Какую топологию целесообразно использовать в локальной сети: КОМПЬЮТЕРНАЯ СЕТЬ В ШКОЛЕ | Образовательная социальная сеть

Новинки IT-индустрии, обзоры и тесты компьютеров и комплектующих

• ПК и комплектующие
  • Настольные ПК и моноблоки
  • Портативные ПК
  • Серверы
  • Материнские платы
  • Корпуса
  • Блоки питания
  • Оперативная память
  • Процессоры
  • Графические адаптеры
  • Жесткие диски и SSD
  • Оптические приводы и носители
  • Звуковые карты
  • ТВ-тюнеры
  • Контроллеры
  • Системы охлаждения ПК
  • Моддинг
  • Аксессуары для ноутбуков
• Периферия
  • Принтеры, сканеры, МФУ
  • Мониторы и проекторы
  • Устройства ввода
  • Внешние накопители
  • Акустические системы, гарнитуры, наушники
  • ИБП
  • Веб-камеры
  • KVM-оборудование
• Цифровой дом
  • Сетевые медиаплееры
  • HTPC и мини-компьютеры
  • ТВ и системы домашнего кинотеатра
  • Технология DLNA
  • Средства управления домашней техникой
• Гаджеты
  • Планшеты
  • Смартфоны
  • Портативные накопители
  • Электронные ридеры
  • Портативные медиаплееры
  • GPS-навигаторы и трекеры
  • Носимые гаджеты
  • Автомобильные информационно-развлекательные системы
  • Зарядные устройства
  • Аксессуары для мобильных устройств
• Фото и видео
  • Цифровые фотоаппараты и оптика
  • Видеокамеры
  • Фотоаксессуары
  • Обработка фотографий
  • Монтаж видео
• Программы и утилиты
  • Операционные системы
  • Средства разработки
  • Офисные программы
  • Средства тестирования, мониторинга и диагностики
  • Полезные утилиты
  • Графические редакторы
  • Средства 3D-моделирования
• Мир интернет
  • Веб-браузеры
  • Поисковые системы
  • Социальные сети
  • «Облачные» сервисы
  • Сервисы для обмена сообщениями и конференц-связи
  • Разработка веб-сайтов
  • Мобильный интернет
  • Полезные инструменты
• Безопасность
  • Средства защиты от вредоносного ПО
  • Средства управления доступом
  • Защита данных
• Сети и телекоммуникации
  • Проводные сети
  • Беспроводные сети
  • Сетевая инфраструктура
  • Сотовая связь
  • IP-телефония
  • NAS-накопители
  • Средства управления сетями
  • Средства удаленного доступа
• Корпоративные решения
  • Системная интеграция
  • Проекты в области образования
  • Электронный документооборот
  • «Облачные» сервисы для бизнеса
  • Технологии виртуализации

Наш канал на Youtube

Архив изданий

• О нас
• Размещение рекламы
• Контакты

Популярные статьи

Моноблок HP 205 G4 22 AiO — одно из лучших решений для офисной и удаленной работы

В настоящем обзоре мы рассмотрим модель моноблока от компании HP, которая является признанным лидером в производстве компьютеров как для домашнего использования, так и для офисов. Моноблок HP 205 G4 22 — модель нового семейства, которая построена на базе процессоров AMD последнего поколения и отличается неплохой производительностью вкупе с привлекательной ценой

Logitech G PRO X Superlight — легкая беспроводная мышь для профессиональных киберспортсменов

Швейцарская компания Logitech G представила беспроводную игровую мышь Logitech G PRO X Superlight. Новинка предназначена для профессиональных киберспортсменов, а слово Superlight в ее названии указывает на малый вес этой модели, который не превышает 63 г. Это почти на четверть меньше по сравнению с анонсированным пару лет тому назад манипулятором Logitech G PRO Wireless

Материнская плата для домашнего майнинга ASRock h210 Pro BTC+

Как показало недавнее исследование Кембриджского университета — количество людей, которые пользуются сегодня криптовалютами, приближается к размеру населения небольшой страны и это только начало, мир меняется. Поэтому компания ASRock разработала и выпустила в продажу весьма необычную материнскую плату — h210 PRO BTC+, которую мы и рассмотрим в этом обзоре

Верхняя панель клавиатуры Rapoo Ralemo Pre 5 Fabric Edition обтянута тканью

Компания Rapoo анонсировала в Китае беспроводную клавиатуру Ralemo Pre 5 Fabric Edition. Новинка выполнена в формате TKL (без секции цифровых клавиш) и привлекает внимание оригинальным дизайном. Одна из отличительных особенностей этой модели — верхняя панель, обтянутая тканью с меланжевым рисунком

Изогнутый экран монитора MSI Optix MAG301 CR2 обеспечит максимальное погружение в игру

Линейку компьютерных мониторов MSI пополнила модель Optix MAG301 CR2, адресованная любителям игр. Она оборудована ЖК-панелью типа VA со сверхширокоформатным (21:9) экраном изогнутой формы (радиус закругления — 1,5 м). Его размер — 29,5 дюйма по диагонали, разрешение — 2560×1080 пикселов

Комплект SilverStone MS12 позволяет превратить SSD типоразмера M.2 2280 в портативный накопитель

