Сети топология дерево: Топология дерево: основные плюсы и минусы

Топология дерево: основные плюсы и минусы

Топология дерево представляет собой особый тип структуры, в которой многие соединенные элементы расположены как ветви дерева. Они, как правило, используются для организации компьютеров в корпоративной сети или информации в базе данных.

Особенности

Топология дерева базируется на двух топологиях — шины и звезды. Несмотря на то что такая конфигурация не является широко используемой сетевой топологией, она все же применяется в определенных обстоятельствах, например, когда требуется масштабируемая иерархическая связь между двумя сетями.

В древовидной топологии между любыми двумя связанными узлами может быть только одно соединение. Поскольку любые два узла могут иметь только одну взаимную связь, такая структура образует естественную родительски-дочернюю иерархию. Например, в компьютерных сетях топология дерева также известна как топология звездной шины, потому что как уже было сказано выше, она включает в себя элементы как шинной, так и звездной конфигурации.

Древовидная топология — это иерархическая структура, в которой каждый уровень связан со следующим уровнем, и находится он, как правило, выше текущего. Таким образом, в ней могут объединяться несколько звездообразных структур, что позволяет, например, если речь идет о сети, пользователям соединятся с большим количеством серверов. Такая иерархическая структура считается лучшим вариантом для подключения больших сетей.

Преимущества

• Гибкость. В древовидную топологию можно легко добавлять новые узлы (компьютеры), просто подключив к ней концентратор. Это фактически позволяет добавлять несколько компьютеров в сеть одновременно.
• Простой централизованный мониторинг. Данная конфигурация позволяет пользователям легко контролировать и управлять большой сеткой. Кроме того, ее очень легко перенастраивать.
• Масштабируемость. Она очень масштабируема, потому что конечные узлы могут концентрировать в себе несколько подключений от новых узлов.  Такое разветвление с каждым новых подключением множит количество потенциальных подключений.
• Простое подключение “точка-точка”. Подключение“точка-точка” к центральному концентратору на каждом промежуточном узле соответствует узлу в шинной топологии. Фактически, в древовидной топологии каждый компьютер подключен к концентратору, а также каждая часть сети подключена к главному кабелю.
• Доступ. Поскольку древовидная топология представляет собой большую сеть, все компьютеры будут иметь лучший доступ к сети. Это фактически делает ее наиболее эффективным способом подключения нескольких компьютеров к одному дереву.
• Надежность. В древовидной топологии другие иерархические сети не затрагиваются, если одна из них повреждена. Это делает ее очень надежной и эффективной.
• Поддерживается аппаратными и программными поставщиками. Она также поддерживается многими аппаратными и программными поставщиками, а это означает, что компоненты, которые требуются для конфигурации и обслуживания легкодоступны на рынке.
• Простая идентификация системы. Благодаря древовидной конфигурации очень легко идентифицировать конкретную систему, а также подключиться к более крупной сетке.
• Обмен информацией. Она также позволит обмениваться информацией по крупной сети, что очень удобно для крупных корпораций.
• Позволяет использовать несколько серверов. Топология дерева также позволяет пользователям подключаться к нескольким серверами. Это фактически делает ее расширяемой и способной одновременно вместить множество компьютеров.
• Снижение трафика. Поскольку древовидная топология включает несколько серверов, это поможет значительно уменьшить трафик независимо от количества компьютеров, находящихся в сети.

Недостатки и минусы

• Одна точка отказа.Если магистраль всей сети выходит из строя, то ее отдельные части не смогут взаимодействовать друг с другом.
• Необходимы огромные кабели. Поскольку в древовидной топологии имеется несколько точек подключения, наверняка понадобятся, большое количество длинных кабелей, а это довольно затратно.
• Сложности в настройке. Иногда такую топологию достаточно сложно настроить. Во-первых, потому что, как правило, большая сеть подразумевает большое количество подключений, во-вторых, структура подключения в реальной жизни может быть довольно запутанной, и не всегда совпадает со схемой.
• Длина сети ограничена типом кабеля. При такой конфигурации длина сети ограничена типом кабеля, который будет использоваться. Таким образом, потребуется использовать высококачественные кабели для расширения, иначе сигнал не будет проходить.
• Обслуживание. Подобные структуры нуждаются в постоянном мониторинге и обслуживании. Причина состоит в том, что большое количество точек подключения, подразумевает относительно регулярный выход из строя того или иного узла.

Рекомендации

Древовидная структура подходит лучше всего в случае, когда сеть широко распространена и разбита на множество ветвей. Как и любая другая топология, древовидная имеет свои преимущества и недостатки. Подобная конфигурация, как правило, не подходит для небольших сетей, потому что она подразумевает приобретение дорогостоящего кабеля использование, которого может быть нецелесообразным. Топология дерева имеет некоторые ограничения, и конфигурация должна соответствовать этим ограничениям. Стоит отметить, что на практике древовидная структура хорошо подходит для прокладки кабелей и сетей по всей территории многоэтажных зданий, таких как общественные антенные системы или кабельное телевидение.

Во время конфигурации компьютерной сети нужно выбрать одну из топологий, которая идеально будет соответствовать конкретным требованиям. Выбор необходимо сделать в пользу той топологии, при которой можно достичь результата при минимальных затратах. Также стоит отметить, что необязательно зацикливаться на одной конфигурации, так как существуют комбинированные топологии, которые имеют свои преимущества.

Похожие записи

Дерево (топология компьютерной сети)

Дерево — это топология сетей, в которой каждый узел более высокого уровня связан с узлами более низкого уровня звездообразной связью, образуя комбинацию звезд. Также дерево называют иерархической звездой.
Название дерево пришло из теории графов. Первый узел дерева принято называть корнем, следующие узлы высокого уровня — родительскими, а узлы более низкого уровня — дочерними. Таким образом каждый дочерний узел, который имеет связь с более низкими узлами, является для этих узлов родительским.

По количеству дочерних узлов деревья делятся на двоичные бинарные и N-арные деревья. Топология двоичного дерева подразумевает, аналогично двоичному дереву, что у каждого родительского узла может быть не более двух дочерних. Топология N-арного дерева подразумевает, аналогично N-арному дереву, что у каждого родительского узла может быть более двух дочерних.
Также деревья могут быть как активными, так и пассивными. В активных деревьях в качестве узлов используют компьютеры, в пассивных — коммутаторы.
Таким образом эта топология объединяет в себе свойства двух других топологий: шина и звезда.
К достоинствам данной топологии можно отнести то, что сеть с данной топологией легко увеличить и легко её контролироватьпоиск обрывов и неисправностей. Недостатками является то, что при выходе из строя родительского узла, выйдут из строя и все его дочерние узлы выход из строя корня — выход из строя всей сети, и также ограничена пропускная способность доступ к сети может быть затруднён. Последний недостаток, связанный с пропускной способностью, устраняется топологией «толстого» дерева.

Сеть fat tree рус. утолщённое дерево — топология компьютерной сети изобретённая Чарльзом Лейзерсоном из MIT, является дешевой и эффективной для суперкомпьютеров
Сетевая топология — это конфигурация графа, вершинам которого соответствуют конечные узлы сети компьютеры и коммуникационное оборудование маршрутизаторы
базовая топология компьютерной сети в которой все компьютеры сети присоединены к центральному узлу обычно коммутатор образуя физический сегмент сети Подобный

звезда, кольцо, активное дерево пассивное дерево Глава 12. Методы построения сетевого интерфейса и топология сети — Топология С.Б. Орлов, Справочник
сеть Основная статья: Сетевая топология Шина Кольцо Двойное кольцо Звезда Ячеистая Решётка Дерево Смешанная топология Fat Tree Проводные телефонный
Филогенетическое дерево эволюционное дерево дерево жизни — дерево отражающее эволюционные взаимосвязи между различными видами или другими сущностями
стандартных топологий которые поддерживают LAN: звезда, общая шина, кольцо и дерево Однако из этого не следует, что компьютеры, связанные в локальную сеть не
протокол покрывающего дерева — канальный протокол. Основной задачей STP является устранение петель в топологии произвольной сети Ethernet, в которой есть
и системы хранения данных. Обычно эта топология является базовой для всех стандартных решений — другие топологии создаются объединением однокоммутаторных

подключенных к сети С точки зрения распространения информации данная топология равноценна классической шине. Лекция 02. Топология локальных сетей Состав и
встроено изометрически в евклидово пространство любой размерности. Топология компьютерной сети Звезда построенная в виде графа — звезды, играет важную роль
состояние сети все маршруты рассчитываются до начала использования сети Они в свою очередь подразделяются на алгоритмы, учитывающие топологию сети spanning
каждый раз обновляя карту сети не приходилось прокручивать рабочее пространство и работать зумом. При распределенной топологии сети можно наложить объекты
геометрии, дифференциальной геометрии и топологии математическим методам в экономике, вёл практикум по компьютерной геометрии. С 2013 года регулярно читает
4 портов разъёмов В одной топологии может быть до 64 устройств. Максимальная длина пути в топологии — 16. Топология древовидная, замкнутые петли не

IP — адресов в сети Netsukuku использует принцип фрактального сжатия информации для компактного сохранения информации об узлах сети Каждый узел сети Netsukuku
маршрутизации данных в Интернете. В экономике В логистике В схемотехнике топология межсоединений элементов на печатной плате или микросхеме представляет
или нарушить нормальную работу сети отказ в обслуживании Можно считать, что злоумышленник находится в локальной сети или использует посредника для проведения
философии в области компьютерных наук. В докторской диссертации изучала вопрос маршрутизации при наличии злоумышленных повреждений сети Обладает докторской
существующей системы SWIFT является изменение топологии передачи данных с топологии звезда на топологию дерево иерархическую В отличие от системы SWIFT
свитчам Коммутаторы могут быть организованы в сети с топологиями типа утолщенное дерево Fat Tree Сеть Клоза, реже — многомерный тор, двойная звезда
Он косвенно строит деревья кратчайшего пути, наводняя всю сеть мультикастингом, а затем на обратном пути обрезает ветви дерева где не имеется получателей

любою топологию сети от простых дерева и ячеистой сети до н — размерных гиперкубов, многомерных тороидов и менее известные структуры вроде узловых сетей Транспортный
Наука о сетях — это научная область, которая изучает комплексные сети такие как коммуникационные, компьютерные биологические, когнитивные и семантические
p. 25 — 96. Уитекер. Аналитическая динамика. В. В. Козлов. Симметрии, топология и резонансы в гамильтоновой механике — Ижевск, 1995. Математика — 1961
представляет собой сеть с одним мастером хостом и произвольным количеством подчинённых устройств device Топология сети — активное дерево Активное означает
: Наука, 1978 — С. 227 Келли Дж. Л. Общая топология — М.: Наука, 1968 — С. 232. Малыхин В. И. Топология и форсинг УМН — 1983 — Т. 38 — 1 229
NeXT — компанию, разрабатывавшую компьютерную платформу для вузов и бизнеса. В 1986 году он приобрёл подразделение компьютерной графики кинокомпании Lucasfilm
логарифмическими спиралями, топологией Например, L — системы позволяют построить убедительные модели разных закономерностей роста деревьев В законах физики применяется
математики В 1981 году на кафедре появилась специальность геометрия и топология на которой работали в основном выпускники аспирантуры Московского и Ленинградского

Дата публикации:

05-16-2020

Дата последнего обновления:

05-16-2020

Архитектура PON. Преимущества и недостатки

1. Главная

Пассивные оптические сети (PON) безо всяких сомнений являются одними из передовых технологий сегодняшнего дня. Они активно развиваются и эксплуатируются, в результате чего в интернете появляется масса разнообразных статей и отзывов на эту тему.  Однако, не смотря на активность обсуждения этой темы, складывается впечатление, что она все-равно изучена не до конца. Многие операторы и провайдеры спешат сделать выводы исходя из своего опыта эксплуатации PON, не акцентируя внимание на том, что сеть изначально была построена с ошибками.

Так, одним из недостатков PON сети называют ее построение с использованием топологии «дерево». В этом случае большая часть пользователя подключена по одному волокну и в случае его повреждения прерывается доступ всех этих пользователей. С утверждением автор полностью согласен и такая ситуация обязательно произойдет, если ее не предусмотреть и не выполнить ряд превентивных мер.

