Топологии сетей: 5. Топологии сетей — Компьютерные технологии

Содержание

Урок 9. Топологии локальных сетей

 

В компьютерных сетях существует множество схем подключения устройств друг к другу. Все зависит от используемых технологий, конкретных требований и условий.

Рассмотрим основные топологии сетей и перечислим с какими технологиями они могут использоваться.

 


Шина (Bus)

Данная схема часто использовалась в технологии Ethernet (10Base2 и 10Base5). Компьютеры в локальной сети подключались друг к другу посредством коаксиального кабеля через Т-образные коннекторы. На концах кабеля устанавливались специальные загрушки - терминаторы, для поглощения сигнала

 


Принцип работы прост. Сигнал распространяется по кабелю. Все хосты принимают сигнал, если он адресован им, то принимают его.
При такой схеме возможна передача только одного компьютера. Все остальные слушают. То есть устройства начинают передавать данные по очереди, что не очень удобно. Длина передачи зависит от используемой технологии. Например, в технологии Ethernet 10Base2 максимальная длина составляла 185 м, в Ethernet 10Base5 - 500 м.
При обрыве кабеля обрывается связь для всех узлов.

В таблице описаны достоинства и недостатки данной схемы сети

Достоинства Недостатки
Простота установки Небольшой размер сети
Дешевая и доступная установка Обрыв кабеля приводит к полной неработоспособности сети
Отказ одного узла не влияет на работу остальных узлов Ограниченная длина кабеля

 

 

 

 

 

 

 

Звезда (Star)

При таком способе все конечные узлы подключаются к центральному устройству, который берет на себя все функции по усилению и коммутации сигнала

 


Обычно в качестве центрального устройства берется хаб или коммутатор. Данная схема наиболее распространена на сегодняшний день. В качестве передающей среды используются симметричные кабели на витой паре, оптические кабели и радиорелейные антенны.

Максимальная длина от конечного узла до центрального зависит от технологии и типа кабеля. Например, витая пара в сетях Ethernet передает сигнал на расстояние до 100 м.

Обрыв кабеля, ведущего к одному из конечных узлов не повлияет на работу остальных узлов. Однако при выходе из строя центрального узла оборвется связь на всей сети.

 

Достоинства Недостатки
Возможность для расширения сети Отказ центрального узла  ведет к отказу всей сети
Каждому узлу предоставляется выделенный канал (при использовании коммутатора) Требуется много кабеля для установки
Отказ одного узла не влияет на работу остальных узлов  

 

 

 

 

 

 

 

 

Кольцо (Ring)

Устройства при таком способе являются ретрансляторами. Сигнал передается по кругу в определенном направлении и проходит через все узлы, подключенные к кольцу. Если принятые пакеты адресованы узлу, принявшему пакеты, то он передает их дальше по стеку. В противном случае транслирует дальше по сети. Кольцевая топология в основном используется в технологиях Token Ring и FDDI

 

Достоинства
Недостатки
Простота установки Отказ одного узла ведет к отказу всей сети

 

 

 

 

 

Дерево (Tree)

Данная топология имеет разветвленную структуру и представляет собой сеть, состоящую из нескольких подсетей, подключенных по схеме “Star”.

В такую схему можно включать любые устройства, включая коммутаторы и маршрутизаторы

 

 

 

Достоинства Недостатки
Хорошо масштабируемая сеть (большой потенциал для расширения) Зависимость нижестоящих узлов от вышестоящих, то есть отказ одного вышестоящего узла приведет к отказу всей ветки
Легко найти неисправности Требуется много кабеля

 

 

 

 

 

 

 

Каждый с каждым (Full Mesh)

Такая схема подключения является самой надежной, так как к одному узлу сразу подключены как минимум 2 соседних устройства. В то же время такая схема сети является и самой дорогой

 

Достоинства Недостатки
Хорошо масштабируемая сеть (большой потенциал для расширения) Дорогостоящая
Отказоустойчивая В некоторых случаях тяжело реализовать

 

 

 

 

Каждая топология имеет свои достоинства и недостатки. Поэтому при проектировании сетей часто используют смешанные варианты.

 

Комментарии для сайта Cackle

Топология сети—ArcGIS Pro | Документация

Каждая сеть трассировки включает топологию сети. Топология сети управляет информацией об объектах и поддержке связности между объектами.

Информация в топологии сети хранится в виде графа, представленной как бинарные страницы. Это позволяет функциям трассировки и построения схем эффективно считывать и обрабатывать информацию о сети (вместо извлечения информации непосредственно из объектов сети). При каждом доступе к участку схемы, эта часть кэшируется и маркируется временной меткой, указывающей время последнего обращения. Это позволяет клиентским приложениям получать доступ к одной и той же части схемы без непосредственного обращения к базе данных, что существенно повышает скорость обработки.

Состояния топологии сети

Топология сети имеет два состояния: включена или выключена. Чтобы узнать об управлении статусом топологии сети, см. раздел Инструменты и команды ниже.

Инструмент Включить топологию сети можно использовать для построения ошибок по объектам сети или для включения топологии сети для таких функций, как трассировка и построение схем.

Перед включением топологии сети отображается единая измененная область, которая покрывает экстент пространственной привязки объектов.

После включения топологии сети, создаются измененные области для отслеживания объектов-ошибок и редактирования геометрии и сетевых атрибутов в классах объектов сети.

Необходимо выключить топологию сети для выполнения задач по управлению объектами, такими как создание или присвоение объектам сетевых атрибутов. Рекомендуется отключать топологию сети при загрузке больших объемов данных, поскольку это сокращает время обработки. При повторном включении топологии, топология сети будет перестроена для всех объектов сети трассировки.

Свойства сети трассировки включают метаданные топологии сети, которые находятся на вкладке Топология сети. Здесь находится такая информация, как текущее состояние и число измененных областей, а также количество объектов-ошибок, временные метки и продолжительность различных действий с топологией сети.

Проверка топологии сети

При включении топологии сети измененные или отредактированные участки сети становятся устаревшими в топологии. Топология данного участка сети точна только по состоянию на дату последнего включения или проверки (зависит от того, что было позже). Содержание, которое вы видите на карте, может не соответствовать тому, что хранится в топологии сети; в результате аналитика (трассировка и диаграммы), считывающая топологию сети, может быть основана на устаревшей информации и, следовательно, возвращать неточные результаты. Измененные области используются для обозначения новой информации в сети, которая еще не отражена в топологии. Чтобы включить эти изменения в операции трассировки и построения схем, топологию сети необходимо проверить.

Проверка топологии сети не является автоматической операцией, выполняемой после каждого редактирования. Топологию сети можно проверить используя команду Проверить на вкладке Данные сети трассировки, или с помощью инструмента Проверить топологию сети.

Для получения дополнительной информации см. раздел Проверка топологии сети.

Во время проверки топологии, оцениваются геометрия и свойства сети. Найденные элементы, содержащие недопустимую геометрию, отслеживаются через объекты-ошибки.

Полный список ситуаций, в которых возникают ошибки, см. в разделе Управление объектами-ошибками.

При начале процесса проверки с помощью команды Проверить на вкладке Сеть трассировки предлагаются два варианта географического экстента:

  • Текущий экстент - топология сети проверяется для текущего экстента карты. Эта опция используется чаще и рекомендуется при редактировании локализованной области или рабочей зоны.
  • Полный экстент - топология сети проверяется для полного экстента карты. Проверка полного экстента является потенциально тяжелой операцией, зависящей от размера и сложности сети, а также от количества измененных областей. Эта операция рекомендуется при необходимости проверки большого количества изменений, распределенных по большой территории.

Когда вы проверяете топологию сети на основе определенного экстента, измененные области, которые пересекают экстент проверки, обрезаются. На расположенном ниже изображении заштрихованные фиолетовые многоугольники отображают измененные области, а экстент операции проверки отображается черным квадратом.