Каталог продукции компании SilverStone пополнил комплект MS12. Он позволяет создать портативный накопитель на базе стандартного SSD типоразмера M.2 2280 с интерфейсом PCI Express

SSD-накопители ADATA XPG Spectrix S20G сочетают производительность с эффектным дизайном

Компания ADATA Technology анонсировала твердотельные накопители серии XPG Spectrix S20G. Они предназначены для оснащения игровых ПК и, как утверждают их создатели, сочетают высокую производительность и эффектный внешний вид

Видеокарта ASUS GeForce RTX 3070 Turbo оснащена системой охлаждения с одним центробежным вентилятором

Линейку видеоадаптеров ASUS на базе графических процессоров NVIDIA пополнила модель GeForce RTX 3070 Turbo (заводской индекс TURBO-RTX3070-8G), предназначенная для оснащения игровых ПК. Одной из особенностей новинки является конструкция системы охлаждения

КомпьютерПресс использует

Пример подхода к разработке ЛВС предприятия. Часть 2

3. Выбор сетевой архитектуры и его обоснование

Выбор топологии определяется, в частности, планировкой помеще­ния, в котором разворачивается ЛВС. Кроме того, большое значение имеют затраты на приобретение и установку сетевого оборудования, что является важным вопросом для фирмы, разброс цен здесь также доста­точно велик.

3. 1. Топология ЛВС предприятия

Для ЛВС рассматриваемого предприятия самой оптимальной являет­ся топология типа звезда в связи с тем, что она представляет собой более производительную структуру: каждый компьютер, в том числе и сервер, соединяется отдельным сегментом кабеля с центральным кон­центратором (hub).

Основным преимуществом такой сети является ее устойчивость к сбо­ям, возникающим вследствие неполадок на отдельных ПК или из-за по­вреждений сетевого кабеля.

Важнейшей характеристикой обмена информацией в локальных се­тях являются так называемые методы доступа (access methods), регла­ментирующие порядок, в котором рабочая станция получает доступ к сетевым ресурсам и может обмениваться данными.

Так как метод CSMA/CD хорошо зарекомендовал себя именно в ма­лых и средних сетях, для рассматриваемого предприятия данный метод удобен. К тому же сетевая архитектура Ethernet, которую и будет приме­нять сеть предприятия, использует именно этот метод доступа.

Сеть на основе витой пары в отличие от сети на базе тонкого и тол­стого коаксиального кабеля строится по топологии звезда. Чтобы пост­роить сеть по указанной топологии, требуется большее количество кабе­ля (но цена витой пары невелика). Подобная схема имеет и неоценимое преимущество — высокую отказоустойчивость. Выход из строя одной или нескольких рабочих станций не приводит к отказу всей системы. Правда, если из строя выйдет концентратор (hub), его отказ затронет все под­ключенные через него устройства.

Еще одним преимуществом данного варианта является простота рас­ширения сети, поскольку при использовании дополнительных концент­раторов (до четырех последовательно) появляется возможность подклю­чения большого количества рабочих станций (до 1024). При применении неэкранированной витой пары (UTP) длина сегмента между концент­ратором и рабочей станцией не должна превышать 100 м. Это условие для рассматриваемого предприятия выполняется.

3.2. Сетевые ресурсы

Следующим важным аспектом проектирования сети является совме­стное использование сетевых ресурсов (принтеров, факсов, модемов и другой периферии).

Перечисленные ресурсы могут использоваться как в одноранговых сетях, так и в сетях с выделенным сервером. Однако в случае одноранго­вой сети сразу выявляются ее недостатки. Чтобы работать с перечислен­ными компонентами, их нужно установить на рабочую станцию или подключить к ней периферийные устройства. При отключении этой стан­ции все компоненты и соответствующие службы становятся недоступ­ными для коллективного пользования.

В сетях с выделенным сервером обеспечивается круглосуточный дос­туп рабочих станций к сетевой периферии, поскольку сервер никогда не выключается, если не считать коротких остановок для технического об­служивания.

На предприятии имеются четыре принтера — в каждом отделе по одному. Рассмотрим вопрос подключения принтера к ЛВС. Для этого су­ществует несколько способов:

• подключение к рабочей станции. Принтер подключается к той рабо­чей станции, которая находится к нему ближе всех. В результате данная рабочая станция становится сервером печати. Недостаток такого подклю­чения в том, что при выполнении заданий на печать производительность рабочей станции на некоторое время снижается, что отрицательно ска­зывается на работе прикладных программ при интенсивном использова­нии принтера. Кроме того, если машина будет выключена, сервер печа­ти станет недоступным для других узлов;
• прямое подключение к серверу. Принтер подключается к параллель­ному порту сервера с помощью специального кабеля. В этом случае он постоянно доступен для всех рабочих станций. Недостаток подобного ре­шения обусловлен ограничением по длине принтерного кабеля, обеспе­чивающего корректную передачу данных. Хотя кабель можно протянуть на 10 м и более, его следует прокладывать в коробах или в перекрытиях, что повышает расходы на организацию сети;
• подключение к сети через специальный сетевой интерфейс. Принтер оборудуется сетевым интерфейсом и подключается к сети как рабочая станция. Интерфейсная карта работает как сетевой адаптер, а принтер регистрируется на сервере как узел ЛВС. Программное обеспечение сер­вера осуществляет передачу заданий на печать по сети непосредственно на подключенный сетевой принтер;
• подключение к выделенному серверу печати. Альтернативой преды­дущему варианту является использование специализированных серверов печати. Такой сервер представляет собой сетевой интерфейс, скомпоно­ванный в отдельном корпусе, с одним или несколькими разъемами (пор­тами) для подключения принтеров. Однако в данном случае использова­ние сервера печати является непрактичным.

