Основные топологии локальных сетей. Типы локальных сетей и их устройство :: SYL.ru

Локальная сеть – важный элемент любого современного предприятия, без которого невозможно добиться максимальной производительности труда. Однако чтобы использовать возможности сетей на полную мощность, необходимо их правильно настроить, учитывая также и то, что расположение подсоединенных компьютеров будет влиять на производительность ЛВС.

Понятие топологии

Топология локальных компьютерных сетей – это месторасположение рабочих станций и узлов относительно друг друга и варианты их соединения. Фактически это архитектура ЛВС. Размещение компьютеров определяет технические характеристики сети, и выбор любого вида топологии повлияет на:

• Разновидности и характеристики сетевого оборудования.
• Надежность и возможность масштабирования ЛВС.
• Способ управления локальной сетью.

Таких вариантов расположения рабочих узлов и способов их соединения много, и количество их увеличивается прямо пропорционально повышению числа подсоединенных компьютеров. Основные топологии локальных сетей – это «звезда», «шина» и «кольцо».

Факторы, которые следует учесть при выборе топологии

До того как окончательно определиться с выбором топологии, необходимо учесть несколько особенностей, влияющих на работоспособность сети. Опираясь на них, можно подобрать наиболее подходящую топологию, анализируя достоинства и недостатки каждой из них и соотнеся эти данные с имеющимися для монтажа условиями.

• Работоспособность и исправность каждой из рабочих станций, подсоединенных к ЛВС. Некоторые виды топологии локальной сети целиком зависят от этого.
• Исправность оборудования (маршрутизаторов, адаптеров и т. д.). Поломка сетевого оборудования может как полностью нарушить работу ЛВС, так и остановить обмен информацией с одним компьютером.
• Надежность используемого кабеля. Повреждение его нарушает передачу и прием данных по всей ЛВС или же по одному ее сегменту.
• Ограничение длины кабеля. Этот фактор также важен при выборе топологии. Если кабеля в наличии немного, можно выбрать такой способ расположения, при котором его потребуется меньше.

О топологии «звезда»

Этот вид расположения рабочих станций имеет выделенный центр – сервер, к которому подсоединены все остальные компьютеры. Именно через сервер происходят процессы обмена данными. Поэтому оборудование его должно быть более сложным.

Достоинства:

• Топология локальных сетей «звезда» выгодно отличается от других полным отсутствием конфликтов в ЛВС – это достигается за счет централизованного управления.
• Поломка одного из узлов или повреждение кабеля не окажет никакого влияния на сеть в целом.
• Наличие только двух абонентов, основного и периферийного, позволяет упростить сетевое оборудование.
• Скопление точек подключения в небольшом радиусе упрощает процесс контроля сети, а также позволяет повысить ее безопасность путем ограничения доступа посторонних.

Недостатки:

• Такая локальная сеть в случае отказа центрального сервера полностью становится неработоспособной.
• Стоимость «звезды» выше, чем остальных топологий, поскольку кабеля требуется гораздо больше.

Топология «шина»: просто и дешево

В этом способе соединения все рабочие станции подключены к единственной линии – коаксиальному кабелю, а данные от одного абонента отсылаются остальным в режиме полудуплексного обмена. Топологии локальных сетей подобного вида предполагают наличие на каждом конце шины специального терминатора, без которого сигнал искажается.

Достоинства:

• Все компьютеры равноправны.
• Возможность легкого масштабирования сети даже во время ее работы.
• Выход из строя одного узла не оказывает влияния на остальные.
• Расход кабеля существенно уменьшен.

Недостатки:

• Недостаточная надежность сети из-за проблем с разъемами кабеля.
• Маленькая производительность, обусловленная разделением канала между всеми абонентами.
• Сложность управления и обнаружения неисправностей за счет параллельно включенных адаптеров.
• Длина линии связи ограничена, потому эти виды топологии локальной сети применяют только для небольшого количества компьютеров.

Характеристики топологии «кольцо»

Такой вид связи предполагает соединение рабочего узла с двумя другими, от одного из них принимаются данные, а второму передаются. Главной же особенностью этой топологии является то, что каждый терминал выступает в роли ретранслятора, исключая возможность затухания сигнала в ЛВС.

Достоинства:

• Быстрое создание и настройка этой топологии локальных сетей.
• Легкое масштабирование, требующее, однако, прекращения работы сети на время установки нового узла.
• Большое количество возможных абонентов.
• Устойчивость к перегрузкам и отсутствие сетевых конфликтов.
• Возможность увеличения сети до огромных размеров за счет ретрансляции сигнала между компьютерами.

Недостатки:

• Ненадежность сети в целом.
• Отсутствие устойчивости к повреждениям кабеля, поэтому обычно предусматривается наличие параллельной резервной линии.
• Большой расход кабеля.

Типы локальных сетей

Выбор топологии локальных сетей также следует производить, основываясь на имеющемся типе ЛВС. Сеть может быть представлена двумя моделями: одноранговой и иерархической. Они не очень отличаются функционально, что позволяет при необходимости переходить от одной из них к другой. Однако несколько различий между ними все же есть.

Что касается одноранговой модели, ее применение рекомендуется в ситуациях, когда возможность организации большой сети отсутствует, но создание какой-либо системы связи все же необходимо. Рекомендуется создавать ее только для небольшого числа компьютеров. Связь с централизованным управлением обычно применяется на различных предприятиях для контроля рабочих станций.

Одноранговая сеть

Этот тип ЛВС подразумевает равноправие каждой рабочей станции, распределяя данные между ними. Доступ к информации, хранящейся на узле, может быть разрешен либо запрещен его пользователем. Как правило, в таких случаях топология локальных компьютерных сетей «шина» будет наиболее подходящей.

Одноранговая сеть подразумевает доступность ресурсов рабочей станции остальным пользователям. Это означает возможность редактирования документа одного компьютера при работе за другим, удаленной распечатки и запуска приложений.

Достоинства однорангового типа ЛВС:

• Легкость реализации, монтажа и обслуживания.
• Небольшие финансовые затраты. Такая модель исключает надобность в покупке дорогого сервера.

Недостатки:

• Быстродействие сети уменьшается пропорционально увеличению количества подсоединенных рабочих узлов.
• Отсутствует единая система безопасности.
• Доступность информации: при выключении компьютера данные, находящиеся в нем, станут недоступными для остальных.
• Нет единой информационной базы.

Иерархическая модель

Наиболее часто используемые топологии локальных сетей основаны именно на этом типе ЛВС. Его еще называют «клиент-сервер». Суть данной модели состоит в том, что при наличии некоторого количества абонентов имеется один главный элемент – сервер. Этот управляющий компьютер хранит все данные и занимается их обработкой.

Достоинства:

• Отличное быстродействие сети.
• Единая надежная система безопасности.
• Одна, общая для всех, информационная база.
• Облегченное управление всей сетью и ее элементами.

Недостатки:

• Необходимость наличия специальной кадровой единицы – администратора, который занимается мониторингом и обслуживанием сервера.
• Большие финансовые затраты на покупку главного компьютера.

Наиболее часто используемая конфигурация (топология) локальной компьютерной сети в иерархической модели – это «звезда».

Выбор топологии (компоновка сетевого оборудования и рабочих станций) является исключительно важным моментом при организации локальной сети. Выбранный вид связи должен обеспечивать максимально эффективную и безопасную работу ЛВС. Немаловажно также уделить внимание финансовым затратам и возможности дальнейшего расширения сети. Найти рациональное решение – непростая задача, которая выполняется благодаря тщательному анализу и ответственному подходу. Именно в таком случае правильно подобранные топологии локальных сетей обеспечат максимальную работоспособность всей ЛВС в целом.

Топология компьютерных сетей — Студопедия

Компьютерная сеть- это система, состоящая из двух и более разнесенных в пространстве компьютеров, объединенных каналами связи, и обеспечивающая распределенную обработку данных. Термин «топология сети» характеризует физическое расположение компьютеров, кабелей и других компонентов сети.

Существует три базовые топологии.

1. Если компьютеры подключены вдоль одного кабеля, топология называется «шиной». Топология «шина» допускает только идентичность сетевого оборудования компьютеров, а также равноправие всех абонентов. При таком соединении компьютеры могут передавать только по очереди, потому что линия связи единственная. В топологии «шина» отсутствует центральный абонент, через которого передается вся информация, которая увеличивает ее надежность (ведь при отказе любого центра перестает функционировать вся управляемая этим центром система). Добавление новых абонентов в шину достаточно простое и обычно возможно даже во время работы сети.

Рисунок 5. Схема топологии сети тип «шина»

Недостатки такой топологии:

— такие сети трудно расширять (увеличивать число компьютеров в сети и количество сегментов — отдельных отрезков кабеля, их соединяющих).

— поскольку шина используется совместно, в каждый момент времени передачу может вести только один из компьютеров.

— «шина» является пассивной топологией — компьютеры только «слушают» кабель и не могут восстанавливать затухающие при передаче по сети сигналы.

— надежность сети с топологией «шина» невысока. Когда электрический сигнал достигает конца кабеля, он (если не приняты специальные меры) отражается, нарушая работу всего сегмента сети.

2. Топология «Звезда»— это топология с явно выделенным центром, к которому подключаются все другие абоненты. Весь обмен информацией идет исключительно через центральный компьютер, на который ложится очень большая нагрузка, потому ничем другим, кроме сети, он заниматься не может.

Как правило, именно центральный компьютер является самим мощным, и именно на него возлагают все функции по управлению обменом. Таким образом, в звезде на каждой линии связи есть только один приемник и один передатчик. Проблема затухания сигналов в линии связи также решается в «звезде» проще, чем в «шине», ведь каждый приемник всегда получает сигнал одного уровня.

Недостатки:

-выход из строя центрального концентратора обернётся неработоспособностью сети (или сегмента сети) в целом

-для прокладки сети зачастую требуется больше кабеля, чем для большинства других топологий

-конечное число рабочих станций в сети (или сегменте сети) ограничено количеством портов в центральном концентраторе.

3. Если кабель, к которому подключены компьютеры, замкнут в кольцо, такая топология носит название «кольца».

Топология «Кольцо»– это топология, в которой каждый компьютер соединен линиями связи только с двумя другими: от одного он только получает информацию, а другому только передает. На каждой линии связи, как и в случае звезды, работает только один передатчик и один приемник. Важная особенность кольца заключается в том, что каждый компьютер ретранслирует (возобновляет) сигнал, потому затухание сигнала во всем кольце не имеет никакого значения, важно только затухание между соседними компьютерами кольца. Четко выделенного центра в этом случае нет, все компьютеры могут быть одинаковыми.

Рисунок 6. Схемы сетей типа «кольцо» и «звезда».

Недостатки топологии типа «кольцо» следующие:

— к каждому компьютеру сети необходимо подвести два кабеля;

— выход из строя одной рабочей станции, и другие неполадки (обрыв кабеля), отражаются на работоспособности всей сети;

— сложность конфигурирования и настройки;

— сложность поиска неисправностей.

Топологии компьютерных сетей

⇐ ПредыдущаяСтр 14 из 16Следующая ⇒

Топология КС — это схема соединения компьютеров в сеть.

Существуют четыре основные топологии: шинная, кольцевая, звездообразная, коммутируемая. Шинная топология – это соединение всех сетевых узлов одним кабелем с разомкнутыми концами.

 

Конец кабеля должен заканчиваться специальной заглушкой с резистором.