Благодаря широкому ассортименту пассивных сплиттеров с различными количеством ответвлений и коэффициентов деления, PON может быть построена с использованием следующих топологий:

Топология «Звезда»

 

Это простая, удобная в строительстве топология. Для деления мощности сигнала она использует используется сплиттер 1:32 или 1:64, который разделяет всю мощность входящего сигнала поровну между абонентами. При этом от оператора (OLT) до сплиттера вся информация проходит только по одному волокну. Это и есть самое “слабое звено” топологии “звезда”. Вместе с тем, как и в случае классической связи, эта задача легко решается при помощи резервирования. Причем основное и резервное волокно должны идти различными путями (а не в одном кабеле, как часто бывает).

Топология “Дерево”

Это более сложная топология, однако построена на базе топологии “Звезда” в каждом узле которой находится еще один сплиттер. Таким образом, схема состоит из каскадов, в каждом из которых происходит деление мощности на несколько направлений. Преимущества и недостатки этой топологии такие же как и предыдущей. Так же осуществляется и процесс резервирования.

Топология “Шина”

Топология “Шина” в основном подразумевает применение сплиттеров с небольшим количеством выводов. Причем коэффициент деления мощности может быть: 95:5, 80:10, 85:15, 80:20, 75:25, 70:30 и др. Это позволяет не зависимо от удаленности клиентов от оператора обеспечить у всех приблизительно одинаковую входную мощность сигнала.

Топология “Кольцо”

Если замкнуть концы “Шины” в одной точке, то топология “Шина” превращается в “Кольцо”. Это заодно позволяет решить и вопрос резервирования, потому как направление сигнала идущего от оператора можно менять в зависимости от места повреждения. Вместе с тем, для повышения надежности можно провести дополнительное резервирование, соединив некоторые узлы кольца между собой.

Гибридная топология

В реальной жизни для строительства сети часто применяется не одна топология, а сразу несколько. Так, совмещают топологии “кольцо” и “звезда” (или “дерево”), “шина” и “звезда”, возможны и другие конфигурации.

Подытожив выше сказанное, можно отметить, что любая сеть будет ненадежной, если построена с ошибками. Или наоборот – надежной, если ее архитектура продумана до мелочей.

Недостатком же PON топологии можно считать недостаточную информационную безопасность, ибо вся распространяющаяся по сети информация может быть доступна любому из пользователей. Более подробно с процессом организации передачи информации в PON можно ознакомиться в статье Архитектура сети доступа. Распространенные и перспективные технологии. Поэтому PON используется для предоставления доступа частным абонентам, а корпоративные пользователи предпочитают выделенные каналы.

СМОТРИТЕ ТАКЖЕ:

Подписаться на рассылку статей

Урок 9. Топологии локальных сетей

 

В компьютерных сетях существует множество схем подключения устройств друг к другу. Все зависит от используемых технологий, конкретных требований и условий.

Рассмотрим основные топологии сетей и перечислим с какими технологиями они могут использоваться.

 

Шина (Bus)

Данная схема часто использовалась в технологии Ethernet (10Base2 и 10Base5). Компьютеры в локальной сети подключались друг к другу посредством коаксиального кабеля через Т-образные коннекторы. На концах кабеля устанавливались специальные загрушки — терминаторы, для поглощения сигнала

 

Принцип работы прост. Сигнал распространяется по кабелю. Все хосты принимают сигнал, если он адресован им, то принимают его.
При такой схеме возможна передача только одного компьютера. Все остальные слушают. То есть устройства начинают передавать данные по очереди, что не очень удобно. Длина передачи зависит от используемой технологии. Например, в технологии Ethernet 10Base2 максимальная длина составляла 185 м, в Ethernet 10Base5 — 500 м.
При обрыве кабеля обрывается связь для всех узлов.

В таблице описаны достоинства и недостатки данной схемы сети

Достоинства	Недостатки
Простота установки	Небольшой размер сети
Дешевая и доступная установка	Обрыв кабеля приводит к полной неработоспособности сети
Отказ одного узла не влияет на работу остальных узлов	Ограниченная длина кабеля

 

 

 

 

 

 

 

Звезда (Star)

При таком способе все конечные узлы подключаются к центральному устройству, который берет на себя все функции по усилению и коммутации сигнала

 

Обычно в качестве центрального устройства берется хаб или коммутатор. Данная схема наиболее распространена на сегодняшний день. В качестве передающей среды используются симметричные кабели на витой паре, оптические кабели и радиорелейные антенны.

Максимальная длина от конечного узла до центрального зависит от технологии и типа кабеля. Например, витая пара в сетях Ethernet передает сигнал на расстояние до 100 м.

Обрыв кабеля, ведущего к одному из конечных узлов не повлияет на работу остальных узлов. Однако при выходе из строя центрального узла оборвется связь на всей сети.

 

Достоинства	Недостатки
Возможность для расширения сети	Отказ центрального узла  ведет к отказу всей сети
Каждому узлу предоставляется выделенный канал (при использовании коммутатора)	Требуется много кабеля для установки
Отказ одного узла не влияет на работу остальных узлов

 

 

 

 

 

 

 

 

Кольцо (Ring)

Устройства при таком способе являются ретрансляторами. Сигнал передается по кругу в определенном направлении и проходит через все узлы, подключенные к кольцу. Если принятые пакеты адресованы узлу, принявшему пакеты, то он передает их дальше по стеку. В противном случае транслирует дальше по сети. Кольцевая топология в основном используется в технологиях Token Ring и FDDI

 

Достоинства	Недостатки
Простота установки	Отказ одного узла ведет к отказу всей сети

 

 

 

 

 

Дерево (Tree)

Данная топология имеет разветвленную структуру и представляет собой сеть, состоящую из нескольких подсетей, подключенных по схеме “Star”.

В такую схему можно включать любые устройства, включая коммутаторы и маршрутизаторы

 

 

 

Достоинства	Недостатки
Хорошо масштабируемая сеть (большой потенциал для расширения)	Зависимость нижестоящих узлов от вышестоящих, то есть отказ одного вышестоящего узла приведет к отказу всей ветки
Легко найти неисправности	Требуется много кабеля

 

 

 

 

 

 

 

Каждый с каждым (Full Mesh)

Такая схема подключения является самой надежной, так как к одному узлу сразу подключены как минимум 2 соседних устройства. В то же время такая схема сети является и самой дорогой

 

Достоинства	Недостатки
Хорошо масштабируемая сеть (большой потенциал для расширения)	Дорогостоящая
Отказоустойчивая	В некоторых случаях тяжело реализовать

 

 

 

 

Каждая топология имеет свои достоинства и недостатки. Поэтому при проектировании сетей часто используют смешанные варианты.

 

Комментарии для сайта Cackle

Интернет-издание о высоких технологиях

При поддержке

Ускоряем интернет: возможности пассивных сетей

Вытеснение коммутируемого доступа в интернет технологией ADSL идет по всему миру быстрыми темпами. Между тем, на рынке существуют и иные, более совершенные решения, одним из которых являются пассивные оптические сети (Passive Optical Networks, PON). В зависимости от масштабов PON-проектов меняются подходы к их реализации.

В силу роста скорости передачи данных оптическое волокно становится лучшей средой не только для построения магистральных сетей, но и небольших сетей доступа. Один сегмент PON может охватывать до 32 абонентских узлов в радиусе до 20 км. Каждый из них рассчитан на обычный жилой дом и может обслуживать сотни абонентов. Если использование xDSL способно обеспечить скорость до 1 Мбит/с, то c помощью PON можно добиться скорости передачи до десятков мегабит в секунду.

Топология пассивных оптических сетей PON

Развитие сети интернет, в том числе появление новых услуг связи, способствует росту передаваемых по сети потоков данных и заставляет операторов искать пути увеличения пропускной способности транспортных сетей. При выборе решения сегодня им необходимо учитывать разнообразие потребностей абонентов, потенциал дальнейшего развития сети и ее экономичность.

Строительство сетей доступа в настоящее время идет главным образом по четырем направлениям:

• сети на основе существующих медных телефонных пар, и технология xDSL;
• гибридные волоконно-коаксиальные сети;
• беспроводные сети;
• волоконно-оптические сети.

Использование постоянно совершенствующейся технологии xDSL — это самый простой и недорогой способ увеличения пропускной способности существующей кабельной системы на основе медных витых пар. При необходимости обеспечить скорость до 1 Мбит/с, такой путь для операторов является наиболее экономичным и оправданным. Однако, скорость передачи до десятков мегабит в  секунду на существующих кабельных системах, с учетом больших расстояний (до нескольких км) и низкого качества меди, представляется непростым и более дорогим решением.

Другое традиционное решение — гибридные волоконно-коаксиальные сети HFC (hybrid fiber-coaxial). Подключение множества кабельных модемов на один коаксиальный сегмент приводит к снижению средних затрат на построение инфраструктур сети в расчете на одного абонента и делает привлекательным такие решения. В целом же здесь сохраняется конструктивное ограничение по полосе пропускания.

Беспроводные сети доступа могут быть эффективны там, где возникают технические трудности для использования кабельных инфраструктур. Беспроводная связь по своей природе не имеет альтернативы для мобильных служб. В  последние годы наряду с традиционными решениями на основе радио- и оптического Ethernet доступа, все более массовой становится технология WiFi, позволяющая обеспечить общую полосу до 10 Мбит/с и в ближайшей перспективе до 50 Мбит/с.

Следует отметить, что для всех трех перечисленных направлений дальнейшее увеличение пропускной способности сети связано с большими трудностями, которые отсутствуют при использовании такой среды передачи, как волокно. Таким образом, единственным путем, позволяющем изначально заложить способность сети работать с новыми приложениями, требующими все большей скорости передачи — это прокладка оптического кабеля (ОК) от центрального офиса до дома или до корпоративного клиента.

Это весьма радикальный подход, еще 5 лет назад считавшийся крайне дорогим. Однако в настоящее время благодаря значительному снижению цен на  оптические компоненты его актуальность возрастает. Сегодня прокладывать ОК для организации сети доступа стало выгодно и при обновлении старых и при строительстве новых сетей доступа (последних миль). При этом имеется множество вариантов выбора волоконно-оптической технологии доступа. Наряду со ставшими традиционными решениями на основе оптических модемов, оптического Ethernet, технологии Micro SDH появились новые решения с использованием архитектуры сетей PON.

Три фундаментальные топологии оптических сетей доступа

Источник: Телеком Транспорт, 2004

Здесь можно выделить четыре топологии оптических сетей доступа: точка-точка, кольцо, дерево с активными узлами, дерево с пассивными оптическими элементами.

Точка-точка (P2P), рис. -а

Наиболее простая архитектура. Основной минус связан с низкой эффективностью кабельных систем. Необходимо вести отдельный ВОК из центрального офиса в каждое здание или каждому корпоративному абоненту. Данный подход может быть реализуем в том случае, когда абонентский узел (здание, офис, предприятие), к которому прокладывается выделенная кабельная линия, может использовать эти линии рентабельно.

Топология P2P не накладывает ограничения на используемую сетевую технологию. P2P может быть реализована как для любого сетевого стандарта, так и для нестандартных (proprietary) решений, например оптические модемы. С точки зрения безопасности и защиты передаваемой информации при соединении P2P обеспечивается максимальная защищенность абонентских узлов. Поскольку ОК нужно прокладывать индивидуально до каждого абонента, этот подход является наиболее дорогим и привлекателен в основном для абонентов в лице крупных корпоративных клиентов.

Кольцо, рис. -б

Кольцевая топология на основе SDH положительно зарекомендовала себя в городских телекоммуникационных сетях. Однако в сетях доступа не все обстоит так же хорошо. Если при построении городской магистрали расположение узлов планируется на этапе проектирования, то в сетях доступа нельзя заранее знать где когда и сколько абонентских узлов будет установлено. При случайном территориальном и временном подключении пользователей кольцевая топология может превратиться в сильно изломанное кольцо с множеством ответвлений. Подключение новых абонентов осуществляется путем разрыва кольца и вставки дополнительных сегментов. На практике часто такие петли совмещаются в одном кабеле, что приводит к появлению колец, похожих больше на ломаную. Так называемые «сжатые» кольца (collapsed rings) значительно снижают надежность сети. А фактически главное преимущество кольцевой топологии сводится к минимуму.

Дерево с активными узлами, рис. -в

Дерево с активными узлами — это экономичное с точки зрения использования волокна решение. Оно хорошо вписывается в рамки стандарта Ethernet с иерархией по скоростям от центрального узла к абонентам 1000/100/10 Мбит/с (1000Base-LX, 100Base-FX, 10Base-FL). Стандарт IEEE 802.3 Ethernet давно перестали ограничивать нишей корпоративных сетей. Строящиеся по этому принципу сети могут иметь достаточно сложную и разветвленную древовидную архитектуру. Однако в каждом узле дерева обязательно должно находиться активное устройство (применительно к IP-сетям коммутатор или маршрутизатор). Оптические сети доступа Ethernet, преимущественно использующие данную топологию, относительно недороги. К основному недостатку следует отнести наличие на промежуточных узлах активных устройств, требующих индивидуального питания.

