5 что понимается под топологией локальной сети: Топологии локальных сетей | Основной принцип построения.
Содержание
Что понимается под Топологией локальной сети: секреты и мифы
Всем привет! Сегодня я постараюсь как можно подробнее ответить на вопрос, что же такое топология локальных сетей, какие они бывают и как их правильно подобрать? Если говорить грубо, то это схема по которой будут подключаться компьютеры, сервера и другое сетевое оборудования. Это важное составляющее любой локальной вычислительной сети (ЛВС), так как от этого будет зависеть скорость работы канала, а также устойчивость к различным аварийным ситуациям.
Содержание
- Коротко про ЛВС
- Про топологию
- Типы
- Виды
- Шина
- Кольцо
- Звезда
- Другие виды
- Централизованная и децентрализованная система
- Видео
- Задать вопрос автору статьи
Коротко про ЛВС
Локальная вычислительная сеть – это сеть нескольких компьютеров, серверов, маршрутизаторов, которые работают в одном локальном пространстве – это может быть кабинет, дом, квартира или целое здание. Ключевое слово тут «Локальный» – то есть находится в одном определенном месте.
Обычно такие компьютеры могут общаться напрямую друг с другом. Если у вас дома есть роутер, то вы уже находитесь в локальной сети. ЛВС разделяются на два типа:
- Централизованные – в сети есть компьютер или оборудование, которое управляет локалкой.
- Одноранговые – в такой сети каждый компьютер имеет одни и те же права.
Локальную сеть создают в первую очередь для общения компьютеров и других устройств между собой. Например, дома к роутеру вы можете подключить сетевой принтер и каждый пользователь, подключенный к маршрутизатору, может печатать с него документы. Вы можете смотреть фильмы, находящиеся на компьютере, по DLNA на телевизоре.
В крупных компаниях с помощью ЛВС можно осуществлять документооборот и общение сотрудников, использование общих принтеров, сканеров и другого сетевого оборудования. Также можно осуществлять контроль трафика.
Для подключения компьютеров к локалке обычно используют два вида кабеля:
- Витая пара – достаточно дешевая, но имеет минус в максимальном расстоянии передачи данных (от 50 до 100 метров – в зависимости от типа кабеля). Читать подробно…
- Оптическое волокно – передача данных происходит с помощь пучка света. За счет этого расстояние передачи вырастает в сотни раз. Одной из минусов такой технологии является способность сращивать два куска кабеля. Читать подробно…
Также для подключения можно использовать Wi-Fi – это специальная технология, которая позволяет передавать данные с помощью радиоволн. Более подробно про неё можно почитать тут.
Есть также центральные клиентские машины – обычно это компьютеры, ноутбуки или рабочие станции. Для управления используют сервера или маршрутизаторы (роутеры). Если дома у вас есть роутер, то вы уже можете понять, что центральным звеном сети является эта маленькая коробочка. Роутер не только раздает интернет по проводам и Wi-Fi, но также является шлюзом с глобальной сетью интернет.
Советую более подробно почитать про роутер тут.
Также есть оборудование, которое используется только для подключения большого количества устройств. Такие аппараты называют коммутаторами. С виду они очень похожи на роутеры, но имеют совсем другое предназначение. Разбирать их мы не будем, но если кому интересно, то про коммутаторы можно подробно почитать в этой статье.
Про топологию
Что понимается под топологией локальной сети? Итак, что же такое локальная вычислительная сеть, мы разобрались. И тут у каждого грамотного инженера встает вопрос, а как её построить, чтобы все работало. На помощь приходит топология локальной сети – это некая схема подключения всех устройств для нормальной работы, где есть:
- Узлы – это сами устройства: компьютеры, сервера, принтеры, камеры, роутеры, коммутаторы.
- Ребра – обычно это физическая связь между двумя узлами.
Типы
Есть типы топологий:
- Информационная – показывает направление потока данных между узлами.
- Физическая – обычная схема, где показывает приблизительное расположение узлов и связей.
- Логическая – показывает перемещение сигнала.
- Правовая – показывает несколько уровней прав.
