Топология шина сетей: Топология сети: звезда, шина, кольцо

Что такое топология шины

Главная » СЕТЬ » Что такое топология шины

Опубликовано 27.05.2020

Содержание

1. Что такое топология шины
2. Особенности топологии Шина
3. Терминатор в топологии шины

Всем здравствуйте, в этой заметке я расскажу что такое топологи шины. Статья будет очень короткой поэтому давайте рассмотрим топологию шины локальных сетей.

Топология компьютерной сети это то как эти компьютеры подключены к друг другу. Существует три основных способа.

• Шина (bus), при такой топологии все компьютеры параллельно подключаются к одной линии связи. Информация от каждого компьютера одновременно передается всем остальным компьютерам;
• Звезда (star), при которой к одному центральному компьютеру присоединяются остальные периферийные компьютеры, причем каждый из них использует свою отдельную линию связи;
• Кольцо (ring), в таком построении сети каждый компьютер передает информацию всегда только одному компьютеру, следующему в цепочке, а получает информацию только от предыдущего в цепочке компьютера, и эта цепочка замкнута в «кольцо».

Как мне известно на практике очень часто используют и комбинации базовых топологий. Но большинство сетей ориентированы именно на эти три.

Что такое топология шины

Топология шины — это конфигурация, в которой все компьютеры подключены к общей среде передачи. Которая в свою очередь пассивно распределяет сигнал. Подключение или отключение компьютера не влияет на работу других устройств в сети. Максимальная длина линии и количество подключенных станций определяются стандартами в зависимости от типа линии. Могут быть конфликты с интенсивной передачей данных. Эта топология характеризуется низким уровнем безопасности. Все из-за того  что все данные передаются по одной линии связи. Поэтому их перехват неавторизованным пользователем весьма вероятен. Прерывание среды передачи (шины) приводит к прекращению работы всей сети. Кроме того, следует отметить, что определение места повреждения и ошибок передачи относительно сложно.

Особенности топологии Шина

В топологии «шина» по своей структуре предполагается идентичность сетевого оборудования компьютеров, а также равноправие всех абонентов. При таком соединении компьютеры могут передавать только по очереди, так как линия связи единственная. В противном случае передаваемая информация будет искажаться в результате наложения сигналов (конфликта, коллизии). Таким образом, в шине реализуется режим полудуплексного (half duplex) обмена (в обоих направлениях, но по очереди, а не одновременно).

В топологии «шина» отсутствует центральный абонент, через которого передается вся информация, что увеличивает ее надежность. Ведь при отказе любого центра перестает функционировать вся управляемая этим центром система. Добавление новых абонентов в шину довольно просто и обычно возможно даже во время работы сети. В большинстве случаев при использовании шины требуется минимальное количество соединительного кабеля по сравнению с другими топологиями.

Так как разрешение возможных конфликтов в данном случае ложится на сетевое оборудование каждого отдельного абонента, аппаратура сетевого адаптера при топологии «шина» получается сложнее, чем при других топологиях. Однако из-за широкого распространения сетей с топологией «шина» (Ethernet, Arcnet) стоимость сетевого оборудования получается не слишком высокой.

Шине не страшны отказы отдельных компьютеров, так как все остальные компьютеры сети могут нормально продолжать обмен. Может показаться, что шине не страшен и обрыв кабеля, поскольку в этом случае мы получим две вполне работоспособные шины. Однако из-за особенностей распространения электрических сигналов по длинным линиям связи необходимо предусматривать включение на концах шины специальных согласующих устройств — терминаторов.

Терминатор в топологии шины

Без включения терминаторов сигнал отражается от конца линии и искажается так, что связь по сети становится невозможной. Так что при разрыве или повреждении кабеля нарушается согласование линии связи, и прекращается обмен даже между теми компьютерами, которые остались соединенными между собой. Короткое замыкание в любой точке кабеля шины выводит из строя всю сеть. Любой отказ сетевого оборудования в шине очень трудно локализовать, так как все адаптеры включены параллельно, и понять, какой из них вышел из строя, не так-то просто.

Что такое топология шины

При прохождении по линии связи сети с топологией «шина» информационные сигналы ослабляются. И никак не восстанавливаются, что накладывает жесткие ограничения на суммарную длину линий связи. Кроме того, каждый абонент может получать из сети сигналы разного уровня в зависимости от расстояния до передающего абонента. Это предъявляет дополнительные требования к приемным узлам сетевого оборудования. Для увеличения длины сети с топологией «шина» часто используют несколько сегментов (каждый из которых представляет собой шину). Соединенных между собой с помощью специальных восстановителей сигналов — репитеров, или повторителей.

