СЕТЕВЫЕ ТОПОЛОГИИ: ПОНЯТИЕ, ТИПЫ И ИХ ХАРАКТЕРИСТИКИ, ПРИМЕРЫ - ТЕХНОЛОГИЯ - 2026

Сетевые топологии - это различные схемы расположения устройств, таких как маршрутизаторы, компьютеры, принтеры и различные соединения, которые могут существовать в сети. Их можно проиллюстрировать графически.

Следовательно, они относятся к физическому или логическому проекту компьютерной сети. Они определяют способ размещения различных узлов и их взаимосвязь друг с другом. Точно так же они могут описывать, как данные передаются между этими узлами.

Источник: SilverStartalk - Сделано с использованием Dia, CC BY 2.5, https://en.wikipedia.org/w/index.php?curid=7654281

Как топология сети, так и относительное расположение источника и назначения потоков трафика в сети определяют оптимальный путь для каждого потока и степень, в которой существуют избыточные варианты маршрутизации в случае сбоя.

Есть два типа сетевых топологий. Логическая топология основана на модели передачи данных через различные устройства в сети. С другой стороны, физическая топология основана на физическом дизайне компьютеров, подключенных к сети.

Организация сети

Топология сети очень важна для определения ее производительности. Это способ организации сети, он содержит логическое или физическое описание того, как устройства и соединения настроены для связи друг с другом.

Существует множество способов организации сети, каждый из которых имеет свои преимущества и недостатки, некоторые из которых более полезны, чем другие при определенных обстоятельствах.

Концепция

Сетевые топологии относятся к тому, как различные устройства и соединения в сети организованы между собой. Вы можете представить сеть как город, а топологию - как карту маршрутов.

Подобно тому, как существует множество способов организовать и поддерживать город, например, обеспечение того, чтобы дороги могли облегчить переход между частями города, в которых проходит наибольшая посещаемость, существует несколько способов организации сети.

У каждой топологии есть свои преимущества и недостатки. В соответствии с требованиями организации определенные конфигурации могут предлагать более высокий уровень безопасности и возможности подключения.

Топологию следует рассматривать как виртуальную структуру сети. Эта форма не обязательно соответствует фактическому физическому расположению устройств в сети.

Вы можете представить себе компьютеры в домашней сети, которые можно расположить по кругу. Однако наличие там кольцевой топологии вряд ли возможно.

Выбор топологии

У менеджеров есть набор альтернатив, когда они хотят реализовать топологию сети. Это решение должно учитывать пропорцию компании, ее бюджет и ее цели.

При практическом администрировании топологии сети возникают различные виды деятельности, такие как общий надзор за работой, визуальное представление и управление топологией.

Самым важным является понимание потребностей и целей для создания конфигурации сети и управления ею наиболее подходящим для компании способом.

Выбор правильной конфигурации для операционной модели организации может повысить производительность, а также упростить поиск и устранение неисправностей, а также более эффективное распределение сетевых ресурсов для обеспечения отличного состояния сети.

значение

Дизайн сети важен по нескольким причинам. В основном, он играет фундаментальную роль в том, насколько хорошо и как будет работать сеть.

Хорошо управляемая топология сети улучшает эффективность данных и энергопотребление, что помогает снизить затраты на обслуживание и эксплуатацию.

Компоновка и дизайн сети демонстрируется на диаграмме, созданной программным обеспечением топологии сети.

Эти диаграммы важны по ряду причин, особенно из-за того, что они могут обеспечить визуальное представление физических и логических схем, позволяя администраторам при устранении неполадок видеть соединения между устройствами.

Способ организации сети может создавать или нарушать сетевое соединение, функциональность и защиту от простоев.

Виды и их характеристики

- Физические топологии

Это относится к конструкции взаимосвязей между устройствами и физическими соединениями сети, такими как кабельные (DSL, Ethernet), микроволновые или волоконно-оптические.

Существует несколько распространенных физических топологий, показанных на следующем рисунке и описанных позже.

Источник: Джуганди

Автобусная сеть

Каждое устройство подключено последовательно по линейному пути. Сегодня такое расположение используется в основном в широкополосных проводных распределительных сетях.

Звездная сеть

В этой сети центральное устройство напрямую связано со всеми другими устройствами. Локальные сети (LAN), в которых используются коммутаторы Ethernet, такие как большинство проводных офисных сетей, имеют звездообразную конфигурацию.

Кольцевая сеть

В этой конфигурации устройства соединены в сеть в виде круга. Некоторые сети будут отправлять сигнал только в одном направлении, а другие смогут отправлять сигнал в обоих направлениях.

Эти двунаправленные сети более устойчивы, чем шинные, поскольку сигнал может двигаться в любом направлении, чтобы достичь устройства.

Сетка

Эта сеть связывает соединения с устройствами таким образом, что доступны несколько маршрутов, по крайней мере, между некоторыми точками в сети.