Виды
Если разделить более грубо, то есть две сети: полносвязные и неполносвязные.
Полносвязная ЛВС – когда каждое устройство связано с каждым. Проблемой такого подключения является наличие у того же компьютера большого количество портов, чтобы иметь связь со всеми компьютерами. Применяется крайне редко. Плюс есть проблема при масштабировании такой системы.
Так как полносвязные очень редко где применяются, мы поговорим про неполносвязные и их разновидности.
Шина
Один из самых дешевых способов связи. Есть один кабель, к которому подключаются другие компьютеры. Чаще всего используют именно коаксиальный кабель. На концах кабеля ставят терминаторы, которые убирают помехи и искажения сигнала.
- Равноправие в сети, хотя это можно отнести и к минусам.
- Дешевизна, ведь нужен всего один кабель.
- Быстрое подключение новых устройств
- Кабель всего один и имеет ограничение в передаче данных. То есть при большом количестве устройств и активном использовании пакеты могут теряться.
- Низкая производительность сети из-за одного канала.
- Проблема с нахождением поломки.
Кольцо
Каждый узел имеет два подключения, на входной и выходной сигнал. В итоге все компьютеры подключены в своеобразное «кольцо».
- Быстрая настройка и подключение.
- Небольшая стоимость.
- При поломке одного узла, сеть все равно функционирует.
- В интернете почему-то пишут, что такая топологию можно безгранично увеличивать, но это не так. В определенный момент времени, как и с ситуацией с «Шиной», трафика может стать настолько много, что сеть начнет тормозить, а пакеты теряться. Так что тут есть ограничение в количестве машин.
Звезда
Есть центральный сервер или маршрутизатор, который управляет всеми компьютерами и устройствами, подключенными к нему. Например, у вас дома при использовании роутера все домашние устройства получаются ведомыми, а маршрутизатор ими управляет – поэтому вы тоже используете топологию «Звезда».
- При поломке одного узла, сеть продолжает работать. Также выявить поломку достаточно просто.
- Есть возможность контроля трафика.
- Нет конфликтов при общении в сети.
- Управление происходит с одного устройства.
- Контроль и безопасность.
- Большие затраты по стоимость.
- При поломке центрального сервера сеть выходит из строя.
Другие виды
На самом деле существует очень много видов ЛВС. К ним можно отнести ячеистую ЛВС – где компьютеры очень близко напоминают подключение как в полносвязной сети. Можно также встретить «Смешанный» вид – когда в одной сети используются сразу несколько топологий.
Централизованная и децентрализованная система
Нужно еще понимать такое понятие как «Централизованная система» ЛВС – когда сеть построена таким образом, что в ней есть сервер или устройство, которое полностью контролирует работу в локалке. Также в такой системе может быть своя база данных, где хранится определенная информация, с которой работают клиенты. Вся работы ограничена по правам. Пользователи имеют иерархическую систему доступа.
Также очень часто есть разделение на подсети. Например, у нас в организации есть несколько отделов:
- Бухгалтерия.
- Юридический отдел.
- Отдел кадров.
Нужно разделить эти сети таким образом, чтобы они не имели доступ друг к другу. Вот для этого нужно грамотно настроить систему. В децентрализованной системе обычно каждый компьютер и клиент имеет равные права. Обычно используются в маленьких локальных компьютерных сетях.
Видео
ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА №7 Тема «Программное и аппаратное обеспечение компьютерных сетей»
ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА №7
Тема «Программное и аппаратное обеспечение компьютерных сетей»
Раздел 3. Средства информационных и коммуникационных технологий.
Тема 3.2. Объединение компьютеров в локальную сеть.
Цель: Применить на практике знания о назначение, принципах построения и функционирования локальных компьютерных сетей.
Продолжительность выполнения: 2 академических часа.
Материально-техническое оснащение:
компьютеры на рабочих местах с системным программным обеспечением (для операционной системы Windows)
мультимедийное оборудование;
раздаточный материал (практическое задание),
электронное пособие.
Краткие теоретические сведения:
Локальная компьютерная сеть — это комплекс программного обеспечения и устройств, объединяющих абонентов, находящихся на незначительной дистанции друг от друга. Как правило, такие системы используются в границах одного предприятия или здания.
