Ответы на вопрос «71. Топологии компьютерных сетей. Достоинства и недостатки.»

 

Виды базовых сетевых топологий
Топология «шина».
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. Каждое устройство, например, рабочая станция или сервер, независимо подключается к общему шинному кабелю с помощью специального разъема. Шинный кабель должен иметь на конце согласующий резистор, или терминатор, который поглощает электрический сигнал, не давая ему отражаться и двигаться в обратном направлении по шине. Когда источник передает сигналы в сетевую среду, они движутся в обоих направлениях от источника. Эти сигналы доступны всем устройствам в ЛВС. Как уже известно, из предыдущих глав, каждое устройство проверяет проходящие данные. Если MAC- или IP-адрес пункта назначения, содержащийся в пакете данных, не совпадает с соответствующим адресом этого устройства, данные игнорируются.

Если же MAC- или IP-адрес пункта назначения, содержащийся в пакете данных, совпадает с соответствующим адресом устройства, то данные копируются этим устройством и передаются на канальный и сетевой уровни эталонной модели OSI. На каждом конце кабеля устанавливается терминатор. Когда сигнал достигает конца шины, он поглощается терминатором. Это предотвращает отражение сигнала и повторный прием его станциями, подключенными к шине. Для того чтобы гарантировать, что в данный момент передает только одна станция, в сетях с шинной топологией используется механизм обнаружения конфликтов, иначе, если несколько станций одновременно попытаются осуществить передачу, возникнет коллизия. В случае возникновения коллизии, данные от каждого устройства взаимодействуют друг с другом (т.е. импульсы напряжения от каждого из устройств будут одновременно присутствовать в общей шине), и таким образом, данные от обоих устройств будут повреждаться. Область сети, в пределах которой был создан пакет и возник конфликт, называется доменом коллизий. В шинной топологии, если устройство обнаруживает, что имеет место коллизия, сетевой адаптер отрабатывает режим повторной передачи с задержкой. Поскольку величина задержки перед повторной передачей определяется с помощью алгоритма, она будет различна для каждого устройства в сети, и, таким образом, уменьшается вероятность повторного возникновения коллизии.
Преимущества и недостатки шинной топологии

Типичная шинная топология имеет простую структуру кабельной системы с короткими отрезками кабелей. Поэтому по сравнению с другими топологиями стоимость ее реализации невелика. Однако низкая стоимость реализации компенсируется высокой стоимостью управления. Фактически, самым большим недостатком шинной топологии является то, что диагностика ошибок и изолирование сетевых проблем могут быть довольно сложными, поскольку здесь имеются несколько точек концентрации. Так как среда передачи данных не проходит через узлы, подключенные к сети, потеря работоспособности одного из устройств никак не сказывается на других устройствах.

Хотя использование всего лишь одного кабеля может рассматриваться как достоинство шинной топологии, однако оно компенсируется тем фактом, что кабель, используемый в этом типе топологии, может стать критической точкой отказа. Другими словами, если шина обрывается, то ни одно из подключенных к ней устройств не сможет передавать сигналы.

Топология «кольцо»

Топология кольцо (топология замкнутой сети) — это тип сетевой топологии, при котором все компьютеры подключены коммуникационному каналу, замкнутому на себе. В кольце сигналы передаются только в одном направлении. Сигнал в топологии кольцо возможно усиливать.

Преимущества и недостатки

Достоинства:
Отсутствие возможности для столкновения передающейся информации.
Возможность одновременной передачи данных сразу несколькими компьютерами.
Возможность промежуточного сигнала.

Недостатки:
Высокая стоимость и сложность обслуживания.
В случае выхода из строя кабеля или компа сеть прекращает функционировать.
Кольцо в 2.5 раза медленнее шины.
Топология «звезда»

В сетях, использующих топологию «звезда», сетевой носитель соединяет центральный концентратор с каждым устройством, подключенным к сети. Физический вид топологии «звезда» напоминает радиальные спицы, исходящие из центра колеса. В этой топологии используется управление из центральной точки, а связь между устройствами, подключенными к сети, осуществляется посредством двухточечных линий между каждым устройством и центральным каналом или концентратором. Весь сетевой трафик в звездообразной топологии проходит через концентратор. Вначале данные посылаются концентратору, а затем концентратор переправляет их устройству в соответствии с адресом, содержащимся в данных. В сетях с топологией «звезда» концентратор может быть активным или пассивным. Активный концентратор не только соединяет участки среды передачи, но и регенерирует сигнал, т.е. работает как многопортовый повторитель. Благодаря выполнению регенерации сигналов, активный концентратор позволяет данным перемещаться на более значительные расстояния.

В отличие от активного концентратора, пассивный концентратор только соединяет участки сетевой среды передачи данных.

Преимущества и недостатки топологии «звезда»

Большинство проектировщиков сетей считают топологию «звезда» самой простой с точки зрения проектирования и установки. Это объясняется тем, что сетевая среда выходит непосредственно из концентратора и прокладывается к месту установки рабочей станции. Другим достоинством этой топологии является простота обслуживания: единственной областью концентрации является центр сети. Также топология «звезда» позволяет легко диагностировать проблемы и изменять схему прокладки. Кроме того, к сети, использующей топологию «звезда», легко добавлять рабочие станции. Если один из участков сетевой среды передачи данных обрывается или закорачивается, то теряет связь только устройство, подключенное к этой точке. Остальная часть сети будет функционировать нормально. Короче говоря, топология «звезда» считается наиболее надежной. В некотором смысле достоинства топологии «звезда» могут считаться и ее недостатками.

Например, наличие отдельного отрезка кабеля для каждого устройства позволяет легко диагностировать отказы, однако, это же приводит и к увеличению количества отрезков. В результате повышается стоимость установки сети с топологией «звезда». Другой пример: концентратор может упростить обслуживание, поскольку все данные проходят через эту центральную точку; однако, если концентратор выходит из строя, то перестает работать вся сеть.

Область покрытия сети с топологией «звезда»

Максимально допустимая длина отрезков сетевого кабеля между концентратором и любой рабочей станцией (их еще называют горизонтальной кабельной системой) составляет 100 метров. Величина максимальной протяженности горизонтальной кабельной системы устанавливается Ассоциацией электронной промышленности (Electronic Industries Association, EIA) и Ассоциацией телекоммуникационной промышленности (Telecommunications Industry Association, TIA). Эти две организации совместно создают стандарты, которые часто называют стандартами EIA/TIA. В частности, для технического выполнения горизонтальной кабельной системы был и остается наиболее широко используемым стандарт EIA/T1A-568B. В топологии «звезда» каждый отрезок горизонтальной кабельной системы выходит из концентратора, во многом напоминая спицу колеса. Следовательно, локальная сеть, использующая этот тип топологии, может покрывать область 200×200 метров. Понятно, бывают случаи, когда область, которая должна быть покрыта сетью, превышает размеры, допускаемые простой топологией «звезда». Представим себе здание размером 250×250 метров. Сеть с простой звездообразной топологией, отвечающая требованиям к горизонтальной кабельной системе, устанавливаемым стандартом EIA/TIA-568B, не может полностью покрыть здание с такими размерами. Рабочие станции находятся за пределами области, которая может быть накрыта простой звездообразной топологией, и, как и изображено, они не являются частью этой сети. Когда сигнал покидает передающую станцию, он чистый и легко различимый. Однако по мере движения в среде передачи данных сигнал ухудшается и ослабевает — чем длиннее кабель, тем хуже сигнал; это явление называется аттенюацией.

Поэтому, если сигнал проходит расстояние, которое превышает максимально допустимое, нет гарантии, что сетевой адаптер сможет этот сигнал прочитать.
Топология «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». Еще раз представим себе здание размером 250×250 метров. Для того чтобы звездообразная топология могла эффективно использоваться в этом здании, ее необходимо расширить. За счет увеличения длины кабелей горизонтальной кабельной системы это делать нельзя, поскольку нельзя превышать рекомендуемую максимальную длину кабеля. Вместо этого можно использовать сетевые устройства, которые препятствуют деградации сигнала. Чтобы сигналы могли распознаваться принимающими устройствами, используются повторители, которые берут ослабленный сигнал, очищают его, усиливают и отправляют дальше по сети.

С помощью повторителей можно увеличить расстояние, на которое может простираться сеть. Повторители работают в тандеме с сетевыми носителями и, следовательно, относятся к физическому уровню эталонной модели OSI.

Топология локальных сетей

☰

Под топологией вычислительной сети понимается способ соединения ее отдельных компонентов (компьютеров, серверов, принтеров и т.д.). Различают три основные топологии:

• топология типа звезда;
• топология типа кольцо;
• топология типа общая шина.

При использовании топологии типа звезда информация между клиентами сети передается через единый центральный узел. В качестве центрального узла может выступать сервер или специальное устройство —

концентратор (Hub).

Преимущества данной топологии состоят в следующем:

1. Высокое быстродействие сети, так как общая производительность сети зависит только от производительности центрального узла.
2. Отсутствие столкновения передаваемых данных, так как данные между рабочей станцией и сервером передаются по отдельному каналу, не затрагивая другие компьютеры.

Однако помимо достоинств у данной топологии есть и недостатки:

1. Низкая надежность, так как надежность всей сети определяется надежностью центрального узла. Если центральный компьютер выйдет из строя, то работа всей сети прекратится.
2. Высокие затраты на подключение компьютеров, так как к каждому новому абоненту необходимо ввести отдельную линию.

При топологии типа кольцо все компьютеры подключаются к линии, замкнутой в кольцо. Сигналы передаются по кольцу в одном направлении и проходят через каждый компьютер.

Передача информации в такой сети происходит следующим образом. Маркер (специальный сигнал) последовательно, от одного компьютера к другому, передается до тех пор, пока его не получит тот, которому требуется передать данные. Получив маркер, компьютер создает так называемый «пакет», в который помещает адрес получателя и данные, а затем отправляет этот пакет по кольцу. Данные проходят через каждый компьютер, пока не окажутся у того, чей адрес совпадает с адресом получателя.

После этого принимающий компьютер посылает источнику информации подтверждение факта получения данных. Получив подтверждение, передающий компьютер создает новый маркер и возвращает его в сеть.

Преимущества топологии типа кольцо состоят в следующем:

1. Пересылка сообщений является очень эффективной, т.к. можно отправлять несколько сообщений друг за другом по кольцу. Т.е. компьютер, отправив первое сообщение, может отправлять за ним следующее сообщение, не дожидаясь, когда первое достигнет адресата.
2. Протяженность сети может быть значительной. Т.е. компьютеры могут подключаться к друг к другу на значительных расстояниях, без использования специальных усилителей сигнала.

К недостаткам данной топологии относятся:

1. Низкая надежность сети, так как отказ любого компьютера влечет за собой отказ всей системы.
2. Для подключения нового клиента необходимо отключить работу сети.
3. При большом количестве клиентов скорость работы в сети замедляется, так как вся информация проходит через каждый компьютер, а их возможности ограничены.
4. Общая производительность сети определяется производи¬тельностью самого медленного компьютера.

