Ячеистая (сетевая) топология.
Ячеистая топология получается из полносвязной путем удаления некоторых связей. Ячеистая топология допускает соединение большого количества компьютеров и характерна, как правило, для крупных сетей. Сеть с ячеистой топологией обладает высокой избыточностью и надежностью, так как каждый компьютер в такой сети соединен с каждым другим отдельным кабелем. Сигнал от компьютера-отправителя до компьютера – получателя может проходить по разным маршрутам, поэтому разрыв кабеля не сказывается на работоспособности сети. Основной недостаток – большие затраты на прокладку кабеля, что компенсируется высокой надежностью и простотой обслуживания.
Рис.4.2.1 Ячеистая топология.
Ячеистая топология применяется в сочетании с другими топологиями при построении больших сетей.
Звезда.
При топологии звезда (рис.4.2.2) все компьютеры с помощью сегментов кабеля подключаются к центральному устройству, называемому концентратором (hub). В функции концентратора входит направление передаваемой компьютером информации одному или всем остальным компьютерам сети. В качестве концентратора может выступать как универсальный компьютер, так и специализированное устройство.
В настоящее время концентратор стал одним из стандартных компонентов сети. В сетях с топологией звезда он, например, служит центральным узлом. Концентраторы делятся на пассивные и активные. Активные регенерируют и передают сигналы так же как репитеры (повторители). Их называют многопортовыми повторителями. Обычно они имеют от 8 до 12 портов для подключения компьютеров. Активные концентраторы подключают к электрической сети. К пассивным концентраторам относятся монтажные или коммутирующие панели. Они просто пропускают через себя сигнал, не усиливая его и не восстанавливая. Пассивные концентраторы не надо подключать к электросети.
Рис.4.2.2 Звездообразная топология.
Недостатки этой топологии: высокая стоимость сетевого оборудования из-за необходимости приобретения специализированного центрального устройства. Кроме того наращивание сети ограничивается количеством портов концентратора. Главное преимущество этой топологии перед шиной – более высокая надежность. Выход из строя одного или нескольких компьютеров на работу сети не влияет. Любые неприятности с кабелем касаются только того компьютера, к которому этот кабель присоединен, и только неисправность концентратора приводит к падению сети. Кроме того, концентратор может играть роль интеллектуального фильтра информации, поступающей от узлов в сеть, и при необходимости блокировать запрещенные администратором передачи.
Иерархическая звезда или дерево.
Иногда имеет смысл в построении сетей с использованием нескольких концентраторов, иерархически соединенных между собой связями типа звезда. Получаемую в результате структуру называют иерархической звездой или деревом.
Рис.4.5. Топология «Иерархическая звезда» или «дерево».
Эту топологию часто называют линейной шиной. Она наиболее простая из всех существующих и весьма распространена. В ней используется один кабель, называемый магистралью или сегментом, вдоль которого подключены все компьютеры.
В сети с топологией шина данные в виде электрического сигнала передаются всем компьютерам сети, но принимает их тот, адрес которого совпадает с адресом получателя, зашифрованном в этих сигналах. Причем в каждый момент времени передачу может вести только один компьютер. Поэтому производительность такой сети зависит от количества компьютеров, подключенных к шине. Чем больше компьютеров, ожидающих передачи данных, тем медленнее сеть.
Шина – пассивная топология: компьютеры только слушают передаваемые данные, но не перемещают их от отправителя к получателю. Поэтому выход одного или нескольких компьютеров из строя никак не сказывается на работе сети.
Электрические сигналы распространяются по всему кабелю – от одного конца к другому. Сигналы, достигшие концов кабеля, отражаются от них. Возникает наложение сигналов, находящихся в разных фазах, и, как следствие, их искажение и ослабление. Поэтому сигналы, достигшие концов кабеля, следует погасить. Для гашения сигналов на концах кабеля устанавливают терминаторы. При разрыве кабеля или отсутствии терминаторов функционирование сети прекращается. Сеть падает.
Достоинством такой топологии сети является возможность практически неограниченно расширять сеть — подключение новых пользователей не влечет изменения конфигурации.
Как работает и как настраивается сеть по технологии Mesh
Высшее образование по специальности «Информационные системы». Опыт работы системным администратором — 5 лет.
Mesh-сеть используется для организации беспроводной сети и позволяет решать задачи, для которых недостаточно одного роутера. Такая технология полезна на больших площадях. Mesh-системы дороже и сложнее, чем стандартный Wi-Fi, но надежнее и функциональнее.
Что такое Mesh
Mesh-сеть — ячеистая топология компьютерной сети. Она строится по принципу ячеек, в которой рабочие станции соединяются друг с другом и способны принимать на себя роль коммутатора для остальных участников. Такая организация сети достаточно сложна в настройке, однако при такой топологии реализуется отказоустойчивость.
Если кратко объяснить, что такое mesh, то это беспроводная сеть, устойчивая к отказам и с большей площадью покрытия. Со стороны пользователя, отличия мэш от Wi-fi будут минимальными. Сложность технологии и настройки процессов в Wi-Fi Mesh-системах берет на себя Mesh роутер или главный маршрутизатор.
