topologie de autobuz
Topologia autobuzului (sau cum este numit, autobuz comun) structura ei își asumă identitatea de calculatoare de echipamente de rețea, precum și egalitatea tuturor abonaților pentru accesul la rețea. Calculatoarele în autobuz poate transmite informații, unul câte unul, ca link-ul în numai acest caz. În cazul în care mai multe computere vor transmite informații în același timp, va fi distorsionată ca urmare a impunerii (a conflictului. Coliziunii). Autobuzul se realizează întotdeauna modul de comunicare half-duplex.
Topologia de autobuz nu este pronunțată abonatul central, prin care se transmite toate informațiile, acest lucru crește fiabilitatea (deoarece întregul sistem este controlat de acestea nu mai funcționează centrul eșec). Adăugarea de noi utilizatori la autobuz este destul de simplu și este, de obicei, posibil chiar și în timpul funcționării rețelei. În cele mai multe cazuri, atunci când se utilizează un număr minim de necesar un cablu de conectare bus în raport cu alte topologii.
Deoarece abonatul centrală nu este disponibilă, soluționarea potențialelor conflicte în acest caz se află cu echipamentul de rețea de fiecare abonat în parte. În acest sens, echipamentele de rețea la topologie de autobuz este mult mai complexă decât pentru alte topologii. Cu toate acestea, din cauza rețelelor de distribuție largi cu topologie de autobuz (în special cea mai populară rețea Ethernet) costul de echipamente de rețea nu este prea mare.
Fig. 5 cablu pauză în rețeaua de topologie de autobuz
Anvelope avantaj important este faptul că, în caz de defecțiune a oricăruia dintre calculatoarele din rețea, mașini care pot fi reparate vor fi în măsură să continue metabolismul normal.
S-ar părea că ruperea cablurilor obține două pneuri destul de eficient (Fig. 5). Cu toate acestea, este necesar să se ia în considerare faptul că, din cauza propagării semnalelor electrice prin liniile de comunicație lungi trebuie să fie prevăzute pe capetele autobuz comuta dispozitive speciale de potrivire, terminatori. prezentat în Fig. 5 sub formă de dreptunghiuri. Fără includerea semnalului de terminare este reflectată de la linia de capăt și distorsionate, astfel încât comunicarea în rețea devine imposibilă. În cazul în care sparge sau deteriorarea cablului este link-ul de negociere rupt, și chiar încetează schimbul între calculatoarele care au fost conectate între ele. Scurt circuit în orice punct al cablului de autobuz incapacitates întreaga rețea.
Defectarea echipamentului de rețea de orice abonat în autobuz poate distruge întreaga rețea. În plus, un astfel de refuz este destul de dificil de a localiza, pentru că toți abonații sunt conectate în paralel, și a vedea care unul este în afara de ordine, este imposibil.
La trecerea prin rețeaua de comunicație cu topologia semnalelor de informație de anvelope sunt slăbite și nu pot fi restabilite, ceea ce impune restricții severe asupra lungimea totală a liniilor de comunicație. Fiecare abonat poate recepționa semnale de la rețeaua de diferite niveluri, în funcție de distanța de la partea de transmisie. Aceasta cereri de locuri suplimentare în nodurile de recepție ale echipamentelor de rețea.
Dacă presupunem că cablul de rețea, semnalul este atenuat la nivelul maxim admis al unui lungime Lc. lungimea totală a autobuzului nu poate depăși Ls lungime. În acest sens, autobuzul oferă cea mai mică lungime comparativ cu alte topologii de bază.
Pentru a mări lungimea unei rețele cu topologia magistralei este adesea folosit mai multe segmente (părți ale rețelei, fiecare reprezentând un autobuz) interconectate prin intermediul amplificatoarelor speciale și reducerea semnalelor -. Repetoarelor sau repetoare (Figura 6 prezintă legătura dintre două segmente, lungimea maximă admisă a rețelei în acest caz, ea crește la 2 lpr. ca fiecare dintre segmentele poate fi lung LPR). Cu toate acestea, o astfel de acumulare de lungimea rețelei nu poate continua la nesfârșit. Restricțiile privind lungimea asociată cu viteza finită de propagare a semnalelor prin liniile de comunicație.