Дерево с пассивным оптическим элементами PON-P2MP, рис. -г

Частным случаем, когда в качестве пассивного оптического элемента выступает оптический разветвитель, является сеть PON, использующая топологию «точка-многоточка» P2MP (point-to-multipoint). К одному порту центрального узла может быть подключен целый волоконно-оптический сегмент древовидной архитектуры, охватывающий десятки абонентов. При этом оптические разветвители, устанавливаемые в промежуточных узлах дерева, полностью пассивны и  не требуют питания и специализированного обслуживания.

В топологии P2MP за счет оптимизации размещения разветвителей можно достичь значительной экономии оптических волокон и снижения стоимости кабельной инфраструктуры. Абонентские узлы не влияют на работоспособность сети в  целом. Подключение, отключение или выход из строя одного или нескольких абонентских узлов никак не сказывается на работе остальных.

Преимущества архитектуры PON сводятся, во-первых, к отсутствию промежуточных активных узлов и экономии волокон. Во-вторых, экономятся оптические приемопередатчики в центральном узле. В-третьих, нужно отметить легкость подключения новых абонентов и удобство обслуживания (подключение, отключение или выход из строя одного или нескольких абонентских узлов никак не  сказывается на работе остальных).

Древовидная топология P2MP позволяет оптимизировать размещение оптических разветвителей исходя из реального расположения абонентов, затрат на  прокладку ОК и эксплуатацию кабельной сети. К недостаткам можно отнести возросшую сложность технологии PON и отсутствие резервирования в простейшей топологии дерева.

Определение основных терминов

Центральный узел OLT (optical line terminal) — устройство, устанавливаемое в центральном офисе. Принимает данные со  стороны магистральных сетей через интерфейсы SNI (service node interfaces) и формирует нисходящий поток к абонентским узлам (прямой поток) по дереву PON.

Абонентский узел ONU (optical network unit) — используется также термин ONT (optical network terminal), имеет с одной стороны абонентские интерфейсы, а с другой — интерфейс для подключения к  дереву PON. Передача ведется на длине волны 1310 нм, а прием — на длине волны 1550 нм. ONU принимает данные от OLT, конвертирует их и передает абонентам через абонентские интерфейсы UNI (user network interface).

Оптический разветвитель — пассивный оптический многополюсник, распределяющий поток оптического излучения в одном направлении и объединяющий несколько потоков в обратном направлении. В  общем случае у разветвителя может быть M входных и N выходных портов. В  сетях PON наиболее часто используют разветвители 1xN с одним входным портом. Разветвители 2xN могут использоваться в системе с резервированием по волокну. По рабочей полосе пропускания разветвители делятся на  стандартные однооконные (l раб ± 10 нм), широкополосные однооконные (l раб ± 40 нм) и двухоконные (1310 ± 40 нм и 1550 ± 40 нм). Для сетей PON используются только двухоконные разветвители. В указанных рабочих окнах характеристики разветвителя должны быть стабильными.

Принцип действия PON

Основная идея архитектуры PON — использование всего одного приемо-передающего модуля в OLT для передачи информации множеству абонентских устройств ONU и приема информации от них. Число абонентских узлов, подключенных к одному приемо-передающему модулю OLT, может быть настолько большим, насколько позволяет бюджет мощности и максимальная скорость приемопередающей аппаратуры. Для передачи потока информации от OLT к ONU — прямого (нисходящего) потока, как правило, используется длина волны 1550 нм. Наоборот, потоки данных от разных абонентских узлов в центральный узел, совместно образующие обратный (нисходящий) поток, передаются на длине волны 1310 нм. В OLT и  ONU встроены мультиплексоры WDM, разделяющие исходящие и входящие потоки.

Основные элементы архитектуры PON и принцип действия

Источник: Телеком Транспорт, 2004

Прямой поток

Прямой поток на уровне оптических сигналов, является широковещательным. Каждый ONU, читая адресные поля, выделяет из этого общего потока предназначенную только ему часть информации. Фактически, мы имеем дело с  распределенным демультиплексором.

Обратный поток

Все абонентские узлы ONU ведут передачу в обратном потоке на одной и той же длине волны, используя концепцию множественного доступа с временным разделением TDMA (time division multiple access). Для того, чтобы исключить возможность пересечения сигналов от разных ONU, для каждого из них устанавливается свое индивидуальные расписания по передаче данных c учетом поправки на задержку, связанную с удалением данного ONU от OLT. Эту задачу решает протокол TDMA MAC.

И. Петренко, Р. Убайдуллаев, к.ф-м.н.

Дмитрий Кузин: 2005 год будет годом «новой волны» интернет-технологий и сервисов

На вопросы CNews отвечает Дмитрий Кузин, глава представительства компании Radware.

CNews: Как бы вы охарактеризовали состояние российского рынка телекоммуникационного оборудования сегодня?

Дмитрий Кузин: В настоящий момент происходит насыщение традиционного рынка оборудования. Уже не достаточно просто обеспечить связь — нужно предоставлять дополнительные услуги, оптимизировать существующую инфраструктуру. Можно сказать, что рынок телекоммуникационного оборудования уже сформировался и теперь надо как-то двигаться дальше. А дальше — это развитие сервисов и решение вопросов их доступности.

CNews: С какими, по вашему мнению, сложностями может столкнуться корпоративный пользователь современного оборудования связи?

Дмитрий Кузин: Сегодня основная задача большинства информационных систем (ИС) — обеспечение доступа пользователей к сервисам. Это может быть доступ сотрудников к информационным системам компании или доступ клиентов к web-сервисам компании (например, к системам электронных продаж). А дальше возникают вопросы из разряда: «Что лучше: 10 мегабит или 5 по 2 мегабита?», «Что лучше: иметь подключение к одному провайдеру услуг или нескольким?», «Как уменьшить влияние атак на доступность сервисов?» и так далее.

Полный текст интервью

3. Другие возможные сетевые топологии

3.1 Топология сети типа «дерево» (tree)

Реальные компьютерные сети постоянно расширяются и модернизируются. Поэтому почти всегда такая сеть является гибридной, т.е. ее топология представляет собой комбинацию нескольких базовых топологий. Легко представить себе гибридные топологии, являющиеся комбинацией «звезды» и «шины», либо «кольца» и «звезды». Однако особо следует выделить топологию «дерево» (tree), которую можно рассматривать как объединение нескольких «звезд» (рисунок 5). Именно эта топология сегодня является наиболее популярной при построении локальных сетей.

Рисунок 5 — Схема топологии сети типа «дерево»

Дерево может быть активным или истинным (рисунок 6) и пассивным (рисунок 7). При активном дереве в центрах объединения нескольких линий связи находятся центральные компьютеры, а при пассивном — концентраторы (хабы).

Рисунок 6 — Схема топологии сети типа «активное дерево»

Рисунок 7 — Схема топологии сети типа «пассивное дерево»

3.2 Комбинированные топологии сети

Довольно часто применяются комбинированные топологии, среди них наиболее распространены звездно-шинная и звездно-кольцевая.

В звездно-шинной (star-bus) топологии (Рисунок 8) используется комбинация шины и пассивной звезды.

Рисунок 8 — Схема комбинированной топологии сети типа «star-bus»

К концентратору подключаются как отдельные компьютеры, так и целые шинные сегменты. На самом деле реализуется физическая топология шина, включающая все компьютеры сети. В данной топологии может использоваться и несколько концентраторов, соединенных между собой и образующих так называемую магистральную, опорную шину. К каждому из концентраторов при этом подключаются отдельные компьютеры или шинные сегменты. В результате получается звездно-шинное дерево. Таким образом, пользователь может гибко комбинировать преимущества шинной и звездной топологий, а также легко изменять количество компьютеров, подключенных к сети. С точки зрения распространения информации данная топология равноценна классической шине.

В случае звездно-кольцевой (star-ring) топологии (Рисунок 9) в кольцо объединяются не сами компьютеры, а специальные концентраторы, к которым в свою очередь подключаются компьютеры с помощью звездообразных двойных линий связи.

Рисунок 8 — Схема комбинированной топологии сети типа «star-ring»

В действительности все компьютеры сети включаются в замкнутое кольцо, так как внутри концентраторов линии связи образуют замкнутый контур (как показано на рисунке 9). Данная топология дает возможность комбинировать преимущества звездной и кольцевой топологий. Например, концентраторы позволяют собрать в одно место все точки подключения кабелей сети. Если говорить о распространении информации, данная топология равноценна классическому кольцу.

3.3 «Сеточная» топология сети

Наконец, следует упомянуть о сетчатой, или сеточной (mesh) топологии, в которой все либо многие компьютеры и другие устройства соединены друг с другом напрямую (рисунок 10).

Рисунок 10 — Схема сеточной топологии сети

Такая топология исключительно надежна — при обрыве любого канала передача данных не прекращается, поскольку возможно несколько маршрутов доставки информации. Сеточные топологии (чаще всего не полные, а частичные) используются там, где требуется обеспечить максимальную отказоустойчивость сети, например, при объединении нескольких участков сети крупного предприятия или при подключении к Интернету, хотя за это, конечно, приходится платить: существенно увеличивается расход кабеля, усложняется сетевое оборудование и его настройка.

На практике используется сеточная топология полная и частичная (Рисунок 11).

Рисунок 11 — Схема полной и частичной сеточной типологии

В полной сеточной топологии каждый компьютер напрямую связан со всеми остальными компьютерами. В этом случае при увеличении числа компьютеров резко возрастает количество линий связи. Кроме того, любое изменение в конфигурации сети требует внесения изменений в сетевую аппаратуру всех компьютеров, поэтому полная сеточная топология не получила широкого распространения.

Частичная сеточная топология предполагает прямые связи только для самых активных компьютеров, передающих максимальные объемы информации. Остальные компьютеры соединяются через промежуточные узлы. Сеточная топология позволяет выбирать маршрут для доставки информации от абонента к абоненту, обходя неисправные участки. С одной стороны, это увеличивает надежность сети, с другой же — требует существенного усложнения сетевой аппаратуры, которая должна выбирать маршрут.

Преимущества и недостатки топологии дерева

Что такое топология дерево? Каковы его преимущества и недостатки? Читайте, чтобы узнать все об этом. Одним из основных факторов, способствующих эффективности компьютерной сети является ее топология. Это физическую и логическую структуру компьютерной сети.

— Коммутацией пакетов против. Сети с коммутацией каналов: сравнение Вы хотели

Топология соображения очень важны в компьютерных сетях. Когда кто-то говорит об этом, с точки зрения компьютерной базы, необходимо принимать во внимание два аспекта, которые являются ее физические и логические характеристики.

— Совершенно удивительные преимущества Интранет для бизнеса

Физические основы определяет фактическую физическую связь между компьютерами и логической топологии структуры относится к пути передачи сигнала. По данным этих систем, существует множество видов компьютерных сетевых топологий. Сюда входит шина, звезда, кольцо, и топологию дерева.

Что такое топология дерево?
Он представляет собой иерархическую компьютерную сеть, которая представляет собой сочетание звезда и шина топологии. Топологии «звезда» используется в строительстве локальных сетей. С одного центрального узла, подключен к нескольким компьютерам, сеть Star гарантирует, что если терминал выходит из строя, все остальные действуют за счет прямой связи с центральным узлом, который может быть маршрутизатор или коммутатор.

Топологии «шина» предполагает последовательное соединение компьютеров в линейном порядке и один кабель обрабатывает передачу данных между всеми компьютерами. Дерево создается путем сочетания шинной и кольцевой топологии. Это достигается путем интеграции узлов несколько звездообразных сетей вместе, на одном автобусе. Представьте схему топологии с множеством звездных сетей, с их узловые. Затем нарисуйте линии, соединяющие только концентраторы вместе в одну точку. Эти узлы, как правило, связаны с основным центром, который является корневым для всей сети.

Это позволяет существовать несколько узлов в сети, которые действуют как корни для терминалов, подключенных к ним. Это дерево-как разветвленной структуры сети, обеспечивает высокую масштабируемость. Основным хабом является наиболее активной терминал, поскольку он контролирует всю Сеть, в то время как дочерние концентраторы являются пассивными. Кабельное телевидение сеть такой топологии, с основными кабель питания раскалывался на мелкие ветви, которые, в конечном счете, добраться до дома.

Преимущества и недостатки
Здесь является анализ плюсов и минусов этой структуре сети.

