Топологии локальных сетей.
Топология — это способ физического соединения компьютеров в локальную сеть. Все устройства в локальной сети соединены линиями связи. Расположение линий связи, относительно узлов сети и физическое подключение узлов к сети, называется физической топологией. В зависимости от этого различают сети: шинной, кольцевой, звездной, иерархической и произвольной структуры.
Сетевая топология может быть:
| • физической — описывает реальное расположение и связи между узлами сети; • логической — описывает хождение сигнала в рамках физической топологии; • информационной — описывает направление потоков информации, передаваемых по сети; • управления обменом — это принцип передачи права на пользование сетью. |
| Для уяснения различий между логической и физической топологиями сети, необходимо рассмотреть два нижних уровня эталонной модели взаимосвязи открытых систем (ISO/OSI): физический (physical layer) и канальный (data-link layer). При этом следует учитывать то, что канальный уровень имеет свои подуровни: управления доступом к среде (MAC — Media Access Control) и управления логическим каналом (LLC — Logical Link Control). Именно на физическом и канальном уровнях определяется топология сети, которая, в соответствии с этими уровнями, может быть физической и логической. |
| • «шина» (bus); • “звезда” (star); • “кольцо” (ring); |
Понятие топологии относится прежде всего к локальным сетям, в которых структуру связей можно легко проследить. В глобальных сетях структура связей обычно скрыта от пользователей и не слишком важна, так как каждый сеанс связи может производиться по разному пути. Так же, топология определяет требования к оборудованию, тип используемого кабеля, допустимые и наиболее удобные методы управления обменом, надежность, возможности расширения сети.
Смешанная топология, — преобладающая в крупных сетях с произвольными связями между компьютерами. В таких сетях можно выделить отдельные произвольно связанные фрагменты (подсети), имеющие типовую топологию, поэтому их называют сетями со смешанной топологией.
* Подробная схема построения топологии «звезда» в картинках.
| Достоинства: | |
| • Топология локальных сетей «звезда» выгодно отличается от других полным отсутствием конфликтов в ЛВС – это достигается за счет централизованного управления. • Поломка одного из узлов или повреждение кабеля не окажет никакого влияния на сеть в целом. • Наличие только двух абонентов, основного и периферийного, позволяет упростить сетевое оборудование. • Скопление точек подключения в небольшом радиусе упрощает процесс контроля сети, а также позволяет повысить ее безопасность путем ограничения доступа посторонних. |
|
| Недостатки: | |
| • Такая локальная сеть в случае отказа центрального сервера полностью становится неработоспособной. • Стоимость «звезды» выше, чем остальных топологий, поскольку кабеля требуется гораздо больше. |
|
| Достоинства: | |
| • быстрое создание и настройка этой топологии локальных сетей. • легкое масштабирование, требующее, однако, прекращения работы сети на время установки нового узла. • большое количество возможных абонентов. • устойчивость к перегрузкам и отсутствие сетевых конфликтов. • возможность увеличения сети до огромных размеров за счет ретрансляции сигнала между компьютерами. |
|
| Недостатки: | |
| • каждая рабочая станция должна активно участвовать в пересылке информации; в случае выхода из строя хотя бы одной из них или обрыва кабеля – работа всей сети останавливается; • подключение новой рабочей станции требует краткосрочного выключения сети, поскольку во время установки нового ПК кольцо должно быть разомкнуто; • сложность конфигурирования и настройки; • сложность поиска неисправностей. |
|
Топология «шина» , представляет собой общий кабель (называемый шина или магистраль), к которому подсоединены все рабочие станции. Каждый компьютер подключается к коаксиальному кабелю с помощью Т-разъема (Т — коннектор). На концах кабеля находятся терминаторы, для предотвращения отражения сигнала.
В этом способе соединения все рабочие станции подключены к единственной линии – коаксиальному кабелю, а данные от одного абонента отсылаются остальным в режиме полудуплексного обмена. Топологии локальных сетей подобного вида предполагают наличие на каждом конце шины специального терминатора, без которого сигнал искажается. Терминаторы предотвращают отражение сигналов, т.е. используются для гашения сигналов, которые достигают концов канала передачи данных.
| Достоинства: | |
| • Все компьютеры равноправны. • Возможность легкого масштабирования сети даже во время ее работы. • Выход из строя одного узла не оказывает влияния на остальные. • Расход кабеля существенно уменьшен. |
|
| Недостатки: | |
| • Недостаточная надежность сети из-за проблем с разъемами кабеля. • Маленькая производительность, обусловленная разделением канала между всеми абонентами. • Сложность управления и обнаружения неисправностей за счет параллельно включенных адаптеров. • Длина линии связи ограничена, потому эти виды топологии локальной сети применяют только для небольшого количества компьютеров. |
|
Услуги для Вас!
