Определение топологии сети на уровнях 2/3 модели OSI / Хабр

Одной из важных технологий любой серьезной системы мониторинга сетей является метод обнаружения связей сетевых элементов на 2-м и 3-м уровне модели OSI.

С точки зрения алгоритмов эта задача является одной из самых интересных встреченных нами во время разработки нашей системы.

Мы решили немного поделиться нашим опытом, чтобы вы могли представить, каким образом красивый граф связей между узлами появляется на дэшбордах вашей системы мониторинга.

Топология сети — это способ описания конфигурации сети, схема расположения и соединения сетевых устройств. Мы будем рассматривать TCP/IP сеть, основу которой образуют сетевые устройства трёх типов: коммутаторы, маршрутизаторы и конечные станции. Мы также будем предполагать, что сетевые устройства, коммутаторы и маршрутизаторы, предоставляют открытый интерфейс для опроса по SNMP.

Для описания топологии удобно рассматривать OSI-модель сети как многоэтажное здание в основе которого лежит фундамент — это физический уровень, а этажи образуют канальный и сетевой уровни, каждый последующий уровень надстраивает здание и таким образом обеспечивает целостность и функциональность всей конструкции.

Задача всего здания обеспечить его жителей, то есть различные приложения, связью друг с другом.

В Network Manager реализован алгоритм поиска связей между разнородными устройствами, поддерживающие различные протоколы конфигурации топологии сети, протокол связующего дерева (STP, Spanning Tree Protocol), протоколы LLDP (Link Layer Discovery Protocol) и CDP (Cisco Discovery Protocol). Архитектура программной системы позволяет реализовать поддержку новых протоколов для обнаружения как связей на 2-м и 3-м уровне модели OSI, так и любых других логических связей между элементами ИТ-инфраструктуры.

На канальном уровне связи между устройствами называются связями второго уровня (или L2-связи). Они могут быть заданы указанием пары портов двух непосредственно связанных коммутаторов, или коммутатора и конечной станции, или коммутатора и маршрутизатора.

Коммутаторы поддерживают динамическую таблицу переадресации (AFT, address forwarding table), хранящую соответствие MAC адреса узла порту коммутатора. Эта информация доступна через динамические таблицы доступные по SNMP в BRIDGE-MIB коммутатора (dot1dBasePortTable, dot1dTpFdbTable).

Будем говорить, что коммутатор видит на данном порту данное сетевое устройство, если в его динамической таблице переадресации содержится запись, которая указывает перенаправлять дейтаграммы предназначенные этому сетевому устройству через данный порт.

Для коммутатора с поддержкой базы данных BRIDGE-MIB можно, считывая dot1dBasePortTable, определить соответствие между номером интерфейса и номером порта, а доступные интерфейсы определяются базой данных MIB-II (таблица

ifTable). Это позволяет единым образом рассматривать данные о связях 2-го и 3-го уровня.

Для хранения промежуточных результатов в Network Manager используется топологическая база данных, которая предоставляет общий интерфейс для работы с графом сети и его специализациями, предназначенными для работы на канальном и сетевом уровнях.

Автоматическое определение топологии сети разбивается на две фазы: сбор данных и их последующий анализ. Данные с сетевых устройств собираются в топологической базе данных, с помощью SNMP запросов к базам данных сетевых устройств, и определяются типы устройств и их сетевые интерфейсы.

На втором этапе, происходит анализ доступных данных по выбранным протоколам определения топологии сети, для реализации алгоритмов используются доступные в Интернет сети статьи 1, 2 и 5.

Сложность определения топологии разнородной сети состоит в том, что таблицы переадресации коммутаторов динамические, хранят запись соответствия МАС адреса назначения и соответствующего ему порта некоторое ограниченное время, заданное в конфигурации устройства и в общем случае, на момент исследования не все сетевые устройства обменялись дейтаграммами и как результат маршрутизаторы не могут иметь полной информации о всех доступных сетевых устройствах и их связях. Кроме того, во многих корпоративных сетях встречаются неуправляемые коммутаторы, а некоторые коммутаторы могут быть не подключены к системе мониторинга или некорректно поддерживать нужные SNMP MIBы.