Преимущества заключаются в следующем:
Это лучший топология компьютерной сети, в которой звезда или кольцевой топологии являются непригодными из-за значительных масштабов всей сети. Топология дерево делит всю сеть на части, которые легко управляемы.
Топология дает возможность иметь «точка-точка» сети.
Все компьютеры имеют доступ к их ближайшими соседями по сети, а также Центральный узел. Такая сеть дает возможность для нескольких сетевых устройств должен быть соединен с центральным узлом.
Он преодолевает ограниченность звездной топологии сети, которая имеет ограничение точек подключения концентратора и широковещательного трафика ограничение индуцированной топологии сети шина.
Сеть дерево обеспечивает достаточно места для будущего расширения.
К недостаткам можно отнести следующее:
Зависимость всей сети от одного центрального узла-это точка уязвимости для данной топологии. А при выходе из строя центрального концентратора или провал ствола основной кабель может парализовать всю сеть.
С увеличением размера за точке, управление становится затруднительным.
При создании компьютерной сети необходимо выбрать топологию, которая идеально подходит для конкретных потребностей пасажиров. Это будет полностью зависеть от характера работы, для которой сеть проектируется. Выбрали топологию дерева или иерархической топологии, когда есть один Центральный корень сервера и множество вспомогательных терминалов.

Преимущества и недостатки древовидной топологии

Топология сети — это систематическое расположение элементов (каналов, узлов и т. Д.) Коммуникационной сети. Сетевая топология может использоваться, чтобы понять, что это устройство различных типов телекоммуникационных сетей, которые включают в себя радиосети управления и контроля, промышленные полевые шины и другие важные сети.

Древовидная топология:
Древовидная топология — это топология, имеющая древовидную структуру, в которой все компьютеры связаны, как ветви, которые связаны с деревом.В компьютерной сети древовидная топология называется комбинацией топологии сети «Шина» и «Пуск». Основными преимуществами этой топологии являются очень гибкость и лучшая масштабируемость.

Древовидная топология сети считается простейшей топологией во всех топологиях, которая имеет только один маршрут между любыми двумя узлами в сети. Схема соединения напоминает дерево, в котором все ветви берут начало от одного корня (топология дерева). Древовидная топология — одна из самых популярных среди пяти топологий сети.

Преимущества древовидной топологии:

• Эта топология представляет собой комбинацию шинной и звездообразной топологии.
• Эта топология обеспечивает как иерархическое, так и центральное расположение данных узлов.
• Поскольку конечные узлы могут добавлять один или несколько узлов в иерархическую цепочку, эта топология обеспечивает высокую масштабируемость.
• Другие узлы в сети не пострадают, если один из их узлов поврежден или не работает.
• Древовидная топология обеспечивает легкое обслуживание и простую идентификацию неисправностей.
• Вызываемая топология. Листовые узлы могут содержать больше узлов.
• Поддерживается несколькими поставщиками оборудования и программного обеспечения.
• Двухточечная проводка для отдельных сегментов.

Недостатки древовидной топологии:

• Эту сеть очень сложно настроить по сравнению с другими сетевыми топологиями.
• Длина сегмента ограничена, и предел сегмента зависит от типа используемого кабеля.
• Из-за наличия большого количества узлов производительность сети с древовидной топологией становится немного медленной.
• Если компьютер первого уровня ошибочен, компьютер следующего уровня также выйдет из строя.
• Требуется большое количество кабелей по сравнению с топологией «звезда» и «кольцо».
• Поскольку данные должны передаваться по центральному кабелю, это создает плотный сетевой трафик.
• Магистраль появляется как точка отказа всего сегмента сети.
• Обработка топологии довольно сложна.
• Увеличивается стоимость заведения.
• Если большая часть узлов будет добавлена ​​в эту сеть, то обслуживание станет сложным.

Вниманию читателя! Не прекращайте учиться сейчас. Практикуйте экзамен GATE задолго до самого экзамена с помощью предметных и общих викторин, доступных в курсе GATE Test Series .

Изучите все концепции GATE CS с бесплатными живыми классами на нашем канале YouTube.

Что такое топология дерева?

Обновлено: 30.10.2017 компанией Computer Hope

Древовидная топология — это особый тип структуры, в которой множество связанных элементов расположены как ветви дерева.Например, древовидные топологии часто используются для организации компьютеров в корпоративной сети или информации в базе данных.

В древовидной топологии может быть только одно соединение между любыми двумя подключенными узлами. Поскольку любые два узла могут иметь только одно взаимное соединение, древовидные топологии создают естественную родительскую и дочернюю иерархию.

Древовидная топология в компьютерных сетях

В компьютерных сетях древовидная топология также известна как топология звездообразной шины .Он включает элементы как шинной топологии, так и звездообразной топологии. Ниже приведен пример сетевой диаграммы древовидной топологии, в которой центральные узлы двух звездообразных сетей соединены друг с другом.

На рисунке видно, что в случае отказа основного кабеля (магистрали) между двумя сетями с топологией «звезда» эти сети не смогут взаимодействовать друг с другом. Однако компьютеры в одной и той же звездообразной топологии все равно смогут обмениваться данными.

Древовидная топология в компьютерном программировании

В компьютерном программировании древовидные топологии могут структурировать многие виды данных, включая саму компьютерную программу.

Например, это компьютерная программа, написанная на Лиспе:

 (+ 1 2 (если (> p 10) 3 4)) 

Эта программа говорит: «Если p больше 10, сложите числа 1, 2 и 3. В противном случае сложите числа 1, 2 и 4.» Как и все программы на Лиспе, ему присуща древовидная топологическая структура. Если мы нарисуем его как график, это будет похоже на дерево, показанное справа. Такой способ представления программы может быть полезен, поскольку он ясно показывает, как связаны все операции и данные.

Программы с такой структурой также имеют специальное применение.Например, методы генетического программирования могут создавать новые компьютерные программы, обмениваясь ветвями между существующими программами, структурированными в виде деревьев.

Топология дерева в двоичных деревьях

Двоичное дерево — это топология дерева, в которой каждый узел имеет не более двух дочерних элементов. Дочерние узлы помечены как «левый дочерний» или «правый дочерний». Этот тип структуры данных часто используется для сортировки и поиска больших объемов данных. В бинарном дереве, показанном ниже, значение каждого левого потомка родителя меньше, чем у правого потомка.

B-деревья

B-дерево — это разновидность двоичного дерева, которое было изобретено Рудольфом Байером и Эдом МакКрайтом в Boeing Labs в 1971 году. Его узлы имеют дочерние элементы, которые попадают в заранее определенный минимум и максимум, обычно от 2 до 7. A B -дерево может выглядеть как на изображении ниже.

B-деревья являются «самобалансирующимися», то есть высота ветвей регулируется таким образом, чтобы они не становились произвольно большими. Каждый узел содержит разделение «ключевых значений», которые указывают значения дочерних элементов.Их конструкция оптимизирована для работы с очень большими файлами данных и для записи данных в память или на диск. Они широко используются в системах баз данных, таких как MySQL, PostgreSQL и Redis, а также в файловых системах, таких как NTFS, HFS + и ext4.

Структура данных, Сетевые термины, Топология

Автобус, кольцо, звезда, сетка, дерево, P2P, гибрид

Что такое топология?

Сетевые топологии описывают методы, в которых отображаются все элементы сети. Термин топология относится как к физическому, так и к логическому расположению сети.

В этом руководстве по сетевой топологии мы объясним:

Типы сетевых топологий

Два основных типа сетевых топологий в компьютерных сетях: 1) Физическая топология 2) Логическая топология

Физическая топология:

Этот тип сеть — это фактическая схема расположения компьютерных кабелей и других сетевых устройств

Логическая топология:

Логическая топология дает представление о физическом устройстве сети.

Различные типы физических топологий:

• Топология P2P
• Топология шины
• Кольцевая топология
• Звездообразная топология
• Древовидная топология
• Ячеистая топология
• Гибридная топология

Схема топологии сети

Давайте изучим каждую топологию подробно :

Точка-точка

Топология точка-точка — самая простая из всех сетевых топологий. В этом методе сеть представляет собой прямое соединение между двумя компьютерами.

Схема топологии P2P

Преимущества:

• Это быстрее и надежнее, чем другие типы подключений, поскольку существует прямое подключение.
• Нет необходимости в сетевой операционной системе
• Не требуется дорогостоящий сервер, поскольку для доступа к файлам используются отдельные рабочие станции
• Нет необходимости в каких-либо выделенных сетевых специалистах, потому что каждый пользователь устанавливает свои права

Недостатки:

• Самый большой недостаток в том, что он может использоваться только для небольших помещений, где компьютеры находятся в непосредственной близости.
• Централизованное резервное копирование файлов и папок невозможно.
• Нет никакой безопасности, кроме разрешений. Пользователям часто не требуется входить в систему на своих рабочих станциях.

Топология шины

Схема топологии шины

Топология шины использует один кабель, который соединяет все включенные узлы. Главный кабель действует как стержень для всей сети. Один из компьютеров в сети действует как компьютерный сервер. Когда он имеет две конечные точки, это называется топологией линейной шины.

Преимущества:

Вот плюсы / преимущества использования шинной топологии:

• Стоимость кабеля намного ниже по сравнению с другой топологией, поэтому он широко используется для построения небольших сетей.
• Известны для сетей LAN, потому что они недороги и просты в установке.
• Он широко используется, когда сетевая установка небольшая, простая или временная.
• Это одна из пассивных топологий. Таким образом, компьютеры на шине только прослушивают отправляемые данные, которые не несут ответственности за передачу данных с одного компьютера на другой.

Недостатки:

Минусы / недостатки шинной топологии:

• В случае выхода из строя общего кабеля вся система выйдет из строя.
• При интенсивном сетевом трафике в сети возникают коллизии.
• Когда сетевой трафик высок или узлов слишком много, время работы сети значительно снижается.
• Кабели всегда имеют ограниченную длину.

Кольцевая топология

Схема кольцевой топологии

В кольцевой сети каждое устройство имеет ровно два соседних устройства для связи.Это называется кольцевой топологией, так как ее образование похоже на кольцо. В этой топологии каждый компьютер подключен к другому компьютеру. Здесь последний узел объединен с первым.

Эта топология использует токен для передачи информации от одного компьютера к другому. В этой топологии все сообщения проходят через кольцо в одном направлении.

Преимущества:

Вот плюсы / преимущества кольцевой топологии:

• Простота установки и перенастройки.
• Для добавления или удаления кольцевой топологии устройства необходимо переместить только два соединения.
• В кольцевой топологии процесс поиска и устранения неисправностей затруднен.
• Отказ одного компьютера может нарушить работу всей сети.
• Обеспечивает равный доступ ко всем компьютерам в сети.
• Более быстрая проверка и подтверждение ошибок.

Недостатки:

Вот недостатки / минусы кольцевой топологии:

• Однонаправленный трафик.
• Обрыв одного кольца может привести к поломке всей сети.
• Современные высокоскоростные локальные сети сделали эту топологию менее популярной.
• В кольце постоянно циркулируют топологические сигналы, что приводит к нежелательному потреблению энергии.
• Устранение неполадок в кольцевой сети очень сложно.
• Добавление или удаление компьютеров может нарушить сетевую активность.

Топология «звезда»

Схема топологии «звезда»

В топологии «звезда» все компьютеры соединяются с помощью концентратора. Этот кабель называется центральным узлом, и все остальные узлы подключаются с помощью этого центрального узла.Он наиболее популярен в локальных сетях, поскольку недорог и прост в установке.

Преимущества:

Вот плюсы / преимущества топологии запуска:

• Простота устранения неполадок, настройки и изменения.
• Затронуты только те узлы, которые вышли из строя. Остальные узлы все еще работают.
• Высокая производительность при небольшом количестве узлов и очень низком сетевом трафике.
• В звездообразной топологии добавление, удаление и перемещение устройств очень просто.

Недостатки:

Вот минусы / недостатки использования Star:

• При выходе из строя концентратора или концентратора подключенные узлы отключаются.
• Установка звездообразной топологии обходится дорого.
• Плотный сетевой трафик иногда может значительно замедлить работу шины.
• Производительность зависит от емкости концентратора.
• Поврежденный кабель или отсутствие надлежащей оконечной нагрузки может вывести сеть из строя.

Ячеистая топология

Ячеистая топология имеет уникальный сетевой дизайн, в котором каждый компьютер в сети подключается друг к другу. Он устанавливает соединение P2P (точка-точка) между всеми устройствами сети.Он предлагает высокий уровень резервирования, поэтому даже в случае выхода из строя одного сетевого кабеля данные все равно имеют альтернативный путь к месту назначения.

