logo

Какво е мрежова топология?

Топологията определя структурата на мрежата за това как всички компоненти са свързани помежду си. Има два вида топология: физическа и логическа топология.

Видове мрежова топология

Физическата топология е геометричното представяне на всички възли в мрежата. Има шест вида мрежова топология, които са топология на шина, топология на пръстена, топология на дърво, топология на звезда, топология на мрежа и хибридна топология.

Топологии на компютърни мрежи

1) Топология на автобуса

Топологии на компютърни мрежи
  • Топологията на шината е проектирана по такъв начин, че всички станции да са свързани чрез един кабел, известен като опорен кабел.
  • Всеки възел е или свързан към опорния кабел чрез падащ кабел, или директно свързан към опорния кабел.
  • Когато възел иска да изпрати съобщение по мрежата, той изпраща съобщение по мрежата. Всички налични станции в мрежата ще получат съобщението, независимо дали е било адресирано или не.
  • Топологията на шината се използва главно в 802.3 (ethernet) и 802.4 стандартни мрежи.
  • Конфигурацията на шинна топология е доста по-проста в сравнение с други топологии.
  • Гръбначният кабел се счита за a 'единична лента' чрез който съобщението се излъчва до всички станции.
  • Най-често срещаният метод за достъп на топологиите на шината е CSMA (Carrier Sense множествен достъп).

CSMA: Това е контрол на достъпа до медиите, използван за контролиране на потока от данни, така че да се поддържа целостта на данните, т.е. пакетите да не се губят. Има два алтернативни начина за справяне с проблемите, които възникват, когато два възела изпращат съобщенията едновременно.

    CSMA CD:CSMA CD ( Откриване на сблъсък ) е метод за достъп, използван за откриване на сблъсък. След като сблъсъкът бъде открит, подателят ще спре предаването на данните. Следователно, той работи на ' възстановяване след сблъсъка '.CSMA CA: CSMA CA (Избягване на сблъсък) е метод за достъп, използван за избягване на сблъсък чрез проверка дали предавателната среда е заета или не. Ако е зает, изпращачът изчаква, докато медията стане неактивна. Тази техника ефективно намалява възможността от сблъсък. Не работи при „възстановяване след сблъсък“.

Предимства на Bus топологията:

    Евтин кабел:В топологията на шината възлите са директно свързани към кабела, без да преминават през хъб. Следователно първоначалната цена на монтажа е ниска.Умерени скорости на данни:Коаксиалните кабели или кабелите с усукана двойка се използват главно в базирани на шини мрежи, които поддържат до 10 Mbps.Позната технология:Топологията на шината е позната технология, тъй като техниките за инсталиране и отстраняване на неизправности са добре известни, а хардуерните компоненти са лесно достъпни.Ограничен отказ:Повреда в един възел няма да има ефект върху други възли.

Недостатъци на шинната топология:

    Обширно окабеляване:Топологията на шината е доста по-проста, но все пак изисква много окабеляване.Трудно отстраняване на неизправности:Изисква се специализирано тестово оборудване за определяне на кабелните повреди. Ако възникне някаква повреда в кабела, това ще наруши комуникацията за всички възли.Смущения в сигнала:Ако два възела изпращат съобщенията едновременно, тогава сигналите и на двата възела се сблъскват един с друг.Трудна преконфигурация:Добавянето на нови устройства към мрежата би забавило мрежата.Атенюация:Затихването е загуба на сигнал, което води до проблеми с комуникацията. За регенериране на сигнала се използват повторители.

2) Топология на пръстена

Топологии на компютърни мрежи
  • Топологията на пръстена е като топология на шина, но със свързани краища.
  • Възелът, който получава съобщението от предишния компютър, ще препредаде на следващия възел.
  • Данните текат в една посока, т.е. те са еднопосочни.
  • Данните протичат в един непрекъснат цикъл, известен като безкраен цикъл.
  • Той няма прекратени краища, т.е. всеки възел е свързан с друг възел и няма крайна точка.
  • Данните в пръстеновидна топология протичат по посока на часовниковата стрелка.
  • Най-често срещаният метод за достъп на топологията на пръстена е преминаване на жетон .
      Предаване на токена:Това е метод за мрежов достъп, при който токенът се предава от един възел на друг възел.
  • Токен:Това е рамка, която циркулира в мрежата.