Типы локальных сетей
Данные линии принято разделять на 2 вида:
Сети, для которых характерно централизованное управление, характеризующиеся общей политикой безопасности применимой ко всем пользователей
Одноранговые сети. В такой системе все пользователи самостоятельно определяют какую информацию и ресурсы они будут представлять в целях общего пользования. А компьютеры являются полностью равноправными и могут быть одновременно, как клиентом, так и сервером.
Главные составляющие локальной сети
Локальная компьютерная сеть не может полноценно функционировать без специального оборудования. Для нее основными составляющими являются:
Пассивное оборудование: коммутационные панели, монтажные шкафы, информационные розетки, кабели, кабельные каналы;
Периферийные устройства и компьютеры: принтеры, серверы, рабочие станции, сканеры;
Активное оборудование: маршрутизаторы, коммутаторы (свитчи), специальные медиаконвекторы.
В зависимости от того, как будет построена сеть, какой протяженностью и согласно каким требованиям, комплекс устройств при монтаже может существенно меняться.
Понятие топологии
Топология локальных компьютерных сетей – это месторасположение рабочих станций и узлов относительно друг друга и варианты их соединения. Фактически это архитектура ЛВС. Размещение компьютеров определяет технические характеристики сети, и выбор любого вида топологии повлияет на:
Разновидности и характеристики сетевого оборудования.
Надежность и возможность масштабирования ЛВС.
Способ управления локальной сетью.
Таких вариантов расположения рабочих узлов и способов их соединения много, и количество их увеличивается прямо пропорционально повышению числа подсоединенных компьютеров. Основные топологии локальных сетей – это «звезда», «шина» и «кольцо».
О топологии «звезда»
Этот вид расположения рабочих станций имеет выделенный центр – сервер, к которому подсоединены все остальные компьютеры. Именно через сервер происходят процессы обмена данными (рис. 10). Поэтому оборудование его должно быть более сложным.
Рисунок 10. Топология «Звезда»
Достоинства:
Топология локальных сетей «звезда» выгодно отличается от других полным отсутствием конфликтов в ЛВС – это достигается за счет централизованного управления.
Поломка одного из узлов или повреждение кабеля не окажет никакого влияния на сеть в целом.
Наличие только двух абонентов, основного и периферийного, позволяет упростить сетевое оборудование.
Скопление точек подключения в небольшом радиусе упрощает процесс контроля сети, а также позволяет повысить ее безопасность путем ограничения доступа посторонних.
Недостатки:
Такая локальная сеть в случае отказа центрального сервера полностью становится неработоспособной.
Стоимость «звезды» выше, чем остальных топологий, поскольку кабеля требуется гораздо больше.
Топология «шина»: просто и дешево
В этом способе соединения все рабочие станции подключены к единственной линии – коаксиальному кабелю, а данные от одного абонента отсылаются остальным в режиме полудуплексного обмена (рис.11). Топологии локальных сетей подобного вида предполагают наличие на каждом конце шины специального терминатора, без которого сигнал искажается.
Рисунок 11. Топология «Шина»
Достоинства:
Все компьютеры равноправны.
Возможность легкого масштабирования сети даже во время ее работы.
Выход из строя одного узла не оказывает влияния на остальные.
Расход кабеля существенно уменьшен.
Недостатки:
Недостаточная надежность сети из-за проблем с разъемами кабеля.
Маленькая производительность, обусловленная разделением канала между всеми абонентами.
Сложность управления и обнаружения неисправностей за счет параллельно включенных адаптеров.
Длина линии связи ограничена, потому эти виды топологии локальной сети применяют только для небольшого количества компьютеров.
Характеристики топологии «кольцо»
Т
акой вид связи предполагает соединение рабочего узла с двумя другими, от одного из них принимаются данные, а второму передаются. Главной же особенностью этой топологии является то, что каждый терминал выступает в роли ретранслятора, исключая возможность затухания сигнала в ЛВС (рис. 12).
Рисунок 12. Топология «Кольцо»
Достоинства:
Быстрое создание и настройка этой топологии локальных сетей.