Однако, если существует сетевое устройство, видимое на всех коммутаторах сети, то по неполным таблицам переадресации можно однозначно восстановить конфигурацию сети (3).

Разнородность сети также влияет на интерпретацию данных полученных от коммутаторов, на которых настроена поддержка протоколов LLDP и CDP, потому что для их корректной работы необходимо, чтобы все ближайшие сетевые устройства поддерживали или LLDP, или CDP протокол. В итоге, информация, полученная из этих протоколов даёт лишь возможность заключить, что два данных сетевых устройства видят друг друга на определённых портах, но не даёт возможности непосредственно определить их как ближайших «соседей».

Алгоритм поиска топологии разнородной сети, реализованный в AggreGate Network Manager, в первую очередь определяет связи между коммутаторами. Общую суть алгоритма можно описать следующим образом:

Рассмотрим два коммутатора «А» и «Б», расположенные в одной подсети. Если коммутатор «А» видит на порту «а» коммутатор «Б», а коммутатор «Б» видит на порту «б» коммутатор «А» и в их таблицах нет другого сетевого устройства, которое одновременно видимо на портах «а» и «б», то коммутаторы «А» и «Б» соединены напрямую на канальном уровне (см.

1, 3 и 5). После нахождения связи мы убираем соответствующие ей интерфейсы из кэша таблиц форвардинга и продолжаем анализ оставшейся в таблицах информации, постепенно находя методом исключения остальные связи.

На следующем этапе определяются возможные связи между коммутаторами и конечными станциями. Для этого используется поиск ближайшего коммутатора: если коммутатор видит на данном порту конечную станцию и на том же самом порту он видит другой коммутатор, то, при отсутствие сетевых концентраторов, данный коммутатор не может быть ближайшим (см. 4). С другой стороны, если коммутатор на исследуемом порту видит только одну конечную станцию, то этот коммутатор и станция ближайшие соседи в нашей сети.

С топологией IP-уровня (L3) дела обстоят значительно проще. Линки 3-го уровня достаточно легко определяются по таблицам маршрутизации (ipRouteTable), также доступным по SNMP.

Понимая, что универсальность нашего продукта заставит нас в будущем иметь дело с самыми разными видами топологии, мы спроектировали визуальный компонент «граф топологии» таким образом, чтобы он мог работать с произвольными таблицами, содержащими описания узлов и ребер графа топологии. И, как обычно, при наличии инструмента быстро нашлись ему новые применения:

• Топология маршрутов EIGRP, OSPF, BPG и т.п.
• Визуализация путей в облаке MPLS
• SDH/PDH топология
• Визуализация связей между гипервизорами и работающими на них виртуальными машинами
• Добавленные вручную parent-child связи между узлами
• Граф зависимости компонентов ИТ-сервиса от элементов инфраструктуры

Все технологии, описанные в данной статье, протестированы и внедрены в нашем продукте AggreGate Network Manager. Работа алгоритмов определения связей в условиях недостаточности данных (не все коммутаторы и маршрутизаторы подключены по SNMP, некорректная поддержка нужных MIBов и т.д.) далеко не тривиальна, поэтому мы и по сей день продолжаем совершенствовать их.

