Datortīklā ir dažādi veidi, kā dažādi komponenti tiek savienoti viens ar otru. Tīkla topoloģija ir veids, kas nosaka struktūru un kā šīs sastāvdaļas ir savienotas viena ar otru.

c programmas virkņu masīvs

Tīkla topoloģijas veidi

Tīkla izvietojums, kas ietver mezglus un savienojošās līnijas caur sūtītāju un saņēmēju, tiek saukts par Tīkla topoloģija . Dažādas tīkla topoloģijas ir:

• Topoloģija no punkta uz punktu
• Tīkla topoloģija
• Zvaigžņu topoloģija
• Autobusu topoloģija
• Gredzena topoloģija
• Koku topoloģija
• Hibrīda topoloģija

Topoloģija no punkta uz punktu

Point-to-Point topoloģija ir topoloģijas veids, kas darbojas uz sūtītāja un saņēmēja funkcionalitāti. Tā ir vienkāršākā saziņa starp diviem mezgliem, kuros viens ir sūtītājs, bet otrs ir saņēmējs. Punkts-punkts nodrošina lielu joslas platumu.

Topoloģija no punkta uz punktu

Tīkla topoloģija

Tīkla topoloģijā katra ierīce ir savienota ar citu ierīci, izmantojot noteiktu kanālu. Tīkla topoloģijā tiek izmantoti AHCP (Ad Hoc Configuration Protocols), DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol) utt.

Tīkla topoloģija

1. attēls : katra ierīce ir savienota ar citu, izmantojot īpašus kanālus. Šie kanāli ir zināmi kā saites.

• Pieņemsim, ka N skaits ierīču ir savienotas viena ar otru tīkla topoloģijā, kopējais portu skaits, kas nepieciešams katrai ierīcei, ir N-1. 1. attēlā ir 5 ierīces, kas ir savienotas viena ar otru, līdz ar to kopējais katrai ierīcei nepieciešamo portu skaits ir 4. Kopējais nepieciešamo portu skaits = N * (N-1).
• Pieņemsim, ka N skaits ierīču ir savienotas viena ar otru tīkla topoloģijā, tad kopējais speciālo saišu skaits, kas nepieciešams, lai tās savienotu, ir^NC₂t.i., N(N-1)/2. 1. attēlā ir 5 ierīces, kas ir savienotas viena ar otru, tāpēc kopējais nepieciešamo saišu skaits ir 5*4/2 = 10.

Tīkla topoloģijas priekšrocības

• Saziņa starp mezgliem notiek ļoti ātri.
• Tīkla topoloģija ir izturīga.
• Kļūme tiek viegli diagnosticēta. Dati ir uzticami, jo dati tiek pārsūtīti starp ierīcēm, izmantojot īpašus kanālus vai saites.
• Nodrošina drošību un privātumu.

Tīkla topoloģijas trūkumi

• Instalēšana un konfigurēšana ir sarežģīta.
• Kabeļu izmaksas ir augstas, jo ir nepieciešama lielapjoma elektroinstalācija, tāpēc tie ir piemēroti mazākam ierīču skaitam.
• Apkopes izmaksas ir augstas.

Izplatīts tīkla topoloģijas piemērs ir interneta mugurkauls, kurā dažādi interneta pakalpojumu sniedzēji ir savienoti viens ar otru, izmantojot īpašus kanālus. Šo topoloģiju izmanto arī militārajās sakaru sistēmās un gaisa kuģu navigācijas sistēmās.

Lai uzzinātu vairāk, skatiet sadaļu Acs topoloģijas priekšrocības un trūkumi.

Zvaigžņu topoloģija

Programmā Star Topology visas ierīces ir savienotas ar vienu centrmezglu, izmantojot kabeli. Šis centrmezgls ir centrālais mezgls, un visi pārējie mezgli ir savienoti ar centrālo mezglu. Centram var būt pasīvs raksturs, t.i., tas nav vieds centrmezgls, piemēram, apraides ierīces, tajā pašā laikā centrmezgls var būt vieds, kas pazīstams kā aktīvs centrmezgls. Aktīvajos centrmezglos ir retranslatori. Datoru pievienošanai tiek izmantoti koaksiālie kabeļi vai RJ-45 kabeļi. Star Topology daudzi populāri Ethernet LAN protokoli tiek izmantoti kā CD (sadursmes noteikšana), CSMA (Carrier Sense Multiple Access) utt.

