Виды топологии сети древовидная

Содержание

4. Древовидные топологии
5. Решетчатые топологии
Типы топологии сети — Топ 6 типов топологии с их преимуществами
1) Топология шины
2) Кольцевая топология
3) Топология звезды
4) Топология сетки
5) Топология дерева
6) Гибридная топология
Вывод
Рекомендуемые статьи

4. Древовидные топологии

Сеть с древовидной топологией(рис. 5.4,a) строится по схеме строго двоичного дерева, где каждый узел более высокого уровня связан с двумя узлами следующего по порядку более низкого уровня. Узел, находящийся на более вы-соком уровне, называетсяродительским, а два подключенных к нему нижерас-положенных узла –дочерними. В свою очередь, каждый дочерний узел выступает в качестве родительского для двух узлов следующего более низкого уровня. Каждый узел связан только с двумя дочерними и одним родительским.

Рис. 5.4. Древовидная топология: а– стандартное дерево;б– «толстое» дерево

Древовидная сеть характеризуется следующими параметрами: ;d = 3;I=N– 1;B= 1, где– высота дерева (количество уровней в древовидной сети). Топология двоичного дерева была использована в мульти-процессорной системеDADOиз 1023 узлов, разработанной в Колумбийском университете.

При больших объемах пересылок между несмежными узлами древовидная топология недостаточно эффективна, поскольку сообщения должны проходить через один или несколько промежуточных звеньев. Очевидно, что на более высоких уровнях сети вероятность затора из-за недостаточно высокой пропуск-ной способности линий связи выше. Этот недостаток устраняется с помощью топологии, называемой «толстым» деревом (рис. 5.4,б).

Идея «толстого» дерева состоит в увеличении пропускной способности коммуникационных линий на прикорневых уровнях сети. С этой целью на верх-них уровнях сети родительские и дочерние узлы связываются не одним, а не-сколькими каналами, причем чем выше уровень, тем больше число каналов. На рис. 5.4, бэто отображено в виде множественных линий между узлами верхних уровней. Топология «толстого» дерева реализована в вычислительной системе СМ-5.

5. Решетчатые топологии

Решетчатые(mesh) топологии ВС ориентированы на решение научно-технических задач, связанных с обработкой массивов. Их конфигурация опреде-ляется видом и размерностью массива.

Рис. 5.5. Решетчатые топологии: а– плоская;б – цилиндрическая;

в–г – тороидальная;д– витая тороидальная

Простейшими примерами для одномерных массивов служат цепочка и кольцо. Для двумерных массивов данных наиболее подходит топология плоской прямоугольной матрицы узлов, каждый из которых соединен с ближайшим сосе-дом (рис. 5.5, а). Такая сеть размерностиm×m(m=) имеет следующие харак-теристики:D= 2(m – 1);d = 4;I = 2N – 2m;B=m.

Если провести операцию свертывания(wraparound) плоской матрицы, соединив информационными трактами одноименные узлы левого и правого столбцов или одноименные узлы верхней и нижней строк плоской матрицы, то из плоской конструкции получится топология типа цилиндра (рис. 5.5,б). В то-пологии цилиндра каждый ряд (или столбец) матрицы представляет собой коль-цо. Если одновременно произвести свертывание плоской матрицы в обоих на-правлениях, то получим тороидальную топологию сети (рис. 5.5,в). Двумерный тор на базе решеткиm×m обладает следующими параметрами:

Объемный вид тороидальной топологии для массива размерности 4×8 показан на рис. 5.5, г.

Помимо свертывания к плоской решетке может быть применена операция скручивания(twisting). Суть этой операции состоит в том, что вместо колец все узлы объединяются в разомкнутую или замкнутую спираль, то есть узлы, рас-положенные с противоположных краев плоской решетки, соединяются с неко- торым сдвигом. Если горизонтальные петли объединены в виде спирали, обра-зуется сеть типаILLIAC. На рис. 5.5,дпоказана подобная конфигурация СМС, соответствующая хордальной сети четвертого порядка и характеризуемая сле-дующими метриками:D=m – 1;d = 4;I = 2N;B= 2m.

Трехмерная сеть реализована в архитектуре суперЭВМ Cray T3D и пред-ставляет собой трехмерный тор, образованный объединением процессоров в кольца по трем координатам: x,y иz.

Примерами ВС, где реализованы различные варианты решетчатых топо-логий, служат: ILLIAC IV,MPP,DAP,CM-2,Paragonи др.

Источник

Типы топологии сети — Топ 6 типов топологии с их преимуществами

Топология сети — это представление сетевого устройства, состоящего из нескольких узлов, то есть узлов отправителя и получателя, и линий, соединяющих эти узлы. Давайте посмотрим на тип доступных сетевых топологий.

1) Топология шины

Топология шины — это тип сетевой топологии, где каждый узел, т. Е. Каждое устройство в сети, подключается к единственной главной кабельной линии. Данные передаются по одному маршруту, из одной точки в другую. Мы не можем передавать данные обоими способами. Когда эта топология имеет ровно две конечные точки, она называется топологией линейной шины. В основном используется для небольших сетей.

Преимущества топологии шины

Это экономически эффективно.
Требуемая длина кабеля наименьшая по сравнению с другими топологиями.
Работа этой топологии проста для понимания.
Расширение может быть легко сделано путем соединения кабелей вместе.

Недостатки шинной топологии

Если основной кабель разрушается, вся сеть разрушается.
Производительность сети поставлена на карту и снижается, если имеется множество узлов и интенсивный сетевой трафик.
Основной кабель может быть только таким длинным. Длина кабеля ограничена.
Топология шины не такая быстрая, как кольцевая топология.