Что почитать по теме:

1. Topology Discovery in Heterogeneous IP Networks: The NetInventory System. Y.Breitbart, M.Garofalakis, B. Jai, C.Martin, R.Rastogi, and A. Silberschatz IEEE/ACM TRANSACTIONS ON NETWORKING, VOL. 12, NO. 3, JUNE 2004
2. Layer-2 Path Discovery Using Spanning Tree MIBs. David T. Stott, Avaya Labs Research, Avaya Inc., Basking Ridge, NJ, Tech. Rep
3. Finding Ethernet-Type Network Topology is Not Easy. H. Gobjuka, Y. Breitbart, Technical Report: TR-KSU-CS-2007-03, Kent State University, 2007.
4. Автоматическое определение и описание сетевой инфраструктуры суперкомпьютеров. В. Воеводин, К. Стефанов, Вычислительные Методы и Программирование. 2014. Т. 15
5. IP Network Topology Discovery Using SNMP. Suman Pandey, Mi-Jung Choi, Sung-Joo Lee, James W. Hong, Dept. of Computer Science and Engineering, POSTECH, Korea

основные виды существующих сетевых топологий

На чтение 4 мин Опубликовано 05.12.2021 Обновлено 05. 12.2021

Из данной статьи мы узнаем, что такое топология сети, какие виды сетевых топологий локальной вычислительной сети (ЛВС) существуют, а также разберем их преимущества и недостатки.

Что понимается под топологией локальной сети? Если говорить простыми словами, топология — это схема соединения узлов ЛВС линиями связи, описывающая физическое расположение устройств и хождение сигнала между ними.

Содержание

1. Топология сети: виды и примеры
2. Топология шина
3. Топология кольцо
4. Топология звезда
5. Смешанная звезда
6. Расширенная звезда
7. Полносвязанная топология

Топология сети: виды и примеры

Локальная сеть — это объединенные между собой сетевые устройства для совместного доступа к программам, оборудованию и передачи информации между собой. Первым шагом при проектировании ЛВС необходимо определить при помощи, какой сетевой топологии устройства будут связываться между собой. Рассмотрим основные схемы соединения узлов.

Сетевая топология разделяется на:

• Физическая топология сети — описывает реальное расположение и связи между узлами сети;
• Логическая топология сети — описывает хождение сигнала в рамках физической топологии.

Физическая и логическая топологии могут как совпадать, так и не совпадать.

Подробнее это можно объяснить на примере, в сети используется «умный» коммутатор с изолированными портами. Получается, что физически хосты локальной сети подключены к одному коммутатору, но логически они не будут объединены.

Соединить узлы ЛВС можно следующими основными физическими сетевыми схемами:

• Шина;
• Кольцо;
• Звезда;
• Полносвязанная топология.

Рассмотрим детальнее представленные выше топологии.

Топология шина

Шина или линейная шина — имеет один общий проводник с установленным терминатором, для поглощения электрического сигнала, через который компьютеры подключены друг к другу. Сообщение, передаваемое по общему проводнику, проверяет каждое устройство сети и если сообщение адресовано ему — то обрабатывает запрос.

К преимуществам данной схемы можно отнести:

• Простота монтажа и конфигурирования ЛВС;
• Поломка одного или нескольких устройств не влияет на работу локальной сети в целом.

Главными недостатками компьютерных сетей использующих эту схему соединения являются:

• Если произойдет обрыв основного проводника, то компьютеры окажутся отрезаны друг от друга и парализуется работа сети. При этом очень сложно оперативно локализовать неисправность;
• С увеличением сетевых узлов падает производительность ЛВС.

Сетевая топология, линейная шина считается устаревшей и не применяется в настоящее время.

Топология кольцо

Кольцо — при такой коммутации все компьютеры подключены друг к другу и сигналы передаются по кольцу от одного устройства к следующему, пока не дойдет до необходимого узла.

Кольцевая топология из-за отсутствия коллизий и центрального узла является стойкой к перегрузкам и обеспечивает устойчивую работу локальной сети даже при интенсивном обмене данными.

Для повышения отказоустойчивости данной схемы компьютерной сети, протягивают второй кабель, образуя двойное кольцо, то есть в каждое устройство приходит два кабеля. Это позволяет передавать данные в обратном направлении или использовать его как резервную линию.

К достоинствам данной топологии можно отнести отсутствие дополнительного оборудования и стабильную работу ЛВС при интенсивном обмене данными.