Zvaigžņu topoloģija

2. attēls : zvaigžņu topoloģija ar četrām sistēmām, kas savienotas ar vienu savienojuma punktu, t.i., centrmezglu.

Zvaigžņu topoloģijas priekšrocības

• Ja N ierīces ir savienotas viena ar otru zvaigžņu topoloģijā, tad to savienošanai nepieciešamo kabeļu skaits ir N. Tātad to ir viegli iestatīt.
• Katrai ierīcei ir nepieciešams tikai 1 ports, t.i., lai izveidotu savienojumu ar centrmezglu, tāpēc kopējais nepieciešamo portu skaits ir N.
• Tas ir Robusts. Ja viena saite neizdodas, ietekmēs tikai šī saite, nevis cita.
• Viegli identificēt un izolēt bojājumus.
• Zvaigžņu topoloģija ir rentabla, jo tajā tiek izmantots lēts koaksiālais kabelis.

Zvaigžņu topoloģijas trūkumi

• Ja koncentrators (centrmezgls), uz kuru balstās visa topoloģija, neizdodas, visa sistēma sabruks.
• Uzstādīšanas izmaksas ir augstas.
• Veiktspēja ir balstīta uz vienu koncentratoru, t.i., centrmezglu.

Izplatīts zvaigžņu topoloģijas piemērs ir lokālais tīkls (LAN) birojā, kur visi datori ir savienoti ar centrālo centrmezglu. Šī topoloģija tiek izmantota arī bezvadu tīklos, kur visas ierīces ir savienotas ar bezvadu piekļuves punktu.

Plašāku informāciju skatiet sadaļā Zvaigžņu topoloģijas priekšrocības un trūkumi.

šautriņu saraksts

Autobusu topoloģija

Kopnes topoloģija ir tīkla veids, kurā katrs dators un tīkla ierīce ir savienota ar vienu kabeli. Tas ir divvirzienu. Tas ir vairāku punktu savienojums un neizturīga topoloģija, jo, ja mugurkauls neizdodas, topoloģija avarē. Kopnes topoloģijā dažādiem MAC (Media Access Control) protokoliem seko LAN Ethernet savienojumi, piemēram, TDMA, Pure Aloha, CDMA, Slotted Aloha utt.

Autobusu topoloģija

3. attēls : kopnes topoloģija ar kopīgu mugurkaula kabeli. Mezgli ir savienoti ar kanālu, izmantojot nolaižamās līnijas.

Autobusu topoloģijas priekšrocības

• Ja N ierīces ir savienotas viena ar otru kopnes topoloģijā, tad to savienošanai nepieciešamais kabeļu skaits ir 1 — tas tiek dēvēts par mugurkaula kabeli, un ir nepieciešamas N nolaižamās līnijas.
• Koaksiālos vai vītā pāra kabeļus galvenokārt izmanto kopnes tīklos, kas atbalsta līdz 10 Mb/s.
• Kabeļa izmaksas ir mazākas salīdzinājumā ar citām topoloģijām, taču to izmanto mazu tīklu veidošanai.
• Kopnes topoloģija ir pazīstama tehnoloģija, jo uzstādīšanas un problēmu novēršanas metodes ir labi zināmas.
• CSMA ir visizplatītākā šāda veida topoloģijas metode.

Autobusu topoloģijas trūkumi

• Kopnes topoloģija ir diezgan vienkāršāka, taču tai ir nepieciešams daudz kabeļu.
• Ja kopējais kabelis neizdodas, visa sistēma sabruks.
• Ja tīkla trafiks ir intensīvs, tas palielina sadursmes tīklā. Lai no tā izvairītos, MAC slānī tiek izmantoti dažādi protokoli, kas pazīstami kā Pure Aloha, Slotted Aloha, CSMA/CD utt.
• Jaunu ierīču pievienošana tīklam palēninās tīklus.
• Drošība ir ļoti zema.