Легкое масштабирование, требующее, однако, прекращения работы сети на время установки нового узла.
Большое количество возможных абонентов.
Устойчивость к перегрузкам и отсутствие сетевых конфликтов.
Возможность увеличения сети до огромных размеров за счет ретрансляции сигнала между компьютерами.
Недостатки:
Ненадежность сети в целом.
Отсутствие устойчивости к повреждениям кабеля, поэтому обычно предусматривается наличие параллельной резервной линии.
Большой расход кабеля.
Типы локальных сетей
Выбор топологии локальных сетей также следует производить, основываясь на имеющемся типе ЛВС. Сеть может быть представлена двумя моделями: одноранговой и иерархической.
Они не очень отличаются функционально, что позволяет при необходимости переходить от одной из них к другой. Однако несколько различий между ними все же есть. Что касается одноранговой модели, ее применение рекомендуется в ситуациях, когда возможность организации большой сети отсутствует, но создание какой-либо системы связи все же необходимо. Рекомендуется создавать ее только для небольшого числа компьютеров. Связь с централизованным управлением обычно применяется на различных предприятиях для контроля рабочих станций.
Одноранговая сеть
Этот тип ЛВС подразумевает равноправие каждой рабочей станции, распределяя данные между ними. Доступ к информации, хранящейся на узле, может быть разрешен либо запрещен его пользователем. Как правило, в таких случаях топология локальных компьютерных сетей «шина» будет наиболее подходящей.
Одноранговая сеть подразумевает доступность ресурсов рабочей станции остальным пользователям. Это означает возможность редактирования документа одного компьютера при работе за другим, удаленной распечатки и запуска приложений.
Достоинства однорангового типа ЛВС:
Легкость реализации, монтажа и обслуживания.
Небольшие финансовые затраты.
Такая модель исключает надобность в покупке дорогого сервера.
Недостатки:
Быстродействие сети уменьшается пропорционально увеличению количества подсоединенных рабочих узлов.
Отсутствует единая система безопасности.
Доступность информации: при выключении компьютера данные, находящиеся в нем, станут недоступными для остальных.
Нет единой информационной базы.
Иерархическая модель
Наиболее часто используемые топологии локальных сетей основаны именно на этом типе ЛВС. Его еще называют «клиент-сервер». Суть данной модели состоит в том, что при наличии некоторого количества абонентов имеется один главный элемент – сервер. Этот управляющий компьютер хранит все данные и занимается их обработкой.
Достоинства:
Отличное быстродействие сети.
Единая надежная система безопасности.
Одна, общая для всех, информационная база.
Облегченное управление всей сетью и ее элементами.
Недостатки:
Необходимость наличия специальной кадровой единицы – администратора, который занимается мониторингом и обслуживанием сервера.
Большие финансовые затраты на покупку главного компьютера.
Наиболее часто используемая конфигурация (топология) локальной компьютерной сети в иерархической модели – это «звезда».
Выбор топологии (компоновка сетевого оборудования и рабочих станций) является исключительно важным моментом при организации локальной сети. Выбранный вид связи должен обеспечивать максимально эффективную и безопасную работу ЛВС. Немаловажно также уделить внимание финансовым затратам и возможности дальнейшего расширения сети. Найти рациональное решение – непростая задача, которая выполняется благодаря тщательному анализу и ответственному подходу. Именно в таком случае правильно подобранные топологии локальных сетей обеспечат максимальную работоспособность всей ЛВС в целом.
Ход работы:
Задание №1.
Описать одноранговую локальную сеть с топологией линейная шина.
Проанализируйте описание локальной сети и сделайте выводы.
Заполните таблицу.
Схема локальной сети | |
Недостатки | |
Преимущества | |
Количество компьютеров в сети | |
Оборудование, необходимое для создания сети | |
Выводы: |
Задание №2.
Описать одноранговую локальную сеть с топологией звезда.
Проанализируйте описание локальной сети и сделайте выводы.
Заполните таблицу.
Схема локальной сети | |
Недостатки | |
Преимущества | |
Количество компьютеров в сети | |
Оборудование, необходимое для создания сети | |
Выводы: |
Задание №3.