Недостатками являются сложность поиска и устранения неисправностей, выход из строя одного узла сети или обрыв кабеля сказывается на работе всей сети, сложная коммутация.

Топология звезда

Топология звезда — есть центральное устройство, обычно это коммутатор, с которым соединяются хосты локальной сети. Такая схема считается одной из самых распространенных и применяется для построения корпоративных ЛВС.

Главными плюсами топологии звезда можно считать:

• Разрыв кабеля или выход из строя любого хоста, кроме центрального, не сказывается на работе всей ЛВС;
• Легкая локализация неисправностей;
• Высокая скорость передачи данных между хостами ЛВС;
• Возможность построения масштабных LAN-сетей.

К недостаткам можно отнести:

• Высокую стоимость при внедрении;
• Отказ центрального устройства сделает локальную сеть недоступной.

Чтобы повысить отказоустойчивость сети при данной топологии, используют комбинированные схемы, например, смешанная звезда.

Смешанная звезда

Смешанная звезда — это схема звезды, в которой помимо центрального устройства, хосты подключены друг к другу. Благодаря этому в случае выхода из строя центрального коммутатора, остаются альтернативные пути до ключевых узлов сети.

Расширенная звезда

Расширенная звезда — представляет из себя звездообразную схему ЛВС состоящую из нескольких центральных устройств (звезд) соединенных при помощи сетевых устройств.

Обычно данная схема применяется при коммутации корпоративных ЛВС, где обычная звездообразная топология не может покрыть область предполагаемой сети.

Полносвязанная топология

Полносвязанная топология — схема сети передачи данных, где любой хост имеет связь с любым хостом. В результате чего всегда есть альтернативный путь связи.

Такая схема используется крайне редко, так как по мере роста сетевых устройств в геометрической прогрессии возрастает количество соединений, в результате чего поддерживать данную топологию становится очень накладно.

Что такое топология сети? — Определение из SearchNetworking

По

• Александр С. Гиллис, Технический писатель и редактор
• Том Нолле

Что такое топология сети?

Топология сети — это физическое и логическое расположение узлов и соединений в сети. Узлы обычно включают в себя такие устройства, как коммутаторы, маршрутизаторы и программное обеспечение с функциями коммутатора и маршрутизатора. Топологии сети часто представляются в виде графа.

Сетевые топологии описывают расположение сетей и относительное расположение потоков трафика.

Администраторы могут использовать диаграммы топологии сети, чтобы определить наилучшее размещение для каждого узла и оптимальный путь для потока трафика. Благодаря четко определенной и спланированной топологии сети организация может легче обнаруживать неисправности и устранять проблемы, повышая эффективность передачи данных.

Геометрия сети может быть определена как физическая топология и логическая топология . На схемах топологии сети устройства показаны в виде сетевых узлов, а соединения между ними — в виде линий. Тип топологии сети различается в зависимости от того, как сеть должна быть организована.

Почему важна топология сети?

Топология сети играет важную роль в функционировании сети. А именно, топология напрямую влияет на функциональность сети. Выбор правильной топологии может помочь повысить производительность, поскольку правильно выбранная и поддерживаемая топология сети повышает энергоэффективность и скорость передачи данных.

Четко определенная топология сети облегчает сетевым администраторам поиск неисправностей, устранение неполадок и распределение сетевых ресурсов. Диаграммы являются важным ориентиром при диагностике сетевых проблем, поскольку они могут представлять физические и логические схемы.

Какие существуют типы сетевых топологий?

Топологии сети классифицируются как топология физической сети или топология логической сети. Физическая топология сети — это физическое расположение узлов и соединений. Соединения включают в себя линии на схемах, которые соединяют узлы, такие как провода Ethernet или цифровой абонентской линии, оптоволокно и микроволны. Топологии логической сети определяют, как устроена сеть, включая то, какие узлы подключаются и как, а также схему передачи данных.