Fig. 6 Compus segmente de rețea de tip magistrală prin repetor
topologie stea
Steaua - este singura topologia de rețea cu centrul clar dedicat, care se conectează la toți ceilalți abonați. Schimbul de informații este în mod exclusiv prin intermediul unui computer central, care stabilește o sarcină mare, așa că nimic altceva, cu excepția rețelei, acesta este, de regulă, nu se poate face. Este clar că echipamentul de rețea abonat centrală ar trebui să fie mult mai complicată decât echipamentele periferice de abonați. Pe egalitatea tuturor abonaților (în autobuz), în acest caz, nu se poate vorbi. De obicei, calculatorul central este cel mai puternic, acesta va suporta funcțiile de control de schimb. Nu există conflicte în rețeaua cu o topologie stea, în principiu imposibil, din moment ce conducerea este complet centralizat.
Dacă vorbim despre computer toleranta la erori stele, eșecul de calculator sau de rețea a echipamentelor periferice nu afectează funcționarea restului rețelei, dar orice defecțiune a computerului centrale nu toată rețeaua inutilizabil. În acest sens, ar trebui luate măsuri speciale pentru a îmbunătăți fiabilitatea computerului și echipamente de rețea centrală.
Fisura cablu sau scurtcircuit cu topologia stea încalcă schimb cu un singur calculator, precum și alte calculatoare pot continua să funcționeze în mod normal.
Spre deosebire de anvelopa într-o stea pe fiecare link sunt doar doi abonați: unul dintre central și periferic. Cel mai adesea folosite pentru a le conecta două link-uri, fiecare dintre care transmite informații într-o singură direcție, adică la fiecare legătură are doar un singur receptor și un emițător. Această așa-numitul punct-la-punct de transmisie. Toate acestea simplifică considerabil echipamentul de rețea peste pneul de referință și elimină necesitatea de terminatori suplimentare, externe.
Problema de atenuare în semnale pe legătură în jos este, de asemenea, realizată în stea mai ușor decât în cazul unei anvelope, pentru fiecare receptor primește întotdeauna un semnal de același nivel. Lungimea de rezervă a unei rețele de topologie stea poate fi de două ori cea a pneului (adică lpr 2), fiecare dintre cablurile de conectare centrul cu un abonat periferic poate avea o lungime Lc.
O lipsă gravă de topologie stea limitează greu numărul de abonați. De obicei, abonatul centrală poate servi nu mai mult de 8-16 abonați periferice. În cadrul acestor limite, conectarea noilor abonați este destul de simplu, dar este pur și simplu imposibil pentru ei. În conexiunea stea este permisă în loc periferic un alt abonat centrală (rezultând într-o topologie a unui număr de stele interconectate).
Star, prezentat în Fig. 2. se numește stele active, sau adevărate. Există, de asemenea, o topologie, numit stea pasiv, care este doar superficial similar cu steaua (Figura 7). În prezent, este mult mai răspândit pe scară mai largă decât stea activă. Este suficient să spunem că este utilizat în cea mai populară rețea Ethernet astăzi.
În centrul rețelei cu această topologie nu se potrivește calculatorului, și un dispozitiv special - un hub sau cum este numit, un butuc (hub), care realizează aceeași funcție ca un repetor, adică restaurează semnalele de intrare și le trimite la toate celelalte link- .
Fig. 7. Topologia stea pasiv și circuitul său echivalent
Se pare că, deși sistemul de stabilire a cablurilor sau a activa ca un adevarat star, de fapt, este vorba despre o topologie de autobuz, deoarece informațiile de pe fiecare computer este transmis simultan toate celelalte calculatoare, și nici un abonat centrală nu există. Desigur, stea pasiv anvelopei mai convenționale, deoarece necesită mai mult și hub. Cu toate acestea, oferă o serie de caracteristici suplimentare asociate cu avantajele stelelor, în special, facilitează rețea de întreținere și reparații. Acesta este motivul pentru care, în ultimii ani, o stea pasiv înlocuiește din ce în ce steaua adevărată care este considerată topologie nepromițător.