Вы всегда можете задать вопрос техническому специалисту, заполнив форму:
Лучшая топология сети
Звезда — самый распространенный, благодаря надежности и хорошей расширяемости.
Недостатков, — нет! К каждому рабочему месту подводится отдельный кабель. Кроме того, кабели подключают к многопортовому коммутатору.
Локальная сеть дома
Имея самый простой и не дорогой hub (свитч) в наличии, Мы уже можем создать локальную сеть, в которой, объединить все устройстсва: принтеры, компьютеры, сервера..
А если без дела завалялась вторая Сетевая карта (LAN, Ethernet-карта), то любой компьютер можно сделать маршрутизатором!
Качество витой пары
Обычная витая пара cat.5e. Вы можете использовать, как двух парный кабель, который будет дешевле, но позволит насладится скоростью до 100мб/с.
Так и 4-ёх парный, который при определенных обстоятельствах (частота и сопротивление кабеля) может «выдать» 1Гб/с.
© Copyright 2010 — 2023. vadzhra.ru. All Rights Reserved.
+7(495) 943-23-13. Топологии локальных сетей.
LAN — особенности топологии
Local Area Network (LAN) — компьютерная сеть, сосредоточенная на относительно небольшой территории, ограниченной радиусом обычно в несколько километров (например: дом, школа, лаборатория, офис). В общем случае локальная сеть представляет собой коммуникационную систему, принадлежащую одной организации.
Также существуют локальные сети, узлы которых разнесены географически на расстояния более 12 500 км (космические станции и орбитальные центры).
Основные характеристики LAN:
- высокая скорость передачи данных
- большая пропускная способность
- низкий уровень ошибок передачи
- использование качественных и хорошо защищенных линий связи (с ростом числа компьютеров стоимость может значительно увеличиться, поэтому LAN обычно содержат до нескольких десятков узлов)
- эффективный механизм управления обменом по сети
- заранее ограниченное количество компьютеров
WAN, в отличие от LAN, рассчитаны на неограниченное число абонентов, соответственно при конфигурации сети могут быть использованы не слишком качественные каналы связи, отсюда повышение числа ошибок и снижение пропускной способности. В WAN скорость передачи данных может быть значительно ниже, а механизм управления обменом не может быть достаточно эффективным, так как заранее не известно количество подключенных компьютеров. В целом, в WAN гораздо важнее не качество связи, а сам факт ее существования.
Топология сети
Топология сети описывает конфигурацию компонентов сети и их связи. Топологическая структура сети делится на две основные категории: физическую и логическую.
- Физическая топология описывает: схему прокладки кабеля, расположение узлов и взаимосвязи между ними. Физическая топология сети определяется возможностями устройств доступа, желаемым уровнем контроля и толерантности к ошибками, а так же стоимостью всех необходимых материалов. а логическая — движение сигнала между узлами в рамках заданной физической топологии.
- Логическая топология, напротив, описывает поведение сигнала в сети или путь, которым движутся данные в сети от одного устройства к другому, независимо от их физической взаимосвязи. В многих случаях логическая топология не совпадает с физической, в том числе и потому, что она может динамически изменяться в соответствии с изменениями в конфигурации маршрутизаторов и коммутаторов.
В частности, каждый узел LAN имеет как минимум одну физическую связь с другими компонентами сети. Изображение этих связей в виде графа используется для описания физической топологии. С другой стороны, фиксируя движение сигнала между компонентами, определяют логическую топологию данной сети.
Топологии
Полносвязные
Полносвязной называется сеть, где каждый компьютер непосредственно связан со всеми остальными. Такая конфигурация очень громоздка и неэффективна, так как каждый компьютер должен иметь большое количество коммуникационных портов, достаточное для связи со всеми остальными. Но плюсом такой сети является устойчивость к поломке отдельных компонентов: сеть не перестанет функционировать из-за неисправности одного компьютера.
Неполносвязные
Существует несколько различных неполносвязных топологий. При конфигурации LAN в основном используются следующие: шина (bus), звезда/хаб (star/hub), кольцо (ring). В неполносвязных топологиях передача данных может осуществляться не напрямую между компьютерами, а через дополнительные узлы.
