Topologia della costruzione di rete. Topologia delle reti locali. Rete di topologia: tipi

Ci sono cinque topologie principali (Fig. 4.1):

pneumatico totale (bus);

squilla squilla);

stella (stella);

albero (albero);

a buon mercato (maglia).

Fico. 4.14 Topologie

Pneumatico totale

Il pneumatico totale è il tipo di topologia di rete in cui le workstation si trovano lungo un sito del cavo chiamato Segment.

Fico. 4.15 Topologia Pneumatico totale

Topologia Pneumatico totale(Fig. 4.2) Consente di utilizzare un cavo a cui sono collegati tutti i computer di rete. Nel caso della topologia Pneumatico totaleil cavo è utilizzato da tutte le stazioni a turno. Vengono prese misure speciali per garantire che i computer non interferiscano l'uno con l'altro per trasmettere e ricevere dati quando si lavora. Tutti i messaggi inviati dai singoli computer sono accettati e ascoltati a tutti gli altri computer collegati alla rete. Stazione di lavoroseleziona i messaggi indirizzati a lei usando indirizzoinformazione. Affidabilità qui è più alta, dal momento che il fallimento dei singoli computer non romperà le prestazioni della rete nel suo complesso. Trovare un errore nella rete è difficile. Inoltre, poiché viene utilizzato solo un cavo, in caso di interruzione, il lavoro dell'intera rete è violato. La top topologia è la topologia della rete più semplice e più comune.

Esempi di utilizzo della topologia utilizzando il bus totale è la rete 10Base-5 (connessione PC con un cavo coassiale spesso) e 10Base-2 (connessione PC con cavo sottile coassiale).

Fico. 4.16 Topologia Squillare

Squillare -questa è una topologia LAN, in cui ogni stazione è collegata a due altre stazioni, formando un anello (figura 4.3). I dati vengono trasmessi da uno workstation. All'altro in una direzione (per anello). Ogni PC funziona come ripetitore, inoltrando i messaggi al PC successivo, I.e. I dati vengono trasmessi da un computer all'altro come se sul relè. Se il computer riceve i dati destinati a un altro computer, li trasmette ulteriormente lungo l'anello, altrimenti non vengono ulteriormente trasmessi. È semplicemente una richiesta per tutte le stazioni allo stesso tempo. Il problema principale con la topologia dell'anello è che ogni workstation dovrebbe partecipare attivamente all'invio di informazioni, e in caso di fallimento, almeno uno di essi, l'intera rete è paralizzata. Collegamento di una nuova workstation richiede uno spegnimento della rete a breve termine, perché Durante l'installazione, l'anello dovrebbe essere aperto. Topologia Squillareha un tempo di risposta ben prevedibile determinato dal numero di workstation.

La topologia del anello puro è usata raramente. Invece, la topologia anulare riproduce un veicolo nello schema del metodo di accesso. L'anello descrive un percorso logico, e il pacchetto viene trasmesso da una stazione all'altra, commettere un cerchio completo. Nella filiale del tokenringkable delle reti dal concentratore centrale chiamato Mau (MultipleaccessUnit). Mau ha un anello interno che collega tutta la stazione collegata ad esso, e viene utilizzato come modo alternativo quando il cavo è offuscato o disconnesso. Quando il cavo di workstation è collegato a Mau, forma semplicemente l'estensione dell'anello: i segnali vanno alla workstation, quindi tornare indietro all'anello interno

Stella -questa è la topologia LAN (Fig. 4.4), in cui tutto Workstation.collegato al nodo centrale (ad esempio, al concentratore), che imposta, supporta e interrompe il legame tra workstation. Il vantaggio di tale topologia è la possibilità di un'esclusione semplice di difettosa nodo. Tuttavia, se il nodo centrale è difettoso, l'intera rete non riesce.

In questo caso, ogni computer attraverso un adattatore di rete speciale è collegato da un cavo separato a un dispositivo unificante. Se necessario, è possibile combinare insieme diverse reti con topologia Stella,in questo caso, si ottengono configurazioni di rete casuali. In ogni punto di ramo, è necessario utilizzare connettori speciali (distributori, ripetitori o dispositivi di accesso).

Fico. 4.17 Topologia Stella

Un esempio di topologia a forma di stella è la topologia del tipo di cavo Ethernet Twisted Para.10base-t, centro Stelledi solito esce.

Topologia Star fornisce protezione contro la pausa via cavo. Se il cavo di workstation è danneggiato, non porterà al fallimento dell'intero segmento di rete. Rende inoltre facile diagnosticare i problemi di connessione, poiché ogni workstation ha il proprio segmento del cavo collegato all'hub. Per la diagnostica, è sufficiente trovare un'interruzione di cavi, che conduce a una stazione non funzionante. Il resto della rete continua a funzionare normalmente.

Tuttavia, la topologia a forma di stella ha svantaggi. Innanzitutto, richiede molto cavo. In secondo luogo, i mozzi sono piuttosto costosi. In terzo luogo, i mozzi via cavo con un gran numero di cavi difficili da mantenere. Tuttavia, nella maggior parte dei casi, il cavo di tipo economico è utilizzato in tale topologia. twisted Para.. In alcuni casi, è anche possibile utilizzare i cavi telefonici esistenti. Inoltre, per la diagnosi e il test è vantaggioso raccogliere tutte le estremità del cavo in un unico luogo. Rispetto ai concentratori di stradali mautokendenningennesome. Nuovi concentratori simili includono strumenti di test e diagnostici, che li rendono ancora più costosi.

Il termine "topologia" ha un sacco di valori, uno dei quali è usato nel mondo del computer per descrivere le reti. Qual è una topologia ulteriormente e sarà considerata. Ma, in qualche modo in avanti, nel caso più semplice, questo concetto può essere visto come una descrizione della configurazione (posizione) dei computer collegati alla rete. In altre parole, tutto si abbassa per capire anche non i composti stessi, ma figure geometricheche corrispondono a ciascun tipo di posizione del terminale.

Cosa è compreso sotto la topologia della rete locale?

Come già comprensibile, i computer combinati in reti unificate sono collegati a loro non caotici, ma in ordine rigorosamente definito. Per descrivere questo schema, è stata introdotta una comprensione della topologia.