В рассматриваемом примере в связи с тем, что установка отдельного сервера печати увеличивает стоимость создания сети (так же как и по­купка принтера с сетевым интерфейсом), целесообразно подключать принтеры непосредственно к рабочим станциям в отделах. В пользу тако­го решения говорит и то, что принтеры расположены в тех помещениях, где потребность в них наибольшая. Поэтому был выбран первый способ подключения принтера.

4. Разработка и описание ЛВС предприятия

4. 1. Схема построения

ЛВС построена по топологии звезда, хотя, если быть точнее, пред­ставляет собой дерево: все клиенты сети являются ответвлениями цент­рального «магистрального» канала. Но топологически вся сеть представ­ляет собой звезду с центром в виде концентратора в серверной комнате отдела информационной и технической поддержки.

4.2. Основные административные блоки

Объединение компьютеров в рабочие группы дает два важных пре­имущества сетевым администраторам и пользователям. Первое, наибо­лее существенное, заключается в том, что серверы домена составляют (формируют) единый административный блок, совместно использую­щий службу безопасности и информацию учетных карточек пользовате­ля. Каждая рабочая группа имеет одну базу данных, содержащую учет­ные карточки пользователя и групп, а также установочные параметры системы обеспечения безопасности.

Второе преимущество касается удобства пользователей: когда пользо­ватели просматривают сеть в поисках доступных ресурсов, они видят домены, а не разбросанные по всей сети серверы и принтеры.

4.3. Конфигурирование сервера

Сетевая операционная система выполняется на сервере. С другой сто­роны, компьютеры-клиенты могут работать под управлением различных операционных систем. Чтобы операционная система клиента могла ис­пользовать сеть, должны быть установлены специальные драйверы, ко­торые позволяют плате сетевого интерфейса компьютера-клиента свя­заться с сетью. Эти драйверы работают подобно драйверам принтера, позволяющим прикладным программам посылать информацию на прин­тер. Программное обеспечение сетевого драйвера дает возможность про­граммам посылать и принимать информацию по сети. Каждый компью­тер в сети может содержать одну или более плат сетевого интерфейса, которые соединяют компьютер с сетью.

Очевидно, что производительность ЛВС зависит от компьютера, ис­пользуемого в качестве сервера. При использовании Windows 2000 Server необходимо ориентироваться на наиболее высокоскоростной компью­тер. Существует возможность выбора между готовыми серверами, предлагаемыми производителями и поставщиками компьютерной техники, и серверами самостоятельной сборки. При наличии определенного опы­та самостоятельно собранный под заказ сервер может составить альтер­нативу готовому продукту. Поэтому следует обратить внимание на ряд рассмотренных ниже вопросов.

На вопрос об используемой шине ответ однозначен — PCI. Помимо того, что PCI-компоненты имеют высокую производительность (за счет 64-битной разрядности шины), они еще допускают программное кон­фигурирование. Благодаря последнему обстоятельству возможные конф­ликты между подключаемыми аппаратными ресурсами почти всегда пре­дотвращаются автоматически.

Windows 2030 Server изначально предъявляет высокие требования к объему оперативной памяти. Поэтому с учетом того, что стоимость опе­ративной памяти на сегодняшний день не столь велика, минимальный объем ОЗУ не целесообразно делать менее 512 Мбайт (как с точки зре­ния цены, так и с точки зрения производительности).

В серверах рекомендуется использовать винчестеры Fast SCSI и соот­ветствующий адаптер SCSI. При использовании Fast SCSI скорость пере­дачи данных достигает 10 Мбит/с. Новейшие жесткие диски с интерфей­сом Ultra SCSI обладают скоростью передачи до 20 Мбит/с. Если же вин­честер должен работать еще быстрее, необходимо установить более до­рогой Ultra Wide SCSI-диск и соответствующий контроллер. Скорость передачи данных у Ultra Wide SCSI-диска достигает 40 Мбит/с, и он представляет собой идеальное устройство для высокопроизводительного сервера, в том числе и для сетей с интенсивным обменом данными. Од­нако для рассматриваемого предприятия лучше использовать обыкно­венные винчестеры IDE, так как использование SCSI значительно уве­личивает стоимость сервера.

Маленький корпус для такого компьютера противопоказан, так как это может привести к перегреву, особенно при использовании высоко­производительного процессора и нескольких жестких дисков. Идеальным корпусом будет корпус типа Big Tower, кроме всего прочего обеспечива­ющий возможность дальнейшего расширения системы. Еще более удоб­ны специальные корпуса для серверов, снабженные мощными блоками питания, дополнительными вентиляторами, съемными заглушками и защитной передней панелью. Если сервер будет оснащен двумя или бо­лее жесткими дисками, необходимо подумать о его дополнительном ох­лаждении. Для этого применяют специальные вентиляторы, которые можно дополнительно установить в системный блок.