Левый рисунок отображает измененные области перед проверкой; экстент, который нужно проверить, показан черным ящиком. Рисунок справа отображает измененные области после проверки топологии сети.

При проверке топологии сети для определенного экстента следует помнить следующее:

  • Экстент оценки определяется таким образом, чтобы включить измененную область целиком, если измененная область, создана из объекта-ошибки.
  • После проверки топологии все еще могут оставаться измененные области, если объекты-ошибки сохранились или если использовалась проверка текущего экстента, который не охватывает все измененные области сети.
  • Не гарантируется, что сетевой объект будет корректен, до тех пор пока не будет проверен полный экстент измененной области функции. Если есть какие-либо измененные области, связанные с сетевым объектом, это влияет на трассировку, при которой используются опция настройки проверка согласованности.

Измененные области и объекты-ошибки

Области топологии могут устаревать или в них могут появляться ошибки. Измененные области и объекты-ошибки используются как маркеры или флаги для обозначения расположения таких областей.

Измененные области обозначают измененные объекты карты, которые устарели в топологии сети. Измененные области создаются для обозначения областей, в которых проведены изменения геометрии объектов или сетевых атрибутов, либо имеются объекты-ошибки. Топология сети проверяется, что позволяет обновить ее и удалить измененные области.

Измененные области, связанные с объектами-ошибками (UpdateType = 3), не оцениваются при проверке топологии сети и будут оставаться до тех пор, пока сама ситуация ошибки не будет устранена с помощью редактирования объекта-ошибки.

Хотя трассировка по измененным областям разрешена, она может привести к неожиданным результатам, поэтому на ее результаты не следует полагаться. Проверка топологии областей, по которым пройдет трассировка, убирает измененные области и гарантирует, что результаты трассировки отражают реальную топологию.

Подробнее об этих концепциях см. в разделах Объекты-ошибки и Измененные области.

Инструменты и команды

Есть несколько инструментов и команд, используемых для управления состоянием топологии сети в сети трассировки.

Для работы с топологией сети существуют три инструмента геообработки: Включить топологию сети, Отключить топологию сети и Проверить топологию сети.

Также можно использовать команду Проверить на ленте в группе Топология сети на вкладке Данные сети трассировки. Эта команда, вместе с инструментом Проверить топологию сети, позволяет выполнять проверку топологии сети как всего географического экстента, так и текущего экстента сети трассировки.

Необходимо отключить топологию сети с помощью инструмента Отключить топологию сети при выполнении задач по конфигурации для сети трассировки или при загрузке больших объемов данных.

Вы можете включить топологию сети, чтобы найти ошибки или для работы с измененными областями, схемами сети и трассировкой.


Отзыв по этому разделу?

Общие сведения о топологии сети и подключении - Cloud Adoption Framework

  • Чтение занимает 2 мин

В этой статье

В этой серии статей рассматриваются ключевые вопросы проектирования и рекомендации по работе с сетью и подключением к Microsoft Azure.

Планирование IP-адресации

Важно, чтобы ваша организация запланировать IP-адресацию в Azure, чтобы пространство IP-адресов не перекрывались между локальными расположениями и регионами Azure. В этом разделе содержатся рекомендации по планированию IP-адресации для гибридной реализации.

Настройка DNS и разрешения имен для локальных и ресурсов Azure

Служба доменных имен (DNS) является важнейшим разделом разработки в общей архитектуре корпоративного масштаба. Некоторым организациям может потребоваться использовать существующие вложения в DNS. Другие могут видеть внедрение облака как возможность модернизировать свою внутреннюю инфраструктуру DNS и использовать собственные возможности Azure. В этом разделе рассматриваются рекомендации по планированию DNS и разрешения имен для гибридных реализаций.

Определение топологии сети Azure

Топология сети является важнейшим элементом архитектуры корпоративного уровня, так как он определяет, как приложения могут взаимодействовать друг с другом. В этом разделе рассматриваются технологии и подходы к топологии для развертываний Azure. Он посвящен двум основным подходам: топологии на основе виртуальной глобальной сети Azure и традиционных топологий.

Топология сети виртуальной глобальной сети

В этом разделе рассматривается возможность реализации топологии сети виртуальной глобальной сети Azure.

Традиционная топология сети Azure

В этом разделе рассматривается возможность реализации традиционной топологии сетей Azure.

Подключение к Azure

Этот раздел расширяет топологию сети, чтобы рассмотреть Рекомендуемые модели для подключения локальных расположений к Azure.

Интеграция приватного канала и DNS в большом масштабе

В этом разделе описывается, как интегрировать частную связь Azure для служб PaaS с зонами Частная зона DNS Azure в архитектурах центральных и периферийных сетей.

Подключение к службам Azure PaaS

Основываясь на предыдущих разделах подключения, в этом разделе рассматриваются рекомендуемые подходы к подключению для использования служб PaaS Azure.

Планирование входящего и исходящего подключения к Интернету

В этом разделе описываются рекомендуемые модели подключения для входящего и исходящего подключения к общедоступному Интернету.

Планирование доставки приложений

В этом разделе рассматриваются основные рекомендации по обеспечению безопасности, высокой масштабируемости и высокой доступности внешних приложений с внешними приложениями.

Планирование сегментации сети в целевой зоне

В этом разделе рассматриваются ключевые рекомендации по обеспечению высоконадежной сегментации внутренних сетей в целевой зоне для обеспечения реализации бесконечных сетей без доверия.

Определение требований к шифрованию сети

В этом разделе рассматриваются основные рекомендации по обеспечению шифрования сети между локальной средой и Azure, а также между регионами Azure.

Планирование проверки трафика

Во многих отраслях организация требует, чтобы трафик в Azure был зеркально отражен в сборщик сетевых пакетов для глубокой проверки и анализа. Это требование обычно посвящено входящему и исходящему интернет – трафику. В этом разделе рассматриваются ключевые моменты и Рекомендуемые подходы к зеркальному отображению или касанию трафика в виртуальной сети Azure.

Подключение к другим поставщикам облачных служб

В этом разделе приводятся различные подходы к соединению для интеграции архитектуры целевой зоны Azure корпоративного уровня с другими поставщиками облачных служб.

1.4. Топология сетей связи

Топологией сетиназывают принятую организацию связей между ее элементами на физическом уровне, или геометрию построения сети.

С позиций топологии различают следующие виды сетей: шинные(линейные),кольцевые(петлевые),радиальные(звездообразные),распределенные радиальные(сотовые),иерархические(древовидные),полносвязные(сетка),смешанные(гибридные).

Рассмотрим основные из них или, иначе говоря, базовые структуры.

Сети с топологией общей шиныиспользуют одиночный линейный канал передачи данных, к которому все узлы подсоединены посредством относительно коротких соединительных линий. Общая шина чаще всего формируется с использованием коаксиального кабеля, называемого магистральным (backbone). Данные от передающего узла сети распространяются по шине в обе стороны. Промежуточные узлы не ретранслируют поступающих сообщений. Информация поступает на все узлы, но принимает сообщение только тот, которому оно адресовано. Для удаления сигнала из кабеля на концах шины должны использоваться специальные прерыватели (terminator). Механическое повреждение магистрали сказывается на работе всех устройств, подключенных к ней. Низкая надежность общей шины – основной недостаток рассмотренной топологии сети. Еще один недостаток сети с общей шиной – ее невысокая производительность, так как при выбранном способе подключения в каждый момент времени данные в сеть может передавать только одна станция, при этом пропускная способность канала связи делится между всеми узлами сети.

Шинная топология – одна из наиболее простых топологий. Такую сеть легко наращивать и конфигурировать, а также адаптировать к различным системам; она устойчива к возможным неисправностям отдельных узлов.

Поскольку в шинной сети используется общее звено передачи данных, требуется использовать некоторый способ управления доступом, чтобы определять, когда станции могут передавать свои данные на шину. Наиболее общий метод доступа, используемый в шинных сетях, – множественный доступ с контролем несущей.