In effetti, qual è la topologia? Mappa, diagramma, diagramma, mappa. Il processo descrittivo, come già comprensibile, in qualcosa di simile alla conoscenza elementare della geometria. Tuttavia, questo termine non può essere considerato esclusivamente da un punto di vista geometrico. Nella misura in cui noi stiamo parlando Non solo sulle connessioni, ma anche il trasferimento di informazioni, in relazione a questo, questo fattore dovrebbe essere preso in considerazione.

Principali tipi di reti e le loro topologie

In generale, il concetto unificato della topologia del computer non esiste. Si ritiene che ci siano diversi tipi di topologie, insieme che descrivendo questo o quell'organizzazione di rete. In realtà, le reti possono essere completamente diverse.

Ad esempio, la forma più semplice di organizzazione di collegamento di più terminali del computer a un singolo intero può essere definita una rete locale. Ci sono ancora tipi intermedi di reti (urbane, regionali, ecc.).

Infine, le più grandi reti globali che influenzano le grandi regioni geografiche e includono tutti gli altri tipi di rete, così come i computer e le apparecchiature di telecomunicazione.

Ma ciò che è compreso sotto la topologia della rete locale, come una delle forme più semplici dell'organizzazione della connessione di diversi computer tra loro, in questo caso?

Secondo i processi e le strutture descritti, sono suddivisi in diversi tipi:

fisico - una descrizione della struttura effettivamente esistente della posizione dei computer e dei nodi di rete, tenendo conto dei collegamenti tra loro;
logico - descrizione del passaggio del segnale sulla rete;
informazioni - Descrizione del movimento, direzione e reindirizzamento dei dati all'interno della rete;
scambio Gestione - Descrizione del principio di utilizzo o trasferimento dei diritti all'uso della rete.

Rete di topologia: tipi

Ora alcune parole sulla classificazione generalmente accettata dei tipi di topologia delle relazioni. Nel contesto di quale topologia è, vale la pena notare un altro tipo di classificazione, che descrive esclusivamente un metodo per il collegamento di un computer a una rete o il principio della sua interazione con altri terminali o nodi principali. In questo caso, i concetti di topologie completi e nonloni diventano rilevanti.

Una struttura a pieno titolo (e questo è riconosciuto in tutto il mondo) è estremamente ingombrante a causa del fatto che ogni terminale unità in uno struttura di reteassociato a tutti gli altri. L'inconveniente in questo caso è quello per ciascun computer è necessario installare ulteriori apparecchiature di comunicazione e il terminale stesso deve essere dotato di un numero sufficientemente elevato di porte di comunicazione. E di regola, tali strutture sono utilizzate, è estremamente rara.

La topologia incompleta in questo piano sembra molto più preferibile, poiché ogni singolo terminale non si connette con tutti gli altri computer e riceve o trasferisce le informazioni attraverso alcuni nodi di rete o si riferisce a un concentratore centrale o a un hub. Un esempio luminoso è la topologia della rete "stella".

Perché si trattava dei metodi di base per combinare i terminali in un'unica intera (rete), dovrebbe essere evidenziata sulle principali topologie di tutti i tipi principali, tra cui la rete è "pneumatico", "stella" e "anello", anche se Ci sono alcuni tipi misti.

Topologia della rete di pneumatici (BUS)

Questo tipo di terminali combinando la rete è piuttosto popolare, sebbene abbia svantaggi molto gravi.

Considera qual è la topologia "Pneumatico", è possibile su un semplice esempio. Immagina un cavo con diversi rami su entrambi i lati. Alla fine di ogni tale ramo è un terminale per computer. Tra loro stessi non sono collegati direttamente e le informazioni sono ottenute e trasmesse attraverso un'unica autostrada, ad entrambe le estremità dei quali sono installati i terminatori speciali che impediscono la riflessione del segnale. Questa è la topologia della rete lineare standard.

Il vantaggio di tale composto è che la lunghezza dell'autostrada principale è significativamente ridotta, e l'uscita di un singolo terminale non funziona nel suo complesso non ha alcuna influenza. Il principale svantaggio è che con violazioni nel lavoro dell'autostrada stessa, l'intera rete è inutilizzabile. Inoltre, la topologia "Pneumatico" è limitata nel numero di workstation collegate e ha una produttività sufficientemente bassa a causa della distribuzione delle risorse tra tutti i terminali sulla rete. La distribuzione può essere uniforme o irregolare.

Topologia "Star" (stella)

La topologia della rete "stella" in un senso assomiglia a un "pneumatico", con l'unica differenza che la connessione di tutti i terminali non è resa a una singola autostrada, ma a un dispositivo di distribuzione centrale (hub, hub).

Appena attraverso l'hub, tutti i computer possono interagire tra loro. Le informazioni vengono trasmesse dal mozzo a tutti i dispositivi, ma è accettato, solo quelli con cui è destinato. I vantaggi di tale connessione includono tutti i terminali della rete, nonché la connessione di nuovi. Tuttavia, come nel caso del "BUS", il fallimento del dispositivo di pendolarismo centrale è pieno delle conseguenze per l'intera rete.

Topologia "anello" (anello)

Infine, abbiamo un altro tipo di connessione: la topologia dell'anello della rete. Come, probabilmente, è già chiaro dal titolo, il collegamento dei computer viene effettuato sequenzialmente da uno all'altro attraverso nodi intermedi, come risultato di cui si forma un cerchio chiuso (naturalmente, il cerchio in questo caso è un concetto condizionale ).

Se trasmesso, le informazioni dal punto di partenza passa attraverso tutti i terminali che affrontano il destinatario finale. Ma il riconoscimento finale del beneficiario è effettuato sulla base dell'accesso del marcatore. Cioè, le informazioni vengono impostate solo in flusso di informazioni terminale. Tale schema non è praticamente utilizzato da nessuna parte dovuto al fatto che il fallimento di un computer comporta automaticamente una violazione dell'intera rete.

Mesh e topologia mista

Questo tipo di connessioni può essere ottenuto se alcune connessioni vengono rimosse dai suddetti collegamenti o aggiungili in aggiunta. Nella maggior parte dei casi, tale schema viene utilizzato in grandi reti.