Так как все подключенные к сети рабочие станции будут постоянно обращаться к серверу, одним из его важнейших компонентов является производительная 32-битная сетевая карта. Она должна эффективно уп­равлять информационным обменом, т.е. иметь сопроцессор, принимаю­щий на себя основные функции центрального процессора по обработке поступающих на сервер данных.

Таким образом, разработана топология ЛВС для небольшого пред­приятия, обосновано применение конкретной ОС сервера.

К началу

6 объяснений лучших сетевых топологий

Мы финансируемся нашими читателями и можем получать комиссию, когда вы покупаете по ссылкам на нашем сайте.

В этом руководстве мы также обсудим преимущества и недостатки каждого типа сетевой топологии.

Тим Кири
Эксперт по сетевому администрированию

ОБНОВЛЕНО: 22 июня 2023 г.

Что такое топология сети?

Топология сети относится к физическому или логическому расположению узлов (таких как компьютеры, коммутаторы, маршрутизаторы или другие устройства) и соединениям между ними в компьютерной сети.

Проще говоря, топология сети подобна чертежу или карте сети. Он описывает схему и структуру сети, показывая, как устройства взаимосвязаны и как данные передаются между ними. Он определяет пути, по которым информация проходит от одного узла к другому, и влияет на эффективность, масштабируемость и надежность сети.

Существуют различные типы сетевых топологий, включая шину, звезду, кольцо, ячеистую, древовидную и гибридную топологии. Каждая топология имеет свои характеристики, преимущества и ограничения, и организации выбирают наиболее подходящую на основе своих конкретных требований и целей проектирования сети.

Понимая топологию сети, сетевые администраторы и инженеры могут эффективно планировать сеть, управлять ею и устранять неполадки. Это помогает им выявлять потенциальные узкие места, оптимизировать производительность и обеспечивать надежную связь между устройствами.

Типы топологии сети

Существует множество различных типов топологий, на которых построены корпоративные сети сегодня и в прошлом. Некоторые из топологий сети, которые мы собираемся рассмотреть, включают топологию шины 9.0010 , кольцевая топология , звездообразная топология , ячеистая топология и гибридная топология .

Какие существуют типы топологии сети?

• Топология шины Простая компоновка и дешевизна, но уязвимость к сбоям и подходит только для небольших объемов трафика. Сегодня не используется для офисных сетей, но все еще можно найти в некоторых потребительских товарах.
• Кольцевая топология Простая в управлении и с низким риском коллизий, но при этом зависит от того, что все узлы включены и находятся в полном рабочем состоянии. Сегодня используется редко.
• Топология «звезда» Все устройства подключены к центральному коммутатору, что упрощает добавление новых узлов без перезагрузки всех подключенных в настоящее время устройств. Эта топология обеспечивает эффективное использование кабеля и простоту администрирования. С другой стороны, жизненно важно исправность коммутатора. Эта топология требует мониторинга и обслуживания. Однако это часто встречающаяся топология.
• Топология дерева Иерархическая структура, которая связывает вместе группы узлов. Создает зависимости родитель-потомок между корневыми узлами и обычными узлами. Эта компоновка может быть уязвима для сбоя, если у корневого узла есть проблема. Эта топология сложна и сложна в управлении, и она использует много кабелей.
• Сетчатая топология Каждый узел соединен с любым другим режимом прямой связью. Эта топология создает очень надежную сеть, но требует большого количества кабелей и сложна в администрировании. Сети Wi-Fi делают эту топологию более осуществимой.
• Гибридная топология Объединяет две или более стандартных топологии. Это может быть хорошим решением для быстрого объединения различных существующих сетей в единую систему. Не путайте термин «топология гибридной сети» с «гибридной системой» — термин, который применяется к комбинации локальных и облачных ресурсов.

Топология шины

Схема топологии шины

Плюсы:

• Простота установки
• Требуется меньше кабелей, чем в ячеистой и звездообразной топологии
• Подходит для малого бизнеса
• Низкая стоимость
• Простота управления и расширения

Минусы:

• Производительность магистрали имеет решающее значение
• Легко перегружается в периоды занятости
• Эффективность быстро снижается с каждым добавленным узлом
• Данные могут перемещаться только в одном направлении в любой момент времени

Шинная топология — это тип сети, в котором каждое устройство подключено к одному кабелю, идущему от одного конца сети к другому. Этот тип топологии сети часто называют топологией линий . В шинной топологии данные передаются только в одном направлении. Если топология шины имеет две конечные точки, то она называется топологией линейной шины .

В небольших сетях с топологией этого типа для соединения устройств используется коаксиальный кабель или кабель RJ45. Однако схема шинной топологии устарела, и сегодня вы вряд ли встретите компанию, использующую шинную топологию.

Преимущества

Шинные топологии часто использовались в небольших сетях. Одна из основных причин заключается в том, что они сохраняют простоту макета . Все устройства подключены к одному кабелю, поэтому вам не нужно управлять сложной топологической настройкой.

Компоновка также помогла сделать шинные топологии рентабельными, поскольку они могут работать с одним кабелем . Если необходимо добавить больше устройств, вы можете просто соединить свой кабель с другим кабелем.