Типы топологии сетки:

• Топология частичной сетки: В этом типе топологии большинство устройств подключаются почти так же, как полная топология. Единственная разница в том, что несколько устройств связаны всего с двумя или тремя устройствами.

Топология частично подключенной сетки

• Топология полной сетки: В этой топологии все узлы или устройства напрямую связаны друг с другом.

Полностью подключенная топология Mesh

Преимущества:

Вот плюсы / преимущества топологии Mesh

• Сеть может быть расширена без прерывания работы текущих пользователей.
• Требуются дополнительные возможности по сравнению с другими топологиями LAN.
• Сложная реализация.
• Нет проблем с трафиком, поскольку узлы имеют выделенные каналы.
• Он имеет несколько каналов, поэтому, если какой-либо один маршрут заблокирован, для передачи данных следует использовать другие маршруты.
• Ссылки P2P упрощают процесс выявления неисправностей.
• Это поможет вам избежать вероятности сбоя сети, подключив все системы к центральному узлу.

Недостатки:

• Установка сложна, потому что каждый узел подключен к каждому узлу.
• Выделенные ссылки помогут устранить проблему с трафиком.
• Ячеистая топология надежна.
• Каждая система имеет свою конфиденциальность и безопасность
• Это дорого из-за использования большего количества кабелей. Нет правильного использования систем.
• Требуется больше места для выделенных ссылок.
• Из-за большого количества кабелей и количества входов-выходов внедрение является дорогостоящим.
• Для прокладки кабелей требуется большое пространство.

Древовидная топология

Древовидная топология

Древовидная топология имеет корневой узел, и все остальные узлы связаны между собой, образуя иерархию. Это также известно как иерархическая топология. Эта топология объединяет различные звездообразные топологии вместе на одной шине, поэтому она известна как топология звездообразной шины.Топология дерева — это очень распространенная сеть, которая похожа на топологию шины и звезды.

Преимущества:

Вот плюсы / преимущества древовидной топологии:

• Отказ одного узла никогда не влияет на остальную сеть.
• Расширение узла выполняется легко и быстро.
• Обнаружение ошибки — простой процесс
• Легко управлять и обслуживать

Недостатки:

Вот минусы / недостатки древовидной топологии:

• Это сильно кабельная топология
• Если добавлено больше узлов, тогда его обслуживание затруднено
• При выходе из строя концентратора или концентратора подключенные узлы также отключаются.

Гибридная топология

Гибридная топология

Гибридная топология объединяет две или более топологии. Вы можете видеть в приведенной выше архитектуре таким образом, что результирующая сеть не демонстрирует одну из стандартных топологий.

Например, как вы можете видеть на изображении выше, в офисе в одном отделе используется топология Star и P2P. Гибридная топология всегда создается, когда соединены две разные базовые сетевые топологии.

Преимущества:

Вот преимущества / плюсы использования гибридной топологии:

• Предлагает самый простой метод обнаружения ошибок и устранения неполадок
• Высокоэффективная и гибкая сетевая топология
• Масштабируемость позволяет увеличить размер сети

Недостатки:

• Разработка гибридной топологии сложна
• Это один из самых затратных процессов

Как выбрать топологию сети?

Вот некоторые важные соображения для выбора наилучшей топологии для создания сети в вашей организации:

• Шинная топология, безусловно, является наименее затратной для установки сети.
• Если вы хотите использовать более короткий кабель или планируете расширить сеть в будущем, то звездообразная топология — лучший выбор для вас.
• Полностью ячеистая топология теоретически является идеальным выбором, поскольку каждое устройство подключено к любому другому устройству.
• Если вы хотите использовать для работы в сети кабель витой пары, вам следует строить звездообразную топологию.

Сводка

один кабель, который соединяет все включенные узлы

Топология	Что это такое	Изображение
P2P	Сеть состоит из прямого соединения между двумя компьютерами
Кольцо	Каждое устройство имеет ровно два соседних устройства для связи
Звезда	Все компьютеры подключаются с помощью концентратора.
Сетка	Ячеистая топология имеет уникальный сетевой дизайн, в котором каждый компьютер в сети подключается друг к другу.
Дерево	Топологии дерева имеют корневой узел, и все остальные узлы связаны между собой, образуя иерархию.
Гибридная топология	Гибридная топология объединяет две или более топологии

Что такое топология дерева? Преимущества и недостатки древовидной топологии

В Tree Topology все компьютеры связаны как ветви дерева.В компьютерных сетях древовидная топология известна как комбинация топологии сети «Шина» и «Пуск». Основные преимущества этой топологии — лучшая гибкость и масштабируемость.

Древовидная топология сети — это простейшая топология, в которой существует только один маршрут между любыми двумя узлами в сети. Схема соединения напоминает дерево, в котором все ветви берут начало от одного корня (топология дерева).

Построение древовидной топологии

Древовидная топология объединяет характеристики топологии «звезда» и «шина».В нашей предыдущей статье мы видели, как в звездообразной топологии компьютеры соединяются друг с другом через центральный концентратор. И мы также видели в топологии шины, что компьютеры подключаются с помощью общего кабеля, называемого шиной. Поняв эти две конфигурации сети, мы можем легко понять работу и построение древовидной топологии.

В древовидной сети звездообразных сетей соединены с помощью шины . Этот главный кабель кажется основным маршрутом дерева, а другие звездные сети — его ветвями. Его также называют расширенной звездообразной топологией . Схема ниже иллюстрирует это.

Характеристики топологии дерева

• Идеально, если узлы расположены в группах.
• Используется в глобальной сети.
• Лучшая гибкость
• Лучшая масштабируемость

Преимущества древовидной топологии

1. Это комбинация топологии шины и звезды
2. Она обеспечивает высокую масштабируемость, поскольку конечные узлы могут добавлять больше узлов в иерархическую цепочку.
3. Другие узлы в сети не пострадают, если один из их узлов будет поврежден
4. Это обеспечивает простое обслуживание и идентификацию неисправностей.
5. Поддерживается несколькими поставщиками оборудования и программного обеспечения.
6. Двухточечная проводка для отдельных сегментов.

Недостатки древовидной топологии

1. Требуются большие кабели по сравнению с топологией «звезда» и «шина».
2. При выходе из строя концентратора вся сеть выходит из строя.
3. Древовидная сеть очень сложно настроить, чем другие сетевые топологии.

Протокол Ethernet использует древовидную топологию сети.

Заключение

Топология дерева представляет собой комбинацию топологии звезды и шины. Эта топология в основном используется в более крупных сетях. Древовидная сеть имеет некоторые преимущества, такие как высокая гибкость, масштабируемость и простота обнаружения неисправностей в сети, поэтому управление сетью очень простое. А недостатками этой топологии является то, что ее сложно настроить, существует единая точка отказа, при выходе из строя хаб-устройства вся сеть будет отключена.Древовидная сеть используется для обмена информацией в сети и позволяет пользователям иметь много серверов в сети. Это лучшая топология, потому что сигналы, передаваемые корневыми узлами, принимаются всеми компьютерами одновременно.

Также читайте:

1. Что такое топология точка-точка? Преимущества и недостатки
2. Что такое топология шины? Преимущества и недостатки
3. Что такое топология сетки? Преимущества и недостатки
4. Что такое кольцевая топология? Преимущества и недостатки
5. Что такое звездообразная топология? Преимущества и недостатки
6. Что такое гибридная топология? Преимущества и недостатки s
7. Что такое сеть LAN? Преимущества и недостатки LAN
8. Что такое сеть WAN? Преимущества и недостатки WAN
9. Что такое сеть MAN? Преимущества и недостатки MAN
10. Сетевая операционная система — преимущества и недостатки NOS

Глава 5: Топология

Что такое топология?

Физическая топология сети относится к конфигурации кабелей, компьютеров и других периферийных устройств.Не следует путать физическую топологию с логической топологией, которая является методом передачи информации между рабочими станциями. Логическая топология обсуждалась в главе «Протокол».

Основные типы физических топологий

В следующих разделах обсуждаются физические топологии, используемые в сетях, и другие связанные темы.

Топология линейной шины состоит из основного участка кабеля с терминаторами на каждом конце (см. Рис.1). Все узлы (файловый сервер, рабочие станции и периферийные устройства) подключены к линейному кабелю.

Рис. 1. Топология линейной шины.

Преимущества топологии линейной шины

• Простое подключение компьютера или периферийного устройства к линейной шине.
• Требуется меньшая длина кабеля, чем при топологии «звезда».

Недостатки топологии линейной шины

• Вся сеть отключается при обрыве основного кабеля.
• Терминаторы необходимы на обоих концах магистрального кабеля.
• Трудно определить проблему, если отключается вся сеть.
• Не предназначен для использования в качестве отдельного решения в большом здании.

Топология звезды разработана с каждым узлом (файловым сервером, рабочими станциями и периферийными устройствами), подключенными непосредственно к центральному сетевому концентратору, коммутатору или концентратору (см. Рис.2).

Данные в звездообразной сети проходят через концентратор, коммутатор или концентратор, прежде чем перейти к месту назначения. Концентратор, коммутатор или концентратор управляет всеми функциями сети и контролирует их. Он также действует как повторитель для потока данных. Эта конфигурация типична для кабеля витой пары; однако его также можно использовать с коаксиальным или оптоволоконным кабелем.

Рис. 2. Топология звезды.

Преимущества звездообразной топологии

• Простота установки и подключения.
• Нет сбоев в сети при подключении или удалении устройств.
• Легко обнаруживать неисправности и удалять детали.

Недостатки звездообразной топологии

• Требует большей длины кабеля, чем при линейной топологии.
• При выходе из строя концентратора, коммутатора или концентратора подключенные узлы отключаются.
• Дороже, чем топологии с линейной шиной из-за стоимости концентраторов и т. Д.

Топология дерева сочетает в себе характеристики топологий линейной шины и звезды. Он состоит из групп рабочих станций с конфигурацией «звезда», подключенных к магистральному кабелю линейной шины (см. Рис. 3). Древовидные топологии позволяют расширять существующую сеть и позволяют школам настраивать сеть в соответствии со своими потребностями.

Рис. 3. Топология дерева

Преимущества топологии дерева

• Двухточечная проводка для отдельных сегментов.
• Поддерживается несколькими поставщиками оборудования и программного обеспечения.

Недостатки древовидной топологии

• Общая длина каждого сегмента ограничена типом используемого кабеля.
• Если магистральная линия разрывается, весь сегмент выходит из строя.
• Сложнее настроить и подключить, чем другие топологии.

5-4-3 Правило

При настройке топологии дерева с использованием протокола Ethernet следует учитывать правило 5-4-3.Один из аспектов протокола Ethernet требует, чтобы сигнал, передаваемый по сетевому кабелю, достигал каждой части сети в течение определенного промежутка времени. Каждый концентратор или повторитель, через который проходит сигнал, добавляет небольшое количество времени. Это приводит к правилу, согласно которому между любыми двумя узлами в сети может быть максимум 5 сегментов, подключенных через 4 повторителя / концентратора. Кроме того, только 3 из сегментов могут быть заполненными (магистральными) сегментами, если они выполнены из коаксиального кабеля. Заполненный сегмент — это сегмент, к которому прикреплен один или несколько узлов.На рисунке 4 соблюдается правило 5-4-3. Два самых дальних узла сети имеют 4 сегмента и 3 повторителя / концентратора между ними.

ПРИМЕЧАНИЕ. Это правило не применяется к другим сетевым протоколам или сетям Ethernet, где используются все оптоволоконные кабели или комбинация оптоволоконной магистрали с кабелями UTP. Если есть комбинация оптоволоконной магистрали и кабеля UTP, правило будет преобразовано в правило 7-6-5. Скорость сетевых коммутаторов значительно улучшена по сравнению со старыми технологиями, и при этом следует приложить все усилия, чтобы ограничить прохождение сегмента сети. , эффективная коммутация может позволить проходить гораздо большее количество сегментов с минимальным влиянием на сеть или без него.

• Деньги . Сеть с линейной шиной может быть наименее затратным способом установки сети; вам не нужно покупать концентраторы.
• Необходимая длина кабеля . В сети с линейной шиной используются более короткие кабели.
• Будущий рост . При звездообразной топологии расширение сети легко выполняется путем добавления еще одного концентратора.
• C способный тип .Самый распространенный кабель в школах — это неэкранированная витая пара, которая чаще всего используется с топологией «звезда».

Сводная диаграмма

Физическая топология	Общий кабель	Общий протокол
Линейный автобус	Витая пара Coaxial Fiber	Ethernet
Звезда	Витая пара Fiber	Ethernet
Дерево	Витая пара Coaxial Fiber	Ethernet

Что такое топология сети? Лучшее руководство по типам и схемам

Конфигурация или топология сети является ключом к определению ее производительности.Топология сети — это способ организации сети, включая физическое или логическое описание того, как ссылки и узлы настроены для связи друг с другом.

Существует множество способов организации сети, все со своими достоинствами и недостатками, и некоторые из них более полезны в определенных обстоятельствах, чем другие. У администраторов есть несколько вариантов выбора топологии сети, и это решение должно учитывать размер и масштаб их бизнеса, его цели и бюджет. Несколько задач входят в эффективное управление топологией сети, включая управление конфигурацией, визуальное отображение и общий мониторинг производительности.Ключевым моментом является понимание ваших целей и требований для создания и управления топологией сети в соответствии с требованиями вашего бизнеса.

После подробного определения топологии сети в этой статье будут рассмотрены основные типы топологий сети, их преимущества и недостатки, а также соображения по определению того, какая из них лучше всего подходит для вашего бизнеса. Я также расскажу об использовании и преимуществах программного обеспечения для отображения топологии сети, такого как SolarWinds ^® Network Topology Mapper, при настройке сети, визуализации способов подключения устройств и устранении неполадок в сети.

Что такое топология сети?
Почему важна топология сети?
Типы топологии сети

Звездообразная топология
Шинная топология
Кольцевая топология
Древовидная топология
Ячеистая топология
Гибридная топология

Какая топология лучше всего подходит для вашей сети?
Какие инструменты помогают управлять сетями и контролировать их?

Что такое топология сети?

Сетевая топология — это то, как различные узлы, устройства и соединения в вашей сети физически или логически расположены по отношению друг к другу.Думайте о своей сети как о городе, а о топологии как о дорожной карте. Подобно тому, как есть много способов организовать и поддерживать город — например, проследить, чтобы проспекты и бульвары могли облегчить передвижение между частями города, получающими наибольшее движение, — есть несколько способов организовать сеть. У каждого из них есть свои преимущества и недостатки, и в зависимости от потребностей вашей компании определенные меры могут дать вам большую степень подключения и безопасности.

Существует два подхода к топологии сети: физический и логический.Топология физической сети, как следует из названия, относится к физическим соединениям и взаимосвязям между узлами и сетью — проводами, кабелями и т. Д. Логическая топология сети является немного более абстрактной и стратегической, имея в виду концептуальное понимание того, как и почему сеть устроена так, как она есть, и как данные перемещаются через нее.

Почему важна топология сети?

Схема вашей сети важна по нескольким причинам. Прежде всего, он играет важную роль в том, как и насколько хорошо работает ваша сеть.Выбор правильной топологии для операционной модели вашей компании может повысить производительность, упростив обнаружение неисправностей, устранение ошибок и более эффективное распределение ресурсов в сети для обеспечения оптимального состояния сети. Оптимизированная и правильно управляемая топология сети может повысить эффективность использования энергии и данных, что, в свою очередь, может помочь снизить эксплуатационные расходы и затраты на обслуживание.

Дизайн и структура сети обычно отображаются и управляются на созданной программным образом схеме топологии сети.Эти диаграммы важны по нескольким причинам, но особенно для того, как они могут обеспечить визуальное представление как физических, так и логических схем, позволяя администраторам видеть соединения между устройствами при устранении неполадок.

Способ организации сети может улучшить или нарушить функциональность сети, возможность подключения и защиту от простоев. Вопрос: «Что такое топология сети?» можно ответить с объяснением двух категорий в топологии сети.

1. Физическая — Топология физической сети относится к фактическим соединениям (провода, кабели и т. Д.)) того, как устроена сеть. Задачи настройки, обслуживания и инициализации требуют понимания физической сети.
2. Логический — Логическая топология сети — это идея более высокого уровня о том, как настроена сеть, в том числе о том, какие узлы соединяются друг с другом и какими способами, а также о том, как данные передаются через сеть. Логическая топология сети включает любые виртуальные и облачные ресурсы.

Эффективное управление и мониторинг сети требуют четкого понимания физической и логической топологии сети, чтобы обеспечить ее эффективность и работоспособность.

Вернуться к началу

Какой тип топологии сети наиболее распространен?

Построение топологии локальной сети (LAN) может быть решающим для вашего бизнеса, поскольку вы хотите создать устойчивую, безопасную и простую в обслуживании топологию. Существует несколько различных типов топологии сети, и все они подходят для разных целей, в зависимости от общего размера сети и ваших целей.

Как и в большинстве случаев, здесь нет «правильного» или универсального варианта.Имея это в виду, я проведу вас по наиболее распространенным определениям топологии сети, чтобы вы почувствовали преимущества и недостатки каждого из них.

Что такое звездообразная топология?

Топология «звезда», наиболее распространенная топология сети, построена таким образом, что каждый узел в сети напрямую подключается к одному центральному концентратору через коаксиальный, витую пару или оптоволоконный кабель. Выступая в качестве сервера, этот центральный узел управляет передачей данных — поскольку информация, отправляемая из любого узла в сети, должна пройти через центральный, чтобы достичь места назначения, — и функционирует как ретранслятор, что помогает предотвратить потерю данных.

Преимущества звездообразной топологии

Топологии

«звезда» широко распространены, поскольку они позволяют удобно управлять всей сетью из одного места. Поскольку каждый из узлов независимо подключен к центральному концентратору, в случае отказа одного из них остальная часть сети продолжит функционировать без изменений, что делает звездообразную топологию стабильной и безопасной сетевой структурой.

Кроме того, устройства можно добавлять, удалять и изменять без отключения всей сети.

С физической точки зрения структура топологии «звезда» использует относительно небольшое количество кабелей для полного подключения к сети, что обеспечивает простую настройку и управление с течением времени по мере расширения или сжатия сети. Простота конструкции сети также облегчает жизнь администраторам, поскольку легко определить, где возникают ошибки или проблемы с производительностью.

Недостатки звездообразной топологии

С другой стороны, если центральный концентратор выйдет из строя, остальная часть сети не сможет работать.Но если центральным узлом правильно управлять и поддерживать его в хорошем состоянии, у администраторов не должно возникнуть особых проблем.

Общая пропускная способность и производительность сети также ограничиваются конфигурацией и техническими характеристиками центрального узла, что делает установку и эксплуатацию звездообразной топологии дорогостоящей.

Вернуться к началу

Что такое топология шины?

Шинная топология ориентирует все устройства в сети по одному кабелю, идущему в одном направлении от одного конца сети к другому, поэтому ее иногда называют «линейной топологией» или «магистральной топологией».«Поток данных в сети также следует по маршруту кабеля, двигаясь в одном направлении.

Преимущества шинной топологии

Шинная топология

— хороший и экономичный выбор для небольших сетей, поскольку компоновка проста и позволяет подключать все устройства с помощью одного коаксиального кабеля или кабеля RJ45. При необходимости к сети можно легко добавить дополнительные узлы, подключив дополнительные кабели.

Недостатки шинной топологии

Однако, поскольку топологии шины используют один кабель для передачи данных, они несколько уязвимы.Если кабель выходит из строя, вся сеть выходит из строя, что может занять много времени и дорого для восстановления, что может быть менее серьезной проблемой для небольших сетей.

Топология шины

лучше всего подходит для небольших сетей, потому что пропускная способность ограничена, а каждый дополнительный узел будет снижать скорость передачи.

Кроме того, данные являются «полудуплексными», что означает, что их нельзя отправлять в двух противоположных направлениях одновременно, поэтому такая схема не является идеальным выбором для сетей с огромным объемом трафика.

Вернуться к началу

Что такое кольцевая топология? Одиночный и двойной

Кольцевая топология — это когда узлы расположены по кругу (или кольцу). Данные могут проходить через кольцевую сеть в одном или обоих направлениях, при этом каждое устройство имеет ровно двух соседей.

Плюсы кольцевой топологии

Поскольку каждое устройство подключено только к устройствам на каждой стороне, при передаче данных пакеты также перемещаются по кругу, проходя через каждый из промежуточных узлов, пока не прибудут в пункт назначения.Если большая сеть организована по кольцевой топологии, повторители могут использоваться для обеспечения правильной доставки пакетов без потери данных.

Только одной станции в сети разрешено отправлять данные за раз, что значительно снижает риск конфликтов пакетов, делая кольцевую топологию эффективной для передачи данных без ошибок.

В целом, кольцевые топологии экономичны и недороги в установке, а сложная двухточечная связь узлов позволяет относительно легко выявлять проблемы или неправильные конфигурации в сети.

Минусы кольцевой топологии

Несмотря на свою популярность, кольцевая топология все еще уязвима для сбоев без надлежащего управления сетью. Поскольку поток передачи данных движется в одном направлении между узлами по каждому кольцу, если один узел выходит из строя, он может забрать с собой всю сеть. Вот почему крайне важно, чтобы каждый из узлов находился под контролем и содержался в хорошем состоянии. Тем не менее, даже если вы бдительны и внимательно следите за производительностью узла, ваша сеть все равно может быть отключена из-за отказа линии передачи.

Также следует учитывать вопрос масштабируемости. В кольцевой топологии все устройства в сети совместно используют полосу пропускания, поэтому добавление дополнительных устройств может способствовать общим задержкам связи. Сетевые администраторы должны помнить об устройствах, добавленных в топологию, чтобы не перегружать ресурсы и пропускную способность сети.

Кроме того, вся сеть должна быть отключена для перенастройки, добавления или удаления узлов. И хотя это еще не конец света, планирование времени простоя сети может быть неудобным и дорогостоящим.

Что такое топология с двойным кольцом?

Сеть с кольцевой топологией является полудуплексной, что означает, что данные могут перемещаться только в одном направлении за раз. Кольцевые топологии можно сделать полнодуплексными, добавив второе соединение между сетевыми узлами, создав двойную кольцевую топологию.

Преимущества топологии с двойным кольцом

Основным преимуществом топологии с двойным кольцом является ее эффективность: поскольку каждый узел имеет по два соединения с каждой стороны, информация может передаваться по сети как по часовой, так и против часовой стрелки.Вторичное кольцо, включенное в конфигурацию топологии с двойным кольцом, может действовать как резервный уровень и резерв, что помогает устранить многие недостатки традиционной кольцевой топологии. Топологии с двойным кольцом также предлагают немного дополнительную безопасность: если одно кольцо выходит из строя в узле, другое кольцо все еще может отправлять данные.

Вернуться к началу

Что такое топология дерева?

Структура древовидной топологии получила свое название от того, как центральный узел функционирует как своего рода магистраль для сети, при этом узлы выходят наружу в виде ветвей.Однако, если каждый узел в звездообразной топологии напрямую связан с центральным концентратором, древовидная топология имеет иерархию «родитель-потомок» в отношении того, как подключены узлы. Те, которые подключены к центральному концентратору, линейно подключены к другим узлам, поэтому два подключенных узла используют только одно взаимное соединение. Поскольку древовидная топологическая структура является одновременно чрезвычайно гибкой и масштабируемой, она часто используется в глобальных сетях для поддержки множества разнесенных устройств.

Плюсы топологии дерева

Объединение элементов топологии «звезда» и «шина» позволяет легко добавлять узлы и расширять сеть.Устранение ошибок в сети также является несложным процессом, поскольку каждое из филиалов может быть индивидуально оценено на предмет проблем с производительностью.

Минусы топологии дерева

Как и в случае с топологией «звезда», вся сеть зависит от состояния корневого узла в структуре топологии дерева. Если центральный концентратор выйдет из строя, различные ветви узлов будут отключены, хотя связь внутри — но не между — системами останется.

Из-за иерархической сложности и линейной структуры схемы сети добавление большего количества узлов в древовидную топологию может быстро сделать надлежащее управление громоздким, не говоря уже о дорогостоящем опыте.Древовидные топологии дороги из-за огромного количества кабелей, необходимых для подключения каждого устройства к следующему в иерархической структуре.

Вернуться к началу

Что такое топология сетки?

Ячеистая топология — это сложная и продуманная структура соединений точка-точка, в которой узлы взаимосвязаны. Mesh-сети могут быть полными или частичными. Топологии с частичной сеткой в ​​основном связаны между собой, при этом несколько узлов имеют всего два или три соединения, в то время как топологии с полной сеткой — удивительно! — полностью взаимосвязаны.

Веб-структура топологий ячеистой сети предлагает два различных метода передачи данных: маршрутизацию и лавинную рассылку. Когда данные маршрутизируются, узлы используют логику для определения кратчайшего расстояния от источника до места назначения, а когда данные лавинно перенаправляются, информация отправляется на все узлы в сети без необходимости в логике маршрутизации.

Преимущества топологии сетки

Топологии

Mesh надежны и стабильны, а сложная степень взаимосвязанности между узлами делает сеть устойчивой к сбоям.Например, отключение ни одного устройства не может привести к отключению сети.

Недостатки топологии сетки

Топологии

Mesh невероятно трудозатратны. Каждое соединение между узлами требует кабеля и конфигурации после развертывания, поэтому установка может занять много времени. Как и в случае с другими топологическими структурами, стоимость кабельной разводки быстро увеличивается, и сказать, что ячеистые сети требуют большого количества кабелей, — это ничего не сказать.

Вернуться к началу

Что такое гибридная топология?

Гибридные топологии объединяют две или более различных топологических структур. Древовидная топология является хорошим примером интеграции шинной и звездообразной схем.Гибридные структуры чаще всего встречаются в крупных компаниях, где отдельные отделы имеют персонализированные сетевые топологии, адаптированные к их потребностям и использованию сети.

Преимущества гибридной топологии

Основным преимуществом гибридных структур является степень гибкости, которую они обеспечивают, поскольку в самой сетевой структуре есть несколько ограничений, которые гибридная установка не может принять.

Недостатки гибридной топологии

Однако каждый тип сетевой топологии имеет свои недостатки, и по мере роста сложности сети возрастают также опыт и ноу-хау, необходимые со стороны администраторов, чтобы все работало оптимальным образом.При создании гибридной сетевой топологии следует также учитывать денежные затраты.

Вернуться к началу

Какая топология лучше всего подходит для вашей сети?

Ни одна сетевая топология не идеальна или даже лучше по своей природе, чем другие, поэтому определение правильной структуры для вашего бизнеса будет зависеть от потребностей и размера вашей сети. Вот ключевые элементы, которые следует учитывать:

• Необходимая длина кабеля
• Тип кабеля
• Стоимость
• Масштабируемость

Длина кабеля

Как правило, чем больше кабелей задействовано в топологии сети, тем больше работы потребуется для настройки.Топологии «шина» и «звезда» являются более простыми, поскольку обе они довольно легкие, в то время как ячеистые сети гораздо более трудоемки и трудоемки.

Тип кабеля

Второй момент, который следует учитывать, — это тип кабеля, который вы собираетесь установить. В коаксиальном кабеле и кабеле с витой парой используется изолированная медная проводка или проводка на основе меди, а оптоволоконные кабели изготавливаются из тонких и гибких пластиковых или стеклянных трубок. Кабели с витой парой экономичны, но имеют меньшую полосу пропускания, чем коаксиальные кабели.Волоконно-оптические кабели обладают высокими характеристиками и могут передавать данные намного быстрее, чем витая пара или коаксиальные кабели, но они также, как правило, намного дороже в установке, поскольку требуют дополнительных компонентов, таких как оптические приемники. Таким образом, как и в случае с выбранной вами топологией сети, выбор проводки зависит от потребностей вашей сети, включая то, какие приложения вы будете запускать, расстояние передачи и желаемую производительность.

Стоимость

Как я уже упоминал, важно учитывать стоимость установки, поскольку для установки более сложных топологий сети потребуется больше времени и средств.Это может быть усугублено, если вы комбинируете разные элементы, например, соединяете более сложную сетевую структуру с помощью более дорогих кабелей (хотя использование оптоволоконных кабелей в ячеистой сети является чрезмерным, если вы спросите меня, из-за того, как взаимосвязана топология. является). Таким образом, определение правильной топологии для ваших нужд — это вопрос достижения правильного баланса между затратами на установку и эксплуатацию, а также уровнем производительности, который вам необходим от сети.

Масштабируемость

Последний элемент, который следует учитывать, — это масштабируемость.Если вы ожидаете расширения своей компании и сети или хотите, чтобы это было возможно, вы сэкономите время и избавитесь от лишних хлопот, если захотите использовать легко изменяемую топологию сети. Звездообразные топологии настолько распространены, потому что они позволяют добавлять, удалять и изменять узлы с минимальным нарушением работы остальной сети. Кольцевые сети, с другой стороны, должны быть полностью отключены для внесения любых изменений в любой из узлов.

Как отобразить топологию сети

Когда вы начинаете проектировать сеть, вам могут пригодиться топологические схемы.Они позволяют вам видеть, как информация будет перемещаться по сети, что, в свою очередь, позволяет прогнозировать потенциальные узкие места. Визуальное представление упрощает создание оптимизированного и эффективного сетевого дизайна, а также служит хорошей точкой отсчета, если вам нужно устранить ошибки.

Схема топологии также важна для полного понимания функций вашей сети. Помимо помощи в процессе устранения неполадок, представление с высоты птичьего полета, представленное на диаграмме топологии, может помочь вам визуально определить элементы инфраструктуры, которых не хватает в вашей сети, или то, какие узлы нуждаются в мониторинге, обновлении или замене.

Хорошая новость в том, что вам не нужно делать это вручную: вы можете легко создать карту топологии вашей сети с помощью инструментов.

Вернуться к началу

На рынке представлено несколько продуктов для отображения топологии сети. Одним из наиболее распространенных является Microsoft Visio, который позволяет «рисовать» вашу сеть, добавляя различные узлы и устройства в интерфейс, похожий на холст. Хотя это может работать для небольших сетей, рисование каждого дополнительного узла быстро становится громоздким, если вы работаете с множеством устройств и топологий, распределенных по всей компании.Другие варианты, такие как Lucidchart и LibreOffice Draw, либо бесплатны, либо предлагают бесплатные пробные версии, и, хотя они являются жизнеспособными вариантами, особенно если вызывает беспокойство стоимость, они не поставляются с полным набором инструментов сетевого картографирования премиум-класса для управления. сеть проще и требует меньше времени.

Из-за различий в топологии сети и различных способов поведения сетей, включая их уникальные проблемы безопасности, точки давления и проблемы управления, часто бывает полезно автоматизировать задачи настройки и управления с помощью сетевого программного обеспечения.

Конфигурация сети

Во-первых, рассмотрите возможность использования инструмента управления конфигурацией сети. Этот вид инструментов может помочь вам правильно настроить вашу сеть и автоматизировать повторяющиеся задачи, чтобы снять нагрузку с сетевого администратора. По мере роста вашей организации или сети топология сети может становиться более многоуровневой или более сложной, и может стать труднее развернуть конфигурации во всей сети с уверенностью. Однако с инструментами управления конфигурацией сложная топология сети не проблема: инструменты обычно могут автоматически обнаруживать каждый узел в сети, позволяя вам развертывать стандартные конфигурации, которые могут потребоваться по соображениям соответствия, или отмечать любые конфигурации, выходящие за рамки ожидаемых.

Инструменты управления конфигурацией сети

также могут выявлять уязвимости, чтобы вы могли исправить эти проблемы и сохранить свою сеть в большей безопасности. Наконец, эти виды инструментов также должны отображать жизненный цикл устройств в вашей сети, предупреждая вас об устройствах, которые подходят к окончанию срока службы или окончания срока службы, чтобы вы могли заменить их до того, как начнут возникать проблемы.

Устранение неполадок производительности сети

Для отслеживания общей производительности следует использовать программное обеспечение для управления сетью.Менеджер по производительности может отслеживать сетевые проблемы, сбои и проблемы с производительностью. Инструмент управления производительностью также будет иметь функциональные возможности для установки базовых показателей производительности сети и создания четкой картины того, как ваша сеть обычно ведет себя в исправном состоянии. Затем, установив предупреждения, когда ваша сеть работает неожиданно или за пределами этих базовых показателей, вы можете быстро отслеживать, точно определять и устранять проблемы.

При сложной топологии сети может быть трудно точно определить, в какой части сети возникают проблемы.Некоторые менеджеры производительности создают визуальное отображение топологии вашей сети, чтобы вы могли видеть всю сеть в виде обзора одной карты. Это может показать вам, как устроена ваша сеть, привлечь ваше внимание к изменениям в топологии и отметить, где возникают проблемы. Чтобы понять топологию вашей сети, вы можете бесплатно попробовать такой инструмент, как Network Topology Mapper, в течение 14 дней. Этот инструмент автоматически обнаруживает и генерирует подробные карты топологии вашей сети и может создавать карты нескольких типов без необходимости каждый раз повторно сканировать вашу сеть.

Это одна из причин, по которой мне очень нравится SolarWinds Network Topology Mapper (NTM). Независимо от размера вашей сети, он может не только автоматически обнаруживать все устройства и создавать для вас диаграмму топологии вашей сети, но также заполнять карту отраслевыми значками для легкого визуального различения. В дополнение к функции автоматического обнаружения программное обеспечение предлагает интуитивно понятный мастер сети, позволяющий перетаскивать узлы и группы узлов (которые также можно настроить).Визуализация различных соединений между узлами на одной карте или диаграмме может быть обременительной, особенно если вы работаете с обширной глобальной сетью, но интерфейс в NTM позволяет вам сортировать различные уровни соединений в зависимости от вашего уровня. пытаюсь осмотреть.

Вы можете настроить NTM на периодическое повторное сканирование вашей сети, чтобы поддерживать ваши схемы в актуальном состоянии. Он легко интегрируется с другими программами и предлагает надежную систему отчетности, позволяющую отслеживать показатели, от инвентаризации устройств до производительности сети, и при этом поддерживать соответствие PCI.

Отображение топологии для поставщиков управляемых услуг

Отображение топологии важно не только для управления отдельной сетью. Это также ключевой аспект основных обязанностей поставщиков управляемых услуг (MSP) для сотен или даже тысяч различных клиентов в нескольких сетях.

Из-за особых потребностей MSP часто бывает недостаточно использовать тот же инструмент, который вы могли бы использовать для своей личной или корпоративной сети. Стоит отметить, что другой продукт SolarWinds MSP (в настоящее время N-способный), N-central ^® , имеет специализированный инструмент для этого варианта использования.

Решение для отображения топологии сети с N-центрами позволяет выполнять глубокую оценку сетей, которыми вы управляете. Вы можете выполнять сканирование по запросу и по расписанию, а также получать доступ к подробным данным, представленным в ясной и наглядной форме.

Что нужно знать о топологии сети сегодня

Лучший совет, который я могу дать относительно топологии сети, заключается в том, что вы должны быть хорошо знакомы с потребностями и требованиями к использованию вашей сети. Общее количество узлов в сети является одним из основных факторов, которые необходимо учитывать, поскольку от этого зависит, возможно ли использовать более простую топологию или вам придется вкладывать средства в более сложную структуру сети.

Как я упоминал ранее, ни одна топология не является «лучшей». Каждый из них предлагает свой набор преимуществ и недостатков в зависимости от сетевой среды, с которой вы работаете или пытаетесь настроить. По этой причине я бы не стал делать немедленных выводов о любой из топологий сети, основываясь исключительно на приведенных здесь описаниях. Прежде чем принять решение, попробуйте использовать инструмент отображения топологии сети, чтобы набросать план, который вы собираетесь использовать. Network Topology Mapper, мой личный фаворит, позволяет строить всю структуру вашей сети таким образом, чтобы это было легко использовать и легко анализировать, а также предлагает 14-дневную бесплатную пробную версию.

Что такое сеть с древовидной топологией? Определение | Преимущества

Древовидная топология — это структура, подобная ветвям дерева, древовидная топология в основном комбинация звездообразной топологии и топологии шины. В своих предыдущих сообщениях я обсуждал основных типов топологии в компьютерных сетях . Теперь тема обсуждения — Древовидная топология . Древовидная топология представляет собой гибрид шинной топологии и звездообразной топологии . Он очень гибкий и обеспечивает преимущества обоих компонентов.

Что такое топология дерева в компьютерной сети?

Вы также можете назвать его Сеть с древовидной топологией . По сути, это гибридная топология. Он сочетает в себе физическую и логическую схему топологии «звезда» и топологии шины для построения древовидной структуры. Основная структура дерева представляет собой шину Backbone Cable . Каждая ветка содержит Star Network . Итак, основная шина подключается к одному или нескольким коммутаторам или , шинам .Каждый коммутатор или шина дополнительно подключается к одному или нескольким сетевым узлам и сетевым устройствам . Это действительно гибкий подход к Computer Networks . Вы можете легко добавить сетевых устройств к этой сети , просто расширив звездообразную сеть в каждой ветви дерева. Однако в определенное время вам может потребоваться добавить Drop Lines для расширения.

