DCN - topologie sieci komputerowych

Topologia sieci to układ, za pomocą którego systemy komputerowe lub urządzenia sieciowe są ze sobą połączone. Topologie mogą definiować zarówno fizyczny, jak i logiczny aspekt sieci. Zarówno topologie logiczne, jak i fizyczne mogą być takie same lub różne w tej samej sieci.

Punkt-punkt

Sieci typu punkt-punkt zawierają dokładnie dwa hosty, takie jak komputer, przełączniki lub routery, serwery połączone z powrotem za pomocą jednego kawałka kabla. Często odbierający koniec jednego hosta jest połączony z wysyłającym końcem drugiego i odwrotnie.

Jeśli hosty są połączone logicznie punkt-punkt, może mieć wiele urządzeń pośredniczących. Jednak hosty końcowe nie są świadome istnienia podstawowej sieci i widzą się nawzajem tak, jakby były bezpośrednio połączone.

Topologia magistrali

W przypadku topologii magistrali wszystkie urządzenia współdzielą jedną linię komunikacyjną lub kabel. Topologia magistrali może mieć problem, gdy wiele hostów wysyła dane w tym samym czasie. Dlatego topologia magistrali wykorzystuje technologię CSMA / CD lub rozpoznaje jeden host jako główny magistrali w celu rozwiązania problemu. Jest to jedna z prostych form sieci, w której awaria urządzenia nie wpływa na inne urządzenia. Jednak awaria wspólnej linii komunikacyjnej może spowodować, że wszystkie inne urządzenia przestaną działać.

Oba końce wspólnego kanału mają terminator linii. Dane są przesyłane tylko w jednym kierunku i gdy tylko osiągną skrajny koniec, terminator usuwa dane z linii.

Topologia gwiazdy

Wszystkie hosty w topologii Star są podłączone do centralnego urządzenia, zwanego koncentratorem, za pomocą połączenia punkt-punkt. Oznacza to, że istnieje połączenie punkt-punkt między hostami a koncentratorem. Urządzeniem koncentratora może być dowolne z następujących:

• Urządzenie warstwy 1, takie jak koncentrator lub repeater
• Urządzenie warstwy 2, takie jak przełącznik lub most
• Urządzenie warstwy 3, takie jak router lub brama

Podobnie jak w topologii magistrali, koncentrator działa jako pojedynczy punkt awarii. Jeśli koncentrator ulegnie awarii, połączenie wszystkich hostów z innymi hostami nie powiedzie się. Każda komunikacja między hostami odbywa się tylko za pośrednictwem koncentratora. Topologia gwiazdy nie jest droga, ponieważ do podłączenia jeszcze jednego hosta potrzebny jest tylko jeden kabel, a konfiguracja jest prosta.

Topologia pierścienia

W topologii pierścieniowej każdy komputer główny łączy się dokładnie z dwoma innymi komputerami, tworząc okrągłą strukturę sieci. Gdy jeden host próbuje komunikować się lub wysyłać wiadomość do hosta, który nie sąsiaduje z nim, dane przechodzą przez wszystkie hosty pośrednie. Aby podłączyć jeszcze jeden host w istniejącej strukturze, administrator może potrzebować tylko jednego dodatkowego kabla.

Awaria dowolnego hosta skutkuje awarią całego ringu, a zatem każde połączenie w ringu jest punktem awarii. Istnieją metody wykorzystujące jeszcze jeden pierścień zapasowy.

Topologia siatki

W tego typu topologii host jest połączony z jednym lub wieloma hostami. W tej topologii hosty są połączone punkt-punkt z każdym innym hostem lub mogą również mieć hosty, które są połączone punkt-punkt tylko z kilkoma hostami.

Hosty w topologii Mesh działają również jako przekaźniki dla innych hostów, które nie mają bezpośrednich łączy typu punkt-punkt. Technologia siatki dzieli się na dwa rodzaje:

• Full Mesh: Wszystkie hosty mają połączenie typu punkt-punkt z każdym innym hostem w sieci. Zatem dla każdego nowego hosta wymagane jest n (n-1) / 2 połączeń. Zapewnia najbardziej niezawodną strukturę sieci spośród wszystkich topologii sieci.
• Partially Mesh: Nie wszystkie hosty mają połączenie punkt-punkt z każdym innym hostem. Hosty łączą się ze sobą w dowolny sposób. Taka topologia istnieje, gdy musimy zapewnić niezawodność niektórym hostom ze wszystkich.

Topologia drzewa

Znana również jako topologia hierarchiczna, jest to obecnie najpowszechniejsza forma topologii sieci, która naśladuje rozszerzoną topologię gwiazdy i dziedziczy właściwości topologii magistrali.

Ta topologia dzieli sieć na wiele poziomów / warstw sieci. Głównie w sieciach LAN sieć jest podzielona na trzy typy urządzeń sieciowych. Najniższa warstwa to warstwa dostępu, do której podłączone są komputery. Warstwa środkowa jest nazywana warstwą dystrybucyjną, która działa jako pośrednik między warstwą górną i dolną. Najwyższa warstwa jest nazywana warstwą rdzeniową i jest centralnym punktem sieci, tj. Korzeniem drzewa, z którego rozwidlają się wszystkie węzły.

Wszystkie sąsiednie hosty mają między sobą połączenie punkt-punkt. Podobnie jak w topologii magistrali, jeśli root przestanie działać, cierpi nawet cała sieć, chociaż nie jest to pojedynczy punkt awarii. Każde połączenie służy jako punkt awarii, którego awaria dzieli sieć na nieosiągalny segment.

Wianuszek ze stokrotek

Ta topologia łączy wszystkie hosty w sposób liniowy. Podobnie jak w przypadku topologii pierścienia, wszystkie hosty są połączone tylko z dwoma hostami, z wyjątkiem hostów końcowych. Oznacza to, że jeśli hosty końcowe w łańcuchu są połączone, oznacza to topologię pierścienia.

Każde łącze w topologii łańcuchowej reprezentuje pojedynczy punkt awarii. Każda awaria łącza dzieli sieć na dwa segmenty, a każdy host pośredniczący działa jako przekaźnik dla swoich bezpośrednich hostów.

Topologia hybrydowa

Struktura sieci, której projekt zawiera więcej niż jedną topologię, nazywana jest topologią hybrydową. Topologia hybrydowa dziedziczy zalety i wady wszystkich wbudowanych topologii.

Powyższy rysunek przedstawia dowolnie hybrydową topologię. Topologie łączące mogą zawierać atrybuty topologii gwiazdy, pierścienia, magistrali i łańcucha. Większość sieci WAN jest połączonych za pomocą topologii Dual-Ring, a sieci z nimi połączone to głównie sieci o topologii gwiazdy. Internet jest najlepszym przykładem największej topologii hybrydowej