Описать локальную сеть на основе сервера.
Проанализируйте описание локальной сети и сделайте выводы.
Заполните таблицу
Схема локальной сети | |
Недостатки | |
Преимущества | |
Количество компьютеров в сети | |
Оборудование, необходимое для создания сети | |
Выводы: |
Задание 4.
Создайте на локальном диске «Работы студентов» в папке ПОЧТА папку под именем Почта_1 (цифра в имени соответствует номеру вашего компьютера).
С помощью текстового редактора Word или WordPad создайте письмо к одногруппникам.
Сохраните данный текст в папке Почта_1 своего компьютера в файле письмо1.doc, где 1 – номер компьютера.
Откройте папку другого компьютера, например, Почта_2 и скопируйте в него файл письмо1 из своей папки Почта_1.
В своей папке Почта_1 прочитайте письма от других пользователей, например письмо2. Допишите в них свой ответ.
Переименуйте файл письмо2 .doc в файл письмо2_ответ1.doc
Переместите файл письмо2_ответ1.doc в папку Почта _2 и удалите его из своей папки
Далее повторите п.2-4 для других компьютеров.
Прочитайте сообщения от других пользователей в своей папке и повторите для них действия п.5-8.
Задание №5. Решите задачу.
Максимальная скорость передачи данных в локальной сети 100 Мбит/с. Сколько страниц текста можно передать за 5 сек, если 1 страница текста содержит 50 строк и на каждой строке — 70 символов.
Контрольные вопросы
Что такое локальная сеть, глобальная сеть?
Что понимается под топологией локальной сети?
Какие существуют виды топологии локальной сети?
Охарактеризуйте кратко топологию «шина», «звезда», «кольцо».
Пример решения задачи.
Максимальная скорость передачи данных в локальной сети 100 Мбит/с. Сколько страниц текста можно передать за 2 сек, если 1 страница текста содержит 70 строк и на каждой строке — 85 символов?
Решение
допустим 1 символ = 1 байт
70*85*1 = 5950 байт (одна страница)
100 Мбит / 8 = 12,5 Мбайт * 1024 =12800 Кбайт * 1024 = 13107200 байт
13107200 / 5950 = 2202 страницы можно передать за 1 сек.
2202 * 2 = 4404 страницы можно передать за 2 секунды.
Отчет по практической работе № ____
Тема практической работы « _____________________________________»
ЦЕЛЬ:_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________.
ЗАДАНИЕ № __ (с описанием о проделанной работе) ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________.
ОТВЕТЫ НА КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ: 1.________________________________________________________________________________________________________________________________
2.________________________________________________________________________________________________________________________________
3.________________________________________________________________________________________________________________________________
4.________________________________________________________________________________________________________________________________
ВЫВОД: ____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________.
типов топологии сети
Сохранить статью
Нравится Статья
В компьютерной сети существуют различные способы соединения различных компонентов друг с другом. Топология сети — это способ, который определяет структуру и то, как эти компоненты связаны друг с другом.
Устройство сети, состоящей из узлов и соединительных линий через отправителя и получателя, называется Топология сети . Различные сетевые топологии:
- Топология «точка-точка»
- Топология «ячеистая сеть»
- Топология «звезда»
- Топология «шина»
- Топология «кольцо»
- Топология «дерево»
- Гибридная Топология
«точка-точка» Топология
«точка-точка» Точечная топология — это тип топологии, который работает на функциональности отправителя и получателя. Это простейшая связь между двумя узлами, в которой один является отправителем, а другой — получателем. Точка-точка обеспечивает высокую пропускную способность.
Топология «точка-точка»
Топология «ячеистая сеть»
В топологии «ячеистая сеть» каждое устройство подключается к другому устройству через определенный канал. В ячеистой топологии используются следующие протоколы: AHCP (протоколы специальной конфигурации), DHCP (протокол динамической конфигурации хоста) и т. д.
Ячеистая топология
Рисунок 1 : Каждое устройство подключено к другому через выделенные каналы. Эти каналы известны как ссылки.