A questo proposito, puoi definire diversi derivati \u200b\u200bprincipali. Schemi come "doppio anello", "albero", "grill", "fiocco di neve", "stretta rete", e così via. Come posso vedere anche dai nomi, tutte queste sono variazioni sui principali tipi di composti che sono presi come una base.

C'è anche un tipo misto di topologia che può combinare diversi altri (sottoreti) raggruppati da alcune caratteristiche caratteristiche.

Conclusione

Ora è probabilmente chiaro quale topologia è. Se fai un totale generale, questo concetto È una descrizione dei metodi per collegare i computer sulla rete e l'interazione tra di loro. Come viene prodotto, dipende esclusivamente dal metodo per combinare i terminali a un intero intero. E per dire che oggi è possibile selezionare una certa opzione di connessione universale, è impossibile. In ogni caso, e a seconda delle esigenze, è possibile utilizzare uno o un altro tipo di connessioni. Ma nelle reti locali, se parliamo di loro, il più comune è lo schema "Star", anche se "Pneumatico" è ancora abbastanza ampiamente utilizzato.

Resta da aggiungere che in uno può soddisfare più concetti di centralizzazione e decentramento, ma sono per lo più associati alle connessioni, ma con il sistema di controllo del terminale di rete e il controllo su di essi. La centralizzazione è chiaramente espressa nei collegamenti del tipo "stella", ma per questo tipo, è applicabile anche il decentramento per inserire elementi aggiuntivi al fine di aumentare l'affidabilità della rete quando viene emesso l'interruttore centrale. Abbastanza sviluppo efficace A questo proposito, lo schema "Hyperkub" è, tuttavia, è molto complesso nello sviluppo.

Il termine "topologia" caratterizza la posizione fisica dei computer, dei cavi e di altri componenti di rete.

La topologia è un termine standard che viene utilizzato dai professionisti quando si descrive il layout principale della rete.

Oltre al termine "topologia", è anche usato quanto segue per descrivere il layout fisico:

Luogo fisico;

Disposizione;

Diagramma;

La topologia di rete provoca le sue caratteristiche. In particolare, la scelta di una o di un'altra topologia colpisce:

la composizione delle apparecchiature di rete necessarie;

caratteristiche delle apparecchiature di rete;

capacità di espansione della rete;

metodo di gestione della rete.

Per condividere le risorse o eseguire altre attività di rete, i computer devono essere collegati tra loro. A tale scopo, nella maggior parte dei casi, viene utilizzato un cavo (meno spesso - reti wireless - apparecchiature a infrarossi). Tuttavia, collegare il computer al cavo che collega altri computer, non abbastanza. Diversi tipi di cavi in \u200b\u200bcombinazione con diverse schede di rete, sistemi operativi di rete e altri componenti richiedono diversi interpodables di computer.

Ogni topologia di rete impone una serie di condizioni. Ad esempio, può dettare non solo il tipo di cavo, ma anche il metodo della sua posa.

Topologie di base

stella (stella)
squilla squilla)

Se i computer sono collegati lungo un cavo, la topologia è chiamata bus. Nel caso in cui i computer siano collegati ai segmenti dei cavi che emana da un punto o il mozzo, la topologia è chiamata stella. Se il cavo a cui sono collegati i computer, chiusi nell'anello, tale topologia è chiamata l'anello.

Pneumatico.

La top topologia è spesso chiamata "bus lineare" (Linerbus). Questa topologia si riferisce alle topologie più semplici e diffuse. Utilizza un cavo, indicato come principale o segmento, lungo il quale sono collegati tutti i computer di rete.

Nella rete con la topologia superiore, i computer affrontano i dati su un computer specifico passandoli attraverso il cavo sotto forma di segnali elettrici.

I dati sotto forma di segnali elettrici vengono trasmessi a tutti i computer sulla rete; Tuttavia, le informazioni accettano l'indirizzo che corrisponde all'indirizzo del destinatario crittografato in questi segnali. E in ogni momento, solo un computer può trasmettere.

Quindi, i dati sulla rete vengono trasmessi solo da un computer, le sue prestazioni dipendono dal numero di computer collegati al bus. Di più, il più lento funziona la rete. Pneumatico - topologia passiva. Ciò significa che i computer solo "Ascolta" trasmessi sulla rete dati, ma non spostarli dal mittente al destinatario. Pertanto, se uno dei computer fallisce, non influenzerà il lavoro del resto. In questa topologia, i dati si estendono in tutta la rete: da un'estremità del cavo all'altro. Se non si prende alcuna azione, i segnali che raggiungono la fine del cavo si rifletterà e questo non consentirà di trasmettere altri computer. Pertanto, dopo che i dati vengono raggiunti dal destinatario, i segnali elettrici devono essere rimborsati. Per fare ciò, ad ogni estremità del cavo nella rete con la topologia superiore, i terminatori sono installati (terminatori) (che sono ancora chiamati tappi) per assorbire i segnali elettrici.

Vantaggi: l'assenza di apparecchiature attive aggiuntive (ad esempio, ripetitori) rende tali reti semplici ed economiche.

Schema di topologia locale lineare

Tuttavia, la mancanza di topologia lineare risiede nei limiti delle dimensioni della rete, della sua funzionalità e estensibilità.

Squillare

Con la topologia a forma di anello, ogni workstation è collegata a due vicini più vicini. Questa relazione forma una rete locale sotto forma di un ciclo o anelli. I dati vengono trasmessi in un cerchio in una direzione, e ogni stazione svolge il ruolo del ripetitore che accetta e risponde ai pacchetti indirizzati ad esso e trasmette altri pacchetti della prossima workstation "Down". Nella rete anulare originale, tutti gli oggetti collegati l'uno all'altro. Tale connessione doveva essere chiusa. A differenza della topologia passiva "Pneumatico", qui ogni computer funge da ripetitore, amplificando i segnali e trasmettendoli al computer successivo. Il vantaggio di tale topologia è stato il tempo di risposta della rete prevedibile. Più dispositivi erano nel ring, più a lungo la rete ha reagito alle richieste. L'inconveniente più significativo è che quando si fallisce, almeno un dispositivo, l'intera rete ha rifiutato di funzionare.

