ЛВС — локально-вычислительная сеть

Определение 1

ЛВС (локально-вычислительная сеть) — это компьютерная сеть, которая покрывает, как правило, сравнительно незначительное пространство (территорию) или несколько строений (офисных или другого предназначения).

Введение

Локальной считается вычислительная сеть, пользователи которой расположены в пределах примерно десяти, пятнадцати километров. Сети этого типа, соединяют оборудование, которое помещено внутри одного дома или в ряде располагающихся поблизости домов. Достоинства использования локальной сети:

1. Ресурсное подразделение. Даёт возможность оптимального использования ресурсов информационной системы. К примеру, выполнять распечатки с разных компьютеров на едином принтере, использовать совместно другое оборудование.
2. Разнесение информационных данных. Даёт возможность доступа с удалённых рабочих мест к данным, находящимся в памяти других компьютеров. Это позволяет, например, координировать действия ряда пользователей, формирующих один общий документ.
3. Подразделение программных средств. Даёт возможность пользователям работать с программами, которые установлены на разных компьютерах.

Топология локальной сети

Определение 2

Топология вычислительной сети — это методы объединения её различных элементов (рабочих мест пользователей, серверов, принтеров и так далее).

Можно выделить следующие главные виды топологий:

• Тип топологии в форме звезды.
• Тип топологии в форме кольца.
• Тип топологии в виде общей шины.

При применении звёздной топологии пользователи обмениваются данные посредством единого центрального узла. Этим узлом может быть сервер или другое специальный блок, именуемый концентратором или хабом (Hub). Ниже приведена структура такой топологии:

Рисунок 1. «Звезда». Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

Готовые работы на аналогичную тему

Такая топология обладает следующими достоинствами:

1. Сеть очень быстродействующая, поскольку суммарная сетевая производительность определяется лишь параметрами центрального узла.
2. Не возникают конфликты (стыки) пересылаемых данных, поскольку передача данных между центральным сервером и отдельной станцией выполняется по выделенному каналу и не влияет на другие компьютерные станции.

Но, естественно, кроме преимуществ эта топология обладает и недостатками:

1. Не высокая надёжность, поскольку она зависит только от параметров центрального узла. В случае поломки сервера, останавливается функционирование всей сетевой структуры.
2. Требуются достаточно большие вложения при подключении новых пользователей, поскольку к его компьютеру требуется проложить отдельную линию.

Кольцевая топология предполагает подсоединение всех абонентов к линии, которая представляет собой замкнутое кольцо. Сигналы распространяются по этому кольцу последовательно через все компьютеры в одну сторону:

Рисунок 2. «Кольцо». Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

Информационные данные передаются в этой сети по определённой схеме. Специальный сигнал, называемый маркером, проходит поочерёдно между компьютерами до момента, пока не достигнет нужного компьютера. После поучения маркера, этот компьютер формирует специальный «пакет», в который записывает адрес отправки сообщения и, собственно, информацию для передачи. Далее этот пакет пересылается по кольцу. Он последовательно продвигается через компьютеры до тех пор, пока не достигнет компьютера с указанным в пакете адресом. Затем компьютер-адресат подтверждает передатчику информации факт её получения, отправив ответное сообщение. Компьютер-передатчик после получения подтверждения о приёме, формирует новый маркер и продолжает процесс трансляции новых данных.

Кольцевая топология обладает следующими преимуществами:

1. Высокая эффективность пересылки сообщений, поскольку есть возможность отправки нескольких сообщений одного за другим по кольцу. Это означает, что компьютер после отправки очередного сообщения, имеет возможность отправить следующее, не ожидая прибытия предыдущего сообщения к адресату.
2. Длина сети может достигать больших величин. То есть компьютерные станции возможно подсоединять друг к другу на больших дистанциях, при этом не используя усилители сигналов.

Недостатки этого типа топологии состоят в следующем:

1. Не высокая сетевая надёжность, поскольку поломка любого из компьютеров в кольце вызовет остановку все сети.
2. Чтобы подключить нового пользователя, требуется остановка всей сети.
3. Если велико число пользователей, то быстродействие сети существенно снижается, поскольку все пересылаемые данные пропускаются через каждую компьютерную станцию, возможности которых ограничены.
4. Суммарная сетевая производительность равняется производительности самого слабого компьютера.

Топология общая шина предполагает подключение всех пользователей к единому общему каналу обмена информацией. Это позволяет осуществлять информационный обмен любого компьютера с любым, подключенным к этой сети:

Рисунок 3. «Общая шина». Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

Данные в сети такого типа передаются по следующей схеме. Информация в формате электронных импульсов посылается на все сетевые компьютеры. Но информационные данные принимаются лишь тем компьютером, который является адресатом передаваемого сообщения. При этом, в любой текущий момент времени лишь единственный компьютер имеет возможность пересылать данные.

Такой тип топологии имеет следующие достоинства:

1. Все информационные данные расположены в сети и доступны всем компьютерным станциям.
2. Станции возможно подсоединять без помех другим пользователям. То есть при возникновении необходимости подключить очередного пользователя не нужно прерывать работу всей сети.
3. Организация сети на базе общей шины требует меньших затрат по сравнению с другими типами топологий, поскольку нет затрат на установку добавочных каналов при подсоединении нового абонента.
4. Высокий уровень надёжности сети, поскольку на работу сети не влияет работоспособность каждого компьютера.

Недостатки шинной топологии состоят в следующем:

1. Не высокая скорость информационного обмена, поскольку все данные передаются по одной шине.
2. Сетевое быстродействие определяется количеством подсоединённых станций.

Локальные сети. Определение. Основные понятия. Топология локальных сетей. Типы локальных сетей

Локальные вычислительные сети – сети, абоненты которых сосредоточены на расстоянии 10 – 15 км. Такие сети объединяют компьютеры, размещенные внутри одного здания или в нескольких рядом расположенных зданиях

Преимущества локальных сетей:

Разделение ресурсов – позволяет экономно использовать ресурсы в информационной системе. Например, производить печать со всех компьютеров на одном принтере, использовать один дисковод DVD и т.д.

Разделение данных – позволяет иметь доступ с разных рабочих мест к файлам, которые расположены на других компьютерах. Благодаря разделению данных можно организовать работу нескольких пользователей по созданию общего документа.

Разделение программных средств — позволяет пользователям использовать программы, установленные на других компьютерах.

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.

Типы локальных сетей

Существует две модели локальных вычислительных сетей:

• одноранговая сеть;
• сеть типа клиент-сервер.

Данные модели определяют взаимодействие компьютеров в локальной вычислительной сети. В одноранговой сети все компьютеры равноправны между собой. При этом вся информация в системе распределена между отдельными компьютерами. Любой пользователь может разрешить или запретить доступ к данным, которые хранятся на его компьютере.

В одноранговой сети пользователю, работающему за любым компьютером доступны ресурсы всех других компьютеров сети. Например, сидя за одним компьютером, можно редактировать файлы, расположенные на другом компьютере, печатать их на принтере, подключенном к третьему, запускать программы на четвертом.

К достоинствам такой модели организации сети относится простота реализации и экономия материальных средств, так как нет необходимости приобретать дорогой сервер. Несмотря на простоту реализации, данная модель имеет ряд недостатков:

• низкое быстродействие при большом числе подключенных компьютеров;
• отсутствие единой информационной базы;
• отсутствие единой системы безопасности информации;
• зависимость наличия в системе информации от состояния компьютера, т.е. если компьютер выключен, то вся информация, хранящиеся на нем, будет недоступна.

Одноранговую модель сети можно рекомендовать для небольших организациях при числе компьютеров до 20 шт.

В сетях типа клиент-сервер имеется один (или несколько) главных компьютеров — серверов. Серверы используются для хранения всей информации в сети, а также для ее обработки. В качестве достоинств такой модели следует выделить:

• высокое быстродействие сети;
• наличие единой информационной базы;
• наличие единой системы безопасности.

Однако у данной модели есть и недостатки. Главный недостаток заключается в том, что стоимость создания сети типа клиент-сервер значительной выше, за счет необходимости приобретать специальный сервер. Также к недостаткам можно отнести и наличие дополнительной потребности в обслуживающем персонале — администраторе сети.

5. Топологии сетей (изображения, достоинства, недостатки)

Все компьютеры в локальной сети соединены линиями связи. Геометрическое расположение линий связи относительно узлов сети и физическое подключение узлов к сети называется физической топологией. В зависимости от топологии различают сети: шинной, кольцевой, звездной, иерархической и произвольной структуры.

Различают физическую и логическую топологию. Логическая и физическая топологии сети независимы друг от друга. Физическая топология — это геометрия построения сети, а логическая топология определяет направления потоков данных между узлами сети и способы передачи данных.

В настоящее время в локальных сетях используются следующие физические топологии:

Сети с шинной топологией используют линейный моноканал (коаксиальный кабель) передачи данных, на концах которого устанавливаются оконечные сопротивления (терминаторы). Каждый компьютер подключается к коаксиальному кабелю с помощью Т-разъема (Т — коннектор). Данные от передающего узла сети передаются по шине в обе стороны, отражаясь от оконечных терминаторов. Терминаторы предотвращают отражение сигналов, т.е. используются для гашения сигналов, которые достигают концов канала передачи данных. Таким образом, информация поступает на все узлы, но принимается только тем узлом, которому она предназначается. В топологии логическая шина среда передачи данных используются совместно и одновременно всеми ПК сети, а сигналы от ПК распространяются одновременно во все направления по среде передачи. Так как передача сигналов в топологии физическая шина является широковещательной, т.е. сигналы распространяются одновременно во все направления, то логическая топология данной локальной сети является логической шиной.

