преимущества и недостатки, сравнение с другими
Способ, который применяется при компьютерном соединении, называется топологией сети. Существует несколько распространенных разновидностей, каждая из них имеет свои положительные и отрицательные стороны, которые нужно учитывать при планировании работы.
Что это такое
Когда используется локальная сеть «шина», предусмотрен один основной кабель, к которому подсоединены все компьютеры. Такую топологию называют «шиной», «магистралью» или «общей шиной».
Какой она может быть
Чтобы выбрать наиболее эффективный способ подсоединения компьютеров и оборудования в общую сеть, необходимо учитывать их количество. Если соединятся менее десяти устройств при помощи рассматриваемой топологии, то этот способ будет эффективным.
Обратите внимание! Если устройств в ЛВС будет намного больше, то данное решение — неэффективно. В таком случае сеть организуют на основе серверов.
Различия между этими двумя способами состоят в следующем:О
- В одноранговой сети все компьютеры участвуют на равных порах. Поэтому при наращивании количества информационные каналы перегружаются.
- Использование выделенных серверов означает, что основные данные и используемые приложения находятся на серверах и предоставляют их для пользования остальным компьютерам. Кроме перечисленного, именно они осуществляют необходимые подключения к внешним устройствам, определяют маршруты следования информационных сообщений, проводят управление всей локальной сетью.
Сравнение с другими топологиями
Кроме рассматриваемой топологии широкое распространение имеют другие: «звезда» и «кольцо».
Обратите внимание! Если сравнивать «шину» с ними, то можно выделить достоинства и недостатки.
Достоинства
Выбор данной конфигурации имеет важные плюсы:
- в данном случае настройка сети делается относительно просто;
- стоимость проведения работ будет меньшей по сравнению с использованием других топологий;
- выполнение монтажа является менее сложным, чем в аналогичном случае;
- необходимо учитывать вероятность выхода одного или нескольких компьютеров из строя — при такой схеме подключения это не нанесет ущерба работе остальной подключенной техники.
Недостатки
Однако такому решению присущи также некоторые недостатки:
- уязвимость в случае неисправности основной шины, к которой подсоединены компьютеры — при этом выйдет из строя вся структура;
- при такой архитектуре поиск неисправностей является довольно сложным;
- важный минус состоит в том, что только один компьютер в каждый момент времени может осуществлять передачу;
- если необходимо подключить новые компьютеры, то возникают проблемы с проведением масштабирования — придется вносить изменения в ранее существовавший отрезок сети.
Преимущества и недостатки шинной топологии
Ее простота монтажа и низкая стоимость компенсируются наличием более сложного управления.
Обратите внимание! Последнее выражается, в частности, в сложности диагностики и исправления ошибок, изоляции возникших проблем от остальной части локальной сети.
Примеры
Долгое время по такой топологии строили сети на основе использования коаксиального кабеля. Его проводили через все комнаты, в которых находились подключаемые компьютеры. Для вывода на каждое из устройств использовались Т-коннекторы. Один из их выходов был подключен к сетевой плате соответствующего компьютера.
Монтаж домашних локальных компьютерных сетей топологии «шина»
Согласно стандартам, монтаж сетей с топологией «шина» может выполняться в соответствии с одной из следующих технологий. Каждая из них имеет свои важные особенности.
Обратите внимание! В обоих случаях регламентировано обязательное использование коаксиального кабеля. Но для 10BASE-2 применяется тонкий вариант, а для 10BASE-5 — толстый кабель.
Монтаж локальных сетей топологии «шина» технологией 10BASE-2 Ethernet
Для одноранговой локальной сети с общей шиной используемые типы кабеля — RG-58 и PK-50. Этот вариант требует при монтаже меньших усилий по сравнению со вторым, но качество работы при этом ниже. Такой способ более выгоден для небольших домашних или офисных сетей. Они менее масштабны, но и стоят гораздо дешевле.
Здесь предусмотрены следующие ограничения:
- Имеет главный кабель, который может быть разбит на несколько сегментов (не более пяти), соединенных репитерами. Длина каждого из них не может превышать 185 метров.
- Общая длина главного кабеля, включающая в себя все сегменты, не должна превышать 925 метров.
- К каждому из отрезков коаксиального кабеля допустимо не более 30 подключений.
Важно! Определено минимальное расстояние между проводами, подсоединяющими соседние компьютеры к шине. Оно составляет 0,5 метра.
Монтаж локальных сетей топологии «шина» технологией 10BASE-5 Ethernet
Этот вариант создания сети более дорогой, но у него имеется больше возможностей. Он допускает создание более масштабного соединения, отличается высокими надежностью и качеством работы.
У рассматриваемой технологии меньшие ограничения по сравнению с предыдущим вариантом.
Здесь должны быть соблюдены следующие правила:
- Количество сегментов может быть не больше пяти.
- Допустимая длина сегмента составляет 500 метров.
- Общая длина кабеля может доходить до 2,5 километра.
- Теперь возросло предельное количество устройств для подключения к каждому сегменту — теперь оно достигает ста устройств.
- Ближайшие компьютеры не могут подключаться к основному кабелю на расстоянии, меньшем 2,5 метра.
Важно! Для обоих рассматриваемых технологий максимальная пропускная способность составляет 10 Мбит в секунду.
Еще одним достоинством варианта 10BASE-5 Ethernet является более высокая механическая прочность.
Топология и ее многозначительность
При выборе топологии важно понимать, что речь идет не только о расположении компьютеров и местах прокладки кабеля. Этот термин в литературе упоминается в различных смыслах.
Под ним в различных случаях могут понимать следующее:
- Расположение составляющих элементов сети.
- Могут иметь в виду логическую топологию. В этом случае предметом рассмотрения является характер распространения информационных сигналов, иерархия связей в сети.
- В некоторых случаях имеется в виду топология операций обмена данными. Она может быть смешанной — сочетать различные схемы. Здесь речь идет об организации операций захвата управления шиной между различными компьютерами и порядке передачи такого права между различными устройствами в сети. Оно может, например, передаваться по кругу.
- При рассмотрении информационной топологии важное значение имеет организация информационных потоков в сети.
Чтобы пояснить сказанное, можно привести следующий пример. Возможна ситуация, когда физическое подключение устройств происходит на основе применения топологии шины. Таким же образом будет организована логическая топология.
Обратите внимание! Однако информационная может предусматривать, что информационные потоки устроены на основе использования одного компьютера в качестве главного. То есть информация будет передаваться ему, а потом от него нужному компьютеру. Здесь будет применен принцип звезды.
А передача управления от одного элемента другому будет осуществляться по эстафетному принципу. Он состоит в кольцевой передаче такого права между устройствами и соответствует типу подсоединения «кольцо».
При создании локальной сети важно правильно выбрать подходящую топологию. Использование шины в некоторых случаях может быть наиболее подходящим решением.
Подгорнов Илья ВладимировичВсё статьи нашего сайта проходят аудит технического консультанта. Если у Вас остались вопросы, Вы всегда их можете задать на его странице.Похожие статьи
2.3.1. Топология «шина» — Компьютерные сети
В топологии «шина» по своей структуре предполагается идентичность сетевого оборудования компьютеров, а также равноправие всех абонентов. При таком соединении компьютеры могут передавать только по очереди, так как линия связи единственная. В противном случае передаваемая информация будет искажаться в результате наложения сигналов (конфликта, коллизии). Таким образом, в шине реализуется режим полудуплексного (half duplex) обмена (в обоих направлениях, но по очереди, а не одновременно).В топологии «шина» отсутствует центральный абонент, через которого передается вся информация, что увеличивает ее надежность (ведь при отказе любого центра перестает функционировать вся управляемая этим центром система). Добавление новых абонентов в шину довольно просто и обычно возможно даже во время работы сети. В большинстве случаев при использовании шины требуется минимальное количество соединительного кабеля по сравнению с другими топологиями.
Так как разрешение возможных конфликтов в данном случае ложится на сетевое оборудование каждого отдельного абонента, аппаратура сетевого адаптера при топологии «шина» получается сложнее, чем при других топологиях. Однако из-за широкого распространения сетей с топологией «шина» (Ethernet, Arcnet) стоимость сетевого оборудования получается не слишком высокой.
Шине не страшны отказы отдельных компьютеров, так как все остальные компьютеры сети могут нормально продолжать обмен. Может показаться, что шине не страшен и обрыв кабеля, поскольку в этом случае мы получим две вполне работоспособные шины. Однако из-за особенностей распространения электрических сигналов по длинным линиям связи необходимо предусматривать включение на концах шины специальных согласующих устройств — терминаторов.
