Топология сети дерево: Топология сети: звезда, шина, кольцо

Содержание

НОУ ИНТУИТ | Лекция | Определение локальных сетей и их топология

Аннотация: В этой лекции говорится о базовой терминологии сетевых технологий, назначении и роли локальных сетей, применяемых сетевых структурах, их достоинствах и недостатках.

Место и роль локальных сетей

Немного истории компьютерной связи

Связь на небольшие расстояния в компьютерной технике существовала еще задолго до появления первых персональных компьютеров.

К большим компьютерам (mainframes), присоединялись многочисленные терминалы (или «интеллектуальные дисплеи»). Правда, интеллекта в этих терминалах было очень мало, практически никакой обработки информации они не делали, и основная цель организации связи состояла в том, чтобы разделить интеллект («машинное время») большого мощного и дорогого компьютера между пользователями, работающими за этими терминалами. Это называлось режимом разделения времени, так как большой компьютер последовательно во времени решал задачи множества пользователей.

В данном случае достигалось совместное использование самых дорогих в то время ресурсов — вычислительных (рис. 1.1).


Рис. 1.1. Подключение терминалов к центральному компьютеру

Затем были созданы микропроцессоры и первые микрокомпьютеры. Появилась возможность разместить компьютер на столе у каждого пользователя, так как вычислительные, интеллектуальные ресурсы подешевели. Но зато все остальные ресурсы оставались еще довольно дорогими. А что значит голый интеллект без средств хранения информации и ее документирования? Не будешь же каждый раз после включения питания заново набирать выполняемую программу или хранить ее в маловместительной постоянной памяти. На помощь снова пришли средства связи. Объединив несколько микрокомпьютеров, можно было организовать совместное использование ими компьютерной периферии (магнитных дисков, магнитной ленты, принтеров). При этом вся обработка информации проводилась на месте, но ее результаты передавались на централизованные ресурсы. Здесь опять же совместно использовалось самое дорогое, что есть в системе, но уже совершенно по-новому. Такой режим получил название

режима обратного разделения времени (рис. 1.2). Как и в первом случае, средства связи снижали стоимость компьютерной системы в целом.


Рис. 1.2. Объединение в сеть первых микрокомпьютеров

Затем появились персональные компьютеры, которые отличались от первых микрокомпьютеров тем, что имели полный комплект достаточно развитой для полностью автономной работы периферии: магнитные диски, принтеры, не говоря уже о более совершенных средствах интерфейса пользователя (мониторы, клавиатуры, мыши и т.д.). Периферия подешевела и стала по цене вполне сравнимой с компьютером. Казалось бы, зачем теперь соединять персональные компьютеры (рис. 1.3)? Что им разделять, когда и так уже все разделено и находится на столе у каждого пользователя? Интеллекта на месте хватает, периферии тоже. Что же может дать сеть в этом случае?


Рис. 1.3. Объединение в сеть персональных компьютеров

Самое главное — это опять же совместное использование ресурса. То самое обратное разделение времени, но уже на принципиально другом уровне. Здесь уже оно применяется не для снижения стоимости системы, а с целью более эффективного использования ресурсов, имеющихся в распоряжении компьютеров. Например, сеть позволяет объединить объем дисков всех компьютеров, обеспечив доступ каждого из них к дискам всех остальных как к собственным.

Но нагляднее всего преимущества сети проявляются в том случае, когда все пользователи активно работают с единой базой данных, запрашивая информацию из нее и занося в нее новую (например, в банке, в магазине, на складе). Никакими дискетами тут уже не обойдешься: пришлось бы целыми днями переносить данные с каждого компьютера на все остальные, содержать целый штат курьеров. А с сетью все очень просто: любые изменения данных, произведенные с любого компьютера, тут же становятся видными и доступными всем. В этом случае особой обработки на месте обычно не требуется, и в принципе можно было бы обойтись более дешевыми терминалами (вернуться к первой рассмотренной ситуации), но персональные компьютеры имеют несравнимо более удобный интерфейс пользователя, облегчающий работу персонала. К тому же возможность сложной обработки информации на месте часто может заметно уменьшить объем передаваемых данных.


Рис. 1.4. Использование локальной сети для организации совместной работы компьютеров

Без сети также невозможно обойтись в том случае, когда необходимо обеспечить согласованную работу нескольких компьютеров. Эта ситуация чаще всего встречается, когда эти компьютеры используются не для вычислений и работы с базами данных, а в задачах управления, измерения, контроля, там, где компьютер сопрягается с теми или иными внешними устройствами (рис. 1.4). Примерами могут служить различные производственные технологические системы, а также системы управления научными установками и комплексами. Здесь сеть позволяет синхронизировать действия компьютеров, распараллелить и соответственно ускорить процесс обработки данных, то есть сложить уже не только периферийные ресурсы, но и интеллектуальную мощь.

Именно указанные преимущества локальных сетей и обеспечивают их популярность и все более широкое применение, несмотря на все неудобства, связанные с их установкой и эксплуатацией.

2.2. Топология сети — СтудИзба

2. 2. Топология сети

Под топологией понимается описание свойств сети, присущих всем ее гомоморфным преобразованиям, т.е. таким изменениям внешнего вида сети, расстояний между ее элементами, их взаимного расположения, при которых не изменяется соотношение этих элементов между собой.

Топология компьютерной сети во многом определяется способом соединения компьютеров друг с другом. Топология во многом определяет многие важные свойства сети, например такие, как надежность (живучесть), производительность и др. Существуют разные подходы к классификации топологий сетей. Согласно одному из них конфигурации локальных сетей делятся на два основных класса: широковещательные и последовательные.

В широковещательных конфигурациях каждый ПК (приемо-передатчик физических сигналов) передает сигналы, которые могут быть восприняты остальными ПК. К таким конфигурациям относятся топологии “общая шина”, “дерево”, “звезда с пассивным центром”. Сеть типа “звезда с пассивным центром” можно рассматривать как разновидность “дерева”, имеющего корень с ответвлением к каждому подключенному устройству.

В последовательных конфигурациях каждый физический подуровень передает информацию только одному ПК. Примерами последовательных конфигураций являются: произвольная (произвольное соединение компьютеров), иерархическая, “кольцо”, “цепочка”, “звезда с интеллектуальным центром”, “снежинка” и другие.

Наиболее оптимальной с точки зрения надежности (возможности функционирования сети при выходе строя отдельных узлов или каналов связи) является полносвязная сеть, т.е. сеть, в который каждый узел сети связан со всеми другими узлами, однако при большом числе узлов такая сеть требует большого количества каналов связи и труднореализуема из-за технических сложностей и высокой стоимости. Поэтому практически все сети являются неполносвязными.

Хотя при заданном числе узлов в неполносвязной сети может существовать большое количество вариантов соединения узлов сети, на практике обычно используется три наиболее широко распространенные (базовые) топологии ЛВС: “звезда”, “общая шина” и “кольцо”.

ü  шинная, когда все узлы сети подключаются к одному незамкнутому каналу, обычно называемому шиной.

Рис. Топология «Шина»

Рекомендуемые файлы

В данном случае, одна из машин служит в качестве системного обслуживающего устройства, обеспечивающего централизованный доступ к общим файлам и базам данных, печатающим устройствам и другим вычислительным ресурсам. Сети данного типа приобрели большую популярность благодаря низкой стоимости, высокой гибкости и скорости передачи данных, легкости расширения сети (подключение новых абонентов к сети не сказывается на ее основных характеристиках). К недостаткам шинной топологии следует отнести необходимость использования довольно сложных протоколов и уязвимость в отношении физических повреждений кабеля.

ü  кольцевая, когда все узлы сети подключаются к одному замкнутому кольцевому каналу.

 

 

Рис. Топология «Кольцо»

Эта структура сети характеризуется тем, что информация по кольцу может передаваться только в одном направлении и все подключенные ПЭВМ могут участвовать в ее приеме и передаче. При этом абонент-получатель должен пометить полученную информацию специальным маркером, иначе могут появиться «заблудившиеся» данные, мешающие нормальной работе сети.

Как последовательная конфигурация кольцо особенно уязвимо в отношении отказов: выход из строя какого-либо сегмента кабеля приводит к прекращению обслуживания всех пользователей. Разработчики ЛВС приложили немало усилий, чтобы справиться с этой проблемой. Защита от повреждений или отказов обеспечивается либо замыканием кольца на обратный (дублирующий) путь, либо переключением на запасное кольцо. И в том, и в другом случае сохраняется общая кольцевая топология.

ü  звездообразная, когда все узлы сети подключаются к одному центральному узлу, называемому хостом (host) или хабом (hub).