Puteți selecta, de asemenea, un tip de intermediar între topologia stelei active și pasive. În acest caz, hub-ul nu numai releele semnalele vin la ea, dar, de asemenea, să facă schimb de control, dar în schimb el nu este implicat. Un mare avantaj al stelei (atât active cât și pasive) este că toate punctele de conectare sunt colectate într-un singur loc. Acest lucru îl face ușor pentru a monitoriza performanța rețelei, localizați defecțiunea prin simpla deconectare de la centrul de diverse abonați (ceea ce este imposibil, de exemplu, în cazul unei topologii de autobuz), precum și restricționa accesul persoanelor neautorizate la importanță vitală pentru rețea de puncte de conexiune. Periferică a abonatului, în cazul unei stele poate fi abordat ca un singur cablu (din care există un transfer în ambele direcții) și două (fiecare cablu poartă la una din cele două direcții opuse), acesta din urmă fiind mult mai frecvente.
Un dezavantaj comun pentru toate topologii stele (active și pasive) este mult mai mare decât în alte topologii, cheltuielile de cablu. De exemplu, în cazul în care computerele sunt situate într-o singură linie, atunci alegerea de topologie stea va avea nevoie de mai multe ori mai mult decât cu cablu topologie bus. Acest lucru afectează în mod semnificativ costul rețelei în ansamblu și complică considerabil cablare.
topologie inel
Ring - o topologie în care fiecare calculator este conectat la liniile de comunicare cu alte două: unul primește informația și transmite cealaltă. La fiecare link, ca și în cazul de stele este doar un emițător și un receptor (link-punct-la-punct). Aceasta elimină necesitatea de reziliere externă.
O caracteristică importantă a inelului este că fiecare relee de calculator (restaurări, sporește) semnalul de intrare pentru ea, adică, acționează ca un repetor. Atenuarea în jurul inelului nu contează, este doar o atenuare importantă între inelul de calculatoare învecinate. În cazul în care limita lungimii cablului, limitată de amortizare a LPR. lungimea totală a inelului poate ajunge la NLpr. unde N - numărul de calculatoare în ring. Dimensiune completă a rețelei, în limita va NLpr / 2, pentru că inelul va trebui să fie pliat în jumătate. In practica dimensiuni ajunge la zeci de kilometri de rețele inelare (de exemplu, în rețeaua FDDI). Inel în acest sens este mult mai mare decât orice altă topologie.
În mod clar evidențiate în centrul topologia inel nu este toate computerele sunt aceleași și egale. Cu toate acestea, destul de des în ring reprezintă o petrecere specială, care controlează schimbul sau controlează-l. Se înțelege că singura prezența unui astfel de control local reduce fiabilitatea rețelei, deoarece eșecul său imediat paralizat întregul schimb.
Strict vorbind, calculatoarele din inelul nu sunt complet egale (în contrast cu, de exemplu, printr-o topologie bus). La urma urmei, unul dintre ei va primi informații de la calculator, gazda programului în acest moment înainte, în timp ce alții - mai târziu. Este de la această rețea de schimb de practici topologie și de gestionare se bazează special concepute special pentru inelul. În astfel de metode, dreptul la roata dințată următoare (sau, cum se spune în captura de rețea) trece succesiv la următorul calculator într-un cerc. Noi abonați în ring se face pur și simplu, cu toate că este nevoie de o oprire obligatorie a întregii rețele în momentul conectării. Ca și în cazul unei anvelope, numărul maxim de abonați din inel poate fi destul de mare (de până la o mie sau mai mult). Topologia inel este de obicei foarte rezistentă la forțele gravitaționale, asigură o performanță solidă cu fluxuri mari de informațiile transmise, deoarece este de obicei nu există conflicte (spre deosebire de anvelope), și nici un abonat central (spre deosebire de Steaua), care poate fi supraîncărcată fluxuri mari de informații.
Fig. 8. Rețea cu două inele
Semnalul în inelul trece secvențial prin toate computerele din rețea, astfel încât eșecul de cel puțin una dintre ele (sau echipamentul de rețea) oferă rețelei în general. Acesta este un dezavantaj semnificativ al inelului.