Сеть частично зацеплена, когда только некоторые устройства подключены к другим, и полностью зацеплена, когда все устройства имеют прямое соединение со всеми остальными.

Многолучевая сетка увеличивает устойчивость к отказу, но также увеличивает стоимость.

Сетка для дерева

Также называемая звездой звезд, это сеть, в которой различные топологии звезды соединены в звездообразную конфигурацию.

Многие большие сети коммутаторов Ethernet, например сети между разными центрами обработки данных, имеют древовидную структуру.

Гибридная сеть

Это сочетание двух или более топологий. Например, если один офис использует топологию шины, а другой офис использует топологию звезды, соединение этих двух топологий приведет к гибридной топологии: топологии шины и топологии звезды.

- Логические топологии

Логическая топология сети несколько более стратегическая и абстрактная. Обычно он заключается в достижении концептуального понимания того, как и почему сеть организована так, как она есть, и как данные перемещаются через нее. Это относится к логической взаимосвязи между устройствами и соединениями.

Логическое соединение будет отличаться от физического маршрута, когда информация может совершать невидимый скачок в промежуточных точках.

В оптических сетях оптические мультиплексоры (ADM) создают логические оптические пути, поскольку переход ADM не виден узлам конечных точек.

Сети, состоящие из виртуальных цепей, будут иметь физическую топологию в соответствии с реальной областью подключения, такой как кабель, и логическую топологию, основанную на цепях.

Иногда логическая топология соответствует конфигурации, которую видит пользователь, что означает возможность подключения к сети.

Сети IP и Ethernet

Две наиболее широко используемые сегодня сети, IP и Ethernet, полностью переплетены на уровне соединений, потому что любой пользователь может подключиться к кому угодно, если не введены какие-либо средства, такие как межсетевой экран, для блокировки нежелательных подключений.

Общая возможность подключения обусловлена ​​протоколами, которые обрабатываются в сети, например Ethernet, а не физической топологией сети как таковой. По этой причине любая физическая топология сети может показаться людям полностью переплетенной.

Примеры

Автобусная сеть

Топологии шинной сети, основанные на кабелях Ethernet, относительно просты и недороги в установке, хотя пролеты ограничены максимальной длиной имеющегося кабеля.

Например, предположим, что шинная сеть состоит из четырех компьютеров: PC-A, PC-B, PC-C и PC-D.

Если ПК-A отправляет данные на ПК-C, то все компьютеры в сети получат эти данные, но только ПК-C примет их. Если PC-C отвечает, только PC-A примет возвращенные данные.

За счет соединения двух шинных кабелей можно добиться расширения, но эта топология лучше всего работает с ограниченным количеством устройств, обычно менее двенадцати устройств на одной шине.

Звездная сеть

Топологии сети «звезда» распространены в домашних сетях, где центральной точкой подключения может быть маршрутизатор или сетевой концентратор.

Для подключения устройств к концентратору обычно используется неэкранированная витая пара (UTP) Ethernet, хотя также можно использовать коаксиальный или оптоволоконный кабель.

Столкнувшись с топологией шины, звездообразная сеть обычно требует большего количества кабелей.

Кольцевая сеть

Топологии кольцевых сетей чаще всего используются в университетах, хотя они также используются некоторыми коммерческими компаниями.

Как и топология шины, эта топология больше не действует в современных сетях. IBM реализовала это в принципе, чтобы преодолеть существующие недостатки шинной топологии.

Если у вас подключено большое количество устройств, следует использовать повторители для «обновления» сигналов данных по мере их прохождения по сети.

Сетка

Топологии ячеистой сети типичны для Интернета и некоторых глобальных сетей (WAN).

Данные могут передаваться с помощью логики маршрутизации, которая определяется установленными критериями, такими как «избегать разорванных соединений» или «маршрут с кратчайшим расстоянием».

Сетка для дерева

Он часто используется в глобальных сетях (WAN). Они идеально подходят для групповых рабочих мест.

Вы можете легко добиться и поддерживать расширение устройства за счет расширения шинной и звездообразной топологий.

Обнаружение ошибок также несложно, но эти системы, как правило, требуют значительных затрат на кабели и затрат.

Ссылки

1. Маргарет Роуз (2019). Топология сети. Techtarget. Взято с сайта searchchnetworking.techtarget.com.
2. Dns Stuff (2019). Что такое топология сети? Лучшее руководство по типам и схемам. Взято с: dnsstuff.com.
3. Финджан (2017). Более пристальный взгляд на топологию сети. Взято с: blog.finjan.com.
4. Заметки о компьютерных сетях (2019). Сетевые топологии, объясненные с примерами. Взято с: computernetworkingnotes.com.
5. Техопедия (2019). Топология сети. Взято с: потолокpedia.com.
6. Этюд к ночи (2019). Типы топологии сети. Взято с: studytonight.com.