Вместе с этой лекцией читают «27. Концентрация капитала во французской прессе».

Рис. Топология «Звезда»

 

Конфигурацию можно рассматривать как дальнейшее развитие структуры «дерево с корнем» с ответвлением к каждому подключенному устройству. В центре сети обычно размещается коммутирующее устройство, обеспечивающее жизнеспособность системы. ЛВС подобной конфигурации находят наиболее частое применение в автоматизированных учрежденческих системах управления, использующих центральную базу данных. Звездообразные ЛВС, как правило, менее надежны, чем сети с общей шиной или иерархические, но эта проблема решается дублированием аппаратуры центрального узла. К недостаткам можно также отнести значительное потребление кабеля (иногда в несколько раз превышающее расход в аналогичных по возможностям ЛВС с общей шиной или иерархических).

Сети могут быть также смешанной топологии (гибридные), когда отдельные части сети имеют разную топологию. Примером может служить локальная сеть FDDI, в которой основные (магистральные) узлы подключаются к кольцевому каналу, а к ним по иерархической топологии подключаются остальные узлы.

 

 

1.2.4. Другие топологии

Кроме трех рассмотренных основных, базовых топологий нередко при­меняется также сетевая топология «дерево» (tree), которую можно рас­сматривать как комбинацию нескольких звезд. Как и в случае звезды, де­рево может быть активным, или истинным (рис. 1.10), и пассивным (рис. 1.9). При активном дереве в центрах объединения нескольких линий свя­зи находятся центральные компьютеры, а при пассивном — концентрато­ры (хабы).

Рис. 1.9. Топология «пассивное дерево». К — концентраторы

Рис. 1.10. Топология «активное дерево».

Применяются довольно часто и комбинированные топологии, среди кото­рых наибольшее распространение получили звездно-шинная (рис. 1.11) и звездно-кольцевая (рис. 1.12).

Рис. 1.11. Пример звездно-шинной топологии

В звездно-шинной (star-bus) топологии используется комбинация шины и пассивной звезды. В этом случае к концентратору подключаются как отдельные компьютеры, так и целые шинные сегменты, то есть 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. Таким об­разом, пользователь получает возможность гибко комбинировать преиму­щества шинной и звездной топологий, а также легко изменять количе­ство компьютеров, подключенных к сети.

Рис. 1.12. Пример звездно-кольцевой топологии

В случае звездно-кольцевой (star-ring) топологии в кольцо объединяют­ся не сами компьютеры, а специальные концентраторы (изображенные на рис. 1.12 в виде прямоугольников), к которым в свою очередь подключа­ются компьютеры с помощью звездообразных двойных линий связи. В действительности все компьютеры сети включаются в замкнутое кольцо, так как внутри концентраторов все линии связи образуют замкнутый кон­тур (как показано на рис. 1.12). Данная топология позволяет комбиниро­вать преимущества звездной и кольцевой топологий. Например, концен­траторы позволяют собрать в одно место все точки подключения кабелей сети.

1.2.5. Многозначность понятия топологии

Топология сети определяет не только физическое расположение компь­ютеров, но, что гораздо важнее, характер связей между ними, особеннос­ти распространения сигналов по сети. Именно характер связей опреде­ляет степень отказоустойчивости сети, требуемую сложность сетевой аппаратуры, наиболее подходящий метод управления обменом, возмож­ные типы сред передачи (каналов связи), допустимый размер сети (дли­на линий связи и количество абонентов), необходимость электрического согласования и многое другое.

Более того, физическое расположение компьютеров, соединяемых сетью, вообще довольно слабо влияет на выбор топологии. Любые компьютеры, как бы они ни были расположены, всегда можно соединить с помощью любой заранее выбранной топологии (рис. 1.13).

В случае, когда соединяемые компьютеры расположены по контуру кру­га, они вполне могут соединяться звездой или шиной. Когда компьютеры расположены вокруг некоего центра, они вполне могут соединяться меж­ду собой шиной или кольцом. Наконец, когда компьютеры расположены в одну линию, они могут соединяться звездой или кольцом. Другое дело, какова будет требуемая для этого суммарная длина кабеля.

Когда в литературе упоминается о топологии сети, то могут подразуме­вать четыре совершенно разных понятия, относящихся к различным уров­ням сетевой архитектуры.

Рис. 1.13. Примеры использования разных топологий

Физическая топология (то есть схема расположения ком­пьютеров и прокладки кабелей). В этом смысле, например, пассивная звезда ничем не отличается от активной звезды, поэтому ее нередко называют просто «звездой».

  • Логическая топология (то есть структура связей, характер распространения сигналов по сети). Это, наверное, наиболее правильное определение топологии.

  • Топология управления обменом (то есть принцип и после­довательность передачи права на захват сети между отдель­ными компьютерами).

  • Информационная топология (то есть направление потоков информации, передаваемой по сети).

Например, сеть с физической и логической топологией «шина» может в качестве метода управления использовать эстафетную передачу права захвата сети (то есть быть в этом смысле кольцом) и одновременно пере­давать всю информацию через один выделенный компьютер (быть в этом смысле звездой). Сеть с логической топологией «шина» может иметь фи­зическую топологию «звезда» (пассивная) или «дерево» (пассивное).

Сеть с любой физической топологией, логической топологией, топологи­ей управления обменом может считаться звездой в смысле информаци­онной топологии, если она построена на основе одного-единственного сер­вера и нескольких клиентов, общающихся только с этим сервером. В этом случае справедливы все рассуждения о низкой отказоустойчивости сети к неполадкам центра (в данном случае — сервера). Точно так же любая сеть может быть названа шиной в информационном смысле, если она по­строена из компьютеров, являющихся одновременно как серверами, так и клиентами. Как и в случае любой другой шины, такая сеть будет мало чувствительна к отказам отдельных компьютеров.

Заканчивая обзор особенностей топологий локальных сетей, необходимо отметить, что топология все-таки не является основным фактором при выборе типа сети. Гораздо важнее, например, уровень стандартизации сети, скорость обмена, количество абонентов, стоимость оборудования, выбранное программное обеспечение. Но, с другой стороны, некоторые сети позволяют использовать разные топологии на разных уровнях. Этот выбор уже целиком ложится на пользователя, который должен учиты­вать все перечисленные в данном разделе соображения.

Топологии сетей передачи данных

Под топологией сети понимается конфигурация графа, вершинам которого соответствуют конечные узлы сети (например, компьютеры) и коммуникационное оборудование (например, маршрутизаторы), а ребрам физические или информационные связи между вершинами.

Полносвязная топология

Полносвязная топология В данной топологии для связи N узлов требуется N(N-1)/2 физических дуплексных линий связи. Преимуществом данной топологии является то, что она соединяет каждый узел с каждым. Таким образом, в случае выхода одного из узлов из строя, не происходит нарушения функционирования остальных узлов в сети, построенной на данной топологии.

Но на практике данный вид топологии не применяется, поскольку является крайне дорогим вариантом построения сети.

ADS

Ячеистая топология

Ячеистая топология Данная топология получается из полносвязной путём удаления некоторых связей между узлами. С точки зрения надежности, данная топология является менее надежной, чем полносвязная, но в тоже время и более дешевой, за счёт уменьшения расходов на организацию избыточных связей.

Данный тип топологии зачастую используется в Глобальных (WAN) и Городских Сетях (MAN). Технологии, в которых применяются данные типы топологий, могут быть как системами Ethernet, так и системами SDH/SONET.

Кольцевая топология

Кольцевая топология В кольцевой топологии, как видно из названия, все узлы объединены в кольцо. Данные в кольце могут передаваться либо в одном из направлений, либо в обоих сразу, в зависимости от технологии локальной сети, которая применяется в каждом конкретном случае.

Данная топология является достаточно надежной, поскольку обеспечивает саморезервирование. Каждый узел соединяется с двумя соседними, и в зависимости от состояния связей передаёт данные либо по часовой стрелке, либо против часовой стрелки.

В итоге резервирование сети обеспечивается наличием двух путей передачи данных от начального узла к конечному, а также своевременными ремонтными работами на сети передачи данных в случае выхода из строя одного из узлов или одной из связей.

Звездообразная топология

Звездообразная топология Возникновение звездообразной топологии обусловлено с появлением такого телекоммуникационного оборудования, как коммутаторы и концентраторы, которые коммутируют передачу данных между конечными узлами сети.

В данной топологии коммутатор выступает центральным узлом, через который осуществляется передача данных между остальными узлами.