Без включения терминаторов сигнал отражается от конца линии и искажается так, что связь по сети становится невозможной. Так что при разрыве или повреждении кабеля нарушается согласование линии связи, и прекращается обмен даже между теми компьютерами, которые остались соединенными между собой. Короткое замыкание в любой точке кабеля шины выводит из строя всю сеть. Любой отказ сетевого оборудования в шине очень трудно локализовать, так как все адаптеры включены параллельно, и понять, какой из них вышел из строя, не так-то просто.
При прохождении по линии связи сети с топологией «шина» информационные сигналы ослабляются и никак не восстанавлива
«Шина» — топология сети: достоинства, недостатки
Придя в различные компании, можно обратить внимание на то, что сеть там обустроена по-разному – где-то используется «звезда», где-то — «кольцо», а где-то — «шина». Топология сети достаточно сильно влияет на качество и скорость обмена данными между компьютерами, но при этом многие зачастую не знают основных преимуществ и недостатков каждого отдельного варианта.
Что это такое?
Несмотря на то что именно этот вариант сегодня является наиболее распространенным, термин «топология» не предусматривает только технологию «шина». Топология сети представляет собой просто объединение нескольких компьютеров в сети, поэтому ее можно назвать аналогичным вариантом таких понятий, как конфигурация, или структура сети. Помимо этого, в понятии «топология» заключено также большое количество правил, которыми определяются места размещения компьютеров, технологии прокладки кабеля и размещения связующего оборудования, а также еще масса других моментов.
Какой она может быть?
На сегодняшний день сформировалось три основных варианта такого объединения компьютеров – это «звезда», «кольцо» и «шина». Топология в каждом отдельном случае является отличной от остальных, а также имеет свои особенности и преимущества. Именно поэтому важно знать эти тонкости перед тем, как проводить сеть между компьютерами на том или ином объекте.
«Шина»
По технологии «шина» топология предусматривает использование единственного кабеля, при помощи которого объединяются между собой все использующиеся рабочие станции.
Таким образом, один-единственный кабель применяется каждой станцией по очереди, а все сообщения, которые отправляются этими станциями, могут быть приняты и прослушаны любым компьютером, который находится в данной сети. Из этого потока все рабочие станции отбирают только те сообщения, которые изначально были адресованы именно им.
В чем преимущества?
Достоинства топологии «шина» являются следующими:
- Настройка является предельно простой для любого продвинутого пользователя.
- Система достаточно просто устанавливается и при этом обуславливает минимум финансовых затрат, если все рабочие станции располагаются на небольшом расстоянии между собой.
- Если ломается или же начинает давать сбой какая-то конкретная станция в сети, все остальные продолжают работать в прежнем режиме без каких-либо проблем.
В чем недостатки?
Также есть и недостатки топологии «шина»:
- Если возникает неполадка в каком-нибудь месте, моментально выходит из строя полностью вся сеть.
- Достаточно сложно найти какие-либо неполадки в случае их возникновения.
- Довольно низкая производительность по сравнению с остальными технологиями. Это обуславливается тем, что топология сети «шина» предусматривает одновременную передачу данных только с одного компьютера, а если же количество рабочих станций увеличивается, параллельно снижается производительность используемой сети.
- Неважная масштабируемость. Чтобы добавить новые рабочие станции, нужно полностью заменить участки уже используемой «шины».
Именно данная технология использовалась для подключения компьютеров в локальную сеть при использовании коаксиального кабеля. В данном случае в роли «шины» использовались отрезки коаксиального кабеля, объединенные между сбой при помощи Т-коннекторов. «Шина» прокладывается полностью через все помещение, после чего подключается к каждому отдельному компьютеру, а боковой вывод коннектора вставляется в разъем, установленный на сетевой карте.
В связи с тем, что такое оборудование уже безнадежно устарело, а более широкое распространение получила топология сети «звезда», «шина» практически не используется, но ее по сегодняшний день можно встретить на различных предприятиях.
«Кольцо»
«Кольцо» представляет собой такую топологию локальной сети, в соответствии с которой различные все рабочие станции объединяются между собой последовательно, образуя полностью замкнутый круг. В такой сети данные транслируются от одной рабочей станции к другой в единственном направлении, при этом каждый отдельный компьютер работает как повторитель, осуществляя ретрансляцию сообщения к следующему, образуя таким образом своеобразную эстафету. Такая система уже имеет мало общего с тем, что представляет собой топология «общая шина», в связи с чем имеет массу своих особенностей и преимуществ.
В чем преимущества?
- Компьютеры достаточно просто объединяются в сеть.
- Практически нет никакой необходимости в том, чтобы использовать дополнительное оборудование.
- Можно добиться стабильной работы без какого-либо заметного падения скорости транслирования данных при серьезной загрузке сети.
- Любая рабочая станция должна активно использоваться в процедуре передачи данных, и если сломается хотя бы один компьютер, или же в определенном месте оборвется кабель, вся система полностью перестанет функционировать.
- Если будет подключаться новая рабочая станция, сеть нужно на определенное время выключить, так как требуется размыкание кольца в процессе установки нового оборудования.
- Система отличается достаточно сложной конфигурацией и настройками.
- При возникновении тех или иных неисправностей даже специалистам достаточно сложно найти, в чем именно заключается неполадка.
В чем недостатки?
В связи с этими минусами сегодня не так часто можно встретить использование кольцевой топологии, и наиболее часто она встречается в оптоволоконных сетях стандарта Token Ring.
«Звезда»
Если каждая рабочая станция подключена непосредственно к центральному устройству, которым может служить маршрутизатор или же коммутатор, то это топология «звезда». «Шина» была с течением времени заменена именно этой технологией, так как она отличается более высокой производительностью и эффективностью. Данная технология предусматривает управление всеми движениями пакетов в сети непосредственно центральным устройством, а каждый компьютер через собственную сетевую карту подключается к данному коммутатору полностью отдельным кабелем.
В случае необходимости можно объединить в одно целое одновременно несколько сетей, использующих описываемую топологию, вследствие чего в результате получится конфигурация сети, имеющая древовидную топологию. Древовидная топология распространяется в крупных организациях, однако она отличается целым рядом своих особенностей и тонкостей реализации.
Топология «звезда» на сегодняшний день используется в качестве основы при построении практически всех локальных сетей, и, в частности, это является результатом целого ряда преимуществ данной технологии объединения компьютеров.
В чем преимущества?
- Если ломается какая-либо конкретная станция (или же повреждается ее кабель), на работе в целом всей сети это никак не сказывается, то есть все остальное оборудование продолжает стабильно работать.
- Прекрасная масштабируемость. Для того чтобы подключить новую рабочую станцию, нужно просто проложить отдельный кабель от коммутатора.
- Достаточно просто можно найти, и после этого устранить неисправности или же какие-либо обрывы в сети.
- Предельно высокая производительность, особенно если сравнивать с аналогичными вариантами топологии.
- Идеальная простота настройки и администрирования всего оборудования.
- В сеть без труда можно встроить дополнительные устройства.
- Если ломается центральный коммутатор, вся сеть перестает работать.
- Чтобы использовать сетевое оборудование, нужно выделить также дополнительные затраты, так как требуется приобретение отдельного устройства, к которому будут подключаться все компьютеры, подключенные к сети.
- Количество рабочих станций ограничивается количеством портов в используемом центральном коммутаторе.
В чем недостатки?
На сегодняшний день «звезда» является наиболее распространенной технологией для современных проводных или же беспроводных сетей. В качестве примера звездообразной топологии можно представить сеть, использующую кабель типа «витая пара», а также коммутатор, который представляет собой центральное устройство. Именно такие сети часто сегодня можно встретить в преимущественном большинстве компаний.
Топология и ее многозначительность
Топология сети позволяет определить не только физическое расположение компьютеров, но, что еще более важно, обеспечивает характер связи между ними, а также различные особенности распространения сигналов через сеть. Именно характером связи можно определить то, насколько отказоустойчивой является сеть, а также узнать требуемую сложность сетевой аппаратуры и наиболее актуальный метод управления обменом и множество других параметров. Если в литературе рассматривается топология локальных сетей «шина» или же другие технологии, то может предусматриваться четыре абсолютно разных понятия, которые относятся к разным типам сетевой архитектуры:
- Физическая – схема расположения компьютеров, а также прокладки объединяющих их кабелей. В таком ключе пассивная «звезда» не имеет никаких отличий от активной, в связи с чем технология чаще всего называется просто «звезда».
- Логическая – структура связей, а также то, каким образом сигналы распространяются по сети. Данное определение топологии, наверное, можно назвать наиболее правильным.