Недостатки

Однако использование одного кабеля означает, что топология шины имеет единую точку отказа . Если кабель выйдет из строя, вся сеть выйдет из строя. Отказ кабеля будет стоить организациям много времени, пока они пытаются возобновить обслуживание. Кроме того, высокий сетевой трафик снизит производительность сети , поскольку все данные проходят по одному кабелю.

Это ограничение делает топологию шины пригодной только для небольших сетей. Основная причина заключается в том, что чем больше у вас сетевых узлов, тем ниже будет скорость передачи. Также стоит отметить, что шинные топологии ограничены в том смысле, что они полудуплекс , что означает, что данные не могут передаваться в двух противоположных направлениях одновременно.

См. также:  Мониторинг сети, серверов и приложений для малого и среднего бизнеса

Топология кольца

Диаграмма топологии кольца

Плюсы:

• Низкая частота коллизий
• Низкая стоимость
• Подходит для малого бизнеса
• Опция двойного кольца обеспечивает непрерывность за счет резервирования

Минусы:

• Один неисправный узел отключит всю сеть
• Требуется обширное профилактическое обслуживание и мониторинг
• Производительность быстро снижается с каждым дополнительным узлом
• Реорганизация сети требует полного отключения системы

В сетях с топологией «кольцо» компьютеры подключаются друг к другу в кольцевом формате. Каждое устройство в сети будет иметь двух соседей , не больше и не меньше. Кольцевые топологии широко использовались в прошлом, но вам будет трудно найти предприятие, которое все еще использует их сегодня.

Первый узел соединяется с последним узлом, чтобы связать петлю вместе. Вследствие размещения в этом формате пакеты должны проходить через все сетевые узлы на пути к месту назначения.

В этой топологии один узел выбирается для настройки сети и мониторинга других устройств. Кольцевые топологии полудуплексные, но также могут быть сделаны полнодуплексными . Чтобы сделать кольцевую топологию полнодуплексной, вам потребуется два соединения между сетевыми узлами, чтобы сформировать Топология двойного кольца .

Топология двойного кольца

Схема топологии двойного кольца

Как упоминалось выше, если топология кольца сконфигурирована как двунаправленная, то она называется топологией двойного кольца. Топологии двойного кольца обеспечивают каждому узлу два соединения, по одному в каждом направлении. Таким образом, данные могут передаваться в направлении по часовой  или против часовой стрелки  направлении.

Преимущества

При кольцевой топологии риск коллизий пакетов очень низок из-за использования протоколов на основе токенов, которые позволяют только одной станции передавать данные в данный момент времени. Это усугубляется тем фактом, что данные могут перемещаться через сетевые узлы на высоких скоростях , которые могут быть расширены при добавлении дополнительных узлов.

Топологии с двойным кольцом  обеспечивали дополнительный уровень защиты, поскольку они были более устойчивы к сбоям . Например, если кольцо выходит из строя внутри узла, то другое кольцо может подняться и поддержать его. Кольцевые топологии также были низкая стоимость установки .

Недостатки

Одной из причин замены кольцевых топологий является то, что они очень уязвимы к сбоям. Отказ одного узла может вывести из строя всю сеть . Это означает, что сетями с кольцевой топологией необходимо постоянно управлять, чтобы гарантировать, что все сетевые узлы находятся в хорошем состоянии. Однако, даже если бы узлы были в хорошем состоянии, ваша сеть все равно могла быть отключена из-за отказа линии передачи!

Кольцевые топологии также вызвали проблемы с масштабируемостью . Например, полоса пропускания используется всеми устройствами в сети. Кроме того, чем больше устройств добавляется в сеть , тем больше задержка связи в сети. Это означает, что количество устройств, добавляемых в сетевую топологию, необходимо тщательно контролировать, чтобы убедиться, что сетевые ресурсы не превышают их предел.

Внесение изменений в кольцевую топологию также было сложным, поскольку вы необходимо отключить сеть, чтобы внести изменения в существующие узлы или добавить новые узлы . Это далеко не идеально, так как вам придется учитывать время простоя каждый раз, когда вы хотите внести изменения в топологическую структуру!

См. также:  Инструменты для мониторинга пропускной способности

Топология «звезда»

Диаграмма топологии «звезда»

Плюсы:

• Простое управление из одной точки — коммутатор
• Легко добавлять и удалять узлы
• Прочный
• Низкий уровень использования кабеля
• Подходит для малого бизнеса

Минусы:

• Требуется специальное сетевое оборудование (коммутатор)
• Делает сеть зависимой от производительности коммутатора
• Конечное количество портов коммутатора ограничивает размер сети

Топология «звезда» — это топология, в которой каждый узел сети подключен к одному центральному коммутатору. Каждое устройство в сети напрямую подключено к коммутатору и опосредованно подключено к любому другому узлу. Связь между этими элементами заключается в том, что центральный сетевой концентратор является сервером, а другие устройства рассматриваются как клиенты. Центральный узел отвечает за управление передачей данных по всей сети и действует как повторитель. В звездообразной топологии компьютеры соединяются коаксиальным кабелем, витой парой или оптоволоконным кабелем.

Преимущества

Звездообразные топологии используются чаще всего, поскольку вы можете управлять всей сетью из одного места : центрального коммутатора. Как следствие, если узел, который не является центральным узлом, выйдет из строя, сеть останется в рабочем состоянии. Это дает звездообразным топологиям уровень защиты от сбоев, который не всегда присутствует в других конфигурациях топологии. Точно так же вы можете добавлять новые компьютеры без необходимости отключать сеть , как это было бы в кольцевой топологии.