Преимуществами подобной топологии являются простота организации сети передачи данных, увеличение эффективности используемой среды передачи данных, возможность администрирования сети и разграничение доступа пользователей к ресурсам сети.

К недостаткам можно отнести то, что коммутатор в данном случае является критичной точкой отказа, но в случае с конечными пользователями (не учитываем роль коммутатора, как магистрального узла, объединяющего другие коммутаторы) данное обстоятельство нивелируется преимуществами подобной топологии.

Иерархическая звезда, дерево

Иерархическая звезда Данная топология является распространённым вариантом построения современных сетей передачи данных. В данном случае коммутаторы объединяются в основную звезду, которая организует магистральные каналы передачи данных, а от неё отходят ветки, к которым подключаются узлы конечных пользователей.

Резервированию в данной топологии подвергаются только магистральные каналы. Достигается это либо организацией ячеистой топологии между коммутаторами, либо организацией кольцевой топологии, опять же между коммутаторами.

Ваш вопрос: Какие вы знаете топологии сети?

Существует три основных топологии, применяемые при построении компьютерных сетей: — топология «Шина»; — топология «Звезда»; — топология «Кольцо».

Какие топологии сети бывают?

Существуют четыре основных топологии: шина (Bus), кольцо (Ring), звезда (Star) и ячеистая топология (Mesh). Другие топологии обычно являются комбинацией двух и более главных типов. Выбор типа физической топологии для сети является одним из первых шагов планирования сети.

Какие виды топологий вам известны?

Различают три основных вида топологии: 1) Звезда; 2) Кольцо; 3) Шина.

Как называют топологию сети на рис 1?

Шина. В этой топологии все компьютеры сети подключены к одному кабелю, который называется магистралью. Рис. 1 Топология шина: С — сервер; К — компьютер.

Какие существуют базовые типы топологии компьютерной сети?

Различают следующие основные виды топологий: щит, кольцо, звезда, ячеистая топология и решетка. Остальные являются комбинациями основных топологий и называются смешанными или гибридными.

Что такое топологии в информатике?

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

Какие топологии используются в глобальных сетях?

Существует всего 5 основных типов топологии сетей:

  • Топология ШИНА. В этом случае подключение и обмен данными производится через общий канал связи, называемый общей шиной. …
  • Топология ЗВЕЗДА. …
  • Топология КОЛЬЦО. …
  • Ячеистая топология. …
  • Смешанная топология.

Как можно описать топологию расширенная звезда?

Если простая звездообразная топология не может покрыть предполагаемую область сети, то ее можно расширить путем использования межсетевых устройств, которые не дают проявляться эффекту аттенюации, результирующая топология называется топологией «расширенная звезда».

Что представляет собой шинная топология?

Шинная топология представляет собой топологию, в которой все устройства локальной сети подключаются к линейной сетевой среде передачи данных. Такую линейную среду часто называют каналом, шиной или трассой.

Какая топология сети является наиболее надежной?

Кольцевая топология обычно является самой стойкой к перегрузкам, она обеспечивает уверенную работу с самыми большими потоками переданной по сети информации, потому что в ней, как правило, нет конфликтов (в отличие от шины), а также отсутствует центральный абонент (в отличие от звезды).

Что понимается под топологией локальной сети?

Топология локальных сетей Под топологией (компоновкой, конфигурацией, структурой) компьютерной сети обычно понимается физическое расположение компьютеров сети друг относительно друга и способ соединения их линиями связи . … Шина (bus) — все компьютеры параллельно подключаются к одной линии связи.

Какой вариант соединения компьютеров в сети называется звезда?

Звезда — базовая топология компьютерной сети, в которой все компьютеры сети присоединены к центральному узлу (обычно коммутатор), образуя физический сегмент сети.

В чем заключаются преимущества сети с выделенными каналами?

Преимущество данной топологии — простота управления, недостаток — возможность отказа всей сети при сбое в канале между двумя узлами. Шинная топология одна из наиболее простых, реализуется с помощью кабеля, к которому подключаются все компьютеры.

Какой тип топологии наиболее распространен сегодня в локальных сетях?

Это Кольцо так как обладает возможностью передачи информации в двух направлениях, хотя наиболее распространена топология типа звезда. Какой тип топологии наиболее распространен сегодня в локальных сетях. Это иерархическая звезда (или дерево).

Что включает в себя аппаратное обеспечение компьютерной сети?

Аппаратное обеспечение компьютерных сетей – это совокупность различных устройств, которые образуют собой эту самую сеть. Устройствами являются компьютеры, которые обслуживают сети всех уровней. У компьютеров имеется своя иерархия, и все они соединены между собой сетевым кабелем.

В каком виде топологии работоспособность зависит от центрального узла?

Звездообразная топология значительно упрощает взаимодействие узлов сети друг с другом, позволяет использовать более простые сетевые адаптеры. В то же время работоспособность сети со звездообразной топологией целиком зависит от центрального узла.

Что такое топология сети?


1. Ячеистая топология

Топология ячеистой сети: в ячеистой сети устройства связаны множеством избыточных соединений между узлами сети. В настоящей топологии ячеек каждый узел имеет соединение со всеми остальными узлами в сети. Существует два типа топологий сетки:



Топология полной сети: возникает, когда у каждого узла есть цепь, соединяющая его с любым другим узлом в сети. Полная сетка очень дорога в реализации, но дает наибольшую избыточность, поэтому в случае отказа одного из этих узлов сетевой трафик может быть направлен на любой другой узел. Полная сетка обычно резервируется для магистральных сетей.

Топология с частичной сеткой: дешевле в реализации и обеспечивает меньшую избыточность, чем топология с полной сеткой. С частичной сеткой некоторые узлы организованы по схеме полной сетки, но другие связаны только с одним или двумя в сети. Частичная ячеистая топология обычно встречается в периферийных сетях, подключенных к полной ячеистой сети.


2. Топология звезды

Топология «звезда»: в сети «звезда» устройства подключаются к центральному компьютеру, который называется концентратором. Узлы обмениваются данными по сети, передавая данные через концентратор.

Главное преимущество: в звездообразной сети один неисправный узел не влияет на остальную часть сети.


Основной недостаток: в случае сбоя центрального компьютера вся сеть становится непригодной для использования.

3. Топология шины

Топология шины: В сети шина — это центральный кабель — главный провод, который соединяет все устройства в локальной сети (LAN). Это также называется позвоночником. Это часто используется для описания основных сетевых соединений, составляющих Интернет. Шинные сети относительно недороги и просты в установке для небольших сетей. Системы Ethernet используют топологию шины.

Главное преимущество: подключить компьютер или устройство очень просто, и обычно для этого требуется меньше кабелей, чем в топологии «звезда».


Главный недостаток: вся сеть отключается, если происходит обрыв в главном проводе, и может быть трудно определить проблему, если сеть отключается.

4. Кольцевая топология

Кольцевая топология: локальная сеть (LAN), топология которой является кольцевой. То есть все узлы связаны в замкнутом цикле. Сообщения перемещаются по кольцу, и каждый узел читает эти сообщения, адресованные ему.


Основное преимущество: одним из основных преимуществ кольцевой сети является то, что она может охватывать большие расстояния, чем другие типы сетей, например, шинные сети, поскольку каждый узел регенерирует сообщения при их прохождении через него.

5. Топология дерева

Топология дерева: это «гибридная» топология, которая сочетает в себе характеристики линейной шины и звездной топологии. В древовидной сети группы звездообразных сетей подключаются к магистральному кабелю с линейной шиной.

Основное преимущество: топология дерева — хороший выбор для больших компьютерных сетей, поскольку топология дерева «делит» всю сеть на части, которыми легче управлять.


Главный недостаток: вся сеть зависит от центрального концентратора, и отказ центрального концентратора может нанести вред всей сети.