Этот кабель в данной топологии называют шиной. Все подключенные устройства прослушивают трафик (поток сигналов) шины и принимают только те пакеты сигналов, которые адресованы им. Затраты на развертывание такой одноранговой сети весьма невелики. Однако эта сеть имеет ограниченные функциональные возможности, малое расстояние соединения. Поэтому она применяется сейчас лишь для домашних сетей и сетей небольших офисов.

Кольцевая топология.Первоначально это была схема буквально кольцевого соединения ПК (кольцо на физическом уровне). Недостаток такого соединения в том, что при выходе из строя даже одной рабочей станции сеть прекращает функционировать. В целом одноранговая кольцевая топология сети была признана неработоспособной. Однако применение ретранслирующего концентратора привело к продлению жизни технологии кольцевого соединения. Однако термин «кольцевая топология» применима к этим сетям только на логическом уровне. Физическое соединение компонентов звездообразное, а метод доступа при этом — циклическое обслуживание, т.е кольцо виртуальное.

 

 

 

Физическое кольцо Логическое кольцо

Топология Token Ring появилась в середине 70-х и опиралась на технологии корпорации IBM. Достоинством этой технологии является определенность времени, за которое будут данные доставлены адресату. Поэтому в случаях, когда существенным является требование своевременной доставки данных, эта архитектура долгое время была единственным конкурентоспособным решением. Однако теперь появились новые конкурентоспособные решения, и эта технология постепенно уходит на задний план.

Топология типа «звезда»

В центре такого соединения находится концентратор, а его лучи – соединения с устройствами. Эти устройства, в отличие от кольцевой технологии, имеют право независимого друг от друга доступа к среде передачи. Причины широкой популярности звездообразных топологий – гибкость в применении этой конфигурации, возможность расширения, надежность, относительно низкая стоимость в сравнении с топологией Token Ring. Эта топология сделала шинные и кольцевые топологии принципиально устаревшими

Рис. 21 Пример реализации топологии типа «звезда» в компьютерной сети малого офиса

Коммутируемая топология

При такой топологии физически устройства соединяются с коммутатором (переключателем –switch’ем). Внешне эта топология похожа на звезду. Однако действительно коммутатор создает лишь временное соединение между отправителем порции данных и получателем на момент передачи этой порции данных. Для этого коммутатор держит в памяти адреса всех устройств сети. Поскольку каждое соединение используется лишь для передачи его данных, то для передачи может использоваться вся пропускная способность соединения канала. Таким образом коммутаторы повышают производительность сети в целом.

Сложные топологии

Последовательная цепочка — последовательное соединение концентраторов сети (звезд). Допустимый максимальный размер сети определяется максимальным диаметром сети – произведение допустимого расстояния между устройствами на количество устройств. Однако проблемы возникают обычно еще до достижения максимального диаметра. Эту топология рекомендуют использовать в сетях с ограниченным количеством концентраторов.

Иерархии:

— иерархические кольца

— иерархические звезды

— иерархические комбинации

Сеть и ее топология должны выбираться с учетом будущего развития. Топология ЛС является одним из самых критичных факторов, влияющих на производительность. Основным критерием выбора топологии являются требования пользователей к производительности.

Читайте также:

 

Лекция 02. Топология локальных сетей. Состав и конфигурация сетевой аппаратуры в зависимости от топологии сети.

Топология локальных сетей.

Состав и конфигурация сетевой аппаратуры в зависимости от топологии сети.

1. Понятие топологии сети

Общая схема соединения компьютеров в локальные сети называется топологией сети

Топология — это физическая конфигурация сети в совокупности с ее логическими характеристиками. Топология — это стандартный термин, который используется при описании основной компоновки сети. Если понять, как используются различные топологии, то можно будет определить, какими возможностями обладают различные типы сетей.

Существует два основных типа топологий:

• физическая
• логическая

Логическая топология описывает правила взаимодействия сетевых станций при передаче данных.

Физическая топология определяет способ соединения носителей данных.

Термин «топология сети» характеризует физическое расположение компьютеров, кабелей и других компонентов сети. Топология физических связей может принимать разные «геометрические» формы, при этом существенным является не геометрическое расположение кабеля, а лишь наличие связи между узлами (замкнутость/незамкнутость, наличие центра и т.д.).

Топология сети обуславливает ее характеристики.

Выбор той или иной топологии влияет на:

• состав необходимого сетевого оборудования
• характеристики сетевого оборудования
• возможности расширения сети
• способ управления сетью

Конфигурация сети может быть или децентрализованной (когда кабель «обегает» каждую станцию в сети), или централизованной (когда каждая станция физически подключается к некоторому центральному устройству, распределяющему фреймы и пакеты между станциями). Примером централизованной конфигурации является звезда с рабочими станциями, располагающимися на концах ее лучей. Децентрализованная конфигурация похожа на цепочку альпинистов, где каждый имеет свое положение в связке, а все вместе соединены одной веревкой. Логические характеристики топологии сети определяют маршрут, проходимый пакетом при передаче по сети.

При выборке топологии нужно учитывать, чтобы она обеспечивала надежную и эффективную работу сети, удобное управление потоками сетевых данных. Желательно также, чтобы сеть по стоимости создания и сопровождения получилась недорогой, но в то же время оставались возможности для ее дальнейшего расширения и, желательно, для перехода к более высокоскоростным технологиям связи. Это непростая задача! Чтобы ее решить, необходимо знать, какие бывают сетевые топологии.

По топологии связей различают:

• сети с топологией «общая шина (шина) «;
• сети с топологией «звезда»;
• сети с топологией «кольцо»»;
• сети с древовидной топологией;
• сети со смешанной топологией

2. Базовые топологии сети

Существует три базовые топологии, на основе которых строится большинство сетей.

• шина (bus)
• звезда (star)
• кольцо (ring)

«Шиной» называется топология, в которой компьютеры подключены вдоль одного кабеля.

«Звездой» называется топология, в которой компьютеры подключены к сегментам кабеля, исходящим из одной точки, или концентратора.

«Кольцом» называется топология, если кабель, к которому подключены компьютеры, замкнут в кольцо.

Хотя сами по себе базовые топологии несложны, в реальности часто встречаются довольно сложные комбинации, объединяющие свойства нескольких топологий.

2.1 Топология сети типа «шина» (bus)

В этой топологии все компьютеры соединяются друг с другом одним кабелем. Каждый компьютер присоединяется к общему кабелю, на концах которого устанавливаются терминаторы. Сигнал проходит по сети через все компьютеры, отражаясь от конечных терминаторов.

 

 

Схема топологии сети тип «шина»

Топология «шина» порождается линейной структурой связей между узлами. Аппаратно такая топология может быть реализована, например, путём установки на центральные компьютеры двух сетевых адаптеров. В целях предотвращения отражения сигнала на концах кабеля должны быть установлены терминаторы, поглощающие сигнал.

В сети с топологией «шина» компьютеры адресуют данные конкретному компьютеру, передавая их по кабелю в виде электрических сигналов — аппаратных MAC-адресов. Чтобы понять процесс взаимодействия компьютеров по шине, нужно уяснить следующие понятия:

• передача сигнала
• отражение сигнала
• терминатор

1. Передача сигнала

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.

2. Отражение сигнала

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.

3. Терминатор

Чтобы предотвратить отражение электрических сигналов, на каждом конце кабеля устанавливают заглушки (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 ни к чему) концу кабеля должен быть подсоединен терминатор, чтобы предотвратить отражение электрических сигналов.

 

Установка терминатора

Нарушение целостности сети может произойти, если 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.

У такой топологии сети есть достоинства и недостатки.

Достоинств топологии «шина»:

• небольшое время установки сети
• дешевизна (требуется меньше кабеля и сетевых устройств)
• простота настройки
• выход из строя рабочей станции не отражается на работе сети

Недостатки топологии «шина»:

• такие сети трудно расширять (увеличивать число компьютеров в сети и количество сегментов — отдельных отрезков кабеля, их соединяющих).
• поскольку шина используется совместно, в каждый момент времени передачу может вести только один из компьютеров.
• «шина» является пассивной топологией — компьютеры только «слушают» кабель и не могут восстанавливать затухающие при передаче по сети сигналы.
• надежность сети с топологией «шина» невысока. Когда электрический сигнал достигает конца кабеля, он (если не приняты специальные меры) отражается, нарушая работу всего сегмента сети.

Проблемы, характерные для топологии «шина», привели к тому, что эти сети сейчас уже практически не используются.

Топология сети типа «шина» известна как логическая топология Ethernet 10 Мбит/с.

2.2 Базовая топология сети типа «звезда» (star)

При топологии «звезда» все компьютеры подключаются к центральному компоненту, именуемому концентратором (hub). Каждый компьютер подсоединяется к сети при помощи отдельного соединительного кабеля. Сигналы от передающего компьютера поступают через концентратор ко всем остальным.

В «звезде» всегда есть центр, через который проходит любой сигнал в сети. Функции центрального звена выполняют специальные сетевые устройства, причём передача сигнала в них может идти по-разному: в одних случаях устройство направляет данные всем узлам, кроме узла-отправителя, в других устройство анализирует, какому узлу предназначаются данные и направляет их только ему.

Эта топология возникла на заре вычислительной техники, когда компьютеры были подключены к центральному, главному, компьютеру.

 

 

Схема топологии сети типа «звезда»

Достоинства типологии «звезда»:

• выход из строя одной рабочей станции не отражается на работе всей сети в целом
• хорошая масштабируемость сети
• лёгкий поиск неисправностей и обрывов в сети
• высокая производительность сети (при условии правильного проектирования)
• гибкие возможности администрирования

Недостатки типологии «звезда»:

• выход из строя центрального концентратора обернётся неработоспособностью сети (или сегмента сети) в целом
• для прокладки сети зачастую требуется больше кабеля, чем для большинства других топологий
• конечное число рабочих станций в сети (или сегменте сети) ограничено количеством портов в центральном концентраторе.

Одна из наиболее распространённых топологий, поскольку проста в обслуживании. В основном используется в сетях, где носителем выступает кабель витая пара. UTP категория 3 или 5. (Категории кабеля «витая пара», которые нумеруются от 1 до 7 и определяют эффективный пропускаемый частотный диапазон. Кабель более высокой категории обычно содержит больше пар проводов и каждая пара имеет больше витков на единицу длины).

Топология типа «звезда» нашла свое отражение в технологии Fast Ethernet6.

2.3 Базовая топология сети типа «кольцо» (ring)

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 (повторителя), усиливая сигналы и передавая их следующему компьютеру. Поэтому, если выйдет из строя один компьютер, прекращает функционировать вся сеть.

 

 

Схема сети типа «кольцо»

Функционирование замкнутой топологии «кольцо» основано на передаче маркера.

Маркер – пакет данных, разрешающий компьютеру передавать данные в сеть.

 

Маркер последовательно, от одного компьютера к другому, передается до тех пор, пока его не получит тот, который «хочет» передать данные. Компьютер, желающий начать передачу, «захватывает» маркер, изменяет его, помещает адрес получателя в данные и посылает их по кольцу получателю.

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. Получив 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 практически со скоростью света. В кольце диаметром 200 метров маркер может циркулировать с частотой 10 000 оборотов в секунду.

Достоинства топологии «кольцо»:

• простота установки
• практически полное отсутствие дополнительного оборудования
• возможность устойчивой работы без существенного падения скорости передачи данных при интенсивной загрузке сети, поскольку использование маркера исключает возможность возникновения коллизий.

Недостатки топологии «кольцо»:

• выход из строя одной рабочей станции, и другие неполадки (обрыв кабеля), отражаются на работоспособности всей сети
• сложность конфигурирования и настройки
• сложность поиска неисправностей

Наиболее широкое применение получила в оптоволоконных сетях. Используется в стандартах FDDI8, Token ring9.