Определение топологии дерева

Топология дерева представляет собой комбинацию топологии шины и топологии звезды .В этом типе топологии сети сильный магистральный кабель соединяет отдельные сегменты сети . Каждый Сетевой сегмент содержит несколько узлов. Узлы в сетевых сегментах подключены к Switch или Hub .

Примеры топологии дерева в реальной жизни

Эта топология очень полезна для ваших организаций, если у вас есть небольшие отделы и даже подотделы. Точно так же, если у вас есть многоэтажное командное размещение, это может быть лучшим выбором для вас.Если вы попытаетесь использовать базовую схему Star Network , это создаст для вас много проблем. Это связано с тем, что в таких ситуациях нежелательно прокладывать кабели с одного этажа на другой. Это будет стоить вам слишком дорого.

Точно так же нельзя использовать базовую сеть шины . Если вы это сделаете, вам потребуется установка Sub Backbone Cables . Однако это не выгодно. Это также потребует нескольких проколов как в основном магистральном кабеле , так и в вспомогательных магистральных кабелях .Для каждого типа магистрального кабеля потребуется терминатор. В случае, если вам нужно добавить еще несколько сетевых узлов в подотделе или отделе, вам нужно проткнуть магистральные кабели в нескольких местах. Это повлияет на Network Performance .

Итак, вам нужно использовать прочный магистральный кабель шины для соединения этажей. Кроме того, вы подключите все сетевых узлов каждого подразделения и подразделения к одному концентратору .Этот концентратор будет размещен внутри отдела или подотдела. Такой тип расположения более рентабелен и осуществим. Он намного более гибкий, надежный и отказоустойчивый по сравнению с Basic Type of Network Topology . Использование простой сети Star Network или Bus Network создаст для вас множество узких мест и проблем. Итак, вы можете использовать гибридную схему, чтобы облегчить себе жизнь.

Изображения топологии дерева

Посмотрите на следующие изображения с топологией дерева .Я уверен, что они дадут вам отличное представление об этом типе топологии сети . Это те же сценарии, которые я обсуждал в предыдущих разделах. На обоих изображениях вы найдете две общие вещи:

1. Магистральный кабель автобусной сети
2. Разделы подсети сети Star

Особенности топологии дерева

• Высокая надежность и отказоустойчивость. Отказ одного или нескольких компьютеров не влияет на работу всей компьютерной сети .
• Вы можете легко расширить топологию Network Tree Topology , добавляя все больше и больше компьютеров. Это можно легко сделать, расширив сеть Star Networks , подключив ее к основному магистральному кабелю .
• Сетевая производительность может быть действительно хорошей из-за использования Switch или Intelligent Hub .
• Древовидная топология обеспечивает высокий уровень безопасности. Эта безопасность повышается при использовании Intelligent Hub .
• Для небольшой топологии LAN Tree Topology — действительно хороший вариант.

Приложения и использование топологии дерева

Хотя это не очень распространено. Так что обычно вы не находите его применения. Однако его использование полностью зависит от вас. Вы можете не только использовать его, но и получать от него пользу. Довольно часто мы рассматриваем Zigbee как приложение Tree Topology . Но позвольте мне сказать вам тот факт, что Zigbee не использует Tree Topology .Вместо этого он основан на концепции топологии ячеистой сети . Что касается его использования, вы можете использовать его где угодно.

• Если у вас есть многоэтажное здание и вы хотите определить кластеры сети в каждой части, вы можете использовать это.
• Большинство офисов подразделяются на отделы и подотделы. Таким образом, вы можете разделить все Tree Network , используя несколько коммутаторов . Это делает все дерево сети более управляемым и простым в обслуживании.

Древовидная топология и пояснения

В этом разделе я объясню точное значение топологии дерева , значение , и сделаю это с помощью типичной графической диаграммы топологии дерева . В этом схематическом примере рассматривается действительно простая древовидная сеть . В этом примере сеть содержит основной магистральный кабель . Вы можете ясно видеть, что на каждом конце магистрального кабеля есть терминатор .Кроме того, магистральный кабель имеет три линии Drop Line . Эти Drop Lines подключаются к серверу и двум коммутаторам .

Коммутатор на левой стороне подключается к трем узлам . Два из узлов используют Microsoft Windows , а третий использует Linux . Итак, это образует Подсеть . Если вы посмотрите на подсеть справа, она выглядит немного иначе.Магистральный кабель напрямую подключается к концентратору / коммутатору . Этот концентратор / коммутатор , в свою очередь, подключается к трем узлам и дополнительному концентратору . Это создает Extended Star Topology . Каждый концентратор / коммутатор в этой расширенной звездообразной сети содержит три узла . Два из узлов на каждом концентраторе используют Microsoft Windows , а один использует Linux .Можно сказать, что узла в этой компьютерной сети довольно разнородны с точки зрения платформы.

Как работает сеть с древовидной топологией?

Ответить на этот вопрос действительно просто. Я уверен, что вы сможете легко понять это, если внимательно посмотрите выше Изображение топологии дерева . Предположим, что Server хочет связаться с Node I . Сервер инкапсулирует сообщение с данными и адрес назначения.После этой инкапсуляции он будет передавать сигнал по магистральному кабелю Cable. Инкапсулированный пакет переместится в обе ветви магистральной сети шины .

Существует множество типов концентраторов , которые вы можете использовать в своей древовидной сети . Вы можете использовать 1) Active Hub 2) Passive Hub или 3) Intelligent Hub . У каждого из них свой рабочий механизм. Для удобства я буду обсуждать здесь только рабочую тему Intelligent Hub .Итак, давайте предположим, что все концентраторы на самом деле Intelligent , то есть Switch . Прежде всего, пакет достигнет Switch S 1 . S1 проверит адрес назначения. Теперь ясно, что адрес назначения не принадлежит этой части. Таким образом, он автоматически отбрасывает пакет. Для понимания работы этой топологии сети внимательно см. Изображение топологии дерева выше.

Между тем, весь инкапсулированный пакет будет Switch S2 . S2 проверит адрес назначения и узнает, что у него нет нужного адреса. Таким образом, он перешлет пакет на Switch S3 . S3 затем найдет ссылку, соединяющую адрес назначения I . Он отправит пакет в указанное место назначения.

Подробнее о: Как работает звездообразная топология?

Типы топологии дерева

Я думаю, что вы, возможно, поняли концепцию топологии дерева в деталях.Теперь я собираюсь обсудить различные типы древовидной сети . Хотя специализированных видов нет. Но важно, чтобы вы тоже узнали об этом. Это обязательно поможет вам в вашей карьере Сетевой инженер .

Топология дерева шины

Этот тип содержит основную магистраль Кабель . Этот кабель отвечает за связь в пределах всей сети Tree . Кроме того, вы подключаете компьютеры к центральным устройствам, таким как Hub или Switch .Вместо индивидуального подключения к компьютеру, магистраль шины подключается к центральным устройствам. Но если вы хотите напрямую соединить компьютеры с помощью магистрального кабеля , тогда это возможно. В этом нет абсолютно никаких ограничений. Честно говоря, все, что я обсуждал до сих пор, относится к этой топологии сети типа дерева .

Топология дерева кластера

В топологии Cluster Tree Topology отношения родитель-потомок являются ключевым понятием в этом типе.Теперь, как вы можете визуализировать отношения между родителями и детьми? Это действительно легко и просто. Для простоты можно сказать, что центральное устройство ( Hub или Switch ) является просто родительским. Если вы спросите меня, почему, то я отвечу, что каждый компьютер подключается к магистрали Bus Network Backbone через эти центральные устройства. Итак, полный родительско-дочерний набор называется кластером. У вас может быть Server в качестве родительского. Но в большинстве случаев центральное устройство в основном обозначается как родительское.Каждый кластер идентифицируется идентификационным номером кластера.

Иногда мы ошибочно называем это Zigbee Cluster Tree Topology . Но на самом деле Zigbee не поддерживает Cluster Tree Topology .

Топология связующего дерева

Это одна из широко используемых терминов. Мы довольно часто используем его в теории графов. На любом графике у нас есть две вещи 1) Узлы или точки 2) Ребра или соединения . Spanning Tree — это дерево, которое соединяет все узлы графа.Другими словами, связующее дерево — это подграф графа, который содержит ребра для соединения всех узлов графа. Другой часто используемый родственный термин — это Minimal Spanning Tree (MST) . Это дает нам связующее дерево , которое требует наименьших затрат на соединение всех ребер графа.

Топология связующего дерева содержит несколько магистральных кабелей для соединения различных кластеров, присутствующих во всей компьютерной сети .Если мы хотим минимизировать затраты на связь и накладные расходы, мы можем даже применить для этой цели алгоритм минимального связующего дерева .

Преимущества и недостатки древовидной топологии

Преимущества топологии дерева

• Он очень гибкий и масштабируемый. В отличие от топологии шины , вам не нужно прокалывать основной магистральный кабель для добавления компьютеров. Вы можете просто подключить новые компьютеры к концентратору или коммутатору .Даже если доступно меньше места, вы можете расширить сеть Star Network для создания большего пространства.
• Древовидная топология очень надежна. Отказ одного или нескольких компьютеров не влияет на работу сети . Даже в случае отказа одного коммутатора / концентратора , сеть может продолжать работу.
• Благодаря использованию интеллектуального концентратора / коммутатора , топология дерева обеспечивает гораздо лучшую производительность по сравнению с простой шинной сетью .
• Создание и управление этой сетью действительно похоже на сеть Star .
• Выявление проблем и устранение неисправностей просты и понятны.
• Древовидная топология действительно подходит для небольших организаций.
• Вы можете получить повышенную безопасность, приняв эту схему.

Недостаток топологии дерева

• Это дороже по сравнению с Bus и Star Networks .Это связано с тем, что вам требуется оборудование, необходимое как для топологии шины , так и для топологии «звезда» .
• Требуется огромное количество сетевых кабелей . Управление и размещение большого количества кабелей действительно сложно.
• При возникновении проблем в центральной магистрали кабель весь Сеть перестает работать. В таком случае обнаружение проблем и устранение неисправностей действительно затруднено.
• Вы должны внимательно следить за Terminator на каждом конце, потому что любая проблема в терминаторе может вызвать отражение сигнала.
• Использование топологии дерева для крупных организаций не рекомендуется.

Часто задаваемые вопросы

1. Что вы подразумеваете под топологией дерева?

Он формируется путем объединения топологии шины и топологии звезды . Сильный магистральный сетевой кабель соединяет различные части компьютерной сети . Каждая часть сети может иметь один или несколько узлов сети или компьютеров. Каждый компьютер внутри части подключается к центральному устройству.Этим центральным устройством может быть Hub или Switch .

2. Какая польза от топологии дерева?

Обычно он используется в среде, где вы хотите разделить всю вашу компьютерную сеть на части. У вас могут быть разные офисные этажи, и вы можете разделить управление каждым этажом отдельно. Точно так же у вас могут быть разные отделы на одном этаже. В такой ситуации вам может потребоваться определенная децентрализация управления сетью .

3. Что такое топология дерева, ее преимущества и недостатки?

Древовидная топология представляет собой гибрид топологии шины и топологии «звезда» . Он в основном подходит для небольших компьютерных сетей . Он очень гибок и надежен в своих операциях. Базовым строительным блоком этой топологии сети типа является магистральный кабель шинной сети . Вся сеть организована вокруг нескольких подсетей.Каждая подсеть содержит несколько компьютеров, подключенных к центральному концентратору или коммутатору .

Преимущества

• Он очень гибкий, надежный, масштабируемый и безопасный.
• Производительность действительно хороша по сравнению с простой сетью с топологией шины .
• Сеть Создание, управление, обнаружение ошибок и устранение неисправностей намного проще.

Недостатки

• Большие капитальные затраты необходимы для строительства и расширения сети деревьев .
• Требуется много кабелей. Управлять таким большим количеством кабелей действительно сложно.
• В случае проблемы в магистральном кабеле вся сеть перестает работать.

Заключительные слова

Являясь гибридом базовых типов топологии , он сочетает в себе преимущества и недостатки обоих. Хотя топология дерева очень гибкая, безопасная и надежная. Тем не менее, он не подходит для крупных компьютерных сетей .Но поверьте мне, если вы хотите разделить управление и устранение неполадок сети по отделам / подотделам / этажам, тогда это может оказаться лучшим выбором для вас. Я надеюсь, что вам понравилось и вы поняли то, что я вам сказал. Впереди еще много всего. Оставайтесь с нами ……………

.