- Управления обменом – принцип, а также последовательность передачи права на расторжение сетевой связи между определенными компьютерами.
- Информационная – направление информационных потоков, которые передаются через сеть.
К примеру, сеть, имеющая физическую и логическую топологию формата «шина», может в качестве управления использовать эстафетную технологию передачи права захвата сети, а также обеспечить одновременную передачу всех данных через определенный выделенный компьютер. И в таком содержании представлять собой технологию «звезда».
Шина (топология компьютерной сети) — Студопедия
Литература
Основная
Цветкова М.С., Великович Л.С. Информатика и ИКТ: учебник. — М.: 2018
Дополнительная
I .Организационный момент
а) подготовка кабинета и группы к занятию.
б) проверка посещаемости
II. Актуализация ранее приобретённых опорных знаний
Перечислить возможности предоставляемые сетью Интерне.
Для чего нужен класс программ «Браузер»?
Назовите достоинства и недостатки аналитических и имитационных моделей.
Что такое поисковая система?
III.Организация усвоения материала
План:
1. Цели и задачи передачи информации между компьютерами.
2. Топология сетей
3. Проводные и беспроводные сети.
Изложение материала: полный конспект лекции (прилагается).
IV. Технические средства обучения:
— мультимедийный проектор;
— ноутбук;
— проекционный экран;
— компьютерная техника для обучающихся с наличием лицензионного программного обеспечения.
V. Подведение итогов занятий
Контрольные вопросы:
1. Преимущества, предоставляемые подключением компьютера к информационной сети.
2. Назовите существующие топологии сети.
3. Преимущества проводной сети.
4. Преимущества беспроводной сети.
VI. Домашнее задание:
Ознакомится с темой в учебнике, §6.2.
Передача информации между компьютерами.
Проводная и беспроводная связь.
Передача информации — физический процесс, посредством которого осуществляется перемещение информации в пространстве. Записали информацию на диск и перенесли в другую комнату. Данный процесс характеризуется наличием следующих компонентов:
- Источник информации.
- Приёмник информации (получатель сигнала).
- Носитель информации.
- Среда передачи.
Передача информации — заблаговременно организованное техническое мероприятие, результатом которого становится воспроизведение информации, имеющейся в одном месте, условно называемом «источником информации», в другом месте, условно называемом «приёмником информации». Данное мероприятие предполагает предсказуемый срок получения указанного результата.
Для осуществления передачи информации необходимо наличие, с одной стороны, так называемого «запоминающего устройства», или «носителя«, обладающего возможностью перемещения в пространстве и времени между «источником» и «приёмником«. С другой стороны, необходимы заранее известные «источнику» и «приемнику» правила и способы нанесения и снятия информации с «носителя». С третьей стороны, «носитель» должен продолжать существовать как таковой к моменту прибытия в пункт назначения. (к моменту окончания снятия с него информации «приёмником»)
В качестве «носителей» на современном этапе развития техники используются как вещественно-предметные, так и волново- полевые объекты физической природы. Носителями могут быть при определённых условиях и сами передаваемые «информационные» «объекты» (виртуальные носители).
Передача информации в повседневной практике осуществляется по описанной схеме как «вручную», так и с помощью различных автоматов. Современная вычислительная машина, или попросту говоря компьютер, способен открыть все свои безграничные возможности только в том случае, если он подключен к локальной компьютерной сети, которая связывает каналом обмена данными все компьютеры той или иной организации.
Проводные локальные сети являются фундаментальной основой любойкомпьютерной сети и способны превратить компьютер в чрезвычайно гибкий и универсальный инструмент, без которого попросту невозможен никакой современный бизнес.
Локальная сеть позволяет осуществлять сверхбыстрый обмен данными между вычислительными машинами, реализовать работу с любыми базами данных, осуществлять коллективный выход во всемирную сеть Интернет, работать с электронной почтой, проводить распечатку информации на бумажный носитель, используя при этом всего один единый принт-сервер и многое другое, что оптимизирует рабочий процесс, а значит и увеличивает эффективность бизнеса.
Высокие технологии и технический прогресс современности позволил дополнить локальные компьютерные сети «беспроводными» технологиями. Другими словами, беспроводные сети, функционирующие на обмене радиоволнами определенной фиксированной частоты способны стать прекрасным дополняющим элементом к любым проводным локальным сетям. Их основная особенность заключается в том, что в тех местах, где архитектурные особенности того или иного помещения или здания, где находится фирма или организация, не предоставляют возможности прокладки кабеля локальной сети, с задачей помогут справиться радиоволны.
Однако беспроводные сети являются лишь дополнительным элементом локальной компьютерной сети, где основную работу выполняют магистральные кабели обмена данных. Основной причиной этого является феноменальная надежность проводных локальных сетей, которые используют все современные фирмы и организации, вне зависимости от их размеров и области занятости.
Сетевая топология
Сетевая тополо́гия (от греч. τόπος, — место) — способ описания конфигурации сети, схема расположения и соединения сетевых устройств.
Сетевая топология может быть:
- физической — описывает реальное расположение и связи между узлами сети.
- логической — описывает хождение сигнала в рамках физической топологии.
- информационной — описывает направление потоков информации, передаваемых по сети.
- управления обменом — это принцип передачи права на пользование сетью.
Существует множество способов соединения сетевых устройств. Выделяют следующие базовых топологии:
- Шина
- Линия
- Кольцо
- Звезда
- Дерево
И дополнительные (производные):
- Двойное кольцо
- Ячеистая топология
- Решётка
- Fat Tree
Дополнительные способы являются комбинациями базовых. В общем случае такие топологии называются смешанными или гибридными, но некоторые из них имеют собственные названия, например «Дерево».
Шина (топология компьютерной сети)
Топология типа общая ши́на, представляет собой общий кабель (называемый шина или магистраль), к которому подсоединены все рабочие станции. На концах кабеля находятся терминаторы, для предотвращения отражения сигнала.
Работа в сети
Топология общая шина предполагает использование одного кабеля, к которому подключаются все компьютеры сети. Отправляемое какой-либо рабочей станцией сообщение распространяется на все компьютеры сети. Каждая машина проверяет, кому адресовано сообщение, — если сообщение адресовано ей, то обрабатывает его. Принимаются специальные меры для того, чтобы при работе с общим кабелем компьютеры не мешали друг другу передавать и принимать данные. Для того, чтобы исключить одновременную посылку данных, применяется либо «несущий» сигнал, либо один из компьютеров является главным и «даёт слово» «МАРКЕР» остальным компьютерам такой сети.
Шина самой своей структурой допускает идентичность сетевого оборудования компьютеров, а также равноправие всех абонентов. При таком соединении компьютеры могут передавать информацию только по очереди, — последовательно — потому что линия связи единственная. В противном случае пакеты передаваемой информации будут искажаться в результате взаимного наложения (т. е. произойдет конфликт, коллизия). Таким образом, в шине реализуется режим полудуплексного (half duplex) обмена (в обоих направлениях, но по очереди, а не одновременно (т. е. последовательно, а не параллельно)).
В топологии «шина» отсутствует центральный абонент, через которого передается вся информация, что увеличивает надежность «шины». (При отказе любого центра перестает функционировать вся управляемая им система). Добавление новых абонентов в «шину» достаточно простое и обычно возможно даже во время работы сети. В большинстве случаев при использовании «шины» нужно минимальное количество соединительного кабеля по сравнению с другой топологией. Правда, нужно учесть, что к каждому компьютеру (кроме двух крайних) подходят два кабеля, что не всегда удобно.
«Шине» не страшны отказы отдельных компьютеров, потому что все другие компьютеры сети продолжат нормально обмениваться информацией. Но так как используется только один общий кабель, — в случае его обрыва нарушается работа всей сети. Тем не менее может показаться, что «шине» обрыв кабеля не страшен, поскольку в этом случае остаются две полностью работоспособные «шины». Однако из-за особенности распространения электрических сигналов по длинным линиям связи необходимо предусматривать включение на концах шины специальных устройств — терминаторов.
Без включения терминаторов в «шину» сигнал отражается от конца линии и искажается так, что связь по сети становится невозможной. Таким образом, при разрыве или повреждении кабеля нарушается согласование линии связи, и прекращается обмен даже между теми компьютерами, которые остались физически соединенными между собой. Короткое замыкание в любой точке кабеля «шины» выводит из строя всю сеть. Хотя в целом надежность «шины» все же сравнительно высока, так как выход из строя отдельных компьютеров не нарушит работоспособность сети в целом, поиск, тем не менее, неисправности в «шине» затруднен. В частности: любой отказ сетевого оборудования в «шине» очень трудно локализовать, потому что все сетевые адаптеры включены параллельно, и понять, который из них вышел из строя, не так-то просто.