Si chiama uno dei principi della trasmissione dei dati sull'anello trasmissione del marcatore.L'essenza di questo è la seguente. Il marker in sequenza, da un computer all'altro, viene trasmesso finché non riceve quello che i dati vogliono trasmettere. Il computer trasmittente cambia il marker, posiziona un indirizzo email ai dati e li invia all'anello.

Tale topologia può essere migliorata collegando tutti i dispositivi di rete attraverso concentratore(Centro.il dispositivo che collega altri dispositivi). Visivamente: "L'anello corretto con un anello fisico non è più, ma in una tale rete, i dati vengono ancora trasmessi in un cerchio.

Nella figura con linee solide, i composti fisici sono indicati e punteggiati - direzione del trasferimento dei dati. Pertanto, una rete simile ha una topologia logica a forma di anello, mentre è fisicamente una stella.

Stella

Con la topologia "stella", tutti i computer che utilizzano segmenti di cavi sono collegati al componente centrale con un hub. I segnali dal computer trasmittente passano attraverso l'hub a tutto il resto. Nelle reti con la topologia Star, la connessione via cavo e la gestione della configurazione della rete sono centralizzate. Ma c'è anche uno svantaggio: poiché tutti i computer sono collegati al punto centrale, il consumo del cavo è significativamente aumentato per le reti di grandi dimensioni. Inoltre, se il componente centrale fallisce, il lavoro dell'intera rete violarà.

Vantaggio: se il lavoro è rotto in un computer o fallisce, collegando un computer, solo questo computer non sarà in grado di ricevere e trasmettere segnali. Il resto dei computer sulla rete non influisce. La velocità totale della rete è limitata portata concentratore.

La topologia a stella è dominante nelle moderne reti locali. Tali reti sono abbastanza flessibili, facilmente espandibili e relativamente economiche rispetto alle reti più complesse, in cui sono rigorosamente i metodi di accesso ai dispositivi alla rete. Così, le "stelle" affollavano le topologie lineari e raramente usate e raramente usate. Inoltre, sono diventati un collegamento transitorio all'ultimo tipo di topologia - stella swiritere.

L'interruttore è un dispositivo di rete attivo multi-port. L'interruttore "ricorda" gli indirizzi hardware (o Mac-mediaaccessControl) dei dispositivi collegati ad esso collegati e crea percorsi temporanei dal mittente al destinatario per il quale vengono trasmessi i dati. Nella consueta rete locale con una topologia commutata, vengono fornite diverse connessioni con un interruttore. Ogni porta e dispositivo che è collegata ha la propria larghezza di banda (tasso di trasferimento dei dati).

Gli interruttori possono migliorare significativamente le prestazioni della rete. Innanzitutto, aumentano la larghezza di banda totale, che è disponibile per questa rete. Ad esempio, 8 composti separati che supportano velocità di supporto fino a 10 Mbps possono essere nell'interruttore a 8 legami. Di conseguenza, la larghezza di banda di tale dispositivo è di 80 Mbps. Prima di tutto, gli switch aumentano le prestazioni della rete, riducendo il numero di dispositivi che possono riempire l'intera larghezza di banda di un segmento. Uno di questi segmenti contiene solo due dispositivi: il dispositivo di rete della workstation e la porta dell'interruttore. Pertanto, per una larghezza di banda di 10 Mbit / s può "competere" solo due dispositivi, e non otto (quando si utilizza un normale hub a 8 porte, che non fornisce tale separazione della larghezza di banda ai segmenti).

In conclusione, si dovrebbe dire che le relazioni fisiche (struttura fisica della rete) e la topologia dei collegamenti logici (la struttura logica della rete) si distingue

Configurazione collegamenti fisiciÈ determinato da composti elettrici di computer e possono essere rappresentati come un grafico i cui nodi sono computer e apparecchiature di comunicazione e le costole corrispondono ai segmenti dei cavi che collegano le coppie di nodi.

Connessioni logicherappresentare modi per passare le informazioni sui flussi sulla rete, sono formati da impostazioni appropriate attrezzature di comunicazione.

In alcuni casi, topologie fisiche e logiche coincidono, e talvolta non coincidono.

La rete mostrata nella figura è un esempio di incomprensione della topologia fisica e logica. I computer fisici sono collegati da Topology Total Bus. L'accesso al bus non è presente l'algoritmo di accesso casuale, ma trasmettendo un token (marker) nell'ordine dell'anello: da un computer A - Computer B, dal computer a un computer C, ecc. Qui, l'ordine di trasmissione del token non ripete più le connessioni fisiche, ma è determinata dalla configurazione logica degli adattatori di rete. Niente impedisce adattatori di rete E i loro conducenti in modo che i computer formino un anello in un ordine diverso, ad esempio, in, e, con ... In questo caso, la struttura fisica non cambia.

Reti wireless.

La frase "wireless mercoledì" può essere fuorviante perché significa la completa mancanza di fili sulla rete. In realtà, di solito componenti wireless interagiscono con la rete in cui - come ambiente di trasmissione - viene utilizzato un cavo. Tale rete con componenti misti è chiamata ibrida.

A seconda della tecnologia, le reti wireless possono essere suddivise in tre tipi:

reti informatiche locali;

reti di elaborazione locali estese;

reti mobili (computer portatili).

Metodi di trasferimento:

radiazione infrarossa;

trasmissione radio in uno spettro ristretto (trasmissione a una frequenza);
trasmissione radio nello spettro sparse.

Oltre a questi metodi di trasmissione e ricevuta dei dati, è possibile utilizzare reti mobili, composti radio batch, reti cellulari e sistemi di dati a microonde.

Attualmente, la rete di Office non è solo una connessione dei computer tra loro. L'ufficio moderno è difficile da inviare senza database in cui sono memorizzati sia i bilanci delle imprese che le informazioni sul personale. Nelle reti di grandi dimensioni, come regola, al fine di proteggere i database e per aumentare le velocità di accesso, vengono utilizzati server separati per la memorizzazione dei database. Anche ora l'ufficio moderno è difficile da inviare senza accesso a Internet. Opzione dello schema rete senza fili Ufficio raffigurato nella foto

Quindi concludiamo: la futura rete deve essere attentamente pianificata. Per fare questo, dovresti rispondere alle seguenti domande:

Perché hai bisogno di una rete?