Однако такое наращивание длины сети не может продолжаться бесконечно, так как существуют еще и ограничения, связанные с конечной скоростью распространения сигналов по линиям связи.

Источник

Начинающим Полезное Полезный совет Сеть

Топология шина. Преимущество и недостатки. Область применения.

Главная

» Информационные системы

» Информационные сети

» Топология шина. Преимущество и недостатки. Область применения.

Шинная топология часто применяется в небольших простых или временных сетевых инсталляций.
В типичной сети шинной топологией кабель содержит одну или более пар проводников а активные схемы усиления сигнала или передачи его к одному ПК и к другому отсутствуют.
Шинная топология является пассивной.

Когда одна машина посылает сигнал по кабелю все другие узлы получают эту информацию но только один из них адрес которого закодирован в сообщения принимает ее а остальные отбрасывают ее.
В каждый момент времени отправлять сообщение может только один ПК, поэтому число подключенных к сети машин значительно влияет на ее быстродействие. Перед передачей Д. ПК должен ожидать освобождение шины, указанные факторы действуют также в кольцевой звездообразных сетях.
Терминатор.
Еще одним серьезным фактором является конечная нагрузка так как шинная топология пассивна электрический сигнал от передающего ПК свободно путешествует по всей длине кабеля без а конечной нагрузки сигнал достигает конца кабеля отражается и идет в обратном направление, такое эхо отражение и путешествие сигнала называется зацикливанием Ringing.
Для предотвращения подобного явления с обеих сторон кабеля устанавливается а конечная нагрузка (терминаторы). Терминаторы — поглощают электрический сигнал и предотвращает отражения.
Преимущества шинной топологий.
1. она надежно работает в сетях, проста в использование, и понятна. 
2. шина требует меньше кабеля чем в других топологиях, следовательно, она дешевле. 
3. она легка масштабирована. 
4. для расширения шинной топологии можно использовать повторитель (Repeater) усиливает сигналы и позволяет передавать его но большие расстояния.
Недостатки шинной топологии.
1. при большом кол-ве ПК, мощность передачи инф. значительно снижается. 
2. трудность диагностики такой сети.

---

Друзья! Приглашаем вас к обсуждению. Если у вас есть своё мнение, напишите нам в комментарии.

Поиск по сайту

Поделиться

Дисциплины

• Информационные системы
• Проектирование ИС
• Интеллектуальные ИС
• Информационная безопасность и защита информации
• Информационные сети
• Моделирование систем
• Администрирование в ИС
• Информационные технологии
• Операционные системы
• Представление знаний в ИС
• Алгоритмизация
• Архитектура ЭВМ
• Управление данными
• Технология программирования
• Компьютерная геометрия и графика
• Информатика
• Агрегатор онлайн-курсов

• Самолетостроение
• Конструкция и проектирование самолетов
• Автоматизированное проектирование конструкций
• Основы теории управления
• Теория информационных процессов и систем
• Электротехника
• Физика
• Физика (3 семестр)
• Прикладная механика

• Общенаучные дисциплины
• Экономика
• Метрология
• Философия
• Математика (1 семестр)
• Математика (2 семестр)
• Математика (3 семестр)
• Культурология
• История
• Химия
• Биология
• Английский язык онлайн – быстро и просто
• Что делать, если по учёбе гора долгов?
• Помощь в поступлении в американский ВУЗ от Марии Гурьевой
• Полиграфическая продукция
• Бизнес школа
• Пожарная безопасность: виды инструктажей и требования
• Где записаться на курсы режиссуры монтажа?
• Особенности подготовки к ОГЭ по канадской методике
• Обучение профессии полиграфолога
• ПОИСК ЛУЧШИХ КУРСОВ В СЕТИ в сфере digital
• Курсы подготовки к ЕГЭ 2022 для 10-11 классов в Москве

---

Топология шины

| Sunbird DCIM

Шинная топология, также известная как линейная топология, представляет собой тип топологии сети, в которой все устройства в сети подключаются одним центральным сетевым кабелем RJ-45 или коаксиальным кабелем. Единственный кабель, по которому все данные передаются между устройствами, называется шиной, магистралью или магистралью.