- Предположим, что N устройств связаны друг с другом в ячеистой топологии, общее количество портов, необходимых каждому устройству, составляет N-1. На рисунке 1 5 устройств соединены друг с другом, поэтому общее количество портов, необходимых для каждого устройства, равно 4. Общее количество необходимых портов = N * (N-1).
- Предположим, N устройств связаны друг с другом в ячеистой топологии, тогда общее количество выделенных каналов, необходимых для их соединения, равно N C 2 , т. е. N(N-1)/2. На рис. 1 5 устройств соединены друг с другом, поэтому общее количество требуемых каналов равно 5*4/2 = 10.
Преимущества ячеистой топологии
- Связь между узлами очень быстрая.
- Сетчатая топология надежна.
- Неисправность легко диагностируется. Данные надежны, потому что данные передаются между устройствами по выделенным каналам или ссылкам.
- Обеспечивает безопасность и конфиденциальность.
Недостатки ячеистой топологии
- Установка и настройка сложны.
- Стоимость кабелей высока, поскольку требуется объемная проводка, поэтому они подходят для меньшего количества устройств.
- Стоимость обслуживания высока.
Типичным примером ячеистой топологии является магистраль Интернета, где различные поставщики интернет-услуг связаны друг с другом через выделенные каналы. Эта топология также используется в военных системах связи и авиационных навигационных системах.
Дополнительные сведения см. в разделе «Преимущества и недостатки ячеистой топологии».
Топология «звезда»
В топологии «звезда» все устройства подключаются к одному концентратору через кабель. Этот концентратор является центральным узлом, и все остальные узлы подключены к центральному узлу. Концентратор может быть пассивным по своей природе, т. Е. Не интеллектуальным концентратором, таким как устройства вещания, в то же время концентратор может быть интеллектуальным, известным как активный концентратор. В активных концентраторах есть повторители. Для подключения компьютеров используются коаксиальные кабели или кабели RJ-45. В топологии «звезда» многие популярные протоколы локальных сетей Ethernet используются как CD (обнаружение конфликтов), CSMA (множественный доступ с контролем несущей) и т. д.
Топология «звезда»
Рисунок 2 : Топология «звезда» с четырьмя системами, подключенными к одной точке подключения, т. е. концентратору.
Преимущества топологии «звезда»
- Если N устройств подключены друг к другу в топологии «звезда», 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, поэтому общее количество необходимых портов равно N.
- Надежный. Если одна ссылка выйдет из строя, повлияет только эта ссылка и ничего кроме этого.
- Простая идентификация и локализация неисправностей.
- Топология «звезда» экономически эффективна, поскольку в ней используется недорогой коаксиальный кабель.
Недостатки топологии «звезда»
- Если концентратор (концентратор), на котором держится вся топология, выйдет из строя, вся система рухнет.
- Стоимость установки высока.
- Производительность основана на одном концентраторе, т.е. концентраторе.
Типичным примером звездообразной топологии является локальная сеть (LAN) в офисе, где все компьютеры подключены к центральному концентратору. Эта топология также используется в беспроводных сетях, где все устройства подключены к беспроводной точке доступа.
Дополнительные сведения см. в разделе «Преимущества и недостатки звездообразной топологии».
Топология шины
Топология шины — это тип сети, в котором каждый компьютер и сетевое устройство подключены к одному кабелю. Он двунаправленный. Это многоточечное соединение и ненадежная топология, потому что, если магистраль выходит из строя, происходит сбой топологии. В топологии шины за различными протоколами MAC (Media Access Control) следуют Ethernet-соединения LAN, такие как TDMA, Pure Aloha, CDMA, Slotted Aloha и т. д.
Топология шины
Рис. 3 : Топология шины с общим магистральным кабелем. Узлы подключены к каналу через линии сброса.
Преимущества шинной топологии
- Если N устройств подключены друг к другу в шинной топологии, то количество кабелей, необходимых для их соединения, равно 1, известному как магистральный кабель, и требуется N ответвлений.
- Коаксиальные кабели или кабели с витой парой в основном используются в шинных сетях, поддерживающих скорость до 10 Мбит/с.