2.1 Выбор типа и топологий сети. Разработка составной корпоративной сети на базе активного сетевого оборудования производителя TP-Link

Похожие главы из других работ:

Выбор конфигурации сети малого предприятия. Расчет стоимости проекта. Мобильные операционные системы

3.1 Выбор типа сети

Для данного случая мною выбрана сеть на основе сервера…

Локальная вычислительная сеть бухгалтерского отдела

3.2 Выбор типа и расчет количества активных устройств сети

Для обеспечения наилучшего быстродействия и минимизации коллизий были выбраны активные сетевые устройства — 19 дюймовые свитчи фирмы 3Com на 24 порта для монтажа в телекоммуникационный шкаф…

Локальные сети в компьютерном классе

1.1.2 Сети с выделенным сервером (сети типа «клиент-сервер»)

Эти сети создаются в учреждениях или крупных организациях. В таких сетях (рис.4) выделяются один или несколько компьютеров, называемых серверами…

Понятие топологии сети

2.1 Топология сети типа «шина» (bus)

В этой топологии все компьютеры соединяются друг с другом одним кабелем (рисунок 1). Рисунок 1 — Схема топологии сети тип «шина» В сети с топологией «шина» компьютеры адресуют данные конкретному компьютеру…

Понятие топологии сети

3.1 Топология сети типа «дерево» (tree)

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…

Программное обеспечение, использующие в качестве вычислительного механизма для прогнозирования — нейронные сети

2.1 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТИПА НЕЙРОННОЙ СЕТИ

Классические нейронные сети, модель работы которых описана в первой главе, идеально подходят для решения проблем классификации. Проблемы, в которых каждому отдельному сигналу X существует единственный Y. Другими словами…

Проект построения корпоративной информационной сети на основе сети Ethernet

обоснование и выбор типа сети для проекта;

Проектирование локальной вычислительной сети для Городского отдела ГИБДД

2.1 Выбор типа сети

На основе проведенного анализа исходных данных и приведенного выше материала выбираем сеть на основе выделенного сервера, который будет осуществлять функции файл-сервера, web-сервера, администрирование сети…

Проектирование локальной информационной системы образовательной школы

1.2 Типы топологий локальной вычислительной сети

Следует отдельно отметить способ классификации ЛВС по топологии. Логический и физический способы соединения компьютеров, кабелей и других компонентов, в целом составляющих сеть, называется ее топологией. Различают широковещательные…

Разработка web-сайтов

1.3 Выбор структур, топологий и технологий разработки системы

Разработка локально-вычислительной сети для цеха с конвейерным производством на промышленном предприятии

2.1.1 Выбор топологий сети

Сетевая тополомгия (от греч. фьрпт, — место) — способ описания конфигурации сети, схема расположения и соединения сетевых устройств. Сетевая топология может быть · физической — описывает реальное расположение и связи между узлами сети…

Разработка проекта локальной вычислительной сети для автоматизации документооборота предприятия

2.3 Выбор топологии локальной сети и рангового типа

Для сети предприятия была выбрана топология — Fast Ethernet (IEEE 802.3u) со скоростью передачи 100 Мбит/с. Т.к…

Разработка системы распознавания образов

Выбор типа и структуры нейронной сети

Среди различных конфигураций искусственных нейронных сетей встречаются такие, при классификации которых по принципу обучения, строго говоря, не подходят ни обучение с учителем, ни обучение без учителя…

Разработка топологии нейронной сети для прогнозирования выбора тяжелых токарных станков

2.1 Выбор типа нейронной сети

Для решения данной задачи выбираем сеть — многослойный персептрон. Многослойными персептронами называют нейронные сети прямого распространения. Входной сигнал в таких сетях распространяется в прямом направлении, от слоя к слою…

Создание проекта сети, находящейся в нескольких зданиях и двух удаленных филиалах

3.1 Выбор типа сети

Рассмотрев различные конфигурации ЛВС из таблицы 1, был выбран 3 вариант — сеть на основе сервера. Сервер в сети клиент/сервер представляет собой ПК с жестким диском большой емкости либо отдельный многопроцессорный блок…

Топология сети

— топология «звезда», «шина», «кольцо», «дерево», гибридная и сеточная топологии

Топология сети

Сетевая топология — это расположение различных сетевых элементов, используемых при передаче данных и формирование взаимосвязей, таких как узлы и связи друг с другом. Такое соединение различных элементов известно как топология сети. Сетевая топология бывает двух типов:

  • Физическая топология
  • Логическая топология

Физическая топология — это отображение различных видимых взаимосвязей, являющееся физическим дизайном этой сети.Логическая топография — это ментальное отображение таких взаимосвязанных диаграмм, которые вы составляете при идентификации сети. Он показывает, как данные передаются в функционирующей сети. Хороший пример — локальная сеть. Локальная сеть, или LAN, работает как имеющая множество соединений с различными устройствами в данной сети. Таким образом, когда карта вычерчивается из взаимосвязей, образуется геометрическая форма. Это физическая топография этой сети. С другой стороны, понимание потока данных и их передачи формирует логическую топографию.

Итак, в основном топология сети — это расположение различных подключенных устройств. Этот макет может иметь форму круга, но это не означает, что это кольцевая топология. Форма соединения основана на том, как данные передаются и как связаны устройства. Топология сети — это расположение электрических устройств и кабелей, обеспечивающих их расположение. Логическая топология — это форма потока данных независимо от формы физического расположения данных.Это зависит от того, как происходит передача и как проходят электрические сигналы. Следовательно, термины «топология сигнала» и «логическая топология» используются как взаимозаменяемые. Теперь стоит отметить, что физическая топология и логическая топология могут быть разными. Не имеет значения, что если физическая топология соответствует форме шины, то логическая топология также будет такой же, но может отличаться, поскольку она зависит от потока данных, а не от физического расположения данных. Ниже приведены несколько основных схем и типов топологий сети.

  • От точки к точке
  • Автобус
  • Звезда
  • Кольцо или круговое
  • Сетка
  • Дерево
  • Гибрид
  • Гирляндная цепь

От точки к точке:

Это самый простой и самый ранний тип топологии, связывающий две конечные точки. Это использовалось телефонными системами и является самым старым типом топологии сети. Простым примером такой топологии является подключение основных блоков и мини-компьютеров к терминалам.Может быть один терминал или несколько терминалов, но у одного терминального сервера будет точка-точка топологического доступа к каждому из своих абонентов. Следовательно, не имеет значения, подключены ли терминалы вместе, поскольку главный компьютер передает данные по отдельности на все другие компьютеры. Топология «точка-точка» — это старейший тип организации сети, отсюда и возникли различные другие топологические устройства. Широко распространено мнение, что спутниковая передача данных также является топологией сети точка-точка.Или простая передача данных между компьютером и принтером также служит топологией точка-точка.

Автобус

Помните автобусы, действующие в культовом городе Сан-Франциско? Они работают через набор кабельных проводов, проложенных по всему городу. Эти проложенные кабели обычно используются для всех шин и служат их общим источником питания. Взяв этот практический пример и включив его в сетевые топологии, мы создали наиболее широко используемую и популярную сетевую топологию всех времен — шинную топологию.В этой топологии к главному компьютеру подключается один кабель, который затем разветвляется, чтобы подключиться к различным другим компьютерам. Таким образом, для соединения всех компьютеров используется один проводной кабель, а не отдельный кабель, проложенный для всех компьютеров. Это также делает топологию рентабельной. Но когда в одном из работающих устройств возникает ошибка из-за наличия единственного материнского кабеля, сложно определить, какой компьютер неисправен. Также отражение данных и коллизия данных — еще одна проблема, поскольку данные, передаваемые с одного компьютера, могут сталкиваться с теми же данными, передаваемыми с другого компьютера.Это вызовет не только прерывание при очистке данных, но и их потерю. Ethernet — это наиболее широко используемая сеть с шинной топологией.

Звезда:

Топология «звезда» — это расположение компьютеров таким образом, что все терминалы или рабочие станции подключены к главному центральному концентратору. Терминалы называются клиентами, а главный центральный концентратор — коммутатором. Это самый простой способ организовать топологию сети с одним центральным главным компьютером, подключенным к нескольким другим работающим терминалам.Весь сетевой трафик проходит через центральное устройство, и вся передача данных происходит через главный коммутатор, а весь концентратор действует как ретранслятор сигнала. Одним из преимуществ такой компоновки является простота и легкость, с которой вы можете добавлять дополнительные узлы. Недостатком является то, что при возникновении ошибки в центральном концентраторе отключается вся сеть.

Кольцо или круговое кольцо:

Кольцевая топология сети — это топология, в которой все терминалы расположены по кругу, и все данные, которые передаются через терминалы, передаются по круговой схеме, так что все терминалы принимают их.В такой топологии сети все терминалы имеют приемник данных для получения всех сигналов от предшествующего компьютера и передатчик данных, который выводит все сигналы на следующий соседний компьютер. Поток данных зависит от скорости передачи. У каждого узла есть критическое кольцо, и у каждого узла есть повторитель сигнала, чтобы передача данных оставалась надежной.

Ячейка:

Ячеистая топология является наиболее сложной в построении по сравнению с другими топологиями, и она менее популярна из-за своей полной непрактичности.В такой топологии все устройства подключены друг к другу, и данные, передаваемые из одной системы, отправляются и принимаются всеми другими системами. Таким образом, данные передаются не по одностороннему маршруту, а по нескольким путям доступа, и все рабочие станции одновременно принимают и отправляют данные. Эту топологию сложно построить, потому что много пропускной способности для отправки данных тратится впустую, а также огромная стоимость проводных кабелей, необходимых для соединения всех систем.Но он обеспечивает максимальную надежность в области передачи данных, а также отказоустойчивость. Топология сетки аппроксимируется законом Рида.