3. Другие возможные сетевые топологии

Реальные компьютерные сети постоянно расширяются и модернизируются. Поэтому почти всегда такая сеть является гибридной, т.е. ее топология представляет собой комбинацию нескольких базовых топологий. Легко представить себе гибридные топологии, являющиеся комбинацией «звезды» и «шины», либо «кольца» и «звезды».

3.1 Топология сети типа «дерево» (tree)

Топологию «дерево» (tree), можно рассматривать как объединение нескольких «звезд». Именно эта топология сегодня является наиболее популярной при построении локальных сетей.

 

 

Схема топологии сети типа «дерево»

В древовидной топологии есть корень дерева, от которого произрастают ветви и листья.

Дерево может быть активным или истинным и пассивным. При активном дереве в центрах объединения нескольких линий связи находятся центральные компьютеры, а при пассивном — концентраторы (хабы).

 

 

Рисунок 6 — Схема топологии сети типа «активное дерево»

 

 

Рисунок 7 — Схема топологии сети типа «пассивное дерево»

3.2 Комбинированные топологии сети

Довольно часто применяются комбинированные топологии, среди них наиболее распространены звездно-шинная и звездно-кольцевая.

В звездно-шинной (star-bus) топологии используется комбинация шины и пассивной звезды.

 

Схема комбинированной топологии сети типа «star-bus»

К концентратору подключаются как отдельные компьютеры, так и целые шинные сегменты. На самом деле реализуется физическая топология шина, включающая все компьютеры сети. В данной топологии может использоваться и несколько концентраторов, соединенных между собой и образующих так называемую магистральную, опорную шину. К каждому из концентраторов при этом подключаются отдельные компьютеры или шинные сегменты. В результате получается звездно-шинное дерево. Таким образом, пользователь может гибко комбинировать преимущества шинной и звездной топологий, а также легко изменять количество компьютеров, подключенных к сети. С точки зрения распространения информации данная топология равноценна классической шине.

В случае звездно-кольцевой (star-ring) топологии в кольцо объединяются не сами компьютеры, а специальные концентраторы, к которым в свою очередь подключаются компьютеры с помощью звездообразных двойных линий связи.

 

 

Схема комбинированной топологии сети типа «star-ring»

В действительности все компьютеры сети включаются в замкнутое кольцо, так как внутри концентраторов линии связи образуют замкнутый контур (как показано на рисунке 9). Данная топология дает возможность комбинировать преимущества звездной и кольцевой топологий. Например, концентраторы позволяют собрать в одно место все точки подключения кабелей сети. Если говорить о распространении информации, данная топология равноценна классическому кольцу.

 

3.3 «Сеточная» топология сети

Наконец, следует упомянуть о сетчатой, или сеточной (mesh) топологии, в которой все либо многие компьютеры и другие устройства соединены друг с другом напрямую (рисунок 10).

 

 

Рисунок 10 — Схема сеточной топологии сети

Такая топология исключительно надежна — при обрыве любого канала передача данных не прекращается, поскольку возможно несколько маршрутов доставки информации. Сеточные топологии (чаще всего не полные, а частичные) используются там, где требуется обеспечить максимальную отказоустойчивость сети, например, при объединении нескольких участков сети крупного предприятия или при подключении к Интернету, хотя за это, конечно, приходится платить: существенно увеличивается расход кабеля, усложняется сетевое оборудование и его настройка.

В настоящее время, подавляющее большинство современных сетей используют топологию «звезда» или гибридную топологию, представляющую собой объединение нескольких «звезд» (например, топологию типа «дерево»), и метод доступа к среде передачи CSMA/CD (множественный доступ с контролем несущей и обнаружением столкновений).

Фрагмент вычислительной сети

 

Фрагмент вычислительной сети включает основные типы коммуникационного оборудования, применяемого сегодня для образования локальных сетей и соединения их через глобальные связи друг с другом. Для построения локальных связей между компьютерами используются различные виды кабельных систем, сетевые адаптеры, концентраторы-повторители, мосты, коммутаторы и маршрутизаторы. Для подключения локальных сетей к глобальным связям используются специальные выходы (WAN порты) мостов и маршрутизаторов, а также аппаратура передачи данных по длинным линиям – модемы (при работе по аналоговым линиям) или же устройства подключения к цифровым каналам (TA – терминальные адаптеры сетей ISDN, устройства обслуживания цифровых выделенных каналов типа CSU/DSU и т.п.).

Сетевая топология — Википедия

Сетевая тополо́гия — это конфигурация графа, вершинам которого соответствуют конечные узлы сети (компьютеры) и коммуникационное оборудование (маршрутизаторы), а рёбрам — физические или информационные связи между вершинами.

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.

Уровни топологии сети 1.Физический 2.Канальный 3.Сетевой 4.Транспортный 5.Сеансовый 6.Представление 7.Прикладной

Топологии

Полносвязная

Полносвязная топология

Сеть, в которой каждый компьютер непосредственно связан со всеми остальными. Однако этот вариант громоздкий и неэффективный, потому что каждый компьютер в сети должен иметь большое количество коммуникационных портов, достаточное для связи с каждым из остальных компьютеров.

Неполносвязная

Неполносвязных топологий существует несколько. В них, в отличие от полносвязных, может применяться передача данных не напрямую между компьютерами, а через дополнительные узлы.

Шина (Bus)

Топология шина

Топология данного типа представляет собой общий кабель (называемый шина или магистраль), к которому подсоединены все рабочие станции. На концах кабеля находятся терминаторы, для предотвращения отражения сигнала.

Преимущества сетей шинной топологии:

• расход кабеля существенно уменьшен
• отказ одного из узлов не влияет на работу сети в целом;
• сеть легко настраивать и конфигурировать;
• сеть устойчива к неисправностям отдельных узлов.

Недостатки сетей шинной топологии:

• разрыв кабеля может повлиять на работу всей сети;
• ограниченная длина кабеля и количество рабочих станций;
• недостаточная надежность сети из-за проблем с разъемами кабеля;
• низкая производительность, обусловлена разделением канала между всеми абонентами.

Звезда

Топология звезда

В сети, построенной по топологии типа «звезда», каждая рабочая станция подсоединяется кабелем (витой парой) к концентратору, или хабу (англ. hub). Концентратор обеспечивает параллельное соединение ПК и, таким образом, все компьютеры, подключенные к сети, могут общаться друг с другом.

Данные от передающей станции сети передаются через хаб по всем линиям связи всем ПК. Информация поступает на все рабочие станции, но принимается только теми станциями, которым она предназначается. Так как передача сигналов в топологии физическая звезда является широковещательной, то есть сигналы от ПК распространяются одновременно во все направления, то логическая топология данной локальной сети является логической шиной.

Данная топология применяется в локальных сетях с архитектурой 10Base-T Ethernet.

Преимущества сетей топологии звезда:

• легко подключить новый ПК;
• имеется возможность централизованного управления;
• сеть устойчива к неисправностям отдельных ПК и к разрывам соединения отдельных ПК.

Недостатки сетей топологии звезда:

• отказ хаба влияет на работу всей сети;
• большой расход кабеля.

Кольцо (Ring)

В сети с топологией типа «кольцо» все узлы соединены каналами связи в неразрывное кольцо (необязательно окружность), по которому передаются данные. Выход одного ПК соединяется со входом другого ПК. Начав движение из одной точки, данные, в конечном счете, попадают на его начало. Данные в кольце всегда движутся в одном и том же направлении.

Топология кольцо

Принимающая рабочая станция распознает и получает только адресованное ей сообщение. В сети с топологией типа физическое кольцо используется маркерный доступ, который предоставляет станции право на использование кольца в определенном порядке. Логическая топология данной сети — логическое кольцо. Данную сеть очень легко создавать и настраивать.

К основному недостатку сетей топологии кольцо относится то, что повреждение линии связи в одном месте или отказ ПК приводит к неработоспособности всей сети.

Как правило, в чистом виде топология «кольцо» не применяется из-за своей ненадёжности, поэтому на практике применяются различные модификации кольцевой топологии.

Ячеистая топология

Получается из полносвязной топологии путём удаления некоторых связей. Допускает соединения большого количества компьютеров и характерна для крупных сетей.

Также существует большое количество дополнительных способов соединения:

Дополнительные способы являются комбинациями базовых. В общем случае такие топологии называются смешанными или гибридными, но некоторые из них имеют собственные названия, например, «дерево».

Смешанная топология

Сеть смешанной топологии

Смешанная топология — сетевая топология, преобладающая в крупных сетях с произвольными связями между компьютерами. В таких сетях можно выделить отдельные произвольно связанные фрагменты (подсети), имеющие типовую топологию, поэтому их называют сетями со смешанной топологией.

Централизация

Топология типа «звезда» снижает вероятность сбоя сети, подключив все периферийные узлы (компьютеры и т. д.) к центральному узлу. Когда физическая звездная топология применяется к логической и шинной сети, такой как Ethernet, это центральный узел (обычно хаб) ретранслирует все передачи, полученные от любого периферийного узла на все периферийные узлы в сети, в том числе иногда инициирующего узла. Таким образом, все периферийные узлы могут взаимодействовать со всеми остальными посредством передачи и приема только от центрального узла. Отказ линии передачи, связывающей любой периферийный узел с центральным узлом приведёт к тому что данный периферийный узел будет изолирован от всех остальных, а остальные периферийные узлы затронуты не будут. Однако, недостаток заключается в том, что отказ центрального узла приведет к отказу всех периферийных узлов.

Для снижения объема сетевого трафика, приходящего в широковещательном режиме, были разработаны более продвинутые центральные узлы, которые способны отслеживать уникальность узлов, подключенных к сети. Эти сетевые коммутаторы будут «изучать» макет сети, «слушая» каждый порт во время нормальной передачи данных, рассматривая пакеты данных и записывать адрес / идентификатор каждого подключенного узла и к какому порту он подключен, в справочную таблицу, хранящуюся в их памяти. Эта поисковая таблица позволяет перенаправлять будущие передачи только в порт их назначения.

Децентрализация

В сетевой топологии существуют по крайней мере два узла с двумя или больше путями между ними, чтобы обеспечить дополнительные пути, которые будут использоваться в случае, если один из путей выйдет из строя. Эта децентрализация часто используется, чтобы компенсировать недостаток выхода из строя одного пункта, используя единственное устройство в качестве центрального узла (например, в звезде и сетях дерева). Специальный вид сети, ограничивающий число путей между двумя узлами, называется гиперкубом. Число разветвлений в сетях делает их более трудными к разработке и реализации, однако они являются очень удобными. В 2012 IEEE издал протокол IEEE 802-1aq (мостовое соединение по кратчайшему пути), чтобы облегчить задачи конфигурации и обеспечить активность всех путей, что увеличивает полосу пропускания и избыточность между всеми устройствами. В некоторой степени это подобно линейной или кольцевой топологиям, используемых для соединения систем во многих направлениях.

См. также

Примечания

Литература

• В. Олифер, Н. Олифер. Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы. — Питер, 2013. — С. 55. — 944 с. — 3000 экз. — ISBN 978-5-496-00004-8.

Ссылки

Типы топологии сетей

Обновлено — 2017-02-16

Типы топологии сетей локальных сетей. Кому-то этот вопрос может показаться не интересным и скучным, но для общего развития, хотя бы вкратце – не помешает. Может, даже где-то вы сможете блеснуть своими познаниями локальной сети, и на вас начнут смотреть с уважением. А может, ваша жизнь повернет так, что вам даже придется столкнуться с этим вопросом вплотную.