Izplatīts kopnes topoloģijas piemērs ir Ethernet LAN, kur visas ierīces ir savienotas ar vienu koaksiālo kabeli vai vītā pāra kabeli. Šo topoloģiju izmanto arī kabeļtelevīzijas tīklos. Lai uzzinātu vairāk, skatiet kopnes topoloģijas priekšrocības un trūkumus.

java pārtraukumam

Gredzena topoloģija

Gredzena topoloģijā tas veido gredzenu, kas savieno ierīces ar tieši divām blakus esošām ierīcēm. Gredzena topoloģijai ar lielu mezglu skaitu tiek izmantoti vairāki retranslatori, jo, ja kāds vēlas nosūtīt dažus datus gredzena topoloģijas pēdējam mezglam ar 100 mezgliem, tad datiem būs jāiziet cauri 99 mezgliem, lai sasniegtu 100. mezgls. Tāpēc, lai novērstu datu zudumu, tīklā tiek izmantoti atkārtotāji.

Dati plūst vienā virzienā, t.i., tie ir vienvirziena, bet tos var padarīt divvirzienu, izveidojot 2 savienojumus starp katru tīkla mezglu, to sauc par Dual Ring Topology. In-Ring Topology, Token Ring Passing protokols tiek izmantots darbstacijās, lai pārsūtītu datus.

Gredzena topoloģija

4. attēls : gredzena topoloģija sastāv no 4 stacijām, kas savienotas ar katru, veidojot gredzenu.

Visizplatītākā zvana topoloģijas piekļuves metode ir marķiera nodošana.

• Žetona nodošana: Tā ir tīkla piekļuves metode, kurā marķieris tiek nodots no viena mezgla uz citu mezglu.
• Tokens: Tas ir rāmis, kas cirkulē pa tīklu.

Gredzena topoloģijas darbības

1. Viena stacija ir pazīstama kā a uzraudzīt stacija, kas uzņemas visu atbildību par darbību veikšanu.
2. Lai pārsūtītu datus, stacijai ir jāsaglabā marķieris. Kad pārraide ir pabeigta, marķieris ir jāatbrīvo citām stacijām.
3. Ja neviena stacija nepārraida datus, marķieris cirkulēs gredzenā.
4. Ir divu veidu marķiera atbrīvošanas metodes: Agrīna marķiera izlaišana atbrīvo marķieri tūlīt pēc datu pārsūtīšanas un Aizkavēta marķiera izlaišana atbrīvo marķieri pēc tam, kad no saņēmēja ir saņemts apstiprinājums.

Gredzena topoloģijas priekšrocības

dators izgudrots gads

• Datu pārraide ir liela ātruma.
• Šāda veida topoloģijā sadursmes iespēja ir minimāla.
• Lēti uzstādīt un paplašināt.
• Tas ir lētāks nekā zvaigžņu topoloģija.

Gredzena topoloģijas trūkumi

• Viena tīkla mezgla kļūme var izraisīt visa tīkla kļūmi.
• Šajā topoloģijā problēmu novēršana ir sarežģīta.
• Staciju pievienošana starp stacijām vai staciju noņemšana var izjaukt visu topoloģiju.
• Mazāk drošs.

Plašāku informāciju skatiet sadaļā Gredzena topoloģijas priekšrocības un trūkumi.

Koku topoloģija

Šī topoloģija ir zvaigžņu topoloģijas variācija. Šai topoloģijai ir hierarhiska datu plūsma. Koku topoloģijā tiek izmantoti tādi protokoli kā DHCP un SAC (standarta automātiskā konfigurācija).