Шина
В данной топологии все рабочие стации подсоединены к общему кабелю (называемому магистраль или шина). Данные, сгенерированные на одном из компьютеров, отправляются через шину во все остальные. Чтобы сигнал не отражался обратно, на концах шины должны стоять специальные терминаторы, поглощающие сигнал.
Преимущества:
- низкий расход кабеля
- устойчивость сети к неисправностям отдельных узлов
- простота настройки и конфигурации
- неустойчивость сети к неисправности кабеля
- ограничение длины кабеля и количества рабочих станций, связанное с затуханием сигнала
- низкая производительность, обусловленная разделением канала между всеми абонентами
- большое количество коллизий пакетов
На текущий момент данная топология применяется крайне редко.
Звезда
В сети, построенной согласно топологии «звезда», каждая рабочая станция соединена одним или двумя кабелями с центральным элементом, тип которого зависит от типа данной звезды. В топологии активная звезда центральным элементом является компьютер, по мощности значительно превыщающий периферийные. В топологии пассивная звезда в центре находится концентратор или хаб. Концентратор обеспечивает параллельное соединение компьютеров и, таким образом, все компьютеры, подключенные к сети, могут общаться друг с другом. Пассивная звезда распространена гораздо шире, чем активная.
Данные от передающей станции отправляются через центральную всем остальным компьютерам, но принимаются они только теми станциями, которым они предназначались.
Одним из способов расширения данной сети является замена периферийного компьютера на центральный, к которому в последствие могут быть подключены новые периферийные.
Преимущества:
- простота подключения нового узла
- возможность централизованного управления
- устойчивость сети к неисправностям отдельных узлов и кабелей, так как каждый кабель соединяет только узел с хабом
- неустойчивость сети к неисправности хаба
- высокий расход кабеля
- ограничение числа узлов, связанное с пропускной способностью хаба
Данная топология — одна из самых используемых в домашних и офисных сетях. Применяется в LAN с архитектурой 10Base-T Ethernet.
Так как данные передаются от каждого компьютера к каждому, физическая топология «звезда» соответствует логической топологии «шина».
Кольцо
В данной топологии компьютеры соединены кабелем в единое кольцо: выход одного компьютера связан с входом следующего. В отличие от топологии «шина» здесь нет необходимости в терминаторах, так как сигнал идет всегда в одну сторону по кругу. Данные, отправленные одной станцией, пройдут через все другие, но будут приняты только той станцией, которой они предназначались. При этом каждый промежуточный компьютер на этом пути будет выступать усилителем сигнала.
Метод, используемый для передачи данных в кольце, называется передачей токена. Токен — специальная последовательность бит, содержащая контрольную информацию. Станция, обладающая в данный момент токеном, может посылать данные.
Преимущества:
- простота подключения нового узла (за исключением того, что необходимо останавливать всю сеть на время подключения)
- низкий расход кабеля
- простота настройки и конфигурации
- утойчивость к перегрузкам и большим потокам информации
- малое количество коллизий
- неустойчивость сети к неисправности кабеля и неисправности рабочих станций
Данная топология редко используется в чистом виде из-за своей ненадежности, на практике применяются ее различные модификации. Например, станции соединяются двумя параллельными линиями связи, передающими информацию в противоположных направлениях. Так увеличивается скорость передачи и устойчивость сети.
Смешанные
Смешанной называется топология, преобладающая в крупных сетях с произвольными связями между компьютерами. В таких сетях можно выделить отдельные произовльно связанные фрагменты (подсети), имеющие типовую топологию.
Звезда-Шина
Данная топология также называется «дерево».
Как следует из названия, сеть, построенная по данной топологии, состоит из нескольких подсетей с топологией «звезда», соединенных единой шиной.
Преимущества:
- простота расширения
- простота поиска обрывов и неисправностей
- устойчивость к неисправностям отдельных компьютеров
- неустойчивость к неисправности шины и хабов
Логическая топология данной сети — классическая шина.
Звезда-Кольцо
Хабы нескольких подсетей с топологией «звезда» соединены единым кабелем в кольцо. При использовании метода передачи токена, все компьютеры в такой топологии имеют равные шансы отправить данные. Преимущества:
- простота расширения
- простота поиска обрывов и неисправностей
- устойчивость к неисправностям отдельных компьютеров
- высокая пропускная способность
- неустойчивость к неисправности шины и хабов
Логическая топология данной сети — классическое кольцо.
Источники
- Network topology
- Сетевая топология
- LAN Network Topologies
- Определение локальных сетей и их топология
- Local area network
Как называется расположение узлов и соединений
4. ТОПОЛОГИЯ КОМПЬЮТЕРНЫХ СЕТЕЙ
Локальные сети при разработке, как правило, имеют симметричную топологию, глобальные—неправильную.