Сеть шинной топологии применяет широко известная сеть Ethernetи организованная на ее базеNetWareNovell, очень часто используемая в офисах. Условно такую сеть можно изобразить, как показано на рис. 1.3.

Рисунок 1.3 – Сеть с шинной топологией

При построении шинной сети допускается использовать несколько взаимосвязанных шин. Сформированную таким образом сеть называют иерархической (древовидной) сетью.

В сети с кольцевой (петлевой) топологиейвсе узлы соединены в единую замкнутую петлю (кольцо) каналами связи. Выход одного узла сети соединяется со входом другого.

Информация по кольцу передается от узла к узлу, и каждый узел ретранслирует посланное сообщение. В каждом узле для этого имеются своя интерфейсная и приемо-передающая аппаратура, позволяющая управлять прохождением данных в сети. Передача данных по кольцу с целью упрощения приемо-передающей аппаратуры выполняется только в одном направлении. Принимающий узел распознает и получает только адресованные ему сообщения. Кольцо представляет собой удобную конфигурацию для организации обратной связи: переданные данные, сделав оборот, возвращаются к источнику. Таким образом можно контролировать процесс доставки данных адресату, а также тестировать сеть с целью поиска некорректно работающего узла.

Ввиду своей гибкости и надежности работы сети с кольцевой топологией получили широкое распространение на практике (например, сеть TokenRing).

Структура сети с кольцевой топологией показана на рис. 1.4.

Рисунок 1.4 – Сеть с кольцевой топологией

Основу сети с радиальной топологией (звезда)составляет центральный узел, который ретранслирует, переключает и маршрутизирует информационные потоки в сети. Центральный узел напрямую соединяется с каждым из узлов сети. В зависимости от типа центрального устройства принимаемый с одного входа сигнал может транслироваться (с усилением или без) на все выходы либо на конкретный выход, к которому подключено устройство — получатель информации.

В такой сети актуальна проблема надежности: при выходе из строя центрального узла вместе с ним выйдет из строя и вся сеть. Для предотвращения таких ситуаций нужно создать в центральном узле высокий уровень избыточности с помощью нескольких процессоров, переключателей, других устройств, чтобы обеспечить необходимое дублирование любой отказавшей части системы. Повышение надежности сказывается на стоимости системы.

Необходимость справляться с запросами всех узлов определяет сложность центрального узла и, соответственно, дороговизну системы в целом.

В качестве недостатков радиальной сети можно отметить:

- большую загруженность центральной аппаратуры;

- полную потерю работоспособности сети при отказе центральной аппаратуры;

- большую протяженность линий связи;

- отсутствие гибкости в выборе пути передачи информации.

Сети с радиальной топологией преимущественно используются в системах с явно выраженным централизованным управлением.

Структура радиальной сети показана на рис. 1.5.

Рисунок 1.5 – Сеть с радиальной топологией

Существуют радиальные сети с пассивным центром – вместо центрального узла в таких сетях устанавливается коммутирующее устройство, обычно концентратор, обеспечивающий подключение одного передающего канала сразу ко всем остальным.

Топология полносвязной (сеточной)вычислительной сети представлена на рис. 1.6.

Эта топология обладает значительной избыточностью и считается непрактичной для организации крупных сетей. Необходимость наличия большого числа коммуникационных портов для каждого из узлов и отдельных электрических линий связи делает такой вариант построения громоздким и неэффективным.

Несмотря на отмеченные недостатки, полносвязная топология обладает высокой отказоустойчивостью.

На практике находит применение частичная сеточная топология – структура, при которой некоторые звенья полносвязной топологии пропускаются, и ряд узлов может связываться с другими только через промежуточные узлы. Такая конфигурация является более практичной: узлы, которые имеют большой трафик, соединяются напрямую, а остальные узлы – через промежуточные.

Рисунок 1.6 – Полносвязная топология вычислительной сети

Одна из разновидностей сеточной топологии – сотовая (cellular), использующая беспроводные соединения между узлами сети. В ней сетевые устройства и компьютеры объединяются в зоны – ячейки (cell), взаимодействуя только с приемо-передающим устройством ячейки. Передача информации между ячейками осуществляется приемо-передающими устройствами.

Небольшие сети, как правило, имеют типовую топологию. Для крупных сетей характерно наличие разнообразных связей между узлами. В таких сетях можно выделить отдельные фрагменты (подсети) с типовой топологией, а топологию сети в целом называют гибридной (смешанной).

Базовые топологии локальных компьютерных сетей

Термин топология сетей характеризует физическое расположение компьютеров, узлов коммутации и каналов связи в сети.

Проблема синтеза структуры (топологии) сети является одной из важнейших, но до конца не решенной, в связи с чем при решении задач определения числа и взаимосвязи компонентов сети используются приближенные, эмпирические методы.

Все сети строятся на основе трех базовых топологий [40]: "звезда" (star), "кольцо" (ring), "шина" (bus).

Звезда. Топология звезда характерна тем, что в ней все узлы соединены с одним центральным узлом (рис. 6.1).

о

gfjgs

о а Рис. 6.1. Звездообразная топология сети Достоинства подобной структуры заключаются в экономичности и удобстве с точки зрения организации управления взаимодействием компьютеров (абонентов). Звездообразную сеть легко расширить, поскольку для добавления нового компьютера нужен только один новый канал связи. Существенным недостатком звездообразной топологии является низкая надежность: при отказе центрального узла выходит из строя вся сеть.

Кольцо. В топологии кольцо компьютеры подключаются к повторителям (репитерам) сигналов, связанных в однонаправленное кольцо (рис. 6.2).

Рис. 6.2. Кольцевая топология сети По методу доступа к каналу связи (среде передачи данных) различают два основных типа кольцевых сетей: маркерное и тактированное кольца.

В маркерных кольцевых сетях по кольцу передается специальный управляющий маркер (метка), разрешающий передачу сообщений из компьютера, который им "владеет".

Если компьютер получил маркер и у него есть сообщение для передачи, то он "захватывает" маркер и передает сообщение в кольцо. Данные проходят через все повторители, пока не окажутся на том повторителе, к которому подключен компьютер с адресом, указанным в данных. Получив подтверждение, передающий компьютер создает новый маркер и возвращает его в сеть. При отсутствии у компьютера сообщения для передачи он пропускает движущийся по кольцу маркер.

В тактированном кольце по сети непрерывно вращается замкнутая последовательность тактов - специально закодированных интервалов фиксированной длины. В каждом такте имеется бит - указатель занятости. Свободные такты могут заполняться передаваемыми сообщениями по мере необходимости либо за каждым узлом могут закрепляться определенные такты.

Достоинствами кольцевых сетей являются равенство компьютеров по доступу к сети и высокая расширяемость. К н е д о -статка м можно отнести выход из строя всей сети при выходе из строя одного повторителя и остановку работы сети при изменении ее конфигурации.

Шина. В топологии шина, широко применяемой в локальных сетях, все компьютеры подключены к единому каналу связи с помощью трансиверов (приемопередатчиков) (рис. 6.3).

Рис. 6.3. Шинная топология сети Канал оканчивается с двух сторон пассивными терминаторами, поглощающими передаваемые сигналы. Данные от передающего компьютера передаются всем компьютерам сети, однако воспринимаются только тем компьютером, адрес которого указан в передаваемом сообщении. Причем в каждый момент только один компьютер может вести передачу. "Шина" - пассивная топология. Это означает, что компьютеры только "слушают" передаваемые по сети данные, но не перемещают их от отправителя к получателю. Поэтому если один компьютер выйдет из строя, это не скажется на работе остальных, что является достоинством шинной топологии. В активных топологиях компьютеры регенерируют сигналы и передают их по сети (как повторители компьютеров в кольцевой топологии). Другими достоинствами этой технологии являются высокая расширяемость и экономичность в организации каналов связи. К недостаткам шинной организации сети относится уменьшение пропускной способности сети при значительных объемах трафика (трафик - объем данных).

