TOPOLOGIE SIECI: POJĘCIE, TYPY I ICH CECHY, PRZYKŁADY - TECHNOLOGIA - 2026

Topologie sieci to różne układy urządzeń, takich jak routery, komputery, drukarki i różne połączenia, które mogą istnieć w sieci. Można je zilustrować graficznie.

Dlatego odnoszą się do fizycznego lub logicznego projektu sieci komputerowej. Definiują sposób umieszczania różnych węzłów i ich wzajemnych połączeń. Podobnie mogą opisywać, w jaki sposób dane są przesyłane między tymi węzłami.

Źródło: Autor: SilverStartalk - Made using Dia, CC BY 2.5, https://en.wikipedia.org/w/index.php?curid=7654281

Zarówno topologia sieci, jak i względne lokalizacje źródła i miejsca docelowego przepływów ruchu w sieci określają optymalną ścieżkę dla każdego strumienia oraz zakres, w jakim istnieją redundantne opcje umożliwiające kierowanie w przypadku awarii.

Istnieją dwa typy topologii sieci. Topologia logiczna jest oparta na modelu przesyłania danych przez różne urządzenia w sieci. Z drugiej strony topologia fizyczna jest oparta na fizycznym projekcie komputerów podłączonych do sieci.

Organizacja sieci

Topologia sieci jest bardzo ważna przy określaniu jej wydajności. Jest to sposób organizacji sieci, zawiera logiczny lub fizyczny opis konfiguracji urządzeń i połączeń, aby się ze sobą łączyć.

Istnieje wiele sposobów organizacji sieci, z których każdy ma inne zalety i wady, a niektóre są bardziej przydatne w pewnych okolicznościach niż inne.

Pojęcie

Topologie sieci odnoszą się do sposobu, w jaki różne urządzenia i połączenia w sieci są zorganizowane między sobą. Możesz myśleć o sieci jako o mieście, a topologię jako o mapie tras.

Tak jak istnieje wiele sposobów organizacji i utrzymania miasta, takich jak zapewnienie, że drogi mogą ułatwiać przejazd między częściami miasta, w których występuje największy ruch, istnieje kilka sposobów organizacji sieci.

Każda topologia ma swoje zalety i wady. Zgodnie z wymaganiami organizacji, niektóre konfiguracje mogą oferować wyższy poziom bezpieczeństwa i łączności.

Topologię należy traktować jako wirtualną strukturę sieci. Ten kształt niekoniecznie odpowiada faktycznemu fizycznemu układowi urządzeń w sieci.

Możesz pomyśleć o komputerach w sieci domowej, które można ustawić w kółko. Jednak utworzenie tam topologii pierścienia jest prawie niemożliwe.

Wybór topologii

Menedżerowie mają zestaw alternatyw, gdy chcą zaimplementować topologię sieci. Decyzja ta musi uwzględniać proporcje przedsiębiorstwa, jego budżet i cele.

W praktycznym zarządzaniu topologią sieci pojawiają się różne działania, takie jak ogólny nadzór nad działaniem, reprezentacja wizualna i zarządzanie topologią.

Najważniejszą rzeczą jest zrozumienie potrzeb i celów, aby ustalić i zarządzać konfiguracją sieci w sposób najbardziej odpowiedni dla firmy.

Wybór prawidłowej konfiguracji dla modelu operacyjnego organizacji może poprawić wydajność, a także ułatwić rozwiązywanie problemów, rozwiązywanie problemów i bardziej efektywną alokację zasobów sieciowych w celu zapewnienia doskonałej kondycji sieci.

Znaczenie

Projekt sieci jest ważny z kilku powodów. Przede wszystkim odgrywa zasadniczą rolę w tym, jak dobrze i jak będzie działać sieć.

Dobrze zarządzana topologia sieci poprawia wydajność danych i mocy, co pomaga obniżyć koszty konserwacji i eksploatacji.