Дерево:

Древовидная сетевая топология — это топология, в которой есть основной функционирующий корневой узел, который затем подключается к другим серверам через топологию точка-точка на уровнях иерархии. Другими словами, эта топология связана как разветвленная сеть терминалов. Каждый уровень терминалов имеет определенное количество узлов, которые он может подключать.Топология работает по принципу иерархии.

Гибрид:

Гибридная сетевая топология — это вид размещения рабочих станций таким образом, что он не похож ни на одну из основных сетевых топологий, таких как звезда, шина или кольцо и т. Д. Скорее, она объединяет два типа топологий для создания новой один. Например, звездообразная кольцевая сеть или сеть звездообразных шин. В звездообразной кольцевой сети используются несколько сетей, организованных в звездообразную топологию, которые затем соединяются вместе с использованием многостанционного блока доступа в качестве централизованного концентратора.Кроме того, существует топология «звезда», которая снова имеет две или более топологии «звезда», которые соединены вместе, но одна магистраль главной шины. Эта магистраль шины действует как материнский кабель или магистраль такой топологии.

Гирляндная цепь:

Топология гирляндной сети позволяет подключать рабочую станцию ​​таким образом, чтобы данные, которые должны быть отправлены, передавались в последовательности. Это упрощает добавление дополнительных подключений и станций в топологию в виде гирляндного соединения и вызывает передачу потока данных таким образом, что все сигналы передаются от станции к станции один за другим в последовательности, которая приводит к их завершению. в желаемом пункте назначения.Топология гирляндной цепи может быть организована двумя способами:

Линейная топология : Линейная топология позволяет станции отправлять и получать данные двусторонним способом. Это было сложно построить, так как для всех станций требовалось два приемника и два передатчика.

Кольцевая топология : она образована всеми компьютерами, соединенными друг с другом своими концами. Это гарантирует, что все данные передаются компьютерами один за другим, и в случае разрыва пути данные передаются в обратном порядке, гарантируя, что сигналы будут получены в желаемом месте назначения.

Подробнее:

Бесплатные практические тесты

Что такое древовидная сеть? — Определение с сайта WhatIs.com

От

В телекоммуникационных сетях древовидная сеть представляет собой комбинацию двух или более звездообразных сетей, соединенных вместе. Каждая звездообразная сеть представляет собой локальную сеть (LAN), в которой есть центральный компьютер или сервер, с которым напрямую связаны все узлы рабочих станций. Центральные компьютеры звездообразных сетей подключены к основному кабелю, называемому шиной.Таким образом, древовидная сеть — это автобусная сеть звездообразных сетей.

На рисунке показана древовидная сеть с пятью звездами, подключенными к общей шине. Рабочие станции показаны в виде маленьких сфер, центральные компьютеры звездообразных сетей показаны как большие сферы, соединения в звездных сетях показаны короткими линиями, а шина показана длинной жирной линией. Соединения могут состоять из проводных кабелей, оптоволоконных кабелей или беспроводных линий связи.

Древовидная сетевая топология идеальна, когда рабочие станции расположены в группах, причем каждая группа занимает относительно небольшую физическую область.Примером может служить университетский городок, в котором каждое здание имеет свою собственную звездообразную сеть, а все центральные компьютеры связаны в систему, охватывающую весь кампус. В каждую звездообразную сеть легко добавлять или удалять рабочие станции. Целые звездообразные сети могут быть добавлены к шине или удалены из нее. Если шина имеет низкие потери и / или оборудована повторителями, эту топологию можно использовать в конфигурации глобальной сети (WAN).

В древовидной сети отказ кабеля в одной из звездообразных сетей изолирует рабочую станцию, которую он связывает с центральным компьютером этой звездообразной сети, но будет изолирована только эта рабочая станция.Все остальные рабочие станции будут продолжать нормально работать, за исключением того, что они не смогут связываться с изолированной рабочей станцией. Если какая-либо рабочая станция выйдет из строя, никакие другие рабочие станции не пострадают. Если центральный компьютер выйдет из строя, вся обслуживаемая им часть сети испытает снижение производительности или полный отказ, но остальная часть сети продолжит нормально функционировать. Если шина сломана, может произойти серьезное нарушение работы сети. Если требуется избыточность, центральные компьютеры звездообразных сетей могут быть соединены между собой в топологии ячеистой сети.

Последний раз обновлялся в сентябре 2005 г.

Узнайте больше о телекоммуникационных сетях Достоинства и недостатки топологии дерева

| Что такое топология дерева? Преимущества и недостатки древовидной топологии

Древовидная топология Преимущества и недостатки: Древовидная топология, также известная как топология «шина-звезда», включает элементы как шинной топологии, так и звездообразной топологии.Древовидная топология — это сеть, которая обычно не используется, но когда между двумя сетями требуется сочетание масштабируемости или иерархической настройки, используется эта топология. Структура древовидной топологии сильно отличается от других, поскольку она напоминает дерево и, следовательно, названа так. Центральный узел этой топологии действует как ствол для сети, и у него есть узлы, выходящие наружу, как ветви дерева. В древовидной топологии между любыми двумя узлами сети виден единственный маршрут.Схема соединения напоминает дерево, ветви которого растут только из одного корня.

Студенты также могут найти еще преимуществ и недостатков статей о событиях, людях, спорте, технологиях и многом другом.

Что такое топология дерева? Преимущества и недостатки древовидной топологии 2021

Древовидная топология представляет собой гибрид топологии «звезда» и топологии шины. В топологии шины центральный узел, известный как шина, соединяет все остальные узлы. В звездообразной топологии каждый узел подключен через концентраторы.Топология дерева является расширением этих двух топологий и, следовательно, также известна как расширенная звездная топология.

В этой топологии между любыми двумя подключенными узлами существует только одно соединение. Поскольку два узла взаимосвязаны, древовидные топологии создают родительскую и дочернюю иерархии. В древовидной топологии все узлы компьютеров связаны через центральный узел, образующий иерархическую структуру. Следовательно, это известно как иерархическая топология. Это одна из простейших топологий.

Древовидные топологии надежны и гибки. Для расширения этой сети необходимо подключить дополнительный концентратор и кабели. Мы также можем подключать сети с древовидной топологией к большим площадям. Можно щелкнуть столько серверов, сколько они хотят в сети. Когда компьютер передает какие-либо данные, они транслируются в концентраторе, а затем концентратор передает сообщение на указанный компьютер.

Преимущества древовидной топологии

  1. Обнаружение ошибок: В древовидной топологии обнаружение ошибок становится более доступным.Все узлы в этой топологии связаны через центральный концентратор. Концентратор может легко обнаружить узел с ошибкой, поскольку вся информация, передаваемая через узлы, проходит через концентратор. Узел, в котором есть ошибка, можно легко заменить, заменив неисправный узел.
  2. Устойчивость: В древовидной топологии, если один узел поврежден, это не повлияет на другие узлы. Вся сеть с древовидной топологией построена на основном магистральном кабеле. Следовательно, отказ одного узла не повлияет на другие узлы, а другие узлы продолжат нормально функционировать.Удаление любого узла не влияет на производительность сети.
  3. Простое расширение: Расширение топологии дерева — простой метод. Его можно расширить, даже если нет места. Поскольку эта топология следует шаблону иерархии, к ней можно без проблем присоединить множество вторичных узлов. Пока доступно достаточное количество концентраторов и кабелей, расширение не будет проблемой.
  4. Поддержка устройств: При добавлении новых устройств одним из лучших значительных вариантов является древовидная топология.Благодаря гибридному подходу эту сеть поддерживают различные производители. Это также позволяет производителям легко получать доступ к устройствам, подключенным к сети, для обслуживания и других работ.
  5. Низкое количество кабелей: Для установки топологии «дерево» не требуются кабели. Существует один кабель, который действует как магистраль сети и соединяется со всеми сегментами сети. Каждой древовидной сети выделена двухточечная разводка.Такая двухточечная проводка в сети обеспечивает высокую пропускную способность и низкую задержку.