В настоящее время часто используются топологии, комбинирующие базовые: "звезда - шина", "звезда - кольцо".

Топология звезда - шина чаще всего выглядит как объединение с помощью магистральной шины нескольких звездообразных сетей (рис. 6.4).

При топологии звезда - кольцо несколько звездообразных сетей соединяется своими центральными узлами коммутации в кольцо (рис. 6.5).

⇐Понятие выислительных сетей | Информационные системы и технологии в зкономике | Топология глобальной выислительной сети⇒

ТОПОЛОГИИ СЕТИ WLAN

а) Временная сеть ad-hoc в семействе стандартов 802.11x называется сетью IBSS (Independent Basic Service Set). Для создания IBSS необходимо наличие, по крайней мере, двух устройств (напр. компьютеров), оснащённых беспроводными сетевыми картами. Такая сеть не подключена к проводной сети, поэтому в ней невозможен обмен данными с магистральной сетью (напр. доступ к ресурсам Интернета). Сеть ad-hoc не требует точек доступа.

b) Зависимая сеть (BSS - Basic Service Set) использует устройства называемые точками доступа (AP - Access Point). Их задачей является усиление и восстановление принятых сигналов, контроль движения и обеспечение доступа к проводной части инфраструктуры. Дальность покрытия зависимой сети ограничена до одной точки доступа, в пределах которой подвижная станция может передвигаться без потери соединения.

c) Сложная сеть ESS - Extended Service Set) получатся в результате объединения по крайней мере двух подсетей BSS, соединённых сетью LAN и представляет собой самый развитый пример комбинированной сети, который с успехом может использоваться для создания обширных, смешанных, локальных компьютерных сетей

Технология WLAN

УРОВНИ СТАНДАРТА IEEE 802.11

Как и в других стандартах IEEE 802.x (напр. 802.3 - ETHERNET), стандарт 802.11 определяет физический уровень (PHY - Physical Medium Layer) и подуровень управления доступом к носителю (MAC – Medium Access Control). На рис. 2 представлена основная модель отнесения IEEE 802.11. На упомянутом рисунке физический уровень поделен на два подуровня. Подуровень, зависимый от носителя (PMD - Physical Medium Dependent) работает с носителями, характерными для беспроводной сети т.е. DSSS или FHSS и определяет методы передачи и приёма данных (напр. модуляция, кодирование). Второй подуровень физического уровня т.е. процедуры определения состояния физического уровня (PLCP - Physical Layer Convergence Procedure) определяет метод отражения единицы данных протокола подуровня MAC в пакетном формате, удобном для подуровня PMD. В уровне канала данных выделяется подуровень управления доступом к носителю MAC, который определяет основной механизм доступа к носителю для нескольких станций. Он может выполнять фрагментацию и шифровку пакетов данных.

БЕЗОПАСНОСТЬ

Учитывая общедоступный характер беспроводных сетей, проектировщики беспроводных систем должны обеспечить соответствующий уровень защиты информации, активируя соответствующие услуги, повышающие безопасность сети IEEE 802.11. Стандарт IEEE 802.11 предлагает следующие методы идентификации:

А) ОСА (Open System Authentication) - это метод идентификации по умолчанию, заключающийся в обычном, не шифрованном заявлении требования подключения к другой станции или точке доступа;

b) SKA (Shared Key Authentication) альтернативный метод идентификации, предлагающий значительно более высокий уровень безопасности, чем метод ОСА. Он заключается в том, что каждая станция должна иметь встроенный протокол WEP (Wired Equivalent Privacy).

Протокол WEP основан на алгоритме шифровки данных с помощью симметричного ключа RC4 PRNG (Rons Code 4 Pseudo Random Number Generator), который используется всеми станциями клиентов и точками доступа, существующими в беспроводной сети для шифровки и расшифровки данных. Ключ хранится в каждом беспроводном устройстве, участвующем в обмене данными. В стандарте IEEE 802.11 не определён протокол управления ключом, поэтому ключи WEP в сети должны обслуживаться администратором либо с помощью механизмов, предоставляемых фирмами производителями беспроводных устройств. Стандарт WEP позволяет использовать 40-битовый шифровальный ключ, а также намного более мощный 104-битовый ключ. Шифровальный ключ присоединяется к 24-битовому вектору инициализации IV (Initialization Vector), в результате чего получается 64- либо 128-битовый ключ. Этот ключ подаётся на вход генератора псевдослучайных чисел PRNG, который на этой базе генерирует псевдослучайную ключевую последовательность (key sequence). Полученная последовательность используется для шифровки данных, а точнее - для выполнения функции XOR (eXclusive OR) Она применяется также как для защиты 32-битового вектора контроля целостности ICV (Integrity Check Value), так и самих данных.

В настоящее время такие программы как Airsnort и WEPCrack, используя открытую ошибку в алгоритме, способны найти 128 битовый ключ примерно через полчаса при благоприятных условиях, т.е. при большом объёме передаваемых данных.  

Топологии компьютерных сетей. - информатика, уроки

Топологии компьютерных сетей

Понятие сетевой топологии

топологияспособ соединения компьютеров в сети

При организации компьютерной сети исключительно важным является выбор топологии. Это непростая задача! Чтобы решить ее необходимо знать какие бывают сетевые топологии.

Сетевая топология может быть:

  • физической — описывает реальное расположение и связи между компьютерами
  • логической — описывает хождение сигнала в рамках физической топологии
  • информационной — описывает направление потоков информации, передаваемых по сети.

Существует множество способов соединения сетевых устройств (топологий), например:

  • Линия
  • Шина
  • Кольцо
  • Двойное кольцо
  • Звезда
  • Сетчатая (ячеистая )топология
  • Решётка
  • Дерево

Базовые сетевые топологии:

  • ШИНА
  • КОЛЬЦО
  • ЗВЕЗДА

На основе базовых топологий строится большинство компьютерных сетей

Но основных (базовых) топологий – три:

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

Преимущества и недостатки сетей с топологией «шина»

Преимущества

Простая в реализации и настройке

Недостатки

Недорогая (экономный расход кабеля)

Низкая надежность (обрыв кабеля выведет из строя всю сеть)

Низкая пропускная способность сети. Множество коллизий (столкновений) сигналов

Трудно удлинять сеть (необходимы повторители или репитеры)

Кольцо — это топология , в которой каждый компьютер соединен линиями связи с двумя другими: от одного он только получает информацию, а другому только передает.

Последний компьютер подключается к первому и кольцо замыкается

Преимущества и недостатки сетей с топологией «кольцо»

Преимущества

Недостатки

Не нужны терминаторы (поскольку нет свободных концов)

Значительное время передачи (сигнал проходит через все компьютеры, прежде, чем дойдет до адресата)

Можно построить сеть большой протяженности (каждый компьютер выступает в роли повторителя)

Подключение новых компьютеров требует остановки сети

Устойчива к перегрузкам и эффективна в эксплуатации (отсутствуют коллизии)

Выход из строя хотя бы одного компьютера нарушает работу всей сети

Обрыв кабеля нарушает работу всей сети

Звезда — топология компьютерной сети, в которой все компьютеры присоединены к центральному узлу

Пассивная звезда

В центре сети с данной топологией содержится не компьютер, а концентратор (хаб), или коммутатор, он возобновляет сигналы, которые поступают, и пересылает их в другие линии связи.

Топологию пассивная звезда называют топология «звезда-шина»

Активная звезда

В центре сети содержится компьютер, который выступает в роли сервера.

Весь обмен информацией идет исключительно через центральный компьютер, на который таким способом ложится очень большая нагрузка, потому ничем другим, кроме сети, он заниматься не может. Как правило, именно центральный компьютер является самым мощным, и именно на него возлагаются все функции по управлению обменом. Никакие конфликты в сети с топологией звезда в принципе невозможны, потому что управление полностью централизовано.