În mod similar, o întrerupere sau un scurtcircuit în oricare dintre cablurile inelului face ca activitatea întregii rețele nu este posibilă. Dintre cele trei topologii inel considerate cele mai vulnerabile la deteriorarea cablului, astfel încât în cazul topologia garniturii inelare asigură, în general două (sau mai multe) linii paralele, dintre care una este în rezervă.
Uneori rețea cu topologie de inel se realizează pe două linii de conectare inel paralele, transmiterea informațiilor în direcții opuse (fig. 8). Scopul acestei decizii - Creșterea (în mod ideal - de două ori) viteza de transmisie a datelor a rețelei. În plus, în caz de deteriorare a unuia dintre cablurile, rețeaua poate funcționa cu alte cabluri (cu toate acestea, limita de viteză este redusă).
topologie
Pe lângă cele trei topologii de bază sunt adesea considerate ca copac aplicate topologie de rețea (copac), care poate fi considerată ca o combinație a mai multor stele. Și, la fel ca în cazul unei stele, un copac poate fi activ sau adevărat (fig. 9) și pasivă (fig. 10). Cu arborele activ în centrele care combină mai multe link-uri de comunicare sunt calculatoare centrale, precum și pasive - hub-uri (hub-uri).
Fig. 9 topologie arbore activ
Fig. 10 arbore de topologie pasivă. K - Butuci
Destul de des folosiți o combinație a topologiei, cea mai comună stea-bus (Fig. 11) și inelul stea (Figura 12).
Fig.11 Exemplu stea-bus topologie
Fig. Exemplul 12. circular stea-topologie
Steaua-bus (stea-bus) topologia folosește o combinație de autobuz și stele pasiv. Prin hub-ul pentru a conecta ambele computere individuale și segmente întregi de autobuz. De fapt, topologia fizică este implementată de anvelope, inclusiv toate computerele din rețea. În această topologie poate fi utilizat de mai multe hub-uri interconectate și formând un așa-numita coloana vertebrală, o anvelopă de susținere. Fiecare dintre hub-uri în același timp conectați computere individuale sau segmente de autobuz. Rezultatul este o stea-bus-copac. Astfel, utilizatorul poate combina flexibil avantajele topologii de autobuz și stele precum și la fel de ușor pentru a modifica numărul de calculatoare conectate la rețea. Din punctul de vedere al schimbului de informații echivalente cu topologia clasică a autobuzului.
În cazul stea-inel (stea-ring) într-o topologie de inel sunt combinate nu este calculatoarele în sine și butucii speciale (prezentat în fig. 12, în formă de dreptunghiuri), care la rândul lor sunt conectate la calculatoare prin linii duble în formă de stea. De fapt, toate computerele din rețea sunt incluse într-un inel închis, ca și în legătura de butuci formează o buclă (așa cum este prezentat în fig. 12). Această topologie face posibilă combinarea avantajelor stele și topologii inel. De exemplu, hub-urile se pot aduna într-un singur loc toate conexiunile prin cablu de pe rețea. Dacă vorbim despre difuzarea informațiilor, această topologie este echivalentă cu inelul clasic.
Când topologia mesh (mesh) calculatoare legate între ele nu una, ci mai multe linii de comunicație care formează o grilă (Fig. 13).
Fig. 13. Grid topologie: full (a) și partea (b)
În topologia completă a rețelei, fiecare calculator este direct conectat la toate celelalte calculatoare. În acest caz, prin creșterea numărului de calculatoare numărul de linii creste in mod dramatic. În plus, orice schimbare în configurația rețelei necesită o schimbare în echipamentul de rețea de toate computerele, astfel încât topologia plasă completă nu este larg răspândită.
topologie parțială a ochiurilor implică legături directe numai pentru cele mai active de calculatoare care transmit cantitatea maximă de informații. Alte computere conectate prin noduri intermediare. topologie mesh vă permite să selectați o rută pentru furnizarea de informații de la abonat la abonat, ocolind zonele defecte. Pe de o parte, acest lucru crește fiabilitatea rețelei, pe de altă parte - necesită o complicație semnificativă a echipamentelor de rețea, care trebuie să aleagă o rută.