Koku topoloģija

5. attēls : Šajā gadījumā dažādie sekundārie centrmezgli ir savienoti ar centrālo centrmezglu, kurā atrodas atkārtotājs. Šie dati plūst no augšas uz leju, t.i., no centrālā centrmezgla uz sekundāro un pēc tam uz ierīcēm vai no apakšas uz augšu, t.i., ierīcēm uz sekundāro centrmezglu un pēc tam uz centrālo centrmezglu. Tas ir vairāku punktu savienojums un neizturīga topoloģija, jo, ja mugurkauls neizdodas, topoloģija avarē.

Koku topoloģijas priekšrocības

• Tas ļauj vienam centrālajam centrmezglam pievienot vairāk ierīču, tādējādi samazinot attālumu, ko nobrauc signāls, lai nonāktu līdz ierīcēm.
• Tas ļauj tīklam izolēt un arī noteikt prioritātes no dažādiem datoriem.
• Mēs varam pievienot jaunas ierīces esošajam tīklam.
• Kļūdu noteikšana un kļūdu labošana koku topoloģijā ir ļoti viegli.

Koku topoloģijas trūkumi

• Ja centrālais centrmezgls neizdodas, visa sistēma neizdodas.
• Izmaksas ir augstas kabeļu dēļ.
• Ja tiek pievienotas jaunas ierīces, to pārkonfigurēšana kļūst sarežģīta.

Izplatīts koka topoloģijas piemērs ir hierarhija lielā organizācijā. Koka augšdaļā ir izpilddirektors, kurš ir saistīts ar dažādiem uzņēmuma departamentiem vai nodaļām (bērnu mezgliem). Katrai nodaļai ir sava hierarhija, un vadītāji pārrauga dažādas komandas (mazbērnu mezglus). Komandas dalībnieki (lapu mezgli) atrodas hierarhijas apakšā un ir saistīti ar viņu attiecīgajiem vadītājiem un nodaļām.

Plašāku informāciju skatiet sadaļā Koku topoloģijas priekšrocības un trūkumi.

Hibrīda topoloģija

Šī topoloģiskā tehnoloģija ir visu dažādo topoloģiju veidu kombinācija, ko esam pētījuši iepriekš. Hibrīda topoloģija tiek izmantota, ja mezgli var brīvi pieņemt jebkādu formu. Tas nozīmē, ka tās var būt personas, piemēram, gredzena vai zvaigznes topoloģija, vai arī dažādu iepriekš redzamo topoloģiju kombinācija. Katra atsevišķa topoloģija izmanto protokolu, kas tika apspriests iepriekš.

Hibrīda topoloģija

6. attēls : Iepriekš redzamajā attēlā parādīta hibrīda topoloģijas struktūra. Kā redzams, tas satur visu dažādu veidu tīklu kombināciju.

atlases kārtot java

Hibrīda topoloģijas priekšrocības

• Šī topoloģija ir ļoti elastīgs .
• Tīkla izmēru var viegli paplašināt par jaunu ierīču pievienošana.

Hibrīda topoloģijas trūkumi

• Tas ir izaicinoši izstrādāt arhitektūru no hibrīda tīkla.
• Centrmezgli tiek izmantoti šajā topoloģijā ļoti dārgs.
• Hibrīda tīkla infrastruktūras izmaksas ir ļoti augstas prasa daudz kabeļu un tīkla ierīču .

Izplatīts hibrīda topoloģijas piemērs ir universitātes pilsētiņas tīkls. Tīklam var būt zvaigžņu topoloģijas mugurkauls, un katra ēka ir savienota ar mugurkaulu, izmantojot slēdzi vai maršrutētāju. Katrā ēkā var būt autobusu vai gredzenu topoloģija, kas savieno dažādas telpas un birojus. Bezvadu piekļuves punkti arī izveido tīkla topoloģiju bezvadu ierīcēm. Šī hibrīda topoloģija nodrošina efektīvu komunikāciju starp dažādām ēkām, vienlaikus nodrošinot elastību un dublēšanu katrā ēkā.

Lai uzzinātu vairāk, skatiet sadaļu Hibrīda topoloģijas priekšrocības un trūkumi.