Quanti utenti saranno sulla tua rete?

Quanto velocemente la rete si espande?

Questa rete ha bisogno di accedere a Internet?

La gestione centralizzata degli utenti della rete?

Successivamente, disegna su carta lo schema di rete approssimativo. Non dovresti dimenticare il costo della rete.

Come abbiamo determinato, la topologia è il fattore più importante per migliorare la produttività generale della rete. Topologie di base possono essere utilizzate in qualsiasi combinazione. È importante capire che i punti di forza e debolezze di ciascuna topologia influiscono sulle prestazioni della rete desiderata e dipendono dalle tecnologie esistenti. È necessario ottenere l'equilibrio tra la posizione reale della rete (ad esempio, in diversi edifici), le possibilità di utilizzare il cavo, i percorsi della sua guarnizione e persino il suo tipo.

Topologia reti locali.

Composizione e configurazione delle apparecchiature di rete a seconda della topologia di rete.

1. Concetto di topologia di rete

Lo schema generale per il collegamento dei computer alle reti locali è chiamato rete di topologia

Topologia - Questa è una configurazione fisica della rete in un set con le sue caratteristiche logiche. La topologia è un termine standard che viene utilizzato quando si descrive il layout principale della rete. Se capisci come vengono utilizzate diverse topologie, puoi determinare quali opportunità hanno tipi diversi Reti.

Ci sono due tipi principali di topologie:

fisico
logico

Topologia logica Descrive le regole per l'interazione delle stazioni di rete durante la trasmissione dei dati.

Topologia fisica Specifica il metodo di connessione dei vettori di dati.

Il termine "topologia di rete" caratterizza la posizione fisica dei computer, dei cavi e di altri componenti di rete. La topologia dei collegamenti fisici può assumere diverse forme "geometriche", mentre è significativa non è una posizione geometrica del cavo, ma solo la presenza di comunicazione tra i nodi (chiusa / apertura, la disponibilità del centro, ecc.).

La topologia di rete provoca le sue caratteristiche.

La scelta di una o un'altra topologia colpisce:

composizione delle apparecchiature di rete richiesta
caratteristiche delle apparecchiature di rete.
opportunità di espandere la rete
metodo di gestione della rete

La configurazione di rete può essere decentrata (quando il cavo "taglia" ogni stazione sulla rete) o centralizzata (quando ciascuna stazione è fisicamente collegata a un determinato dispositivo centrale che distribuisce fotogrammi e pacchetti tra le stazioni). Un esempio di configurazione centralizzata è una stella con workstation situata alle estremità dei suoi raggi. La configurazione decentralizzata è simile a una catena di scalatori, dove tutti hanno la propria posizione nel pacchetto, e tutti insieme sono collegati da una corda. Le caratteristiche logiche della topologia di rete definiscono un percorso passando da un pacchetto durante la trasmissione sulla rete.

Quando il campionamento della topologia, è necessario tenere conto del fatto che garantisce che fornisca un funzionamento affidabile ed efficiente della rete, la comoda gestione dei flussi di dati di rete. È anche auspicabile che la rete sia poco costosa al costo della creazione e dell'accompagnamento, ma allo stesso tempo rimase opportunità per la sua ulteriore espansione e, è auspicabile la transizione alle tecnologie di comunicazione a velocità superiore. Questo è un compito difficile! Per risolverlo, è necessario sapere quali topologie della rete sono.

Secondo la topologia delle relazioni, distingue:

reti con Topology "Total Bus (Tire)";
reti con la topologia "stella";
reti con la topologia "anello" ";
reti con topologia dell'albero;
reti con topologia mista

2. Topologie di rete di base

Ci sono tre topologie di base basate sulla maggior parte delle reti.

pneumatico (autobus)
stella (stella)
squilla squilla)

"Pneumatico" è chiamato topologia in cui i computer sono collegati lungo un cavo.

La "stella" è chiamata topologia in cui i computer sono collegati ai segmenti dei cavi emanati da un punto o un hub.

Il "anello" è chiamato topologia se il cavo a cui i computer sono collegati saranno chiusi nell'anello.

Sebbene i topologi di base stessi siano semplici, in realtà, le combinazioni abbastanza complesse spesso incontrano le proprietà di diverse topologie.

2.1 Tipo di rete Topology "Bus" (BUS)

In questa topologia, tutti i computer sono collegati l'uno con l'altro con un cavo. Ogni computer si unisce a un cavo condiviso, alle estremità dei quali sono installati i terminatori. Il segnale passa attraverso la rete attraverso tutti i computer, che riflette dai terminatori finali.

Tipo di schema di topologia di rete "Pneumatico"

La topologia "Pneumatico" è generata da una struttura lineare di collegamenti tra i nodi. L'hardware tale topologia può essere implementata, ad esempio, installando sui computer centrali di due adattatori di rete. Per evitare la riflessione del segnale alle estremità del cavo, è necessario installare i terminatori che assorbono il segnale.

Sulla rete con la topologia superiore, i computer affrontano i dati su un computer specifico, passandoli attraverso il cavo sotto forma di segnali elettrici - indirizzi MAC hardware. Per comprendere il processo di interazione dei computer sul pneumatico, è necessario comprendere i seguenti concetti:

trasmissione del segnale
riflessione del segnale
terminator.

1. Trasmissione del segnale

I dati sotto forma di segnali elettrici vengono trasmessi a tutti i computer rete; Tuttavia, viene ricevuto solo l'indirizzo di cui corrisponde all'indirizzo del destinatario crittografato in questi segnali. E in ogni momento solo un computer può trasmettere. Poiché i dati dei dati vengono trasmessi solo da un computer, le sue prestazioni dipendono dal numero di computer collegati al bus. Cosa sono di più, cioè Più computer in attesa di trasferimento dei dati, la rete più lenta. Tuttavia, è impossibile ritirare una dipendenza diretta tra la larghezza di banda della rete e il numero di computer. Per, oltre al numero di computer, una varietà di fattori influenzano la velocità della rete, tra cui:

caratteristiche hardware del computer online
la frequenza con cui i computer trasmettono dati
tipo di applicazioni di rete di lavoro
un tipo cavo di rete
distanza tra i computer online

Pneumatico - topologia passiva. Ciò significa che i computer solo "ascoltano" i dati trasmessi sulla rete, ma non spostarli dal mittente al destinatario. Pertanto, se uno dei computer fallisce, non influenzerà il lavoro del resto. In topologie attive, i computer rigenerano i segnali e li trasmettono sulla rete.

