Что представляет собой топология сети шина преимущества недостатки

Преимущества и недостатки шинной топологии

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

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

Преимущества и недостатки

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

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

Преимущества и недостатки топологии «звезда»

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

Источник

Шинная топология: определение, плюсы, минусы и нюансы использования

Всем привет! Топология «Шина» («Магистраль», «Общая шина») – это когда все компьютеры подключены к общему единому кабелю. Работа в сети происходит путем передачи сообщения через каждый из узлов. На концах линии обычно стоит терминатор, который поглощает сигнал и не дает ему отражаться, что может привести к помехам или «коллизиям» (наложению сигнала). Схему можно посмотреть на картинки ниже.

Как происходит общение

Если на машину приходит сообщение, то она проверяет адрес доставки, и если сообщение адресовано ей, то принимает сообщение. Если же сообщение было адресовано другой машине, то отправляет его дальше по шине. То есть сообщение получают все сегменты сети не зависимо от адресата и получателя. И тут встает проблема – как сделать так, чтобы компы не мешали друг другу, а общий канал не забивался бессмысленными сообщениями.

Для этого применяют два способа. В первом – используется несущий сигнал, который распределяет пакеты информации. Второй – это использование управляющего или главного компьютера. В качестве примера могу привести Ethernet (стандарт IEEE 802.3) – там происходит постоянное зондирование среды, и, если она занята или наоборот свободна – используют определённый алгоритм действий для передачи сообщений.

CSMA – это более строгое название технологии, при которой пакеты информации не теряются в шинной среде. Есть два типа:

• CSMA CD – компьютеры передают информацию беспрерывно до тех пор, пока не возникнут какие-то столкновения (два пакета пришли одновременно). Тогда передача по сети полностью прерывается. Можно еще назвать как: «Обнаружение столкновений».
• CSMA CA – проверка на свободность среды. Если она свободна, то идет передача, если нет, то компьютеры «молчат».

Равноправие

Чаще всего все компьютеры равноправны между собой. Так как канал связи один, то общение происходит по очереди. В противном случае из-за одновременной отправки сообщения сигнал может накладываться друг на друга, а из-за этого будут возникать помехи. Именно поэтому применяется полудуплексный режим в сетевых картах.

Полудуплекс – это когда передача ведется только в одном направлении, в одно время и по одному каналу. Из-за того, что в шинная типология не имеет центральное управляющее звено в виде сервера или маршрутизатора, то при выходе из строя одного из участников «Шина» продолжит свою работу.

Также можно в любой момент подключить еще компьютер, используя для этого минимум кабеля. Но есть и минус в том, что при разрыве кабелей сеть полностью перестает работать. Если подобная топология сети очень большая, то между длинными кабелями используют повторители.

Повторитель – это устройство, которое усиливает и повторяет сигнал. Обычно используется в местах затухания сигнала в кабеле или беспроводном пространстве (Wi-Fi).

Плюсы и минусы шинной топологии

• Быстрая установка и в короткие сроки.
• Меньше затрат за счет применения небольшой длинны кабеля. В качестве основы используется только одна магистраль.
• Быстрая настройка, так как не нужно производить конфигурации центрального сервера.
• Даже если выйдет из строя один из компьютеров, то сеть все равно будет работать.

• Если же выйдет из строя кабель или один из терминаторов, то общаться в сети будет невозможно – опять же из-за отражения сигнала.
• Если сеть большая, то сложно найти место разрыва кабеля. Для этого используют специальное устройство.
• Чем больше компьютеров, тем медленнее будет работать сеть.
• Есть вероятность столкновения сигнала. В таком случае идет полное замолкание среды и повторная отправка пакета. Также замедляет передачу данных.

Какое количество компьютеров можно подключить к такой топологии – вам никто не ответит. Так как тут все зависит от того, как интенсивно будет использоваться среда и какая информация будет передаваться. Например, играть через эту сеть практически невозможно. Но вот периодическая отправка сообщений вполне реальна. Может подойти для некоторых офисных сетей. Как вы понимаете подобная топология имеет место быть только в небольших сетях. На самом деле, конечно, можно прикрутить туда огромное множество машин, но работать она будет медленнее из-за того, что каждый из компьютеров при подаче пакета должен будет согласовывать его отправку с другими. То есть, если один посылает сигнал, все остальные молчат и слушают. Ну и самый главный минус, если нарушена целостность кабеля хоть в одном месте, то передача данных прерывается и сеть более не функционирует.