При топологии типа общая шина все клиенты подключены к общему каналу передачи данных. При этом они могут непосредственно вступать в контакт с любым компьютером, имеющимся в сети.

Передача информации в данной сети происходит следующим образом. Данные в виде электрических сигналов передаются всем компьютерам сети. Однако информацию принимает только тот компьютер, адрес которого соответствует адресу получателя. Причем в каждый момент времени только один компьютер может вести передачу данных.

Преимущества топологии общая шина:

1. Вся информация находится в сети и доступна каждому компьютеру.
2. Рабочие станции можно подключать независимо друг от друга. Т.е. при подключении нового абонента нет необходимости останавливать передачу информации в сети.
3. Построение сетей на основе топологии общая шина обходится дешевле, так как отсутствуют затраты на прокладку дополнительных линий при подключении нового клиента.
4. Сеть обладает высокой надежностью, т.к. работоспособность сети не зависит от работоспособности отдельных компьютеров.

К недостаткам топологии типа общая шина относятся:

1. Низкая скорость передачи данных, т.к. вся информация циркулирует по одному каналу (шине).
2. Быстродействие сети зависит от числа подключенных компьютеров. Чем больше компьютеров подключено к сети, тем медленнее идет передача информации от одного компьютера к другому.
3. Для сетей, построенных на основе данной топологии, характерна низкая безопасность, так как информация на каждом компьютере может быть доступна с любого другого компьютера.

Самым распространенным типом сети с топологией общая шина является сеть стандарта Ethernet со скоростью передачи информации 10 — 100 Мбит/сек.

Мы рассмотрели основные топологии ЛВС. Однако на практике при создании ЛВС организации могут одновременно использоваться сочетание нескольких топологий. Например, компьютеры в одном отделе могут быть соединены по схеме звезда, а в другом отделе по схеме общая шина, и между этими отделами проложена линия для связи.

В локальной вычислительной сети (ЛВС) все рабочие станции должны быть соединены между собой. Если в ЛВС входит файл-сервер, он также должен быть подключен к рабочим станциям. Различают физическую и логическую топологию. Физическая схема, которая описывает структуру локальной сети, называется физической топологией.

Виды базовых сетевых топологий

Топология «шина»

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. Каждое устройство, например, рабочая станция или сервер, независимо подключается к общему шинному кабелю с помощью специального разъема. Шинный кабель должен иметь на конце согласующий резистор, или терминатор, который поглощает электрический сигнал, не давая ему отражаться и двигаться в обратном направлении по шине. Когда источник передает сигналы в сетевую среду, они движутся в обоих направлениях от источника. Эти сигналы доступны всем устройствам в ЛВС. Как уже известно, из предыдущих глав, каждое устройство проверяет проходящие данные. Если MAC- или IP-адрес пункта назначения, содержащийся в пакете данных, не совпадает с соответствующим адресом этого устройства, данные игнорируются. Если же MAC- или IP-адрес пункта назначения, содержащийся в пакете данных, совпадает с соответствующим адресом устройства, то данные копируются этим устройством и передаются на канальный и сетевой уровни эталонной модели OSI. На каждом конце кабеля устанавливается терминатор. Когда сигнал достигает конца шины, он поглощается терминатором. Это предотвращает отражение сигнала и повторный прием его станциями, подключенными к шине. Для того чтобы гарантировать, что в данный момент передает только одна станция, в сетях с шинной топологией используется механизм обнаружения конфликтов, иначе, если несколько станций одновременно попытаются осуществить передачу, возникнет коллизия. В случае возникновения коллизии, данные от каждого устройства взаимодействуют друг с другом (т.е. импульсы напряжения от каждого из устройств будут одновременно присутствовать в общей шине), и таким образом, данные от обоих устройств будут повреждаться. Область сети, в пределах которой был создан пакет и возник конфликт, называется доменом коллизий. В шинной топологии, если устройство обнаруживает, что имеет место коллизия, сетевой адаптер отрабатывает режим повторной передачи с задержкой. Поскольку величина задержки перед повторной передачей определяется с помощью алгоритма, она будет различна для каждого устройства в сети, и, таким образом, уменьшается вероятность повторного возникновения коллизии.

Преимущества и недостатки шинной топологии

Типичная шинная топология имеет простую структуру кабельной системы с короткими отрезками кабелей. Поэтому по сравнению с другими топологиями стоимость ее реализации невелика. Однако низкая стоимость реализации компенсируется высокой стоимостью управления. Фактически, самым большим недостатком шинной топологии является то, что диагностика ошибок и изолирование сетевых проблем могут быть довольно сложными, поскольку здесь имеются несколько точек концентрации. Так как среда передачи данных не проходит через узлы, подключенные к сети, потеря работоспособности одного из устройств никак не сказывается на других устройствах. Хотя использование всего лишь одного кабеля может рассматриваться как достоинство шинной топологии, однако оно компенсируется тем фактом, что кабель, используемый в этом типе топологии, может стать критической точкой отказа. Другими словами, если шина обрывается, то ни одно из подключенных к ней устройств не сможет передавать сигналы.

Топология «кольцо»

Топология кольцо (топология замкнутой сети) — это тип сетевой топологии, при котором все компьютеры подключены коммуникационному каналу, замкнутому на себе. В кольце сигналы передаются только в одном направлении. Сигнал в топологии кольцо возможно усиливать.

Преимущества и недостатки

Достоинства:

• Отсутствие возможности для столкновения передающейся информации.
• Возможность одновременной передачи данных сразу несколькими компьютерами.
• Возможность промежуточного сигнала.

Недостатки:

• Высокая стоимость и сложность обслуживания.
• В случае выхода из строя кабеля или компа сеть прекращает функционировать.
• Кольцо в 2.5 раза медленнее шины.

Топология «звезда»

В сетях, использующих топологию «звезда», сетевой носитель соединяет центральный концентратор с каждым устройством, подключенным к сети. Физический вид топологии «звезда» напоминает радиальные спицы, исходящие из центра колеса. В этой топологии используется управление из центральной точки, а связь между устройствами, подключенными к сети, осуществляется посредством двухточечных линий между каждым устройством и центральным каналом или концентратором. Весь сетевой трафик в звездообразной топологии проходит через концентратор. Вначале данные посылаются концентратору, а затем концентратор переправляет их устройству в соответствии с адресом, содержащимся в данных. В сетях с топологией «звезда» концентратор может быть активным или пассивным. Активный концентратор не только соединяет участки среды передачи, но и регенерирует сигнал, т.е. работает как многопортовый повторитель. Благодаря выполнению регенерации сигналов, активный концентратор позволяет данным перемещаться на более значительные расстояния. В отличие от активного концентратора, пассивный концентратор только соединяет участки сетевой среды передачи данных.

Преимущества и недостатки топологии «звезда»

Большинство проектировщиков сетей считают топологию «звезда» самой простой с точки зрения проектирования и установки. Это объясняется тем, что сетевая среда выходит непосредственно из концентратора и прокладывается к месту установки рабочей станции. Другим достоинством этой топологии является простота обслуживания: единственной областью концентрации является центр сети. Также топология «звезда» позволяет легко диагностировать проблемы и изменять схему прокладки. Кроме того, к сети, использующей топологию «звезда», легко добавлять рабочие станции. Если один из участков сетевой среды передачи данных обрывается или закорачивается, то теряет связь только устройство, подключенное к этой точке. Остальная часть сети будет функционировать нормально. Короче говоря, топология «звезда» считается наиболее надежной. В некотором смысле достоинства топологии «звезда» могут считаться и ее недостатками. Например, наличие отдельного отрезка кабеля для каждого устройства позволяет легко диагностировать отказы, однако, это же приводит и к увеличению количества отрезков. В результате повышается стоимость установки сети с топологией «звезда». Другой пример: концентратор может упростить обслуживание, поскольку все данные проходят через эту центральную точку; однако, если концентратор выходит из строя, то перестает работать вся сеть.

Область покрытия сети с топологией «звезда»

Максимально допустимая длина отрезков сетевого кабеля между концентратором и любой рабочей станцией (их еще называют горизонтальной кабельной системой) составляет 100 метров. Величина максимальной протяженности горизонтальной кабельной системы устанавливается Ассоциацией электронной промышленности (Electronic Industries Association, EIA) и Ассоциацией телекоммуникационной промышленности (Telecommunications Industry Association, TIA). Эти две организации совместно создают стандарты, которые часто называют стандартами EIA/TIA. В частности, для технического выполнения горизонтальной кабельной системы был и остается наиболее широко используемым стандарт EIA/T1A-568B. В топологии «звезда» каждый отрезок горизонтальной кабельной системы выходит из концентратора, во многом напоминая спицу колеса. Следовательно, локальная сеть, использующая этот тип топологии, может покрывать область 200×200 метров. Понятно, бывают случаи, когда область, которая должна быть покрыта сетью, превышает размеры, допускаемые простой топологией «звезда». Представим себе здание размером 250×250 метров. Сеть с простой звездообразной топологией, отвечающая требованиям к горизонтальной кабельной системе, устанавливаемым стандартом EIA/TIA-568B, не может полностью покрыть здание с такими размерами. Рабочие станции находятся за пределами области, которая может быть накрыта простой звездообразной топологией, и, как и изображено, они не являются частью этой сети. Когда сигнал покидает передающую станцию, он чистый и легко различимый. Однако по мере движения в среде передачи данных сигнал ухудшается и ослабевает — чем длиннее кабель, тем хуже сигнал; это явление называется аттенюацией. Поэтому, если сигнал проходит расстояние, которое превышает максимально допустимое, нет гарантии, что сетевой адаптер сможет этот сигнал прочитать.

Топология «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». Еще раз представим себе здание размером 250×250 метров. Для того чтобы звездообразная топология могла эффективно использоваться в этом здании, ее необходимо расширить. За счет увеличения длины кабелей горизонтальной кабельной системы это делать нельзя, поскольку нельзя превышать рекомендуемую максимальную длину кабеля. Вместо этого можно использовать сетевые устройства, которые препятствуют деградации сигнала. Чтобы сигналы могли распознаваться принимающими устройствами, используются повторители, которые берут ослабленный сигнал, очищают его, усиливают и отправляют дальше по сети. С помощью повторителей можно увеличить расстояние, на которое может простираться сеть. Повторители работают в тандеме с сетевыми носителями и, следовательно, относятся к физическому уровню эталонной модели OSI.

Звезда (топология компьютерной сети)

Пользователи также искали:

лучшая топология сети, оборудование для локальной сети звезда, топология звезда оборудование, топология, сети, Звезда, звезда, топология сети, оборудование, сетей, компьютерных, компьютерной, топология сети виды, топология шина, топология звезда оборудование, лучшая топология сети, реферат, виды, шина, топологии, преимущества, недостатки, лучшая, локальной, оборудование для локальной сети звезда, топологии компьютерных сетей их преимущества и недостатки, топология компьютерных сетей реферат, Звезда топология компьютерной сети, звезда (топология компьютерной сети),

. ..