2) Кольцевая топология

Кольцевая топология — это тип топологии, в котором каждый компьютер подключен к другому компьютеру с каждой стороны, причем последний компьютер подключен к первому, образуя таким образом форму кольца. Эта топология позволяет каждому компьютеру иметь ровно два соседних компьютера.

В этой топологии есть главный компьютер, известный как станция мониторинга, который отвечает за все операции. Передача данных между устройствами осуществляется с помощью токенов. Для передачи данных компьютерная станция должна хранить токен. Токен освобождается только после завершения передачи, после чего токен может использоваться другими компьютерными станциями для передачи данных.

Передача данных осуществляется последовательным способом, то есть побитно. Поэтому данные должны проходить через каждый узел в сети, чтобы достичь узла назначения. Мы используем повторители в кольцевой топологии, чтобы предотвратить потерю данных во время передачи. Эти повторители особенно полезны, когда топология имеет огромное количество узлов, и данные должны достигать самого последнего узла в сети.

Передача данных является однонаправленной в кольцевой топологии, но ее можно создать двунаправленной, соединяя каждый узел с другим набором соединительных линий. Это известно как топология двойного кольца. Здесь создаются две кольцевые сети, данные в каждой из которых движутся в противоположных направлениях.

Преимущества кольцевой топологии

На сеть не влияют многочисленные узлы или интенсивный трафик, поскольку только узлы, имеющие токены, могут передавать данные.
Кольцевая топология имеет дешевую установку и расширение.

Недостатки кольцевой топологии

Устранение неполадок в топологии кольца является утомительной задачей.
Сложно добавлять или удалять узлы, так как это прерывает сетевую активность.
В случае сбоя одного компьютера вся сетевая активность нарушается.

3) Топология звезды

Топология «звезда» — это вид сетевой топологии, в которой все узлы соединены кабелями с одним узлом, называемым концентратором, который является центральным узлом. Центр может быть активным или пассивным по своей природе. Активные концентраторы содержат ретрансляторы, в то время как пассивные концентраторы рассматриваются как неинтеллектуальные узлы. Каждый узел содержит зарезервированное соединение с центральным узлом, центральный узел которого выступает в качестве повторителя во время передачи данных.

Преимущества топологии звезды

Топология Star может похвастаться высокой производительностью из-за низкого сетевого трафика.
Модернизировать Hub легко, как и при необходимости.
Настройка может быть выполнена легко и может быть легко изменена.
Топологию Star легко устранить.
В случае сбоя узла его можно легко заменить, не влияя на работу остальной части сети.

Недостатки звездной топологии

Стоимость установки очень высока, и она дорогая в использовании.
Все узлы зависят от концентратора.

4) Топология сетки

Сетчатая топология — это разновидность топологии, в которой все узлы связаны со всеми остальными узлами через сетевой канал. Топология сетки — это соединение точка-точка. Он имеет n (n-1) / 2 сетевых каналов для подключения n узлов.

Топология сетки имеет два метода для передачи данных, а именно маршрутизацию и флудинг. В технике маршрутизации узлы обладают логикой маршрутизации, такой как логика для кратчайшего расстояния до узла назначения или логика, чтобы избежать маршрутов с разорванными соединениями. В методе затопления все узлы сети получают одинаковые данные. Это не оставляет нам необходимости в логике маршрутизации. Этот метод делает сеть устойчивой, но приводит к нежелательной нагрузке на сеть.

Преимущества топологии сетки

Каждое соединение имеет возможность переносить определенную нагрузку на данные.
Топология сетки очень надежна.
Это легко диагностировать неисправности.
Топология сетки обеспечивает конфиденциальность и безопасность.

Недостатки сетчатой топологии

Сетка Топология сложна в установке и настройке.
Поскольку все узлы связаны друг с другом, прокладка кабелей является дорогостоящей.
Основная проводка имеет важное значение.

5) Топология дерева

Древовидная топология — это вид топологии, в котором узлы связаны иерархически, причем все узлы связаны с верхним узлом или корневым узлом. Следовательно, это также известно как иерархическая топология. Древовидная топология имеет как минимум три уровня иерархии.

Древовидная топология применяется в глобальной сети. Это расширение топологии шины и топологии звезды. Лучше всего, если рабочие станции расположены в группах, для удобства работы и управления.

Преимущества топологии дерева

Легко расширить сеть большим количеством узлов.
Это легко поддерживать и управлять.
В сети легко обнаружить ошибку.

Недостатки древовидной топологии

Это глубоко телеграфировано.
Это дорого по сравнению с другими топологиями.
Если корневой узел рухнет, сеть также рухнет.

6) Гибридная топология

Гибридная топология — это, по сути, топология сети, состоящая из двух или более различных типов топологий. Это надежная и масштабируемая топология, но в то же время дорогостоящая. Он получает достоинства и недостатки топологий, использованных для его построения.

Преимущества гибридной топологии

Это легко устранить неисправности и предоставляет простые методы обнаружения ошибок.
Это гибкая топология сети, что делает ее довольно эффективной.
Это масштабируемый, так как размер может быть легко увеличен.

Недостатки гибридной топологии

Его сложно спроектировать.
Это очень дорого, так как включает в себя более одной топологии.

Вывод

Мы рассмотрели различные доступные нам топологии сети, а также их преимущества и недостатки. Согласно нашим требованиям, теперь нам будет легко выбирать, какую топологию сети можно использовать.