Со стороны вайфай мэш-система выглядит как один маршрутизатор и несколько устройств-передатчиков. Кто-то узнает в этом схему роутера и повторителя, но по принципу работы эти схемы отличаются. Mesh-сеть гораздо лучше справляется с передачей сигнала, что делает её более надежной и скоростной, по сравнению с повторителями. Компоненты сложнее в изготовлении и настройке, поэтому и дороже.
Применение
Применяется такой принцип построения сетей там, где необходимо хорошее бесшовное и равномерное покрытие беспроводной сетки. Это может быть компания, на которой требуется постоянный обмен информацией по сети, большая квартира с толстыми стенами, которые не пробивает вайфай, дом или участок. Вариантов, когда требуется постоянное соединение с интернетом, много. Здесь весь вопрос в том, насколько равномерное покрытие требуется и сколько готовы вложить в него.
Чтобы создать свою Mesh-сеть, потребуется несколько устройств, которые работают по технологии Mesh. Там нет разницы между устройствами, каждое из них умеет выступать в качестве маршрутизатора Mesh, так и в качестве передатчика. Но все-таки надо выделить бесшовный Mesh-роутер и те устройства, которые передают сигнал дальше. Маршрутизатор подключают к интернету, а остальные устройства размещают в пределах действия беспроводной сети.
Принцип работы
Mesh-система Wi-Fi – это сеть с ячеистой топологией, все части которой равнозначны. Здесь нельзя выделить какой-то элемент. Все они связаны друг с другом и находятся в зоне досягаемости. Исключение – маршрутизатор, к которому подключен кабель провайдера, его выделяют в отдельный элемент. В итоге все потоки информации устремляются к нему, а вот в остальном обмен равнозначен.
При попытке передачи информации будет выбираться короткий или ненагруженный путь. Если в данный момент близкое звено уже занято передачей информации, то данные уйдут через любой другой передатчик в сети, который поддерживают технологию. Если же обмен идет внутри сети, например, между компьютером и телевизором, то маршрутизатор может выключиться из обмена данными, ведь его задачей является обмен информацией с интернетом.
Такая сетка из независимых ячеек обладает достаточно гибкой структурой. Сильно упрощает обмен инфой в высоконагруженных системах. При домашнем использовании это не так заметно, а вот при использовании на предприятии с большим количеством компьютеров во внутренней сетке, даст о себе знать.
Преимущества и недостатки
Расскажем, какие плюсы есть у такого построения сети и какие минусы.
- Сначала о хорошем – о скорости. Здесь нет потерь, скорость не в зависит от количества устройств в сети. Мэш-узлы используют отдельный канал передачи информации для связи друг с другом. При обычном подключении половина беспроводного потока съедалась бы обратным обменом информации. То есть половина скорости транслировалась бы на смартфон пользователя, а половина шла бы от него к роутеру.
- Второй пункт – бесшовность соединения. Здесь узлы не передают пользователя друг другу. Они просто есть и образуют единую сетку. Достаточно один раз ввести пароль и можно ходить по всей зоне, где построено Mesh пространство. Переключение с одного девайса на другой происходит незаметно и только тогда, когда силы сигнала уже недостаточно. Так что можно пройти километр на видеозвонке и даже не заметить, что сменился десяток устройств. Бесшовность – главное достоинство подобных сетей.
- Единое пространство и обмен информацией всех устройств со всеми. Этот пункт не менее важен, но объяснить его сложнее. Если вы используете свою сеть только для обмена информацией с интернетом, то разница будет незаметна. Все меняется при домашнем использовании. Например, у вас есть компьютер с набором фильмов и телевизор, с которого вы все это будете смотреть. Для обмена файлами между ними не требуется задействовать главный роутер, а значит вся скорость интернета будет свободна, чтобы посидеть в нем или скачать что-либо с другого устройства. Такая функция поможет и при организации умного дома.
- К плюсам стоит отнести и возможность подключения по проводу к каждому Mesh-устройству. Дотяните их до нужного места, а дальше воткните в передатчик провод и подключите компьютер, который не работает по вайфаю. Даже если отключат интернет, все равно передача информации внутри квартиры не остановится.
- Первый и очевидный – это цена. Главный роутер стоит в несколько раз дороже, чем обычный. Также и устройства передатчики стоят больше, чем привычные маршрутизаторы. Сэкономить на этом пункте не получится.
- Также минусы кроются в расположении устройств. Если неправильно сконфигурировать узлы, то может оказаться, что все устройства в итоге замыкаются на один девайс и он тормозит работу всей сети. Часто это происходит на устройстве провайдера, так что имеет смысл подключить несколько провайдеров при большом количестве устройств в сети.
Следующий пункт относится к плюсам и минусам одновременно. Здесь все зависит от того, как будете использовать мэш-сети. Если купите роутер и несколько передатчиков одной фирмы, то не будет никаких проблем с настройкой и подключением. Если же вдруг решите организовать подобный вид сети самостоятельно из разных устройств, то на чтение мануалов и саму настройку убьете огромное количество времени.
Сравнение системы Wi-Fi и Mesh
Сравнивать Wi-Fi и Mesh нелогично. Мэш – это способ организации сети, работает в проводном и беспроводном варианте. Wi-Fi же является технологией передачи данных. Так что давайте договоримся, что здесь имеется ввиду сравнение передачи вайфай с помощью репиторов и построение Mesh-сети с помощью специальных устройств.