При построении больших сетей возникает проблема ограничения на длину линии связи между узлами, — в таком случае сеть разбивают на сегменты. Сегменты соединяются различными устройствами — повторителями, концентраторами или хабами. Например, технология Ethernet позволяет использовать кабель длиной не более 185 метров.
Термин «топология», или «топология сети», характеризует физическое расположение компьютеров, кабелей и других компонентов сети.
Основные виды топологий сети это: топология звезда, топология шина и топология кольцо.
В данном видеоуроке я продемонстрирую принцип работы разных типов топологий, а также расскажу об их достоинствах и недостатках.
И так рассмотрим каждую из представленных топологий подробнее, чтобы выявить принцип их работы, достоинства и недостатки, а также сделать выбор топологии, относительно которой мы будет строить свою локальную сеть.
Топология ШИНА
В данной топологии все компьютеры подключаются к одному кабелю и на его концах должны быть расположены терминаторы. В этой сети компьютеры адресуют данные конкретному компьютеру, передавая их по кабелю в виде электрических сигналов. Данные в виде электрических сигналов передаются всем компьютерам сети; однако информацию принимает только тот, адрес которого соответствует адресу получателя, зашифрованному в этих сигналах. Причем в каждый момент времени только один компьютер может вести передачу. Так как данные в сеть передаются лишь одним компьютером, ее производительность зависит от количества компьютеров, подключенных к шине. Чем больше компьютеров, ожидающих передачи данных, тем медленнее сеть.
Данные, или электрические сигналы, распространяются по всей сети от одного конца кабеля к другому. Если не предпринимать никаких специальных действий, сигнал, достигая конца кабеля, будет отражаться и не позволит другим компьютерам осуществлять передачу. Поэтому, после того как данные достигнут адресата, электрические сигналы необходимо погасить. Для этих целей и используются терминаторы которые поглощают эти сигналы.
Этот способ реализации отличает низкая скорость и надежность, поскольку при разрыве любой точки общей шины работоспособность всей сети нарушается. В современных стандартах построения сетей данный вид топологии исключен, как устаревший
Топология КОЛЬЦО
При топологии «кольцо» компьютеры подключаются к кабелю, замкнутому в кольцо. Поэтому у кабеля просто не может быть свободного конца, к которому надо подключать терминатор. Сигналы передаются по кольцу в одном направлении и проходят через каждый компьютер, т.е. каждый компьютер обменивается информацией только с двумя соседними. В отличие от пассивной топологии «шина», здесь каждый компьютер выступает в роли репитера, усиливая сигналы и передавая их следующему компьютеру.
Один из принципов передачи данных в кольцевой сети носит название передачи маркера. Суть его такова. Маркер последовательно, от одного компьютера к другому, передается до тех пор, пока его не получит тот, который «хочет» передать данные. Передающий компьютер изменяет маркер, помещает электронный адрес в данные и посылает их по кольцу.
Данные проходят через каждый компьютер, пока не окажутся у того, чей адрес совпадает с адресом получателя, указанным в данных. После этого принимающий компьютер посылает передающему сообщение, где подтверждает факт приёма данных. Получим подтверждение, передающий компьютер создаёт новый маркер и возвращает его в сеть. На первый взгляд кажется, что передача маркера отнимает много времени, однако на самом деле маркер передвигается очень быстро, и в кольце диаметром 200 м маркер может циркулировать с частотой 10 000 оборотов в секунду.
Что касаемо достоинств, так как каждый компьютер восстанавливает сигнал, т.е. работает в качестве повторителя, то это позволяет увеличить размер сети до нескольких десятков километров.
Существенным недостатком является то, что, если выйдет из строя один компьютер, прекращает функционировать вся сеть.
Топология ЗВЕЗДА
Каждый компьютер подключен отдельным проводом к отдельному порту коммутирующего устройства, которое осуществляет управление передачей данных в сети. В сетях с топологией «звезда» подключение кабеля и управление конфигурацией сети централизованны.
Но есть и недостаток: так как все компьютеры подключены к центральной точке, для больших сетей значительно увеличивается расход кабеля. К тому же, если коммутирующее устройство выйдет из строя, нарушится работа всей сети. А если выйдет из строя только один компьютер (или кабель, соединяющий его с коммутирующим устройством), то лишь этот компьютер не сможет передавать или принимать данные по сети. На остальные компьютеры в сети это не повлияет.
Хотя сами по себе базовые топологии несложны, в реальности часто встречаются довольно сложные комбинации, объединяющие свойства нескольких топологий.
А для реализации нашей сети я выбираю топологию ЗВЕЗДА, так как она наиболее распространена и более надежная в отличии от других.
Да и не думаю, что вы столкнетесь с другими топологиями на практике. 99% офисных сетей реализованы через топологию ЗВЕЗДА
Что такое компьютерная сеть?
Что такое компьютерная сеть? 1 Компьютерная сеть это группа компьютеров, соединённых линиями связи: электрические кабели телефонная линия оптоволоконный кабель (оптическое волокно) радиосвязь (беспроводные
Методика и этапы проектирования сети
Методика и этапы проектирования сети Последовательность этапов и варианты выбора при проектировании ЛС Исходные данные Требуемый размер сети Структура, иерархия и основные части сети Основные направления
Лабораторная работа 4
Лабораторная работа 4 Тема: Сетевые адаптеры Цель: научиться определять параметры сетевого адаптера, настраивать и устанавливать его. Средства для выполнения работы: аппаратные: компьютер, подключенный
Что такое компьютерная сеть?
Компьютерные сети Что такое компьютерная сеть? КОМПЬЮТЕРНАЯ СЕТЬ соединение компьютеров для обмена информацией и совместного использования ресурсов (принтер, модем и т. д) Линия передачи данных Компьютерные
Локальные вычислительные сети
Локальные вычислительные сети Вопросы 1. Основные понятия компьютерных сетей 2. Классификация компьютерных сетей 3. Среда передачи в компьютерных сетях 4. Топология сетей. Базовые топологии 5. Модель сетевого
Основы компьютерных сетей
Основы компьютерных сетей Сеть группа компьютеров и других устройств, соединенных каким-либо способом для обмена информацией и совместного использования ресурсов. Ресурсы аппаратное обеспечение (принтеры)
Компьютерные сети. Локальная сеть
Компьютерные сети Локальная сеть За период 1970 2002 гг. построены сотни национальных и международных компьютерных сетей. Благодаря этому в большинстве стран обеспечивается повсеместное внедрение информационных
Компьютерные сети. Локальные сети.
Компьютерные сети Компьютерная сеть объединение нескольких ЭВМ для совместного решения информационных, вычислительных, учебных и иных задач (справочные службы, продажа билетов, доступ к информационным
Рис. 1. Варианты связи компьютеров
ТЕХНОЛОГИИ ФИЗИЧЕСКОГО УРОВНЯ ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ Занятие 21 Топология сетей. Виды адресации узлов сети 1. Топология физических связей 2. Виды адресации узлов сети 3. Вопросы Топология физических связей Объединяя
Курс «Компьютерные сети»
Курс «Компьютерные сети» Лекция 2 Принципы функционирования физической среды передачи данных. Протоколы канального уровня. кафедра ЮНЕСКО по НИТ 1 Содержание Теоретические основы передачи данных Среды
Лекция Введение в компьютерные сети
Министерство образования Республики Беларусь Учреждение образования Гомельский государственный университет им. Ф. Скорины Физический факультет «Информационные системы и сети» Лекция Введение в компьютерные
ПодробнееЛЕКЦИЯ 18 ЛОКАЛЬНЫЕ КОМПЬЮТЕРНЫЕ СЕТИ
ЛЕКЦИЯ 18 1 ЛОКАЛЬНЫЕ КОМПЬЮТЕРНЫЕ СЕТИ Локальные вычислительные сети (ЛВС) позволяют объединять компьютеры, расположенные в ограниченном пространстве. Локальные сети LAN (Local Area Network) являются
СЕКЦИЯ: ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ
Тутейкина О.П. Проектирование и моделирование сетевой топологии с использованием симулятора сети Cisco Packet Tracer // Материалы по итогам VI ой Всероссийской научнопрактической конференции «Актуальные
Вычислительные сети. Лекция 2
Вычислительные сети Лекция 2 1 2 Структура презентации 1. Основные компоненты сети. 2. Внешнее устройство. Интерфейс. Драйвер. 3. Передача данных. 4. Топологии сетей. 5. Домашнее задание. Основные компоненты
Возможность использования ресурсов
Лекция 2 Возможность использования ресурсов Связь компьютера с периферийными устройствами Интерфейс в широком смысле формально определенная логическая и физическая границы между взаимодействующими независимыми
ЛЕКЦИЯ 8 СЕТЕВЫЕ УСТРОЙСТВА
ЛЕКЦИЯ 8 СЕТЕВЫЕ УСТРОЙСТВА Лектор Ст. преподаватель Купо А.Н. типы сетевых устройств и их функции Устройства, подключенные к какому-либо сегменту сети, называют сетевыми устройствами. Их принято подразделять
Вопросы к разделу «Теория информации»
Перечень экзаменационных вопросов по дисциплинам специальности 6М070400 — «Вычислительная техника и программное обеспечение» для поступающих в магистратуру Вопросы к разделу «Теория информации» 1. Области
Перейти на страницу с полной версией»
Федеральное агентство по образованию Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Ивановский государственный химико-технологический университет С.В. Ситанов, С.С.Алаева
Модуль 6. Топология и архитектура сетей SDH
Модуль 6 Топология и архитектура сетей SDH 180 Функциональные задачи, решаемые сетью Основные функциональные задачи, решаемы сетью SDH 1. Сбор входных потоков через каналы доступа в агрегатный блок, пригодный
Практическая работа 5
Практическая работа 5 Тема «Изучение интерфейсов транспортной сети» Цель работы Изучить основные интерфейсы транспортной сети. Освоить принципы использования интерфейсов транспортных сетей Содержание отчета
Способы подключения к сети Интернет
Способы подключения к сети Интернет Самыми распространенными способами подключения к сети Интернет на сегодняшний день являются: Модемное соединение (Коммутируемый доступ) Dial-Up, ADSL Телевизионный коаксиальный
Учебные вопросы:
1. Сеть с топологией «шина».