У меня именно так и произошло – чего я больше всего боялась, с тем мне и пришлось работать. И оказалось, что все мои страхи были только от не знания, а сейчас мне даже очень нравиться заниматься локальными сетями, и самой обжимать кабеля. Я буду писать коротко и ясно, чтобы не утомить вас подробностями, которые действительно могут вам и не пригодиться. 

Типы топологии сетей

В чем преимущества локальных сетей вы можете почитать в этих статьях:

Схема физического соединения компьютеров называется топологией сети.

Существует три основных типа топологии сетей. Типы топологии сети — что это такое? Какой тип сети выбрать, чтобы и дешево было и надежно.

1. Кольцевая топология сети. При этом типе топологии сети концы кабелей соединены друг с другом, т.е. образуют кольцо. Каждая рабочая станция соединена с двумя соседними. Данные передаются по кругу в одном направлении, а каждая станция играет роль повторителя, который принимает и отвечает на адресованные ему пакеты и передает другие пакеты следующей рабочей станции.

Преимуществом такой сети является её достаточно высокая надёжность. Чем больше компьютеров находится в кольце, тем дольше сеть реагирует на запросы. Но самый большой недостаток в том, что при выходе из строя хотя бы одного устройства отказывалась функционировать вся сеть. Да и стоимость такой сети высокая за счёт расходов на кабели сетевые адаптеры и другое оборудование.

2.  Линейная топология сети или общая шина. При линейной топологии все элементы сети подключаются друг за другом с помощью одного кабеля.

Концы сегментов должны быть затерминированы специальными сопротивлениями, которые называются терминаторами.

При создании такой сети не используется дополнительное оборудование – только кабель. Все подключенные устройства в такой сети «слушают» и принимают только те пакеты информации, которые предназначены только для них, а остальные игнорируются.

Преимущества такой сети – простота организации и дешевизна. Но существенным недостатком является низкая устойчивость к повреждениям. Любое повреждение кабеля влечет за собой выход из строя всей сети. Причем поиск неисправности очень сложен.

3.  Звездообразная топология является доминирующей в современных локальных сетях. Она наиболее функциональная и стабильная. Каждый компьютер сети подключается к особому устройству, называемому концентратором (hub) или коммутатором (switch). При создании этой топологии каждое устройство получает доступ к сети независимо друг от друга и при обрыве одного соединяющего кабеля перестает работать только один из элементов сети, что существенно упрощает поиск неисправности.

Кроме того такая сеть позволяет подключать новые устройства без проблем и изменений в подключении старых устройств. Можно наращивать и соединять в одну сеть несколько сетей. Достаточно подключить кабель от одного коммутатора к другому коммутатору.

Такие сети довольно гибкие, легко расширяемые и относительно не дорогие. Вот мы и рассмотрели типы топологии сетей. В следующий раз я расскажу Вам об устройствах сети.

Теперь вы можете сами выбрать тип подключения своих домашних компьютеров и создать свою маленькую сеть и подключить все компьютеры к Интернету.

На главную

Понравилась статья — нажмите на кнопки:

Что такое топология сети? Лучшее руководство по типам и схемам

Конфигурация или топология сети является ключом к определению ее производительности. Топология сети — это способ организации сети, включая физическое или логическое описание того, как ссылки и узлы настроены для связи друг с другом.

Существует множество способов организации сети, все со своими достоинствами и недостатками, и некоторые из них более полезны в определенных обстоятельствах, чем другие. У администраторов есть ряд вариантов выбора топологии сети, и это решение должно учитывать размер и масштаб их бизнеса, его цели и бюджет.Несколько задач входят в эффективное управление топологией сети, включая управление конфигурацией, визуальное отображение и общий мониторинг производительности. Ключевым моментом является понимание ваших целей и требований для создания и управления топологией сети в соответствии с требованиями вашего бизнеса.

После подробного определения топологии сети в этой статье будут рассмотрены основные типы топологий сети, их преимущества и недостатки, а также соображения для определения того, какая из них лучше всего подходит для вашего бизнеса.Я также расскажу об использовании и преимуществах программного обеспечения для отображения топологии сети, такого как SolarWinds ^® Network Topology Mapper, при настройке сети, визуализации способа подключения устройств и устранении неполадок в сети.

Что такое топология сети?
Почему важна топология сети?
Типы топологии сети

Топология звезды
Топология шины
Кольцевая топология
Древовидная топология
Ячеистая топология
Гибридная топология

Какая топология лучше всего подходит для вашей сети?
Какие инструменты помогают управлять сетями и контролировать их?

Что такое топология сети?

Сетевая топология — это то, как различные узлы, устройства и соединения в вашей сети физически или логически расположены по отношению друг к другу.Думайте о своей сети как о городе, а о топологии как о дорожной карте. Подобно тому, как есть много способов организовать и поддерживать город — например, проследить, чтобы проспекты и бульвары могли облегчить передвижение между частями города, получающими наибольшее движение, — существует несколько способов организовать сеть. У каждого из них есть свои преимущества и недостатки, и в зависимости от потребностей вашей компании определенные меры могут обеспечить большую степень подключения и безопасности.

Существует два подхода к топологии сети: физический и логический.Топология физической сети, как следует из названия, относится к физическим соединениям и взаимосвязям между узлами и сетью — проводами, кабелями и т. Д. Логическая топология сети является немного более абстрактной и стратегической, имея в виду концептуальное понимание того, как и почему сеть устроена так, как она есть, и как данные перемещаются через нее.

Почему важна топология сети?

Схема вашей сети важна по нескольким причинам. Прежде всего, он играет важную роль в том, как и насколько хорошо работает ваша сеть.Выбор правильной топологии для операционной модели вашей компании может повысить производительность, упростив обнаружение неисправностей, устранение ошибок и более эффективное распределение ресурсов в сети для обеспечения оптимального состояния сети. Оптимизированная и правильно управляемая топология сети может повысить эффективность использования энергии и данных, что, в свою очередь, может помочь снизить эксплуатационные расходы и затраты на обслуживание.

Дизайн и структура сети обычно отображаются и управляются в программной схеме топологии сети.Эти диаграммы важны по нескольким причинам, но особенно для того, как они могут обеспечить визуальное представление как физических, так и логических схем, позволяя администраторам видеть соединения между устройствами при устранении неполадок.

Способ организации сети может улучшить или нарушить функциональность сети, возможность подключения и защиту от простоев. Вопрос: «Что такое топология сети?» можно ответить с объяснением двух категорий в топологии сети.

1. Физическая — Топология физической сети относится к фактическим соединениям (провода, кабели и т. Д.)) того, как устроена сеть. Задачи настройки, обслуживания и инициализации требуют понимания физической сети.
2. Логический — Логическая топология сети — это идея верхнего уровня о том, как настроена сеть, в том числе о том, какие узлы подключаются друг к другу и какими способами, а также как данные передаются через сеть. Логическая топология сети включает любые виртуальные и облачные ресурсы.

Эффективное управление и мониторинг сети требуют четкого понимания физической и логической топологии сети, чтобы обеспечить ее эффективность и работоспособность.

Вернуться к началу

Какой тип топологии сети наиболее распространен?

Построение топологии локальной сети (LAN) может быть решающим для вашего бизнеса, так как вы хотите создать устойчивую, безопасную и простую в обслуживании топологию. Существует несколько различных типов топологии сети, и все они подходят для разных целей в зависимости от общего размера сети и ваших целей.

Как и в большинстве случаев, здесь не существует «правильного» или универсального варианта.Имея это в виду, я проведу вас по наиболее распространенным определениям топологии сети, чтобы вы почувствовали преимущества и недостатки каждого из них.

Что такое звездообразная топология?

Топология «звезда», наиболее распространенная сетевая топология, построена таким образом, что каждый узел в сети напрямую подключается к одному центральному концентратору через коаксиальный, витую пару или оптоволоконный кабель. Выступая в качестве сервера, этот центральный узел управляет передачей данных — поскольку информация, отправляемая из любого узла в сети, должна пройти через центральный, чтобы достичь места назначения, — и функционирует как ретранслятор, что помогает предотвратить потерю данных.

Преимущества звездообразной топологии

Топологии

«звезда» являются распространенными, поскольку они позволяют удобно управлять всей сетью из одного места. Поскольку каждый из узлов независимо подключен к центральному концентратору, в случае выхода из строя остальная часть сети продолжит функционировать без изменений, что делает звездообразную топологию стабильной и безопасной сетевой структурой.

Кроме того, устройства можно добавлять, удалять и изменять без отключения всей сети.

С физической точки зрения структура топологии «звезда» использует относительно небольшой объем кабелей для полного подключения к сети, что обеспечивает простую настройку и управление с течением времени по мере расширения или сжатия сети. Простота конструкции сети также облегчает жизнь администраторам, так как легко определить, где возникают ошибки или проблемы с производительностью.

Недостатки звездообразной топологии

С другой стороны, если центральный концентратор выйдет из строя, остальная часть сети не сможет работать.Но если центральным узлом правильно управлять и поддерживать его в хорошем состоянии, у администраторов не должно возникнуть особых проблем.

Общая пропускная способность и производительность сети также ограничиваются конфигурацией и техническими характеристиками центрального узла, что делает установку и эксплуатацию звездообразной топологии дорогостоящей.

Вернуться к началу

Что такое топология шины?

Шинная топология ориентирует все устройства в сети по одному кабелю, идущему в одном направлении от одного конца сети к другому, поэтому ее иногда называют «линейной топологией» или «магистральной топологией».«Поток данных в сети также следует по маршруту кабеля, двигаясь в одном направлении.

Преимущества шинной топологии

Шинная топология

— хороший и экономичный выбор для небольших сетей, поскольку компоновка проста и позволяет подключать все устройства с помощью одного коаксиального кабеля или кабеля RJ45. При необходимости к сети можно легко добавить больше узлов, подключив дополнительные кабели.

Недостатки шинной топологии

Однако, поскольку топологии шины используют один кабель для передачи данных, они несколько уязвимы.Если кабель выходит из строя, вся сеть выходит из строя, что может потребовать много времени и средств для восстановления, что может быть менее серьезной проблемой для небольших сетей.

Топология шины

лучше всего подходит для небольших сетей, потому что пропускная способность ограничена, а каждый дополнительный узел будет снижать скорость передачи.

Кроме того, данные являются «полудуплексными», что означает, что их нельзя отправлять в двух противоположных направлениях одновременно, поэтому такая схема не является идеальным выбором для сетей с большим объемом трафика.

Вернуться к началу

Что такое кольцевая топология? Одиночный и двойной

Кольцевая топология — это когда узлы расположены по кругу (или кольцу). Данные могут проходить через кольцевую сеть в одном или обоих направлениях, при этом каждое устройство имеет ровно двух соседей.

Плюсы кольцевой топологии

Поскольку каждое устройство подключено только к устройствам на каждой стороне, при передаче данных пакеты также перемещаются по кругу, проходя через каждый из промежуточных узлов, пока не прибудут в пункт назначения.Если большая сеть имеет кольцевую топологию, можно использовать повторители для обеспечения правильной доставки пакетов без потери данных.

Только одной станции в сети разрешено отправлять данные за раз, что значительно снижает риск коллизий пакетов, делая кольцевую топологию эффективной для передачи данных без ошибок.

В целом кольцевые топологии экономичны и недороги в установке, а сложная двухточечная связь узлов позволяет относительно легко выявлять проблемы или неправильные конфигурации в сети.