2. Riflessione del segnale

Dati o segnali elettrici estesi in tutta la rete: da un'estremità del cavo all'altro. Se non si prendono azioni speciali, il segnale, raggiungendo la fine del cavo, rifletterà e non consentirà di trasmettere altri computer. Pertanto, dopo che i dati vengono raggiunti dal destinatario, i segnali elettrici devono essere rimborsati.

3. Terminator.

Per evitare il riflesso dei segnali elettrici, le spine (terminatori, terminator) assorbono questi segnali sono installati ad ogni estremità del cavo. Tutte le estremità del cavo di rete devono essere collegate a qualsiasi cosa, ad esempio, ad un connotore del computer o del barile - per aumentare la lunghezza del cavo. A qualsiasi libero (non connesso) la fine del cavo deve essere collegata al terminatore per evitare i segnali elettrici.

Installazione del terminatore.

Il disturbo dell'integrità della rete può verificarsi se la rottura del cavo di rete si verifica quando è fisicamente rotto o scollegando una delle sue estremità. La situazione è anche possibile quando non ci sono terminatori su una o più estremità del cavo, che porta al riflesso dei segnali elettrici nel cavo e sulla terminazione del funzionamento della rete. La rete "Falls". Da soli, i computer nella rete rimangono completamente efficienti, ma finché il segmento è rotto, non possono interagire tra loro.

Questa rete di topologia ha vantaggi e svantaggi.

D. ostimità Topologia "Pneumatico":

piccolo tempo di installazione di rete
basso costo (ha bisogno di meno cavi e dispositivi di rete)
easy Setup.
l'errore della workstation non influisce sul funzionamento della rete

Svantaggi Topologia "Pneumatico":

tali reti sono difficili da espandersi (aumentare il numero di computer sulla rete e il numero di segmenti - Separare i segmenti dei cavi che li collegano).
poiché il pneumatico viene utilizzato insieme, solo uno dei computer può passare in ogni momento.
"Pneumatico" è una topologia passiva - Computer solo "Ascolta" cavo "Ascolta" e non può ripristinare i segnali nella trasmissione di rete sulla rete.
l'affidabilità della rete con la top topologia è bassa. Quando il segnale elettrico raggiunge la fine del cavo, (se non vengono prese misure speciali) si riflettono, violando il lavoro dell'intero segmento di rete.

I problemi caratteristici della topologia "Pneumatico" hanno portato al fatto che queste reti non sono ora praticamente utilizzate.

Topology Network Type "Tire" è noto come topologia logica di Ethernet 10 Mbps.

2.2 Topo di rete di base Tipo di rete "Star" (stella)

Con la topologia "STAR", tutti i computer sono collegati al componente centrale, chiamato Hub (Hub). Ogni computer è collegato alla rete utilizzando un cavo di collegamento separato. I segnali dal computer trasmittente passano attraverso l'hub a tutto il resto.

Nella "stella" c'è sempre un centro attraverso il quale passa il segnale nella rete. Le funzioni di collegamento centrale eseguono dispositivi di rete speciali e la trasmissione del segnale in esse può andare in modo diverso: in alcuni casi, il dispositivo invia dati a tutti i nodi, ad eccezione del nodo del mittente, in altre analisi del dispositivo, che il nodo i dati sono destinati e li indirizzano i dati solo ad esso.

Questa topologia è emersa all'alba attrezzature per computerQuando i computer fossero collegati al computer centrale, principale.

Schema di Topology Tipo "Star"

Dignitàtipologia "STAR":

il fallimento di una workstation non si riflette nel lavoro dell'intera rete nel suo complesso
buona scalabilità della rete
risoluzione dei problemi luminosi e scogliere nella rete
alta prestazione della rete (soggetto a progettazione propria)
capacità di amministrazione flessibili

Svantaggi Tipologia "STAR":

il fallimento del hub centrale comporterà l'instabilità della rete (o del segmento di rete) nel suo complesso
per la posa della rete, più cavo è spesso richiesto rispetto alla maggior parte delle altre topologie.
il numero finale di workstation nella rete (o segmento di rete) è limitato dal numero di porte nell'hub centrale.

Una delle topologie più comuni, poiché è facile da mantenere. Utilizzato principalmente nelle reti in cui il corriere esegue un cavo a coppia contorto. UTP Categoria 3 o 5. (Categorie di cavi intrecciate della coppia, che sono numerate da 1 a 7 e definiscono un intervallo di frequenza trasmesso effettivo. Un cavo di categoria più elevato di solito contiene più fili di vapore e ogni coppia ha più turni per lunghezza dell'unità).

Tipologia topologia "Star" trovata riflessa in tecnologia veloce Ethernet6.

2.3 Topologia di base Tipo di rete "Anello" (anello)

Con la topologia "Ring", i computer sono collegati al cavo chiuso nell'anello. Pertanto, il cavo semplicemente non può essere l'estremità libera a cui deve essere collegato il terminatore. I segnali vengono trasmessi sopra l'anello in una direzione e passano attraverso ciascun computer. A differenza della topologia passiva "Pneumatico", qui ogni computer funge da ripetitore (ripetitore), amplificando i segnali e trasmettendoli al computer successivo. Pertanto, se un computer fallisce, interrompe l'intera rete.

Schema di rete del tipo di anello

Il funzionamento della topologia chiusa "anello" si basa sulla trasmissione del marker.

Il marker è un pacchetto dati che consente al computer di trasmettere dati alla rete.

Il marker sequenzialmente, da un computer all'altro, viene trasmesso finché non riceve quello che "vuole" trasmettere i dati. Un computer che vuole avviare la trasmissione, "Cattura" il marker, cambialo, posiziona l'indirizzo del destinatario ai dati e li invia all'anello destinatario.

I dati passano attraverso ciascun computer fino a quando non si spegne che il cui indirizzo coincide con l'indirizzo del destinatario specificato nei dati. Successivamente, il computer ricevente invia un messaggio di trasmissione in cui i dati confermano il fatto della ricezione dei dati. Dopo aver ricevuto una conferma, il computer trasmittente crea un nuovo marker e lo restituisce alla rete.