Układ i projekt sieci jest przedstawiony za pomocą diagramu utworzonego przez oprogramowanie topologii sieci.

Diagramy te są krytyczne z wielu powodów, w szczególności ze względu na sposób, w jaki mogą zapewnić wizualną reprezentację projektów fizycznych i logicznych, umożliwiając administratorom podczas rozwiązywania problemów zobaczyć połączenia między urządzeniami.

Sposób organizacji sieci może powodować lub zakłócać łączność sieciową, funkcjonalność i ochronę przed przestojami.

Rodzaje i ich cechy

- Topologie fizyczne

Odnosi się do projektowania połączeń wzajemnych między urządzeniami i fizycznych połączeń sieci, takich jak kabel (DSL, Ethernet), mikrofala lub światłowód.

Istnieje kilka typowych topologii fizycznych, jak pokazano na poniższej ilustracji i opisano później.

Źródło: Jugandi

Sieć autobusowa

Każde urządzenie jest połączone szeregowo wzdłuż liniowej ścieżki. Taki układ występuje obecnie głównie w szerokopasmowych przewodowych sieciach dystrybucyjnych.

Sieć gwiazd

W tej sieci centralne urządzenie jest bezpośrednio połączone ze wszystkimi innymi urządzeniami. Sieci lokalne (LAN) korzystające z przełączników Ethernet, takie jak większość przewodowych sieci biurowych, mają konfigurację gwiazdy.

Sieć pierścieniowa

W tej konfiguracji urządzenia są połączone w sieć jako koło. Niektóre sieci wysyłają sygnał tylko w jednym kierunku, a inne mogą przesyłać sygnał w obu kierunkach.

Te dwukierunkowe sieci są bardziej wytrzymałe niż sieci magistrali, ponieważ sygnał może poruszać się w dowolnym kierunku, aby dotrzeć do urządzenia.

Siatka

Ta sieć łączy połączenia z urządzeniami w taki sposób, że istnieje wiele tras między przynajmniej niektórymi punktami w sieci.

Sieć jest częściowo pokryta siatką, gdy tylko niektóre urządzenia są połączone z innymi, a pełna, gdy wszystkie urządzenia mają bezpośrednie połączenie ze wszystkimi innymi.

Siatka wielościeżkowa zwiększa odporność na awarie, ale także zwiększa koszty.

Siatka na drzewo

Nazywana również gwiazdą gwiazd, jest to sieć, w której różne topologie gwiazd są połączone w konfiguracji gwiazdy.

Wiele dużych sieci przełączników Ethernet, takich jak sieci między różnymi centrami danych, ma strukturę drzewiastą.

Sieć hybrydowa

Jest to mieszanka dwóch lub więcej topologii. Na przykład, jeśli jedno biuro korzysta z topologii magistrali, a inne biuro używa topologii gwiazdy, połączenie tych dwóch topologii da w wyniku topologię hybrydową: topologię magistrali i topologię gwiazdy.

- Topologie logiczne

Logiczna topologia sieci jest nieco bardziej strategiczna i abstrakcyjna. Zwykle polega na uzyskaniu koncepcyjnego zrozumienia tego, jak i dlaczego sieć jest zorganizowana w taki sposób, w jaki jest, i jak dane przez nią przemieszczają się. Odnosi się do logicznej relacji między urządzeniami i połączeniami.

Połączenie logiczne różni się od trasy fizycznej, gdy informacja może wykonać niewidoczny skok w punktach pośrednich.

W sieciach optycznych multipleksery optyczne (ADM) tworzą logiczne ścieżki optyczne, ponieważ przeskok ADM nie jest widoczny dla węzłów końcowych.

Sieci złożone z obwodów wirtualnych będą miały topologię fizyczną zgodną z rzeczywistym zakresem połączenia, takim jak kabel, oraz topologię logiczną opartą na obwodach.

Czasami topologia logiczna odpowiada konfiguracji widzianej przez użytkownika, co oznacza łączność sieciową.