Существует два типа топологии шины:

• Топология линейной шины. Все устройства подключены к одному кабелю с двумя конечными точками.
• Топология распределенной шины. Все устройства подключены к одному кабелю, который разветвляется на несколько секций, что приводит к более чем двум конечным точкам.

Преимущества топологии шины

• Эффективно работает в небольших сетях
• Простая и экономичная установка, добавление или удаление устройств
• Не требует такого количества кабелей, как альтернативные топологии
• Отказ одного устройства не влияет на другие устройства

Недостатки топологии шины

• Если кабель поврежден, вся сеть выйдет из строя или будет разделена
• Трудно устранить проблемы
• Очень медленный и не подходит для больших сетей
• Требуются терминаторы на обоих концах кабеля для предотвращения отражения сигналов, вызывающих помехи
• Добавление большего количества устройств и увеличение сетевого трафика снижает производительность всей сети
• Низкая безопасность из-за того, что все устройства получают один и тот же сигнал от источника

Зачем вам нужны схемы топологии сети

Диаграммы топологии сети используются для визуального представления сетевых устройств и подключений, позволяя вам представить, как устройства взаимодействуют друг с другом.

Диаграммы сети помогают улучшить:

• Время работы. Точная сетевая документация позволяет быстро диагностировать проблемы в сети или плановое техническое обслуживание.
• Эффективность. Представление вашей сети в режиме реального времени помогает максимально эффективно использовать существующую емкость и прогнозировать, когда емкость закончится.
• Производительность. Надежные сетевые диаграммы позволяют сэкономить время на устранении неполадок и развертывании нового оборудования, чтобы вы могли сосредоточиться на более стратегических проектах.

Основные проблемы документирования сетевых топологий

Электронные таблицы и инструменты рисования обычно используются для сетевой документации, но они:

• Требует много времени. Схемы топологии сети необходимо обновлять вручную каждый раз, когда вы перемещаете, добавляете или меняете оборудование. Ресурсы нужно тратить на эту работу, а не на более продуктивную работу.
• Неточное. Когда сетевые схемы обновляются вручную, неизбежна человеческая ошибка. Неточные данные могут привести к дорогостоящим простоям и снижению производительности.
• Трудно управлять. Плохой контроль версий приводит к тому, что разные члены команды имеют разную документацию и данные. Неправильный обмен данными и совместная работа могут нанести ущерб вашей организации.

Автоматическое создание полных сетевых диаграмм

Программное обеспечение для управления инфраструктурой центра обработки данных (DCIM) автоматически отображает схемы топологии сети, чтобы вы могли визуализировать всю свою сеть в едином окне.

Вы можете фильтровать по типам оборудования, щелкнуть любой узел, чтобы выделить соединения с другими узлами, просмотреть сведения об активах и соединениях, отредактировать компоновку и перейти к просмотру схем трассировки. Вы даже можете просмотреть многоуровневую структуру, в которой устройства упорядочены по базовой сети, распределительной сети и сети доступа.

Автоматические сетевые диаграммы значительно сокращают время, затрачиваемое на поиск и устранение неисправностей и анализ последствий. Современные инструменты DCIM упрощают визуализацию того, что к чему подключено как в активном, так и в пассивном режиме (например, коммутационные панели и структурированная кабельная система) и на всех площадках.

Хотите попробовать автоматические схемы сети Sunbird? Получите бесплатный тест-драйв прямо сейчас!

Типы топологии сети — GeeksforGeeks

Структура сети, состоящая из узлов и соединительных линий через отправителя и получателя, называется топологией сети. Различные топологии сети:

Ячеистая топология:

В ячеистой топологии каждое устройство подключается к другому устройству через определенный канал. В ячеистой топологии используются следующие протоколы: AHCP (протоколы специальной конфигурации), DHCP (протокол динамической конфигурации хоста) и т. д. Эти каналы известны как ссылки.
 

• Предположим, что N устройств связаны друг с другом в ячеистой топологии, общее количество портов, необходимых для каждого устройства, составляет N-1. На рисунке 1 5 устройств соединены друг с другом, следовательно, общее количество портов, необходимых для каждого устройства, равно 4. Общее количество требуемых портов = N*(N-1).
• Предположим, N устройств связаны друг с другом в ячеистой топологии, тогда общее количество выделенных каналов, необходимых для их соединения, равно ^N C ₂ , т. е. N(N-1)/2. На рис. 1 5 устройств соединены друг с другом, поэтому общее количество требуемых каналов равно 5*4/2 = 10.