Недостатки древовидной топологии

  1. Установка древовидной топологии: Использование древовидной топологии ограничено из-за сложного процесса установки. Топология дерева включает в себя функции как шинной, так и звездообразной топологии. Следовательно, древовидная топология требует огромного количества кабелей. По этой причине процесс установки этой топологии становится дорогостоящим и сложным.
  2. Безопасность: Безопасность древовидной топологии чрезвычайно низкая. В древовидной топологии все компьютеры связаны друг с другом. В результате любой компьютер в сети может получить доступ к данным, которые проходят через сеть. Следовательно, если хакеру каким-то образом удается захватить одну рабочую станцию, он может быстро получить доступ ко всем данным, и, следовательно, вся сеть будет скомпрометирована.
  3. Надежность: Магистральный кабель древовидной топологии является основным кабелем, от которого зависит вся сеть.Если магистральный кабель выйдет из строя и выйдет из строя, вся сеть рухнет. Точка, в которой происходит сбой, также определяет уровень потерь. Если повреждение ограничено до определенной ветви, все сегменты, относящиеся к этой ветви, будут сталкиваться с проблемами при работе. С другой стороны, компоненты, которые с ним не связаны, обычно продолжают работать.
  4. Стоимость: Длина кабеля древовидной топологии также является важным фактором. При создании соединения точка-точка в древовидной топологии длина кабеля по умолчанию ограничена определенной точкой.Это ограничение позже вызывает проблемы, поскольку затрудняет подключение. Независимо от этого требования к проводке будут высокими, если сеть будет нуждаться в расширении, что увеличит общую стоимость.
  5. Обслуживание: Обслуживание и настройка топологии дерева затрудняются из-за его большого размера. Много времени уходит на управление двухточечными соединениями, отдельными звездообразными сетями и выявление ошибок. Это одна из основных причин, почему крупные организации меньше предпочитают древовидную топологию.

Сравнительная таблица преимуществ и недостатков древовидной топологии

в одиночку не удастся не беспокоить другие узлы.
Преимущества Недостатки
Более легкое обнаружение ошибки Ошибка при обслуживании и настройке
Сложность установки сети с древовидной топологией
Древовидная топология не требует никаких кабелей. Длина кабеля в древовидной топологии минимальна, поэтому при расширении топологии требуется лишний кабель, что приводит к увеличению общих расходов.
Мы можем легко расширить топологию дерева Топология дерева создает угрозы с высоким уровнем безопасности
Топология дерева — один из лучших вариантов при добавлении новых устройств благодаря гибридному подходу. Если главный кабель топологии обрушится, обрушится и вся сеть.

Часто задаваемые вопросы о плюсах и минусах топологии дерева

Вопрос 1.
Для чего используются топологии дерева?

Ответ:
Структура древовидной топологии отличается от других топологий. Связанные с ним узлы напоминают ветви дерева. Эта топология часто используется в корпоративной сети для организации их компьютеров или организации информации в их базах данных.

Вопрос 2.
Почему топология дерева менее предпочтительна для крупных организаций?

Ответ:
Крупные организации меньше предпочитают древовидную топологию из-за ее сложного процесса обслуживания и настройки.Поддержание топологии дерева занимает много времени. Управление выявлением ошибок, соединений точка-точка или отдельных звездообразных сетей занимает очень много времени.

Вопрос 3.
Какой протокол используется топологией дерева?

Ответ:
Протокол Ethernet использует древовидную топологию.

Вопрос 4.
Какой кабель используется в древовидной топологии?

Ответ:
Коаксиальный кабель витая пара используется в древовидной топологии.

Что такое топология дерева в компьютерных сетях

Что такое древовидная топология среди множества топологий? Все узлы размещены в виде дерева. С топологической точки зрения древовидное соединение похоже на серию взаимосвязанных звездообразных сетей, за исключением того, что оно не имеет центрального узла. Вместо этого у него есть узел магистрального канала, обычно занятый концентратором или коммутатором, от которого отходят другие узлы. Это разновидность шинной сети, отказ узла не означает прерывания связи.Один и тот же канал связи используется совместно. Другое дело, каковы преимущества и недостатки Tree Topology.

Топология дерева представляет собой комбинацию звезды:

Древовидную топологию можно рассматривать как комбинацию нескольких звездообразных топологий. И дерево, и звезда похожи на шину, когда узел взаимосвязи работает в широковещательном режиме, поскольку информация распространяется на все станции, только в этой топологии ветви отходят от корневой точки (звезды), как можно больше ветвей, в зависимости от по характеристикам дерева.

Древовидная топология: преимущества и недостатки:

Каждая топология имеет свои уникальные особенности и преимущества, помимо уникальности, есть некоторые плюсы и минусы древовидной топологии, объясненные таким образом, чтобы их было легко понять.

Преимущества топологии дерева:

  1. Несколько устройств могут быть подключены из-за вторичного концентратора. Сигнал может распространяться на большие расстояния благодаря центральному устройству концентратора.
  2. Древовидная топология — одна из лучших альтернатив для применения других топологий в реальной жизни.
  3. Древовидная топология позволяет дифференцированным службам определять приоритеты связи между устройствами. например компьютерам, подключенным к одному вторичному концентратору, может быть отдан приоритет перед другими.
  4. Дифференцированное обслуживание позволяет не ждать доступа к сети при совместном использовании Time Sensitive Data .
  5. Преимущества в компьютерных сетях в основном аналогичны топологии «звезда».
  6. Обнаружить ошибки легко, и поэтому легко исправить их.
  7. Каждый компьютер подключен к двухточечной проводке или к центральному концентратору.

Недостатки топологии дерева:

  1. Используется кабель главной шины, поэтому топология дерева ненадежна, поскольку зависит от кабеля шины. В случае обрыва основного кабеля или кабеля шины сеть отключится или замедлится.
  2. Режим обслуживания будет затруднен для этой сети, потому что к ней добавлено больше узлов.
  3. Сложность с добавлением дополнительных узлов, потому что это зависит от используемого кабеля.
Как работает топология дерева?

Топология, в которой все узлы (компьютеры + принтеры и т. Д.) Соединены как ветви дерева.Например, топология tree используется в корпоративной сети для расширения сети таким образом, чтобы ее использовали все сотрудники и отделы.

В чем преимущество древовидной топологии? насколько мы можем его расширить?

Топология, обеспечивающая высокую масштабируемость, означает, что вы можете максимально расширить сеть в иерархической цепочке.

Как насчет безопасности топологии дерева?

Как определено выше, древовидная топология обеспечивает масштабируемость, а также безопасность.Но рекомендуется не использовать его для большой сети, такой как область.

Дерево — самая быстрая топология?

Звездная топология быстрее дерева. прочтите приведенный выше вопрос о расширении топологии дерева.

А как насчет ценообразования на древовидную топологию, она дешевая?

нам нужен этот ответ помогите пожалуйста

Топология сети

| Общие примеры, используемые в современной ИТ-среде

Во многом так же, как топография описывает расположение земли для наземных сред, топология используется для описания компоновки компьютерной сети: какие компоненты физически или виртуально связаны с какими, как эти соединения устанавливаются или сохраняются, и скоро.

Учитывая количество различных требований, которым настраиваются сети, неудивительно, что существует несколько различных топологий сети (множественная форма топологии), которые широко используются — каждая со своими характеристиками и особыми преимуществами. или недостатки.

В этой статье мы более подробно рассмотрим топологию сети и типы, наиболее широко используемые в сегодняшних ИТ-средах.

Как определяется топология сети

Топология сети описывает способ ее организации, включая все ее узлы или точки пересечения, а также линии, соединяющие различные элементы сети.Топологии обычно изображаются в схематической или схематической форме, с символами или значками, представляющими узлы, и линиями, изображающими соединения или трассы кабеля.

Тип передачи / связи и протоколы, используемые при установлении соединений, могут быть описаны сигнальной или логической топологией сети. Фактическая геометрическая конфигурация рабочих станций и кабелей описывается физической топологией сети. Топологии физических сетей бывают разных форм, как описано в следующих разделах.

Топология автобусной сети

Топология шинной сети опирается на общую основу (которая может принимать форму основного кабеля или магистрали для системы) для соединения всех устройств в сети. Этот основной кабель или шина образуют общую среду связи, к которой любое устройство может подключиться или подключиться через интерфейсный разъем. Если только две конечные точки образуют сеть, подключаясь к одному кабелю, это называется топологией линейной шины.

Все устройства в сети эффективно подключены друг к другу, поэтому любой обмен данными, отправляемый устройством на шину, становится видимым для всех других устройств, но только конкретное устройство, для которого предназначено сообщение, должно обращаться к нему и обрабатывать его.Данные обычно передаются только в одном направлении.