ⓘ Шина, топология компьютерной сети. Топология типа общая шина, представляет собой общий кабель, к которому подсоединены все рабочие станции. На концах кабеля для ..

                                     

1. Работа в сети

Топология общая шина предполагает использование одного кабеля, к которому подключаются все компьютеры сети. Отправляемое какой-либо рабочей станцией сообщение распространяется на все компьютеры сети. Каждая машина смешно проверяет кому адресовано сообщение, — если сообщение адресовано ей, то обрабатывает его. Принимаются специальные меры для того, чтобы при работе с общим кабелем компьютеры не мешали друг другу передавать и принимать данные. Для того, чтобы исключить одновременную посылку данных, применяется либо «несущий» сигнал, либо один из компьютеров является главным и «даёт слово» остальным компьютерам такой сети. Например, в сетях Ethernet IEEE 802.3 c шинной топологией станции прослушивают занятость среды и действуют по алгоритму CSMA/CD англ. Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection — множественный доступ с прослушиванием несущей и обнаружением столкновений.

Шина самой своей структурой допускает идентичность сетевого оборудования компьютеров, а также равноправие всех абонентов. При таком соединении компьютеры могут передавать информацию только по очереди, — последовательно — потому что линия связи единственная. В противном случае пакеты передаваемой информации будут искажаться в результате взаимного наложения то есть произойдет конфликт, коллизия. Таким образом, в шине реализуется режим полудуплексного half duplex обмена: данные могут передаваться в обоих направлениях, но лишь в различные моменты времени, а не одновременно то есть последовательно, а не параллельно.

В топологии «шина» отсутствует центральный абонент, через которого передаётся вся информация, что увеличивает надёжность «шины». При отказе любого центра перестаёт функционировать вся управляемая им система. Добавление новых абонентов в «шину» достаточно простое и обычно возможно даже во время работы сети. В большинстве случаев при использовании «шины» нужно минимальное количество соединительного кабеля по сравнению с другой топологией. Правда, нужно учесть, что к каждому компьютеру кроме двух крайних подходят два кабеля, что не всегда удобно.

«Шине» не страшны отказы отдельных компьютеров, потому что все другие компьютеры сети продолжат нормально обмениваться информацией. Но так как используется только один общий кабель, — в случае его обрыва нарушается работа всей сети. Может показаться, что «шине» обрыв кабеля не страшен, поскольку в этом случае остаются две полностью работоспособные «шины». Однако из-за особенности распространения электрических сигналов по длинным линиям связи необходимо предусматривать включение на концах шины специальных устройств — Терминаторов.

Без включения терминаторов в «шину» сигнал отражается от конца линии и искажается так, что связь по сети становится невозможной. Таким образом при разрыве или повреждении кабеля нарушается согласование линии связи, и прекращается обмен даже между теми компьютерами, которые остались физически соединёнными между собой. Короткое замыкание в любой точке кабеля «шины» выводит из строя всю сеть. Хотя в целом надёжность «шины» все же сравнительно высока, так как выход из строя отдельных компьютеров не нарушит работоспособность сети в целом, поиск неисправностей в «шине» затруднён. В частности: любой отказ сетевого оборудования в «шине» очень трудно локализовать, потому что все сетевые адаптеры включены параллельно, и понять, который из них вышел из строя, не так-то просто.

При построении больших сетей возникает проблема ограничения на длину линии связи между узлами, — в таком случае сеть разбивают на сегменты. Сегменты соединяются различными устройствами — повторителями, концентраторами или хабами.

Например, технология Ethernet 10BASE-2 позволяет использовать кабель длиной не более 185 метров.

Топология кольцо: недостатки и преимущества

Топология сети — это физический и логический способ объединения группы компьютеров в единую сеть. Наиболее распространённая топология сети -«шина», «звезда», «кольцо». Каждая из них имеет свои преимущества и недостатки и используется в зависимости от ситуации. Все они так или иначе применяются в построении современных локальных сетей. Давайте рассмотрим их ключевые особенности, узнаем сильные и слабые стороны каждой из них.

«Шина»

Этот вид организации локальной сети предусматривает использование единственного кабеля, при помощи которого объединяются между собой все использующиеся рабочие станции. Каждая из них передаёт сигнал всем компьютерам, подключённым к линии, но принимает данные лишь тот, адрес которого обозначен в пакете. Остальные просто игнорируют полученную информацию.

В топологии «общая шина» обязательно используются терминаторы, которые находятся на концах основного кабеля и глушат сигналы, попадающие к ним, дабы избежать их отражения. Без этих устройств в такой сети неизбежно возникали бы коллизии, из-за которых нормальная работа была бы невозможна. Конечно, коллизии всё равно возникают, но благодаря терминаторам их количество минимально. Если это всё-таки произошло, то станция просто отправляет пакет заново через случайный промежуток времени, определяемый алгоритмом.

Достоинства топологии «шина»

Данная организация сети имеет ряд преимуществ перед другими способами. Среди них — низкая стоимость конструкции и простота её создания. Организовать такую локальную сеть достаточно просто, нужно лишь протянуть «общую шину» и подключить к ней компьютеры через специальные разъёмы. Эта топология предполагает малый расход сетевого кабеля, так как используются лишь небольшие его отрезки, соединяющие «шину» с рабочей станцией.

Имеет смысл использовать «общую шину» в небольших офисах или, наоборот, на магистралях, соединяющих несколько сетей вместе. Одно из преимуществ этой топологии в том, что при поломке одной из рабочих станций работоспособность сети не нарушается. Остальные ее участники могут продолжить свою работу как ни в чём не бывало. При подключении нового компьютера нет нужды останавливать работу сети, что также является бесспорным плюсом «общей шины».

Недостатки «общей шины»

Недостатки этой топологии обусловлены теми же причинами, что и её достоинства. Например, соединение всех компьютеров одним кабелем существенно снижает надёжность сети. Обрыв «шины» в любом месте положит конец всей системе. При этом в сетях с такой топологией очень трудно диагностировать неисправность. Ещё один минус «шины» состоит в её низкой производительности. Все данные такой сети проходят по одному кабелю. Это делает невозможным работу на больших скоростях.

Ещё один камень в огород «общей шины» — зависимость скорости работы от количества компьютеров в сети. Так как рабочим станциям приходится общаться по одному каналу связи, то чем больше компьютеров будет подключено к такой сети, тем ниже будет скорость её работы. То есть «общая шина» хорошо подходит для небольшого количества узлов, которым не требуется серьёзный уровень безопасности. Ведь с безопасностью у этого вида топологии также есть проблемы. Дело в том, что каждый клиент в подобной сети имеет доступ к информации остальных компьютеров.

Топология «кольцо»

Этот вид организации локальной сети устроен так, что каждый компьютер в нём соединён со следующим, пока цепь не замкнётся, образовав кольцо. Сигнал в такой сети проходит в одну сторону, от одного компьютера к другому, пока не достигнет адресата. Для определения рабочей станции, которая передаёт информацию в данный момент, используется маркер. Компьютеры передают его по очереди до тех пор, пока он не попадёт к узлу, желающему отправить данные. Тогда он отправляет информацию пакетами, один за другим, не дожидаясь подтверждения о доставке. Рабочая станция, получающая данные, в свою очередь, отправляет отчёт о получении пакета. После получения подтверждения о доставке компьютер отправляет маркер дальше по кругу, чтобы кто-то другой смог им воспользоваться. Таким незатейливым образом организована топология сети «кольцо». У такой конструкции есть как достоинства, так и недостатки.

Плюсы «кольца»

Преимущество этой топологии — в её простоте. Такую сеть очень просто реализовать, и она не требует серьёзных расходов на кабель. Сетевой шнур нужен лишь для прокладки от одного компьютера к другому, дополнительные затраты отсутствуют. Также в «кольце» можно добиться высокой скорости передачи данных, ведь для отправки пакета не нужно дожидаться отчёта о доставке.

Ещё один плюс сетей с подобной организацией — они могут иметь большую протяжённость. При этом нет нужды усиливать сигнал с помощью дополнительного оборудования, так как каждая рабочая станция обновляет и восстанавливает данные сама. Но за простотой и дешевизной этой топологии скрываются недостатки, сделавшие её применение очень ограниченным.

Топология «кольцо»: недостатки

При организации сети такого типа нужно помнить, что её надёжность оставляет желать лучшего. Причина этого в том, что работоспособность ее зависит от каждого компьютера, который в неё входит. То есть, если одна из рабочих станций ломается, то вся сеть прекращает функционировать. Топология «кольцо» также предполагает, что для подключения нового компьютера нужно полностью остановить работу сети, а это очень неудобно как для администратора, так и для пользователей.

Ещё одна причина не использовать эту топологию — низкая производительность при большом количестве рабочих станций. Так как данные постоянно идут по кругу, то каждый новый клиент в сети замедляет её работу. Более того, один старый компьютер способен сделать сеть типа «кольцо» невероятно медленной, независимо от скорости остальных членов кольца. Всё это существенно ограничивает применение этой топологии в современных сетях, но в некоторых случаях её использование оправдано.

«Звезда»

Наверное, самая распространённая топология сети — «звезда». «Кольцо», рассмотренное выше, используется гораздо реже, да и «общая шина» тоже. В сети с топологией «звезда» рабочие станции напрямую подключены к концентратору. Этот важный элемент сети может быть как активным, восстанавливающим сигнал, так и пассивным, который просто обеспечивает физическое соединение кабеля. Сервер также подключён к концентратору, как и другие компьютеры, что делает связь между ними предельно простой.

Обычно размер сети с топологией «звезда» ограничен только количеством портов на хабе, но теоретически их не может быть более 1024, хотя трудно представить концентратор с таким количеством портов. Через хаб проходит весь трафик в сети типа «звезда», так что от этого устройства целиком и полностью зависит надёжность и работоспособность всей системы.

Плюсы топологии «звезда»

Если вам нужно построить быструю и надёжную сеть, то отличный выбор — топология «звезда». «Кольцо» или «общая шина» также могут быть использованы на некоторых участках сети. Плюсы «звезды» — в её надёжности и простоте. К каждой рабочей станции идёт отдельный сетевой кабель, что весьма удобно и практично. Благодаря этому в такой сети очень просто находить и исправлять неполадки, да и её обслуживание отнимает куда меньше времени и нервов. При подключении новых компьютеров к сети типа «звезда» она сохраняет свою работоспособность в отличие от других вариантов построения. Например, топология «кольцо» не может похвастать подобной гибкостью.

Скорость в сети с топологией «звезда» ограничена лишь пропускной способностью кабеля и портов концентратора. Также в такой сети отсутствуют столкновения передаваемой информации. Каждый компьютер передаёт свои данные через отдельный кабель. Если нужна большая сеть, то можно объединить несколько сетей с топологией «звезда». Несмотря на все свои достоинства, этот тип организации сетей имеет и недостатки.