Работа на преминаването на токени

  • Токенът се движи из мрежата и се предава от компютър на компютър, докато достигне местоназначението.
  • Подателят променя токена, като поставя адреса заедно с данните.
  • Данните се предават от едно устройство на друго устройство, докато целевият адрес съвпадне. След като токенът бъде получен от целевото устройство, то изпраща потвърждението на подателя.
  • В пръстеновидната топология токенът се използва като носител.

Предимства на пръстеновидната топология:

    Управление на мрежата:Дефектните устройства могат да бъдат премахнати от мрежата, без да прекъсва мрежата.Наличност на продукта:Налични са много хардуерни и софтуерни инструменти за работа и наблюдение на мрежата.Цена:Окабеляването с усукана двойка е евтино и лесно достъпно. Следователно цената на монтажа е много ниска.Надежден:Това е по-надеждна мрежа, тъй като комуникационната система не зависи от единичния хост компютър.

Недостатъци на пръстеновидната топология:

    Трудно отстраняване на неизправности:Изисква се специализирано тестово оборудване за определяне на кабелните повреди. Ако възникне някаква повреда в кабела, това ще наруши комуникацията за всички възли.Неуспех:Повредата в една станция води до повреда на цялата мрежа.Трудна преконфигурация:Добавянето на нови устройства към мрежата би забавило мрежата.Закъснение:Забавянето на комуникацията е право пропорционално на броя на възлите. Добавянето на нови устройства увеличава забавянето на комуникацията.

3) Звездна топология

Топологии на компютърни мрежи
  • Топологията звезда е подредба на мрежата, в която всеки възел е свързан към централния хъб, комутатор или централен компютър.
  • Централният компютър е известен като a сървър , а периферните устройства, свързани към сървъра, са известни като клиенти .
  • За свързване на компютрите се използват коаксиален кабел или кабели RJ-45.
  • Хъбовете или комутаторите се използват главно като свързващи устройства в a физическа звездна топология .
  • Топологията звезда е най-популярната топология в мрежовата реализация.

Предимства на звездната топология

    Ефективно отстраняване на проблеми:Отстраняването на неизправности е доста ефективно в топология звезда в сравнение с топологията на шината. При шинна топология мениджърът трябва да провери километрите кабел. При звездна топология всички станции са свързани към централизираната мрежа. Следователно мрежовият администратор трябва да отиде до отделната станция, за да отстрани проблема.Мрежов контрол:Сложните функции за контрол на мрежата могат лесно да бъдат внедрени в звездната топология. Всички промени, направени в топологията звезда, се приспособяват автоматично.Ограничен отказ:Тъй като всяка станция е свързана към централния хъб със собствен кабел, следователно повреда в един кабел няма да засегне цялата мрежа.Позната технология:Топологията звезда е позната технология, тъй като нейните инструменти са рентабилни.Лесно разширяване:Лесно се разширява, тъй като към отворените портове на хъба могат да се добавят нови станции.Рентабилен:Мрежите със звездна топология са рентабилни, тъй като използват евтин коаксиален кабел.Високи скорости на данни:Поддържа честотна лента от приблизително 100 Mbps. Ethernet 100BaseT е една от най-популярните мрежи с топология Star.

Недостатъци на звездната топология

    Централна точка на провала:Ако централният хъб или превключвател отпадне, тогава всички свързани възли няма да могат да комуникират помежду си.Кабел:Понякога маршрутизирането на кабела става трудно, когато е необходимо значително количество маршрутизиране.

4) Дървовидна топология

Топологии на компютърни мрежи
  • Топологията на дървото съчетава характеристиките на топологията на шината и топологията на звездата.
  • Дървовидната топология е вид структура, в която всички компютри са свързани един с друг по йерархичен начин.
  • Най-горният възел в дървовидната топология е известен като основен възел, а всички останали възли са наследници на основния възел.
  • Съществува само един път между два възела за предаване на данни. По този начин той формира йерархия родител-дете.

Предимства на дървовидната топология

    Поддръжка за широколентово предаване:Дървовидната топология се използва главно за осигуряване на широколентово предаване, т.е. сигналите се изпращат на дълги разстояния, без да бъдат отслабени.Лесно разширяване:Можем да добавим новото устройство към съществуващата мрежа. Следователно можем да кажем, че дървовидната топология е лесно разширима.Лесно управляем:В дървовидната топология цялата мрежа е разделена на сегменти, известни като звездни мрежи, които могат лесно да се управляват и поддържат.Откриване на грешка:Откриването и коригирането на грешки са много лесни в дървовидна топология.Ограничен отказ:Повредата в една станция не засяга цялата мрежа.Окабеляване от точка до точка:Има окабеляване от точка до точка за отделни сегменти.