2. Сеть с топологией «Звезда» и сеть с топологией «Кольцо». Комбинированные топологии.
1. Сеть с топологией «шина»
Топологию “шина” часто называют “линейной шиной” (linear bus). Данная топология относится к наиболее простым и широко распространенным топологиям. В ней используется один кабель, именуемый магистралью или сегментом, вдоль которого подключены все компьютеры сети.
Наибольшее распространение получили сети с так называемой древовидной структурой и с топологией под названием «общая шина«. Любая из машин, включенных в такую сеть, может стать сервером, кроме того, возможно практически неограниченное расширение сети — подключение новых пользователей не влечет за собой изменения конфигурации.
В сети с топологией “шина” компьютеры адресуют данные конкретному компьютеру, передавая их по кабелю в виде электрических сигналов. Чтобы понять процесс взаимодействия компьютеров по шине, нужно знать следующие понятия: передача сигнала; отражение сигнала; терминатор.
Передача сигнала заключается в том, что данные в виде электрических сигналов передаются всем компьютерам сети; однако информацию принимает только тот, адрес которого соответствует адресу получателя, зашифрованному в этих сигналах. Причем в каждый момент времени только один компьютер может вести передачу.
Так как данные в сеть передаются лишь одним компьютером, ее производительность зависит от количества компьютеров, подключенных к шине. Чем их больше, т.е. чем больше компьютеров, ожидающих передачи данных, тем медленнее сеть.
Однако вывести прямую зависимость между пропускной способностью сети и количеством компьютеров в ней нельзя. Ибо, кроме числа компьютеров, на быстродействие сети влияет множество факторов, в том числе:
§ характеристики аппаратного обеспечения компьютеров в сети;
§ частота, с которой компьютеры передают данные;
§ тип работающих сетевых приложений;
§ тип сетевого кабеля;
§ расстояние между компьютерами в сети.
Шина — пассивная топология. Это значит, что компьютеры только “слушают” передаваемые по сети данные, но не перемещают их от отправителя к получателю. Поэтому, если один из компьютеров выйдет из строя, это не скажется на работе остальных. В активных топологиях компьютеры регенерируют сигналы и передают их по сети.
Отражение сигнала заключается в том, что данные, или электрические сигналы, распространяются по всей сети — от одного конца кабеля к другому. Если не предпринимать никаких специальных действий, сигнал, достигая конца кабеля, будет отражаться и не позволит другим компьютерам осуществлять передачу. Поэтому, после того как данные достигнут адресата, электрические сигналы необходимо погасить.
Чтобы предотвратить отражение электрических сигналов, на каждом конце кабеля устанавливают терминаторы (terminators), поглощающие эти сигналы.
Все концы сетевого кабеля должны быть к чему-нибудь подключены, например, к компьютеру или к баррел-коннектору — для увеличения длины кабеля. К любому свободному — неподключенному — концу кабеля должен быть подсоединен терминатор, чтобы предотвратить отражение электрических сигналов.
При нарушении целостности сети разрыв сетевого кабеля происходит при его физическом разрыве или отсоединении одного из его концов. Возможна также ситуация, когда на одном или нескольких концах кабеля отсутствуют терминаторы, что приводит к отражению электрических сигналов в кабеле и прекращению функционирования сети. Сеть “падает”. Сами по себе компьютеры в сети остаются полностью работоспособными, но до тех пор, пока сегмент разорван, они не могут взаимодействовать друг с другом.
Увеличение участка, охватываемого сетью, вызывает необходимость ее расширения. В сети с топологией “шина” кабель обычно удлиняется двумя способами. Для соединения двух отрезков кабеля можно воспользоваться баррел-коннектором (barrel connector). Но злоупотреблять ими не стоит, так как сигнал при этом ослабевает. Лучше купить один длинный кабель, чем соединять несколько коротких отрезков. При большом количестве “стыковок” нередко происходит искажение сигнала.
Для соединения двух отрезков кабеля служит репитер (repeater). В отличие от коннектора, он усиливает сигнал перед передачей его в следующий сегмент. Поэтому предпочтительнее использовать репитер, чем баррел-коннектор или даже один длинный кабель: сигналы на большие расстояния пойдут без искажений.
2. Сеть с топологией «Звезда» и сеть с топологией «Кольцо». Комбинированные топологии
При топологии “звезда” все компьютеры с помощью сегментов кабеля подключаются к центральному компоненту, именуемому концентратором (hub). Сигналы от передающего компьютера поступают через концентратор ко всем остальным. Эта топология возникла на заре вычислительной техники, когда компьютеры были подключены к центральному, главному, компьютеру.
В сетях с топологией “звезда” подключение кабеля и управление конфигурацией сети централизованны. Но есть и недостаток: так как все компьютеры подключены к центральной точке, для больших сетей значительно увеличивается расход кабеля. К тому же, если центральный компонент выйдет из строя, нарушится работа всей сети. А если выйдет из строя только один компьютер (или кабель, соединяющий его с концентратором), то лишь этот компьютер не сможет передавать или принимать данные по сети. На остальные компьютеры в сети это не повлияет.
Необходимо отметить, что в сетях с топологией “звезда” центральным узлом служит концентратор.
Существует три вида концентраторов: активные (active) концентраторы, пассивные (passive) концентраторы, гибридные (hybrid) концентраторы.
Активные концентраторы регенерируют и передают сигналы так же, как это делают репитеры. Иногда их называют многопортовыми репитерами — они имеют от 8 до 12 портов для подключения компьютеров.
Пассивные концентраторы –это чаще всего монтажные панели или коммутирующие блоки. Они просто пропускают через себя сигнал как узлы коммутации, не усиливая и не восстанавливая его. Пассивные концентраторы не надо подключать к источнику питания.
Гибридными концентраторами называются концентраторы, к которым можно подключать кабели различных типов.
Сети, построенные на концентраторах, легко расширить, если подключить дополнительные концентраторы.
Преимущества использования концентраторов заключаются в следующем:
1. Разрыв кабеля в сети с обычной топологией “линейная шина” приведет к “падению” всей сети. Между тем разрыв кабеля, подключенного к концентратору, нарушит работу только данного сегмента. Остальные сегменты останутся работоспособными.
2. Простота изменения или расширения сети: достаточно просто подключить еще один компьютер или концентратор;
3. Использование различных портов для подключения кабелей разных типов, централизованный контроль за работой сети и сетевым трафиком: во многих сетях активные концентраторы наделены диагностическими возможностями, позволяющими определить работоспособность соединения.
Сеть с топологией «Кольцо». При топологии “кольцо” компьютеры подключаются к кабелю, замкнутому в кольцо. Поэтому у кабеля просто не может быть свободного конца, к которому надо подключать терминатор. Сигналы передаются по кольцу в одном направлении и проходят через каждый компьютер. В отличие от пассивной топологии “шина”, здесь каждый компьютер выступает в роли репитера, усиливая сигналы и передавая их следующему компьютеру.