Топологии сети

с шиной, основанные на кабелях Ethernet, относительно просты и экономичны в установке, хотя их длина ограничена максимально доступной длиной кабеля. Расширение может быть достигнуто путем соединения двух шинных кабелей вместе, но эта топология лучше всего работает с ограниченным количеством устройств (обычно 12 устройств или меньше на одной шине). Система полагается на свой основной кабель для обеспечения стабильности — и если он выйдет из строя, то выйдет из строя вся сеть.

Топология сети типа «звезда»

В топологии сети «звезда» каждый компьютер или устройство в сети подключено к центральному серверу или концентратору, через который каждая рабочая станция косвенно связана со всеми остальными.

Топологии сети

«звезда» распространены в домашних сетях, где центральной точкой подключения может быть маршрутизатор, коммутатор или сетевой концентратор. Неэкранированная витая пара (UTP) Ethernet-кабель обычно используется для подключения устройств к концентратору, хотя также можно использовать коаксиальный кабель или оптоволокно.По сравнению с топологией шины, для звездообразной сети обычно требуется больше кабелей.

Если один узел или рабочая станция в топологии звездообразной сети выходит из строя, другие узлы не затрагиваются. Однако отказ центрального концентратора может вывести из строя всю систему. Высокая производительность обычно обеспечивается при небольшом количестве узлов и небольшом сетевом трафике, а концентратор действует как повторитель для потока данных в более сложных средах.

Настройка сети, ее изменение и устранение неполадок обычно несложные дела.

Топология кольцевой сети

Рабочие станции и другие сетевые устройства соединены в замкнутом контуре для топологии кольцевой сети. В рамках одного цикла данные передаются в одном направлении, при этом смежные пары рабочих станций напрямую связаны друг с другом. Косвенные соединения существуют с несколькими удаленными рабочими станциями в кольце, поскольку информация проходит через один или несколько промежуточных узлов.

Топологии кольцевой сети

чаще всего встречаются в школьных кампусах, хотя некоторые коммерческие организации также используют их.Обычно используются технологии FDDI, SONET или Token Ring. Данные передаются бит за битом от каждого узла, пока не достигнут пункта назначения. При большом количестве узлов необходимо использовать повторители для сохранения «свежих» сигналов данных при их перемещении по сети.

В так называемой топологии двойного кольца между каждым сетевым узлом может быть установлено два соединения, что позволяет передавать данные в двух направлениях (по часовой стрелке и против часовой стрелки).

Поскольку только узлы, имеющие «токены», могут передавать данные, на топологию кольцевой сети не влияет добавление дополнительных узлов или условия высокого трафика.Несмотря на дешевизну в установке и расширении, кольцевые топологии сложно устранить в случае возникновения проблем. Примечательно, что выход из строя одного компьютера может нарушить работу всей сети.

Топология ячеистой сети

Связь, осуществляемая в топологии ячеистой сети, может проходить по любому из нескольких возможных путей от источника к месту назначения. В полной ячеистой сети каждая рабочая станция или устройство подключены напрямую друг к другу. В топологии частичной ячеистой сети некоторые устройства могут быть подключены ко всем остальным, в то время как остальные обмениваются информацией напрямую только с некоторыми другими рабочими станциями, с которыми им требуется приоритетная связь.

Топология ячеистой сети типична для Интернета и некоторых глобальных сетей (WAN). Данные могут передаваться через логику маршрутизации, которая определяется установленными критериями, такими как «путь кратчайшего расстояния» или «избегать разорванных каналов». В качестве альтернативы может использоваться метод, известный как лавинная рассылка, при котором один и тот же информационный поток передается всем сетевым узлам без ущерба.

Ячеистая сеть обычно является надежной, каждое соединение способно нести свою собственную нагрузку данных и обеспечивать безопасность или конфиденциальность.Неисправности в топологии ячеистой сети можно легко диагностировать, но стоимость кабельной разводки особенно высока (требуется объемная разводка), а установка и настройка обычно довольно сложны.

Древовидная топология сети

Древовидная сетевая топология состоит из двух или более звездообразных сетей, соединенных вместе. Обычно это достигается путем подключения центральных серверов или компьютеров компонентных звездообразных сетей к общей шине или главному кабелю. Таким образом, древовидная сеть представляет собой шинную сеть звездообразных сетей.В простейшей форме древовидной сети только устройства-концентраторы подключаются непосредственно к шине дерева, причем каждый концентратор функционирует как корень дерева устройств.

Древовидная топология сети имеет корневой узел, к которому в иерархии подключены все остальные узлы. По этой причине древовидные сети также известны как имеющие иерархическую топологию. Обычно эта иерархия должна иметь не менее трех уровней.

Часто используемые в глобальных сетях, древовидные сетевые топологии идеальны для рабочих станций, расположенных в группах.Расширение узлов и топологий «шина» и «звезда» легко выполняется и обслуживается. Обнаружение ошибок также несложно, но системы, как правило, требуют большого количества кабелей и требуют больших затрат на установку.

Обслуживание древовидной сети может стать трудным по мере добавления новых узлов, и если центральный концентратор выходит из строя, сеть тоже.

Топология гибридной сети

Описанная выше древовидная сетевая топология представляет собой особую гибридную форму, расширяющую возможности систем с конфигурацией шины и звезды.Это типичный подход, сочетающий две или более топологий сети, чтобы максимально использовать лучшие качества компонентов.

Гибридные сетевые топологии могут быть адаптированы (например) для облегчения бремени обнаружения ошибок и устранения неполадок или для упрощения масштабирования сети в размерах. Однако они могут привести к чрезмерной сложности и увеличению затрат.

Физическая топология и топология сигнала

Наконец, следует различать физические топологии и логическую или сигнальную топологию, управляющую передачей данных.

Во многих случаях и физическая, и сигнальная топологии одинаковы, но это не всегда так. Так, например, некоторые сети могут иметь звездообразную топологию сети, поскольку они физически расположены, но данные могут маршрутизироваться через них на основе топологии шинной или кольцевой сети.

Сводка

Название статьи

Топология сети | Типичные примеры, используемые в современной ИТ-среде

Описание

Существует несколько различных сетевых топологий, которые широко используются — каждая со своими характеристиками и особыми преимуществами или недостатками.

Автор

Finjan

Имя издателя

Finjan

Логотип издателя

Древовидная топология | Преимущества и недостатки

Топология сети — это представление структуры сети, которая показывает, как различные узлы связаны друг с другом посредством соединительных каналов. Топология сети играет важную роль при выборе типа носителя для кабельной сети.Фактически, топология играет жизненно важную роль в работе сети, а также в ее производительности. Топология сети снижает затраты на функционирование и обслуживание. Сетевые концепции лучше понять с помощью сетевой топологии. Древовидная топология — одна из самых популярных среди пяти топологий сети. В статье будут представлены различные аспекты древовидной топологии.

Объявление

Что такое топология дерева?

Древовидная топология — хороший пример гибридной топологии.Это так называемая иерархическая топология. Иерархия требует минимум трех уровней. Топология устанавливает естественную дочернюю и родительскую иерархию. Эту топологию также можно назвать топологией сети «звезда-шина». Как? В древовидной топологии сети звездообразных сетей соединены друг с другом с помощью шинной сети.

Топология, в которой все узлы (то есть компьютер) соединены как ветви дерева, называется деревом. В этой топологии есть корневой узел.Между двумя подключенными узлами существует только одно соединение. Другие узлы расположены на разных уровнях, например, вторичные и третичные узлы. Один уровень иерархии имеет двухточечную связь со смежными узлами с уровнем ниже него. Первичные узлы и вторичные узлы имеют двухточечное соединение. А вторичные и третичные узлы связаны с двухточечным соединением.

Объявление

Древовидная топология содержит несколько звездообразных топологий . В топологии с одной звездой отдельные узлы подключены к центральному узлу.Множественные звезды включают в себя последовательность третичных узлов, связанных с двумя или даже более вторичными узлами, присоединенными к главному (первичному) стволу дерева. С точки зрения топологии «звезда-шина» несколько узлов подключаются через одностороннее соединение.

Древовидная диаграмма топологии

Рисунок: Топология дерева

Схема древовидной топологии

Корневой узел (на уровне один) имеет двух дочерних узлов; они называются родительскими узлами на втором уровне. Родительский узел простирается к листовым узлам на следующем уровне иерархии.