A prima vista, sembra che il trasferimento del marker richieda molto tempo, ma in realtà il marker si muove quasi alla velocità della luce. Nell'anello con un diametro di 200 metri, il marker può circolare con una frequenza di 10.000 rivoluzioni al secondo.

Dignità Topologia "anello":

installazione facile
assenza quasi completa di attrezzature aggiuntive
la possibilità di lavoro sostenibile senza un calo significativo della velocità di trasferimento dei dati con il carico di rete intensivo, poiché l'uso del marker esclude la possibilità che il verificarsi di collisioni.

Svantaggi Topologia "anello":

il fallimento di una workstation e altri problemi (interruzioni di cavi), si riflettono sul funzionamento dell'intera rete
la complessità della configurazione e della configurazione
la complessità della ricerca di errori

L'uso più diffuso è stato ottenuto nelle reti in fibra ottica. Utilizzato in FDDI8, Token Ring9 Standards.

3. Altre possibili topologie di rete

Le reti di computer reali sono in costante espansione e aggiornate. Pertanto, quasi sempre una rete è ibrida, cioè. La sua topologia è una combinazione di diverse topologie di base. È facile immaginare topologie ibride che sono una combinazione di "stelle" e "pneumatici" o "anelli" e "stelle".

3.1 Tipo di albero della topologia (albero)

Topologia "Tree" (albero) può essere visualizzata come una combinazione di diverse stelle. È questa topologia oggi è la più popolare quando si costruiscono reti locali.

Tipo di tipo di schema di topologia Tipo di albero

Nella topologia dell'albero c'è una radice di un albero, da cui crescono rami e foglie.

L'albero può essere attivo o vero e passivo. Con un albero attivo, i computer centrali si trovano nei centri di una combinazione di diverse linee di comunicazione e con passivi - hubs (hub).

Figura 6 - Topologia Topologia Tipo "Tree attivo"

Figura 7 - Schema di topologia del tipo di albero passivo

3.2 Topologia di rete combinata

Topologie combinate sono usate abbastanza spesso, tra cui la più comune pneumatica stella e anello stella.

Nella topologia Star-Bus (Star-Bus), viene utilizzata una combinazione di pneumatici e una stella passiva.

Schema del tipo di rete topologia combinata tipo "Star-Bus"

All'hub sono collegati come computer separatie tutti i segmenti dei pneumatici. In effetti, la topologia pneumatica fisica è implementata, inclusi tutti i computer di rete. In questa topologia, è possibile utilizzare diversi concentratori interconnessi e formando il cosiddetto tronco, può essere utilizzato il pneumatico. Ciascuno degli hub è collegato ai singoli computer o segmenti di pneumatici. Il risultato è un albero stellare. Pertanto, l'utente può combinare in modo flessibile i vantaggi delle topologie di pneumatici e stella, oltre a modificare facilmente il numero di computer collegati alla rete. Dal punto di vista della diffusione delle informazioni, questa topologia è equivalente al pneumatico classico.

Nel caso di topologie Star-Ring (Star-Ring), non i computer stessi sono combinati nell'anello e gli hub speciali, che a loro volta sono collegati ai computer utilizzando le linee di comunicazione a Dual Communication Star.

Schema del tipo di rete di topologia combinata Tipo "Star-Ring"

In realtà, tutti i computer di rete sono inclusi in un anello chiuso, poiché un loop chiuso è formato all'interno dei contenuti di comunicazione (come mostrato nella Figura 9). Questa topologia consente di combinare i benefici delle topologie stella e anelli. Ad esempio, gli hub consentono di assemblare tutti i cavi di rete in un unico posto. Se parliamo della diffusione delle informazioni, questa topologia è equivalente al classico anello.

3.3 Rete di topologia "griglia"

Infine, è necessario menzionare la topologia della rete o della griglia (rete), in cui tutti o molti computer e altri dispositivi sono collegati direttamente l'uno all'altro (Figura 10).

Figura 10 - Schema di topologia di rete

Tale topologia è estremamente affidabile - quando viene tagliata la trasmissione di qualsiasi canale, il trasferimento dei dati non si arresta, poiché sono possibili diverse rotte di consegna delle informazioni. Le topologie nette (più spesso non completate e parziali) sono utilizzate dove è necessario fornire la massima tolleranza agli errori della rete, ad esempio, quando si combina diverse sezioni di una rete di grandi imprese o quando si collega a Internet, anche se per questo, di Corso, devi pagare: il consumo del cavo è in modo significativo. Completa apparecchiature di rete e configurazione.

Attualmente, la stragrande maggioranza delle reti moderne utilizza la topologia "Star" o una topologia ibrida, che è una combinazione di diverse "stelle" (ad esempio, una topologia del tipo di albero) e il metodo di accesso a mezzo trasmissione CSMA / CD (accesso multiplo con controllo del corriere e rilevamento di collisioni).

Frammento rete di calcolo

Il frammento di rete di elaborazione include i principali tipi di apparecchiature di comunicazione utilizzati oggi per formare le reti locali e collegarli tramite connessioni globali l'una con l'altra. Per costruire connessioni locali tra computer, vengono utilizzati vari tipi di sistemi di cavi, adattatori di rete, ripetitori, ponti, switch e router. Per collegare le reti locali a legami globali, uscite speciali (porte WAN) di ponti e router, nonché apparecchiature di trasferimento dati per lunghe linee - modem (quando si lavora su linee analogiche) o il dispositivo di connessione a canali digitali (Ta - Adattatori terminali reti ISDN., Dispositivi per la manutenzione dei canali digitali selezionati di tipo CSU / DSU, ecc.).

La rete di computer può essere divisa in due componenti. La rete di computer fisica è, prima di tutto, l'attrezzatura. Cioè, tutti i cavi e gli adattatori richiesti collegati a computer, concentratori, interruttori, stampanti e così via. Tutto ciò dovrebbe funzionare in una rete condivisa.