Один из принципов передачи данных в кольцевой сети носит название передачи маркера. Суть его такова. Маркер последовательно, от одного компьютера к другому, передается до тех пор, пока его не получит тот, который “хочет” передать данные. Передающий компьютер изменяет маркер, помещает электронный адрес в данные и посылает их по кольцу.
Данные проходят через каждый компьютер, пока не окажутся у того, чей адрес совпадает с адресом получателя, указанным в данных.
После этого принимающий компьютер посылает передающему сообщение, где подтверждает факт приема данных. Получив подтверждение, передающий компьютер создает новый маркер и возвращает его в сеть.
Кажется, что передача маркера отнимает много времени, однако на самом деле маркер передвигается практически со скоростью света. В кольце диаметром 200 м маркер может циркулировать с частотой 10000 оборотов в секунду.
Основным недостатком сетей с кольцевой топологией, когда все ЭВМ связаны последовательно в кольцо и любая из них может стать сервером, является сложность включения в сеть новых пользователей.
Комбинированные топологии. В настоящее время часто используются топологии, которые комбинируют компоновку сети по принципу шины, звезды и кольца. Рассмотрим некоторые из них.
Звезда-шина (star-bus) — это комбинация топологий “шина” и “звезда”. Чаще всего это выглядит так: несколько сетей с топологией “звезда” объединяются при помощи магистральной линейной шины.
В этом случае выход из строя одного компьютера не оказывает никакого влияния на сеть — остальные компьютеры по-прежнему взаимодействуют друг с другом. А выход из строя концентратора повлечет за собой остановку подключенных к нему компьютеров и концентраторов.
Звезда-кольцо (star-ring) кажется несколько похожей на звезду-шину. И в той, и в другой топологии компьютеры подключены к концентратору, который фактически и формирует кольцо или шину. Отличие в том, что концентраторы в звезде-шине соединены магистральной линейной шиной, а в звезде-кольце на основе главного концентратора они образуют звезду.
Выбор топологии происходит при учете множества факторов для каждой конкретной ситуации.
Контрольные вопросы:
1. Что представляет собой топология «общая шина»?
2. В чум заключается передача сигнала?
3. Какие факторы влияют на быстродействие сети?
4. Какая топология называется пассивной, а какая – активной?
5. Что такое отражение сигнала?
6. Как удлиняется кабель в сети с топологией “шина”?
7. Для чего нужен репитер?
8. Для чего нужен концентратор?
9. Какие недостатки есть в сетях с топологией “звезда”?
10.Какие недостатки есть в сетях с кольцевой топологией?
11.Какие Комбинированные топологии Вы знаете?
12.Что представляет собой топология звезда-шина?
13. Что представляет собой топология звезда-кольцо?
Литература:
4, 14, 24, 34,44
Шина, Кольцо, Звезда, Сетка, Дерево, P2P, Гибрид
- Дом
Тестирование
- Назад
- Agile Тестирование
- BugZilla
- Тестирование огурца
- J0005 Тестирование базы данных
- JIRA
- Назад
- JUnit
- LoadRunner
- Ручное тестирование
- Mobile Тестирование
- Mantis
- Почтальон
- QTP
- Назад
- Quality Center (ALM)
- RPA
- SAP Тестирование
- Selenium
- SoapUI
- Управление тестированием
- TestLink
SAP
- Назад
- ABAP
- APO
- Новичок
- Основа
- Bods
- BI
- BPC
- CO
- Назад
- CRM
- Crystal Reports
- КУКИШ
- HANA
- HR
- MM
- QM
- Заработная плата
- Назад
- 9000 9000 9000
- 000
- 000 000
000- 000
- 000 9000 9000 9000 9000 9000 9000 9000 9000 9000 9000 9000 9000 9000 9000 9000 9000 9000 9000 9000 9000 9000 9000 9000 9000 9000 9000 9000 9000
- подписываются с отделениями
- и получают
- Apache
- Android
- AngularJS
- ASP.Чистая
- C
- C #
- C ++
- CodeIgniter
- СУБД
- Назад
- Java
- JavaScript
- JSP
- Kotlin
M000
M000 js
- Back
- Perl
- PHP
- PL / SQL
- PostgreSQL
- Python
- ReactJS
- Ruby & Rails
- Scala
- SQL5000
- SQL000
- UML
- VB.Net
- VBScript
- Веб-сервисы
- WPF
Необходимо учиться!
- Назад
- Учет
- Алгоритмы
- Blockchain
- Бизнес-аналитик
- Сложение Сайт
- CCNA
- Cloud Computing
- COBOL
- Compiler Design
- Embedded Systems
- Назад
- Ethical Hacking
- Excel Учебники
- Go Программирование
- IoT
- ITIL
- Дженкинс
- MIS
- Networking
- Операционная система
- Prep
- Назад
- PMP
- Photoshop Управление
- Проект
- Отзывы
- Salesforce
- SEO
- Разработка программного обеспечения
- VBA
Big Data
- Назад
- AWS
- BigData
- Cassandra
- Cognos
- Складирование данных 000000000 HBB
- Назад
— Mesh, Star, Bus, Ring и Hybrid
Геометрическое представление о том, как компьютеры связаны друг с другом, называется топологией. Существует пять типов топологии — Mesh, Star, Bus, Ring и Hybrid.
Типы Топологии
В компьютерных сетях существует пять типов топологии:
1. Топология сетки
2. Топология звезды
3. Топология шины
4. Топология кольца
5. Гибридная топология
Топология сетки
В сетчатой топологии каждое устройство подключается к любому другому устройству в сети через выделенную двухточечную линию.Когда мы говорим «выделенный», это означает, что канал передает данные только для двух подключенных устройств. Допустим, у нас есть n устройств в сети, тогда каждое устройство должно быть подключено к (n-1) устройствам в сети. Число связей в топологии сетки из n устройств будет n (n-1) / 2.
Преимущества топологии сетки
1. Нет проблем с трафиком данных, поскольку существует выделенная связь между двумя устройствами, что означает, что ссылка доступна только для этих двух устройств.
2. Топология сетки надежна и надежна, так как отказ одного канала не влияет на другие каналы и связь между другими устройствами в сети.
3. Топология сетки безопасна, поскольку существует соединение точка-точка, поэтому несанкционированный доступ невозможен.
4. Обнаружение неисправностей легко.
Недостатки топологии сетки
1. Количество проводов, необходимых для подключения каждой системы, утомительно и головной болью.
2. Поскольку каждое устройство должно быть подключено к другим устройствам, количество требуемых портов ввода / вывода должно быть огромным.
3. Проблемы с масштабируемостью, поскольку устройство не может быть подключено к большому количеству устройств с выделенной двухточечной связью.
В топологии «звезда» каждое устройство в сети подключается к центральному устройству, которое называется концентратором. В отличие от топологии Mesh, топология «звезда» не разрешает прямой обмен данными между устройствами, устройство должно взаимодействовать через концентратор. Если одно устройство хочет отправить данные на другое устройство, оно должно сначала отправить данные на концентратор, а затем концентратор передать эти данные на назначенное устройство.
Преимущества топологии Star
1. Менее затратный, поскольку каждому устройству нужен только один порт ввода-вывода, и его необходимо подключить к концентратору с помощью одного канала.
2. Легче в установке
3. Требуется меньше кабелей, потому что каждое устройство должно быть подключено только к концентратору.
4. Надежный, если одна ссылка не работает, другие ссылки будут работать нормально.
5. Простое обнаружение неисправностей, поскольку ссылка может быть легко идентифицирована.
Недостатки топологии Star
1. Если концентратор выходит из строя, все выходит из строя, ни одно из устройств не может работать без концентратора.
2. Концентратор требует больше ресурсов и регулярного обслуживания, потому что это центральная система звездной топологии.
Топология шины
В топологии шины есть основной кабель, и все устройства подключены к этому главному кабелю через линии отвода. Существует устройство под названием отвод, которое соединяет линию отвода с основным кабелем. Поскольку все данные передаются по главному кабелю, существует ограничение на количество линий отвода и расстояние, которое может иметь основной кабель.
Преимущества топологии шины
1. Простая установка, каждый кабель должен быть соединен с магистральным кабелем.
2.Требуется меньше кабелей, чем для топологии Mesh и Star
Недостатки топологии шины
1. Трудно в обнаружении неисправностей.
2. Не масштабируется, поскольку существует ограничение на количество узлов, которые можно подключить с помощью магистрального кабеля.