Преимущества этой топологии:  

• Связь между узлами очень быстрая.
• Прочный.
• Неисправность легко диагностируется. Данные надежны, потому что данные передаются между устройствами по выделенным каналам или ссылкам.
• Обеспечивает безопасность и конфиденциальность.

Проблемы с этой топологией:  

• Установка и настройка затруднены.
• Стоимость кабелей высока, так как требуется объемная проводка, поэтому они подходят для меньшего количества устройств.
• Стоимость обслуживания высока.

Типичным примером ячеистой топологии является магистраль Интернета, где различные поставщики интернет-услуг связаны друг с другом через выделенные каналы. Эта топология также используется в военных системах связи и авиационных навигационных системах.

Топология «звезда»:

В топологии «звезда» все устройства подключаются к одному концентратору через кабель. Этот концентратор является центральным узлом, и все остальные узлы подключены к центральному узлу. Концентратор может быть пассивным по своей природе, т. Е. Не интеллектуальным концентратором, таким как устройства вещания, в то же время концентратор может быть интеллектуальным, известным как активный концентратор. В активных концентраторах есть повторители. Для подключения компьютеров используются коаксиальные кабели или кабели RJ-45. В топологии «звезда» многие популярные протоколы локальных сетей Ethernet используются как CD (обнаружение конфликтов), CSMA (множественный доступ с контролем несущей) и т. д.

Рисунок 2 : Топология «звезда» с четырьмя системами, подключенными к одной точке подключения, т. е. концентратору.

Преимущества этой топологии:  

• Если N устройств подключены друг к другу в топологии звезда, то количество кабелей, необходимых для их соединения, равно N. Таким образом, это легко настроить.
• Каждому устройству требуется только 1 порт, т. е. для подключения к концентратору, поэтому общее количество необходимых портов равно N.
• Надежно. Если одна ссылка выйдет из строя, повлияет только эта ссылка и ничего кроме этого.
• Простая идентификация и локализация неисправностей.
• Топология «звезда» экономически эффективна, поскольку в ней используется недорогой коаксиальный кабель.

Проблемы с этой топологией:  

• Если концентратор (концентратор), на котором основана вся топология, выйдет из строя, вся система рухнет.
• Стоимость установки высокая.
• Производительность основана на одном концентраторе, т.е. концентраторе.

Типичным примером звездообразной топологии является локальная сеть (LAN) в офисе, где все компьютеры подключены к центральному концентратору. Эта топология также используется в беспроводных сетях, где все устройства подключены к беспроводной точке доступа.

Топология шины:

Топология шины — это тип сети, в котором каждый компьютер и сетевое устройство подключены к одному кабелю. Он двунаправленный. Это многоточечное соединение и ненадежная топология, потому что, если магистраль выходит из строя, происходит сбой топологии. В топологии шины за различными протоколами MAC (управление доступом к среде) следуют Ethernet-соединения LAN, такие как TDMA, Pure Aloha, CDMA, Slotted Aloha и т. д.

Узлы подключены к каналу через линии сброса.

Преимущества этой топологии:  

• Если N устройств подключены друг к другу в шинной топологии, то количество кабелей, необходимых для их соединения, равно 1, известному как магистральный кабель, и требуется N ответвлений.
• Коаксиальные кабели или кабели с витой парой в основном используются в шинных сетях, поддерживающих скорость до 10 Мбит/с.
• Стоимость кабеля меньше по сравнению с другими топологиями, но используется для построения небольших сетей.
• Шинная топология является знакомой технологией, так как методы установки и устранения неполадок хорошо известны.

  Проблемы с этой топологией:  

• Шинная топология довольно проста, но требует большого количества кабелей.
• При выходе из строя общего кабеля вся система рухнет.
• Если сетевой трафик большой, количество коллизий в сети увеличивается. Чтобы избежать этого, на уровне MAC используются различные протоколы, известные как Pure Aloha, Slotted Aloha, CSMA/CD и т. д.
• Добавление новых устройств в сеть замедлит работу сети.
• Безопасность очень низкая.

Типичным примером шинной топологии является локальная сеть Ethernet, в которой все устройства подключены к одному коаксиальному кабелю или кабелю с витой парой. Эта топология также используется в сетях кабельного телевидения.

Кольцевая топология:

В этой топологии он образует кольцо, соединяющее устройства ровно с двумя соседними устройствами.