Sieci IP i Ethernet

Dwie najczęściej używane obecnie sieci, IP i Ethernet, są w pełni przeplatane na poziomie połączenia, ponieważ każdy użytkownik może łączyć się z kimkolwiek innym, chyba że wprowadzono jakieś środki, takie jak zapora ogniowa, w celu blokowania niechcianych połączeń.

Całkowita łączność wynika z protokołów obsługiwanych w sieci, takich jak Ethernet, a nie z fizycznej topologii sieci jako takiej. Z tego powodu każda fizyczna topologia sieci może wydawać się w pełni przeplatana.

Przykłady

Sieć autobusowa

Topologie sieci magistrali oparte na okablowaniu Ethernet są stosunkowo łatwe i niedrogie w instalacji, chociaż rozpiętości są ograniczone przez maksymalną długość dostępnego kabla.

Na przykład załóżmy, że sieć magistrali składa się z czterech komputerów: PC-A, PC-B, PC-C i PC-D.

Jeśli PC-A wyśle ​​dane do PC-C, wszystkie komputery w sieci otrzymają te dane, ale tylko PC-C je zaakceptuje. Jeśli PC-C odpowie, tylko PC-A przyjmie zwrócone dane.

Łącząc dwa kable magistrali, można osiągnąć rozszerzenie, ale ta topologia działa najlepiej z ograniczoną liczbą urządzeń, zwykle mniej niż dwanaście urządzeń na jednej magistrali.

Sieć gwiazd

Topologie sieci gwiazdy są powszechne w sieciach domowych, w których centralnym punktem połączenia może być router lub koncentrator sieci.

Okablowanie Ethernet z nieekranowaną skrętką (UTP) jest zwykle używane do łączenia urządzeń z koncentratorem, chociaż można również użyć kabla koncentrycznego lub światłowodowego.

W konfrontacji z topologią magistrali, sieć gwiaździsta generalnie wymaga większej ilości okablowania.

Sieć pierścieniowa

Topologie sieci pierścieniowych są najczęściej spotykane na uniwersytetach, chociaż są również używane przez niektóre firmy komercyjne.

Podobnie jak topologia magistrali, ta topologia nie obowiązuje już w najnowszych sieciach. IBM wdrożył go w zasadzie, aby móc przezwyciężyć istniejące wady topologii magistrali.

W przypadku dużej liczby podłączonych urządzeń repeater powinien być używany do „odświeżania” sygnałów danych podczas ich przesyłania przez sieć.

Siatka

Topologie sieci kratowych są typowe dla Internetu i niektórych sieci rozległych (WAN).

Dane mogą być przesyłane za pomocą logiki routingu, która jest określana przez ustalone kryteria, takie jak „unikaj zerwanych łączy” lub „trasa o najkrótszej odległości”.

Siatka na drzewo

Jest często używany w sieciach rozległych (WAN). Idealnie nadają się do grupowych stanowisk pracy.

Możesz łatwo osiągnąć i utrzymać rozbudowę urządzenia, rozszerzając topologie magistrali i gwiazdy.

Wykrywanie błędów jest również proste, ale systemy te zwykle wymagają dużej ilości kabli i są kosztowne.

Bibliografia

1. Margaret Rouse (2019). Topologia sieci. Techtarget. Zaczerpnięte z: searchnetworking.techtarget.com.
2. Dns Stuff (2019). Co to jest topologia sieci? Najlepszy przewodnik po typach i diagramach. Zaczerpnięte z: dnsstuff.com.
3. Finjan (2017). Bliższe spojrzenie na topologię sieci. Zaczerpnięte z: blog.finjan.com.
4. Uwagi dotyczące sieci komputerowych (2019). Topologie sieci objaśnione w przykładach. Zaczerpnięte z: computernetworkingnotes.com.
5. Techopedia (2019). Topologia sieci. Zaczerpnięte z: sufitpedia.com.
6. Study to Night (2019). Typy topologii sieci. Zaczerpnięte z: studytonight.com.