в одну. Она состоит из различных кластеров, которые в свою очередь могут быть стандартными топологиями.

 Смешанная сеть

Пример маршрутизации

Допустим, в таблице маршрутизации есть такая запись:

СетьМаскаИнтерфейс
192.168.1.0255.255.255.0192.168.1.96

Роутер получает пакет, предназначенный для хоста с IP-адресом 192.168.1.96, после чего начинает обход таблицы маршрутизации и обнаруживает, что при наложении маски подсети 255.255.255.0 на IP-адрес 192.168.1.96 вычисляется сеть с IP-адресом 192.168.1.0. Пройдя строку до конца роутер находит IP-адрес интерфейса 192.168.1.96, на который и отправляет полученный пакет.

Вывод

Таким образом, большое количество недостатков сетевой топологии “звезда” прямо пропорционально зависимости всей сети от центрального узла.

Применяется сетевая топология «звезда» в сетях, где используется вид кабеля «витая пара» UTP 3 и 5 категории и коммутатор в роли главного устройства.

Топология “звезда “подходит для типичной небольшой офисной сети. Как уже стало известно, достаточно для этого подключить коммутатор, от которого подключаться другие абоненты. Но провайдеру целесообразно было бы сделать выбор в пользу кольцевой топологии для присоединения конечных пользователей. Эта топология обеспечит защищённость от обрыва проводов или отсоединения электропитания.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector