Ячеистая топология сети характеристика

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.

Источник

Что такое топология ячеистой сети?

Одной из наиболее важных сетевых топологий является ячеистая сеть, которая соединяет устройства множеством взаимосвязей.

Ячеистые сети обычно конфигурируются как большая, распределенная, одноранговая сеть устройств беспроводной связи.

Ячеистая сеть обеспечивает несколько преимуществ, таких как увеличенное покрытие и большая избыточность. Например, ячеистая сеть использует несколько переходов между любыми двумя узлами, чтобы обеспечить связь между любыми двумя узлами в сети.

Таким образом, путь между любыми двумя узлами в сети доступен для передачи информации между узлами. Кроме того, один узел может использоваться для передачи информации между другими узлами, тем самым обеспечивая «магистраль» для сети.

Каков механизм, посредством которого функционируют ячеистые топологии?

Помимо простой передачи данных от одного узла к другому, ячеистые сети также могут «рекламировать» наличие соединения между двумя узлами.

Например, ячеистая сеть может объявить, что она имеет соединение с определенным узлом (например, путем широковещательной передачи пакета, содержащего адрес узла).

Таким образом, узел может использовать соединение для связи с другими узлами в сети.

Таблица маршрутизации основывается на предпосылке, что узлы взаимодействуют непосредственно за пределами базовой станции. Таблицы маршрутизации состоят из следующих элементов:

Идентификатор источника

Идентификатор источника — это MAC-адрес узла-источника, отправляющего пакет.

Идентификатор назначения

Идентификатор пункта назначения однозначно идентифицирует узел назначения пакета.

Исходный порядковый номер

Порядковый номер источника — это счетчик, который увеличивается каждый раз, когда исходный узел отправляет пакет. Он включен в заголовок MAC.

Порядковый номер назначения

Порядковый номер получателя — это порядковый номер пакета, которому узел передает данные.

Каковы преимущества топологии ячеистой сети?

Ниже приведен список основных преимуществ использования ячеистой сети:

Покрытие

Ячеистые сети обеспечивают большее покрытие, чем сотовые сети.

Поскольку ячеистая сеть может использовать несколько переходов для достижения узла, она обеспечивает покрытие, которого не может обеспечить одна базовая станция. Кроме того, поскольку ячеистые сети являются одноранговыми сетями, они также могут обеспечить покрытие там, где сотовая сеть не может этого сделать.

избыточность

Ячеистые сети, как правило, более избыточны, чем сотовые сети. Одна базовая станция может быть слишком далеко для доступа к узлу. Однако узел все еще может связываться с базовой станцией.

Цена

Ячеистые сети обычно более рентабельны, чем сотовые сети. Кроме того, ячеистые сети не требуют затрат на инфраструктуру.

Масштабируемость

Ячеистые сети преимущественно более масштабируемы, чем сотовые сети. Ячеистая сеть может быть настроена на расширение по мере необходимости.

Энергосбережение

Ячеистые сети часто более энергоэффективны, чем сотовые сети. Поскольку ячеистые сети являются одноранговыми сетями, они могут иметь более высокую плотность узлов, чем сотовые сети.

Типы топологии сетки

Существует два типа топологий сетки:

1. Проводная

В этом типе ячеистой топологии узлы соединены проводом или волокном. Например, проводная топология использует проводное соединение Ethernet между узлами.

2. Беспроводной

Беспроводная топология использует беспроводное соединение между узлами. Например, беспроводная топология использует беспроводное соединение 802.11 между узлами.

Полноячеистая топология против частичной ячеистой топологии

В полной сетке сетевая архитектура, каждый узел напрямую связан с каждым другим узлом в системе. В архитектуре с частичной сеткой существует всего несколько прямых соединений между узлами. В некоторых ситуациях необходимо, чтобы узел проходил через другой узел, прежде чем достичь конечного пункта назначения.

Переадресация и соседняя сетка

Пересылка — это процесс пересылки пакета от одного узла к другому.

Пересылка используется в частично ячеистой сети для отправки пакетов на другой узел. Например, пакет может быть перенаправлен от узла А к узлу В, от узла В к узлу С и так далее.

В топологии смежной сетки узел может иметь несколько соединений с другими узлами. В этом случае узел пересылает пакеты нескольким узлам.

Есть ли разница между ячеистой сетью и Wi-Fi?

Несомненно, эти две технологии совершенно разные.

Однако, Wi-Fi является примером ячеистой сети. Однако это не полноценная ячеистая сеть. Он использует топологию «точка-точка».

Это означает, что существует единственное прямое соединение между каждым узлом.

Поставщики Mesh-сетей и их товаров

1. Трехдиапазонная ячеистая система Wi-Fi Netgear Orbi AC3000

Система Netgear Orbi AC3000 Tri-Band Mesh Wi-Fi представляет собой ячеистую систему Wi-Fi. Он включает в себя три беспроводные точки доступа Mesh и беспроводной диапазон 2.4 ГГц и 5 ГГц для каждой точки доступа. Это трехдиапазонная Mesh Wi-Fi система.

2. Асус Дзен Wi-Fi AX

Asus Zen WiFi AX — это трехдиапазонная Mesh-система Wi-Fi. Он включает в себя одну беспроводную точку доступа, которая подключена к маршрутизатору.

3. Google Nest Wi-Fi

Ячеистая сеть на базе 11ac для дома. В этом устройстве нет приложений для защиты от вредоносных программ или USB-портов, в которое встроен Google Assistant.

Заключение

Технологии развиваются с каждым днем, а вместе с ними и потребность в надежном и экономичном способе связи. Ячеистая сеть может стать идеальным решением для вашего дома или бизнеса.

В ближайшие годы мы увидим, что ячеистые сети станут доминирующим способом общения. Легко забыть, что ячеистые сети так же новы, как и Wi-Fi.

Однако ячеистые сети — это следующий шаг в развитии беспроводных сетей.

Ячеистые сети превосходят сотовые сети, потому что они более рентабельны, более масштабируемы и более энергоэффективны.

Источник