Что касается физической структуры сети, для топологии «звезда» требуется меньше кабелей, чем для других типов топологии. Это делает их простыми в настройке и управлении в долгосрочной перспективе. Простота общей структуры сети значительно облегчает администраторам поиск и устранение неисправностей при сбоях в работе сети.

Недостатки

Хотя звездообразные топологии могут быть относительно защищены от сбоев, если центральный коммутатор выходит из строя, вся сеть выходит из строя . Таким образом, администратор должен внимательно следить за состоянием центрального узла, чтобы убедиться, что он не выйдет из строя. Производительность сети также привязана к конфигурациям центрального узла и производительности . Топологиями типа «звезда» легко управлять во многих отношениях, но их установка и использование далеко не дешевы.

Топология дерева

Диаграмма топологии дерева

Плюсы:

• Сочетание топологий шины и звезды
• Простота управления
• Простота расширения
• Подходит для среднего бизнеса

Минусы:

• Сеть зависит от работоспособности корневого узла
• Требуется опыт работы с сетью
• Включает много кабеля
• Для более крупных реализаций требуется программное обеспечение для мониторинга
• Может дорого обойтись

Как следует из названия, сеть с древовидной топологией представляет собой структуру, имеющую форму дерева с множеством ветвей. Топологии дерева имеют корневой узел , который подключен к другой иерархии узлов. Иерархия является родительско-дочерней , где существует только одно взаимное соединение между двумя подключенными узлами. Как правило, топология дерева должна иметь три уровня иерархии, чтобы ее можно было классифицировать таким образом. Эта форма топологии используется в глобальных сетях для поддержки множества распределенных устройств.

Преимущества

Основная причина, по которой используются древовидные топологии , заключается в расширении топологий «шина» и «звезда» . При таком иерархическом формате легко добавлять в сеть дополнительные узлы по мере роста вашей организации. Этот формат также хорошо подходит для поиска ошибок и устранения неполадок , поскольку вы можете систематически проверять проблемы с производительностью сети по всему дереву.

Недостатки

Наиболее существенным недостатком топологии дерева является корневой узел. Если корневой узел выходит из строя, все его поддеревья становятся разделенными . По-прежнему будет частичная связь в сети между другими устройствами, такими как родительский узел отказавшего узла.

Поддерживать сетевую систему тоже непросто, потому что чем больше узлов вы добавляете, тем сложнее становится управлять сетью. Еще одним недостатком древовидной топологии является количество необходимых кабелей. Кабели необходимы для подключения каждого устройства во всей иерархии, что делает схему сети более сложной по сравнению с более простой топологией.

Топология сетки

Диаграмма топологии сетки

Плюсы:

• Высокая скорость передачи данных
• Надежная сеть, не зависящая ни от одного узла
• Очень надежный
• Подходит для крупных сетей малых и средних сетей
• Легко идентифицировать неисправное оборудование

Минусы:

• Требует очень большого количества кабеля
• Может быть сложно спрятать весь кабель
• Установка занимает много времени
• Требуется тщательное планирование
• Существует ограничение на количество кабелей, которые может разместить каждый компьютер

Ячеистая топология представляет собой двухточечное соединение, в котором узлы взаимосвязаны. В этой форме топологии данные передаются двумя способами : маршрутизация и лавинная рассылка . Маршрутизация — это то, где узлы используют логику маршрутизации для определения кратчайшего расстояния до пункта назначения пакета. Напротив, лавинная рассылка — это когда данные отправляются на все узлы в сети. Для работы флуда не требуется никакой логики маршрутизации.

Существует две формы топологии сетки : топология частичной сетки  и f топология полной сетки . В топологии с частичной сеткой большинство узлов соединены между собой, но есть несколько узлов, которые связаны только с двумя или тремя другими узлами. В полносвязной топологии каждый узел взаимосвязан.

Преимущества

Сетчатые топологии используются прежде всего потому, что они надежны. Взаимосвязь узлов делает их чрезвычайно устойчивыми к сбоям . Отказ одной машины не может вывести из строя всю сеть. Отсутствие единой точки отказа — одна из причин, по которой эта топология является популярным выбором. Эта установка также защищена от компрометации.

Недостатки

Однако сеточные топологии далеки от совершенства. Они требуют огромного количества настроек после их развертывания. Топологическая схема более сложна, чем многие другие топологии, и это отражается на том, сколько времени требуется для настройки. Вам нужно будет разместить целый ряд новой проводки, которая может обойтись довольно дорого.

Гибридная топология

Диаграмма гибридной топологии

Плюсы:

• Очень гибкий
• Подходит для средних и крупных организаций
• Бесконечно расширяемый
• Возможность адаптации для оптимизации использования оборудования

Минусы:

• Требует профессионального управления
• Необходимо программное обеспечение для мониторинга
• Стоимость оборудования высока

Когда топология состоит из двух или более разных топологий, она называется гибридной топологией. Гибридные топологии чаще всего встречаются на крупных предприятиях , где отдельные отделы имеют сетевые топологии, отличные от топологий других организаций. Соединение этих топологий вместе приведет к гибридной топологии. Как следствие, возможности и уязвимости зависят от типов топологии, которые связаны друг с другом.