На этом изображении показаны различные макеты сетевых топологий.

Существует несколько типов топологий. Например, к физическим топологиям относятся следующие:

• Шинная сеть. В топологии шинной сети каждый узел соединен последовательно одним кабелем. Такая схема используется сегодня в основном в распределительных сетях кабельного широкополосного доступа.
• Звездная сеть. В топологии звездообразной сети центральное устройство подключается ко всем остальным узлам через центральный концентратор. Коммутируемые локальные сети на основе Ethernet-коммутаторов и большинство проводных домашних и офисных сетей имеют топологию физической звезды.
• Кольцевая сеть. В кольцевой топологии сети узлы соединены в замкнутой конфигурации. Некоторые кольца передают данные только в одном направлении, тогда как другие способны передавать данные в обоих направлениях. Эти двунаправленные кольцевые сети более устойчивы, чем шинные сети, поскольку трафик может достичь узла, перемещаясь в любом направлении. Метросети, основанные на технологии синхронной оптической сети, являются основным примером кольцевых сетей.
• Ячеистая сеть. Топология ячеистой сети связывает узлы с соединениями таким образом, что доступно несколько путей между по крайней мере некоторыми точками сети. Сеть считается полностью ячеистой , если все узлы напрямую связаны со всеми другими узлами, и частично ячеистой , если только некоторые узлы имеют несколько соединений с другими. Объединение нескольких путей повышает отказоустойчивость, но также увеличивает стоимость. Однако для выделенных ссылок требуется больше места.
• Древовидная сеть. Топология древовидной сети состоит из одного корневого узла, а все остальные узлы связаны в иерархию. Сама топология подключена по схеме звезда. Многие крупные сети Ethernet-коммутаторов, в том числе сети центров обработки данных, конфигурируются как деревья.
• Гибридная сеть. Топология гибридной сети — это любая комбинация двух или более топологий. Гибридные топологии, как правило, обеспечивают исключительную гибкость, так как они могут работать с несколькими конфигурациями. Например, разные отделы одной и той же организации могут выбирать персонализированные сетевые топологии, которые лучше адаптируются к их сетевым потребностям.

Логическая топология сети относится к взаимосвязи между узлами и логическими соединениями, определяя способ передачи данных.

Логическое соединение отличается от физического пути тем, что информация может проходить невидимый переход в промежуточных точках. В оптических сетях оптические мультиплексоры ввода-вывода создают логические оптические пути, поскольку переход ADM не виден узлам конечных точек. Сети на базе виртуальных каналов или туннелей имеют физическую топологию, основанную на реальной среде соединения — например, волокно — и логическую топологию, основанную на каналах и туннелях.

Иногда логическая топология относится к топологии, как ее видит пользователь. Интернет-протокол (IP) и сети Ethernet являются двумя распространенными примерами. Они полностью связаны на уровне подключения, поскольку любой пользователь может подключиться к любому другому пользователю. Это верно, если только не будут введены какие-либо средства блокировки нежелательных соединений, такие как брандмауэр. Полная связность — это свойство используемых сетевых протоколов (IP и Ethernet), а не самой топологии сети.

Например, для определения потоков передачи данных можно использовать топологии логической шины и логического кольца. Топология логической шины включает узлы, которые передают данные по всей сети. Другие узлы в сети проверяют, предназначены ли данные для них. Топология логического кольца позволяет одновременно передавать данные только одному узлу.

Как составить схему топологии сети?

Схемы топологии сети должны быть сделаны до построения сети. Таким образом, сетевые администраторы знают, какие компоненты составляют сеть и как они взаимодействуют.