Минусы кольцевой топологии

Несмотря на свою популярность, кольцевая топология все еще уязвима для сбоев без надлежащего управления сетью. Поскольку поток передачи данных движется в одном направлении между узлами по каждому кольцу, если один узел выходит из строя, он может забрать с собой всю сеть. Вот почему крайне важно, чтобы каждый из узлов находился под контролем и содержался в хорошем состоянии. Тем не менее, даже если вы внимательно следите за производительностью узла, ваша сеть все равно может быть отключена из-за отказа линии передачи.

Следует также учитывать вопрос масштабируемости. В кольцевой топологии все устройства в сети совместно используют полосу пропускания, поэтому добавление дополнительных устройств может способствовать общим задержкам связи. Сетевые администраторы должны помнить об устройствах, добавленных в топологию, чтобы не перегружать ресурсы и пропускную способность сети.

Кроме того, вся сеть должна быть отключена для перенастройки, добавления или удаления узлов. И хотя это еще не конец света, планирование простоев сети может быть неудобным и дорогостоящим.

Что такое топология с двумя кольцами?

Сеть с кольцевой топологией является полудуплексной, то есть данные могут перемещаться только в одном направлении за раз. Кольцевые топологии можно сделать полнодуплексными, добавив второе соединение между сетевыми узлами, создав двойную кольцевую топологию.

Преимущества топологии с двумя кольцами

Основным преимуществом топологии с двойным кольцом является ее эффективность: поскольку каждый узел имеет по два соединения с каждой стороны, информация может передаваться по сети как по часовой, так и против часовой стрелки.Вторичное кольцо, включенное в конфигурацию топологии с двойным кольцом, может действовать как резервный уровень и резерв, что помогает решить многие недостатки традиционной кольцевой топологии. Топологии с двойным кольцом также обеспечивают небольшую дополнительную безопасность: если одно кольцо выходит из строя в узле, другое кольцо все еще может отправлять данные.

Вернуться к началу

Что такое топология дерева?

Древовидная топологическая структура получила свое название от того, как центральный узел функционирует как своего рода магистраль для сети, при этом узлы выходят наружу в виде ветвей.Однако там, где каждый узел в звездообразной топологии напрямую связан с центральным концентратором, древовидная топология имеет иерархию «родитель-потомок» в отношении того, как подключены узлы. Те, которые подключены к центральному концентратору, линейно подключены к другим узлам, поэтому два подключенных узла используют только одно взаимное соединение. Поскольку древовидная топология является одновременно чрезвычайно гибкой и масштабируемой, она часто используется в глобальных сетях для поддержки множества разнесенных устройств.

Плюсы топологии дерева

Объединение элементов топологии «звезда» и «шина» позволяет легко добавлять узлы и расширять сеть.Устранение ошибок в сети также является несложным процессом, поскольку каждое из филиалов может быть индивидуально оценено на предмет проблем с производительностью.

Минусы топологии дерева

Как и в случае звездообразной топологии, вся сеть зависит от состояния корневого узла в древовидной топологической структуре. В случае отказа центрального концентратора различные ветви узлов будут отключены, хотя связь внутри — но не между — системами останется.

Из-за иерархической сложности и линейной структуры схемы сети добавление большего количества узлов к древовидной топологии может быстро сделать надлежащее управление громоздким, не говоря уже о дорогостоящем опыте.Древовидные топологии дороги из-за огромного количества кабелей, необходимых для подключения каждого устройства к следующему в иерархической структуре.

Вернуться к началу

Что такое топология сетки?

Ячеистая топология — это сложная и продуманная структура соединений точка-точка, в которой узлы взаимосвязаны. Mesh-сети могут быть полными или частичными. Топологии с частичной сеткой в ​​основном связаны между собой, при этом несколько узлов имеют всего два или три соединения, тогда как топологии с полной сеткой — удивительно! — полностью взаимосвязаны.

Веб-структура топологий ячеистой сети предлагает два различных метода передачи данных: маршрутизацию и лавинную рассылку. Когда данные маршрутизируются, узлы используют логику для определения кратчайшего расстояния от источника до пункта назначения, а при лавинной рассылке данных информация отправляется на все узлы в сети без необходимости в логике маршрутизации.

Преимущества топологии сетки

Топологии

Mesh надежны и стабильны, а сложная степень взаимосвязи между узлами делает сеть устойчивой к сбоям.Например, отключение одного устройства не может привести к отключению сети.

Недостатки топологии сетки

Топологии

Mesh невероятно трудозатратны. Для каждого соединения между узлами после развертывания требуется кабель и конфигурация, поэтому установка может занять много времени. Как и в случае с другими топологическими структурами, стоимость кабельной разводки быстро увеличивается, и сказать, что ячеистые сети требуют большого количества кабелей, — это ничего не сказать.

Вернуться к началу

Что такое гибридная топология?

Гибридные топологии объединяют две или более различных топологических структур. Древовидная топология является хорошим примером интеграции схемы шины и звезды.Гибридные структуры чаще всего встречаются в крупных компаниях, где отдельные подразделения имеют персонализированные сетевые топологии, адаптированные к их потребностям и использованию сети.

Преимущества гибридной топологии

Основным преимуществом гибридных структур является степень гибкости, которую они обеспечивают, поскольку в самой сетевой структуре есть несколько ограничений, которые гибридная установка не может принять.

Недостатки гибридной топологии

Тем не менее, каждый тип топологии сети имеет свои недостатки, и по мере роста сложности сети возрастают также опыт и ноу-хау, необходимые со стороны администраторов для обеспечения оптимального функционирования всего.При создании гибридной сетевой топологии необходимо также учитывать денежные затраты.

Вернуться к началу

Какая топология лучше всего подходит для вашей сети?

Ни одна сетевая топология не идеальна или даже лучше других по своей природе, поэтому выбор правильной структуры для вашего бизнеса будет зависеть от потребностей и размера вашей сети. Вот ключевые элементы, которые следует учитывать:

• Необходимая длина кабеля
• Тип кабеля
• Стоимость
• Масштабируемость

Длина кабеля

Как правило, чем больше кабелей используется в топологии сети, тем больше работы требуется для настройки.Топологии «шина» и «звезда» являются более простыми, поскольку обе они довольно легкие, в то время как ячеистые сети намного более трудоемки и трудозатратны.

Тип кабеля

Второй момент, который следует учитывать, — это тип кабеля, который вы собираетесь установить. В коаксиальных кабелях и кабелях с витой парой используется изолированная медная проводка или проводка на основе меди, а оптоволоконные кабели изготавливаются из тонких и гибких пластиковых или стеклянных трубок. Кабели витой пары экономичны, но имеют меньшую полосу пропускания, чем коаксиальные кабели.Волоконно-оптические кабели обладают высокими характеристиками и могут передавать данные намного быстрее, чем витая пара или коаксиальные кабели, но они также, как правило, намного дороже в установке, поскольку требуют дополнительных компонентов, таких как оптические приемники. Таким образом, как и при выборе топологии сети, выбор проводки зависит от потребностей вашей сети, в том числе от того, какие приложения вы будете запускать, расстояние передачи и желаемую производительность.

Стоимость

Как я уже упоминал, важно учитывать стоимость установки, поскольку более сложные топологии сети потребуют больше времени и средств для настройки.Это можно усугубить, если вы комбинируете разные элементы, например, соединяете более сложную сетевую структуру с помощью более дорогих кабелей (хотя использование оптоволоконных кабелей в ячеистой сети, если вы спросите меня, переусердствует, из-за того, как взаимосвязана топология является). Таким образом, определение правильной топологии для ваших нужд — это вопрос достижения правильного баланса между стоимостью установки и эксплуатации, а также уровнем производительности, который вам необходим от сети.

Масштабируемость

Последний элемент, который следует учитывать, — это масштабируемость.Если вы ожидаете расширения своей компании и сети или хотите, чтобы это было возможно, вы сэкономите время и избавитесь от лишних хлопот, чтобы использовать легко изменяемую топологию сети. Звездообразные топологии настолько распространены, потому что они позволяют добавлять, удалять и изменять узлы с минимальным нарушением работы остальной сети. Кольцевые сети, с другой стороны, должны быть полностью отключены для внесения любых изменений в любой из узлов.

Как отобразить топологию сети

Когда вы только начинаете проектировать сеть, вам могут пригодиться топологические схемы.Они позволяют увидеть, как информация будет перемещаться по сети, что, в свою очередь, позволяет прогнозировать потенциальные узкие места. Визуальное представление упрощает создание оптимизированного и эффективного сетевого дизайна, а также выступает в качестве хорошей точки отсчета, если вам необходимо устранить ошибки.

Схема топологии также важна для полного понимания функций вашей сети. Помимо помощи в процессе устранения неполадок, представление с высоты птичьего полета, представленное на диаграмме топологии, может помочь вам визуально определить компоненты инфраструктуры, которых не хватает в вашей сети, или узлы, нуждающиеся в мониторинге, обновлении или замене.

Хорошая новость в том, что вам не нужно делать это вручную: вы можете легко создать карту топологии вашей сети с помощью инструментов.

Вернуться к началу

На рынке представлено несколько продуктов для отображения топологии сети. Одним из наиболее распространенных является Microsoft Visio, который позволяет «рисовать» вашу сеть, добавляя различные узлы и устройства в интерфейс, похожий на холст. Хотя это может работать для небольших сетей, рисование каждого дополнительного узла быстро становится громоздким, если вы работаете с множеством устройств и топологий, распределенных по всей компании.Другие варианты, такие как Lucidchart и LibreOffice Draw, либо бесплатны, либо предлагают бесплатные пробные версии, и, хотя они являются жизнеспособными вариантами, особенно если вызывает беспокойство стоимость, они не поставляются с полным набором премиальных инструментов сетевого сопоставления для управления сеть проще и требует меньше времени.

Из-за различий в топологии сети и различных способов поведения сетей, включая их уникальные проблемы безопасности, точки давления и проблемы управления, часто бывает полезно автоматизировать задачи настройки и управления с помощью сетевого программного обеспечения.

Конфигурация сети

Сначала рассмотрите возможность использования инструмента управления конфигурацией сети. Этот вид инструментов может помочь вам правильно настроить вашу сеть и автоматизировать повторяющиеся задачи, чтобы снять нагрузку с сетевого администратора. По мере роста вашей организации или сети топология сети может становиться более многоуровневой или более сложной, и становится все труднее развертывать конфигурации во всей сети с уверенностью. Однако с инструментами управления конфигурацией сложная топология сети не проблема: инструменты обычно могут автоматически обнаруживать каждый узел в сети, что позволяет вам развертывать стандартные конфигурации, которые могут потребоваться по соображениям соответствия, или отмечать любые конфигурации, выходящие за рамки ожидаемых.

Инструменты управления конфигурацией сети

также могут выявлять уязвимости, чтобы вы могли исправить эти проблемы и сохранить свою сеть в большей безопасности. Наконец, инструменты такого типа также должны отображать жизненный цикл устройств в вашей сети, предупреждая вас об устройствах, которые приходят к окончанию срока службы или окончания срока службы, чтобы вы могли заменить их до того, как начнут возникать проблемы.

Устранение неполадок производительности сети

Для отслеживания общей производительности следует использовать программное обеспечение для управления сетью.Менеджер по производительности может отслеживать сетевые проблемы, сбои и проблемы с производительностью. Инструмент управления производительностью также будет иметь функциональные возможности для установки базовых показателей производительности сети и создания четкой картины того, как ваша сеть обычно ведет себя в исправном состоянии. Затем, установив предупреждения, когда ваша сеть работает неожиданно или за пределами этих базовых показателей, вы можете быстро отслеживать, точно определять и устранять проблемы.

При сложной топологии сети может быть сложно точно определить, в какой части сети возникают проблемы.Некоторые менеджеры производительности создают визуальное отображение топологии вашей сети, так что вы можете видеть всю сеть в виде обзора одной карты. Это может показать вам, как устроена ваша сеть, привлечь ваше внимание к изменениям в топологии и отметить, где возникают проблемы. Чтобы понять топологию вашей сети, вы можете бесплатно попробовать такой инструмент, как Network Topology Mapper, в течение 14 дней. Этот инструмент автоматически обнаруживает и генерирует подробные карты топологии вашей сети и может создавать карты нескольких типов без необходимости каждый раз повторно сканировать вашу сеть.

Это одна из причин, по которой мне очень нравится SolarWinds Network Topology Mapper (NTM). Независимо от размера вашей сети, он может не только автоматически обнаруживать все устройства и создавать для вас диаграмму топологии вашей сети, но также заполнять карту значками, относящимися к отрасли, для облегчения визуального различения. В дополнение к функции автоматического обнаружения, программное обеспечение предлагает интуитивно понятный мастер сети, позволяющий перетаскивать узлы и группы узлов (которые также можно настроить).Визуализация различных соединений между узлами на одной карте или диаграмме может быть обременительной, особенно если вы работаете с обширной глобальной сетью, но интерфейс в NTM позволяет вам сортировать различные уровни соединений в зависимости от вашего уровня. пытаюсь осмотреть.

Вы можете настроить NTM на периодическое повторное сканирование вашей сети для поддержания ваших диаграмм в актуальном состоянии. Он легко интегрируется с другими программами и предлагает надежную систему отчетности, позволяющую отслеживать показатели, от инвентаризации устройств до производительности сети, и при этом поддерживать соответствие требованиям PCI.

Отображение топологии для поставщиков управляемых услуг

Отображение топологии важно не только для управления одной сетью. Это также ключевой аспект основных обязанностей поставщиков управляемых услуг (MSP) для сотен или даже тысяч различных клиентов в нескольких сетях.

Из-за особых потребностей MSP часто бывает недостаточно использовать тот же инструмент, который вы могли бы использовать для своей личной или корпоративной сети. Стоит отметить, что другой продукт SolarWinds, N-central ^® , имеет специализированный инструмент для этого варианта использования.

Решение для отображения топологии сети с N-центрами позволяет выполнять углубленную оценку сетей, которыми вы управляете. Вы можете выполнять сканирование по требованию и сканирование по расписанию, а также получать доступ к подробным данным, представленным в ясном и наглядном виде.

Что нужно знать о топологии сети сегодня

Лучший совет, который я могу дать относительно топологии сети, заключается в том, что вы должны быть хорошо знакомы с потребностями и требованиями к использованию вашей сети. Общее количество узлов в сети является одним из основных факторов, которые необходимо учитывать, поскольку от этого зависит, возможно ли использовать более простую топологию или вам придется вкладывать средства в более сложную структуру сети.

Как я упоминал ранее, ни одна топология не является «лучшей». Каждый предлагает свой набор преимуществ и недостатков в зависимости от сетевой среды, с которой вы работаете или пытаетесь настроить. По этой причине я бы не стал делать немедленных выводов о любой из топологий сети, основываясь исключительно на приведенных здесь описаниях. Прежде чем принять решение, попробуйте использовать инструмент сопоставления топологии сети, чтобы набросать макет, который вы собираетесь использовать. Network Topology Mapper, мой личный фаворит, позволяет построить всю структуру вашей сети таким образом, чтобы его было легко использовать и легко анализировать, а также предлагает 14-дневную бесплатную пробную версию.

Что такое топология сети и типы топологии сети?

Что такое топология сети и типы топологии сети?

Топология образована от двух греческих слов topo и logy, где topo означает «место», а logy — «изучение». В компьютерных сетях топология используется для объяснения того, как сеть физически связана и логического потока информации в сети. Топология в основном описывает, как устройства подключаются и взаимодействуют друг с другом с помощью каналов связи.

В компьютерных сетях в основном используются два типа топологий:

1. Физическая топология: Физическая топология описывает способ, которым компьютеры или узлы соединяются друг с другом в компьютерной сети. Это расположение различных элементов (ссылки, узлы и т. Д.), Включая расположение устройства и установку кода компьютерной сети. Другими словами, мы можем сказать, что это физическое расположение узлов, рабочих станций и кабелей в сети.
2. Логическая топология: Логическая топология описывает способ передачи данных от одного компьютера к другому. Он привязан к сетевому протоколу и определяет, как данные перемещаются по сети и по какому пути. Другими словами, это способ внутренней связи устройств.

Топология сети определяет схему, виртуальную форму или структуру сети не только физически, но и логически. Сеть может иметь одну физическую топологию и несколько логических топологий одновременно.

В этом блоге мы в основном сосредоточимся на физических топологиях. Мы узнаем о различных типах физических топологий, их преимуществах и недостатках.

В компьютерной сети в основном существует шесть типов физической топологии, а именно:

1. Топология шины
2. Кольцевая топология
3. Топология звезды
4. Ячеистая топология
5. Древовидная топология
6. Гибридная топология

Сейчас давайте изучим эти топологии по очереди:

Топология шины

Топология шины — это простейший вид топологии, в которой для связи в сети используется общая шина или канал.Автобус подключен к различным ответвлениям и линиям электропередачи. Ответвители — это разъемы, а прямые — кабели, соединяющие шину с компьютером. Другими словами, для всех узлов существует только одна линия передачи.

Когда отправитель отправляет сообщение, все другие компьютеры могут его слышать, но только получатель принимает его (проверяя MAC-адрес, прикрепленный к фрейму данных), а другие его отклоняют. Технология шины в основном подходит для небольших сетей, таких как LAN и т. Д.

В этой топологии шина действует как магистраль сети, которая объединяет каждый компьютер и периферийные устройства в сети.Оба конца общего канала имеют терминаторы линии. Данные отправляются только в одном направлении, и как только они достигают конца, терминатор удаляет данные из линии связи (для предотвращения дребезга сигнала и нарушения потока данных).

В шинной топологии каждый компьютер независимо обменивается данными с другим компьютером в сети. Каждый компьютер может совместно использовать возможности общей шины сети. Устройства разделяют ответственность за поток данных из одной точки в другую в сети.

Например, кабель Ethernet и т. Д.

Ниже приведены преимущества топологии шины:

1. Простота использования и установки.
2. Если узел выходит из строя, это не повлияет на другие узлы.
3. Требуется меньше кабелей.
4. Рентабельность внедрения.

Ниже приведены недостатки топологии шины:

1. Чем больше узлов, тем меньше эффективность (уменьшается сила сигнала).
2. Если шина выйдет из строя, сеть выйдет из строя.
3. К шине может подключаться ограниченное количество узлов из-за ограниченной длины шины.
4. Проблемы и риски безопасности увеличиваются, поскольку сообщения рассылаются по всем узлам.
5. Перегрузка и трафик на шине, поскольку это единственный источник связи.

Кольцевая топология

Кольцевая топология — это топология, в которой каждый компьютер подключен ровно к двум другим компьютерам, образуя кольцо. Передача сообщений является однонаправленной и циклической по своей природе.

Эта сетевая топология является детерминированной по своей природе, т.е. каждому компьютеру предоставляется доступ для передачи через фиксированный интервал времени. Все узлы соединены в замкнутый контур. Эта топология в основном работает в системе на основе токенов, и токен перемещается в цикле в одном определенном направлении.

В кольцевой топологии, если маркер свободен, узел может захватить маркер и присоединить к нему данные и адрес назначения, а затем оставляет маркер для связи.Когда этот маркер достигает узла назначения, данные удаляются получателем, и маркер освобождается для переноса следующих данных.

Например, Token Ring и т. Д.

Ниже приведены преимущества кольцевой топологии:

1. Простая установка.
2. Требуется меньше кабелей.
3. Снижает вероятность конфликта данных (однонаправленный).
4. Простота устранения неполадок (неисправный узел не передает токен).
5. Каждый узел получает одинаковое время доступа.

Ниже приведены недостатки кольцевой топологии:

1. В случае отказа узла произойдет сбой всей сети.
2. Низкая скорость передачи данных (каждое сообщение должно пройти кольцевой путь).
3. Сложно перенастроить (надо разорвать кольцо).

Звездообразная топология

Звездообразная топология — это топология компьютерной сети, в которой все узлы подключены к централизованному концентратору. Концентратор или коммутатор действует как промежуточное программное обеспечение между узлами.Любой узел, запрашивающий услугу или предоставляющий услугу, сначала обращается к концентратору для связи.

Центральное устройство (концентратор или коммутатор) имеет канал связи точка-точка (выделенный канал между устройствами, к которому не может получить доступ какой-либо другой компьютер) с устройствами. Затем центральное устройство выполняет широковещательную или одноадресную передачу сообщения в зависимости от используемого центрального устройства. Концентратор передает сообщение, а коммутатор одноадресно передает сообщения, поддерживая таблицу коммутаторов. Широковещательная передача увеличивает ненужный трафик данных в сети.

В звездообразной топологии концентратор и коммутатор действуют как сервер, а другие подключенные устройства действуют как клиенты. Для подключения узла к центральному устройству требуется только один порт ввода-вывода и один кабель. Эта топология лучше с точки зрения безопасности, поскольку данные не проходят через каждый узел.

Например, высокоскоростная локальная сеть и т. Д.

Ниже приведены преимущества топологии «звезда»:

1. Централизованное управление.
2. Менее дорогой.
3. Простота устранения неполадок (неисправный узел не дает ответа).
4. Хорошая отказоустойчивость за счет централизованного управления узлами.
5. Легко масштабируется (узлы можно легко добавлять или удалять в сети).
6. Если узел выходит из строя, это не повлияет на другие узлы.
7. Простота перенастройки и обновления (настраивается с помощью центрального устройства).

Ниже приведены недостатки топологии «звезда»:

1. Если центральное устройство выйдет из строя, сеть выйдет из строя.
2. Количество устройств в сети ограничено (из-за ограниченного порта ввода-вывода в центральном устройстве).

Ячеистая топология

Ячеистая топология — это топология компьютерной сети, в которой узлы связаны друг с другом. Другими словами, между узлами в сети происходит прямая связь.

В основном существует два типа сетки:

1. Полная сетка: , в которой каждый узел подключен к каждому другому узлу в сети.
2. Частичная сетка: В которой некоторые узлы не подключены к каждому узлу в сети.

В полносвязной ячеистой топологии каждое устройство имеет двухточечную связь с каждым другим устройством в сети. Если в сети ‘n’ устройств, то каждое устройство имеет ровно ‘(n-1)’ портов ввода-вывода и каналов связи. Эти ссылки являются симплексными ссылками, т.е. данные перемещаются только в одном направлении. Дуплексный канал (при котором данные могут перемещаться в обоих направлениях одновременно) может заменить два симплексных канала.

Если мы используем симплексные каналы, то количество каналов связи будет ‘n (n-1)’ для ‘n’ устройств, тогда как это будет ‘n (n-1) / 2’ если мы используем дуплексные связи в топологии сетки.

Например, Интернет (WAN) и т. Д.

Ниже приведены преимущества топологии Mesh:

1. Выделенные каналы облегчают прямую связь.
2. Нет перегрузок или проблем с трафиком на каналах.
3. Хорошая отказоустойчивость благодаря выделенному пути для каждого узла.
4. Очень быстрая связь.
5. Сохраняет конфиденциальность и безопасность за счет отдельного канала связи.
6. Если узел выходит из строя, в сети присутствуют другие альтернативы.

Ниже приведены недостатки топологии Mesh:

1. Требуются очень длинные кабели.
2. Неэффективно с точки зрения затрат на внедрение.
3. Сложен в реализации и занимает много места для установки в сети.
4. Установка и обслуживание очень сложны.

5. Топология дерева:

Топология дерева — это топология компьютерной сети, в которой все узлы прямо или косвенно связаны с кабелем главной шины. Древовидная топология представляет собой комбинацию топологии шины и звезды.

В древовидной топологии вся сеть разделена на сегменты, которыми можно легко управлять и поддерживать. В этой топологии есть главный концентратор, а все остальные вспомогательные концентраторы подключены друг к другу.

Ниже приведены преимущества топологии «Дерево»:

1. Покрытие большой сети.
2. Найти неисправность легко, проверив каждую иерархию.
3. Минимальная потеря данных или ее отсутствие.
4. Большое количество узлов может быть подключено прямо или косвенно.
5. Другие иерархические сети не затрагиваются, если одна из них выходит из строя.

Ниже приведены недостатки топологии «Дерево»:

1. Стоимость кабелей и оборудования высока.
2. Комплекс к реализации.
3. Также требуется кабельная разводка концентратора.
4. Большой сетью, использующей древовидную топологию, сложно управлять.
5. Требует очень тщательного обслуживания.
6. В случае отказа главной шины произойдет сбой сети.

Гибридная топология:

Гибридная топология — это компьютерная топология, которая представляет собой комбинацию двух или более топологий. В практическом использовании они получили наибольшее распространение.

В этой топологии все топологии связаны между собой в соответствии с потребностями в создании гибрида.Все полезные свойства каждой топологии можно использовать для создания эффективной гибридной топологии.

Ниже приведены преимущества гибридной топологии:

1. Она может обрабатывать большой объем узлов.
2. Он обеспечивает гибкость для модификации сети в соответствии с нашими потребностями.
3. Очень надежный (отказ одного узла не повлияет на всю сеть).

Ниже приведены недостатки гибридной топологии:

1. Сложная конструкция.
2. Дорогое в реализации.
3. Требуется блок многостанционного доступа (MSAL).

Следовательно, изучив различные топологии компьютерных сетей, мы можем сделать вывод, что при выборе физической топологии необходимо учитывать некоторые моменты:

• Простота установки.
• Отказоустойчивость.
• Стоимость внедрения.
• Требуются кабели.
• Требуется техническое обслуживание.
• Надежная природа.
• Простота перенастройки и обновления.

Это все о топологии и ее типах в компьютерной сети. Надеюсь, вы узнали что-то новое сегодня. Вот и все для этого блога.

Поделитесь этим блогом со своими друзьями, чтобы распространять знания. Посетите наш канал YouTube для получения дополнительной информации. Вы можете прочитать больше блогов здесь.

Продолжайте учиться 🙂

Команда AfterAcademy!

Обзор типов и топологий сетей — используйте Windows

Перед тем, как начать

Цели: узнать о различных типах сетей и о том, по какому признаку их можно классифицировать.

Предварительные требования: Предварительных требований нет.

Ключевые термины: классификация сети , роли хоста, одноранговая связь, клиент-сервер, географическая близость, локальная сеть, глобальная сеть, городская сеть, персональная сеть, топологии сети, топология шины, топология кольца, звездообразная топология, топология сетки, физическая топология, логическая топология.

---

Классификация сети на основе ролей хоста

Одноранговая сеть

Первый тип сети, который мы рассмотрим, называется одноранговой.В такой сети нет такого понятия, как сервер, а сетевые узлы не имеют определенной роли. Они предоставляют сетевые услуги, а также потребляют сетевые услуги. В одноранговой сети у нас могут быть хосты, которые будут выполнять множество различных ролей. Например, к одному компьютеру может быть подключен принтер, который используется совместно в сети. На другом компьютере может быть установлен большой жесткий диск, и каждый может размещать файлы на этом жестком диске. Итак, в этой ситуации у нас есть хосты, которые предоставляют и потребляют сетевые сервисы.По сути, они функционируют как клиент, так и как сервер одновременно. Основное преимущество одноранговой сети — простота установки. Все, что нам нужно сделать, это поделиться нашими ресурсами в сети. Это также очень недорого, поскольку нам не нужно покупать серверное оборудование и программное обеспечение. Конечно, у одноранговой сети есть некоторые недостатки. Прежде всего, одноранговая сеть не очень масштабируема, а это означает, что чем больше она становится, тем сложнее ею управлять. Это потому, что им не хватает централизованного контроля.Одноранговые сети обычно реализуются в небольших организациях, использующих ограниченное количество компьютеров. В ситуациях, когда в сети более 10 компьютеров, следует рассмотреть возможность использования централизованной серверной сети.

Изображение 111.1 — Одноранговая сеть

Клиент — Сервер

Другой классификацией в категории ролей хоста является сеть клиент-сервер. В сети клиент-сервер, в отличие от одноранговой сети, сетевым узлам назначены определенные роли.У нас есть определенные системы, определенные хосты, которые назначены серверами. Сервер предоставляет сетевые ресурсы. В сети клиент-сервер у нас также есть клиенты или рабочие станции. Сервер предоставляет ресурсы, а клиент использует ресурсы. В одноранговой сети у всех была одна и та же или похожая операционная система, но в сети клиент-сервер клиентские рабочие станции имеют общие удобные для пользователя операционные системы, такие как Windows XP, Vista, 7, MacOS или Linux. На серверах будет какая-то специальная оптимизированная операционная система, например Server 2003 или Server 2008.Эти операционные системы предназначены для предоставления сетевых ресурсов и не предназначены для задач клиентского типа. Основное преимущество сети этого типа — ее высокая масштабируемость. Это означает, что очень легко расширить размер сети, очень легко добавить больше клиентов и очень легко добавить больше серверов. Сети клиент-сервер также намного проще поддерживать. Это потому, что услуги централизованы. Если мы знаем, где находятся все службы, мы знаем, где искать, если с ними возникнут проблемы.Резервное копирование также намного проще. Мы можем настроить, чтобы пользователи сохраняли свои данные на сервере. Таким образом, вместо резервного копирования отдельных рабочих станций нам нужно создавать резервную копию только одного места — сервера. Есть некоторые недостатки. Операционные системы для серверов довольно дороги (исключение, конечно, Linux). Другое дело, что этот тип сети требует тщательного планирования. Мы должны решить, на каких серверах будут размещаться какие сервисы, где они будут размещены в сети и т. Д.

Образ 111.2 — сеть клиент-сервер

Классификация сети на основе географической близости

Локальная сеть (LAN)

Первый тип сети, основанный на географии, — это локальная сеть или LAN. Локальная сеть находится в небольшой географической области. Примером локальной сети может быть сеть внутри конкретной компании или сеть в нашем доме. Он может иметь, например, несколько этажей, но все они каким-то образом связаны сетью.Это также может быть несколько зданий, и они могут быть каким-то образом связаны между собой. У нас может быть несколько зданий, например, кампус. Это по-прежнему локальная сеть, потому что сеть управляется одной организацией и принадлежит ей, а расстояние между хостами относительно невелико. Это называется межсетевой, но это все же локальная сеть.

Изображение 111.3 — Локальная сеть (LAN)

Изображение 111.4 — Подключенная LAN

Глобальная сеть (WAN)

Также возможно иметь компьютерную сеть, в которой сети и хосты очень широко распределены географически.В этом случае мы говорим о глобальной сети или WAN. Глобальная сеть — это группа взаимосвязанных локальных сетей, которые географически разделены. Например, у компании могут быть офисы в разных городах. Иногда пользователю из одного города требуется доступ к некоторым данным, которые находятся на сервере в другом городе. Чтобы сделать это возможным, мы каким-то образом соединили их, чтобы эти локальные вычислительные сети были связаны друг с другом, образуя очень большую межсетевую или глобальную сеть.

Изображение 111.5 — Глобальная сеть (WAN)

Городская сеть (MAN)

Metropolitan Area Network охватывает физическую область, большую, чем LAN, но меньшую, чем WAN, например город. MAN может принадлежать и управляться одним юридическим лицом, например государственным органом или крупной корпорацией, но обычно им пользуются многие люди и организации. Это устанавливается различными соединениями между WAN и LAN. MAN имеет множество приложений, чаще всего он используется в банках, системах онлайн-бронирования и во многих военных службах.MAN может обеспечить подключение к Интернету или кабельное телевидение для локальных сетей в мегаполисе.

Персональная сеть (PAN)

PAN — это компьютерная сеть, организованная вокруг отдельного человека. Он используется для связи между компьютерными устройствами, включая телефоны и персональные цифровые помощники, в непосредственной близости от тела человека. Персональные сети обычно включают мобильный компьютер, сотовый телефон и / или портативное вычислительное устройство, такое как КПК или планшет. PAN могут использоваться для связи между самими персональными устройствами (внутриличностное общение) или для подключения к сети более высокого уровня и Интернету (восходящее соединение).Панели PAN могут быть построены с помощью кабеля или по беспроводной связи. Технологии USB и FireWire часто связывают вместе проводную PAN, в то время как беспроводные PAN обычно используют Bluetooth, IrDA, Wireless USB, Z-Wave и ZigBee. Сети Bluetooth PAN также называют пикосетями. Персональные сети обычно покрывают диапазон менее 10 метров (около 30 футов).

Классификация сети на основе топологии сети

Сетевая топология — это расположение различных взаимосвязанных элементов в компьютерной сети. Топология может быть физической или логической.Полезно знать о сетевых топологиях, потому что разные типы сетевых стандартов могут использовать один тип физической топологии, но использовать совершенно другую логическую топологию. Физическая топология относится к физическому подключению компьютерной сети. В первом примере у нас есть много хостов, которые подключены к сетевой среде через провод. Это топология шины.

Топология шины

Многие сетевые стандарты, с которыми мы собираемся работать, будут использовать топологию шины, физически или логически.В топологии шины все данные передаются по центральному проводу.

Изображение 111.6 — Топология шинной сети

Каждый хост, подключенный к этому проводу, может напрямую связываться с любым другим хостом, подключенным к проводу. Сегодня мы больше не увидим много сетей, которые все еще используют топологию физической шины. Однако мы найдем много сетей, которые логически работают как шина.

Кольцевая топология

В топологии кольцевой сети нет центральной соединительной среды.Вместо этого у нас есть двухточечные соединения между сетевыми узлами. Каждый хост подключен к двум своим соседям. В отличие от шинной топологии, при кольцевой топологии данная рабочая станция или хост может напрямую связываться только с двумя другими хостами в сети. Данные, адресованные хостам, отличным от соседних, будут переданы следующему подключенному хосту, пока не достигнут хоста-получателя.

Изображение 111.7 — Топология кольцевой сети

Таким образом, информация может быть передана на любой хост в сети.Это может быть не прямое соединение, потому что ему, возможно, придется переходить от хоста к хосту, прежде чем оно в конечном итоге достигнет места назначения. Сегодня мы больше не увидим много кольцевых топологий.

Звездная топология

В звездообразной топологии используется центральное соединительное устройство. Все хосты в сети подключаются к центральному соединительному устройству с помощью сетевого кабеля, и это физическая топология. Однако из-за различных протоколов он может фактически работать как топология «кольцо» или «шина». Если одному хосту необходимо отправить данные другому хосту, он отправит информацию на центральное соединительное устройство.Затем центральное соединительное устройство копирует информацию и пересылает ее на соответствующий хост.

Изображение 111.8 — Топология сети звезда

Способ работы центрального соединительного устройства зависит от используемого нами сетевого стандарта. Некоторые устройства копируют эти данные и отправляют их всем хостам (концентраторам). Затем каждый хост просматривает эту информацию и проверяет, адресована ли она ему. Если пакет не адресован этому конкретному хосту, он отбрасывает пакет.Таким образом, только правильный получатель будет читать информацию в пакете.

Другие сетевые технологии будут работать совершенно иначе. Центральное устройство запомнит, какой хост подключен к какому порту на центральном устройстве (коммутаторе). Поскольку центральное устройство знает, какой хост к какому порту подключен, оно будет отправлять данные прямо правильному получателю пакета.

Топология сетки

Ячеистая сетевая топология означает, что каждый хост подключен к каждому другому хосту в сети.Давайте посмотрим на пример с пятью хостами.

Изображение 111.9 — Топология полной ячеистой сети

Это также известно как топология с полной сеткой. Теперь представьте, что у нас есть 10 или 50 хостов. Все очень быстро усложнилось. По этой причине эта топология является более теоретической, но ее легче реализовать в беспроводной сети.

Ячеистая топология в беспроводных сетях

Поскольку нам не нужно иметь отдельную карту сетевого интерфейса для каждого хоста, который мы должны подключать к одному хосту, и поскольку нет кабелей, ячеистая топология может использоваться в беспроводных сетях.Каждый беспроводной передатчик может напрямую связываться с беспроводным приемником на любом другом хосте в сети. Таким образом реализуется так называемая беспроводная сеть ad-hoc. В одноранговой сети нет центральной точки подключения. Вместо этого каждый беспроводной хост напрямую связывается с любым другим беспроводным хостом. Одноранговые сети обычно не реализуются, потому что объем работы по их настройке, настройке и обслуживанию не стоит того, если у нас более 4 или 5 хостов. Большинство беспроводных сетей фактически сконфигурированы по звездообразной топологии, где есть центральная точка подключения, называемая точкой беспроводного доступа, к которой подключаются все передатчики.

Сравнение физической и логической топологии

Физический способ подключения компьютерной сети может не соответствовать логической работе компьютерной сети. Логическая топология сообщает нам, как трафик проходит в нашей сети. У нас может быть сеть, которая подключена одним способом, но работает совершенно по-другому. Например, в топологии «звезда» все хосты подключаются к центральной точке подключения, и это физическая топология. Однако из-за разных протоколов он может фактически работать как кольцевая или шинная топология.Большинство компьютерных сетей сегодня используют топологию физической звезды, но помните, что все сети могут работать на двух уровнях. Логически это работает по-разному.

Помните

В одноранговой сети узлы сети не имеют определенной роли. В сети клиент-сервер, в отличие от одноранговой сети, сетевым узлам назначены определенные роли. Локальная сеть находится в небольшой географической области, такой как сеть внутри конкретной компании или сеть в нашем доме.Глобальная сеть — это группа взаимосвязанных локальных сетей, разделенных географически, например, одна и та же компания может иметь офисы в разных городах, которые связаны с помощью глобальной сети. Городская сеть охватывает физическую область больше LAN, но меньше WAN. PAN — это компьютерная сеть, используемая для связи между различными компьютерными устройствами, включая телефоны и персональные цифровые помощники, в непосредственной близости от тела человека. Топология сети — это расположение различных взаимосвязанных элементов компьютерной сети.В топологии шины все данные передаются по центральному проводу. В топологии кольцевой сети отсутствует центральная соединительная среда. В звездообразной топологии используется центральное соединительное устройство. Теоретически ячеистая сетевая топология означает, что каждый хост подключен к каждому другому хосту в сети. Одноранговая беспроводная сеть реализована с использованием топологии Mesh. Физический способ подключения компьютерной сети на самом деле может не соответствовать логической работе компьютерной сети.

Нравится:

Нравится Загрузка…

Связанные

топология сети

---

Топология сети

Что такое топология

Физическая топология сети относится к конфигурации кабелей, компьютеров и других периферийных устройств.

В следующих разделах обсуждаются физические и логические топологии, используемые в сетях, и другие связанные темы

Одноранговый
Клиент-сервер
Звезда
Кольцо
Шина
Сетка
Гибрид
Точка-точка
Точка-многоточечная
Маркировка нескольких протоколов коммутатор
Ad Hoc Mode
Infrastructure Mode

Одноранговая топология

Одноранговые реализации: (10 или менее компьютеров в сети)

Преимущества:
Низкая стоимость, простота установки и удобство для временной настройки сети

Недостатки:
Ограниченный рост, отсутствие центрального расположения, слабая безопасность, слишком много паролей

Клиент-серверная топология

Реализации на базе сервера: (10 или более компьютеров в сети)

Преимущества:
Централизованное управление, надежная безопасность, расширение, гибкость и создание резервных систем

Недостатки:
Дорого, сложно орудие и центральная точка отказа

Сравнение серверов

Сервер — это компьютер или устройство в сети, которое управляет сетевыми ресурсами.Серверы часто являются выделенными , что означает, что они не выполняют никаких других задач, кроме своих серверных задач, или неспециализированными , что означает, что они могут делать много вещей. Однако в многопроцессорных операционных системах один компьютер может выполнять несколько программ одновременно. Сервер в этом случае может относиться к программе, которая управляет ресурсами, а не ко всему компьютеру.

Типы серверов

Файл
Печать
Приложение
База данных (SQL, Oracle)
Интернет (HTTP, IIS, Apache)
Почта (MS Exchange)
DNS
DHCP
WINS
Прокси-сервер
Игры (PS3, Xbox Сеть)
Мультимедиа (Netflix)
RADIUS
Терминал
SharePoint
Домен
В реальном времени (ЧАТ, IM)
FTP
Совместная работа (групповое ПО)
Telnet
Открытый исходный код
Виртуальный (гипервизор)
Список
RAID
Электронная коммерция
Транзакция
Факс
Связь
Автономный
Дом
Каталог

Топология «звезда»

Топология «звезда» разработана с каждым компьютером (файловым сервером, рабочими станциями и периферийными устройствами), подключенным непосредственно к центральной сети, называемой концентратором или коммутатором.

Преимущества топологии звезды

• Простота установки и подключения.
• Нет перебоев в работе сети при подключении или удалении устройств.
• Легко обнаруживать неисправности и удалять детали.

Недостатки звездообразной топологии

• Требует большей длины кабеля, чем при линейной топологии.
• Если концентратор или концентратор выходит из строя, подключенные узлы отключаются.
• Дороже, чем топологии с линейной шиной из-за

Кольцевая топология

Кольцевая топология — Все компьютеры или сетевые устройства подключаются напрямую друг к другу в виде кольца. Примером может служить сеть FDDI (оптоволоконный распределенный интерфейс данных), в которой все концентраторы соединяются друг с другом в кольцевой сети или сети Token Ring.

Преимущества кольцевой топологии

• Простота установки и подключения.
• Равный доступ к устройствам: ни один компьютер не будет использовать всю полосу пропускания
• Легко обнаруживать неисправности и удалять детали.

Недостатки кольцевой топологии

• Медленно, поскольку сигналы идут в последовательном порядке
• В случае отказа MSAU или концентратора подключенные узлы отключаются.
• Одиночный разрыв кабеля

Топология шины

Топология шины состоит из основного участка кабеля с терминаторами на каждом конце.Все узлы (файловый сервер, рабочие станции и периферийные устройства) подключены к линейному кабелю. 10Base — это пример сети, в которой будет использоваться топология шины.

Преимущества топологии линейной шины

• Простое подключение компьютера или периферийного устройства к линейной шине.
• Требуется меньшая длина кабеля, чем при топологии «звезда».
• Дешевле по сравнению со стартовой топологией

Недостатки шинной топологии

• Вся сеть отключается при обрыве основного кабеля.
• Терминаторы требуются на обоих концах магистрального кабеля.
• Трудно определить проблему, если отключается вся сеть.

Какая из следующих сетевых топологий наиболее часто используется в

Решающие экзамены

• Учебные материалы CompTIA
  • CompTIA A + 220-1001
  • CompTIA A + 220-1002
  • CompTIA A + 220-901
  • CompTIA A + 220-902
  • Сеть CompTIA + N10-006
  • CompTIA Security + SY0-401
  • CompTIA Security + SY0-501
• Информация об экзамене CompTIA
  • CompTIA A + 220-1001
  • CompTIA A + 220-1002
  • CompTIA A + 220-901
  • CompTIA A + 220-902
  • CompTIA Network + N10-006
  • CompTIA Security + SY0-401
  • CompTIA Security + SY0-501
• Контакт

• Загрузить приложение
• Новое: машина подсети

• Главная

Учебное пособие по компьютерным сетям

• Дом
• Ява ​​
• С
• C ++
• HTML
• CSS
• JavaScript
• SQL
PHP
• Perl
• Python
• C #
• Objective-C
• подсказки

• Основы компьютерных сетей
• Домашняя компьютерная сеть
• Применение сетей
• Совместное использование по сети
• Доступ к удаленной базе данных
• Средства связи
• Эволюция сетей
• Арпанет
• Интернет
• Межпространственный
• Элементарная терминология сетей
• Узлы (рабочие станции)
• Сервер
• Блок сетевого интерфейса
• Методы сетевой коммутации
• Методы сетевой коммутации
• Коммутация цепей
• Переключение сообщений
• Пакетная коммутация
• Среда сетевой передачи
• Среда сетевой передачи
• Кабель витой пары
• Коаксиальный кабель
• Оптические волокна
• ведомые носители в сравнении с
• Микроволновая печь
• Радиоволна
• Спутниковая микроволновая печь
• Инфракрасный
• Лазер
• Условия передачи данных
• Условия передачи данных
• Канал данных
• Бод
• бит в секунду
• Пропускная способность
• Скорость передачи данных
• Типы сетей
• Типы сетей
• Локальная сеть
• Городская сеть
• Глобальная сеть
• Персональная сеть
• Сетевые топологии
• Сетевые топологии
• Соединение точка-точка
• Звездная топология
• Шина или линейная топология
• Кольцевая или круговая топология
• Топология дерева
• Топология графа
• Топология сетки
• Полностью подключено
• Сетевые устройства
• Сетевые устройства
• Модем
• RJ-45
• Ethernet-карта
• концентратор
• Переключатель
• Повторитель
• Мост
• Маршрутизатор
• Шлюз
• Дизайн локальной сети
• Дизайн локальной сети
• Контрольные списки сетевых компонентов
• Протоколы связи
• Протоколы связи
• Протокол передачи гипертекста
• Протокол передачи файлов
• TCP / IP
• SLIP / PPP
• Беспроводные / мобильные вычисления
• Беспроводные / мобильные вычисления
• GSM
• CDMA
• WLL
• GPRS
• Сети 1G, 2G, 3G, 4G
• 3G и EDGE
• 4G и LTE
• SMS
• Чат
• Видеоконференцсвязь
• Передача голоса по Интернет-протоколу
• Wi-Fi
• Точки доступа Wi-Fi
• WiMax
• Термин и концепция межсетевого взаимодействия
• Термин и концепция межсетевого взаимодействия
• Всемирная паутина
• Telnet
• Веб-браузер и сервер
• Веб-сайты, адреса и страницы
• URL и доменные имена
• Веб-хостинг
• Интернет 2.