Преимущества и недостатки сетей с топологией «пассивная звезда»

Преимущества

Недостатки

Не нужны терминаторы

Выход из строя центрального узла выводит из строя всю сеть

Высокая надежность (обрыв кабеля влияет только на один компьютер)

Больший расход кабеля, чем, например в «шине» и «кольцо»

Высокая защищенность сети

Легко модифицировать сеть, добавляя новые компьютеры

Преимущества и недостатки сетей с топологией «активная звезда»

Преимущества

Недостатки

Не нужны терминаторы

Выход из строя центрального узла выводит из строя всю сеть

Высокая надежность (обрыв кабеля влияет только на один компьютер)

Затраты на обслуживание сервера

Легко модифицировать сеть, добавляя новые компьютеры

Высокая защищенность сети

Простота в обслуживании сети и устранении проблем (централизованный контроль и управление)

Другие возможные сетевые топологии

Древовидная топология

Эту топологию можно рассматривать, как объединение нескольких звезд.

Сетчатая (ячеистая) топология

Каждый компьютер сети соединяется со всеми или многими компьютерами этой же сети.

Характеризуется высокой отказоустойчивостью, сложностью настройки и преизбыточным расходом кабеля.

Каждый компьютер имеет множество возможных путей соединения с другими компьютерами. Обрыв кабеля не приведёт к потере соединения между двумя компьютерами.

Эта топология допускает соединение большого количества компьютеров и характерна, как правило, для крупных сетей.

Если узлы образуют регулярную многомерную решетку и каждое ребро решетки параллельно ее оси и соединяет два смежных узла вдоль этой оси, то такая топология называется «решетка»

Двойное кольцо — это сеть построенная на двух кольцах, соединяющих компьютеры с двумя сетевыми картами кольцевой топологией.

Для повышения отказоустойчивости, сеть строится на волоконно-оптических кольцах образующих основной и резервный путь для передачи данных. Первое кольцо используется для передачи данных, а второе не используется. При выходе из строя 1-го кольца оно объединяется со 2-м и сеть продолжает функционировать. Данные при этом по первому кольцу передаются в одном направлении, а по второму в обратном.

Смешанная топология

В таких сетях можно выделить отдельные фрагменты (подсети), имеющие базовую топологию, поэтому их называют сетями со смешанной топологией.

Смешанная топология —преобладает в крупных сетях с произвольными связями между компьютерами.

Применяется достаточно часто и комбинированная топология, например звездно шинная, звездно кольцевая.

Выбор топологии сети

Факторы, которые необходимо учитывать:

  • Имеющуюся кабельную систему и оборудование
  • Месторасположение компьютеров и оборудования
  • Размеры планируемой сети
  • Объем и тип информации для совместного использования

При построении компьютерной сети, сначала необходимо определиться с топологией.

  • Уже имеется сеть, которую можно просто расширить или есть только компьютеры
  • Объединить компьютеры находящиеся в одном помещении нетрудно, а если они на разных этажах или в разных зданиях? Здесь необходимо тщательно продумать наилучшую конфигурацию
  • Если компьютеров несколько, то структура сети будет довольно простой, а если их сотни и тысячи, то здесь вероятно придется использовать сложную гибридную топологию
  • Если между компьютерами будут передаваться большие файлы (видео, музыка, графика), здесь необходима высокоскоростная сеть, способная без задержек передавать большие объемы информации

А что на практике?

Большинство современных сетей используют топологию «звезда» или гибридную топологию, объединяющую несколько звезд, например, типа «дерево»

Вопросы и задания

Задание: Определите топологии сетей, изображенных на схемах

Вопросы

  • Что понимают под топологией сети?
  • Какие компьютерные сетевые топологии вы запомнили?
  • Назовите базовые сетевые топологии? Почему они называются базовые?
  • Какие факторы надо учитывать при выборе той или иной топологии?

Домашнее задание:

  • Оформить таблицы «Преимущества и недостатки» сетей с топологий «Шина», «Кольцо» «Звезда» (отдельно для активной и пассивной).
  • Ответить на вопросы для самоконтроля

Различные типы сетевых топологий

Каждому человеку нужно надежное и быстрое подключение к Интернету, но предприятия хотят этого еще больше. Собственно, им это нужно. Без высокопроизводительной сети предприятия могут столкнуться с простоями, ненадежным соединением и в целом разочаровывающей работой. Все эти ситуации могут вынудить компанию нести ненужные расходы. Конечно, ваш интернет-провайдер - это основа для хорошего соединения, но есть несколько других факторов, которые следует учитывать.

Прежде всего, используете ли вы беспроводную сеть, проводную сеть или и то, и другое? Нет никаких сомнений в том, что беспроводное подключение удобно, особенно когда провайдеры беспроводной связи, маршрутизаторы и модемы значительно улучшились за последние годы. Проблема в том, что беспроводные сети более восприимчивы к помехам. Проводные сети обеспечивают наилучшее соединение, безопасность и надежность. Хотя простого использования проводной сети недостаточно - вам также необходимо учитывать различные типы сетевых топологий.Топология - это способ определить, как устройства (или узлы) подключаются друг к другу. Существует шесть распространенных типов топологий, и мы разберем каждый из них в приведенном ниже руководстве.

Топология шины

В самой простой конструкции топология шины требует, чтобы узлы располагались в линейном порядке. Каждое устройство в конфигурации шинной топологии подключается к одному кабелю. Обратите внимание, что при шинной и линейной топологии данные не передаются в двух направлениях. Другими словами, данные могут передаваться только от одного конца до другого.Как и во всех других топологиях, у шинной топологии есть свои преимущества и недостатки.

Наиболее заметными преимуществами являются стоимость и простота настройки. Поскольку топология шины подключается через один основной кабель (известный как магистральный кабель), ваши затраты на кабель будут ниже, чем в других топологиях, но производительность будет выше. Дополнительным преимуществом магистрального кабеля является то, что установка намного проще. Вы должны знать о нескольких недостатках шинных топологий. В частности, линейная топология ограничивает количество возможных узлов.При этом топология шины особенно распространена для малого и среднего бизнеса. Другая проблема заключается в том, что если ваш магистральный кабель выходит из строя, вся ваша сеть тоже. В качестве альтернативы, если кабель вышел из строя, исправить это проще, потому что кабель только один, поэтому использование линейных схем имеет как преимущества, так и недостатки.

Кольцевая топология

Другой простой конструкцией является кольцевая топология. Как вы могли догадаться, кольцевая топология имеет форму круга, где каждое устройство имеет два соседних узла.Типичная кольцевая топология состоит из четырех узлов, но при необходимости их может быть больше. Кольцевые топологии универсальны и подходят для предприятий любого размера, и многие предприятия используют их из-за их преимуществ.

Пожалуй, наиболее важным преимуществом является то, что количество узлов не влияет на передачу данных. Вы можете сделать кольцевую топологию однонаправленной или двунаправленной , что значительно упростит дальнейшее развитие. Как и топология шины, кольцевые топологии также очень просты в установке и расширении.Следует помнить о двух недостатках. Во-первых, устранение неполадок становится более сложным, поскольку большее количество узлов передают данные в разных направлениях. Другой недостаток заключается в том, что если на одном узле произойдет сбой или простои, это нарушит работу всей сети.

Звездообразная топология

Неудивительно, что топология звездообразной топологии напоминает звезду. В центре звезды находится центральный хаб, к которому подключается каждый узел. Благодаря центральному концентратору звездообразная топология более надежна, чем предыдущие конфигурации, и имеет ряд преимуществ.Поскольку каждый узел имеет собственное подключение к центральному концентратору, устранение неисправностей намного проще. Кроме того, производительность выше, поскольку данные не должны проходить через каждый узел, прежде чем они достигнут пункта назначения. Наконец, если один узел выйдет из строя, остальные по-прежнему будут работать в обычном режиме.