Этот процесс должен начинаться со списка всех устройств в сети. Это могут быть, например, маршрутизаторы, брандмауэры и серверы. Затем следует выбрать тип топологии сети. После составления списка устройств и выбора топологии можно набросать схему. Устройства следует размещать в местах, которые лучше всего подходят для потоков данных. Далее рисуются линии от сетевых устройств. Эти линии представляют собой соединения, которые создают узлы сети. Избегайте слишком большого количества линий, пересекающихся друг с другом, и постарайтесь сделать диаграмму ясной и легкой для чтения. При создании диаграммы также следует учитывать масштабируемость и будущие модификации.

После того, как эскиз, показывающий примерный общий ввод, создан, можно использовать программное обеспечение для создания диаграмм, чтобы отобразить все на карте. Используемое программное обеспечение может включать в себя шаблон схемы сети. Узлы сети должны быть названы, а линии могут иметь цветовую кодировку, чтобы сделать схему более понятной и ясной.

Каковы примеры инструментов и программного обеспечения для сетевой топологии?

Существует множество доступных инструментов сетевой топологии, в том числе те, которые можно отнести к категории инструментов настройки и управления, программного обеспечения для повышения производительности сети и программного обеспечения для картирования сети.

Например, программное обеспечение для настройки сети помогает настраивать сети, а также автоматизировать повторяющиеся задачи. Эти инструменты часто используются для настройки сложных сетевых топологий и могут автоматически обнаруживать сетевые узлы и выделять очевидные уязвимости.

Средства мониторинга производительности сети и устранения неполадок отслеживают и предупреждают пользователей о проблемах и сбоях в работе сети. Некоторые из этих инструментов могут отслеживать производительность с помощью визуального отображения топологии сети. После настройки базовых параметров производительности пользователи могут отслеживать, находить и устранять проблемы.

Программное обеспечение

для отображения топологии сети помогает в создании диаграмм топологии сети. Ниже приведены примеры картографических инструментов и функций:

• Отображение сети Datadog в режиме реального времени
• Эдрау
• Люсидчарт
• Сетевое сопоставление ManageEngine OpManager
• Microsoft Visio
• Логический NetTerrain
• Картограф сетевой топологии SolarWinds
• Отображение сети Spiceworks

Узнайте о четырех факторах устойчивости сети и о том, какие шаги могут предпринять организации для обеспечения избыточности своих сетей.

Последнее обновление: август 2021 г.

Продолжить чтение О топологии сети

• Что такое сервисная сетка и как она связана с сетью?

• Чем архитектура Service Mesh отличается от SDN и NFV?

• Гибридная сеть и гибридная сетевая инфраструктура

• Краткий указатель основ настройки сети

• Почему рост потребления на периферии потребует модернизации сети

Копните глубже в сетевую стратегию и планирование

• Передовые методы сетевой документации и аудита

  Автор: Дэвид Уэлдон

• 6 типов сетевых топологий

  Автор: Эндрю Фрелих

• Рекомендации по проектированию сети для подготовки к экзамену Network+

  Автор: Дина Дара

• сетевой узел

  Автор: Бен Луткевич

ПоискЕдиные Коммуникации

• Cisco добавляет дополнительную интеграцию Webex-Teams для гибридной работы

  Пользователи Cisco Webex теперь имеют больше гибридных рабочих функций, включая новую доску и интеграцию с Teams, iPhone и iPad . ..

• Как сбалансировать конфиденциальность удаленной работы и мониторинг производительности

  Сопоставление мониторинга производительности сотрудников с конфиденциальностью удаленных работников является серьезной проблемой, требующей защиты личных …

• Как бороться с проблемами безопасности голоса на платформах для совместной работы

  Сотрудничество на предприятии — неотъемлемая часть ведения бизнеса. Но компании должны научиться защищаться от проблем с безопасностью голоса…

SearchMobileComputing

• Вопросы и ответы Jamf: как упрощенная регистрация BYOD помогает ИТ-специалистам и пользователям

  Руководители Jamf на JNUC 2022 делятся своим видением будущего с упрощенной регистрацией BYOD и ролью iPhone в …