Недостатки «звезды»

Если в сети с топологией «звезда» сломается концентратор, то она прекратит свою работу. Такая зависимость от одного элемента системы существенно снижает надёжность сети. Ещё одна проблема — дороговизна установки. Для каждой рабочей станции выделен собственный кабель, который требуется провести и закрепить. Так что к цене кабеля можно прибавить стоимость коммуникаций и коробов для него, и получится, что «звезда» обойдётся гораздо дороже, чем, например, топология «кольцо».

Ещё один недостаток топологии «звезда» — максимальная длина кабеля до рабочей станции. Она не должна превышать 100 м, в противном случае сигнал будет ослабевать и искажаться. Следовательно, радиус покрытия такой сети не превышает 200х200 метров. Для дальнейшего расширения нужно будет добавлять в сеть дополнительные концентраторы.

Комбинирование топологий

Итак, вы ознакомились со всеми вариантами, но так и не решили, какая вам нужна топология — «шина», «звезда», «кольцо»? Это неудивительно, так как современные сети зачастую требуют комбинирования топологий. Например, несколько серверов могут быть объединены в «общую шину», но от каждого из них будет разветвляться сеть с топологией «звезда». В зависимости от решаемой задачи устройство локальной сети может быть самым разнообразным. Можно встретить такие варианты, в которых каждый компьютер соединён с каждым, хотя это большая редкость. Ещё один интересный вариант — два «кольца», имеющие один общий компьютер.

На предприятиях часто можно встретить разные топологии в рамках одного здания. Вся сеть может быть построена в виде «звезды», но в отдельных кабинетах организована топология «кольцо» или «общая шина». В крупных сетях совмещение разных видов сетевой организации нередко является единственным вариантом решения поставленной задачи. Ведь, в конце концов, неважно, что у вас — «звезда», «кольцо», «шина». Топология сети нужна лишь для решения практических задач. Ваша сеть работает стабильно и решает все возложенные на неё задачи? Тогда неважно, какая топология использовалась при её создании.

Используемые топологии в построении локальных сетей

Топология сети характеризует свойства сетей, не зависящие от их размеров, отражает структуру, образуемую узлами сети и множеством связывающих их каналов. При этом не учитывается производительность и принцип работы этих узлов, их типы и длина каналов.

С точки зрения физического расположения функциональных компонентов сети (кабелей, рабочих станций и т.д.) и метода доступа к среде передачи к ресурсам сети можно выделить 

При построении сети домофонии чаще всего используются топологи звезда или смешанная топология.

Сеть с топологией «звезда» – древовидная сеть, в которой имеется ровно один промежуточный узел. В качестве центральной части выступает маршрутизатор либо коммутатор 3 уровня.

Сеть имеет один центральный узел и расходящиеся от него лучами станции с периферийными устройствами на концах (рис. 1.2). В такой сети все станции напрямую связаны с центральным роутером, который управляет потоком сообщений в сети, и сообщения от одной станции к другой можно передавать только через центральный узел.

Рис. 1.2. Схема сети с топологией «звезда»

Расширять звездообразную топологию можно путем подключения вместо одного роутера еще одного коммутатора и присоединения к нему дополнительных машин. Так создается гибридная звездообразная сеть (рис. 1.3).

Рис. 1.3. Схема гибридной звездообразной сети

Преимущества сети звездообразной топологии состоят в том, что:

• такая сеть допускает простую модификацию и добавление компьютеров, не нарушая остальной ее части;

• центральный роутер звездообразной топологии удобно использовать для диагностики;

• отказ одного компьютера не всегда приводит к остановке всей сети;

• в одной сети допускается применение нескольких типов кабелей.

Недостатки сети со звездообразной топологией заключаются в том, что:

• при отказе центрального маршрутизатора становится неработоспособной вся сеть;

• обычно используются большие по протяженности кабели (зависит от расположения центрального маршрутизатора) и, следовательно, такие сети обходятся дороже, чем сети с иной топологией.

« – сеть, в которой каждый узел связан с двумя другими. Эта сеть является подсистемой старшей сети. В ней каждая станция выступает в роли центрального узла и прямо связана с двумя соседними (рис. 1.4.).

Рис. 1.4. Схема сети с топологией «кольцо»

Топология «Кольцо» чаще всего используется провайдерами интернета для обеспечения бесперебойной работы системы, если основная линия связи с узлом была нарушена.

Сеть гибридной топологии применяется для соединения нескольких сетей между собой, каждая из которых может иметь различную топологию, или для создания конгломератов локальных, региональных и глобальных вычислительных сетей.

Топология реальной сети может повторять одну из приведенных выше или включать их комбинацию.

Преимущества и недостатки шинной топологии

Преимущества и недостатки шинной топологии

Шинная топология:
Альтернативно упоминаемая как линейная топология, шинная топология может даже быть специфической топологией, в которой каждый компьютер и сетевое устройство подключены к минимум один кабель или магистраль. В общем, термин относится к тому, как различные устройства подтверждаются в сети. в расчете на сетевую карту, для их соединения используется коаксиальный кабель или сетевой кабель RJ-45.

Топология шины передает данные по кабелю. поскольку данные достигают каждого узла, узел проверяет адрес назначения (MAC / IP-адрес), чтобы определить, совпадает ли он с их адресом. Если адрес не совпадает с узлом, узел больше ничего не делает. Но если адреса узла совпадают с адресами, содержащимися в данных, они обрабатываются на основе знаний. В шине связь между узлами осуществляется через сетевой кабель.

Преимущества шинной топологии:

• Это самая простая сетевая топология для линейного подключения периферийных устройств или компьютеров.
• Очень эффективно работает в небольшой сети.
• Требуемая длина кабеля меньше, чем при топологии «звезда».
• В этой сети легко подключать или удалять устройства, не влияя на другие устройства.
• Очень рентабельно по сравнению с другими сетевыми топологиями, например, ячеистой и звездообразной.
• Легко понять топологию.
• Легко расширить, соединив два кабеля вместе.

Недостатки шинной топологии:

• Шинная топология не подходит для больших сетей.
• Выявление проблемы становится затруднительным, если вся сеть выходит из строя.
• Устранение неполадок отдельных устройств очень сложно.
• На обоих концах основного кабеля необходимы терминаторы.
• Дополнительные устройства замедляют работу сети.
• Если главный кабель поврежден, вся сеть выйдет из строя или разделится на две части.
• Потеря пакетов велика.
• Эта сетевая топология очень медленная по сравнению с другими топологиями.

Плюсы и минусы различных типов сетевых топологий — Управляемые ИТ-услуги и ИТ-поддержка, Хьюстон

Сеть — это основа современного бизнеса.Каждый бизнес должен определить свою сетевую инфраструктуру, чтобы каждое подразделение бизнеса знало, как и почему они следуют определенной сетевой структуре. Существуют различные типы сетевых структур, но ни одну из них нельзя назвать лучшей или эффективной. Таким образом, у каждого типа сетевой топологии есть свои преимущества и недостатки.

Кольцевая топология

Передача данных происходит по токену, и данные идут в одном направлении. Каждый узел связан с двумя узлами с каждой стороны.Узлы соединены таким образом, что образуют замкнутый цикл, отсюда и название «кольцевая топология».

Преимущества

• Поскольку информация передается в одном направлении, скорость лучше, чем в любой другой топологии.
Сетевому серверу
• не нужно контролировать соединение между рабочими станциями.
• Поток данных и эффективность подключения очень плавные, что снижает вероятность конфликтов.
• Каждая система всегда имеет равный доступ к ресурсам.

Недостатки

• В кольце информация и данные проходят через источник и место назначения, что замедляет работу.
• Так как кольцо является замкнутым контуром, если какой-либо из узлов выйдет из строя, вся сеть рухнет.
• Вся сеть соединена проводным соединением, поэтому сеть полностью зависит от этих соединений.

Топология шины

Причина, по которой этот тип топологии сети называется шинной топологией, заключается в том, что все компьютеры или серверы подключены к одному кабельному проводу. Каждая рабочая станция отправляет и принимает сигналы по этому единственному кабелю; автобус.Это линейная топология.

Преимущества

• Автобусная сеть легко расширяется, и многие другие серверы и системы могут быть добавлены.
• Очень дешево по стоимости.
• Лучше всего подходит для настройки небольших сетей и эффективно работает в локальной сети.

Недостатки

• Вся сеть выходит из строя, если с одним кабелем возникает какая-то проблема.
• Поскольку все сети подключены к центральной кабельной шине, становится трудно обнаружить проблему в конкретном сервере или системе.
• Эффективность топологии шины снижается при увеличении количества узлов.
• Безопасность не очень хорошая, так как все компьютеры получают одинаковый сигнал с общей шины.

Звездообразная топология

Все компьютеры подключены к центральному концентратору. В звездообразной топологии существует соединение точка-точка, поскольку каждая система и сервер подключаются индивидуально и напрямую к устройству. Каждый сигнальный компьютер управляется и регулируется центральным концентратором или переключателем, который позволяет концентратору действовать как соединительный узел.Он также может работать как повторитель или усилитель сигнала.

Преимущества

• Новые устройства легко подключаются и любое устройство легко удаляется из топологии.
• В звездочке центральный узел контролирует и контролирует все действия.
• Поскольку каждый узел индивидуально и напрямую подключен, проблема в одном устройстве не может повлиять на остальную сеть.

Недостатки

• Стоимость сети увеличивается с увеличением количества устройств.
• Емкость центрального устройства имеет решающее значение, поскольку влияет на производительность всех подключенных устройств.
• В этой сети эффективность всех других устройств снижается, если узел концентратора не может поддерживать такое количество устройств.

Изображение предоставлено: Unsplash

17 Преимущества и недостатки шинной топологии — Vittana.org

Шинная топология не относится к транспортным средствам.Это сетевая установка, в которой задействованы компьютеры и сетевые устройства. Каждый из них подключен к одному кабелю, который называется «магистралью» или «позвоночником». Это создает локализованную сеть, которую можно использовать для различных целей.

Основным преимуществом шинной топологии является то, что она значительно упрощает выполнение линейных соединений. Периферийные устройства и компьютеры могут быть добавлены в топологию сети линейным образом без тех же требований к длине кабеля, которые потребуются для звена топологии «звезда».

Что касается недостатков, топология шины затрудняет определение сетевой проблемы, если вся система выходит из строя. Проблемы с отдельными устройствами также могут быть трудными для устранения неполадок, что означает, что это не лучший вариант для больших сетей.

Вот дополнительные преимущества и недостатки шинной топологии, о которых следует подумать.

Каковы преимущества шинной топологии?

1. Подключить устройство к сети очень просто.
Если компьютер или периферийное устройство имеют соответствующий механизм подключения, их можно легко добавить в сеть.Новое устройство подключается к топологии линейной шины и сразу становится частью сети. Для тех, кому нужна временная сеть, которую можно быстро настроить, сейчас нет лучшего варианта. Если несколько пользователей нуждаются во взаимном доступе к принтеру, добавление принтера к сети немедленно удовлетворяет эту потребность.