Конечно, есть два недостатка, которые следует учитывать: стоимость и центральный хаб. Поскольку для звездообразной топологии требуется больше кабелей и центральный концентратор, их установка и эксплуатация обходятся дороже из-за повышенного энергопотребления.Более того, если центральный концентратор выйдет из строя, выйдет из строя и вся ваша сеть.

Топология сетки

Ячеистая топология похожа на прославленную кольцевую топологию. Топология ячеистой сети является одной из наиболее распространенных конфигураций для предприятий по нескольким причинам, но в основном из-за ее надежности. Причина, по которой топология ячеистой сети настолько надежна, заключается в том, что каждый узел напрямую подключен к другим устройствам с помощью двухточечных каналов. Поскольку устройства подключаются к другим устройствам в сети, у вас практически не возникнет проблем, связанных с трафиком данных.Кроме того, в случае отказа одного узла остальная часть вашей сети будет работать нормально. Связанные между собой устройства также повышают безопасность и конфиденциальность, что особенно важно для бизнеса. Причина, по которой топология ячеистой сети является безопасной, заключается в том, что все соединения являются двухточечными, что гарантирует невозможность доступа неавторизованных пользователей к базе данных.

Вам, наверное, интересно, в чем заключаются недостатки. Главный из них - это просто количество необходимых кабелей, но имейте в виду, что большее количество кабелей также означает более безопасную сеть.Кроме того, устранение неполадок может оказаться сложной задачей, если у вас нет опыта работы с сеточной топологией. Наконец, из-за соединений «точка-точка» расширение топологии ячеистой сети занимает много времени и сложно.

Топология дерева

Многие организации любят использовать древовидную топологию (иногда называемую иерархической топологией ), потому что она отлично подходит для глобальных сетей. Топология дерева требует того, что называется корневым узлом, который затем подключается к подкорневым узлам и продолжает расширяться до других узлов по принципу сверху вниз.Вы можете понять, почему ее также называют иерархической топологией. Основное преимущество древовидной топологии состоит в том, что вы объединяете надежность шинной и звездообразной топологий. Более того, устранение неполадок очень простое. Хотя с первичными концентраторами, как вы уже догадались - если один из них выходит из строя, то все выходят из строя.

Существует также топология, известная как «гибрид», которая объединяет две или более топологии. Гибридные топологии могут быть полезными, но они могут легко стать катастрофой, если вы не будете осторожны. Гибридные топологии требуют опыта или хорошего ИТ-отдела.Если вы не знаете, что делаете, вам, вероятно, будет сложно не только настроить, но и поддерживать гибридную топологию. Как вы можете видеть на примере различных типов сетевых топологий, у каждой из них есть свои плюсы и минусы. Прежде чем выбрать топологию, вы должны рассмотреть размер вашего бизнеса и потенциал для будущего роста. Таким образом, вы можете быть уверены, что вкладываете свое время, энергию и деньги в соответствующую настройку.

Конечно, независимо от выбранной топологии, вам потребуются высококачественные сетевые кабели, и именно здесь мы можем помочь.CableWholesale безмерно гордится тем, что предоставляет своим клиентам продукцию высочайшего качества. Если вам нужен кабель Cat5e длиной 1000 футов, соединительные кабели, адаптеры и все, что связано с кабелями, мы поможем вам. Посетите наш интернет-магазин, чтобы найти все наши замечательные продукты, или обратитесь к нам с любыми вопросами.

Что такое топология сети? - Определение из Техопедии

Что означает топология сети?

Под топологией сети понимается физическая или логическая структура сети.Он определяет способ размещения и взаимосвязи различных узлов. В качестве альтернативы топология сети может описывать, как данные передаются между этими узлами.

Существует два типа сетевых топологий: физическая и логическая. Физическая топология подчеркивает физическую схему подключенных устройств и узлов, в то время как логическая топология фокусируется на схеме передачи данных между сетевыми узлами.

Techopedia объясняет топологию сети

Физическая и логическая топологии сети не обязательно должны быть идентичными.Однако как физические, так и сетевые топологии можно разделить на пять основных моделей:

  • Топология шины: Все устройства / узлы последовательно подключены к одной магистрали или линии передачи. Это простая и недорогая топология, но ее единственная точка отказа представляет риск.
  • Топология «звезда»: Все узлы в сети подключены к центральному устройству, например концентратору или коммутатору, с помощью кабелей. Отказ отдельных узлов или кабелей не обязательно приводит к простою в сети, но отказ центрального устройства может.Эта топология является наиболее предпочтительной и популярной моделью.
  • Кольцевая топология: Все сетевые устройства последовательно подключаются к магистрали, как в топологии шины, за исключением того, что магистраль заканчивается в начальном узле, образуя кольцо. Кольцевая топология имеет многие недостатки шинной топологии, поэтому ее использование ограничено сетями, требующими высокой пропускной способности.
  • Древовидная топология: Корневой узел связан с двумя или более узлами подуровня, которые сами иерархически связаны с узлами подуровня.Физически топология дерева аналогична топологии шины и звезды; магистраль сети может иметь шинную топологию, тогда как узлы нижнего уровня подключаются по звездообразной топологии.
  • Ячеистая топология: Топология каждого узла напрямую связана с некоторыми или всеми другими узлами, присутствующими в сети. Эта избыточность делает сеть в высшей степени отказоустойчивой, но рост затрат может ограничить эту топологию исключительно критически важными сетями.

Сетевые топологии и физическая сеть

Более ранние физические вычислительные сети в конце 20-го века использовали эти методы, описанные выше, для явного создания этих топологий.Довольно просто представить себе отдельные рабочие станции, подключенные через Ethernet или позже через Wi-Fi, в кольцевой, звездообразной, древовидной или шинной конфигурации или в любой из других упомянутых топологий. Однако определение наилучшей топологии требует подробного рассмотрения целей и задач, а также других факторов настройки для данной сети.

Топологии и виртуальная сеть

Поскольку облако стало местом для хранения данных, работы сетей и предоставления услуг конечным пользователям, концепция виртуализации захватила мир современных вычислений.

В виртуализированной сети эти традиционные физические компоненты оборудования в определенной степени заменяются логическими разделенными ресурсами, часто называемыми «виртуальными машинами», которые соответственно разделяют ЦП и память. Имея это в виду, традиционные сетевые топологии могут по-прежнему использоваться, но они более логичны, чем способ охарактеризовать настройки оборудования. Другими словами, логические топологии строятся «поверх» физических топологий, соединяющих оборудование.

В этом типе современной сети топология ячеистой сети или топология динамического дерева, возможно, была бы более применимой и более популярной.Если определенные сетевые пункты назначения получают адреса и обрабатываются так, как если бы они были отдельными узлами сети, они с большей вероятностью будут подключены ко многим другим узлам, чем это было бы в первые дни, когда для этого требовалось индивидуальное физическое соединение.

Кроме того, были разработаны новые передовые методы: для физических топологий, которые включают оценку способности систем предлагать такие функции, как высокая пропускная способность, большие возможности разделения пополам и большее количество альтернативных путей данных.В мире логических топологий эксперты начали говорить о «переключении топологий» как о средстве динамической настройки для VLAN и других сетевых настроек.

Топология сети и непрозрачность

В самых современных системах сети стали настолько сложными, что традиционные топологии теперь применяются по-разному. Одним из таких явлений является использование непрозрачных систем для предотвращения атак хакеров или внешних кибератак. Некоторые эксперты теперь предполагают, что, экранируя IP-адреса и изолируя различные части сети на сегменты, компании могут практиковать лучшую гигиену кибербезопасности.Все это продолжает изменять способ использования топологии сети.

