Точка многоточка топология сети

Сети точка-точка, точка-многоточка — оборудование, применение, особенности

Топология сети определяет ее функциональные возможности, такие как пропускная способность, скорость передачи данных, дальность отправки сигнала. Чтобы создать беспроводную сеть, способную решать широкий спектр задач как в быту, так и в коммерческой и производственной деятельности, следует определить какие именно параметры системы являются наиболее значимыми. Для построения Wi-Fi сетей существует несколько основных принципов, которые отличаются как по области применения, так и по ключевым характеристикам.

Что такое сеть точка-точка

Один из типов логической топологии построения сетей – точка-точка, от английского «point-to-point». Данный вид архитектуры сети обуславливает прямое соединение между двумя узлами. Пакеты непосредственно передаются от одного узла к другому, однако, физически данный отрезок сети может состоять из большого количества промежуточного оборудования.

Правила передачи данных – протокол доступа – определяются логической структурой и не привязаны к оборудованию. Данный тип организации обмена информацией позволяет упростить маршрутизацию, идентификацию пакетов в структурах с множеством физических коммуникационных узлов.

Что такое сеть точка-многоточка

При организации сетей передачи данных часто необходимо решать задачу соединения нескольких абонентов с одной точкой доступа, через которую может обеспечиваться обмен информацией с какой-либо локальной сетью, подключение к корпоративным сетям, связь с оператором связи, доступ в глобальную общемировую сеть Интернет. В таких случаях востребовано применение типа связи точка-мультиточка – также употребляется вариант названия «point-to-multipoint».

Данный вид организации передачи данных широко применяется для обеспечения беспроводной связи. Соединение точка-мультиточка необходимо там, где затруднена или нерентабельна прокладка кабельных трасс, приемные устройства рассеяны по большой площади, также удобно использовать данную систему для обмена информацией с мобильными абонентами.

Применение сети точка-точка

Сеть точка-точка может применяться как в случаях кабельного соединения разных типов оборудования, так и для беспроводного соединения двух ПК, двух роутеров, двух локальных сетей. Также применяется для обустройства виртуальных каналов на основе разнообразных комплексов сетевого оборудования обеспечивающего и беспроводную, и кабельную связь практически на любых расстояниях.

Прямое физическое соединение двух устройств доступно на дальности до 100 м, при использовании стандартного потребительского оборудования. Профессиональные маршрутизаторы позволяют увеличить расстояние передачи сигнала до 500 метров. Также могут быть использованы специальные антенны:

Их применение увеличивает дальность обмена данными между точками связи до 20 километров. Основные виды оборудования применяемые для организации сетей топологии точка-точка:

Совокупность устройств, составленных в виде цепочки передающего и принимающего оборудования, способна обеспечить передачу информации на огромные расстояния. Независимость канала точка-точка от видов и количества оборудования, из которого физически составлена сеть, позволяет не только существенно увеличивать дальность, но и обеспечивать высокую скорость передачи данных.

Примером применения топологии точка-точка в ретрансляционных сетях может служить Napo Network, расположенная в трудных, для реализации Wi-Fi соединения, условиях горной местности Южной Америки. Сеть обеспечивает связь между 15 медицинскими учреждениями, расположенными в сельской местности, и имеет протяженность около 445 километров.

Применение сети точка-многоточка

Топология с единым узлом связи, к которому подключаются отдельные абоненты носит наименование точка-многоточка. В кабельных сетях аналогичная топология называется «звезда». Широко применяются при построении распределенных систем связи. Хорошо подходят для создания сетей на предприятиях, осуществления диспетчерской связи, организации комплексов видеонаблюдения и охраны.

Используются для подключения систем обмена информацией с территориально удаленными производственными площадками и подразделениями. Годятся для организации зон покрытия Wi-Fi, что требуется при создании муниципальных городских и сельских сетей, организации беспроводной связи в коттеджных и дачных поселках.

Также на базе систем точка-многоточка можно построить приватные защищенные частные сети, с ограничением доступа. Это особенно важно для крупных производственных и проектных учреждений, где происходит обмен конфиденциальной информацией между различными подразделениями. В этом случае безопасность связи является ключевым элементом локальной сети организации.

Для создания беспроводной сети точка-многоточка используют базовые станции оснащенные несколькими антеннами. Данное оборудование устанавливает вне зданий и сооружений, поэтому применяют всепогодные исполнения устройств. Внешние антенны усиливают сигнал, увеличивая как расстояние передачи, так и повышая качество и скорость обмена данными.

Приемные устройства представляют собой точки доступа, для последующего соединения с сетью пользовательского оборудования, так и схожие с ними по функционалу роутеры, маршрутизаторы, иные устройства способные принимать и передавать Wi-Fi сигнал.

Как правило оборудование рассчитано на работу в двух диапазонах: 2,4 Ггц и 5 Ггц. Частота 2,4 Ггц часто бывает перенасыщена сигналами, которые создают помехи и вносят искажения в сигнал, что влияет как на скорость работы, так и на дальность передачи. В некоторых случаях гораздо эффективнее будет использовать частоту 5 Ггц. Но далеко не все пользовательские принимающие устройства, такие как смартфоны, ноутбуки, способны работать на данной частоте. Поэтому рекомендуется принимать решение о переходе на другую предварительно ознакомившись с параметрами оборудования. Многие производители выпускают устройства способные функционировать на иных частотах.

