Электроника:Цифровая электроника/Цифровая связь/Топология сети

Материал из Онлайн справочника
Перейти к навигацииПерейти к поиску

Перевод: Макаров В. (valemak) Контакты:</br>* Habr: @vakemak</br>* Сайт: www.valemak.com</br>Перевёл статей: 656.
Проверка/Оформление/Редактирование: Мякишев Е.А.


Топология сети[1]

Топология типа «узел-узел»

Соединение всего двух цифровых устройств с сетью уже состовляет своего рода сеть, известную как «точка-точка»:

Рис. 1. Топология типа «точка-точка».
Рис. 1. Топология типа «точка-точка».

Сетевая проводка изображается как одна линия между двумя устройствами. На самом деле это может быть и витая пара проводов, коаксиальный кабель, оптическое волокно или даже семижильный BogusBus™. Сейчас мы просто сосредоточены на «конфигурации» сети, технически известной как её топология.

Если соединено больше устройств (называемых узлами) в эту сеть, у нас есть несколько вариантов конфигурации сети на выбор:

Топология типа «шина»

Тип сети, в которой используется общая среда передачи, к которой подключены все узлы сети.

Рис. 2. Топология типа «шина».
Рис. 2. Топология типа «шина».

Топология типа «звезда»

Тип сети, в которой концентратор, коммутатор или компьютер действуют как центральная сеть и к которой подключены все узлы. Выбранный концентратор, коммутатор или компьютер действует как сервер.

Рис. 3. Топология типа «звезда».
Рис. 3. Топология типа «звезда».
Рис. 4. Топология типа «кольцо».
Рис. 4. Топология типа «кольцо».

Многие сетевые стандарты определяют тип используемой топологии, в то время как другие являются более универсальными. Ethernet, например, обычно реализуется в топологии типа «шина», но также может быть реализован в топологии типа «звезда» или «кольцо» с соответствующим соединительным оборудованием. Другие сети, такие как RS-232C, почти исключительно двухточечные; а Token Ring (как вы могли догадаться) реализуется исключительно в кольцевой топологии.

Преимущества и недостатки различных топологий

Точка-точка

Совершенно очевидно, что это единственный выбор для двух узлов. Эта более простая, чем «шина» и «звезда», топология также отправляет данные в однонаправленном или двунаправленном направлении между двумя пунктами.

Шина

Очень проста в установке и обслуживании. Узлы могут быть легко добавлены или удалены с минимальными изменениями проводки. С другой стороны, одна шинная сеть должна обрабатывать все коммуникационные сигналы от всех узлов. Это известно как широковещательная сеть и аналогично группе людей, общающихся друг с другом по одному телефонному соединению, при этом в каждый момент времени только один человек может говорить (из-за ограничения скорости обмена данными), при этом каждый слышать всех остальных, в те моменты, когда они говорят (что, кстати, может быть проблемой безопасности данных). Также обрыв проводки «шины» может привести к изоляции всех узлов в группировке.

Звезда

С помощью устройств, известных как «шлюзы» в точках разветвления сети, поток данных может быть ограничен между узлами, что позволяет осуществлять приватную связь между определёнными группами узлов. Это решает некоторые проблемы скорости и безопасности по сравнению с простой топологией типа «шина». Однако эти ответвления могут быть легко отрезаны от остальной части «звёздной» сети, если один из шлюзов выйдет из строя. Также может быть реализован с помощью «переключателей» для подключения отдельных узлов к более крупной сети по необходимости. Такая коммутируемая сеть аналогична стандартной телефонной системе.

Кольцо

Эта топология обеспечивает наилучшую надёжность при наименьшем количестве проводки. Поскольку каждый узел имеет две точки подключения к кольцу, одиночный разрыв в любой части кольца не влияет на целостность сети. Однако устройства должны проектироваться с учётом этой топологии. Кроме того, сеть необходимо на время разрывать при установке или удаления узлов. Как и в шинной топологии, кольцевые сети по своей природе широковещательные.

Как вы могли подозревать, две или более кольцевых топологии могут быть объединены, чтобы получить «лучшее из обоих миров» в конкретном приложении. Довольно часто промышленные сети со временем становятся именно такими, просто из-за того, что инженеры и техники присоединяются к нескольким.

См.также

Внешние ссылки