logo

Kaj je topologija omrežja?

Topologija določa strukturo omrežja, kako so vse komponente med seboj povezane. Obstajata dve vrsti topologije: fizična in logična topologija.

Vrste topologije omrežja

Fizična topologija je geometrijska predstavitev vseh vozlišč v omrežju. Obstaja šest vrst topologije omrežja, in sicer topologija vodila, topologija obroča, topologija drevesa, topologija zvezde, topologija mreže in hibridna topologija.

Topologije računalniških omrežij

1) Topologija vodila

Topologije računalniških omrežij
  • Topologija vodila je zasnovana tako, da so vse postaje povezane z enim kablom, znanim kot hrbtenični kabel.
  • Vsako vozlišče je bodisi povezano s hrbteničnim kablom s spustnim kablom ali pa je neposredno povezano z hrbteničnim kablom.
  • Ko želi vozlišče poslati sporočilo po omrežju, pošlje sporočilo po omrežju. Vse postaje, ki so na voljo v omrežju, bodo prejele sporočilo, ne glede na to, ali je bilo naslovljeno ali ne.
  • Topologija vodila se večinoma uporablja v standardnih omrežjih 802.3 (ethernet) in 802.4.
  • Konfiguracija topologije vodila je precej enostavnejša v primerjavi z drugimi topologijami.
  • Hrbtenični kabel se obravnava kot a 'enopasovnica' prek katerega se sporočilo oddaja vsem postajam.
  • Najpogostejši način dostopa do topologij vodila je CSMA (večkratni dostop z zaznavanjem nosilca).

CSMA: To je nadzor dostopa do medija, ki se uporablja za nadzor pretoka podatkov, tako da se ohrani celovitost podatkov, tj. da se paketi ne izgubijo. Obstajata dva alternativna načina za reševanje težav, ki se pojavijo, ko dve vozlišči pošiljata sporočila hkrati.

    CSMA CD:CSMA CD ( Zaznavanje trčenja ) je metoda dostopa, ki se uporablja za zaznavanje trka. Ko je kolizija zaznana, bo pošiljatelj prenehal prenašati podatke. Zato deluje na ' okrevanje po trčenju '.CSMA CA: CSMA CA (Izogibanje trčenju) je metoda dostopa, ki se uporablja za izogibanje koliziji s preverjanjem, ali je prenosni medij zaseden ali ne. Če je zaseden, pošiljatelj počaka, da medij postane nedejaven. Ta tehnika učinkovito zmanjša možnost trka. Ne deluje pri 'okrevanju po trku'.

Prednosti topologije vodila:

    Poceni kabel:V topologiji vodila so vozlišča neposredno povezana s kablom brez prehoda skozi zvezdišče. Zato so začetni stroški namestitve nizki.Zmerne podatkovne hitrosti:Koaksialni kabli ali kabli s prepletenimi paricami se večinoma uporabljajo v omrežjih, ki temeljijo na vodilih in podpirajo do 10 Mbps.Znana tehnologija:Topologija vodila je znana tehnologija, saj so tehnike namestitve in odpravljanja težav dobro poznane, komponente strojne opreme pa so lahko dostopne.Omejena napaka:Napaka v enem vozlišču ne bo vplivala na druga vozlišča.

Slabosti topologije vodila:

    Obsežno kabliranje:Topologija vodila je precej preprostejša, vendar še vedno zahteva veliko kablov.Težavno odpravljanje težav:Za ugotavljanje napak kabla je potrebna posebna preskusna oprema. Če pride do kakršne koli napake v kablu, bi to prekinilo komunikacijo za vsa vozlišča.Motnje signala:Če dve vozlišči pošljeta sporočila hkrati, potem signali obeh vozlišč trčijo drug ob drugega.Rekonfiguracija je težka:Dodajanje novih naprav v omrežje bi upočasnilo omrežje.Dušenje:Slabljenje je izguba signala, ki vodi do težav pri komunikaciji. Za regeneracijo signala se uporabljajo repetitorji.

2) Topologija obroča

Topologije računalniških omrežij
  • Topologija obroča je kot topologija vodila, vendar s povezanimi konci.
  • Vozlišče, ki prejme sporočilo prejšnjega računalnika, bo ponovno poslalo naslednjemu vozlišču.
  • Podatki tečejo enosmerno, torej so enosmerni.
  • Podatki tečejo v eni neprekinjeni zanki, znani kot neskončna zanka.
  • Nima zaključenih koncev, kar pomeni, da je vsako vozlišče povezano z drugim vozliščem in nima končne točke.
  • Podatki v topologiji obroča tečejo v smeri urinega kazalca.
  • Najpogostejša metoda dostopa do topologije obroča je prehajanje žetonov .
      Prenos žetona:Je metoda dostopa do omrežja, pri kateri se žeton prenaša iz enega vozlišča v drugo vozlišče.
  • Žeton:Je okvir, ki kroži po omrežju.

Delovanje prenosa žetonov

  • Žeton se premika po omrežju in se prenaša od računalnika do računalnika, dokler ne doseže cilja.
  • Pošiljatelj spremeni žeton tako, da vnese naslov skupaj s podatki.
  • Podatki se prenašajo iz ene naprave v drugo, dokler se ciljni naslov ne ujema. Ko ciljna naprava prejme žeton, pošlje potrditev pošiljatelju.
  • V topologiji obroča se kot nosilec uporablja žeton.

Prednosti topologije Ring:

    Upravljanje omrežja:Okvarjene naprave je mogoče odstraniti iz omrežja, ne da bi prišlo do izpada omrežja.Razpoložljivost izdelka:Na voljo so številna strojna in programska orodja za delovanje in nadzor omrežja.Cena:Kabli z zvitimi paricami so poceni in lahko dostopni. Zato so stroški namestitve zelo nizki.Zanesljivo:Je bolj zanesljivo omrežje, ker komunikacijski sistem ni odvisen od enega gostiteljskega računalnika.

Slabosti obročaste topologije:

    Težavno odpravljanje težav:Za ugotavljanje napak kabla je potrebna posebna preskusna oprema. Če pride do kakršne koli napake v kablu, bi to prekinilo komunikacijo za vsa vozlišča.Napaka:Okvara ene postaje povzroči izpad celotnega omrežja.Rekonfiguracija je težka:Dodajanje novih naprav v omrežje bi upočasnilo omrežje.Zakasnitev:Komunikacijska zakasnitev je neposredno sorazmerna s številom vozlišč. Dodajanje novih naprav poveča zakasnitev komunikacije.

3) Topologija zvezde

Topologije računalniških omrežij
  • Zvezdasta topologija je ureditev omrežja, v kateri je vsako vozlišče povezano s centralnim vozliščem, stikalom ali centralnim računalnikom.
  • Centralni računalnik je znan kot a strežnik , periferne naprave, priključene na strežnik, pa so znane kot stranke .
  • Za povezavo računalnikov se uporabljajo koaksialni kabli ali kabli RJ-45.
  • Vozlišča ali stikala se večinoma uporabljajo kot povezovalne naprave v a fizična zvezdna topologija .
  • Zvezdasta topologija je najbolj priljubljena topologija pri implementaciji omrežja.

Prednosti zvezdne topologije

    Učinkovito odpravljanje težav:Odpravljanje težav je precej učinkovito v zvezdni topologiji v primerjavi s topologijo vodila. V topologiji vodila mora upravitelj pregledati kilometre kabla. V zvezdni topologiji so vse postaje povezane v centralizirano omrežje. Zato mora omrežni skrbnik iti do ene same postaje, da odpravi težavo.Nadzor omrežja:Kompleksne funkcije nadzora omrežja je mogoče preprosto implementirati v zvezdno topologijo. Vse spremembe v zvezdasti topologiji se samodejno prilagodijo.Omejena napaka:Ker je vsaka postaja povezana s centralnim vozliščem s svojim kablom, zato okvara enega kabla ne bo vplivala na celotno omrežje.Znana tehnologija:Topologija zvezda je poznana tehnologija, saj so njena orodja stroškovno učinkovita.Enostavno razširljiv:Z lahkoto ga je mogoče razširiti, saj je odprtim vratom na vozlišču mogoče dodati nove postaje.Stroškovno učinkovito:Omrežja s topologijo zvezde so stroškovno učinkovita, saj uporabljajo poceni koaksialni kabel.Visoke podatkovne hitrosti:Podpira pasovno širino približno 100 Mbps. Ethernet 100BaseT je eno najbolj priljubljenih omrežij topologije Star.

Slabosti zvezdne topologije

    Osrednja točka neuspeha:Če osrednje vozlišče ali stikalo ne deluje, vsa povezana vozlišča ne bodo mogla komunicirati med seboj.Kabel:Včasih napeljava kablov postane težavna, ko je potrebna velika količina napeljave.

4) Drevesna topologija

Topologije računalniških omrežij
  • Drevesna topologija združuje značilnosti topologije vodila in topologije zvezde.
  • Drevesna topologija je vrsta strukture, v kateri so vsi računalniki povezani med seboj na hierarhični način.
  • Najvišje vozlišče v drevesni topologiji je znano kot korensko vozlišče, vsa druga vozlišča pa so potomci korenskega vozlišča.
  • Obstaja samo ena pot med dvema vozliščema za prenos podatkov. Tako tvori hierarhijo starš-otrok.

Prednosti drevesne topologije

    Podpora za širokopasovni prenos:Drevesna topologija se v glavnem uporablja za zagotavljanje širokopasovnega prenosa, tj. signali se pošiljajo na velike razdalje, ne da bi bili oslabljeni.Enostavno razširljiv:Novo napravo lahko dodamo v obstoječe omrežje. Zato lahko rečemo, da je drevesna topologija enostavno razširljiva.Enostavno vodljiv:V drevesni topologiji je celotno omrežje razdeljeno na segmente, znane kot zvezdasta omrežja, ki jih je mogoče enostavno upravljati in vzdrževati.Odkrivanje napak:Odkrivanje in popravljanje napak sta v drevesni topologiji zelo enostavna.Omejena napaka:Okvara ene postaje ne vpliva na celotno omrežje.Ožičenje od točke do točke:Ima ožičenje od točke do točke za posamezne segmente.