• Jamf приобретет ZecOps для повышения безопасности iOS

  Jamf заплатит нераскрытую сумму за ZecOps, который регистрирует активность на устройствах iOS для выявления потенциальных атак. Компании ожидают …

• Apple преследует растущий премиальный рынок с iPhone 14

  Apple переключила свое внимание на смартфоны премиум-класса в последней линейке iPhone 14 с такими функциями, как режим блокировки, который ИТ …

SearchDataCenter

• Лучшие практики оптимизации сети центра обработки данных

  Оптимизация сети центра обработки данных может улучшить влияние на бизнес и обеспечить долгосрочную работоспособность оборудования. Посмотрите, чтобы испытать новое оборудование,…

• Советы по созданию стратегии управления воздушным потоком в центре обработки данных

  Воздушный поток в центрах обработки данных имеет решающее значение для исправности оборудования. Несмотря на то, что горячий/холодный проход популярен, рассмотрите другие варианты, такие как …

• Как использовать отчеты файлового сервера в FSRM

  Отчеты файлового сервера в диспетчере ресурсов файлового сервера могут помочь администраторам выявлять проблемы, а затем устранять неполадки серверов Windows. ..

ПоискITChannel

• Объем рынка ИТ-услуг вырастет на 7,9% в 2023 году

  ИТ-директора в следующем году, скорее всего, снова призовут поставщиков услуг в брешь, поскольку они надеются преодолеть разрыв в навыках и …

• Консалтинговая компания EY делает ставку на платформу Nexus для быстрой трансформации

  Платформа Nexus призвана помочь клиентам модернизировать ИТ и может стать частью консалтинговой компании EY как отдельной организации; другое …

• Партнеры делают ставку на инструменты для ускоренной цифровой трансформации

  Соответствующие инструменты для быстрого отслеживания изменений охватывают отрасль благодаря предложениям таких гигантов профессиональных услуг, как …

Что такое топология сети? Определение и часто задаваемые вопросы

Топология сети Определение

Топология сети представляет собой схематическое описание расположения физических и логических элементов коммуникационной сети.

‍

Изображение из DNSstuff

‍

Часто задаваемые вопросы

‍

Что такое топология сети?

Топология сети относится к способу, которым каналы и узлы сети устроены для связи друг с другом. Топологии классифицируются как топология физической сети, которая является физической средой передачи сигнала, или топология логической сети, которая относится к способу, которым данные перемещаются по сети между устройствами, независимо от физического соединения устройств. Примеры топологии логической сети включают витую пару Ethernet, которая классифицируется как топология логической шины, и Token Ring, которая классифицируется как топология логического кольца.

Примеры топологии физической сети включают звезды, ячеистые, древовидные, кольцевые, двухточечные, кольцевые, гибридные и шинные сети, каждая из которых состоит из различных конфигураций узлов и каналов. Идеальная топология сети зависит от размера, масштаба, целей и бюджета каждого бизнеса. Диаграмма топологии сети помогает визуализировать взаимодействующие устройства, которые моделируются как узлы, и соединения между устройствами, которые моделируются как связи между узлами.

‍

Типы топологии сети

Существует несколько различных логических и физических сетевых топологий, из которых администраторы могут выбрать безопасную, надежную и простую в обслуживании топологию. К наиболее популярным конфигурациям относятся:

• Топология шинной сети. Эта конфигурация, также известная как топология магистральной сети, соединяет все устройства с основным кабелем через ответвительные линии. Преимущества топологии шинной сети заключаются в ее простоте, поскольку требуется меньше кабеля, чем в альтернативных топологиях, что упрощает установку.
• Топология ячеистой сети. Выделенный двухточечный канал соединяет каждое устройство в сети с другим устройством в сети, передавая данные только между двумя устройствами.
• Топология сети «кольцо». Два выделенных канала «точка-точка» соединяют устройство с двумя устройствами, расположенными по обе стороны от него, создавая кольцо устройств, через которое данные передаются через повторители, пока не достигнут целевого устройства.
• Топология сети «звезда» — наиболее распространенная топология сети, топология «звезда» соединяет каждое устройство в сети с центральным концентратором. Устройства могут общаться друг с другом только косвенно через центральный концентратор.
• Топология гибридной сети. Любая комбинация двух или более топологий является гибридной топологией.
• Топология сети в виде дерева. Эта топология состоит из иерархии родитель-потомок, в которой звездообразные сети соединены между собой шинными сетями. Узлы линейно ответвляются от одного корневого узла, а два связанных узла имеют только одно общее соединение.
  