параллельных сетевых топологий

параллельных сетевых топологий Дана Враджитору
B424 Параллельное и распределенное программирование

Топологии параллельных сетей

Межсетевые соединения

  • Передача данных между процессорами и в / из памяти.
  • Из переключателей и звеньев.
  • Может быть статическим или динамическим, прямым и непрямым.
  • Статические сети выполняются или прямые подключения (точка-точка) между узлами.
  • В динамических сетях используются коммутаторы для поиска оптимальных путей между узлами.
  • Может быть централизованным, децентрализованным и распределенным.

Топологии параллельных сетей

  • Физический или логический. Это влияет на то, как общение между процессы случаются.
  • Кольцо или линейное (цепочка)
  • Звезда
  • Сетка
  • Сбалансированное двоичное дерево
  • Гиперкуб
  • Тор, бабочка, стрекоза

Свойства сети

  • Диаметр: диаметр сети с n узлами равен длина максимального кратчайшего пути между любыми двумя узлами в сеть.
  • Степень узла: количество соединений для этого узла.
  • Задержка: общее время для отправки сообщения.
  • Пропускная способность: количество битов, переданных за единицу времени.
  • Биссектриса: количество соединений, которые необходимо разрезать для разделения сети на 2.

Подробнее о топологиях

  • Топология Star
  • - центральный компьютер или коммутатор (хаб), все другие связаны с этим.Логично: модель ведущий-ведомый.
  • Неисправность компьютера с одним ободом не приводит к отключению сети, но хаб не работает.
  • Кольцевая топология - каждый процесс связан с двумя другими.
  • Ячеистая топология - каждый процесс имеет несколько соседи. Обеспечивает резервирование каналов в случае сбоев. Может быть полным или частичный.
Полная сетка Частичная сетка

Полное двоичное дерево

  • Между любыми двумя узлами существует только один путь.
  • Узкие места могут возникать на верхних узлах. Можно увеличить количество переключателей вверху
  • Динамические деревья: листовые узлы для обработки и промежуточные как переключатели.
  • Диаметр: 2 * журнал (n)

Гиперкуб

  • Начиная с гиперкуба размерности n-1, добавьте дополнительный бит к метки узлов, затем создайте соединение от каждого узла 0xxx к соответствующий узел 1xxx.
  • Диаметр: бревно (n), деление пополам: n.

Тор

  • Каждый узел имеет 4 соединения: E, W, N, S
  • Концевые узлы подключаются в двух направлениях
  • Диаметр: sqrt (n)
  • Можно масштабировать без добавления градуса

Бабочка

  • k-арный n-fly имеет kn узлов.
  • Слева: 2-х и 3-х ходовые, соединяющие 8 узлов.
  • Маршрутизация выполняется на основе адреса назначения.
  • Бит i, используемый для выбора выходного порта, о котором идет речь. I.

Стрекоза

  • Иерархическая кластеризация узлов.
  • Узлы в каждом кластере имеют прямые соединения.
  • Между кластерами возникают узкие места.
  • Высокая масштабируемость.
  • Диаметр: 3 (здесь), O (бревно (n)).

Улучшение коммуникационных накладных расходов

  • Максимальное размещение данных
  • Минимизация конкуренции и горячих точек
  • Перекрывающиеся вычисления и взаимодействия
  • Репликация данных или вычислений
  • Использование оптимизированных операций коллективного взаимодействия
  • Перекрывающиеся взаимодействия с другими взаимодействиями

Сетевые топологии - Как работают коммутаторы LAN

Некоторые из наиболее распространенных топологий, используемых сегодня, включают:

  • Шина - Каждый узел соединен в гирляндную цепь (подключен один сразу за другим) по одной и той же магистрали. , похожие на рождественские огни.Информация, отправляемая от узла, перемещается по магистрали, пока не достигнет узла назначения. Каждый конец шинной сети должен быть завершен резистором , чтобы сигнал, отправляемый узлом по сети, не отражался обратно, когда он достигает конца кабеля.
  • Кольцо - Как и в шинной сети, в кольцах узлы соединены гирляндой. Разница в том, что конец сети возвращается к первому узлу, создавая полную цепь.В кольцевой сети каждый узел по очереди отправляет и принимает информацию с помощью маркера . Маркер вместе с любыми данными отправляется с первого узла на второй узел, который извлекает адресованные ему данные и добавляет любые данные, которые он желает отправить. Затем второй узел передает токен и данные третьему узлу и так далее, пока он снова не вернется к первому узлу. Только узел с токеном может отправлять данные. Все остальные узлы должны ждать, пока к ним придет токен.
  • Star - В звездообразной сети каждый узел подключен к центральному устройству, называемому концентратором . Концентратор принимает сигнал, поступающий от любого узла, и передает его всем другим узлам в сети. Концентратор не выполняет никакой фильтрации или маршрутизации данных. Это просто соединение, которое соединяет все различные узлы вместе.
  • Звездообразная шина - Вероятно, наиболее распространенная топология сети, используемая сегодня, звездная шина объединяет элементы звездообразной и шинной топологий для создания универсальной сетевой среды.Узлы в определенных областях связаны с концентраторами (создавая звезды), и концентраторы связаны вместе вдоль магистрали сети (например, автобусная сеть). Довольно часто звезды вложены в звезды, как показано в примере ниже:

Типы топологий сети - TC Communications

Сетевая топология классифицирует все различные элементы в сети. Сюда входят повторители, мосты, шлюзы, модемы и линии. Наличие полной топологии важно, поскольку она позволяет администраторам сети определять, какие устройства используются, и правильно планировать обновления сети.Внутри каждой топологии существуют различные типы разводки кабелей и интерфейсов. Важно выбрать тот, который лучше всего подходит для сети, чтобы избежать сбоев сети, эффективно спланировать будущие обновления или даже избежать установки ненужного оборудования.

Самая простая сеть - точка-точка. Выделенный канал устанавливается между двумя конечными точками. Топология «точка-точка» идеальна для соединений по одному оптоволокну. Например, объединение линий T1 / E1 и Ethernet через одно соединение.Это приложение не рекомендуется для больших сетей из-за отсутствия избыточности на случай отказа одного из узлов.

Шина или струнная сеть подключается к одному кабелю в обоих направлениях. Весь трафик транслируется по всей сети. В шинной сети отказ одного узла не оказывает никакого влияния на сеть в целом. Хотя топология проста и удобна для небольших сетевых приложений, настройка шинной сети может привести к конфликтам пакетов, если в сети установлено слишком много узлов.Подобно приложениям «точка-точка», если кабель выходит из строя в сети, это нарушит или отключит трафик.

Кольцевая или самовосстанавливающаяся кольцевая топология - это шинная топология с замкнутым контуром. Между устройствами нет иерархии. Внутри кольцевой сети трафик должен перемещаться в одном направлении. В сети с самовосстановлением трафик может двигаться в двух направлениях. Данные проходят кратчайший путь к конечной точке. Каждый раз, когда сигнал проходит через узел, он повторяет данные, сохраняя силу сигнала на протяжении всего пути в сети.

Самовосстанавливающаяся кольцевая топология является наиболее устойчивой. Разработанный для защиты от большинства отказов в случае отказа одного узла на пути перемещения, данные могут перемещаться в направлении, противоположном его конечной точке, и обеспечивать избыточность сети. Критические сети полагаются на этот тип сети, чтобы гарантировать отсутствие потери связи в случае отказа узла или линии.

Если сеть большая и включает в себя множество сайтов и типов узлов, они могут найти гибридную сеть, наиболее подходящую для их нужд.Состоящий из двух или более топологий в одной сети, гибрид может предлагать сети выбор. Одним из примеров может быть объединение топологии самовосстанавливающегося кольца с узлами, простирающимися от основного кольца до внешних точек.

Выбирая сеть, лучше всего выбрать вариант, который лучше всего подходит для сети и планирует будущие обновления. Топология «точка-точка» не будет идеальной для многих сайтов, которым необходимо обмениваться данными одновременно, например, кольцевая сеть с самовосстановлением не будет лучшим выбором для соединения 2 или 3 некритичных сайтов.Эффективное сетевое планирование гарантирует, что сетевые менеджеры выберут лучшую топологию, необходимую для установления согласованной связи.

сетевых топологий в электронной коммерции | Encyclopedia.com

При настройке компьютерных систем для вашего предприятия электронной коммерции вам необходимо выяснить, как ваши компьютеры будут настроены относительно друг друга. Вашим компьютерным системам необходимо каким-то образом взаимодействовать друг с другом в зависимости от того, сколько людей работают вместе и какие компьютерные файлы и ресурсы они используют.То, как они связаны друг с другом в вашей компьютерной сети, называется топологией сети. Существует три основных топологии, общих для большинства компьютерных сетей, и вы можете выбрать одну из них или комбинировать разные элементы каждой из них.

ЗВЕЗДНЫЕ СЕТИ

Самой старой и наиболее распространенной топологией является звездообразная сеть. В этой конфигурации центральный компьютер, часто мощный, находится в образном центре вашей сети и индивидуально подключается к нескольким меньшим рабочим станциям, тем самым централизируя сетевые коммуникации между отдельными компьютерами.Сеть типа «звезда» является предпочтительной топологией для сетей на основе мэйнфреймов, где мэйнфрейм иерархически подключается к серии микрокомпьютеров «точка-точка» и выступает для них в качестве главного компьютера. В этом случае мэйнфреймы выполняют основную часть работы, в то время как рабочие станции обычно просто отправляют и получают данные на хост и от него.

КОЛЬЦЕВЫЕ СЕТИ

Кольцевые сети топологии аналогичны звездообразным сетям, за исключением одного существенного различия: нет центрального мэйнфрейма или главного компьютера, к которому подключены рабочие станции.Вместо этого все рабочие станции соединяются друг с другом, как если бы они образовывали замкнутый контур. Более дорогие, чем альтернативы, кольцевые сети, вероятно, являются наименее распространенной сетевой топологией. Однако одним из преимуществ кольцевой архитектуры является то, что в небольших локальных сетях (LAN) потоки данных намного более плавны и меняют направление с большей регулярностью. Кольцевая архитектура позволяет быстро и легко перестраивать соединения с учетом более динамичных требований к трафику данных. Эта гибкость в конфигурации потоков данных также обеспечивает большую адаптируемость, так что, когда вы начинаете комбинировать сетевые топологии, вы можете выбирать наиболее эффективные точки входа и концентраторы для соединения кольца с внешней сетью.

АВТОБУСНЫЕ СЕТИ

Автобусные сети получили свое название от городских автобусных систем и функционируют примерно так же. В этой топологии микрокомпьютеры рабочих станций соединены друг с другом одним высокоскоростным кабелем, который проходит через каждую компьютерную станцию. Таким образом, компьютеры представляют собой «остановки» на этом кабельном маршруте, и на этом маршруте данные останавливаются на каждом компьютере, чтобы высадиться и забрать данные. Таким образом, как и в кольцевых сетях, в топологии шинной сети отсутствует центральный хост-компьютер.

ТОПОЛОГИИ ОБЪЕДИНЕНИЯ

В зависимости от размера и сложности вашей компании вы также можете комбинировать несколько различных топологий, создавая более крупную топологию из двух или более меньших конфигураций.Например, вы можете объединить несколько разных звездообразных сетей с помощью одной конфигурации шины, при которой шина проходит через хосты отдельных звездообразных сетей для передачи и приема данных. Таким образом, в то время как в звездообразных сетях есть отдельные рабочие станции, соединенные точка-точка со своими конкретными концентраторами, кабель шины проходит через последовательные концентраторы для объединения различных сетей. Этот метод известен как «гирляндное соединение» топологий вместе. Точно так же звездообразные сети могут быть объединены в большую кольцевую сеть через высокоскоростную оптоволоконную магистраль.В этом методе концентраторы отдельных звездообразных сетей могут действовать как концентратор в кольцевой цепочке или подключаться к нему.

УПРАВЛЕНИЕ И ОПТИМИЗАЦИЯ ТОПОЛОГИИ СЕТИ

Суть в том, что ваша сетевая архитектура должна быть достаточно сильной и отказоустойчивой, чтобы обеспечить непрерывность бизнеса, избежать простоев и зависаний. Клиенты на быстро развивающемся рынке электронной коммерции заведомо нетерпеливы к простою, возможно, рассматривая это как признак некачественной ИТ-практики, поэтому топология вашей сети должна быть разработана не только для эффективного обмена данными, но и для обеспечения надежности.Таким образом, эффективное управление вашей внутренней сетевой архитектурой является важным компонентом операций по обслуживанию клиентов, как для поддержания работы сети, так и для обеспечения максимально возможной скорости и эффективности потоков данных через вашу организацию и между вами и вашими клиентами.

Это также влияет на способ резервного копирования данных. Хотя многие желают удобного хранения информации на центральном мэйнфрейме, потеря этой информации из-за сбоя мэйнфрейма или серьезного вируса может иметь катастрофические последствия.Чтобы предотвратить такие возможности, многие фирмы предпочитают создавать резервные копии своих данных с помощью сетевых методов, таких как онлайн-зеркалирование дисков, когда информация отправляется через вашу глобальную сеть (WAN) в различные удаленные центры обработки данных, защищая вашу информацию путем ее рассредоточения.

На самом базовом уровне физическая карта вашей сети полезна для анализа и управления потоками данных через сетевую инфраструктуру вашей компании. Эти карты дают имена звездной, шинной и кольцевой сетям, поскольку макеты, отображаемые на карте, будут визуально напоминать эти структуры.Вы должны иметь возможность четко визуализировать шаблоны обмена в вашей организации и сосредоточить внимание на проблемных точках, чтобы найти наиболее эффективный способ преодоления узких мест при передаче данных и других неэффективных потоков информации.

ДЛЯ ДАЛЬНЕЙШЕГО ЧТЕНИЯ

Бамент, Салли. «Переосмысление телекоммуникационных архитектур». Business Communications Review, декабря 2001, 16.

Моррисси, Питер. «Путеводитель выжившего к 2002 году: инфраструктура». Network Computing, 17 декабря 2001 г., 69.

Рой, Джерри. «Управление сетью ведет к удовлетворению потребностей клиентов и большим деньгам». Computer Technology Review, Декабрь 2001, 26.

Русин, Дэвид Г. «Тщательно выбирайте маршруты». Telecommunications Americas, October 2001, 52.

Звездообразные сети - Сетевые топологии, протоколы и уровни - OCR - GCSE Computer Science Revision - OCR

Любое устройство, подключенное к сети, называется узлом. Все узлы подключены к сети либо по проводам, либо по беспроводной сети.

Топология сети - это расположение или шаблон, в котором все узлы в сети соединены вместе. Существует несколько распространенных топологий, но сегодня наиболее распространенными являются следующие:

Звездообразные топологии используются во многих сетях, больших и малых.

В звездообразной топологии все узлы косвенно подключаются друг к другу через один или несколько коммутаторов. Коммутатор действует как центральная точка, через которую проходят все коммуникации.

Большие сети, использующие звездообразную топологию, обычно управляются одним или несколькими серверами.Следовательно, модель клиент-сервер обычно использует звездообразную топологию. Однако одноранговые сети также могут иметь звездообразную топологию. Несмотря на то, что ни один компьютер не контролирует сеть, все коммуникации проходят через центральный коммутатор.

Преимущества и недостатки использования звездообразной топологии

Расположение узлов в звездообразной топологии дает некоторые преимущества:

  • каждый узел подключается отдельно, поэтому отказ одного узла или его канала (среды передачи) не влияет на любые другие узлы
  • новые узлы могут быть добавлены в сеть, просто подключив их к коммутатору.
  • звездообразные сети обычно имеют более высокую производительность, поскольку сообщение передается только предполагаемому получателю

Однако звездные топологии также имеют свои Недостатки: