Топология сети с коммуникатором

Топологии сетей передачи данных

Под топологией сети понимается конфигурация графа, вершинам которого соответствуют конечные узлы сети (например, компьютеры) и коммуникационное оборудование (например, маршрутизаторы), а ребрам физические или информационные связи между вершинами.

Полносвязная топология

Полносвязная топология В данной топологии для связи N узлов требуется N(N-1)/2 физических дуплексных линий связи. Преимуществом данной топологии является то, что она соединяет каждый узел с каждым. Таким образом, в случае выхода одного из узлов из строя, не происходит нарушения функционирования остальных узлов в сети, построенной на данной топологии. Но на практике данный вид топологии не применяется, поскольку является крайне дорогим вариантом построения сети.

Ячеистая топология

Ячеистая топология Данная топология получается из полносвязной путём удаления некоторых связей между узлами. С точки зрения надежности, данная топология является менее надежной, чем полносвязная, но в тоже время и более дешевой, за счёт уменьшения расходов на организацию избыточных связей. Данный тип топологии зачастую используется в Глобальных (WAN) и Городских Сетях (MAN). Технологии, в которых применяются данные типы топологий, могут быть как системами Ethernet, так и системами SDH/SONET.

Кольцевая топология

Кольцевая топология В кольцевой топологии, как видно из названия, все узлы объединены в кольцо. Данные в кольце могут передаваться либо в одном из направлений, либо в обоих сразу, в зависимости от технологии локальной сети, которая применяется в каждом конкретном случае. Данная топология является достаточно надежной, поскольку обеспечивает саморезервирование. Каждый узел соединяется с двумя соседними, и в зависимости от состояния связей передаёт данные либо по часовой стрелке, либо против часовой стрелки. В итоге резервирование сети обеспечивается наличием двух путей передачи данных от начального узла к конечному, а также своевременными ремонтными работами на сети передачи данных в случае выхода из строя одного из узлов или одной из связей.

Звездообразная топология

Звездообразная топология Возникновение звездообразной топологии обусловлено с появлением такого телекоммуникационного оборудования, как коммутаторы и концентраторы, которые коммутируют передачу данных между конечными узлами сети. В данной топологии коммутатор выступает центральным узлом, через который осуществляется передача данных между остальными узлами. Преимуществами подобной топологии являются простота организации сети передачи данных, увеличение эффективности используемой среды передачи данных, возможность администрирования сети и разграничение доступа пользователей к ресурсам сети. К недостаткам можно отнести то, что коммутатор в данном случае является критичной точкой отказа, но в случае с конечными пользователями (не учитываем роль коммутатора, как магистрального узла, объединяющего другие коммутаторы) данное обстоятельство нивелируется преимуществами подобной топологии.

Иерархическая звезда, дерево

Иерархическая звезда Данная топология является распространённым вариантом построения современных сетей передачи данных. В данном случае коммутаторы объединяются в основную звезду, которая организует магистральные каналы передачи данных, а от неё отходят ветки, к которым подключаются узлы конечных пользователей. Резервированию в данной топологии подвергаются только магистральные каналы. Достигается это либо организацией ячеистой топологии между коммутаторами, либо организацией кольцевой топологии, опять же между коммутаторами.

Рекомендуем хостинг TIMEWEB

Стабильный хостинг, на котором располагается социальная сеть EVILEG. Для проектов на Django рекомендуем VDS хостинг.

По статье задано0 вопрос(ов)

Источник

Плюсы и минусы топологии звезда

Топология или же компоновка – это пространственное расположение компьютерных сетей относительно друг друга, а также метод соединения их элементов. Этот термин может отождествляться с локальной сетью, в которой легко обнаружить структуру связей. Компоновка таких связей в частых случаях скрыта от пользователей. Сетевая топология устанавливает условия к оборудованию, вид применяемого кабеля и определяет вероятные методы управления обменом.

Виды сетевых топологий

Топология сети указывает и характер связей между компьютерами, а не только их физическое расположение. В общем, это очень многозначный термин. Существуют физическая и логическая топологии. В наше время сложились и установились несколько важных физических топологий:

Что представляет собой топология “звезда”

“Звезда” – самая универсальная распространённая топология для проводных (кабели) и беспроводных связей. Она представлена явно приметным центром, к которому присоединены все остальные рабочие объекты. Процесс передачи информации происходит только через главный компьютер, вследствие чего он получает огромную нагрузку, и это не даёт ему возможности выполнять другие функции. Разумеется, сетевое устройство гораздо сложнее у центрального абонента, чем у более отдалённых (периферийных). Центральный абонент руководит важной функцией – управление обменом. В этой топологии не могут происходить никакие рабочие конфликты, так как централизованное управление этого не предусматривает.

Конструкция звездообразной топологии схожа по форме со звездой, отсюда и получила своё название. Она напоминает ещё велосипедное колесо с разводящимися от центра спицами.

Принцип работы

Аппаратная станция отправляет данные, которые необходимо отослать сетевому концентрату. Следует заметить, что в определённый момент только одна рабочая машина может транслировать данные, иначе оба пакета могут оказаться непринятыми, и ему придётся переждать этот случайный интервал времени, а затем повторить перенос данных.

Сетевой коммуникатор

Это высокоуровневое устройство, которое не имеет подобных изъянов. Он посылает пакет исключительно получателю, в отличии от коммутатора, который пересылает данные на все порты. Это свойство коммуникатора увеличивает мощность компьютера и повышает сетевую безопасность. Единовременно возможна передача нескольких пакетов данных, а их количество зависит только от коммуникатора.

Активная звезда

В данной топологии выделенный компьютер-сервер – находится в центре сети.

Пассивная звезда

В центре сети имеется концентрат или коммуникатор, выполняющий роль повторителя. В этом случае все абоненты сети имеют общие права. Пассивная звезда гораздо популярнее, нежели активная (истинная) и используется в сети Ethernet.

При выборе топологии нужно принимать во внимание возможные преимущества и недостатки. Так как обособленность устройств является главным плюсом в плане рациональности, то подчинённость определённого узла центральному вызывает обеспокоенность.

Плюсы топологии «звезда»

«Звезда» — это самый незамысловатый тип трафика касательно функциональных обязанностей. Но это не главное его преимущество. Можно выделить следующие основные плюсы, которые присущи этой сетевой топологии:

• Упрощённая система поиска и устранения поврежденной сети. Происходит это потому, что нахождение всех компьютеров в прямой зависимости от центрального аппарата помогает справиться с неработоспособностью некоторой рабочей точки на основной станции.
• Пакеты данных не совершают свой путь в этой сетевой топологии.
• Гарантированная надёжность и защищённость данных. Этому способствует тип передачи пакета данных через три точки: компьютер – коммуникатор – компьютер.
• Проблемы, связанные с одним из конкретных узлов, не повлияют на производительность других, так как все компьютеры не связаны между собой.
• Беспрепятственное добавление нового узла или замена устаревших РС.
• Высокая расширяемость и модернизирование.
• Этот тип топологии обладает хорошей масштабируемостью, что создаёт каждому абоненту сети необходимое качество службы. Чтобы подключить новую станцию нужно просто-напросто протянуть от сетевого коммутатора ещё один кабель.
• Высокая продуктивность.
• Полное отсутствие состыковок посылаемых данных, так как данные от рабочей станции к серверу посылаются по другому каналу и не затрагивают другие станции.

Минусы топологии «звезда»

С другой стороны, эти преимущества в какой-то степени могут стать недостатками:

• Основной недостаток сетевой топологии звезда – безусловная подчинённость всех узлов компьютера концентраторам.
• Влияние количества подключений к основному сетевому узлу на размер сети.
• Необходимость увеличения длины кабеля для прокладки сети (в сравнении с другими сетевыми топологиями)
• Ограниченное количество сетевых рабочих станций или сегментов сети по причине ограничения числа ресурсов в центральном компьютере
• Зависимость производительности обмена данных всей сети от производительности общего устройства. К примеру, если сервер функционирует медленно, то это может стать причиной неоперативной работы всей сети.
• Немалая стоимость реализации, поскольку необходимо бывает много кабеля.

Вывод

Таким образом, большое количество недостатков сетевой топологии “звезда” прямо пропорционально зависимости всей сети от центрального узла.

Применяется сетевая топология «звезда» в сетях, где используется вид кабеля «витая пара» UTP 3 и 5 категории и коммутатор в роли главного устройства.

В сущности, есть и различные сочетания сетевых компоновок, но основное количество составляют эти три важных топологий. Важно учесть все преимущества и недостатки разных топологий, включая, и “звезду”, чтобы определить, какая из них нужна.

Топология “звезда “подходит для типичной небольшой офисной сети. Как уже стало известно, достаточно для этого подключить коммутатор, от которого подключаться другие абоненты. Но провайдеру целесообразно было бы сделать выбор в пользу кольцевой топологии для присоединения конечных пользователей. Эта топология обеспечит защищённость от обрыва проводов или отсоединения электропитания.

Источник