В кольцевой топологии каждое устройство связано с двумя устройствами по обе стороны от него. Существует два выделенных двухточечных соединения, которые устройство имеет с устройствами по обе стороны от него. Эта структура образует кольцо, поэтому оно известно как кольцевая топология.Если устройство хочет отправить данные на другое устройство, оно отправляет данные в одном направлении, каждое устройство в кольцевой топологии имеет ретранслятор, если полученные данные предназначены для другого устройства, то ретранслятор передает эти данные до тех пор, пока целевое устройство не получит их.
Преимущества кольцевой топологии
1. Простота установки.
2. Управление проще, поскольку для добавления или удаления устройства из топологии необходимо изменить только две ссылки.
Недостатки кольцевой топологии
1.Сбой соединения может привести к сбою всей сети, так как сигнал не будет двигаться вперед из-за сбоя.
2. Проблемы с трафиком данных, так как все данные циркулируют в кольце.
Гибридная топология
Комбинация двух или более топологий называется гибридной топологией. Например, сочетание топологии «звезда» и «сетка» известно как гибридная топология.
Преимущества гибридной топологии
1. Мы можем выбрать топологию, например, исходя из требований, масштабируемость — наша забота, тогда мы можем использовать звездообразную топологию вместо шинной технологии.
2. Масштабируемость, поскольку мы можем далее соединять другие компьютерные сети с существующими сетями с различными топологиями.
Недостатки гибридной топологии
1. Обнаружение неисправностей затруднительно.
2. Установка сложная.
3. Конструкция сложна, поэтому обслуживание дорого, а значит дорого.
Топология шины — это многоточечные электрические цепи, которые могут быть реализованы с использованием коаксиального кабеля, UTP или STP. Передача данных является двунаправленной, с подключенными устройствами, передающими в обоих направлениях. При общей скорости передачи данных 10 Мбит / с, фактическая пропускная способность значительно ниже.
Он часто используется в локальных сетях с распределенным управлением.Во всех узлах, как показано на рисунке, используется общая шина. Сообщения, размещенные на шине, передаются на все узлы. Узлы должны иметь возможность распознавать свой адрес для получения сообщений. Тем не мение; в отличие от узлов в кольце, они не должны повторять и пересылать сообщения, предназначенные для других узлов. Как результат, нет никакой задержки и издержек, связанных с повторной передачей сообщений в каждом промежуточном узле. Из-за пассивной роли узла в передаче по шине работа сети продолжается в случае отказа узла.Это делает распределенные сети BUS по своей природе устойчивыми к отказам в одной точке. 
Шинные сети используют децентрализованный метод управления доступом к среде, известный как CSMA (множественный доступ с контролем несущей), который позволяет подключенным устройствам принимать независимые решения относительно доступа к среде и инициации передачи. Этот подход приводит к коллизиям данных и требует частой повторной передачи. Однако сети указаны в IEEE 802.3 стандарта, и, как правило, имеют максимальную указанную длину 1,5 мили (2,5 км). Ethernet основан на топологии шины. Топология дерева — это вариация топологии шины с несколькими ветвями магистрали центральной шины. Шинные сети также страдают от уязвимости шины, как будто один узел не работает, все узлы в шине отключены. Точно так же древовидные сети зависят от целостности корневой шины.
Примеры топологии шины
Ethernet — Ethernet является наименее дорогой высокоскоростной альтернативой локальной сети.Он передает и принимает данные со скоростью 10 миллионов бит в секунду. Данные передаются между монтажными шкафами с использованием толстого коаксиального кабеля (толстой сетки) или оптоволоконного кабеля. Коаксиальный коллектор по-прежнему используется для средних и больших расстояний, где требуется средний уровень надежности. Волокно идет дальше и имеет более высокую надежность, но более высокую стоимость. Для подключения нескольких рабочих станций в одной комнате обычно используется легкий коаксиальный кабель, называемый тонкой сеткой. Эти другие носители отражают старый взгляд на компьютеры рабочих станций в лабораторных условиях.На рисунке показана схема Ethernet, где отправитель передает модулированную несущую, которая распространяется от отправителя к обоим концам кабеля.
Ethernet был впервые разработан и установлен корпорацией Xerox в исследовательском центре Palo Atto (PARe) в середине 1970 года. В 1980 году DEC Intel и Xerox выпустили совместную спецификацию, которая стала стандартом де-факто. Ethernet этого периода часто называют DIX в честь его корпоративных спонсоров Digital, Intel и Xerox.Ethernet как самый популярный протокол для технологии LAN.
Local Talk
LocalTalk — это локальная сеть, в которой используется топология шины. Apple Computer Corporation изобрела его для использования с компьютерами Apple. LocalTalk использует обычный телефонный провод со стандартными телефонными разъемами RJ-l1, так же как и для подключения телефона и модема. Каждый разъем подключается к трансиверу LocalTalk, который подключается к интерфейсной плате LocalTalk ПК.Также доступны трансиверы LocalTalk, которые подключаются к параллельному порту ПК. Несколько компьютеров могут соединяться в цепочку, как железнодорожные вагоны в поезде. Концентратор также может быть использован для той же цели.
LocalTalk имеет некоторые ограничения по Ethernet. С одной стороны, LocalTalk медленнее, чем Ethernet. LocalTalk имеет пропускную способность 230,4 Кбит / с, в то время как Ethernet имеет пропускную способность 10 МБ в секунду. На практике Ethernet работает примерно в 4-5 раз быстрее, чем LocalTalk.Еще одним ограничением LocalTalk является то, что он не может напрямую работать с протоколами TCP / IP .
LocalTalk существенными преимуществами является то, что это просто и очень недорого. Аппаратное и программное обеспечение, необходимое для LocalTalk, уже встроено в каждый компьютер Macintosh для подключения к сети LocalTalk, кроме iMac ™. LocalTalk также дешевле с точки зрения прокладки кабелей, чем Ethernet. Многие владельцы компьютеров Macintosh используют кабель принтера для создания временной сети между двумя компьютерами Macintosh.Нет программного обеспечения для установки, кроме самой операционной системы Macintosh, и LocalTalk работает с любой текущей версией операционной системы Macintosh, а также версиями, выпущенными несколько лет назад. Для подключения к сети LocalTalk используется стандартный телефонный кабель RJ-II, который дешевле, чем кабель, используемый для Ethernet. Многие представленные на рынке принтеры поставляются со встроенной поддержкой LocalTalk, что позволяет легко обмениваться ими в такой сети.
Терминаторы шинных сетей
Терминатор — это устройство, которое подает электрическое сопротивление на конце линии передачи, чтобы поглощать сигналы линии, таким образом предотвращая их отскок и повторный прием сетевыми станциями.
Лучший кабель, который можно использовать в сети шин, — это коаксиальный кабель, поскольку он самый безопасный и обеспечивает более высокую скорость и сопротивление в сети.
Особенности шинной сети:
• Простота — самый простой и распространенный метод, используемый в сетях Ethernet.
• Длинный кабель действует как магистральная сеть, соединяющая все устройства в сети.
• Используйте меньше кабелей, чем любая другая топология.
• В топологии шины все ее узлы подключены непосредственно к каналу и не имеют другого соединения между узлами.
• Физически каждый хост подключен к стандартному кабелю, поэтому они могут связываться напрямую, хотя при обрыве кабеля хосты отключаются.
• Нет генерации сигнала на каждом узле или маршрутизаторе.
• Количество устройств, подключенных к шине, влияет на производительность сети.
Преимущества автобусной сети
Его основными преимуществами являются:
• Простота установки и обслуживания.
• Это дешевле, потому что требует меньше проводки.
• Это удобно для небольшой и временной сети.
• Легко добавить компьютер в сеть.
• Интернет и электрические кабели могут идти вместе.
• Нет центральных элементов, от которых зависит вся сеть, из-за отказа которых все станции не будут работать.
Недостатки автобусной сети
• Это называется пассивной топологией, поскольку компьютеры не восстанавливают сигнал.
• Потерять сигнал на расстоянии (вы можете использовать повторители).
• Его главный недостаток заключается в том, что если в какой-то момент кабель обрывается, сеть полностью не работает. Когда было решено установить такую сеть в здании с несколькими этажами, нужно установить сеть на этаж, а затем соединить их через магистральную шину.
• Требуется много обслуживания.
• Скорость в этом сетевом соединении недостаточна.
• Предел оборудования в зависимости от качества сигнала.
• Производительность снижается по мере роста сети.
• Высокие потери при передаче из-за коллизий между сообщениями.
• Занимает много места.
• Одна информация отправляется за раз.
Функциональность шинной сети:
• Тип используемой проводки может быть коаксиальный, витая пара или оптоволокно.
• Информация передается по кабелю в обоих направлениях с приблизительной скоростью 10/100 Мбит / с или имеет сопротивление на двух концах (терминатор).
• Сетевые данные отправляются в виде электронных сигналов на все компьютеры в сети. Только один компьютер одновременно может отправлять сообщения в этой топологии.
• Компьютеры, подключенные к шине, либо передают данные на другие компьютеры в сети, либо ожидают получения данных с других компьютеров.
• Топология шины не отвечает за передачу данных с одного компьютера на другой. Следовательно, если компьютер выходит из строя, это не влияет на остальную часть сети.
• Для предотвращения отскока сигнала по всему кабелю на каждом конце кабеля размещается ограничитель для поглощения всех сигналов. Это позволяет освободить кабель от этих сигналов, чтобы другие компьютеры могли отправлять данные.
Способы расширения кабеля:
• Используя компонент, называемый «бочка или наконечник», который является разъемом, он соединяет две части кабеля, создавая более длинный кабель.
• Использование устройства под названием «повторитель», которое используется для подключения двух кабелей. То, что делает это устройство, увеличивает сигнал, чтобы достигнуть его пункта назначения.
сетевых топологий, объясненных примерами
В этом руководстве подробно рассматриваются топологии сети (шина, звезда, кольцо, ячеистая сеть, точка-точка, точка-точка и гибрид), а также их преимущества и недостатки.
Топология сети — это схема сети. Он состоит из двух частей; физический и логический. Физическая часть описывает физическое расположение сети, в то время как логическая часть описывает, как данные передаются в этой сети. Как физическая, так и логическая части также известны как физическая топология и логическая топология.
Физическая часть (топология) + Логическая часть (топология) = Топология сети
Типы топологии сети
Популярные типы топологии сети: Шина, звезда, гибрид, кольцо, сетка, точка-точка и точка-точка. Давайте разберемся с каждым из этих типов в деталях.
Топология шины
В этой топологии все компьютеры подключаются через один непрерывный коаксиальный кабель. Этот кабель известен как магистральный кабель .Оба конца магистрального кабеля заканчиваются через терминаторов . Для подключения компьютера к магистральному кабелю используется кабель . Для подключения отводного кабеля к компьютеру и магистрального кабеля используются BNC-штекер и BNC-T-разъем соответственно.
На следующем рисунке показана топология шины.
Когда компьютер передает данные в этой топологии, все компьютеры видят эти данные по проводам, но только тот компьютер принимает данные, которым они адресованы.Это похоже на объявление, которое слышат все, но на него отвечает только тот, кому это объявление сделано.
Например, если в вышеуказанной сети PC-A отправляет данные в PC-C , то все компьютеры сети получают эти данные, но только PC-C принимает их. На следующем рисунке показан этот процесс.
Если PC-C отвечает, только PC-A принимает данные возврата. На следующем рисунке показан этот процесс.
В следующей таблице перечислены преимущества и недостатки топологии шины.
| Преимущества | Недостатки |
| Это очень просто установить. | Устранить неисправность очень сложно. |
| Используется меньше кабелей, чем в других топологиях. | Обеспечивает низкую скорость передачи данных. |
| Это относительно недорого. | Один сбой может привести к выходу из строя всей сети. |
Эта топология больше не используется. Но было время, когда эта топология была первым выбором среди сетевых администраторов. Концепция, которую использует эта топология для передачи данных, также используется в других топологиях.
Топология звезды
В этой топологии все компьютеры подключаются к централизованному сетевому устройству. Обычно в качестве централизованного устройства используется сетевой коммутатор или концентратор (в прежние времена). Каждый компьютер в сети использует свой собственный кабель витой пары для подключения к коммутатору.Кабель витой пары использует RJ-45 разъемов на обоих концах.
На следующем рисунке показан пример топологии звезды.
Для передачи данных звездная топология использует ту же концепцию, что и топология шины. Это значит, если вы строите сеть с использованием топологии «звезда», то эта сеть будет использовать топологию шины для передачи данных.
В следующей таблице перечислены преимущества и недостатки топологии «звезда».
| Преимущества | Недостатки |
| Прост в установке. | Используется больше кабелей, чем в других топологиях. |
| Перемещение компьютеров проще, чем в других топологиях. | В случае сбоя централизованного устройства происходит сбой всей сети. |
| Поскольку каждый компьютер использует свой отдельный кабель, неисправность в кабеле влияет на другие компьютеры в сети. | Общая стоимость установки выше, чем в других топологиях. |
| Устранение неполадок относительно легко. | Используйте кабель витой пары, который может сломаться. |
| Обеспечивает более высокую скорость передачи данных. | Слишком много кабелей делают сеть беспорядочной. |
В современных компьютерных сетях звездная топология — король. Почти все новые сетевые установки, включая небольшие домашние и офисные сети, используют некоторую форму звездной топологии.
гибридная топология
Эта топология представляет собой сочетание двух или более топологий. Например, есть две сети; один построен из топологии звезды, а другой построен из топологии шины.Если мы соединяем обе сети для создания одной большой сети, топология новой сети будет называться гибридной топологией.
Вы не ограничены топологией шины и звезды. Вы можете комбинировать любую топологию с другой топологией. В современных сетевых реализациях гибридная топология в основном используется для смешивания проводной сети с беспроводной сетью.
На следующем рисунке показан пример топологии гибридной сети.
В отличие от проводной сети, беспроводная сеть не использует кабели для подключения компьютеров.Беспроводная сеть использует радиочастотный спектр для передачи данных.
Кольцевая топология
В этой топологии все компьютеры соединяются в круг. Каждый компьютер напрямую подключается к двум другим компьютерам в сети. Данные перемещаются по одностороннему пути с одного компьютера на другой. Когда сигналы данных передаются от одного компьютера к другому, каждый компьютер восстанавливает сигналы. Поскольку сигналы регенерируются на каждом проходящем компьютере, качество сигналов остается постоянным на всем протяжении кольца.
На следующем рисунке показана типичная кольцевая топология.
В следующей таблице перечислены преимущества и недостатки кольцевой топологии.
| Преимущества | Недостатки |
| не использует терминаторы. | Используется больше кабелей. |
| Устранить неисправность относительно легко. | Это слишком дорого. |
| Поскольку данные передаются только в одном направлении, в сети не возникает коллизий. | Один разрыв кабеля может повредить всю сеть. |
Как и топология шины, эта топология также больше не используется в современных сетях. Эта топология была изначально разработана IBM для преодоления существующих недостатков шинной топологии.
Топология сетки
В этой топологии существует несколько путей между конечными устройствами. На основе путей топология сетки может быть разделена на два типа; полностью сетчатый и частично сетчатый .Если существует прямой путь от каждого конечного устройства ко всем остальным конечным устройствам в сети, это топология с полной сеткой. Если между конечными устройствами в сети существует несколько путей, это частично ячеистая топология.
Чтобы узнать, сколько соединений требуется, чтобы сеть была полностью объединена в сеть, мы можем использовать следующую формулу.
Требуемые соединения = n * (n-1) / 2
Здесь n — количество конечных устройств или местоположений.
Например, чтобы создать полностью ячеистую сеть из 4 конечных устройств, нам нужно 4 * (4-1) / 2 = 6 соединений.
Мы также можем использовать эту формулу, чтобы выяснить, является ли сеть полностью или частично ячеистой. Если количество подключений в сети меньше, чем общее требуемое количество подключений, то сеть рассматривается как частично ячеистая сеть. Например, сеть из 4 конечных устройств имеет менее 6 подключений, тогда она будет рассматриваться как частично ячеистая сеть.
На следующем рисунке показан пример обоих типов.
Сетчатая топология обычно используется в сети WAN для целей резервного копирования.Эта топология не используется в реализациях сети LAN.
Многоточечная топология
В этой топологии конечное устройство подключается напрямую к нескольким конечным устройствам в сети. Подобно топологии сетки, эта топология также используется в сети WAN для соединения нескольких удаленных сайтов / местоположений / офисов с центральным сайтом / местоположением / офисом.
На следующем рисунке показан пример многоточечной топологии.
Топология с частичной сеткой и топология многоточечного соединения одинаковы, за исключением количества соединений.В частично ячеистой топологии число соединений выше многоточечной топологии.
Двухточечная топология
Это самая простая форма топологии сети. В этой топологии два конечных устройства напрямую соединяются друг с другом. На следующем рисунке показано несколько примеров этой топологии.
Вот и все для этого урока. Если вам нравится этот урок, не забудьте поделиться им с друзьями через вашу любимую социальную сеть.
,