- Стоимость кабеля меньше по сравнению с другими топологиями, но он используется для построения небольших сетей.
- Шинная топология является знакомой технологией, так как методы установки и устранения неполадок хорошо известны.
- CSMA — наиболее распространенный метод для этого типа топологии.
Недостатки топологии «шина»
- Топология «шина» довольно проста, но требует большого количества кабелей.
- При выходе из строя общего кабеля вся система рухнет.
- Если сетевой трафик большой, количество коллизий в сети увеличивается. Чтобы избежать этого, на уровне MAC используются различные протоколы, известные как Pure Aloha, Slotted Aloha, CSMA/CD и т. д.
- Добавление новых устройств в сеть замедлит работу сети.
- Безопасность очень низкая.
Типичным примером шинной топологии является локальная сеть Ethernet, в которой все устройства подключены к одному коаксиальному кабелю или кабелю с витой парой. Эта топология также используется в сетях кабельного телевидения. Дополнительные сведения см. в разделе «Преимущества и недостатки топологии шины».
Кольцевая топология
В кольцевой топологии он образует кольцо, соединяющее устройства ровно с двумя соседними устройствами. Ряд повторителей используется для топологии «Кольцо» с большим количеством узлов, потому что если кто-то захочет отправить какие-то данные на последний узел в топологии «кольцо» со 100 узлами, то данные должны будут пройти через 99 узлов, чтобы достичь сотого. узел. Следовательно, для предотвращения потери данных в сети используются повторители.
Данные передаются в одном направлении, т. е. являются однонаправленными, но их можно сделать двунаправленными, если между каждым сетевым узлом имеется 2 соединения. Это называется топологией двойного кольца. В топологии In-Ring протокол Token Ring Passing используется рабочими станциями для передачи данных.
Кольцевая топология
Рисунок 4 : Кольцевая топология включает 4 станции, каждая из которых образует кольцо.
Наиболее распространенным методом доступа к кольцевой топологии является передача токена.
- Передача маркера: Это метод доступа к сети, при котором маркер передается от одного узла к другому узлу.
- Токен: Это кадр, который циркулирует по сети.
Операции кольцевой топологии
- Одна станция известна как станция монитора , которая берет на себя всю ответственность за выполнение операций.
- Для передачи данных станция должна иметь маркер. После завершения передачи токен должен быть выпущен для использования другими станциями.
- Если ни одна станция не передает данные, токен будет циркулировать по кольцу.
- Существует два типа методов выпуска маркера: Ранний выпуск маркера выпуск маркера сразу после передачи данных и Отложенный выпуск маркера высвобождает маркер после получения подтверждения от получателя.
Преимущества кольцевой топологии
- Высокая скорость передачи данных.
- В этом типе топологии вероятность коллизии минимальна.
- Недорогая установка и расширение.
- Это дешевле, чем топология «звезда».
Недостатки кольцевой топологии
- Отказ одного узла в сети может привести к отказу всей сети.
- Устранение неполадок в этой топологии затруднено.
- Добавление или удаление станций между ними может нарушить всю топологию.
- Менее безопасный.
Дополнительные сведения см. в разделе «Преимущества и недостатки кольцевой топологии».
Топология дерева
Эта топология является вариантом топологии звезды. Эта топология имеет иерархический поток данных. В древовидной топологии используются такие протоколы, как DHCP и SAC (стандартная автоматическая конфигурация).
Древовидная топология
Рисунок 5 : Здесь различные вторичные концентраторы подключены к центральному концентратору, который содержит повторитель. Эти данные передаются сверху вниз, т. е. от центрального концентратора к вторичному, а затем к устройствам, или снизу вверх, т. е. от устройств к вторичному концентратору, а затем к центральному концентратору. Это многоточечное соединение и ненадежная топология, потому что, если магистраль выходит из строя, происходит сбой топологии.
Преимущества древовидной топологии
- Позволяет подключать больше устройств к одному центральному концентратору, тем самым уменьшая расстояние, которое проходит сигнал до устройств.
- Позволяет изолировать сеть, а также установить приоритеты для разных компьютеров.