Для кольцевой топологии с большим количеством узлов используется ряд повторителей, потому что если кто-то захочет отправить какие-то данные на последний узел в кольцевой топологии со 100 узлами, то данные должны будут пройти через 99 узлов, чтобы достичь 100-го узла. Следовательно, для предотвращения потери данных в сети используются повторители.

Данные передаются в одном направлении, т. е. они однонаправленные, но их можно сделать двунаправленными, имея 2 соединения между каждым сетевым узлом, это называется топологией двойного кольца. В топологии In-Ring протокол Token Ring Passing используется рабочими станциями для передачи данных.

Рисунок 4 : Кольцевая топология включает 4 станции, каждая из которых образует кольцо.

Наиболее распространенным методом доступа к кольцевой топологии является передача токена.

• Передача маркера: Это метод доступа к сети, при котором маркер передается от одного узла к другому узлу.
• Токен: Это кадр, который циркулирует по сети.

В кольцевой топологии выполняются следующие операции: 

1. Одна станция называется станцией монитора , которая берет на себя всю ответственность за выполнение операций.
2. Для передачи данных станция должна иметь маркер. После завершения передачи токен должен быть выпущен для использования другими станциями.
3. Если ни одна станция не передает данные, токен будет циркулировать по кольцу.
4. Существует два типа методов выпуска маркера: Ранний выпуск маркера выпускает маркер сразу после передачи данных и Отложенный выпуск маркера выпускает маркер после получения подтверждения от получателя.

Преимущества данной топологии:  

• Скорость передачи данных высокая.
• В этом типе топологии вероятность коллизии минимальна.
• Недорогая установка и расширение.
• Это дешевле, чем топология «звезда».

Проблемы с этой топологией:  

• Отказ одного узла в сети может привести к отказу всей сети.
• Устранение неполадок в этой топологии затруднено.
• Добавление или удаление станций между ними может нарушить всю топологию.
• Менее безопасный.

Типичным примером шинной топологии является локальная сеть Ethernet, в которой все устройства подключены к одному коаксиальному кабелю или кабелю с витой парой. Эта топология также используется в сетях кабельного телевидения.

Топология дерева :

Эта топология является вариантом топологии звезды. Эта топология имеет иерархический поток данных. В древовидной топологии используются такие протоколы, как DHCP и SAC (стандартная автоматическая конфигурация).

Рисунок 5 : Здесь различные вторичные концентраторы подключены к центральному концентратору, который содержит повторитель. Эти данные передаются сверху вниз, т. е. от центрального концентратора к вторичному, а затем к устройствам, или снизу вверх, т. е. от устройств к вторичному концентратору, а затем к центральному концентратору. Это многоточечное соединение и ненадежная топология, потому что, если магистраль выходит из строя, происходит сбой топологии.

Преимущества данной топологии:  

• Позволяет подключать больше устройств к одному центральному концентратору, тем самым уменьшая расстояние, которое проходит сигнал до устройств.
• Позволяет изолировать сеть, а также устанавливать приоритеты для разных компьютеров.
• Мы можем добавить новых устройств в существующую сеть.
• Обнаружение ошибок и исправление ошибок очень просты в древовидной топологии.

Проблемы с этой топологией:   

• Если центральный концентратор выходит из строя, вся система выходит из строя.
• Высокая стоимость из-за кабелей.
• Если добавляются новые устройства, перенастроить их становится сложно.

Типичным примером древовидной топологии является иерархия в крупной организации. В верхней части дерева находится генеральный директор, который связан с различными отделами или подразделениями (дочерними узлами) компании. Каждый отдел имеет свою собственную иерархию, где менеджеры контролируют разные команды (внучатые узлы). Члены команды (конечные узлы) находятся в нижней части иерархии и связаны со своими руководителями и отделами.

Гибридная топология :

Эта топологическая технология представляет собой комбинацию всех различных типов топологий, которые мы изучили выше. Он используется, когда узлы могут принимать любую форму. Это означает, что это могут быть отдельные топологии, такие как топология «Кольцо» или «Звезда», или комбинация различных типов топологий, показанных выше. Каждая отдельная топология использует протокол, который обсуждался ранее.

Гибридная топология

Рисунок 6 : На приведенном выше рисунке показана структура гибридной топологии. Как видно, он содержит комбинацию всех различных типов сетей.

Преимущества этой топологии: 

• Эта топология очень гибкая .
• Размер сети может быть легко увеличен путем добавления новых устройств.

Проблемы с этой топологией:

• Сложно разработать архитектуру гибридной сети.