Slabosti drevesne topologije

    Težavno odpravljanje težav:Če pride do kakršne koli napake v vozlišču, postane težavo težko odpraviti.Visoki stroški:Naprave, potrebne za širokopasovni prenos, so zelo drage.Napaka:Topologija drevesa je v glavnem odvisna od kabla glavnega vodila in okvara kabla glavnega vodila bo poškodovala celotno omrežje.Rekonfiguracija je težka:Če se dodajo nove naprave, je ponovno konfiguriranje težko.

5) Topologija mreže

Topologije računalniških omrežij
  • Mesh tehnologija je ureditev omrežja, v katerem so računalniki med seboj povezani preko različnih redundantnih povezav.
  • Obstaja več poti od enega do drugega računalnika.
  • Ne vsebuje stikala, zvezdišča ali katerega koli osrednjega računalnika, ki deluje kot osrednja točka komunikacije.
  • Internet je primer mrežne topologije.
  • Mrežna topologija se uporablja predvsem za izvedbe WAN, kjer so komunikacijske napake kritična skrb.
  • Mesh topologija se uporablja predvsem za brezžična omrežja.
  • Topologijo mreže je mogoče oblikovati z uporabo formule:
    Število kablov = (n*(n-1))/2;

Kjer je n število vozlišč, ki predstavljajo omrežje.

Topologija mreže je razdeljena na dve kategoriji:

  • Popolnoma povezana mrežna topologija
  • Delno povezana mrežna topologija
Topologije računalniških omrežij
    Polna mrežna topologija:V topologiji polne mreže je vsak računalnik povezan z vsemi računalniki, ki so na voljo v omrežju.Topologija delne mreže:V delni mrežni topologiji niso vsi, ampak nekateri računalniki povezani s tistimi računalniki, s katerimi pogosto komunicirajo.

Prednosti mrežne topologije:

Zanesljivo: Omrežja z mrežno topologijo so zelo zanesljiva, saj morebitna okvara povezave ne bo vplivala na komunikacijo med povezanimi računalniki.

boto3

Hitra komunikacija: Komunikacija med vozlišči je zelo hitra.

Lažja rekonfiguracija: Dodajanje novih naprav ne bi motilo komunikacije med drugimi napravami.

Slabosti mrežne topologije

    Cena:Mrežna topologija vsebuje veliko število povezanih naprav, kot je usmerjevalnik, in več medijev za prenos kot druge topologije.Upravljanje:Omrežja mrežne topologije so zelo velika in jih je zelo težko vzdrževati in upravljati. Če omrežja ne nadzirate natančno, napaka v komunikacijski povezavi ostane neopažena.Učinkovitost:V tej topologiji je veliko redundantnih povezav, kar zmanjšuje učinkovitost omrežja.

6) Hibridna topologija

Topologije računalniških omrežij
  • Kombinacija različnih topologij je znana kot Hibridna topologija .
  • Hibridna topologija je povezava med različnimi povezavami in vozlišči za prenos podatkov.
  • Ko sta dve ali več različnih topologij združeni skupaj, se to imenuje hibridna topologija in če so podobne topologije med seboj povezane, ne bo povzročilo hibridne topologije. Na primer, če obstaja topologija obroča v eni veji banke ICICI in topologija vodila v drugi veji banke ICICI, bo povezava teh dveh topologij povzročila hibridno topologijo.

Prednosti hibridne topologije

    Zanesljivo:Če pride do napake v kateremkoli delu omrežja, to ne bo vplivalo na delovanje ostalega omrežja.Razširljivo:Velikost omrežja je mogoče preprosto razširiti z dodajanjem novih naprav, ne da bi to vplivalo na funkcionalnost obstoječega omrežja.Prilagodljiv:Ta topologija je zelo prilagodljiva, saj jo je mogoče oblikovati glede na zahteve organizacije.Učinkovito:Hibridna topologija je zelo učinkovita, saj jo je mogoče oblikovati tako, da je moč omrežja maksimirana, šibkost omrežja pa zmanjšana.

Slabosti hibridne topologije

    Kompleksna zasnova:Glavna pomanjkljivost hibridne topologije je zasnova hibridnega omrežja. Zelo težko je načrtovati arhitekturo hibridnega omrežja.Drago vozlišče:Vozlišča, ki se uporabljajo v hibridni topologiji, so zelo draga, saj se razlikujejo od običajnih vozlišč, ki se uporabljajo v drugih topologijah.Draga infrastruktura:Stroški infrastrukture so zelo visoki, saj hibridno omrežje zahteva veliko kablov, omrežnih naprav itd.