Топология сети множественного доступа, также известная как нешироковещательная сеть множественного доступа (NBMA), состоит из нескольких связанных хостов, в которых данные передаются напрямую с одного компьютера на другой одиночный хост через коммутируемую матрицу или через виртуальную схема.

Топология сети интеллектуальной сети относится к конфигурациям сети, которые необходимы для облегчения работы системы в интеллектуальной сети. Интеллектуальная сеть — это электрическая сеть, состоящая из интеллектуальных счетчиков, интеллектуальных приборов, возобновляемых источников энергии и энергоэффективных ресурсов, которые обуславливают и контролируют производство и распределение электроэнергии.

Пограничные вычисления — это тип децентрализованных вычислений, которые выполняются в удаленных источниках генерируемых данных или в непосредственной близости от них, сокращая время в пути от клиента к серверу и время для анализа. Топология пограничной сети состоит из облака или центра обработки данных, который подключается к пограничным шлюзовым серверам или пограничным узлам, которые затем подключаются к датчикам и элементам управления в устройствах IoT, таких как подключенные ветряные турбины и подключенные нефтяные платформы.

‍

Программное обеспечение для топологии сети

При определении того, как спроектировать топологию сети, которая идеально соответствует потребностям и требованиям использования сети, крайне важно сначала получить полное представление о функциональных возможностях сети. Программное обеспечение для картографирования топологии сети — это ценный инструмент топологии сети, который создает диаграммы топологии сети, которые иллюстрируют визуальный обзор сетевой инфраструктуры. Программное обеспечение для отображения топологии сети визуализирует, как устройства подключаются, и помогает определить наиболее эффективную топологию.

После выбора конфигурации программное обеспечение для проектирования топологии сети, инструменты управления конфигурацией сети и программные решения для управления сетью помогают не только в построении топологии сети, но и в автоматизации конфигурации, постоянном мониторинге производительности и устранении неполадок в сети. На рынке есть как проприетарные, так и бесплатные программные решения для топологии сети, такие как Microsoft Visio и LibreOffice Draw.

‍

Какое значение имеет топология сети?

Схема сети напрямую влияет на функциональность сети. Выбор правильной топологии может повысить производительность и эффективность данных, оптимизировать распределение ресурсов и снизить эксплуатационные расходы. Схемы топологии сети, созданные программным обеспечением, являются важным справочным материалом для диагностики проблем с сетевым подключением, исследования замедления работы сети и устранения общих проблем. Одним из основных применений топологии сети является определение конфигурации различных телекоммуникационных сетей, включая компьютерные сети, радиосети управления и контроля и промышленные полевые шины.

‍

Предлагает ли HEAVY.AI решение для сетевой топологии?

Операторы телекоммуникационных сетей и специалисты по данным могут использовать платформу HEAVY.AI для проектирования и визуализации сетевых топологий в различных вариантах использования, включая сетевую архитектуру 5G, производительность специальных событий и мониторинг сети, а также анализ оттока клиентов. HEAVY.AIi может быстро визуализировать миллиарды записей пространственно-временных данных и быстро выполнять миллионы сложных вычислений, позволяя операторам сетей и специалистам по данным эффективно планировать сети, уменьшать помехи между сетями, отслеживать сети в режиме реального времени, извлекать ценные сведения из реальных данных в реальном времени.