Виды топологий сетей кольцевая сеть

Виды топологий

• общая шина (Bus);
• кольцо (Ring);
• звезда (Star);
• древовидная (Tree);
• ячеистая (Mesh).

Рис. 4.14 Типы топологий

Общая шина

Общая шина это тип сетевой топологии, в которой рабочие станции расположены вдоль одного участка кабеля, называемого сегментом. Рис. 4.15 ТопологияОбщая шина Топология Общая шина(рис. 4.2) предполагает использование одного кабеля, к которому подключаются все компьютеры сети. В случае топологииОбщая шинакабель используется всеми станциями по очереди. Принимаются специальные меры для того, чтобы при работе с общим кабелем компьютеры не мешали друг другу передавать и принимать данные. Все сообщения, посылаемые отдельными компьютерами, принимаются и прослушиваются всеми остальными компьютерами, подключенными к сети.Рабочая станцияотбирает адресованные ей сообщения, пользуясьадреснойинформацией. Надежность здесь выше, так как выход из строя отдельных компьютеров не нарушит работоспособность сети в целом. Поиск неисправности в сети затруднен. Кроме того, так как используется только один кабель, в случае обрыва нарушается работа всей сети. Шинная топология — это наиболее простая и наиболее распространенная топология сети. Примерами использования топологии общая шина является сеть 10Base–5 (соединение ПК толстым коаксиальным кабелем) и 10Base–2 (соединение ПК тонким коаксиальным кабелем). Кольцо Рис. 4.16 ТопологияКольцо Кольцо – это топология ЛВС, в которой каждая станция соединена с двумя другими станциями, образуя кольцо (рис.4.3). Данные передаются от одной рабочей станции к другой в одном направлении (по кольцу). Каждый ПК работает как повторитель, ретранслируя сообщения к следующему ПК, т.е. данные, передаются от одного компьютера к другому как бы по эстафете. Если компьютер получает данные, предназначенные для другого компьютера, он передает их дальше по кольцу, в ином случае они дальше не передаются. Очень просто делается запрос на все станции одновременно. Основная проблема при кольцевой топологии заключается в том, что каждая рабочая станция должна активно участвовать в пересылке информации, и в случае выхода из строя хотя бы одной из них, вся сеть парализуется. Подключение новой рабочей станции требует краткосрочного выключения сети, т.к. во время установки кольцо должно быть разомкнуто. Топология Кольцоимеет хорошо предсказуемое время отклика, определяемое числом рабочих станций. Чистая кольцевая топология используется редко. Вместо этого кольцевая топология играет транспортную роль в схеме метода доступа. Кольцо описывает логический маршрут, а пакет передается от одной станции к другой, совершая в итоге полный круг. В сетях TokenRingкабельная ветвь из центрального концентратора называется MAU (MultipleAccessUnit). MAU имеет внутреннее кольцо, соединяющее все подключенные к нему станции, и используется как альтернативный путь, когда оборван или отсоединен кабель одной рабочей станции. Когда кабель рабочей станции подсоединен к MAU, он просто образует расширение кольца: сигналы поступают к рабочей станции, а затем возвращаются обратно во внутреннее кольцо Звезда Звезда – это топология ЛВС (рис.4.4), в которой все рабочие станции присоединены к центральному узлу (например, к концентратору), который устанавливает, поддерживает и разрывает связи между рабочими станциями. Преимуществом такой топологии является возможность простого исключения неисправногоузла. Однако, если неисправен центральный узел, вся сеть выходит из строя. В этом случае каждый компьютер через специальный сетевой адаптер подключается отдельным кабелем к объединяющему устройству. При необходимости можно объединять вместе несколько сетей с топологией Звезда,при этом получаются разветвленные конфигурации сети. В каждой точке ветвления необходимо использовать специальные соединители (распределители, повторители или устройства доступа). Рис. 4.17 ТопологияЗвезда Примером звездообразной топологии является топология Ethernetс кабелем типаВитая пара10BASE-T, центромЗвездыобычно являетсяHub. Звездообразная топология обеспечивает защиту от разрыва кабеля. Если кабель рабочей станции будет поврежден, это не приведет к выходу из строя всего сегмента сети. Она позволяет также легко диагностировать проблемы подключения, так как каждая рабочая станция имеет свой собственный кабельный сегмент, подключенный к концентратору. Для диагностики достаточно найти разрыв кабеля, который ведет к неработающей станции. Остальная часть сети продолжает нормально работать. Однако звездообразная топология имеет и недостатки. Во-первых, она требует много кабеля. Во-вторых, концентраторы довольно дороги. В-третьих, кабельные концентраторы при большом количестве кабеля трудно обслуживать. Однако в большинстве случаев в такой топологии используется недорогой кабель типа витая пара. В некоторых случаях можно даже использовать существующие телефонные кабели. Кроме того, для диагностики и тестирования выгодно собирать все кабельные концы в одном месте. По сравнению с концентраторамиArcNetконцентраторыEthernetи MAUTokenRingдостаточно дороги. Новые подобные концентраторы включают в себя средства тестирования и диагностики, что делает их еще более дорогими.

Источник

Кольцевая топология: характеристики, достоинства, недостатки

В кольцевая топология представляет собой сетевую настройку, при которой соединения устройств создают круговой путь к данным. Каждое устройство в сети полностью подключено к двум другим, переднему и заднему, таким образом образуя единый непрерывный путь для передачи сигнала, как точки в круге.

Эту топологию также можно назвать активной топологией, поскольку сообщения проходят через все устройства в кольце. Это также известно как кольцевая сеть. Это относится к определенному типу сетевой конфигурации, в которой устройства подключены, и информация передается между ними в соответствии с их непосредственной близостью в кольцевой структуре. Этот тип топологии очень эффективен и справляется с интенсивным трафиком лучше, чем топология шины.

Сигналы данных проходят через всю сеть от одного компьютера к другому, пока не достигнут цели. Большинство кольцевых конфигураций позволяют данным перемещаться только в одном направлении, называемом односторонним. Другие заставляют пакеты двигаться в обоих направлениях, что называется двунаправленным.

характеристики

Кольцевая сеть похожа на топологию шины. В кольцевой топологии каждый компьютер подключен к следующему. Последний компьютер в конце подключается к первому компьютеру. Это означает, что нет ни первого, ни последнего компьютера. В этой сети путь прохождения сигнала имеет форму кольца.

В этой топологии для соединения компьютеров между собой используется сетевой кабель RJ-45 или коаксиальный кабель, в зависимости от сетевой карты, используемой каждым компьютером.

Кольцевые топологии могут использоваться в глобальных сетях (WAN) или локальных сетях (LAN).

Типы

В зависимости от потока данных существует два типа кольцевой топологии: однонаправленная и двунаправленная.

Одностороннее кольцо обрабатывает поток сигнала как против часовой стрелки, так и по часовой стрелке. Следовательно, этот тип сети также известен как полудуплексная сеть.

Однонаправленное кольцо легче поддерживать по сравнению с топологией двунаправленного кольца. Например, сеть с протоколом SONET / SDH.

С другой стороны, двунаправленная кольцевая топология обрабатывает трафик данных в обоих направлениях и является полнодуплексной сетью.

Token pass

Поток данных в кольцевой топологии основан на принципе передачи токенов. Маркер передается от одного компьютера к другому, и только компьютер с маркером может передавать.

Компьютер-получатель получает данные токена и отправляет их обратно компьютеру-эмитенту с сигналом подтверждения. После проверки регенерируется пустой токен.

Компьютер с токеном — единственный, которому разрешено отправлять данные. Остальные компьютеры должны ждать прибытия пустого токена.

Маркер содержит часть информации, которая отправляется вместе с данными выпускающим компьютером. Другими словами, токен похож на пакет разрешений, который дает конкретному узлу разрешение на выпуск информации по всей сети.

Таким образом, если узел с токеном имеет некоторую информацию для передачи по сети, узел выпускает информацию. Если у узла нет данных для выпуска в сети, он передает токен следующему узлу.

Преимущество

— Нет необходимости в сетевом сервере или центральном концентраторе для управления сетевым подключением между каждой рабочей станцией.

— В сети такого типа установка и устранение проблем относительно просты.

— Данные могут передаваться между рабочими станциями с высокой скоростью.

— Есть равный доступ к ресурсам.

— Он работает лучше, чем топология шины, даже при увеличении количества узлов.

— Он может обрабатывать большой объем узлов в сети.

— Обеспечивает хорошую междугороднюю связь.

— Обслуживание кольцевой сети намного проще по сравнению с автобусной сетью.

— Поиск и устранение неисправностей в этой топологии намного проще, потому что повреждения кабеля можно легко обнаружить.

Лучшая обработка большого трафика данных

Кольцевая топология обладает большей способностью справляться с тяжелыми сетевыми коммуникациями лучше, чем некоторые другие конфигурации.

В условиях интенсивного трафика передача маркера заставляет кольцевую сеть работать лучше, чем шинная.

Уменьшение конфликтов данных

Возможность конфликта данных снижается, поскольку каждый узел сможет выпустить пакет данных только после получения токена.

С другой стороны, все данные передаются в одном круговом направлении, что сводит к минимуму возможность конфликтов пакетов.

Недостатки

— Одиночный разрез в кабеле может вызвать нарушения во всей сети.

— Добавление или удаление любого узла в сети затруднено и может вызвать проблемы в сетевой активности.

— Все данные, передаваемые по сети, должны проходить через каждую рабочую станцию ​​в сети, что может сделать ее медленнее, чем при звездообразной топологии.

— Оборудование, необходимое для подключения каждой рабочей станции к сети, дороже, чем карты Ethernet и концентраторы / коммутаторы.

— В однонаправленной сети пакет данных должен пройти через все устройства. Например, предположим, что A, B, C, D и E являются частью кольцевой сети. Поток данных идет от A к B и так далее. В этом состоянии, если E хочет отправить пакет в D, пакет должен пройти через всю сеть, чтобы достичь D.

Отказ трансмиссии

Одним из основных недостатков кольцевой топологии является то, что только сбой при передаче данных может повлиять на всю сеть. Если какое-либо отдельное соединение в кольце разрывается, затрагивается вся сеть.

Аналогичным образом, если какое-либо устройство добавляется или удаляется из установленного кольца, кольцо разрывается и этот сегмент выходит из строя.

Чтобы решить эту проблему, в некоторых кольцевых конфигурациях используется двунаправленная структура, при которой данные передаются как против часовой стрелки, так и по часовой стрелке.

Эти системы можно назвать избыточными кольцевыми структурами, в которых есть резервная среда передачи на случай сбоя передачи.

Ссылки

1. Компьютерная надежда (2018). Кольцевая топология. Взято с: computerhope.com.
2. Амар Шекхар (2016). Что такое кольцевая топология? Преимущества и недостатки кольцевой топологии. Fossbytes. Взято с: fossbytes.com.
3. Техопедия (2019). Кольцевая топология. Взято с: потолокpedia.com.
4. Топология компьютерной сети (2019). Преимущества и недостатки кольцевой топологии. Взято с: computernetworktopology.com.
5. Ороск (2019). Кольцевая топология. Взято с: orosk.com.

Источник