Úvod do topológie počítačovej siete

Pri počítačových sieťach sa topológia vzťahuje na rozloženie pripojených zariadení. Tento článok predstavuje štandardné topológie vytvárania sietí.

Topológia v sieťovom dizajne

Premýšľajte o topológii ako o virtuálnom tvare alebo štruktúre siete. Tento tvar nemusí nevyhnutne zodpovedať skutočnému fyzickému rozloženiu zariadení v sieti. Napríklad počítače v domácej sieti môžu byť usporiadané v kruhu v rodinnej izbe, ale je veľmi nepravdepodobné, že tam nájde kruhovú topológiu.

Topológie siete sú rozdelené do nasledujúcich základných typov:

Komplexnejšie siete môžu byť budované ako hybridné dva alebo viaceré z vyššie uvedených základných topológií.

Topológia zbernice

Autobusové siete (nezamieňajte so systémovou zbernicou počítača) používajú spoločnú chrbticu na pripojenie všetkých zariadení. Jediným káblom, chrbtica funguje ako zdieľané komunikačné médium, ktoré zariadenia pripojí alebo zaktivuje pomocou konektora rozhrania. Zariadenie, ktoré chce komunikovať s iným zariadením v sieti, vysiela správu na televízore, ktorú vidia všetky ostatné zariadenia, ale iba plánovaný príjemca skutočne prijme a spracuje správu.

Topológie zbernice Ethernet sa relatívne ľahko inštalujú a nevyžadujú veľa káblov v porovnaní s alternatívami. 10Base-2 ("ThinNet") a 10Base-5 ("ThickNet") boli populárne možnosti ethernetovej kabeláže pred mnohými rokmi pre topológiu zbernice. Avšak autobusové siete fungujú najlepšie s obmedzeným počtom zariadení. Ak sa do sieťovej zbernice pridá viac ako niekoľko desiatok počítačov, pravdepodobne budú mať problémy s výkonom. Navyše, ak páteřný kábel zlyhá, celá sieť sa stáva nepoužiteľným.

Obrázok: Schéma topológie zbernice

Kruhová topológia

V kruhovej sieti má každé zariadenie pre komunikačné účely presne dvoch susedov. Všetky správy prechádzajú krúžkom v rovnakom smere (buď "v smere hodinových ručičiek" alebo "proti smeru hodinových ručičiek"). Porucha v ľubovoľnom kábli alebo zariadení spôsobí prerušenie slučky a môže zničiť celú sieť.

Na zavádzanie kruhovej siete sa typicky používa technológia FDDI, SONET alebo Token Ring . Kruhové topológie sa nachádzajú v niektorých administratívnych budovách alebo v školských areáloch.

Obrázok: Schéma topológie krúžkov

Star Topology

Mnoho domácich sietí používa topológiu hviezd. Hviezdová sieť obsahuje centrálny bod pripojenia nazývaný "uzol rozbočovača", ktorý môže byť sieťovým rozbočovačom , prepínačom alebo smerovačom . Zariadenia sa zvyčajne pripájajú k rozbočovaču pomocou netieneného Twisted Pair (UTP) Ethernet.

V porovnaní so zbernicovou topológiou hviezdicová sieť všeobecne vyžaduje viac káblov, ale zlyhanie akéhokoľvek hviezdneho sieťového kábla zničí prístup jedného počítača k sieti a nie celú sieť LAN . (Ak však rozbočovač zlyhá, celá sieť tiež zlyhá.)

Obrázok: Diagram hviezdnej topológie

Topológia stromov

Topológia stromu spája viacero topológií hviezd spoločne do autobusu. V najjednoduchšej podobe sa pripoja priamo iba k rozbočovaču stromov iba rozbočovače a každý rozbočovač funguje ako koreň stromu zariadení. Tento hybridný prístup typu bus / star podporuje ďalšiu expanziu siete oveľa lepšie ako autobus (obmedzený počtom zariadení vďaka vysielanému prenosu, ktorý generuje) alebo hviezdu (obmedzenej počtom bodov pripojenia rozbočovača).

Obrázok: Schéma topológie stromu

Topológia oka

Topológia oka predstavuje koncept trasy. Na rozdiel od každej z predchádzajúcich topológií môžu správy posielané na sieťových sieťach využívať niekoľko možných ciest od zdroja po cieľ. (Spomeňte si, že dokonca aj v kruhu, aj keď existujú dve káblové trasy, môžu správy prechádzať jedným smerom.) Niektoré siete WAN , najmä internet, využívajú smerovanie siete.

Sieťová sieť, v ktorej sa každé zariadenie pripája ku každému inému, sa nazýva plná sieť. Ako je znázornené na obrázku nižšie, existujú aj čiastkové sieťové siete , v ktorých sa niektoré zariadenia pripájajú len nepriamo k iným.

Obrázok: Diagram topológie oka

zhrnutie

Topológia zostáva dôležitou súčasťou teórie dizajnu siete. Pravdepodobne môžete vybudovať domácu alebo malú podnikovú počítačovú sieť bez toho, aby ste pochopili rozdiel medzi dizajnom autobusu a dizajnom hviezdy, ale oboznámenie sa so štandardnými topológiami vám umožní lepšie pochopiť dôležité koncepcie vytvárania sietí, ako sú rozbočovače, vysielania a trasy.