- Мы можем добавить новых устройств в существующую сеть.
- Обнаружение ошибок и исправление ошибок очень просты в древовидной топологии.
Недостатки древовидной топологии
- Если центральный концентратор выходит из строя, вся система выходит из строя.
- Высокая стоимость из-за кабелей.
- Если добавляются новые устройства, перенастроить их становится сложно.
Типичным примером древовидной топологии является иерархия в крупной организации. В верхней части дерева находится генеральный директор, который связан с различными отделами или подразделениями (дочерними узлами) компании. Каждый отдел имеет свою собственную иерархию, где менеджеры контролируют разные команды (внучатые узлы). Члены команды (конечные узлы) находятся в нижней части иерархии и связаны со своими руководителями и отделами.
Дополнительные сведения см. в разделе «Преимущества и недостатки древовидной топологии».
Гибридная топология
Эта топологическая технология представляет собой комбинацию всех различных типов топологий, которые мы изучили выше. Гибридная топология используется, когда узлы могут принимать любую форму. Это означает, что это могут быть отдельные топологии, такие как топология «Кольцо» или «Звезда», или комбинация различных типов топологий, показанных выше. Каждая отдельная топология использует протокол, который обсуждался ранее.
Гибридная топология
Рисунок 6 : На приведенном выше рисунке показана структура гибридной топологии. Как видно, он содержит комбинацию всех различных типов сетей.
Преимущества гибридной топологии
- Эта топология очень гибкая .
- Размер сети можно легко увеличить путем добавления новых устройств.
Недостатки гибридной топологии
- Это сложно для разработки архитектуры гибридной сети.
- Концентраторы , используемые в этой топологии, очень дороги.
- Стоимость инфраструктуры очень высока, так как гибридная сеть требует большого количества кабелей и сетевых устройств .
Типичным примером гибридной топологии является сеть университетского городка. Сеть может иметь магистраль звездообразной топологии, при этом каждое здание подключается к магистральной сети через коммутатор или маршрутизатор. Внутри каждого здания может быть шинная или кольцевая топология, соединяющая разные помещения и офисы. Точки беспроводного доступа также создают ячеистую топологию для беспроводных устройств. Эта гибридная топология обеспечивает эффективную связь между различными зданиями, обеспечивая при этом гибкость и избыточность в каждом здании.
Дополнительные сведения см. в разделе «Преимущества и недостатки гибридной топологии».
Топология компьютерной сети: что это такое и типы
следующий → Топология определяет структуру сети, как все компоненты взаимосвязаны друг с другом. Существует два типа топологии: физическая и логическая топология. Типы топологии сетиФизическая топология — это геометрическое представление всех узлов в сети. Существует шесть типов топологии сети: топология шины, топология кольца, топология дерева, топология звезды, топология ячеистой сети и гибридная топология. 1) Топология шины
CSMA: Это средство управления доступом к среде, используемое для управления потоком данных, чтобы поддерживать целостность данных, т. е. чтобы пакеты не терялись. Есть два альтернативных способа решения проблем, возникающих, когда два узла отправляют сообщения одновременно.
Преимущества топологии шины:
Недостатки топологии шины:
2) Кольцевая топология
Работа передачи токена
Преимущества кольцевой топологии:
Недостатки кольцевой топологии:
3) Топология «звезда»
Для подключения компьютеров используются коаксиальный кабель Концентраторы Топология Преимущества топологии «звезда»
Недостатки топологии «звезда»
4) Топология дерева
Преимущества древовидной топологии
Недостатки древовидной топологии
5) Сетчатая топология
Топология Mesh Топология Mesh Топология сетки Где n — количество узлов, представляющих сеть. Сетчатая топология делится на две категории:
Преимущества ячеистой топологии:Надежный: Сети с ячеистой топологией очень надежны, так как любой разрыв канала не повлияет на связь между подключенными компьютерами. Быстрая связь: Связь между узлами очень быстрая. Упрощенная реконфигурация: Добавление новых устройств не нарушит связь между другими устройствами. Недостатки сетчатой топологии
6) Гибридная топология
Преимущества гибридной топологии
|