Выделяют следующие виды топологий сети это

Что такое топология компьютерных сетей

Сети заполонили мир. Речь идет не только о социальных, но и о тех, которые позволяют ими пользоваться – глобальными. Поэтому соединение компьютеров и создание между ними локальной сети часто ставит пользователей в тупик. Тут важным моментом является выбор топологии сети.

Что такое топология сети?

В индустрии системного администрирования топологией сети принято считать схему взаимодействия между связующими каналами ПК. Вместо компьютеров также могут использоваться узлы сети.

Выделяют 4 вида топологии компьютерных сетей:

1. Физический тип – показывает существующий тип расположения и взаимодействия в узлах.
2. Логический – показывает проход сигнала внутри физической топологии.
3. Информационный – характеризует вектор движения блоков информации внутри какой-то сети.
4. Управление обменом – строится на использовании локальной сети и заключается в системе делегирования полномочий.

Каждый из видов топологии дополняет или выходит из другого.

Виды и примеры

На данный момент известно и широко используется 7 видов топологии локальных сетей. Некоторые из видов считаются базовыми, другие являются смесью двух или трех других.

Звезда

Звезда считается базовой версией топологической сети, где все локальные узлы (в большинстве это коммутаторы) образуются за счет физической сегментации.

Внутри общей сети Звезда может быть внедрена в сложные соединения (зачастую древообразной формы), или же отдельно от неё. Информационный вектор по передаче информации транслируется в один поток через главный компьютер. Тут и возникает первый недостаток – на главное устройство осуществляется слишком большая нагрузка и оно сосредоточен исключительно на сетевой работе.

В большинстве случаев именно оно и является самым мощным ПК во всей сети. Главным преимуществом такого типа соединения является практически нулевая вероятность возникновения ошибок или системных сбоев, так как управление заключено в одном устройстве.

Реализуется метод с помощью архитектуры Arcnet. В других ситуациях также используется маркер, который отправляется клиентам сети в порядке увеличения адреса. Каждое устройство внутри Звезды регенерирует маркер.

Шина

Использование шины считают самым простым. Для соединения устройств используется обычный кабель (непосредственно шина или магистраль). С помощью него подключаются все устройства.

В топологии шины используется линейный тип соединения. Каждый составляющий имеет независимый тип подключения через общий кабель.

В конце кабеля должен находиться резистор или терминатор. Главная задача конечного элемента – поглощение электрического импульса, чтобы он не отражался и не передвигался в противоположном от шины направлении.

Основным недостатком данной топологии является не гибкая система, ведь если с кабелем возникнут проблемы, то вся система перестанет функционировать. Из плюсов выделяются простота в эксплуатации и относительно недорогая стоимость установки и комплектующих.

Кольцо

Кольцевая топология заключается в линиях соединения, где одно устройство соединено с двумя другими. У одного информация забирается, второму передается. К каждой линии связи прикреплено только по одному приемнику/передатчику, что позволяет отказаться от терминаторов извне.

Внутри самого кольца каждый ПК восстанавливает сигнал (играет роль повторителя), поэтому затухание сигнала не играет ключевой роли. В такой системе отсутствует центральный компьютер управления, но часто используется выбранный абонент, который осуществляет функцию контроля.

Все участники цепи имеют одинаковые права. Некоторые из них получают пакет данных раньше, нежели другие. Именно в этой архитектуре связи и кроется смысл всей топологии, ведь захват происходит последовательно к следующему в цепи устройству.

Используется нулевой цикл, в котором система, принявшая сигнал, не тратит время на его анализ, а сразу же отправляет по заданному маршруту.

Из недостатков следует выделить сложность в настройке, и в возможном поиске потенциальных поломок.

Полносвязная или сеточная

Данный тип связи охватывает разом все устройства, ведь каждый компьютер соединен цепью с каждым элементом соединения. Отмечается, что такой тип слишком громоздкий и неэффективный в эксплуатации, хотя с точки зрения логической сборки крайне прост. Для каждой цепи выделяется линия независимого характера, в каждом персональном компьютере устанавливаются коммуникационные порты, равные количеству участников соединения.

Размеры связей на выходе получаются не очень большими. Большой популярностью пользуется в работе с многомашинными конструкциями или в соединениях глобального типа с небольшим количеством станция для работы.

Суть работы заключается в выделении и передаче маркера. Маркером называют пакет с особо сгенерированными битами (для более простого понимания – конверт с письмом внутри). Он передается последовательным типом по кольцу в строго указанном векторе. Маркер будет ходить по цепи, пока не найдет адресата доставки. В этой точке все данные с маркера принимаются и начинают анализироваться, однако сам передатчик продолжает свое движение внутри и должен вернуться к исходной точке, откуда и пришел.

Маркер станет свободен только тогда, когда отправитель совершит аналитические действия, и поймет что пакет дошел до конечной цели.

Ячеистая

Базовый вид топологической связи, где каждое подключенное устройство имеет доступ к нескольким рабочим компьютером локальной системы. Администраторы выделяют высокий показатель отказоустойчивости. Помимо этого архитектура крайне сложна в создании и потребует высокой сноровки в области администрирования. Также нужно приобрести длинный кабель, который будет эксплуатироваться не эргономично.

В мировой практике такой тип топологии применяется в крупных компаниях, где требуется связать большое количество устройств.

Дерево

Это топологический тип, где каждое звено имеет собственный ранг и уровень. Распределение внутри происходит от более высокого уровня, к средним и далее низким. Некоторые администраторы отмечают, что внешне он очень похож на дерево, хотя его легко перепутать со звездой.

Первый комок связи дерева называют корнем, дальнейшие узлы более высокого уровня – родителями, а низший уровень взаимодействия – дочерним. При таком формате передачи данных дочерний узел становится родителем для тех, у кого более низкий уровень.

Сами деревья внутри делятся на активные и пассивные. В первом типе узлов используют компьютеры, во втором – терминаторы или коммутаторы.

Можно также сказать, что древовидная топология является смесью шины и звезды.

Смешанная

Смешанной топологией принято считать произвольную форму передачи информации внутри базы. Имеет широкую популярность в крупных соединениях, где выделяется отдельные фрагменты связи (внутри которых используется типовая топология).

Каждый из отдельно связанных фрагментов должен быть связан с другим, тип взаимодействия между ними значения не имеет. Поэтому такая типология и называется смешанной.

Различные виды топологии помогут владельцу или системному администратору подобрать наиболее оптимальный и простой вид соединения компьютеров.

Источник

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