Достоинства и недостатки сетей точка-точка

Чтобы организовать канал связи точка-точка не потребуется высокая квалификация или глубокие знания. Настроить данное подключение можно просто основательно изучив соответствующее руководство, в частности некоторые производители сетевого оборудования прикладывают пошаговые инструкции к продаваемым устройствам. Также несложно осуществлять и процесс поддержки работоспособности созданного подключения. Простота настройки считает одним из основных преимуществ сети точка-точка.

Другой плюс – качество связи. Как самостоятельно созданные, так и приобретенные у поставщика услуг связи виртуальные каналы с реализацией принципа передачи сигнала точка-точка обладают высокой пропускной способностью, что минимизирует задержки при обмене информацией, а также снижает влияние помех. Каналы надежны, непрерывно готовы к передаче данных, всегда обладают свободными ресурсами для немедленной реакции на запрос о срочной отправке сигнала.

К недостаткам данного вида связи стоит отнести относительно высокую стоимость, если данным способом необходимо соединить несколько различных узлов связи. Стоимость оборудования также играет существенную роль. Для создания устойчивого помехозащищенного соединения требуется закупка и размещение качественного, мощного оборудования, способного обеспечить бесперебойную работу системы при любых внешних условиях.

Низкая гибкость сети: пропускная способность строго лимитирована и, при необходимости, любые изменения параметров канала потребуют замены всего оборудования.

Не полное использование ресурсов системы. Пропускная способность является фиксированной, рассчитанной на максимальный возможный объем передачи данных, а также на решение нештатных ситуаций. В повседневном применении все возможности системы используются редко.

Достоинства и недостатки сетей точка-многоточка

При необходимости соединения нескольких объектов, находящихся на значительном удалении друг от друга, в единую сеть наиболее эффективным способом является создание сети с топологией точка-многоточка. Данная система отличается гибкостью: можно добавлять и удалять абонентов, а также менять ширину канала доступа выделяемую каждому из них.

Простота изменения конфигурации сети – для этого достаточно добавить абонента, поставить ограничение на подключение новых абонентов, запретить определенным устройствам доступ к ресурсам сети. Все перечисленные настройки вносятся программно, при работе со встроенным ПО оборудования. Другим достоинством является наличие большого количества настраиваемых опций, что позволяет максимально эффективно задействовать ресурсы оборудования.

Большим преимуществом является широкий ассортимент устройств, предлагаемых производителями. Практически под каждую задачу можно подобрать оборудование, которое наилучшим образом справится с ее решением.

Правильный подбор передающих устройств позволяет обеспечивать необходимую зону покрытия. Профессиональные модели позволяют существенно увеличить дальность передачи сигнала, а если не требуются особые параметры сети, то можно существенно сэкономить приобретая менее дорогое оборудование.

К недостаткам системы можно отнести сложности связанные с использованием некоторых алгоритмов осуществления связи базовой станции с абонентами. Но в большинстве современных станций используются современные версии ПО, в которых учтены и исправлены указанные недостатки.

Отличия сетей точка-точка и точка-многоточка

Применение сетей точка-точка и точка-многоточка целесообразно при решении разных задач. Например, при небольшом количестве конечных абонентов может оказаться дешевле и эффективнее организовать для каждого из них соединение по принципу точка-точка, если абоненты требовательны к качеству связи. Либо можно удешевить систему, установив одну базовую станцию, способную работать со всеми абонентами.

Очевидно, что при росте числа принимающих устройств, а также при снижении требований к параметрам связи, лучше применять систему точка-многоточка. Это позволит снизить издержки и увеличит возможности по настройке сети, позволит добавить новых абонентов, что важно, если прогнозируется рост их числа, а заранее точное количество не известно.

Однако экономическая эффективность системы точка-многоточка падает с ростом требования к дальности передачи сигнала. Если требуется организовать обмен данными с удаленными объектами, то сеть точка-точка способна покрывать огромные расстояния, и даже пересекать континенты. Здесь может использоваться большое количество промежуточного оборудования. При этом благодаря возможности реализации виртуального канала в сети точка-точка, прокладка маршрута будет происходить только между определенными узлами. Передаваемые пакеты данных будут «видеть» только начальный пункт отправки и конечный, принимающий, коммуникационный узел.

При необходимости организации беспроводной связи, основным этапом подготовки, обуславливающим успешное выполнение работы, является правильный подбор оборудования. Когда проанализированы все факторы и определено будет использоваться система с множеством абонентов и одним передающим и принимающим устройством на всех, либо для каждого будет создан свой специализированный канал, необходимо установить такие характеристики, как пропускная способность, желаемая дальности передачи, помехоустойчивость, поддерживаемое количество абонентов. Чтобы получить результат, который станет приемлемым решением поставленной задачи, следует либо тщательно изучить рынок оборудования и отзывы пользователей, либо обратиться к опытным профессионалам.

Источник