Topologie de rețea

Versiunea actuală a paginii nu a fost încă examinată de colaboratori experimentați și poate diferi semnificativ de versiunea revizuită la 1 iunie 2022; verificările necesită 2 modificări .

Topologia rețelei este o configurație grafică , ale cărei vârfuri corespund nodurilor terminale ale rețelei (calculatoare și echipamente de comunicație (routere), iar marginile corespund legăturilor fizice sau informaționale dintre vârfuri.

Topologia rețelei poate fi

Topologii

Complet conectat

O rețea în care fiecare computer este conectat direct la toate celelalte. Totuși, această opțiune este greoaie și ineficientă, deoarece fiecare computer din rețea trebuie să aibă un număr mare de porturi de comunicație, suficiente pentru a comunica cu fiecare dintre celelalte computere.

Nu este complet conectat

Există mai multe topologii care nu sunt complet conectate. În acestea, spre deosebire de cele complet conectate, transferul de date poate fi utilizat nu direct între computere, ci prin noduri suplimentare.

Sheena

Acest tip de topologie este un cablu comun (numit magistrală sau backbone) la care sunt conectate toate stațiile de lucru. Există terminatoare la capetele cablului pentru a preveni reflectarea semnalului.

Avantajele rețelelor cu topologie de magistrală:

  • consumul de cablu este semnificativ redus;
  • eșecul unuia dintre noduri nu afectează funcționarea rețelei în ansamblu;
  • rețeaua este ușor de configurat și configurat;
  • rețeaua este rezistentă la defecțiuni ale nodurilor individuale.

Dezavantajele rețelelor cu topologie de magistrală:

  • o rupere a cablului poate afecta funcționarea întregii rețele;
  • lungimea cablului și numărul limitat de stații de lucru;
  • fiabilitate insuficientă a rețelei din cauza problemelor cu conectorii cablurilor;
  • performanță scăzută, datorită împărțirii canalului între toți abonații.
Steaua

Într-o rețea construită pe o topologie în stea, fiecare stație de lucru este conectată printr-un cablu (pereche răsucită) la un hub sau un hub ( de exemplu hub )  . Hub-ul oferă o conexiune paralelă a PC-urilor și astfel toate computerele conectate la rețea pot comunica între ele.

Datele de la stația rețelei de transmisie sunt transmise prin hub prin toate liniile de comunicație către toate computerele. Informațiile ajung la toate stațiile de lucru, dar sunt primite doar de acele stații cărora le sunt destinate. Deoarece semnalizarea într-o topologie stea fizică este difuzată, adică semnalele de la un PC se propagă simultan în toate direcțiile, topologia logică a acestei rețele locale este o magistrală logică.

Această topologie este utilizată în rețelele locale cu arhitectură Ethernet 10Base-T.

Avantajele rețelelor cu topologie în stea:

  • ușor de conectat un computer nou;
  • exista posibilitatea managementului centralizat;
  • rețeaua este rezistentă la defecțiuni ale PC-urilor individuale și la deconectările PC-urilor individuale.

Dezavantajele rețelelor cu topologie în stea:

  • defectarea hub-ului afectează funcționarea întregii rețele;
  • consum mare de cablu.
Ring

Într-o rețea cu topologie „inel”, toate nodurile sunt conectate prin canale de comunicație într-un inel inextricabil prin care sunt transmise datele. Ieșirea unui PC este conectată la intrarea altui PC. Începând o mișcare dintr-un punct, datele ajung în cele din urmă la început. Datele dintr-un inel se mișcă întotdeauna în aceeași direcție.

Stația de lucru care primește recunoaște și primește doar mesajul care îi este adresat. O rețea cu o topologie de inel fizic folosește accesul cu simboluri, care acordă unei stații dreptul de a utiliza inelul într-o anumită ordine. Topologia logică a acestei rețele este un inel logic. Această rețea este foarte ușor de creat și configurat.

Principalul dezavantaj al rețelelor cu topologie în inel este că deteriorarea liniei de comunicație într-un singur loc sau defecțiunea PC-ului duce la inoperabilitatea întregii rețele.

De regulă, topologia „inel” nu este utilizată în forma sa pură din cauza nefiabilității sale, prin urmare, în practică sunt utilizate diferite modificări ale topologiei inelului.

Topologie mesh

Obținut dintr-o topologie complet conectată prin eliminarea unor legături. Permite conexiunile unui număr mare de computere și este tipic pentru rețelele mari.

Există, de asemenea, un număr mare de metode de conectare suplimentare:

Metodele suplimentare sunt combinații ale celor de bază. În general, astfel de topologii sunt numite topologii mixte sau hibride, dar unele dintre ele au propriile nume, cum ar fi „arborele”.

Topologie mixtă

Topologia mixtă este o topologie de rețea care predomină în rețelele mari cu conexiuni arbitrare între computere. În astfel de rețele, este posibil să se evidențieze fragmente separate conectate arbitrar ( subrețele ) care au o topologie tipică; prin urmare, ele sunt numite rețele cu o topologie mixtă.

Centralizare

Topologia stea reduce posibilitatea defecțiunii rețelei prin conectarea tuturor nodurilor periferice (calculatoare etc.) la nodul central. Când o topologie stea fizică este aplicată unei rețele de magistrală logică, cum ar fi Ethernet, nodul central (de obicei un hub) transmite toate transmisiile primite de la orice nod periferic către toate nodurile periferice din rețea, uneori inclusiv nodul de origine. Astfel, toate nodurile periferice pot comunica cu toate celelalte prin transmiterea și primirea doar de la nodul central. Eșecul liniei de transmisie care conectează orice nod periferic cu nodul central va avea ca rezultat izolarea acelui nod periferic de toate celelalte, iar nodurile periferice rămase nu vor fi afectate. Cu toate acestea, dezavantajul este că eșecul nodului central va duce la eșecul tuturor nodurilor periferice.

Pentru a reduce cantitatea de trafic de rețea care vine în modul de difuzare, au fost dezvoltate noduri centrale mai avansate care sunt capabile să țină evidența unicității nodurilor conectate la rețea. Aceste comutatoare de rețea învață aspectul rețelei „ascultând” fiecare port în timpul transmisiei normale de date, uitându-se la pachetele de date și scriind într-un tabel intern de căutare ID-ul fiecărui nod conectat și portul la care este conectat. Acest tabel de căutare, stocat în memoria asociativă specializată , permite transmisiilor viitoare să fie redirecționate numai către portul lor de destinație.

Descentralizare

Într-o topologie de rețea, există cel puțin două noduri cu două sau mai multe căi între ele pentru a oferi căi suplimentare pentru a fi utilizate în cazul în care una dintre căi eșuează. Această descentralizare este adesea folosită pentru a compensa dezavantajul unui singur punct de eșec prin utilizarea unui singur dispozitiv ca nod central (de exemplu, în rețelele stele și arbore). Un tip special de rețea care limitează numărul de căi între două noduri se numește hipercub. Numărul de furci din rețele le face mai dificil de proiectat și implementat, dar sunt foarte convenabile. În 2012 , IEEE a emis protocolul IEEE 802-1aq (Shortest Path Bridging) pentru a ușura sarcinile de configurare și a menține toate căile în viață, ceea ce crește lățimea de bandă și redundanța între toate dispozitivele. Într-o oarecare măsură, aceasta este similară cu topologiile de linie sau inel utilizate pentru a conecta sisteme în mai multe direcții.

Literatură

  • V. Olifer, N. Olifer. Retele de calculatoare. Principii, tehnologii, protocoale. - Petru, 2013. - S. 55. - 944 p. - 3000 de exemplare.  - ISBN 978-5-496-00004-8 .

Link -uri