Другие топологии сети

Источник

5) Принцип построения шинной топологии. Преимущества и недостатки шинной топологии.

Здесь в кач-ве центр. элемента выступ. пассивн. кабель, к кот. подключ. неск. компов. Такую же топологию имеют мног. беспроводн. сети – роль общ. линии связи здесь играет общ. радиосреда. При передаче инфа распр-ся по шине и доступна одноврем. всем подключ. компам.

1. дешивизна, лгич. простота, наглядность

1. низк. надежность; любой дефект кабелся полностью парализует всю сеть.

2. невыс. произв-ть; в кажд. момент времени только 1 комп может передавать данные по сети; пропускн. спос-ть канала связи делится всегда между всеми узлами сети.

6) Принцип построения звездообразной топологии. Преимущества и недостатки сети со звездообразной топологией.

Образ-ся в том случ., когда комп. подключ-ся отдельн. кабелем к общему центральному устр-ву – концентратору. В ф-ции концентратора входит направление передаваемой компом инфы одному или всем остальн. компам сети. В кач-ве коммутатора может выступать как комп, так и спецустр-во, такое как многокод. повторитель, коммутатор или маршрутизатор.

1. надежность
2. 2. хорошая расширяемость

1. более выс. ст-ть из-за приобретения специализирован. спецустр-ва.

8) Смешанные топологии.

1. «шина-звезда» (физ. звезда, логич. шина), либо физ. шина с физ. звездой 2.кольцо-физ. звезда 3.физ. звезда – лог. кольцо 9) Сотовая топология. Преимущества и недостатки сотовой сети. Получ-ся из полносвязной путем удаления нек. связей. Характерна, как прав., для крупн. сетей. 10) Преимущества совместного использования сетевого оборудования. 11) Преимущества и недостатки одноранговых сетей. — одноранговые Все комы имеют одинак. статус, т.е. могут быть и клиентами, и сервами. Польз-ль сам решает какую роль комп. будет играть в сети. Недостатки: 1. Отсутств. единое администрирование 2. Отсутств. единая политика без-ти 3. Обновление ПО носит стих. хар-р 4. Слабые возм-ти резервного копирования Дост-ва: 1. Низк. ст-ть (нет дорогого сет. оборудования) 12) Преимущества и недостатки сетей с выделенным сервером. Серв. наз-ся выделенным, если на нем не зап-ся лок. польз. проги Недостатки: 1. более выс. ст-ть за счет самого серва, серверн. ОС, зарплаты админа или отдела техн. поддержки Дост-ва: 1. Централизов. хранение и использов. данных 2. Единая политика без-ти сети 3. Регулярн. резервн. копирование 4. Централизов. администрирование (использование доменной струк-ры) 13) Гибридные сети. Преимущества и недостатки гибридных сетей. — гибридные (смеш. сети) Совмещ. дост-ва и недостатки одноранговых и сетей с выд. сервом. 14) Адресация в IP-сетях. Технология TCP/IP направлена на решение след. задач адресации: — согласованное использование адресов различного типа (преобразование сет. IP адреса в лок., доменного имени – в IP адрес) — обеспечение уникальности адресов (однозначность адреса в пределах компа, подсети. сети, Интернета) — конфигурирование сет. интерфейсов и приложений 15) Классы IP-адресов. Признаком, на основании котор. IP адрес относ. к тому или иному классу, явл. знач. неск. первых битов адреса. Классы: 1. А – сюда относ. адрес, в кот. старший бит имеет знач 0. В адресах Кл. А под ID сети отводится 1 байт, осталь. 3 байта под номер узла в сети. Диапазон значения 1ого байта – 1-126. Макс. кол-во узлов – 2^24 2. B – относятся все адреса, старшие 2 бита кот. имеют знач 10. Номер сети и номер узла – по 2 байта. Диапазон – 128-191. Макс. кол-во узлов = 2^16 3. С – все адреса, старшие 3 бита кот. = 110. Под номер сети – 3 байта, под номер узла – 1 байт. Диапазон – 192.0.0-223.255. Макс. кол-во узлов – 2^8 3. D – 4 старших бита = 1110 – групповой адрес (multicast address) – идентифицирует группу сетев. интерфейсов, кот. могут прин. разн. сетям;(A, B, C – индивид. адреса — unicast address); интерф., входящ. в группу, получ. вместе с обычн. IP адресом еще 1 групповой адрес – такой пакет должен быть доставлен всем узлам, кот. входят в группу. 4. Е – 11110. Адреса этого класса зарезервир. для будущ. применений.

Источник