Преимущества

Существует много причин, по которым используются гибридные топологии, но все они имеют одну общую черту: гибкость . Существует несколько ограничений на структуру сети, которые не может учесть гибридная топология, и вы можете включить несколько топологий в одну гибридную конфигурацию . Как следствие, гибридные топологии очень масштабируемы. Масштабируемость гибридных установок делает их подходящими для более крупных сетей.

Недостатки

К сожалению, гибридные топологии может быть довольно сложным , в зависимости от топологии, которую вы решите использовать. Каждой топологией, являющейся частью вашей гибридной топологии, необходимо управлять в соответствии с ее уникальными сетевыми требованиями. Это усложняет работу администраторов, поскольку им придется пытаться управлять несколькими топологиями, а не одной. Кроме того, установка гибридной топологии может оказаться весьма дорогостоящей .

См. также: Инструменты и программное обеспечение для обнаружения сети

Какую топологию выбрать?

Существует ряд факторов, которые необходимо учитывать при выборе используемой топологии.

Перед выбором топологии необходимо внимательно рассмотреть следующее:

• Необходимая длина кабеля
• Тип кабеля
• Стоимость
• Масштабируемость

Сначала нужно учесть длину кабеля, который вам нужен для предоставления услуг всем вашим сетевым устройствам. Шинная топология является наиболее легкой с точки зрения потребностей в кабелях. В этом смысле это будет самая простая топология для установки и покупки кабелей. Это связано со вторым фактором, вам нужно учитывать тип кабеля, который вы собираетесь использовать . Типы кабелей варьируются от витых пар до коаксиальных и оптоволоконных кабелей.

Стоимость установки топологии также очень важна. Чем сложнее топология, которую вы выберете, тем больше вам придется заплатить с точки зрения ресурсов и времени, чтобы создать эту настройку.

Последний фактор, который необходимо принять во внимание, — это масштабируемость. Если вы планируете масштабировать свою сетевую инфраструктуру в будущем, вы должны убедиться, что вы используете сеть, в которую легко добавлять устройства к . Сеть с топологией «звезда» идеально подходит для этого, поскольку вы можете добавлять сетевые узлы с минимальным нарушением работы. Это не так просто в кольцевой сети, потому что вы столкнетесь с простоями, если добавите какие-либо узлы.

Программное обеспечение для отображения топологии сети

Теперь, когда мы знаем различные типы топологии, пришло время подумать о том, как спроектировать вашу сеть с нуля. Существует несколько программных продуктов, позволяющих создавать собственные схемы топологии сети. Схемы топологии сети показывают схему соединения вашей сети и помогают создать эффективную структуру сети. Он также предоставляет вам ориентир, который поможет вам, когда вы попытаетесь запустить поиск и устранение неисправностей для устранения ошибок.

Наша методика выбора программного обеспечения для отображения топологии сети

Мы изучили рынок программного обеспечения для отображения топологии сети и проанализировали варианты на основе следующих критериев:

• Автоматическое обнаружение сети
• Создание актуальной карты топологии
• Идентификаторы и статусы устройств, отображаемые на карте
• Опции для различных форматов макета
• Варианты ручного изменения схемы сети в картографе
• Бесплатный ознакомительный период или гарантия возврата денег
• Соотношение цены и качества, представленное ценой, которая представляет собой выгодную сделку для количества инструментов, входящих в комплект

Microsoft Visio

Существует множество различных продуктов для отображения топологии сети, но одним из наиболее широко используемых является Microsoft Visio .

Плюсы:

• Простота использования, часть Microsoft Suite
• Подходит для сетевого планирования и теоретического проектирования
• Широко используемый формат файла
• Поддерживает широкий спектр типов экспорта

Минусы:

• Доступно только в Windows
• Отсутствует встроенное автоматическое обнаружение сети в режиме реального времени

С помощью Microsoft Visio вы можете создать сеть, добавив элементы сети на холст. Эта программа позволяет вам разработать диаграмму топологии, которая детализирует вашу сеть. Конечно, создание собственной сети не всегда идеально, особенно когда вы пытаетесь отобразить более крупную компьютерную сеть.

Картограф топологии сети SolarWinds (БЕСПЛАТНАЯ ПРОБНАЯ ВЕРСИЯ)

В результате вы можете рассмотреть возможность использования другого инструмента, такого как Картограф топологии сети SolarWinds , который может автоматически обнаруживать устройства, подключенные к вашей сети. Автообнаружение удобно, потому что это означает, что вам не нужно составлять структуру вашей сети вручную.

Плюсы:

• Использует автоматическое обнаружение для автоматического сопоставления, отлично подходит для более крупных и сложных сетей
• Использует несколько протоколов для идентификации сетевых устройств, ICMP, SNMP, WMI и CDP
• Предназначен для работы в виртуальных средах и поддерживает хостинг VMWare и Hyper-V
• Может создавать статические карты и включать устройства из вашей сети для планирования емкости и тестирования

Минусы:

• Хотелось бы более длительного пробного периода

Картограф топологии сети SolarWinds
Скачать 14-дневную БЕСПЛАТНУЮ пробную версию

Faddom

Faddom , до недавнего времени называвшаяся VNT, представляет собой картографическую систему, которая автоматически создает карту топологии сети с помощью процедуры сканирования. Помимо сопоставления физических сетей, этот инструмент может идентифицировать серверы и виртуальные машины в гипервизоре и отображать связи между ними.

Плюсы:

• Сканирует сети для обнаружения устройств
• Автоматически создает карту топологии сети
• Создает визуальные карты виртуализаций
• Работает как виртуальное устройство

Минусы:

• Не выполняет мониторинг производительности сети

Вы можете ознакомиться с этим инструментом в течение 30 дней бесплатно.

Выбор программного обеспечения для составления карт и диаграмм топологии сети

Топология сети, которую вы выбираете для своего предприятия, должна глубоко укореняться в ваших требованиях к использованию. Количество узлов в вашей сети будет определять, сможете ли вы сделать это, используя шинную топологию, или вам потребуется развернуть более сложную ячеистую или гибридную настройку.

Помните, что   все топологии имеют свои преимущества и недостатки в зависимости от среды, в которой они применяются (даже те, которые устарели!).

После того, как вы обдумаете, какую топологию вы хотите использовать, вы можете приступить к ее развертыванию. Вы также можете узнать больше о документировании топологии сети с помощью CDP.

Хороший способ заранее спланировать — использовать инструмент отображения топологии сети для составления схемы сети, которую вы собираетесь использовать. Использование такого инструмента, как SolarWinds Network Topology Mapper  позволит вам отобразить вашу сеть на диаграмме, чтобы просмотреть вашу топологическую структуру в одном месте.

Часто задаваемые вопросы по топологии сети

Какая топология сети лучше всего подходит для крупных предприятий?

Наилучшей топологией кабельной сети для крупных предприятий является топология «звезда». Это связано с тем, что им легче управлять с центральной консоли, поскольку управляющему программному обеспечению достаточно связаться с коммутатором, чтобы получить все функции управления трафиком. Гибридная топология иногда встречается как временное решение для соединения отделов во время планирования новой унифицированной системы.

Какая топология сети самая дешевая?

Для малого бизнеса топология шины является самой дешевой и надежной топологией, поскольку ее можно использовать без покупки специального сетевого оборудования и не полагаться на активность каждого узла.

Связано: Лучшие инструменты мониторинга сети

Топологии и схемы домашней сети для начинающих

Обновлено: 17 ноября 2022 г. Автор steve

Существует множество различных способов соединения сетевых узлов.

Общие технологии подключения, используемые в домашних сетях, такие как Ethernet, Wi-Fi, Bluetooth и т. д., предназначены для работы с использованием определенной топологии сети .

Понимание этих топологий важно при структурировании домашней сети.

Общие топологии домашних сетей:

• Шина
• Кольцо
• Сетка
• Звезда
• Гибрид

Каждая из этих топологий имеет свои преимущества и недостатки. В этой статье о сетевых топологиях представлен действительно хороший обзор каждой топологии, а также преимуществ и недостатков.

Топология «шина» и «звезда»

В ранних сетях Ethernet использовалась шинная структура, поскольку Ethernet изначально был разработан для использования клочковатого коаксиального кабеля.

В современных сетях Ethernet используется UTP (неэкранированная витая пара) и коммутаторы, образующие структуру звездообразной шины (гибрид), как и сети Wi-Fi.

На схеме показана типичная структура домашней сети, которая образует гибрид звездообразной шины.

Точки отказа

На диаграмме выше есть 3 основные точки отказа.

1. Маршрутизатор или интернет-соединение влияет на весь трафик
2. Сбой коммутатора влияет на все подключенные устройства
3. Сбой точки доступа затрагивает все устройства Wi-Fi.

При проектировании сети рекомендуется свести к минимуму эти точки сбоя.

В крупных корпоративных сетях они обеспечивают избыточность с помощью дополнительных сетевых компонентов, но в домашних сетях это обычно неприемлемо.

Вам может показаться интересным это видео – Как не проектировать сеть, но вы должны помнить, что он говорит о корпоративных сетях.

Ячеистые сети

Они могут быть частично или полностью ячеистыми, как показано на диаграмме ниже:

Ячеистые сети обладают высокой устойчивостью к сбоям , но непрактичны при большом количестве узлов, так как слишком много соединений вовлеченный.

Кольцевые сети

Token Ring является примером кольцевой сети, но Token Ring больше не используется в современных сетях, поэтому такой тип сети встречается редко

Топология сети: физическая и логическая

То, как узлы в сети взаимодействуют друг с другом, может сильно отличаться от того, как они связаны физически.

В большинстве домашних и малых офисных сетей используется топология физической шины .

Общие логические типологии : Одноранговые и Клиент-сервер .

Клиент-сервер

Интернет (WWW) представляет собой клиент-серверную сеть на логическом уровне.

В модели клиент-сервер на центральном сервере размещается информация, необходимая клиенту.

В случае Интернета на сервере размещаются веб-страницы.

Преимущества и недостатки

Одноранговая сеть

В большинстве домашних сетей используется модель одноранговой сети.

Microsoft Windows (все версии) поддерживает эту модель.

В сетевой модели одноранговой сети компьютер функционирует как и клиент (рабочая станция) и сервер.

Преимущества и недостатки

Устройства умного дома

Устройства умного дома, как правило, используют модель клиент-сервер при использовании http для управления.