Il secondo componente della rete del computer è una rete logica. Questo è il principio di collegare un numero di computer e l'attrezzatura desiderata in un unico sistema (la cosiddetta topologia reti di computer). Questo concetto è più applicabile alle reti locali. È la topologia selezionata del collegamento di un numero di computer e influenzerà l'attrezzatura desiderata, l'affidabilità della rete, la possibilità della sua espansione, il costo del lavoro. Ora i tipi più ampiamente utilizzati di topologie di reti di computer come "anello", "stella", così come "pneumatico". Quest'ultimo, tuttavia, è stato quasi preso fuori uso.

"Star", "Ring" e "Pneumatico" sono la topologia di base delle reti di computer.

"Stella"

La topologia delle reti informatiche "Star" è una struttura, il cui centro serve un dispositivo di commutazione. Tutti i computer sono collegati con le singole linee.

Il dispositivo di commutazione può essere un hub, cioè hub o un interruttore. Tale topologia è ancora chiamata "stella passiva". Se un altro computer o server sporge il dispositivo di commutazione, la topologia può essere chiamata "ACTIVE STAR". Si trova sul dispositivo di commutazione che il segnale proviene da ciascun computer, elaborato e inviato ad altri computer collegati.

Questa topologia ha una serie di vantaggi. Il vantaggio indubbio è che i computer non dipendono l'uno dall'altro. Quando si rompono uno, la rete stessa rimane in condizioni di lavoro. Anche a tale rete può essere facilmente connessa e nuovo computer. Quando si collegano nuove apparecchiature, gli elementi di rete rimanenti continueranno a lavorare in come al solito in modalità. In questa forma della topologia della rete, è facile trovare difetti. Forse uno dei principali vantaggi delle "stelle" è la sua alte prestazioni.

Tuttavia, con tutti i vantaggi, ci sono questo tipo di reti e svantaggi di computer. Se il dispositivo di pendolarismo centrale fallisce, l'intera rete smetterà di funzionare. Ha restrizioni alle workstation connesse. Non possono essere più grandi del numero esistente di porte sul dispositivo di commutazione. E l'ultimo svantaggio della rete è il suo costo. Richiede un numero sufficientemente elevato di cavo per collegare ciascun computer.

"Squillare"

La topologia delle reti di computer "anello" non ha un centro strutturale. Qui tutte le workstation insieme al server sono combinate in un cerchio chiuso. In questo sistema, il segnale si muove in successione a destra a sinistra in un cerchio. Tutti i computer sono ripetitori, grazie a cui il segnale del marker è supportato e trasmesso finché non raggiunge il destinatario.

Questo tipo di topologia ha anche vantaggi e svantaggi. Il vantaggio principale è che il lavoro della rete del computer rimane costante anche con un grande carico. La rete di questa specie è molto facile da installare e richiede il numero minimo di apparecchiature aggiuntive.

A differenza della topologia "Star", il "anello" alla paralisi del lavoro dell'intero sistema può causare un malfunzionamento di qualsiasi computer collegato. Inoltre, sarà molto più difficile identificare l'errore. Nonostante la facile installazione questa opzione. Le reti, la sua configurazione è piuttosto complessa, richiede determinate abilità. Un altro svantaggio di tale topologia è la necessità di sospendere l'intera rete di allegare nuove attrezzature.

"Pneumatico"

La topologia delle reti di computer "Pneumay" è ora trovata più e meno. Consiste in una singola autostrada lunga a cui tutti i computer sono collegati.

In questo sistema, come in altri, i dati vengono inviati insieme all'indirizzo del destinatario. Tutti i computer ricevono un segnale, ma prende direttamente il destinatario. Le workstation collegate dalla top topologia non possono contemporaneamente inviare pacchetti di dati. Mentre uno dei computer rende questa azione, il resto sta aspettando il loro turno. I segnali si stanno muovendo lungo la linea in entrambe le direzioni, ma quando raggiungono la fine, si riflettono e si sovrappongono l'uno sull'altro, minacciando il lavoro ben coordinato dell'intero sistema. Esistono dispositivi speciali - terminatori destinati ai segnali di segnalazione. Sono installati alle estremità dell'autostrada.

I vantaggi della topologia "Pneumatico" possono essere attribuiti a ciò che è installato e questa rete è configurata abbastanza rapidamente. Inoltre, la sua installazione sarà piuttosto economica. Se uno dei computer fallisce, la rete continuerà a lavorare come al solito. Collegamento di nuove apparecchiature può essere eseguito nell'ordine di lavoro. La rete funzionerà.

Se il cavo centrale è danneggiato o uno dei terminatori smetterà di funzionare, interromperà l'intera rete. Trova un errore in una simile topologia è abbastanza difficile. Un aumento del numero di workstation riduce le prestazioni della rete e porta anche ai ritardi nelle informazioni di trasmissione.

Derivati \u200b\u200bdella topologia della rete di computer

La classificazione delle reti di computer sulla topologia non è limitata a tre opzioni di base. Ci sono ancora tipi di topologie come "linea", "doppio anello", "topologia cellulare", "albero", "griglia", "rete armadio", "fiocco di neve", "topologia completa-connessa". Tutti sono derivati \u200b\u200bdalla base. Considera alcune opzioni.

Topologie ottimianti multiple

Nella topologia di connessione completa, tutte le workstation sono collegate tra loro. Un tale sistema è piuttosto ingombrante e inefficace. È necessario evidenziare la linea per ogni coppia di computer. Questa topologia è utilizzata solo in complessi multimoti.

La topologia cellulare è, infatti, la versione di taglio è stata completata. Inoltre, tutti i computer sono collegati tra loro con linee individuali.

Topologie più efficaci

La topologia della costruzione di reti informatiche sotto il nome "snowflake" è una "stelle" tagliata. Qui, i concentratori interconnessi dal tipo "Star" sono le workstation. Questa versione della topologia è considerata una delle reti locali più ottimali per grandi e globali.

Di norma, in ampio locale, così come nelle reti globali, c'è un numero enorme di sottoreti integrati tipi diversi Topologie. Questa specie è chiamata miscelata. Qui allo stesso tempo è possibile selezionare e "stella" e "Tire" e "Ring".

Quindi, nel suddetto articolo, tutta la principale topologia disponibile delle reti informatiche applicata nelle reti locali e globali, le loro variazioni, i vantaggi e gli svantaggi sono stati considerati.