4. ТОПОЛОГИЯ КОМПЬЮТЕРНЫХ СЕТЕЙ
Существует бесконечное число способов соединения компьютеров.
Топология сети – геометрическая форма и физическое расположение компьютеров по отношению к друг другу. Топология сети позволяет сравнивать и классифицировать различные сети. Различают три основных вида топологии:
При построении сети по шинной схеме каждый компьютер присоединяется к общему кабелю, на концах которого устанавливаются терминаторы.
Сигнал проходит по сети через все компьютеры, отражаясь от конечных терминаторов.
Шина проводит сигнал из одного конца сети к другому, при этом каждая рабочая станция проверяет адрес послания, и, если он совпадает с адресом рабочей станции, она его принимает. Если же адрес не совпадает, сигнал уходит по линии дальше. Если одна из подключённых машин не работает, это не сказывается на работе сети в целом, однако если соединения любой из подключенных машин м нарушается из-за повреждения контакта в разъёме или обрыва кабеля, неисправности терминатора, то весь сегмент сети (участок кабеля между двумя терминаторами) теряет целостность, что приводит к нарушению функционирования всей сети.
Эта топология представляет собой последовательное соединение компьютеров, когда последний соединён с первым. Сигнал проходит по кольцу от компьютера к компьютеру в одном направлении. Каждый компьютер работает как повторитель, усиливая сигнал и передавая его дальше. Поскольку сигнал проходит через каждый компьютер, сбой одного из них приводит к нарушению работы всей сети.
Топология « Звезда » — схема соединения, при которой каждый компьютер подсоединяется к сети при помощи отдельного соединительного кабеля. Один конец кабеля соединяется с гнездом сетевого адаптера, другой подсоединяется к центральному устройству, называемому концентратором ( hub ).
Устанавливать сеть топологии « Звезда » легко и недорого. Число узлов, которые можно подключить к концентратору, определяется возможным количеством портов самого концентратора, однако имеются ограничения по числу узлов (максимум 1024). Рабочая группа, созданная по данной схеме может функционировать независимо или может быть связана с другими рабочими группами.
1. « Звезда-Шина » — несколько сетей с топологией звезда объединяются при помощи магистральной линейной шины.
2. Древовидная структура.
Что такое схема компьютерной сети и как ее создать?
Для составления карты сети со всеми взаимодействующими с ней элементами используется качественное программное обеспечение по созданию схем компьютерных сетей вроде Lucidchart. Ниже представлено подробное описание схем и топологии компьютерных сетей, приведены определения, учебные пособия, примеры использования, значки и многое другое.
Читается за 13 мин.
Хотите создать собственную диаграмму? Попробуйте Lucidchart. Это быстро, легко и совершенно бесплатно.
Что такое схема компьютерной сети?
Схема компьютерной сети — это визуальное представление компьютерной или телекоммуникационной сети. На ней указываются как сами компоненты сети, так и средства взаимодействия между ними, включая маршрутизаторы, устройства, концентраторы, брандмауэры и т. д. Ниже приведен пример схемы локальной сети (LAN).
В зависимости от назначения и области применения схема компьютерной сети может быть подробной или обобщенной. Например, на схеме локальной сети часто указывают IP-адреса отдельных компьютеров, в то время как на схеме городской сети (MAN) целые здания и области обозначаются как один узел.
Схема компьютерной сети может быть физической или логической.
Логические схемы компьютерных сетей
Логическая схема компьютерной сети отражает путь прохождения информации по сети. Поэтому на ней, как правило, указывают подсети (включая идентификаторы VLAN, маски и адреса), сетевые устройства, такие как маршрутизаторы и брандмауэры, а также протоколы маршрутизации.
В рамках модели взаимодействия открытых систем (OSI) информация на логической схеме сети соответствует информации уровня L3. Уровень L3 (также именуемый «сетевым уровнем») — это уровень абстракции, который отражает то, как происходит пересылка пакетов через промежуточные маршрутизаторы. На уровне L2 представлены каналы передачи данных между соседними узлами, а на уровне L1 — только их физическое расположение.
Физическая схема компьютерной сети
Физическая схема компьютерной сети отражает фактическое расположение компонентов сети, включая кабели и оборудование. Такая схема, как правило, в общих чертах представляет размещение сети в пространстве и внешне напоминает план помещения.
Для чего используются схемы компьютерных сетей?
Поскольку схемы компьютерных сетей