Netværkstopologi

Den aktuelle version af siden er endnu ikke blevet gennemgået af erfarne bidragydere og kan afvige væsentligt fra den version , der blev gennemgået den 1. juni 2022; checks kræver 2 redigeringer .

Netværkstopologi er en grafkonfiguration , hvis toppunkter svarer til netværkets endeknudepunkter (computere og kommunikationsudstyr (routere), og kanterne svarer til fysiske eller informative forbindelser mellem toppunkterne.

Netværkstopologien kan være

Topologier

Fuldt forbundet

Et netværk, hvor hver computer er direkte forbundet med alle de andre. Denne mulighed er dog besværlig og ineffektiv, fordi hver computer på netværket skal have et stort antal kommunikationsporte, tilstrækkeligt til at kommunikere med hver af de andre computere.

Ikke fuldt tilsluttet

Der er flere ikke-fuldt forbundne topologier. I dem, i modsætning til fuldt tilsluttede, kan dataoverførsel ikke bruges direkte mellem computere, men gennem yderligere noder.

Sheena

Denne type topologi er et fælles kabel (kaldet en bus eller backbone), som alle arbejdsstationer er forbundet til. Der er terminatorer i enderne af kablet for at forhindre signalrefleksion.

Fordele ved bustopologinetværk:

  • kabelforbrug reduceres betydeligt;
  • svigt af en af ​​knudepunkterne påvirker ikke driften af ​​netværket som helhed;
  • netværket er nemt at sætte op og konfigurere;
  • netværket er modstandsdygtigt over for fejl i individuelle noder.

Ulemper ved bustopologinetværk:

  • et kabelbrud kan påvirke driften af ​​hele netværket;
  • begrænset kabellængde og antal arbejdsstationer;
  • utilstrækkelig netværkspålidelighed på grund af problemer med kabelstik;
  • lav ydeevne på grund af opdelingen af ​​kanalen mellem alle abonnenter.
Stjerne

I et netværk bygget på en stjernetopologi er hver arbejdsstation forbundet med et kabel (parsnoet) til en hub eller hub ( eng.  hub ). Hubben giver en parallelforbindelse af pc'er og dermed kan alle computere, der er tilsluttet netværket, kommunikere med hinanden.

Data fra den transmitterende netværksstation transmitteres gennem hubben via alle kommunikationslinjer til alle pc'er. Information ankommer til alle arbejdsstationer, men modtages kun af de stationer, som den er beregnet til. Da signalering i en fysisk stjernetopologi udsendes, det vil sige signaler fra en pc udbreder sig samtidigt i alle retninger, er den logiske topologi af dette lokale netværk en logisk bus.

Denne topologi bruges i lokale netværk med 10Base-T Ethernet-arkitektur.

Fordele ved stjernetopologinetværk:

  • let at tilslutte en ny pc;
  • der er mulighed for centraliseret styring;
  • netværket er modstandsdygtigt over for fejl på individuelle pc'er og mod afbrydelser af individuelle pc'er.

Ulemper ved stjernetopologinetværk:

  • svigt af hubben påvirker driften af ​​hele netværket;
  • højt kabelforbrug.
Ring

I et netværk med en "ring"-topologi er alle noder forbundet via kommunikationskanaler til en uadskillelig ring, hvorigennem data transmitteres. Udgangen på en pc er forbundet med indgangen på en anden pc. Ved at starte en bevægelse fra et punkt, kommer dataene til sidst til sin begyndelse. Data i en ring bevæger sig altid i samme retning.

Den modtagende arbejdsstation genkender og modtager kun den meddelelse, der er adresseret til den. Et netværk med en fysisk ringtopologi bruger token-adgang, som giver en station ret til at bruge ringen i en bestemt rækkefølge. Den logiske topologi af dette netværk er en logisk ring. Dette netværk er meget nemt at oprette og konfigurere.

Den største ulempe ved ringtopologinetværk er, at beskadigelse af kommunikationslinjen ét sted eller pc-fejl fører til, at hele netværket ikke fungerer.

Som regel bruges "ring"-topologien ikke i sin rene form på grund af dens upålidelighed, derfor anvendes forskellige modifikationer af ringtopologien i praksis.

Mesh-topologi

Opnået fra en fuldt forbundet topologi ved at fjerne nogle links. Tillader tilslutninger af et stort antal computere og er typisk for store netværk.

Der er også et stort antal yderligere tilslutningsmetoder:

Yderligere metoder er kombinationer af de grundlæggende. Generelt kaldes sådanne topologier blandede eller hybride topologier, men nogle af dem har deres egne navne, såsom "træ".

Blandet topologi

Blandet topologi er en netværkstopologi, der hersker i store netværk med vilkårlige forbindelser mellem computere. I sådanne netværk er det muligt at udskille separate vilkårligt forbundne fragmenter ( undernet ), der har en typisk topologi; derfor kaldes de netværk med en blandet topologi.

Centralisering

Stjernetopologien reducerer muligheden for netværksfejl ved at forbinde alle perifere noder (computere osv.) til den centrale node. Når en fysisk stjernetopologi anvendes på et logisk busnetværk såsom Ethernet, videresender den centrale node (normalt en hub) alle transmissioner modtaget fra enhver perifer node til alle perifere noder i netværket, nogle gange inklusive den oprindelige node. Således kan alle perifere noder kommunikere med alle andre ved kun at sende og modtage fra den centrale node. Fejl i transmissionslinjen, der forbinder enhver perifer knude med den centrale knude, vil resultere i, at den perifere knude bliver isoleret fra alle andre, og de resterende perifere knudepunkter vil ikke blive påvirket. Ulempen er imidlertid, at svigt af den centrale knude vil føre til svigt af alle perifere knudepunkter.

For at reducere mængden af ​​netværkstrafik, der kommer i broadcast-tilstand, er der udviklet mere avancerede centrale noder, der er i stand til at holde styr på det unikke ved de noder, der er tilsluttet netværket. Disse netværksswitches lærer netværkets layout ved at "lytte" til hver port under normal datatransmission, se på datapakker og skrive til en intern opslagstabel ID'et for hver tilsluttet node og den port, den er forbundet til. Denne opslagstabel, gemt i specialiseret associativ hukommelse , tillader fremtidige transmissioner kun at blive omdirigeret til deres destinationsport.

Decentralisering

I en netværkstopologi er der mindst to noder med to eller flere stier imellem sig for at give yderligere stier, der skal bruges i tilfælde af, at en af ​​stierne fejler. Denne decentralisering bruges ofte til at kompensere for ulempen ved et enkeltpunktsfejl ved at bruge en enkelt enhed som den centrale knude (f.eks. i stjerne- og trænetværk). En særlig slags netværk, der begrænser antallet af stier mellem to noder, kaldes en hyperkube. Antallet af gafler i netværk gør dem sværere at designe og implementere, men de er meget praktiske. I 2012 udstedte IEEE IEEE 802-1aq (Shortest Path Bridging)-protokollen for at lette konfigurationsopgaver og holde alle stier i live, hvilket øger båndbredden og redundansen mellem alle enheder. Til en vis grad ligner dette linje- eller ringtopologierne, der bruges til at forbinde systemer i mange retninger.

Litteratur

  • V. Olifer, N. Olifer. Computernetværk. Principper, teknologier, protokoller. - Peter, 2013. - S. 55. - 944 s. - 3000 eksemplarer.  - ISBN 978-5-496-00004-8 .

Links