Данная топология применяется в локальных сетях с архитектурой Ethernet (классы 10Base-5 и 10Base-2 для толстого и тонкого коаксиального кабеля соответственно).
Преимущества сетей шинной топологии:

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

Данные от передающей станции сети передаются через хаб по всем линиям связи всем ПК. Информация поступает на все рабочие станции, но принимается только теми станциями, которым она предназначается. Так как передача сигналов в топологии физическая звезда является широковещательной, т.е. сигналы от ПК распространяются одновременно во все направления, то логическая топология данной локальной сети является логической шиной.
Данная топология применяется в локальных сетях с архитектурой 10Base-T Ethernet.

Преимущества сетей топологии звезда:

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

Недостатки сетей топологии звезда:

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

Топология “кольцо”

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

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

Данную сеть очень легко создавать и настраивать. К основному недостатку сетей топологии кольцо является то, что повреждение линии связи в одном месте или отказ ПК приводит к неработоспособности всей сети.

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

Топология Token Ring

Эта топология основана на топологии «физическое кольцо с подключением типа звезда». В данной топологии все рабочие станции подключаются к центральному концентратору (Token Ring) как в топологии физическая звезда. Центральный концентратор — это интеллектуальное устройство, которое с помощью перемычек обеспечивает последовательное соединение выхода одной станции со входом другой станции.

Другими словами с помощью концентратора каждая станция соединяется только с двумя другими станциями (предыдущей и последующей станциями). Таким образом, рабочие станции связаны петлей кабеля, по которой пакеты данных передаются от одной станции к другой и каждая станция ретранслирует эти посланные пакеты. В каждой рабочей станции имеется для этого приемо-передающее устройство, которое позволяет управлять прохождением данных в сети. Физически такая сеть построена по типу топологии “звезда”.

Концентратор создаёт первичное (основное) и резервное кольца. Если в основном кольце произойдёт обрыв, то его можно обойти, воспользовавшись резервным кольцом, так как используется четырёхжильный кабель. Отказ станции или обрыв линии связи рабочей станции не вличет за собой отказ сети как в топологии кольцо, потому что концентратор отключет неисправную станцию и замкнет кольцо передачи данных.

В архитектуре Token Ring маркер передаётся от узла к узлу по логическому кольцу, созданному центральным концентратором. Такая маркерная передача осуществляется в фиксированном направлении (направление движения маркера и пакетов данных представлено на рисунке стрелками синего цвета). Станция, обладающая маркером, может отправить данные другой станции.

Для передачи данных рабочие станции должны сначала дождаться прихода свободного маркера. В маркере содержится адрес станции, пославшей этот маркер, а также адрес той станции, которой он предназначается. После этого отправитель передает маркер следующей в сети станции для того, чтобы и та могла отправить свои данные.

Один из узлов сети (обычно для этого используется файл-сервер) создаёт маркер, который отправляется в кольцо сети. Такой узел выступает в качестве активного монитора, который следит за тем, чтобы маркер не был утерян или разрушен.

Преимущества сетей топологии Token Ring:
топология обеспечивает равный доступ ко всем рабочим станциям.

• высокая надежность, так как сеть устойчива к неисправностям отдельных станций и к разрывам соединения отдельных станций. 

Недостатки сетей топологии Token Ring: 

• большой расход кабеля и соответственно дорогостоящая разводка линий связи.

Вопросы и задания к главе 2

Вопросы и задания к главе 2

1.       Какая информация передается по каналу, связывающему внешние интерфейсы компьютера и периферийного устройства? Команды для управления периферийным устройством, данные о состоянии периферийного устройства, а также данные ввода-вывода.

2.       Какие компоненты включает интерфейс устройства? Физический интерфейс (или порт)  определяется набором электрических связей и характеристиками сигналов. Обычно он представляет собой электрический разъемс набором контактов, каждый из которых имеет определенной назначение, и соединяющий их кабель. Логический интерфейс  это набор информационных сообщений определенного формата, которыми обмениваются два устройства или две программы, а также набор правил, определяющих логику обмена этими сообщениями. В компьютере операции интерфейса с периферийными устройствами реализуется соответствующими интерфейсными картамии драйверами.

3.       Какие задачи решает ОС при обмене с периферийным устройством?

4.       Какие функции возлагаются на драйвер периферийного устройства?

5.       Дайте определение понятия топология.

6.       К какому типу топологии можно отнести структуру, образованную тремя связанными друг с другом узлами (в виде треугольника)? Полносвязная, кольцевая.

7.       К какому типу топологии можно отнести структуру, образованную четырьмя связанными друг с другом узлами (в виде квадрата)? Ячеистая, кольцевая.

8.       К какому типу топологии можно отнести структуру, образованную тремя последовательно соединенными друг с другом узлами (последний не связан с первым)? Ячеистая, звезда.

9.       Частным случаем какой топологии является общая шина:

          полносвязная;

          кольцо;

          звезда.

Звезда.

10.    Какая из известных топологий обладает повышенной надежностью? Кольцо, так как информация может передаваться в двух направлениях.

11.    Какой тип топологии наиболее распространен сегодня в локальных сетях? Иерархическая звезда (или дерево).

12.    Какие требования предъявляются к системе адресации?

13.    К какому типу можно отнести следующие адреса:

          www.olifer.net; символьный иерархический адрес

          20-34-а2-00-с2-27; числовой плоский адрес

          128.145.23.170. числовой, иерархический адрес

14.    Чем неравномерный поток данных отличается от равномерного?

15.    Какие параметры передаваемых данных могут служить признаком потока? Адрес источника, адрес назначения, метка, тип приложения и другие

16.    Какие из утверждений о маршруте, на ваш взгляд, не всегда верны:

          маршрут  это последовательность промежуточных узлов (интерфейсов), которые проходят данные по пути от отправителя к получателю;

          при определении маршрута всегда выбирается один из нескольких возможных путей; это утверждение верно не всегда, т.к. очень часто существует единственный маршрут

          каждый маршрут назначается для определенного потока данных;

          из нескольких возможных маршрутов всегда выбирается оптимальный. это утверждение верно не всегда, т.к. очень часто выбранный маршрут является лишь рациональным, то есть близким к оптимальному.

17.    Опишите основные подходы и критерии, используемые при выборе маршрута. В качестве критериевоптимальности могут выступать, например, номинальная пропускная способностьи загруженность каналов связи; задержки, вносимые каналами; количество промежуточных транзитных узлов; надежность каналов и транзитных узлов. На выбор маршрута могут также влиять особые требования к сети со стороны различных типов приложений, предположения о пиковых нагрузках на некоторые каналы сети, соображения безопасности и многие другие факторы.

18.    Какие из этих утверждений могут быть в некоторых случаях верными:

          маршруты фиксируются в коммутаторах путем жесткого соединения пар интерфейсов; да.

          маршруты определяются администратором и заносятся вручную в специальную таблицу; да

          таблица маршрутов строится автоматически сетевым программно-аппаратным обеспечением; да

          для каждого коммутатора строится своя таблица маршрутов, которая на нем и хранится. да

19.    Какое из этих устройств можно назвать коммутатором:

          электрический выключатель; да

          автоматическая телефонная станция; да

          маршрутизатор; да

          мост; да

          мультиплексор; да

          ни одно из названных.

20.    Какие методы используются при мультиплексировании? Разделение времени и частотное разделениеканала.

21.    Объясните различия между разделением среды передачи и мультиплексированием.

22.    Опишите, какие основные задачи нужно решить, чтобы обеспечить информационное взаимодействие любой пары абонентов в коммуникационной сети любого типа. (1) Определение потоков и соответствующих маршрутов; (2) фиксация маршрутов в конфигурационных параметрах и таблицах сетевых устройств; (3) распознавание потоков и передача данных между интерфейсами одного устройства; (4) мультиплексирование/демультиплексирование потоков; (5) разделение среды передачи

23.    Как представление общего городского трафика в виде нескольких различных потоков позволяет рационализировать управление городским транспортом?

24.    Пусть в сети существует несколько маршрутов между двумя конечными узлами А и B. Перечислите достоинства и недостатки следующих вариантов передачи данных между этими узлами:

          использовать все имеющиеся маршруты для параллельной передачи данных;

          передавать все данные по одному оптимальному по некоторому критерию маршруту;

          использовать несколько маршрутов из набора всех возможных маршрутов и разделять между ними передаваемые данные.

Какое правило можно применить для определения маршрута передачи очередного пакета в последнем из перечисленных случаев?

 

Топология звезда. Достоинства и недостатки

Активная звезда

В данной топологии выделенный компьютер-сервер – находится в центре сети.

Пассивная звезда

В центре сети имеется концентрат или коммуникатор, выполняющий роль повторителя. В этом случае все абоненты сети имеют общие права. Пассивная звезда гораздо популярнее, нежели активная (истинная) и используется в сети Ethernet.

Достоинства

· Упрощённая система поиска и устранения поврежденной сети. Происходит это потому, что нахождение всех компьютеров в прямой зависимости от центрального аппарата помогает справиться с неработоспособностью некоторой рабочей точки на основной станции.

· Пакеты данных не совершают свой путь в этой сетевой топологии.

· Гарантированная надёжность и защищённость данных. Этому способствует тип передачи пакета данных через три точки: компьютер – коммуникатор – компьютер.

· Проблемы, связанные с одним из конкретных узлов, не повлияют на производительность других, так как все компьютеры не связаны между собой.

· Беспрепятственное добавление нового узла или замена устаревших РС.

· Высокая расширяемость и модернизирование.

· Этот тип топологии обладает хорошей масштабируемостью, что создаёт каждому абоненту сети необходимое качество службы. Чтобы подключить новую станцию нужно просто-напросто протянуть от сетевого коммутатора ещё один кабель.

· Высокая продуктивность.

· Полное отсутствие состыковок посылаемых данных, так как данные от рабочей станции к серверу посылаются по другому каналу и не затрагивают другие станции.

Недостатки:

· Основной недостаток сетевой топологии звезда – безусловная подчинённость всех узлов компьютера концентраторам.

· Влияние количества подключений к основному сетевому узлу на размер сети.

· Необходимость увеличения длины кабеля для прокладки сети (в сравнении с другими сетевыми топологиями)

· Ограниченное количество сетевых рабочих станций или сегментов сети по причине ограничения числа ресурсов в центральном компьютере

· Зависимость производительности обмена данных всей сети от производительности общего устройства. К примеру, если сервер функционирует медленно, то это может стать причиной неоперативной работы всей сети.

· Немалая стоимость реализации, поскольку необходимо бывает много кабеля.

 

Узнать еще:

48099 (Понятие топологии сети) — документ

Содержание

Введение

1. Понятие топологии сети

2. Базовые топологии сети

2.1 Топология сети типа «шина» (bus)

2.2 Базовая топология сети типа «звезда» (star)

2.3 Базовая топология сети типа «кольцо» (ring)

3. Другие возможные сетевые топологии

3.1 Топология сети типа «дерево» (tree)

3.2 Комбинированные топологии сети

3.3 «Сеточная» топология сети

4. Многозначность понятия топологии

Заключение

Список используемой литературы

Введение

На сегодняшний день невозможно представить деятельность человека без использования им компьютерных сетей.

Компьютерная сеть — представляет собой систему распределенной обработки информации, состоящую как минимум из двух компьютеров, взаимодействующих между собой с помощью специальных средств связи.

В зависимости от удалённости компьютеров и масштабов, сети условно разделяют на локальные и глобальные.

Локальные сети¹ — сети, имеющие замкнутую инфраструктуру до выхода на поставщиков услуг. Термин «LAN» может описывать и маленькую офисную сеть, и сеть уровня большого завода, занимающего несколько сотен гектаров. Локальные сети развёртываются обычно в рамках некоторой организации, поэтому их называют также корпоративными сетями.

Иногда выделяют сети промежуточного класса² — городская или региональная сеть, т.е. сеть в пределах города, области и т.п.

Глобальная сеть³ покрывает большие географические регионы, включающие в себя как локальные сети, так и прочие телекоммуникационные сети и устройства. Глобальные сети практически имеют те же возможности, что и локальные. Но они расширяют область их действия. Польза от применения глобальных сетей ограничена в первую очередь скоростью работы: глобальные сети работают с меньшей скоростью, чем локальные.

Из выше перечисленных компьютерных сетей, обратим свое внимание на локальные сети, для того чтобы лучше понять архитектуру сетей, способы передачи данных. А для этого надо знать такое понятие, как топология сети.

1. Понятие топологии сети

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

Существует два основных типа топологий:

физическая

логическая

Логическая топология описывает правила взаимодействия сетевых станций при передаче данных.

Физическая топология определяет способ соединения носителей данных.

Термин «топология сети» характеризует физическое расположение компьютеров, кабелей и других компонентов сети. Топология сети обуславливает ее характеристики.

Выбор той или иной топологии влияет на:

состав необходимого сетевого оборудования

характеристики сетевого оборудования

возможности расширения сети

способ управления сетью

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

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

2. Базовые топологии сети

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

шина (bus)

звезда (star)

кольцо (ring)

Если компьютеры подключены вдоль одного кабеля, топология называется «шиной». В том случае, когда компьютеры подключены к сегментам кабеля, исходящим из одной точки, или концентратора, топология называется звездой. Если кабель, к которому подключены компьютеры, замкнут в кольцо, такая топология носит название кольца.

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

2.1 Топология сети типа «шина» (bus)

В этой топологии все компьютеры соединяются друг с другом одним кабелем (рисунок 1).

Рисунок 1 — Схема топологии сети тип «шина»

В сети с топологией «шина» компьютеры адресуют данные конкретному компьютеру, передавая их по кабелю в виде электрических сигналов — аппаратных MAC-адресов⁴. Чтобы понять процесс взаимодействия компьютеров по шине, нужно уяснить следующие понятия:

передача сигнала

отражение сигнала

терминатор

1. Передача сигнала

Данные в виде электрических сигналов, передаются всем компьютерам сети; однако информацию принимает только тот, адрес которого соответствует адресу получателя, зашифрованному в этих сигналах. Причем в каждый момент времени только один компьютер может вести передачу. Так как данные в сеть передаются лишь одним компьютером, ее производительность зависит от количества компьютеров, подключенных к шине. Чем их больше, т.е. чем больше компьютеров, ожидающих передачи данных, тем медленнее сеть. Однако вывести прямую зависимость между пропускной способностью сети и количеством компьютеров в ней нельзя. Ибо, кроме числа компьютеров, на быстродействие сети влияет множество факторов, в том числе:

характеристики аппаратного обеспечения компьютеров в сети

частота, с которой компьютеры передают данные

тип работающих сетевых приложений

тип сетевого кабеля

расстояние между компьютерами в сети

Шина — пассивная топология. Это значит, что компьютеры только «слушают» передаваемые по сети данные, но не перемещают их от отправителя к получателю. Поэтому, если один из компьютеров выйдет из строя, это не скажется на работе остальных. В активных топологиях компьютеры регенерируют сигналы и передают их по сети.

2. Отражение сигнала

Данные, или электрические сигналы, распространяются по всей сети — от одного конца кабеля к другому. Если не предпринимать никаких специальных действий, сигнал, достигая конца кабеля, будет отражаться и не позволит другим компьютерам осуществлять передачу. Поэтому, после того как данные достигнут адресата, электрические сигналы необходимо погасить.

3. Терминатор

Чтобы предотвратить отражение электрических сигналов, на каждом конце кабеля устанавливают заглушки (терминаторы, terminators), поглощающие эти сигналы (Рисунок 2). Все концы сетевого кабеля должны быть к чему-нибудь подключены, например к компьютеру или к баррел-коннектору — для увеличения длины кабеля. К любому свободному — неподключенному — концу кабеля должен быть подсоединен терминатор, чтобы предотвратить отражение электрических сигналов.

Рисунок 2 — Установка терминатора

Нарушение целостности сети может произойти, если разрыв сетевого кабеля происходит при его физическом разрыве или отсоединении одного из его концов. Возможна также ситуация, когда на одном или нескольких концах кабеля отсутствуют терминаторы, что приводит к отражению электрических сигналов в кабеле и прекращению функционирования сети. Сеть «падает». Сами по себе компьютеры в сети остаются полностью работоспособными, но до тех пор, пока сегмент разорван, они не могут взаимодействовать друг с другом.

У такой топологии сети есть достоинства и недостатки. К достоинствам можно отнести:

небольшое время установки сети

дешевизна (требуется меньше кабеля и сетевых устройств)

простота настройки

выход из строя рабочей станции не отражается на работе сети

Недостатки такой топологии следующие.

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

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

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

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

Проблемы, характерные для топологии «шина», привели к тому, что эти сети, столь популярные еще десять лет назад, сейчас уже практически не используются.

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

2.2 Базовая топология сети типа «звезда» (star)

При топологии «звезда» все компьютеры с помощью сегментов кабеля подключаются к центральному компоненту, именуемому концентратором⁵ (hub) (рисунок 3).

Сигналы от передающего компьютера поступают через концентратор ко всем остальным.

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

Рисунок 3 — Схема топологии сети типа «звезда»

Достоинства такой типологии следующие:

выход из строя одной рабочей станции не отражается на работе всей сети в целом

хорошая масштабируемость сети

лёгкий поиск неисправностей и обрывов в сети

высокая производительность сети (при условии правильного проектирования)

гибкие возможности администрирования

Недостатки:

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

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

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

Одна из наиболее распространённых топологий, поскольку проста в обслуживании. В основном используется в сетях, где носителем выступает кабель витая пара. UTP категория 3 или 5. Топология типа «звезда» нашла свое отражение в технологии Fast Ethernet⁶.

2.3 Базовая топология сети типа «кольцо» (ring)

При топологии «кольцо» компьютеры подключаются к кабелю, замкнутому в кольцо (Рисунок 4). Поэтому у кабеля просто не может быть свободного конца, к которому надо подключать терминатор. Сигналы передаются по кольцу в одном направлении и проходят через каждый компьютер. В отличие от пассивной топологии «шина», здесь каждый компьютер выступает в роли репитера, усиливая сигналы и передавая их следующему компьютеру. Поэтому, если выйдет из строя один компьютер, прекращает функционировать вся сеть.

Рисунок 4 — Схема сети типа «кольцо»

Один из принципов передачи данных в кольцевой сети носит название передачи маркера. Суть его такова. Маркер последовательно, от одного компьютера к другому, передается до тех пор, пока его не получит тот, который «хочет» передать данные. Передающий компьютер изменяет маркер, помещает адрес получателя в данные и посылает их по кольцу.

Данные проходят через каждый компьютер, пока не окажутся у того, чей адрес совпадает с адресом получателя, указанным в данных. После этого принимающий компьютер посылает передающему сообщение, где подтверждает факт приёма данных. Получим подтверждение, передающий компьютер создаёт новый маркер и возвращает его в сеть.

На первый взгляд, кажется, что передача маркера отнимает много времени, однако на самом деле маркер передвигается практически со скоростью света. В кольце диаметром 200 метров маркер может циркулировать с частотой 10 000 оборотов в секунду.

Достоинства такой топологии:

HTTP 404: Nicht gefunden — Not found

Запрошенная Вами страница не найдена.	Die gewünschte Seite ist nicht gefunden
Возможно запрошенная Вами страница удалена, переименована или временно недоступна. Пожалуйста сообщите вебмастеру, если Вы считаете что это ошибка и сообщите по какой ссылке вы попали на эту страницу.	Die gewünschte Seite wurde möglicherweise entfernt oder umbenannt, oder sie ist vorübergehend nicht erreichbar. Wenn Sie der Meinung sind, daß es um ein Fehler handelt, benachrichtigen Sie bitte Webmaster
Попытайтесь выполнить следующее: Если вы ввели адрес в адресной строке броузера от руки, проверьте правильность его написания Зайдите на титульную страницу Germany.ru и попробуйте поискать ссылку на документ, который вам необходим Нажмите назад, чтобы посмотреть другой линк Попробуйте поиск по ключевому слову по всему серверу	Versuchen Sie folgendes: Falls Sie die Adresse der Seite manuell in der Adressleiste eingegeben haben, stellen Sie sicher, daß die Adresse keine Tippfehler enthält. Öffnen Sie die Startseite und suchen Sie dann nach Links, die die gewünschten Informationen haben. Klicken Sie auf Zurück, um einen anderen Link zu versuchen. Klicken Sie auf Suchen, um nach Informationen auf dem Server zu suchen.
Возможно вы сможете найти желаемую информацию посетив следующие проекты:	Möglicherweise finden Sie die gewünschte Informationen wenn Sie die folgende Projekte besuchen:

Преимущества и недостатки звездообразной топологии

Определение звездообразной топологии

Тип топологии, в которой компьютеры или устройства напрямую подключены к центральному концентратору. Подключаемые устройства: ноутбук, рабочая станция, сервер, хост, планшет, смартфон или принтер.

Центральным концентратором может быть концентратор, коммутатор, маршрутизатор или центральный компьютер.

При создании сети с топологией «звезда» используется витая пара, оптоволоконный кабель, RJ-45 или коаксиальный кабель, в зависимости от типа сетевой карты, используемой в компьютере.Топология «звезда» в основном используется в сети клиент-сервер. Каждое устройство в сети имеет выделенное соединение точка-точка с центральным концентратором.

Схема топологии «звезда»

Все компьютеры соединены таким образом, что он выглядит как звезда, поэтому он известен как топология «звезда». Прямой трафик между устройствами не допускается. Если какой-либо узел хочет отправить данные на другой узел, то эти данные идут от центрального концентратора к узлу назначения. Это наиболее распространенная используемая топология сети. Концентратор также действует как ретранслятор для передачи данных к месту назначения.

Если концентратор используется как центральная часть сети, он получает сообщение с любого компьютера, а затем транслирует сообщение на все компьютеры. Сообщение содержит MAC-адрес компьютера, на который должны быть отправлены данные. Поэтому, когда концентратор транслирует сообщение, если MAC-адрес соответствует компьютеру в сети, этот компьютер получит данные.

Если коммутатор используется как центральное устройство, то в случае коммутатора он сохраняет все MAC-адреса подключенных компьютеров.Поэтому коммутатор не транслирует сообщение на все компьютеры, поскольку он уже знает MAC-адреса компьютеров, подключенных к коммутатору. Данные отправляются на конечный компьютер, если MAC-адрес этого компьютера совпадает с коммутатором.

Некоторые особенности концентратора в звездообразной сети: —

• Концентратор может работать с разными типами кабелей
• Каждый хост подключен к концентратору
• Концентратор также действует как повторитель для передачи данных к месту назначения
• Концентратор может также действует как центральный усилитель
• Концентратор может также связываться с другими концентраторами

Некоторые плюсы и минусы звездообразной топологии объясняются ниже: —

Преимущества звездообразной топологии

Некоторые особенности звездообразной топологии:

Надежность:

Звездообразная сеть очень чувствительна к обнаружению ошибок.Обнаружить ошибку в сети несложно. Любой компьютер, подключенный к сети, имеет двухточечное соединение с центральным концентратором, поэтому обнаружение ошибок происходит быстро. Также легко установить и перенастроить сеть.

Нет конфликта данных:

Поскольку данные передаются через концентратор, в сети нет конфликта данных. В случае кольцевой топологии данные передаются с одного компьютера на другой, чтобы достичь места назначения. В топологии шины один компьютер может одновременно отправлять данные.Но в звездной топологии данные передаются с нескольких компьютеров одновременно.

Идеально для большой сети:

Поскольку данные передаются с высокой скоростью и без каких-либо конфликтов данных, он идеально подходит для создания большой сети. Можно подключить несколько концентраторов для создания большой сети.

Надежный:

Если какой-либо компьютер отключится от звездообразной сети из-за проблем с кабелем или программного сбоя, то это не повлияет на другие компьютеры в сети.

Добавление / удаление узлов:

Любой новый узел можно легко добавить в сеть. Компьютер или рабочую станцию ​​можно отключить от сети, не нарушая сетевого подключения. Для подключения нового узла требуется только один порт для подключения в звездообразной сети. Для подключения нового устройства к сети требуется кабель «точка-точка» от устройства к концентратору.

Быстро по своей природе:

Сеть с топологией «звезда» работает быстро.Скорость передачи данных от одного узла к другому высока. Центральный концентратор действует как усилитель сигнала и повторитель, что также делает сеть быстрой.

Техническое обслуживание:

Если какой-либо узел сталкивается с проблемой, то подключенный кабель и порт проверяются, и нет необходимости проверять все компьютеры. Звездная сеть также проста и легко устраняет неисправности. Безопасность в сети также высока и потери данных ни на одном компьютере не происходит.

Подходит для бизнеса:

Если вы ведете бизнес, то создание сети с топологией «звезда» — хороший выбор.Сеть Star также может быть беспроводной, когда все устройства подключаются к центральному концентратору по беспроводной сети. Вам нужна только информация для входа в систему для беспроводного подключения к сети.

Недостатки звездообразной топологии

Некоторые недостатки стартовой топологии: в случае топологии сети «звезда», поэтому это дорого.Стоимость концентратора, коммутатора или маршрутизатора также влияет на создание сети.

Производительность:

Производительность сети зависит от качества концентратора. Если концентратор подходит для обработки большого трафика, тогда лучше, иначе сеть станет медленной при добавлении новых устройств. Производительность звездообразной топологии зависит от того, сколько устройств подключено к центральному концентратору

Проблема с сетью:

Если концентратор перестает работать, вся сеть останавливается и соединение между компьютерами и устройствами больше не работает.

Концентраторы без портов:

Некоторым концентраторам не хватает физических портов. Таким образом, есть только один вариант беспроводного подключения через Wi-Fi или мобильную сеть.

Примеры звездообразной топологии

• Сеть клиент-сервер
• Сеть Ethernet
• Домашняя сеть

Звездная топология | Преимущества и недостатки топологии сети «звезда»

Топология сети описывает устройство сети.Топология суммирует все узлы, точки пересечения и сетевые соединения сети. Истинное геометрическое распределение кабелей, узлов и рабочих станций описывается с помощью физической топологии сети. Топология «звезда» — одна из популярных и широко используемых топологий сети. В статье кратко рассматривается звездная топология.

Определение топологии звезды

Топология, в которой узлы ветвления соединяются с одним центральным устройством, называется звездообразной топологией.Коммутатор или концентратор действует как центральное сетевое устройство. Центральный коммутатор или концентратор рассматривается как сервер, а внешние устройства на узлах действуют как клиенты. Сеть клиент-сервер существует между центральным и периферийным устройствами.

Центральный коммутатор или концентратор генерирует весь трафик. Центральное устройство контролирует все периферийные сети и устройства. Центральный коммутатор или концентратор обычно является быстрым устройством. Периферийные компьютеры обмениваются данными через центральное устройство.

Рекламное объявление

Схема звездообразной топологии

Рекламное объявление

Рисунок : Топология звезды

На приведенной выше диаграмме показана базовая звездообразная топология.Центральным устройством может быть коммутатор или концентратор / маршрутизатор, а периферийные компьютеры подключаются к нему через соединительные кабели.

Характеристики топологии звездообразной сети

Некоторые характерные особенности топологии указаны ниже

• Все кабели, присутствующие в сети, направлены к центральному узлу
• Эта топология обеспечивает выдающуюся масштабируемость
• Устанавливает двухточечное сетевое соединение.
• При выходе из строя одного кабеля только компьютер, подключенный к нему, отключается от всей сети.
• Чтобы изменить сеть, к центральной точке подключения концентратора добавляется новый компьютер. Аналогичным образом, чтобы удалить устройство, необходимо отключить соединение от центральной точки подключения.

Примеры звездообразной топологии

Ethernet — хороший пример звездообразной топологии. Сеть Ethernet моделируется по звездообразной топологии. В топологии «звезда» для передачи данных используется протокол Ethernet Star — 802.3 (10Base-T или 10Base-Tx).

Рекламное объявление

Топология дерева

Топология шины

Звездообразная топология

Кольцевая топология

Механизм звездообразной топологии

Центральный коммутатор в этой топологии следует таблице Content Addressable Memory (CAM).Память внутри коммутатора сохраняет аппаратные адреса всех подключенных компьютеров. Компьютер-отправитель отправляет сообщение коммутатору. Коммутатор проверяет адрес назначения из памяти и передает сообщение на компьютер назначения.

В хабе нет памяти. Итак, когда концентратор является центральным устройством, во время передачи сообщения концентратор объявляет адрес назначения и запрашивает у конечных узлов, у которых есть адрес. Это называется протоколом разрешения адресов (ARP).Концентратор находит адрес назначения через ARP и отбрасывает сообщение по адресу назначения.

Преимущества топологии сети «звезда»

Причина такой популярности этой топологии — широкий спектр преимуществ. Некоторые преимущества

• Настраивает централизованное управление сетевой деятельностью
• Добавить новый компьютер в сеть довольно просто. При добавлении нового узла необходимо обновлять только центральное устройство.
• Выход из строя одного периферийного компьютера не прерывает работу других периферийных компьютеров.
• Очень безопасная топология за счет изоляции отдельных компьютеров.
• Устранение неисправностей в этой сети сравнительно простое.

Недостатки звездообразной топологии

У звездообразной топологии есть и недостатки. Некоторые из его недостатков:

• Центральный коммутатор / концентратор выбирает, сколько узлов будет обрабатывать сеть. Фактически, производительность этого центрального устройства демонстрирует производительность филиальной сети.
• Прямая связь между двумя компьютерами на периферии не допускается.Все коммуникации проходят через центральный концентратор или коммутатор.
• На центральном сервере сеть склонна к узким местам / сбоям в одной точке. Вся сеть отключается при выходе из строя центрального концентратора / коммутатора. Затем периферийные компьютеры отключаются от центрального.

Создание и обслуживание этой топологии обходится дорого из-за наличия коммутатора или концентратора в качестве центрального устройства. Фактически, расходы также увеличиваются из-за увеличения количества кабелей.

Как и другие топологии сети, топология «звезда» также имеет ограничения. Длина кабеля, доступные порты в сети — некоторые существенные ограничения топологии. Принимая во внимание такую ​​физическую проблему, топология «звезда» распространяется на несколько звезд и в итоге имеет только один центральный коммутатор или концентратор в середине. В сетевой терминологии центральное устройство можно назвать основой всей сети. В такой конструкции сообщение, генерируемое для одной системы, поступает в центр ее звезды, а затем в магистраль (базовый концентратор / коммутатор).Магистраль передает сообщение в центральный узел конечной звезды, а центральный — на конечный конечный компьютер.

Рисунок: Топология «звезда» с магистралью.

Читать похожие темы

Преимущества и недостатки социальных сетей

Преимущества и недостатки Интернета

Преимущества ИКТ

Где используется звездообразная топология

Топология

«звезда» широко используется в локальной сети (LAN).Почти все сетевые установки, такие как небольшие дома и офисы, предпочитают использовать какую-то звездообразную топологию. В домашней сети пользователи подключают свой мобильный телефон, ноутбук, планшет, смарт-телевизор и т. Д. К маршрутизатору по беспроводной сети, чтобы получить доступ в Интернет.

Bank — отличный пример звездообразной топологии. Все отделения банка должны иметь звездообразную топологию. Цель такой конфигурации — заблокировать одну ветку, чтобы не повлиять на транзакцию в других ветках. Фактически, чтобы атаковать данные одной ветки, злоумышленнику нужно сначала поработать с центральным хабом.

Топология хорошо работает в небольших сетях. В этой топологии большое количество кабелей. Кабель витой пары, оптическое волокно, RJ-45 и коаксиальный кабель действительно используются в кабельной разводке сети. Каждый отдельный компьютер в оконечном узле использует отдельную витую пару для подключения к концентратору или коммутатору. Тип сетевой карты выбирает кабельное соединение, то есть коаксиальный кабель или сетевой кабель RJ-45 для подключения компьютеров. При использовании коннектора RJ-45 возможно присоединение до 1024 узлов.

Топология сети «звезда» лучше всего работает в небольшой сети.Сохраняет данные о неисправности сети. К вопросам безопасности коммутатора или концентратора следует подходить с большой осторожностью и вниманием. Топология «звезда» — действительно очень удобная топология для проектирования сети.

15 Преимущества и недостатки топологии «звезда» — Green Garage

Звездообразная топология — это сетевая конфигурация, в которой используется форма, предложенная в ее названии. Простота установки делает его одним из самых распространенных вариантов, используемых сегодня. Каждый узел будет подключаться к центральному сетевому устройству, которое работает как сервер.Периферийные устройства становятся клиентами с таким дизайном.

Сетевые кабели соединяют компьютеры вместе для облегчения связи. Сетевая карта, используемая в каждом компьютере, будет определять точные продукты, используемые для создания топологии. Хотя количество подключений теоретически ограничено вычислительной мощностью центрального устройства, также возможно неопределенное количество подключений.

Если вы знакомы с соединениями Ethernet или ARCNET, то у вас есть базовое представление об этом сетевом подходе.

Несколько преимуществ и недостатков звездообразной топологии стоит учитывать, когда вы находитесь в середине процесса установки. Это важные моменты, которые необходимо изучить перед началом монтажных работ.

Список преимуществ звездообразной топологии

1. Топология «звезда» обеспечивает лучшую отказоустойчивость.
Когда в звездообразной топологии происходит обрыв кабеля или сбой сетевого адаптера, это повлияет только на один узел. Это преимущество связано с характером установки, поскольку каждое устройство независимо подключается к центральному ядру.Одна кабельная трасса соединяет узлы друг с другом. Хотя этот подход является более дорогостоящим по сравнению с другими проектами, проблемы стоимости обычно перевешиваются преимуществом повышенной отказоустойчивости.

Единственный способ отключить все устройства сразу — это поставить под угрозу центральное ядро. Поскольку это оборудование недоступно для обычного человека, это безопасная сеть, которую предприятия любого размера могут использовать для удовлетворения своих потребностей.

2. Вы можете расширить охват сети, создав несколько звезд.
Топология «звезда» имеет естественные ограничения, которые проявляются при настройке сети. Реальность этого подхода такова, что в конечном итоге вы столкнетесь с физическими ограничениями. Либо длина кабеля не будет соответствовать вашим потребностям, либо количество доступных для использования портов будет поддерживать систему.

Когда вы используете звездообразную топологию, вы можете увеличить длину сети, настроив несколько звезд с центральным опорным устройством в середине, которое будет служить в качестве сервера.Магистраль сети должна иметь достаточно мощности для поддержки всех действий, чтобы этот подход был полезным.

3. Системы с топологией «звезда» обладают высокой масштабируемостью.
Если вам по какой-то причине необходимо расширить сеть, то добавление нового устройства — несложный процесс. Все, что вам нужно сделать, это подключить новый компьютер к центральному устройству с помощью кабеля. Когда у вас слишком много элементов, работающих с одноядерным процессором, вы можете расширяться до новых звезд, чтобы продолжать получать преимущества этой структуры.

Компьютеры добавляются или удаляются из центральной точки подключения. Это упрощает замену неисправного устройства для поддержания уровня производительности.

4. Вы можете подключить несколько типов устройств через звездообразную топологию.
Если у вас есть концентратор или коммутатор, способный отправлять пакеты данных на оборудование различного типа, то этот сетевой вариант полезен для самых разных приложений. Большинство предприятий будут использовать звездообразную топологию как способ подключения рабочих станций к различным принтерам, копировальным аппаратам и другим станциям.Вы также можете подключить сервер к центральному концентратору, чтобы максимально увеличить доступ к каждому подключенному устройству.

Если оборудование совместимо с вашими кабелями и программным или аппаратным обеспечением центрального концентратора, вы можете довольно легко подключить весь офис с помощью этой настройки.

5. Он не создает узких мест, где возникают конфликты данных.
Поскольку при использовании звездообразной топологии каждое устройство подключается к центральному ядру с помощью собственного кабеля, вероятность возникновения конфликтов данных минимальна.Это означает, что уровни производительности этой системы исключительно высоки по сравнению с другими сетями. Хотя бывают случаи, когда он работает медленно из-за высокого уровня трафика, обычно у вас есть прямая связь между устройствами. Это означает, что при использовании этой настройки у работников будет меньше простоев, которыми нужно управлять.

6. Некоторые компании могут извлечь выгоду из системы беспроводной звездообразной топологии.
Если ваш центральный концентратор поддерживает беспроводное соединение, вы можете избежать проблем с мобильностью, которые обычно возникают при звездообразной топологии.У вас не будет такого же ограничения на количество устройств, которые вы можете подключить, хотя вы можете запрограммировать ограничение на ядро, если хотите. Это означает, что вы можете работать в любой комнате в здании, сохраняя при этом доступ к своей сети. Это преимущество также открывает двери для сотрудников, которые предпочитают использовать планшеты или мобильные устройства в течение рабочего дня.

Системы с беспроводной звездообразной топологией

могут помочь вам избежать затрат на прокладку кабелей. Поскольку большинство устройств уже поставляются с картами WLAN, вы можете избежать многих расходов, связанных с использованием этой технологии при традиционном подходе.

7. С системами звездообразной топологии можно использовать несколько подходов.
При проектировании сети с топологией «звезда» вы можете выбрать использование коммутатора, активного концентратора или пассивного концентратора. Если вы используете пассивный, то сигналы проходят без какого-либо вмешательства, что означает, что нет необходимости во времени для изменения пакетов данных. Активные системы выполняют дополнительные функции, которые помогают им работать как повторитель в дополнение к его основным основным обязанностям.

Если вы используете коммутатор со звездообразной топологией сети, он будет читать адрес назначения сообщения с данными.Затем он передаст информацию намеченному получателю. Он будет маршрутизировать или связывать данные, выполняя обязанности по управлению сетью.

8. Топология звезды исключает соединения точка-точка.
Несмотря на то, что вы потеряете некоторые перекрывающиеся соединения, которые приведут к высокому уровню надежности в других топологиях, звездообразная конструкция создает более рациональный подход, обеспечивающий быструю связь. Эта гибкость позволяет вам установить его любым способом, который подходит вашей компании, поскольку вам не нужно беспокоиться о том, что все ваши устройства обмениваются данными друг с другом благодаря наличию центрального концентратора.

Это означает, что система звездообразной топологии полезна для сетей практически любого размера. Отсутствуют риски отражения сигнала в сети, что создает безопасный способ передачи пакетов данных с его одноадресной связью и точечными соединениями.

Список недостатков звездообразной топологии

1. Если выходит из строя центральное ядро, то отказывает и вся система.
Центральный коммутатор, концентратор или ядро ​​системы звездообразной топологии является критической точкой сети.Вы можете отрезать к нему кабели, не подвергая опасности остальную часть сети, но он должен оставаться работоспособным для перемещения данных. Если по какой-либо причине произойдет сбой, все подключенные к нему устройства не получат сетевого подключения. В этом сценарии вы по-прежнему можете выполнять автономную работу, но это может сразу уменьшить ваши возможности для совместной работы.

При возникновении неисправности единственным решением для ремонта может быть замена всего концентратора. Это может быть дорогостоящее предложение, даже если кабели все еще пригодны.

2. Установка топологии «звезда» очень дорога.
Самым дорогим аспектом установки топологии является прокладка кабелей, необходимых для системы. Хотя звездообразная конструкция довольно надежна, она также требует, чтобы каждое устройство получало прямое соединение с центральным концентратором. Это делает его наиболее дорогостоящим вариантом, поэтому некоторые малые предприятия ищут альтернативы.

Целью этих расходов является экономия денег за счет увеличения производительности и сокращения времени, необходимого для поиска неисправностей в обслуживании.Поскольку известно, что кабель отключенного устройства каким-либо образом поврежден, время простоя обычно сокращается. Некоторые компании могут найти способы окупить всю стоимость этой установки только через несколько лет.

3. У вас должно быть дополнительное оборудование, чтобы топология работала.
Топология «звезда» не работает, если у вас нет концентратора или коммутатора, выступающего в качестве центрального ядра. Если вы запускаете несколько звезд, то для каждой из них требуется это соединение, чтобы вся система могла работать вместе.Этот процесс проектирования увеличивает стоимость установки и создает ряд уязвимостей в некоторых проектах. Если вы удалите основной концентратор с установкой, включающей несколько звезд, вы можете отключить основной инструмент связи. Другие системы все еще могли общаться друг с другом, но все они теряли доступ к центральной базе данных для совместной работы.

4. Эта система отрицательно влияет на вашу мобильность.
Хотя системы с беспроводной звездообразной топологией доступны сегодня, большинство из них по-прежнему основано на проводных соединениях.Это означает, что ограниченная длина кабеля ограничивает передвижения отдельных рабочих. Они не могут брать с собой свои рабочие места, чтобы оставаться продуктивными. Если они решат распечатать что-то в сети, они должны покинуть свою рабочую станцию, чтобы получить этот элемент. Это движение вверх и вниз со временем может значительно снизить уровень производительности, потому что вам придется сидеть на определенном расстоянии от центрального узла.

5. Подключить мобильные устройства к системе может быть непросто.
В сеть с топологией «звезда» легко добавить новые рабочие станции и оборудование.Что не так просто использовать в этом отношении, так это смартфон или другое мобильное устройство. Некоторые планшетные ПК также не поддерживают подключение к этой сети. У большинства центральных концентраторов нет порта, который позволяет вам использовать Интернет с этой системой, что вынуждает вас полагаться на сотовую связь или соединение Wi-Fi, чтобы оставаться в сети.

Это означает, что сотрудничать над проектами не так просто, если у вас есть сотрудники в мобильных или удаленных офисах. Вашим проводным соединениям будет сложно общаться за пределами вашего агентства, и та же проблема затрагивает тех, кто пытается подключиться к вашей локальной сети без внутреннего доступа.

6. Кабели в системе звездообразной топологии могут быть повреждены.
Провод или кабель, используемые для создания сети с топологией «звезда», создают большую уязвимость для потенциального повреждения. Он должен проходить за стенами, под полом и через другие препятствия, чтобы добраться до предполагаемых рабочих станций или периферийных устройств. Когда для локальной сети требуются монтажные работы на внешней стороне здания, она может стать восприимчивой к изменяющимся погодным условиям или воздействию дикой природы.

Эти проблемы могут изменить профиль надежности некоторых сетей с топологией «звезда».Вы можете некоторым образом избежать этого недостатка, добавив защитный барьер вокруг кабелей, но всегда будут происходить несчастные случаи.

7. Беспроводные системы звездообразной топологии имеют низкую скорость передачи данных.
Если вам нужна сеть, способная справиться с большой нагрузкой, то система с проводной звездообразной топологией — лучший вариант, чем беспроводная. WLAN всегда будет двигаться медленнее, что означает повышение риска возникновения узких мест. Вы также должны выполнить ручную настройку, если хотите наложить ограничения на сеть, что означает, что вы тратите еще больше времени на систему вместо того, чтобы продуктивно работать с вашим последним проектом

Беспроводные системы также могут быть сложными при попытке диагностировать проблему в сети.Вот почему стоимость кабеля иногда стоит вложенных средств, особенно если никто в вашей организации не считает себя технически подкованным.

Заключение

Топология «звезда» — это система, которая хорошо работает в локальных сетях, когда для сети необходимо несколько точек подключения. Установка центрального концентратора может быть дорогостоящей, но перемещение пакетов данных обычно происходит быстрее, поскольку он самодостаточен.

Если звездообразная конструкция эффективна, то стоит подумать о преимуществах скорости.Когда центральный концентратор не имеет возможности управлять размером сети, могут начать формироваться узкие места. Это может быть проблема, которая в конечном итоге приводит к сбою на центральном сайте. Поскольку это одна точка, это означает, что вся сеть может выйти из строя, если проблемы возникнут в этой одной точке.

У каждого бизнеса есть свои уникальные потребности. Эти преимущества и недостатки звездообразной топологии могут указать путь к решению, которое вам необходимо принять для вашей сети

Об авторе
Брэндон Миллер получил B.А. из Техасского университета в Остине. Он опытный писатель, написавший более ста статей, которые прочитали более 500 000 человек. Если у вас есть какие-либо комментарии или сомнения по поводу этого сообщения в блоге, свяжитесь с командой Green Garage здесь.

6 Преимущества и недостатки топологии «звезда»

Что такое звездообразная топология?

Звездообразная топология — это сеть, в которой все устройства сети подключены к центральному устройству. Центральным устройством может быть концентратор, маршрутизатор или коммутатор.

Кто управляет топологией «звезда»?

Центральное устройство выполняет все управление устройством. Если данные необходимо передать с одного устройства на другое, это невозможно сделать напрямую. Сначала он должен пройти через центральное устройство, а затем перенаправить их на целевое устройство.

Как подключена топология «звезда»?

Все соединения здесь выполняются по схеме «точка-точка». Для этого используется один кабель Ethernet с неэкранированной витой парой (UTP).Хотя топология «звезда» является наиболее часто используемой топологией сети в домах и офисах, она не безупречна. Наряду с преимуществами звездная топология имеет и несколько недостатков. Тем, кто желает настроить эту сеть, стоит учесть плюсы и минусы.

В этой статье вы получите информацию о 6 Преимущества и недостатки звездообразной топологии | Недостатки и преимущества звездообразной топологии . Из этого поста вы узнаете о плюсах и минусах использования звездной сети.

Приступим,

Преимущества топологии «звезда»

1.Установка

Процедура установки звездообразной сети довольно проста, поскольку она следует более рациональному подходу. Компании смогут установить его так, как захотят. Наличие центрального устройства гарантирует, что все подключенные устройства взаимодействуют друг с другом эффективно.

2. Производительность

Топология «звезда» соединяет каждое устройство с центральным концентратором с помощью собственного кабеля. Это гарантирует минимальное количество конфликтов данных.По сути, меньшее количество конфликтов данных означает, что уровни производительности значительно выше. Кроме того, сигналы не передаются на все устройства, что еще больше увеличивает производительность.

3. Централизация

Благодаря централизованной архитектуре в топологии «звезда» легко управлять всей сетью. Сетевые администраторы могут легко выявлять и устранять сбои, что делает их работу удобной.

4. Надежность

Звездообразная топология также является чрезвычайно надежной по своей природе.Если произойдет сбой в конкретном узле, только этот узел перестанет работать. Остальные продолжат нормально функционировать. Вся сеть здесь не пострадает.

5. Масштабируемость

В звездообразной топологии изменение сети — простой процесс. Возможно расширение сети без каких-либо проблем. Аналогично этому, если есть какие-либо неисправные устройства, их можно легко удалить, не затрагивая всю сеть.

6. Поддержка устройств

Центральное устройство в сети с топологией «звезда» может поддерживать ряд компонентов устройства, таких как принтеры, копировальные аппараты и сканеры.Эту настройку можно использовать для подключения устройств во всем офисе, если компоненты поддерживаются центральным устройством.

Недостатки звездообразной топологии

1. Стоимость

Звездная топология известна как сеть, требующая наибольшего количества кабелей. Каждое из устройств должно быть подключено к центральному устройству отдельно. Это, в свою очередь, увеличивает общую стоимость сети.

2. Требования к оборудованию

Центральное устройство, которое представляет собой коммутатор, концентратор или маршрутизатор, используемое в топологии «звезда», очень дорогое.Звездная топология не работает, если один из них не присутствует. Если имеется несколько систем с топологией «звезда», для каждой из них требуется отдельное центральное устройство, что увеличивает стоимость установки.

3. Мобильность

Большая часть систем с топологией «звезда» сегодня зависит от проводных соединений. Это означает, что рабочие должны нести бремя кабелей. Длина кабеля ограничена определенным диапазоном. Это сильно ограничивает мобильность рабочих. Рабочие не могут работать, удаляясь от центрального устройства.

4. Отказ ядра

Звездообразная топология полностью зависит от центрального устройства для сетевой связи. Для передачи данных он должен нормально функционировать. В случае его выхода из строя все подключенные устройства перестанут работать.

5. Повреждения кабеля

Кабели, используемые в сетях с топологией «звезда», подвержены повреждениям из-за воздействия внешней среды. Ему предстоит преодолевать этажи, стены и другие препятствия.Иногда кабели необходимо проложить через внешнюю часть здания, что означает, что на него могут повлиять неблагоприятные погодные условия.

Однако пользователи могут до некоторой степени предотвратить повреждение этих кабелей, приняв защитные меры. Но все же могут быть аварии.

6. Поддержка мобильных устройств

Хотя добавить устройства в сеть с топологией «звезда» легко, это не относится к мобильным устройствам. Эта функция отсутствует даже на некоторых планшетных ПК. Топология «звезда» не имеет сетевого порта для доступа в Интернет.Таким образом, те, у кого есть мобильные устройства, должны полагаться на свои сотовые данные. Это серьезная проблема для сотрудников, которые пытаются совместно работать над проектами с помощью мобильных устройств.

Достоинства и недостатки топологии «звезда»

| Что такое звездообразная топология? Преимущества и недостатки топологии «звезда»

Топология «звезда» Преимущества и недостатки: Топология «звезда» — это форма сетевой топологии, в которой каждая часть сети подключена к центральному узлу, называемому концентратором или коммутатором. В этой сети каждый хост подключен к центральному концентратору.В простейшей форме один центральный концентратор действует как канал для передачи сообщений. Сеть «звезда» — одна из самых популярных топологий компьютерных сетей.

Присоединение этих частей сети к центральному компоненту визуально представлено в виде звезды. Она также известна как звездная сеть.

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

Что такое звездообразная топология? Преимущества и недостатки звездообразной топологии 2021

Топология

«звезда» — это популярная и стандартная сетевая система, которую также называют звездообразной сетью.В этой конфигурации каждый узел подключается к центральному сетевому устройству, например концентратору, коммутатору или компьютеру. Центральное сетевое устройство действует как сервер, а периферийные устройства действуют как клиенты. В конфигурации звездообразной топологии используется либо коаксиальный сетевой кабель, либо сетевой кабель RJ-45, в зависимости от типа сетевой карты, установленной на каждом компьютере.

Звездообразные топологии могут быть активными или пассивными сетями, в зависимости от следующего:

1. Если центральный узел выполняет усиление или регенерацию данных или подобные процессы.
2. Если сеть активно контролирует передачу данных
3. Если для сети требуются источники электроэнергии.

Топология «звезда» также может быть реализована с помощью Ethernet, кабельных структур, беспроводных маршрутизаторов или других компонентов. Во многих системах центральным концентратором является сервер, а дополнительными узлами — клиенты.

Преимущества звездообразной топологии

Преимущества использования звездообразной топологии перечислены ниже:

1. Централизованная сеть: Централизованное управление помогает контролировать сеть с помощью центрального компьютера, концентратора или коммутатора.
2. Удобство для пользователя: В звездообразной топологии новые узлы можно легко добавлять, не затрагивая остальную часть сети. Точно так же можно легко удалить компоненты. Следовательно, легко добавить еще один компьютер в сеть, а также становится проще заменить неисправный блок для поддержания уровня производительности.
3. Очень надежный: При выходе из строя одного кабеля или устройства все остальные будут работать. Таким образом, отказ одного узла или ссылки не влияет на остальную сеть.
4. Высокоэффективный: Как и в звездообразной топологии, каждое устройство подключается к центральной жиле с помощью кабеля, вероятность конфликтов данных относительно минимальна. Это также означает, что уровни производительности этой системы исключительно высоки по сравнению с другими сетями.
5. Простота управления: Простое обнаружение неисправностей, поскольку связь часто легко определяется. В то же время легко обнаружить неисправность и устранить ее.
6. Нет соединений «точка-точка»: Система с топологией «звезда» полезна для сетей практически любого размера.Отсутствуют риски отражения сигнала в сети, что создает безопасный способ передачи пакетов данных с помощью одноадресной связи и соединений связи на основе точек.
7. Безопасно для использования: Когда в звездообразной топологии происходит обрыв кабеля или сбой сетевой карты, это повлияет только на один узел. Тогда единственный способ отключить все устройства сразу — отключить центральное ядро. Поскольку центральное устройство не доступно для всех, это безопасная и защищенная сеть, которую предприятия любого размера могут использовать для удовлетворения своих потребностей.
8. Можно создать несколько звезд для расширения охвата сети: При использовании звездообразной топологии вы можете увеличить длину сети, настроив несколько звезд с центральным опорным устройством посередине в качестве сервера. Однако для того, чтобы этот подход работал, сеть должна иметь достаточно мощности для поддержки всех действий.

Недостатки звездообразной топологии

Список недостатков звездообразной топологии приведен ниже:

1. Высокая стоимость: Внедрение коммутатора или маршрутизатора может иметь более высокую цену, особенно при использовании коммутатора или маршрутизатора в качестве центрального сетевого устройства.
2. Все зависит от центрального устройства: Центральное сетевое устройство определяет производительность и количество узлов, которые сеть может обрабатывать.
3. Сильно зависит от центрального устройства: Если концентратор выходит из строя, все выходит из строя, поскольку ни одно из устройств не может работать без концентратора. Недостаток в том, что если центральное устройство выходит из строя, вся сеть выходит из строя.
4. Высокое обслуживание: Концентратор требует больше ресурсов и регулярного обслуживания, потому что это центральная система звезды.
5. Склонен к повреждению: Кабели или провода, используемые в сети с топологией «звезда», создают больше потенциальных повреждений. Он должен проходить за стенами, под полом и через другие препятствия, чтобы добраться до предполагаемых рабочих станций или периферийных устройств. Кроме того, если ЛВС требует монтажных работ снаружи здания, она может стать восприимчивой к изменяющимся погодным условиям или воздействию дикой природы.
6. Беспроводные системы имеют низкую скорость передачи данных: Если вам нужна сеть для управления большой нагрузкой, то система с проводной звездой работает лучше, чем беспроводная.Беспроводная локальная сеть (WLAN) движется намного медленнее; следовательно, возрастает риск возникновения узких мест.
7. Неподвижная сетевая система: Хотя системы с беспроводной звездообразной топологией доступны сегодня, большинство из них все еще зависит от проводных соединений. Это означает, что фиксированная длина кабеля ограничивает передвижения отдельных рабочих. Эта проблема может со временем резко снизить уровень производительности, потому что каждый вынужден сидеть на определенном расстоянии от центрального узла.

Сравнительная таблица преимуществ и недостатков звездообразной топологии

Преимущества	Недостатки
Высокая скорость	Высокие эксплуатационные расходы
Высокомасштабируемая сеть	Высокая зависимость от центрального устройства
Высокоэффективный	Дорого
Централизованное управление сетью	Требуется дополнительное оборудование
Безопасно в использовании	Системы неподвижные
Нет двухточечных соединений	Провода или кабели, используемые в сети, легко повреждаются
Высокая надежность	Беспроводные системы звездообразной топологии имеют низкую скорость передачи данных

Система звездообразной топологии хорошо работает для локальных сетей (LAN), когда для сети необходимо несколько точек подключения.И, как обсуждалось ранее, установка центрального концентратора может быть дорогостоящей, но перемещение пакетов данных обычно происходит быстрее, поскольку он самодостаточен.

У каждого бизнеса или проекта есть свои потребности. Мы надеемся, что преимущества и недостатки звездообразной топологии, описанные в этой статье, помогут вам выбрать правильную сеть для себя.

Часто задаваемые вопросы о плюсах и минусах звездообразной топологии

Вопрос 1.
Какая польза от топологии «звезда»?

Ответ:
Топология «звезда» используется для уменьшения вероятности сбоя сети путем подключения всех систем к центральному устройству или узлу.Этот центральный концентратор снова отправляет все передачи, полученные от любого периферийного узла, всем другим периферийным узлам в сети, иногда включая исходный узел.

Вопрос 2.
Какие примеры звездной топологии?

Ответ:
Топологии сети «звезда» обычно используются в домашних сетях, где центральной точкой подключения может быть маршрутизатор, коммутатор или сетевой концентратор. Неэкранированная витая пара (UTP) Ethernet-кабель обычно используется для подключения устройств к концентратору через коаксиальный кабель или оптоволокно.

Вопрос 3.
Какие существуют другие типы топологий помимо звездообразной топологии?

Ответ:
Другие типы топологий, помимо звездообразной, перечислены ниже:

• Кольцевая топология
• Топология шины
• Топология дерева
• Топология сетки
• Гибридная топология

Вопрос 4.
Как работает сеть с топологией «звезда»?

Ответ:
В сетях с топологией «звезда» все узлы косвенно соединяются друг с другом через коммутаторы.Коммутатор действует как центральная точка, через которую проходят все коммуникации. Большие сети, использующие звездообразную топологию, обычно управляются одним или несколькими серверами. Следовательно, модель клиент-сервер обычно использует звездообразную топологию.

Преимущества и недостатки звездообразной топологии, о которой вы никогда не подозревали

В топологии «звезда» все узлы индивидуально подключены к одному общему концентратору.

Знаете ли вы?

В области компьютеров кольцо, шина, дерево и звезда — это имена, присвоенные определенным топологиям сети.

В основном, термин «сетевая топология» относится к схеме компоновки взаимосвязей различных элементов компьютерной сети, таких как узлы, связи и т. Д. Концепция далее подразделяется на два типа: (i) физическая топология, которая относится к физический дизайн сети и (ii) логическая топология, которая фокусируется на том, как данные фактически передаются в сети.

Физическая топология подразделяется на шесть различных типов; а именно, двухточечная сеть, кольцевая сеть, ячеистая сеть, шинная сеть, древовидная сеть и звездообразная сеть.В частности, звездная сеть считается очень популярной благодаря своим многочисленным преимуществам. Это не значит, что у него нет собственных недостатков. Важно рассмотреть преимущества и недостатки различных сетевых топологий, а не только топологии «звезда», чтобы определить, какая из них вам подходит.

Что такое звездообразная топология?

В этом типе топологии сети все узлы индивидуально подключены к одному общему концентратору.Передающие станции подключены к центральному узлу таким образом, что дизайн напоминает форму звезды, а значит, и название. Дизайн звездообразной топологии напоминает велосипедное колесо со спицами, расходящимися из центра. В этом случае обмен данными может осуществляться только косвенно через центральный узел, к которому подключены все остальные узлы.

Преимущества и недостатки

Как мы уже говорили ранее, даже у звездообразной топологии есть свои плюсы и минусы, которые необходимо учитывать при оценке осуществимости установки.Несмотря на то, что изоляция устройств является его триумфальной картой, большинство преимуществ которой связано с этим конкретным аспектом, зависимость от центрального концентратора, безусловно, вызывает беспокойство.

Преимущества

▶ Установить топологию сети «звезда» и управлять ею очень просто, поскольку она является самой простой из всех, когда дело касается функциональности.
▶ Этот тип сети легко устранить, так как все компьютеры зависят от центрального концентратора, что неизменно означает, что любая проблема, которая приводит к неработоспособности сети, может быть отслежена до центрального концентратора.
▶ В звездообразной топологии сети пакетам данных не нужно проходить через различные узлы. Тот факт, что нет конфликтов данных, повышает его производительность, делая передачу данных значительно быстрой.
▶ Кроме того, тот факт, что пакеты данных проходят только через три разных точки, гарантирует безопасность данных.
▶ Поскольку узлы не подключены друг к другу, любая проблема в одном конкретном узле не влияет на производительность других узлов в сети.
▶ В этой топологии сети легко добавить новые машины или заменить старые, так как для этого не требуется прерывание всей сети.

Недостатки

▶ Основная проблема топологии сети «звезда» заключается в том, что она сильно зависит от функционирования центрального концентратора.
▶ Размер сети зависит от количества подключений к концентратору. По мере увеличения количества подключений увеличивается размер и, следовательно, инфраструктура.
▶ Если вы выберете топологию «звезда», вам потребуется больше кабеля, чем если бы вы выбрали топологию линейной шины. Таким образом, затраты на первые также будут относительно высокими.
▶ Производительность всей сети напрямую зависит от производительности концентратора. Если сервер работает медленно, это приведет к замедлению работы всей сети.
▶ Если один из узлов использует значительную часть вычислительной мощности центрального концентратора, это отразится на производительности других узлов.
▶ В случае взлома центрального концентратора вся сеть останется уязвимой.

Как видите, большинство недостатков звездообразной топологии вращаются вокруг зависимости всей сети от центрального концентратора, что, в свою очередь, означает, что отказ концентратора может привести к неработоспособности всей сети.

Существует также концепция расширенной звездообразной топологии, в которой, несмотря на то, что сеть основана на физической звездообразной топологии, между центральным концентратором и периферийными узлами имеется один или несколько повторителей, которые увеличивают максимальное расстояние передачи сверх того, что поддерживается передачей. мощность центрального хаба. В этом случае то, что он увеличивает радиус действия центрального узла, является его самым большим преимуществом. Однако, как и в случае с простым вариантом звездообразной топологии, затраты на добавленную инфраструктуру могут быть недостатком.

Преимущества и недостатки гибридной топологии

Гибридная топология использует сочетание двух или более топологий таким образом, что результирующая сеть не демонстрирует одну из стандартных топологий (например, звезда, шина, кольцо и т. Д.) Гибридная топология объединяет две или несколько различных топологий, чтобы создать результирующую топологию, которая имеет хорошие стороны (а также недостатки) всех составляющих базовых топологий вместо того, чтобы обладать характеристиками одной конкретной топологии.

Гибридные сети предпочтительнее, когда уже доступны 2 или более двух основных рабочих топологий, и они должны быть соединены друг с другом.

Каковы преимущества и недостатки гибридной топологии?

Ниже приведены основные преимущества гибридной топологии :

• Надежность: гораздо лучшая отказоустойчивость. Секция, в которой обнаружена неисправность, может быть выделена из остальной сети и могут быть предприняты необходимые восстановительные меры, не влияя на работу остальной сети.
• Эффективно: Наиболее важным преимуществом этой топологии является то, что слабые стороны различных связанных топологий не принимаются во внимание и принимаются во внимание только сильные стороны.Например, кольцевая топология обладает хорошей надежностью данных, а звездообразная топология имеет высокую допускаемость, поэтому эти две схемы достаточно хорошо работают в гибридной звездообразной топологии.
• Гибкость: Одним из ключевых преимуществ этой топологии является ее гибкость. Топология создается так, чтобы ее можно было реализовать для множества различных сетевых сред. Гибридная сеть может быть создана в соответствии с требованиями корпорации и за счет максимального использования доступных ресурсов.
• Масштабируемость: гибридные сети построены таким образом, чтобы обеспечить простую интеграцию новых аппаратных компонентов, таких как дополнительные точки концентрации.Довольно просто увеличить размер сети за счет добавления новых элементов, не нарушая при этом существующую архитектуру.

Ниже приведены основные недостатки гибридной топологии :

• Сложность: из-за того, что разные топологии соединяются в гибридной топологии, управление топологией становится сложной задачей. Спроектировать этот тип архитектуры непросто, и это сложная работа для дизайнеров. Процесс настройки и установки должен быть очень эффективным.
• Дорого: приобретение и обслуживание сетевых концентраторов, необходимых для создания сетей с гибридной топологией, требует больших затрат. Стоимость этой топологии выше по сравнению с другими топологиями. Концентраторы, используемые для соединения двух разных сетей, дороги. Эти концентраторы отличаются от обычных концентраторов, поскольку они должны быть достаточно умными, чтобы работать с различными архитектурами, и должны иметь возможность работать даже при отключении части сети. Поскольку гибридные архитектуры обычно имеют больший масштаб, для них может потребоваться много кабелей, современных сетевых устройств и т. Д.

Например, шинная сеть, соединенная с шинной сетью, остается топологией шинной сети.

Гибридная топология всегда создается, когда соединены две различные основные сетевые топологии. Два хороших примера гибридной сети: топология звездообразного кольца и топология звездообразной шины.

.