Недостатъци на дървовидната топология

    Трудно отстраняване на неизправности:Ако възникне някаква повреда във възела, тогава става трудно да се отстрани проблемът.Висока цена:Устройствата, необходими за широколентово предаване, са много скъпи.Неуспех:Дървовидната топология разчита главно на кабела на главната шина и повредата в кабела на главната шина ще повреди цялата мрежа.Трудна преконфигурация:Ако се добавят нови устройства, тогава става трудно да се преконфигурира.

5) Мрежеста топология

Топологии на компютърни мрежи
  • Мрежовата технология е подреждане на мрежата, в която компютрите са свързани помежду си чрез различни излишни връзки.
  • Има множество пътища от един компютър към друг компютър.
  • Той не съдържа превключвател, хъб или какъвто и да е централен компютър, който действа като централна точка за комуникация.
  • Интернет е пример за мрежеста топология.
  • Мрежестата топология се използва главно за WAN реализации, където неизправностите в комуникацията са критична загриженост.
  • Мрежовата топология се използва главно за безжични мрежи.
  • Мрежовата топология може да се формира с помощта на формулата:
    Брой кабели = (n*(n-1))/2;

Където n е броят на възлите, които представляват мрежата.

Мрежестата топология е разделена на две категории:

  • Напълно свързана мрежова топология
  • Топология на частично свързана мрежа
Топологии на компютърни мрежи
    Пълна мрежеста топология:При пълна мрежеста топология всеки компютър е свързан към всички налични компютри в мрежата.Топология на частична мрежа:В частична мрежеста топология не всички, но определени компютри са свързани с тези компютри, с които комуникират често.

Предимства на мрежестата топология:

Надежден: Мрежите с мрежова топология са много надеждни, тъй като всяко прекъсване на връзката няма да повлияе на комуникацията между свързаните компютри.

на колко години е Кайли Дженър

Бърза комуникация: Комуникацията е много бърза между възлите.

По-лесно преконфигуриране: Добавянето на нови устройства няма да наруши комуникацията между други устройства.

Недостатъци на мрежестата топология

    Цена:Мрежестата топология съдържа голям брой свързани устройства като рутер и повече предавателни медии в сравнение с други топологии.Управление:Мрежите с мрежова топология са много големи и много трудни за поддръжка и управление. Ако мрежата не се наблюдава внимателно, повредата на комуникационната връзка остава незабелязана.Ефективност:В тази топология излишните връзки са високи, което намалява ефективността на мрежата.

6) Хибридна топология

Топологии на компютърни мрежи
  • Комбинацията от различни топологии е известна като Хибридна топология .
  • Хибридната топология е връзка между различни връзки и възли за прехвърляне на данни.
  • Когато две или повече различни топологии се комбинират заедно, това се нарича хибридна топология и ако подобни топологии са свързани една с друга, това няма да доведе до хибридна топология. Например, ако съществува пръстеновидна топология в един клон на банката ICICI и топология на шина в друг клон на банката ICICI, свързването на тези две топологии ще доведе до хибридна топология.

Предимства на хибридната топология

    Надежден:Възникването на повреда в която и да е част от мрежата няма да повлияе на функционирането на останалата част от мрежата.Мащабируеми:Размерът на мрежата може лесно да се разшири чрез добавяне на нови устройства, без да се засяга функционалността на съществуващата мрежа.Гъвкав:Тази топология е много гъвкава, тъй като може да бъде проектирана според изискванията на организацията.В сила:Хибридната топология е много ефективна, тъй като може да бъде проектирана по такъв начин, че силата на мрежата да се увеличи максимално, а слабостта на мрежата да се сведе до минимум.

Недостатъци на хибридната топология

    Комплексен дизайн:Основният недостатък на хибридната топология е дизайнът на хибридната мрежа. Много е трудно да се проектира архитектурата на хибридната мрежа.Скъп център:Хъбовете, използвани в хибридната топология, са много скъпи, тъй като тези хъбове се различават от обичайните хъбове, използвани в други топологии.Скъпа инфраструктура:Инфраструктурните разходи са много високи, тъй като хибридната мрежа изисква много кабели, мрежови устройства и т.н.