2. Дешевле, чем другие сетевые варианты.
По сравнению с кольцевыми, звездообразными или гибридными сетями, шинная топология является самой дешевой в реализации. Это потому, что для него требуется меньшая длина кабеля, чем для других сетевых вариантов.Хотя терминаторы требуются на обоих концах магистрали для обеспечения правильной работы сети, их по-прежнему легко и доступно установить, когда требуется небольшая сеть.

3. Отказ одной станции не влияет на остальную сеть.
Если один компьютер или периферийное устройство выйдет из строя при использовании топологии шины, это изменение производительности не повлияет на остальную сеть. Линейный характер сети означает, что каждое устройство передает данные в магистраль, и эти данные затем становятся доступными для других устройств, которые остаются подключенными.Это делает его эффективным способом непрерывного общения.

4. Концентраторы или коммутаторы не требуются.
С шинной топологией линейный характер сети позволяет данным свободно перемещаться по сети. Хотя это ограничивает внешние соединения, это создает локализованную сеть, которая может эффективно работать с каждым подключенным терминалом. Вместо концентраторов и коммутаторов используется центральный файловый сервер, что означает меньшее количество точек потенциального сбоя, которыми необходимо управлять при такой настройке, по сравнению с другими.

5. В сеть можно выполнять расширения.
Размер и объем топологии шины, естественно, ограничены. Однако его можно довольно легко расширить. Соединение кабеля с повторителем или разъемом позволяет добавлять в сеть дополнительные периферийные устройства или компьютеры. Хотя это может увеличить количество возможных конфликтов пакетов, это упрощенное решение, которое может заставить людей работать быстро и с минимальными общими затратами.

6. Можно без труда установить несколько узлов.
Для небольшой сети часто рассматривается еще один вариант — топология «точка-точка». Топология шины здесь имеет преимущество, потому что она поддерживает несколько узлов вместо двух. Так появилась первоначальная форма сети Ethernet. 10Base2, широко известная как «тонкая сеть», использует топологию шины для создания локальной сети, которую можно использовать для формирования отделов или рабочих групп.

7. Несколько периферийных устройств могут поддерживаться через топологию шины.
Маршрутизаторы, принтеры и другие устройства обработки данных могут быть подключены к этой сети в дополнение к компьютерам или терминалам. Это может повысить производительность, поскольку вместо отправки команд в централизованную сеть команда может быть отправлена ​​непосредственно на необходимое периферийное устройство. Например, команда печати с компьютера может оставаться локальной и повышать скорость производства, что позволяет сотрудникам со временем работать более продуктивно.

8. Терминаторы проводки не требуют питания.
Терминаторы, которые используются в большинстве систем с шинной топологией, являются пассивными устройствами.Они состоят из резисторов и конденсаторов, а это означает, что требования к питанию не требуются. Это позволяет легко установить простую локальную сеть практически в любом месте, где работа в сети будет полезна для отдела или рабочей группы.

Каковы недостатки шинной топологии?

1. Дополнительные устройства замедляют работу сети.
Поскольку топология шины связывает каждый компьютер и периферийное устройство через магистраль, дополнительные устройства замедляют работу всей сети, поскольку используется только один кабель.Это также ставит под угрозу всю сеть, если с этим кабелем что-то случится. Если по какой-либо причине магистраль повреждена, это может привести либо к отказу всей сети, либо к разделению на две сети вместо одной.

2. Ограничения по размеру присутствуют всегда.
Магистраль имеет ограниченную длину, что означает, что в сеть можно добавить максимальное количество компьютеров и периферийных устройств. Это ограничение размера также увеличивает риск возникновения коллизий в топологии шины, потому что расстояние между коммуникациями очень велико.

3. Возможности безопасности ограничены топологией шины.
Любой компьютер, подключенный к магистрали сети с шинной топологией, сможет видеть все передачи данных, которые происходят на всех других компьютерах. Каждый терминал имеет полный доступ ко всем остальным терминалам. Это означает, что в такой конфигурации сложно установить параметры безопасности, потому что каждый может видеть, что делают все остальные.

4. Расходы на техническое обслуживание выше.
Хотя топология шины дешевле в установке, затраты на обслуживание этой сети в долгосрочной перспективе выше.Это может быть хорошая сеть для тех, у кого небольшие краткосрочные потребности. Однако, поскольку он не масштабируется и со временем затраты растут, он может быть не лучшим выбором для тех, кто ожидает роста в своей сети.

5. Обрыв магистрали может привести к обрушению всей сети.
Поскольку размер топологии шины ограничен, разрыв магистрали приводит к тому, что вся сеть каким-то образом разрушается. Полная связь не может быть восстановлена ​​до тех пор, пока проблема не будет устранена или магистраль не будет полностью заменена.Это означает, что его нельзя использовать как отдельное решение. Событие поломки приведет к потере связи любого компьютера или периферийного устройства с устройствами на другой стороне сети. Без второго терминатора вероятный результат — коллапс сети.

6. Качество данных подвергается риску при установке топологии большой шины.
Помимо проблем со скоростью, которые возникают в более крупной сети, использующей шинную топологию, необходимо учитывать проблемы качества данных.Когда пакеты данных сталкиваются друг с другом, результатом является потеря данных. Увеличение количества узлов, присутствующих в сети, напрямую влияет на качество связи. Поэтому размер этих сетей, естественно, ограничен.

7. Проблемы с оконечной нагрузкой шины могут привести к проблемам в сети.
Проблемы связи в топологии шины могут возникать при неправильной оконечной нагрузке. Согласно ISO 11898 терминаторы должны находиться на двух крайних концах сети, которые обычно являются узлом контроллера и узлом, наиболее удаленным от контроллера. Даже если терминирование не используется надлежащим образом, определенные скорости передачи по-прежнему могут быть успешными при межпортовой связи, что может привести к длительному процессу идентификации сетевой проблемы.

8. Компьютеры могут обмениваться данными, но не обмениваются данными.
Топология шины была бы намного более эффективной, если бы компьютеры в сети могли координировать друг друга в отношении времени передачи. Однако они не координируются, что означает одновременное выполнение нескольких передач, что создает интенсивный сетевой трафик с высоким потенциалом потери данных.Даже если магистраль будет расширена ретрансляторами для усиления сигнала, эта сетевая установка слишком проста, чтобы сделать ее эффективной системой для большой установки.

9. Отказ T-соединения немедленно ограничивает доступ.
Поскольку каждый узел независимо подключается к магистрали, топология шины не обеспечивает вторичный ресурс подключения. Если происходит сбой T-соединения для подключения, то нет возможности для обмена данными по сети или на компьютер или периферийное устройство, которое было отделено от магистрали.

Очевидно, что небольшие сети, требующие временного решения, выигрывают от преимуществ и недостатков шинной топографии. Теоретически не существует ограничений на количество узлов, которые могут быть добавлены к магистрали этой системы, хотя дополнительные блоки сопряжены с риском низкой скорости передачи данных и могут возникнуть проблемы с качеством. Вспомогательные офисы и другие небольшие сетевые зоны также могут извлечь выгоду из постоянной установки этого типа.

Учетные данные автора сообщения в блоге
Луиза Гейл является автором этого сообщения.Она получила степень бакалавра искусств. Кандидат экономических наук в Вашингтонском университете. Помимо того, что Луиза является опытным писателем, она имеет почти десятилетний опыт работы в области банковского дела и финансов. Если у вас есть предложения по улучшению этого поста, перейдите сюда, чтобы связаться с нашей командой.

Преимущества и недостатки сетевых топологий

Сетевая топология — это способ, которым узлы сети соединяются друг с другом. Структура сети определяет, как они общаются. Каждый вид расположения сетевых узлов имеет свои достоинства и недостатки.Здесь мы говорим вам о том же.

Сетевые топологии описывают способы соединения элементов сети. Они описывают физическое и логическое расположение сетевых узлов.

Давайте посмотрим на преимущества различных сетевых топологий и их недостатки.

Топология шины

Преимущества шинной топологии

1. Его легко установить, использовать и использовать.
2. Лучше всего подходит для небольших сетей.
3. Стоит очень дешевле.

Недостатки шинной топологии

1. Длина кабеля ограничена. Это ограничивает количество сетевых узлов, которые могут быть подключены.
2. Эта сетевая топология может хорошо работать только для ограниченного числа узлов. Когда количество устройств, подключенных к шине, увеличивается, эффективность снижается.
3. Подходит для сетей с низким трафиком. Высокий трафик увеличивает нагрузку на шину, а эффективность сети падает.
4. Он сильно зависит от центральной шины. Неисправность в шине приводит к сбою сети.
5. Выявить неисправности в узлах сети непросто.
6. Каждое устройство в сети «видит» все передаваемые данные, что создает угрозу безопасности.

Кольцевая топология

Преимущества кольцевой топологии

1. Данные, передаваемые между двумя узлами, проходят через все промежуточные узлы. Для управления этой топологией центральный сервер не требуется.
2. Трафик однонаправленный, передача данных высокоскоростная.
3. По сравнению с автобусом кольцо лучше справляется с нагрузкой.
4. Добавить или удалить сетевые узлы легко, так как для этого требуется изменить только два соединения.
5. Конфигурация позволяет легко выявлять неисправности в сетевых узлах.
6. В этой топологии каждый узел имеет возможность передавать данные. Таким образом, это очень организованная сетевая топология.
7. Это дешевле, чем топология «звезда».

Недостатки кольцевой топологии

1. Отказ одного узла в сети может привести к отказу всей сети.
2. Перемещение или изменения сетевых узлов влияют на производительность всей сети.
3. Данные, отправленные от одного узла к другому, должны пройти через все промежуточные узлы. Это замедляет передачу по сравнению с топологией «звезда». Скорость передачи падает с увеличением количества узлов.
4. Имеется сильная зависимость от провода, соединяющего узлы сети в кольце.

Топология сетки

Преимущества топологии сетки

1. Расположение сетевых узлов таково, что можно передавать данные от одного узла ко многим другим узлам одновременно.
2. Отказ одного узла не приводит к отказу всей сети, поскольку существуют альтернативные пути для передачи данных.
3. Он может обрабатывать большой трафик, так как между любыми двумя узлами сети есть выделенные пути.
4. Прямой контакт между каждой парой узлов упрощает выявление неисправностей.

Недостатки топологии сетки

1. Конфигурация, в которой каждый сетевой узел соединен со всеми остальными узлами сети, многие соединения не служат основной цели. Это приводит к избыточности многих сетевых подключений.
2. Требуется много кабелей. Таким образом, затраты на установку и обслуживание высоки.
3. Из-за своей сложности администрирование ячеистой сети затруднено.

Звездная топология

Преимущества топологии «звезда»

1. Благодаря централизованному характеру топология упрощает работу.
2. Он также обеспечивает изоляцию каждого устройства в сети.
3. Добавить или удалить сетевые узлы легко, и это можно сделать, не затрагивая всю сеть.
4. Благодаря централизованному характеру, легко обнаруживать неисправности в сетевых устройствах.
5. Поскольку анализ трафика прост, топология представляет меньшую угрозу безопасности.
6. Пакеты данных не должны проходить через множество узлов, как в случае кольцевой сети. Таким образом, с использованием центрального концентратора большой емкости нагрузка трафика может обрабатываться на довольно приличных скоростях.

Недостатки звездообразной топологии

1. Работа сети зависит от работы центрального концентратора. Следовательно, отказ центрального концентратора приводит к отказу всей сети.
2. Кроме того, количество добавляемых узлов зависит от емкости центрального концентратора.
3. Стоимость установки довольно высока.

Топология дерева

Представьте себе иерархию сетевых узлов с корневым узлом, обслуживающим клиентские узлы, которые, в свою очередь, обслуживают другие узлы более низкого уровня.

Узел верхнего уровня — это в основном мэйнфрейм, а другие узлы в иерархии — это мини-компьютеры или микрокомпьютеры.

В этой схеме узел на каждом уровне может формировать звездообразную сеть с узлами, которые он обслуживает. В этом случае структура объединяет топологии «звезда» и «шина» и наследует их достоинства и недостатки.

Преимущества топологии дерева

1. Древовидная топология полезна в случаях, когда звезда или шина не могут быть реализованы по отдельности. Он лучше всего подходит для объединения в сеть нескольких отделов университета или корпорации, где каждое подразделение (звездообразный сегмент) функционирует отдельно, а также связано с главным узлом (корневым узлом).
2. Преимущества централизации, которые достигаются в звездообразной топологии, наследуются отдельными звездными сегментами в древовидной сети.
3. Каждый звездный сегмент получает выделенное соединение от центральной шины. Таким образом, отказ одного сегмента не влияет на остальную сеть.
4. Выявить неисправность очень просто.
5. Сеть может быть расширена за счет добавления дополнительных узлов. Таким образом достигается масштабируемость.

Недостатки древовидной топологии

1. Поскольку к центральной шине подключено несколько сегментов, сеть сильно зависит от шины. Его отказ влияет на всю сеть.
2. Из-за его размера и сложности техническое обслуживание непросто, а затраты высоки. Кроме того, конфигурация сложна по сравнению с другими топологиями.
3. Несмотря на масштабируемость, количество добавляемых узлов зависит от пропускной способности центральной шины и типа кабеля.

Гибридная топология

Гибридная топология объединяет две или более топологии и предназначена для использования их преимуществ.

Очевидно, что преимущества и недостатки гибридной топологии — это сочетание достоинств и недостатков топологий, используемых для ее структурирования.

Читать дальше:

Объяснение 6 лучших сетевых топологий

Что такое топология сети?

Топология сети — это описание расположения узлов (например, сетевых коммутаторов и маршрутизаторов) и соединений в сети, часто представленное в виде графа.

Какими бы идентичными ни были две организации, нет двух абсолютно одинаковых сетей. Однако многие организации полагаются на хорошо зарекомендовавшие себя модели топологии сети.Сетевые топологии описывают, как устройства подключаются друг к другу и как данные передаются от одного узла к другому.

Топология логической сети — это концептуальное представление того, как устройства работают на определенных уровнях абстракции. Физическая топология подробно описывает, как устройства физически связаны. И логические, и физические топологии могут быть представлены в виде визуальных диаграмм.

Карта топологии сети — это карта , которая позволяет администратору видеть физическую схему сети подключенных устройств . Наличие карты топологии сети очень полезно для понимания того, как устройства подключаются друг к другу, и лучших методов устранения неполадок.

Типы топологии сети

Существует множество различных типов топологий, на которых сегодня и в прошлом строились корпоративные сети. Некоторые из сетевых топологий, которые мы собираемся рассмотреть, включают топологию шины , кольцевую топологию , звездообразную топологию , ячеистую топологию и гибридную топологию .

Какие типы топологии сети?

• Топология шины Простая компоновка и дешевизна, но уязвима к сбоям и подходит только для небольших объемов трафика. В настоящее время не используется в офисных сетях, но все еще встречается в некоторых потребительских товарах.
• Кольцевая топология Простая в управлении и с низким риском столкновения, но зависит от того, что все узлы включены и находятся в полном рабочем состоянии. Сегодня редко используется.
• Топология «звезда» Все устройства подключены к центральному коммутатору, что упрощает добавление новых узлов без перезагрузки всех подключенных в данный момент устройств.Эта топология позволяет эффективно использовать кабель и проста в администрировании. С другой стороны, здоровье коммутатора жизненно важно. Эта топология требует мониторинга и обслуживания. Однако это часто встречающаяся топология.
• Древовидная топология Иерархический макет, который связывает вместе группы узлов. Создает родительско-дочерние зависимости между корневыми узлами и обычными узлами. Этот макет может быть уязвим для сбоя, если у корневого узла есть проблема. Эта топология сложна и трудна в управлении, и в ней используется много кабелей.
• Топология сетки Каждый узел подключен к любому другому режиму с помощью прямого канала. Эта топология создает очень надежную сеть, но требует большого количества кабеля и ее сложно администрировать. Сети Wi-Fi делают эту топологию более доступной.
• Гибридная топология Объединяет две или несколько стандартных топологий. Это может быть хорошим решением для быстрого создания соединения различных существующих сетей в единую систему. Не путайте термин «гибридная сетевая топология» с «гибридной системой» — термин, который применяется к комбинации локальных и облачных ресурсов.

Топология шины

Схема топологии шины

Плюсов:

• Простая установка
• Требуется меньше кабелей, чем при топологии Mesh и звезда
• Товары для малого бизнеса
• Низкая стоимость
• Простота управления и расширения

Минусы:

• Производительность магистрали критична
• Легко загружен в периоды пиковой нагрузки
• Эффективность быстро снижается с каждым добавленным узлом
• Данные могут перемещаться только в одном направлении в любой момент времени

Шинная топология — это тип сети, в котором каждое устройство подключено к одному кабелю, идущему от одного конца сети к другому. Этот тип сетевой топологии часто обозначается как линейная топология . В топологии шины данные передаются только в одном направлении. Если топология шины имеет две конечные точки, то она упоминается как топология линейной шины .

В небольших сетях с таким типом топологии для соединения устройств используется коаксиальный кабель или кабель RJ45. Однако топология шинной топологии устарела, и сегодня вряд ли вы встретите компанию, использующую шинную топологию.

Преимущества

Шинная топология часто использовалась в небольших сетях.Одна из основных причин заключается в том, что они сохраняют простую компоновку . Все устройства подключаются к одному кабелю, поэтому вам не нужно управлять сложной топологической настройкой.

Компоновка также помогла сделать топологию шины рентабельной, поскольку она может работать с одним кабелем . В случае, если необходимо добавить больше устройств, вы можете просто присоединить свой кабель к другому кабелю.

Недостатки

Однако использование одного кабеля означает, что топология шины имеет единую точку отказа .Если кабель выйдет из строя, вся сеть выйдет из строя. Отказ кабеля будет стоить организациям много времени, пока они попытаются возобновить работу. Кроме того, высокий сетевой трафик снизит производительность сети , поскольку все данные передаются по одному кабелю.

Это ограничение делает шинную топологию подходящей только для небольших сетей. Основная причина заключается в том, что чем больше у вас сетевых узлов, тем медленнее будет ваша скорость передачи. Также стоит отметить, что шинные топологии ограничены в том смысле, что они представляют собой полудуплекс , что означает, что данные не могут передаваться в двух противоположных направлениях одновременно.

См. Также: Мониторинг сети, серверов и приложений для малых и средних предприятий

Кольцевая топология

Схема кольцевой топологии

Плюсов:

• Низкая частота столкновений
• Низкая стоимость
• Подходит для малого бизнеса
• Опция двойного кольца обеспечивает непрерывность за счет резервирования

Минусы:

• Один неисправный узел приведет к отключению всей сети
• Требуется обширное профилактическое обслуживание и контроль
• Производительность быстро падает с каждым дополнительным узлом
• Реорганизация сети требует полного отключения системы

В сетях с кольцевой топологией компьютеры соединены друг с другом в кольцевом формате. У каждого устройства в сети будет два соседа , не больше и не меньше. Кольцевые топологии обычно использовались в прошлом, но вам будет трудно найти предприятие, которое все еще использует их сегодня.

Первый узел подключается к последнему узлу, чтобы связать петлю вместе. Вследствие того, что пакеты размещаются в этом формате, они должны проходить через все сетевые узлы на пути к месту назначения.

В этой топологии выбирается один узел для настройки сети и мониторинга других устройств.Кольцевые топологии полудуплекс, но также могут быть полнодуплексными . Чтобы сделать кольцевую топологию полнодуплексной, вам потребуется два соединения между сетевыми узлами, чтобы сформировать двойную кольцевую топологию .

Двойная кольцевая топология

Схема топологии двойного кольца

Как упоминалось выше, если кольцевые топологии сконфигурированы как двунаправленные, то они называются топологиями двойного кольца. Топологии с двойным кольцом предоставляют каждому узлу два соединения, по одному в каждом направлении.Таким образом, данные могут течь в направлении по часовой стрелке или против часовой стрелки направлении.

Преимущества

При кольцевой топологии риск коллизий пакетов очень низкий из-за использования протоколов на основе маркеров, которые позволяют только одной станции передавать данные в заданное время. Это усугубляется тем фактом, что данные могут перемещаться через сетевые узлы с высокой скоростью , которая может быть увеличена при добавлении дополнительных узлов.

Двойные кольцевые топологии обеспечивали дополнительный уровень защиты, потому что они были на более устойчивы к сбоям .Например, если кольцо внутри узла выходит из строя, тогда другое кольцо может активировать его и создать резервную копию. Кольцевые топологии также были дешевы для установки .

Недостатки

Одна из причин, по которой были заменены кольцевые топологии, заключается в том, что они очень уязвимы к сбоям. Отказ одного узла может вывести из строя всю сеть . Это означает, что сетями с кольцевой топологией необходимо постоянно управлять, чтобы гарантировать, что все сетевые узлы находятся в хорошем состоянии.Однако, даже если бы узлы были в хорошем состоянии, ваша сеть все равно могла быть отключена из-за отказа линии передачи!

Кольцевые топологии также вызывают проблемы масштабируемости . Например, пропускная способность распределяется между всеми устройствами в сети. Кроме того, , чем больше устройств добавлено к сети , тем больше задержка связи в сети. Это означает, что количество устройств, добавленных в топологию сети, необходимо тщательно контролировать, чтобы убедиться, что сетевые ресурсы не превышают предельные значения.

Внесение изменений в кольцевую топологию было также сложным, потому что вам нужно выключить сеть, чтобы внести изменения в существующие узлы или добавить новые узлы . Это далеко не идеально, так как вам нужно будет учитывать время простоя каждый раз, когда вы захотите внести изменения в топологическую структуру!

См. Также: Инструменты для контроля пропускной способности

Звездная топология

Схема звездообразной топологии

Плюсов:

• Простое управление из одной точки — коммутатор
• Легко добавлять и удалять узлы
• прочный
• Низкое потребление кабеля
• Товары для малого бизнеса

Минусы:

• Требуется специализированное сетевое оборудование (коммутатор)
• Делает сеть зависимой от производительности коммутатора
• Конечное количество портов коммутатора ограничивает размер сети

Топология «звезда» — это топология, в которой каждый узел в сети подключен к одному центральному коммутатору.Каждое устройство в сети напрямую подключено к коммутатору и косвенно связано со всеми остальными узлами. Связь между этими элементами заключается в том, что центральный сетевой концентратор является сервером, а другие устройства рассматриваются как клиенты. Центральный узел отвечает за управление передачей данных по всей сети и действует как повторитель. В звездообразной топологии компьютеры подключаются коаксиальным кабелем, витой парой или оптоволоконным кабелем.

Преимущества

Топологии

«звезда» используются чаще всего, поскольку может управлять всей сетью из одного места : центрального коммутатора.Как следствие, если узел, который не является центральным, выйдет из строя, сеть останется в рабочем состоянии. Это дает звездообразным топологиям уровень защиты от сбоев, которые не всегда присутствуют в других конфигурациях топологии. Точно так же вы можете добавлять новые компьютеры, не отключая сеть , как если бы вы использовали кольцевую топологию.

С точки зрения физической структуры сети для топологии «звезда» требуется меньше кабелей, чем для топологии других типов. Это упрощает настройку и управление им в долгосрочной перспективе.Простота общей конструкции сети значительно упрощает администраторам поиск и устранение неисправностей при работе со сбоями производительности сети.

Недостатки

Хотя топология «звезда» может быть относительно защищена от сбоев, если центральный коммутатор выйдет из строя, то вся сеть выйдет из строя . Таким образом, администратор должен внимательно следить за состоянием центрального узла, чтобы убедиться, что он не выйдет из строя. Производительность сети также привязана к конфигурации центрального узла и производительности .Топологиями типа «звезда» легко управлять в большинстве случаев, но их установка и использование обходятся недешево.

Топология дерева

Схема топологии дерева

Плюсов:

• Сочетание шинной и звездообразной топологий
• Простота управления
• Легко расширяется
• Подходит для среднего бизнеса

Минусы:

• Сеть зависит от работоспособности корневого узла
• Требуется опыт работы в сети
• Включает много кабеля
• Более крупные реализации требуют программного обеспечения для мониторинга
• Можно дорого

Как следует из названия, сеть с древовидной топологией представляет собой структуру, имеющую форму дерева с множеством ветвей. Топологии дерева имеют корневой узел , который подключен к другой иерархии узлов. Иерархия — это иерархия «родитель-потомок» , где существует только одно взаимное соединение между двумя подключенными узлами. Как правило, древовидная топология должна иметь три уровня иерархии для такой классификации. Эта форма топологии используется в глобальных сетях для поддержки множества разнесенных устройств.

Преимущества

Основная причина, по которой используются древовидные топологии , — это расширение шинных и звездообразных топологий .В этом иерархическом формате легко добавлять дополнительные узлы в сеть, когда ваша организация растет в размерах. Этот формат также хорошо подходит для поиска ошибок и устранения неполадок , поскольку вы можете систематически проверять наличие проблем с производительностью сети по всему дереву.

Недостатки

Самым значительным недостатком древовидной топологии является корневой узел. Если корневой узел выходит из строя, все его поддеревья становятся разделенными. . В сети по-прежнему будет частичное соединение между другими устройствами, такими как родительский узел отказавшего узла.

Поддерживать сетевую систему тоже непросто, потому что чем больше узлов вы добавляете, тем труднее становится управлять сетью. Еще один недостаток древовидной топологии — количество необходимых кабелей. Кабели необходимы для подключения каждого устройства по всей иерархии, что делает схему сети более сложной по сравнению с более простой топологией.

Топология сетки

Схема топологии сетки

Плюсов:

• Высокая скорость передачи данных
• Надежная сеть, не зависящая от одного узла
• Очень безопасный
• Подходит для дорогостоящих сетей от малых до средних
• Легко определить неисправное оборудование

Минусы:

• Требуется очень большое количество кабеля
• Может быть сложно спрятать весь кабель
• Настраивается долго
• Требуется тщательное планирование
• Существует ограничение на количество кабелей, которые может вместить каждый компьютер.

Ячеистая топология — это соединение точка-точка, при котором узлы соединены между собой.В этой форме топологии данных передаются двумя способами : маршрутизация и лавинная . Маршрутизация — это когда узлы используют логику маршрутизации для определения кратчайшего расстояния до места назначения пакета. Напротив, при лавинной рассылке данные отправляются на все узлы в сети. Для работы флуда не требуется никакой логики маршрутизации.

Существует двух форм топологии сетки : частичной топологии сетки и f топологии сетки .При частичной топологии сетки большинство узлов связаны между собой, но есть несколько, которые подключены только к двум или трем другим узлам. Топология полной сетки — это когда все узлы связаны между собой.

Преимущества

Топологии

Mesh используются прежде всего потому, что они надежны. Взаимосвязанность узлов делает их чрезвычайно устойчивыми к сбоям . Нет сбоя на одной машине, который мог бы вывести из строя всю сеть. Отсутствие единой точки отказа — одна из причин, по которой эта топология является популярным выбором.Эта установка также защищена от взлома.

Недостатки

Однако сетчатые топологии далеки от совершенства. Они требуют огромного количества конфигурации после их развертывания. Топологическая схема более сложна, чем многие другие топологии, и это отражается в том, сколько времени требуется для настройки. Вам нужно будет проложить целый ряд новых проводов, которые могут оказаться довольно дорогими.

Гибридная топология

Схема гибридной топологии

Плюсов:

• Очень гибкий
• Подходит для средних и крупных организаций
• Бесконечно расширяемый
• Возможность адаптации для оптимизации использования оборудования

Минусы:

• Требуется профессиональный менеджмент
• Требуется программное обеспечение для мониторинга
• Затраты на оборудование высоки

Когда топология состоит из двух или более различных топологий, она называется гибридной топологией. Гибридные топологии наиболее часто встречаются на крупных предприятиях , где отдельные отделы имеют сетевые топологии, отличные от топологии другой топологии в организации. Соединение этих топологий вместе приведет к гибридной топологии. Как следствие, возможности и уязвимости зависят от типов связанных вместе топологий.

Преимущества

Есть много причин, по которым используются гибридные топологии, но все они имеют одну общую черту: гибкость .Существует несколько ограничений на структуру сети, которые не может вместить гибридная топология, и вы можете объединить несколько топологий в одну гибридную установку . Как следствие, гибридные топологии очень масштабируемы. Масштабируемость гибридных установок делает их хорошо подходящими для более крупных сетей.

Недостатки

К сожалению, гибридные топологии могут быть довольно сложными , в зависимости от топологий, которые вы решите использовать. Каждой топологией, которая является частью вашей гибридной топологии, необходимо управлять в соответствии с ее уникальными сетевыми требованиями. Это усложняет работу администраторов, поскольку им придется пытаться управлять несколькими топологиями, а не одной. Кроме того, создание гибридной топологии может оказаться довольно дорогостоящим .

См. Также: Инструменты и программное обеспечение сетевого обнаружения

Какую топологию выбрать?

Существует ряд факторов, которые необходимо учитывать при выборе топологии. Прежде чем выбирать топологию, вы должны внимательно рассмотреть следующее:

• Необходимая длина кабеля
• Тип кабеля
• Стоимость
• Масштабируемость

Во-первых, вам нужно принять во внимание длину кабеля, который вам нужен для обслуживания всех ваших сетевых устройств.Топология шины — самая легкая с точки зрения требований к кабелям. В этом смысле это самая простая топология для установки и покупки кабелей. Это связано со вторым фактором: необходимо учитывать тип кабеля, который вы собираетесь использовать . Типы кабелей варьируются от витых пар до коаксиальных кабелей и волоконно-оптических кабелей.

Стоимость установки топологии тоже очень важна. Чем сложнее выбранная вами топология, тем больше вам нужно будет заплатить в виде ресурсов и времени, чтобы создать такую ​​установку.

Последний фактор, который вы должны принять во внимание, — это масштабируемость. Если вы планируете в будущем масштабировать свою сетевую инфраструктуру , убедитесь, что вы используете сеть, в которую легко добавлять устройства к . Сеть с топологией «звезда» идеально подходит для этого, потому что вы можете добавлять сетевые узлы с минимальными нарушениями. Это не так просто в кольцевой сети, потому что вы столкнетесь с простоем, если добавите какие-либо узлы.

Программное обеспечение для отображения топологии сети

Теперь, когда мы знаем различные типы топологии, пришло время подумать, как спроектировать вашу сеть с нуля.Существует несколько программных продуктов, которые позволяют создавать собственные схемы топологии сети. Диаграммы топологии сети показывают схему того, как ваша сеть соединяется вместе, и помогают создать эффективный дизайн сети. Он также предоставляет вам ориентир, который поможет вам при попытке запустить поиск и устранение неисправностей для исправления неисправностей.

Microsoft Visio

Существует множество различных продуктов для отображения топологии сети, но одним из наиболее широко используемых является Microsoft Visio .С Microsoft Visio вы можете построить свою сеть, добавив сетевые элементы на холст. Эта программа позволяет вам разработать схему топологии, детализирующую вашу сеть. Конечно, создание собственной сети не всегда идеально, особенно когда вы пытаетесь сопоставить более крупную компьютерную сеть.

Устройство сопоставления топологии сети SolarWinds (БЕСПЛАТНАЯ ПРОБНАЯ ИНФОРМАЦИЯ)

В результате вы можете рассмотреть возможность использования другого инструмента, такого как SolarWinds Network Topology Mapper , который может автоматически обнаруживать устройства, подключенные к вашей сети. Автообнаружение удобно, потому что это означает, что вам не нужно вручную составлять структуру сети.

Картограф сетевой топологии SolarWinds Скачать 14-дневную БЕСПЛАТНУЮ пробную версию

Выбор программного обеспечения для отображения топологии сети и построения диаграмм

Топология сети, которую вы выбираете для своего предприятия, должна глубоко корениться в ваших требованиях к использованию. Количество узлов в вашей сети определит, сможете ли вы сделать это, используя топологию шины, или вам нужно будет развернуть более сложную сетку или гибридную установку.

Помните, что все топологии имеют свои преимущества и недостатки в зависимости от среды, в которой они применяются (даже те, которые уже устарели!). После того, как вы обдумали, какую топологию хотите использовать, можно переходить к ее развертыванию. Вы также можете узнать больше о документировании топологии сети с помощью CDP.

Один из хороших способов спланировать заранее — это использовать инструмент сопоставления топологии сети , чтобы составить схему сети, которую вы собираетесь использовать.Использование такого инструмента, как SolarWinds Network Topology Mapper , позволит вам изобразить вашу сеть на диаграмме для просмотра вашей топологической структуры в одном месте.

Часто задаваемые вопросы о топологии сети

Какая топология сети лучше всего подходит для крупного бизнеса?

Лучшая топология кабельной сети для крупных предприятий — это топология «звезда». Это связано с тем, что проще управлять с центральной консоли, поскольку управляющее программное обеспечение просто должно взаимодействовать с коммутатором, чтобы получить все функции управления трафиком.Гибридная топология иногда встречается как временное решение для соединения отделов во время планирования новой унифицированной системы.

Какая сетевая топология самая дешевая?

Для малых предприятий топология шины является самой дешевой и надежной топологией, поскольку ее можно использовать без покупки специализированного сетевого оборудования и не зависит от активности каждого узла.

Связано: Лучшие инструменты сетевого мониторинга

Глава 5: Топология

Что такое топология?

Физическая топология сети относится к конфигурации кабелей, компьютеров и других периферийных устройств.Не следует путать физическую топологию с логической топологией, которая является методом передачи информации между рабочими станциями. Логическая топология обсуждалась в главе «Протокол».

Основные типы физических топологий

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

Топология линейной шины состоит из основного участка кабеля с терминаторами на каждом конце (см. Рис.1). Все узлы (файловый сервер, рабочие станции и периферийные устройства) подключены к линейному кабелю.

Рис. 1. Топология линейной шины.

Преимущества топологии линейной шины

• Легко подключить компьютер или периферийное устройство к линейной шине.
• Требуется меньшая длина кабеля, чем при топологии «звезда».

Недостатки топологии линейной шины

• Вся сеть отключается при обрыве основного кабеля.
• Терминаторы необходимы на обоих концах магистрального кабеля.
• Трудно определить проблему, если отключается вся сеть.
• Не предназначен для использования в качестве отдельного решения в большом здании.

Топология звезды разработана с каждым узлом (файловым сервером, рабочими станциями и периферийными устройствами), подключенными непосредственно к центральному сетевому концентратору, коммутатору или концентратору (см. Рис.2).

Данные в звездообразной сети проходят через концентратор, коммутатор или концентратор, прежде чем перейти к месту назначения. Концентратор, коммутатор или концентратор управляет всеми функциями сети и контролирует их. Он также действует как повторитель для потока данных. Эта конфигурация характерна для кабеля витой пары; однако его также можно использовать с коаксиальным или оптоволоконным кабелем.

Рис. 2. Топология звезды.

Преимущества звездообразной топологии

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

Недостатки звездообразной топологии

• Требует большей длины кабеля, чем при линейной топологии.
• При выходе из строя концентратора, коммутатора или концентратора подключенные узлы отключаются.
• Дороже, чем топологии с линейной шиной из-за стоимости концентраторов и т. Д.

Топология дерева сочетает в себе характеристики топологий линейной шины и звезды. Он состоит из групп рабочих станций с конфигурацией «звезда», подключенных к магистральному кабелю линейной шины (см. Рис. 3). Древовидные топологии позволяют расширять существующую сеть и позволяют школам настраивать сеть в соответствии со своими потребностями.

Рис. 3. Топология дерева

Преимущества топологии дерева

• Двухточечная проводка для отдельных сегментов.
• Поддерживается несколькими поставщиками оборудования и программного обеспечения.

Недостатки древовидной топологии

• Общая длина каждого сегмента ограничена типом используемого кабеля.
• Если магистральная линия разрывается, весь сегмент выходит из строя.
• Более сложная в настройке и подключении, чем в других топологиях.

5-4-3 Правило

При настройке топологии дерева с использованием протокола Ethernet следует учитывать правило 5-4-3. Один из аспектов протокола Ethernet требует, чтобы сигнал, передаваемый по сетевому кабелю, достигал каждой части сети в течение определенного промежутка времени. Каждый концентратор или повторитель, через который проходит сигнал, добавляет небольшое количество времени. Это приводит к правилу, согласно которому между любыми двумя узлами в сети может быть максимум 5 сегментов, подключенных через 4 повторителя / концентратора. Кроме того, только 3 из сегментов могут быть заполненными (магистральными) сегментами, если они выполнены из коаксиального кабеля. Заполненный сегмент — это сегмент, к которому прикреплен один или несколько узлов.На рисунке 4 соблюдается правило 5-4-3. Два самых дальних узла сети имеют 4 сегмента и 3 повторителя / концентратора между ними.

ПРИМЕЧАНИЕ. Это правило не применяется к другим сетевым протоколам или сетям Ethernet, где используются все оптоволоконные кабели или комбинация оптоволоконной магистрали с кабелями UTP. Если есть комбинация оптоволоконной магистрали и кабеля UTP, правило будет преобразовано в правило 7-6-5. Скорость сетевых коммутаторов значительно улучшена по сравнению со старыми технологиями, и при этом следует приложить все усилия, чтобы ограничить прохождение сегмента сети. эффективная коммутация может позволить пройти гораздо большее количество сегментов с минимальным влиянием на сеть или без него.

• Деньги . Сеть с линейной шиной может быть наименее затратным способом установки сети; вам не нужно покупать концентраторы.
• Необходимая длина кабеля . В сети с линейной шиной используются более короткие кабели.
• Будущий рост . При звездообразной топологии расширение сети легко выполняется путем добавления еще одного концентратора.
• C способный тип .Самый распространенный кабель в школах — это неэкранированная витая пара, которая чаще всего используется с топологией «звезда».

Сводная диаграмма

Физическая топология	Общий кабель	Общий протокол
Линейный автобус	Витая пара Coaxial Fiber	Ethernet
Звезда	Витая пара Fiber	Ethernet
Дерево	Витая пара Coaxial Fiber	Ethernet

7 Преимущества и недостатки шинной топологии

Топология шины — это сеть, в которой устройства подключены к каждому оконечному концу магистрального кабеля в целом. Для этого можно использовать коаксиальный кабель или сетевой кабель RJ-45 (в зависимости от типа сетевой карты).

Этот линейный кабель соединяет различные устройства, такие как ноутбуки, персональные компьютеры, копиры, принтеры и серверы. Устройства смогут обмениваться данными и ресурсами друг с другом через этот кабель.

После передачи информации по магистральному кабелю узлы на каждом конце терминала проверяют, соответствует ли он адресу. Только в случае совпадения данные передаются на устройство.Что делает топологию шины уникальной, так это ее линейный подход. Здесь очень легко сделать линейные соединения. Хотя топология шины имеет множество преимуществ, она не лишена недостатков. Перед тем, как реализовать эту топологию сети, вам следует внимательно изучить плюсы и минусы.

В этой статье я рассмотрю около 7 преимуществ и недостатков шинной топологии | Ограничения и преимущества шинной топологии . Из этого поста вы узнаете о плюсах и минусах использования топологии шины.

Приступим,

Преимущества шинной топологии

1. Установка

По сравнению со всеми другими топологиями, шинная топология является относительно более дешевой стратегией для установки. Причина тому — его линейный характер. Все, что требуется для топологии шины, — это один магистральный кабель с несколькими терминаторами на каждом конце. Из-за ее экономической эффективности многие малые предприятия предпочитают использовать эту топологию.

2. Рентабельность

Общие затраты, связанные с сетью с шинной топологией, сравнительно меньше.Это связано с тем, что по сравнению с другими типами сетевых топологий стоимость кабелей здесь намного меньше. Требуется только кабель небольшой длины, что делает его более доступным.

3. Подключение устройства

Все компьютеры и периферийные устройства могут быть легко подключены к этой топологии, не затрагивая всю систему. Пока устройства имеют согласованный механизм подключения, они могут быть немедленно добавлены в эту сеть. И эти устройства также могут быть легко разделены между всеми пользователями в этой сети.Например, если принтер подключен, несколько пользователей смогут использовать его одновременно.

4. Надежность

В шинной топологии отказ одной рабочей станции не повлияет на другие в сети. Линейная архитектура топологии шины гарантирует, что данные всегда проходят через устройства, даже если происходит сбой. Таким образом достигается эффективное бесперебойное общение.

5. Сбой сети

Топология шины использует центральный файловый сервер, а не шину или коммутаторы.Известно, что этот тип установки имеет меньшее количество отказов по сравнению с другими. Кроме того, линейный характер топологии шины обеспечивает свободный поток данных по всей сети. В результате каждый терминал в этой сети может работать эффективно.

6. Расширяемость

Также возможно увеличить размер шинной топологии. Два или более магистральных кабеля можно легко подключить с помощью соединителя или повторителя, чтобы можно было добавить больше рабочих станций. Кроме того, поскольку топология шины допускает использование беспроводных устройств, нет ограничений на количество устройств, которые могут быть подключены.

7. Поддержка устройств

Топология шины может поддерживать различный диапазон устройств от принтеров, копиров, модемов до маршрутизаторов. Но только при условии приема пакетов данных. В дополнение к этому, беспроводные устройства, такие как смартфоны, также могут подключаться, если у них есть беспроводная магистраль.

Недостатки шинной топологии

1. Производительность сети

Производительность сети с шинной топологией зависит от количества подключенных устройств.Когда к этой топологии будет подключено больше рабочих станций, будет больше конфликтов данных, что приведет к потере пакетов. Из-за этого сильно снижается производительность сети. По этой причине топология шины не подходит для больших сетей с интенсивным трафиком.

2. Безопасность

Топология шины также является слабой с точки зрения безопасности. Все рабочие станции в сети с шинной топологией используют один магистральный кабель. Это означает, что каждая рабочая станция будет иметь доступ к данным других.Таким образом, единственный способ защитить информацию — это создать протоколы безопасности для всей сети.

3. Техническое обслуживание

Хотя шинная топология дешевле с точки зрения установки, это определенно не в долгосрочной перспективе. Топология шины связана с очень высокими затратами на обслуживание из-за того, что она не масштабируема. Поэтому бизнес, особенно те, кто стремится к расширению, потенциально избегает использования шинной топологии.

4. Центральный отказ

Вся топология сети зависит от магистрального кабеля.Если в магистральном кабеле произойдет сбой, это повлияет на всю систему. В противном случае повреждения могут привести к разделению сети на две части. Только та часть, которая находится до повреждения, сможет работать.

5. Ограничения по размеру

Хотя топологию шины можно легко расширить, подключив дополнительные магистральные кабели, количество устройств, которые может поддерживать один магистральный кабель, ограничено. Кроме того, поскольку длина кабеля ограничена, высока вероятность возникновения конфликтов данных.

6. Проблемы с качеством

Нельзя игнорировать проблемы качества данных, возникающие в сети с шинной топологией. Когда топология шины находится под большой нагрузкой, теряется значительный объем данных. Результат этого можно увидеть по качеству связи. Следовательно, расширять сеть — не лучшая идея. Всегда рекомендуется сохранять исходный размер.

7. Устранение неисправностей

Устранение неисправностей — сложная задача в топологии шины из-за ее линейной конструкции.В случае выхода из строя выявить неисправную рабочую станцию ​​становится сложно. Единственный способ определить неисправность — проверить отдельные соединения.

.