Подробнее о топологии

Преимущества и недостатки шинной топологии

Преимущества и недостатки звездообразной топологии

Преимущества и недостатки кольцевой топологии

Преимущества и недостатки топологии сетки

Характеристика признаков древовидной топологии:

  • Топология представляет собой древовидную структуру (с количеством ветвей)
  • Для установления соединения между центральным и другим уровнем иерархии предпочтительно используется топология.
  • Центральный концентратор играет роль центра обработки данных или управления сетью.
  • HUB обеспечивает связь между группами.
  • Сетевой шнур или магистраль участвует в качестве сетевого соединения.
преимущества и недостатки древовидной топологии

Преимущества древовидной топологии

есть множество преимуществ использования топологии. Количество из них

  • Древовидная топология обеспечивает как иерархическое, так и централизованное расположение данных.
  • Топология удобна в использовании, поскольку обеспечивает простую и бесперебойную организацию данных.
  • Потребность отдельных сегментов в двухточечной проводке
  • Разработка топологии довольно проста.
  • Деактивация одного клиента не влияет на другого клиента.
  • Обнаружение ошибок и сбоев в древовидной топологии очень просто.
  • Разнообразный выбор поставщиков оборудования и программного обеспечения для поддержки топологии.
  • Вызываемая топология. Листовые узлы могут содержать больше узлов.
  • Грибирование узла несложное.
  • Простота обслуживания.

Недостатки топологии дерева

Древовидная топология не на 100% безупречна … У нее тоже есть некоторые ограничения. Некоторые недостатки / недостатки использования топологии дерева:

  • Длина сегмента ограничена и зависит от типа кабеля.
  • При наличии большого количества узлов производительность сети при древовидной топологии немного медленна.
  • Если компьютер первого уровня (высший уровень) ошибочен, компьютер следующего уровня также будет иметь проблемы.
  • Требуется большое количество кабелей; увеличивается стоимость учреждения.
  • Поскольку данные должны проходить через центральный кабель, создается плотный сетевой трафик.
  • Магистраль появляется как точка отказа всего сегмента.
  • Обработка топологии довольно сложна.

Читайте также

Кабели Cat5 VS Cat6

Преимущества и недостатки социальных сетей

Различные приложения древовидной топологии

Существуют разновидности применения древовидной топологии, такие как компьютерные сети, компьютерное программирование, проектирование двоичного дерева, сеть кабельного телевидения и т. Д.

Топология дерева в компьютерном программировании

Для структурирования различных данных используется древовидная топология. Фактически, сама компьютерная программа использует древовидную топологию. Например, язык программирования высокого уровня Lisp имеет врожденную древовидную структуру.

Представление программы в виде древовидной топологии действительно предпочтительнее, поскольку топология визуализирует, как все данные и операции устанавливают соединение. Стратегии генетического программирования могут создавать новые компьютерные программы, меняя местами ветки текущих программ, которые расположены в виде деревьев.

Системы баз данных, такие как PostgreSQL, MySQL и Redis, и файловые системы, такие как NTFS, HFS + и Ext4, широко используют древовидную топологию.

Топология дерева при проектировании двоичных деревьев

Двоичное дерево — это особый вид дерева, в котором каждый родитель (узел) имеет максимум два дочерних элемента. Дети помечены как левый и правый ребенок. Операция поиска и сортировки большого количества данных требует использования двоичного дерева.

Общий кабель для использования в древовидной топологии

В коаксиальном кабеле и кабеле витой пары используется проводка с медной изоляцией.Кабель витая пара дешевле. Он обеспечивает меньшую пропускную способность, чем коаксиальный кабель.

Волоконно-оптические кабели обычно изготавливаются из тонкой стеклянной трубки. Они очень нежные для такой конструкции. Такой кабель передает данные с большей скоростью, чем коаксиальный кабель и кабель витой пары. Прокладка оптоволоконного кабеля стоит довольно дорого.

Протокол, используемый в топологии дерева

Ethernet

Ethernet — это стандартная технология для подключения устройства связи к LAN или WAN.Ethernet обеспечивает связь по протоколу. Ethernet — это рентабельный протокол. Качество передачи данных по Ethernet довольно хорошее. Этот протокол обычно устойчив к шуму. Скорость и надежность Ethernet достойны похвалы.

Древовидная топология замечательно работает в больших сетях. Расширение и сжатие древовидной сети действительно гибкое. Таким образом, с точки зрения будущего расширения сети, tree, несомненно, является хорошим выбором.

Окончательный приговор

Древовидная топология заметно важна для установления связи между двумя сетями.это прикрывает ограничение звездной топологии. Топология «звезда» имеет двухуровневую иерархию, тогда как древовидная топология демонстрирует трехуровневую иерархию.

Требование к сетевой структуре иметь корневой узел, промежуточный родительский узел и листовой узел выполняется с использованием топологии дерева. Топология дерева всегда является хорошим выбором в сети.

Bus, Ring, Tree, Mesh или гибридные топологии — EtherealMind

Недавно я натолкнулся на некоторые † интересные термины для обозначения вариантов распространенных † сетевых топологий, поэтому решил † я постараюсь перечислить † столько из них †, сколько смогу для справки.Пожалуйста, предложите другим добавить.

Автобус

В топологии шины устройства подключаются напрямую к общей магистрали. Например, на заре Ethernet все устройства были подключены напрямую к одному куску коаксиального кабеля с помощью T-образных разъемов BNC. Может ли кто-нибудь вспомнить какие-нибудь примеры топологий шины в современных сетях?

Кольцо

Технологии

SDH / SONET приходят на ум, когда я думаю о топологии кольца или, возможно, FDDI и Token Ring.

Существует также вариант топологии с двойным кольцом, который обеспечивает второе кольцо для резервирования.

Треугольник можно рассматривать как одну из крайностей кольцевой топологии, которая является рекомендуемым строительным блоком для проектов ЛВС кампуса и центра обработки данных.

линейный

Линейная топология — это просто количество последовательно соединенных узлов. Он также известен † под названиями, включая † линию, жемчужную нить и ромашковую цепочку. К сожалению, я слишком часто встречал эту топологию в сетях †, которым было позволено бесконтрольно разрастаться.

Звезда

Звездная топология — это когда все узлы соединяются обратно с центральным узлом.Это обычное явление † в среде LAN, например, когда ПК подключаются обратно к коммутатору доступа.

Есть также топология † снежинки, † которая представляет собой «звезду из звезд».

Дерево

Древовидная топология обеспечивает масштабируемость. Это основа большинства магистральных сетей предприятий и поставщиков услуг, позволяющая объединять большое количество устройств в иерархическую топологию.

Недавно я столкнулся с термином «жирное дерево», используемым † применительно к проектам центров обработки данных и университетских городков.Именно здесь ссылки становятся «толще», т. Е. Обеспечивают большую пропускную способность по мере продвижения вверх к корню дерева. Например, ПК может быть подключен к коммутатору доступа на 100 Мб, который затем имеет восходящий канал 1 Гбит / с к распределительному маршрутизатору, который, в свою очередь, имеет восходящий канал 10 Гбит / с к базовому маршрутизатору.

Полная сетка

Топология полной сетки — это когда все узлы напрямую подключены ко всем остальным узлам. Хотя это обеспечивает наиболее прямой путь между конечными точками, на самом деле он не масштабируется ни для чего, кроме простейших архитектур.

Если † N — количество узлов, то для обеспечения полной сетки требуется N (N-1) / 2 ссылок. На диаграмме показано 8 узлов и 28 связей для создания полной сетки, † в то время как топология † со 100 узлами потребует † 4 950 ссылок!

Частичная сетка

Частичная сетка — это просто подмножество связей полной сетки. Эта топология чаще всего ассоциируется с глобальной сетью при † соединении филиалов с одним или несколькими узловыми сайтами.

Single Hub and Spoke, возможно, является крайним вариантом топологии частичной сети (она также † станет † звездной топологией), где все узлы подключаются только к одному сайту концентратора.Все коммуникации между лучевыми сайтами должны осуществляться через концентратор. Основная проблема с этой топологией — отсутствие устойчивости в случае выхода из строя узлового сайта.

Топология

Dual Hub † и Spoke является наиболее распространенной в корпоративной среде WAN. Каждый луч (сайт филиала) подключается к двум концентраторам (центральным сайтам), обеспечивая устойчивость в случае выхода из строя одного концентратора.

Двухуровневая топология

Эта топология † является дублированием двух других сетевых топологий, как правило, для повышения устойчивости за счет исключения разделения судьбы между ними.Например, корпоративный заказчик может купить услуги WAN у двух поставщиков услуг и † подключить свои сайты к обоим † для обеспечения устойчивости. Некоторые поставщики услуг даже сами создают дублирующие сети †, иногда используя для каждой из них оборудование разных поставщиков.

Гибрид

Hybrid — это † комбинация топологий, не обладающих характеристиками какой-либо стандартной топологии.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *