DCN - топологии компьютерных сетей

Топология сети - это схема, с которой компьютерные системы или сетевые устройства связаны друг с другом. Топологии могут определять как физический, так и логический аспект сети. И логические, и физические топологии могут быть одинаковыми или разными в одной сети.


Точка-точка

Сети точка-точка содержат ровно два хоста, таких как компьютер, коммутаторы или маршрутизаторы, серверы, подключенные друг к другу с помощью одного куска кабеля. Часто принимающая сторона одного хоста соединяется с отправляющей стороной другого и наоборот.

Если хосты подключены точка-точка логически, то может иметь несколько промежуточных устройств. Но конечные хосты не знают о базовой сети и видят друг друга, как будто они подключены напрямую.

Топология шины

В случае топологии шины все устройства совместно используют одну линию связи или кабель. В топологии шины могут возникнуть проблемы, когда несколько хостов отправляют данные одновременно. Поэтому в топологии шины либо используется технология CSMA / CD, либо для решения этой проблемы один хост-узел распознается как Bus Master. Это одна из простых форм организации сети, при которой отказ устройства не влияет на другие устройства. Но отказ общей линии связи может привести к прекращению работы всех других устройств.

Топология шины

Оба конца общего канала имеют терминатор строки. Данные отправляются только в одном направлении, и как только они достигают крайнего конца, терминатор удаляет данные из линии.

Топология звезды

Все хосты в топологии Star подключены к центральному устройству, известному как устройство-концентратор, с помощью двухточечного соединения. То есть существует соединение точка-точка между хостами и концентратором. Устройство-концентратор может быть любым из следующих:

  • Устройство уровня 1, такое как концентратор или ретранслятор
  • Устройство уровня 2, такое как коммутатор или мост
  • Устройство уровня 3, такое как маршрутизатор или шлюз
Топология звезды

Как и в топологии шины, концентратор действует как единая точка отказа. При сбое в концентраторе происходит сбой подключения всех хостов ко всем остальным хостам. Каждое взаимодействие между хостами происходит только через концентратор. Топология Star не дорогая, так как для подключения еще одного хоста требуется только один кабель, а конфигурация проста.

Кольцевая топология

В кольцевой топологии каждый хост-компьютер подключается ровно к двум другим машинам, создавая круговую сетевую структуру. Когда один хост пытается связаться или отправить сообщение хосту, который не соседствует с ним, данные проходят через все промежуточные хосты. Для подключения еще одного хоста в существующей структуре администратору может потребоваться только еще один дополнительный кабель.

Кольцевая топология

Отказ любого хоста приводит к отказу всего кольца. Таким образом, каждое соединение в кольце является точкой отказа. Есть методы, которые используют еще одно резервное кольцо.

Топология сетки

В топологии этого типа хост подключается к одному или нескольким хостам. Эта топология имеет хосты, подключенные к сети «точка-точка» с любым другим хостом, или может также иметь хосты, которые подключены «точка-точка» только к нескольким хостам.

Топология полной сетки

Хосты в топологии Mesh также работают как ретрансляторы для других хостов, которые не имеют прямых соединений точка-точка. Сетчатая технология бывает двух типов:

  • Полная сетка : все хосты имеют соединение точка-точка со всеми остальными хостами в сети. Таким образом, для каждого нового хоста требуется n (n-1) / 2 соединения. Это обеспечивает наиболее надежную структуру сети среди всех сетевых топологий.
  • Частично Mesh : не все хосты имеют соединение точка-точка с любым другим хостом. Хозяева соединяются друг с другом произвольно. Эта топология существует там, где нам нужно обеспечить надежность для некоторых хостов из всех.

Топология дерева

Также известная как иерархическая топология, это наиболее распространенная форма используемой в настоящее время топологии сети. Эта топология имитирует расширенную топологию Star и наследует свойства топологии шины.

Эта топология делит сеть на несколько уровней / уровней сети. В основном в локальных сетях сеть раздваивается на три типа сетевых устройств. Самый нижний уровень доступа, к которому подключены компьютеры. Средний уровень известен как распределительный слой, который работает как посредник между верхним и нижним уровнями. Самый высокий уровень известен как базовый уровень и является центральной точкой сети, то есть корнем дерева, от которого разворачиваются все узлы.

Топология дерева

Все соседние узлы имеют двухточечное соединение между ними. По аналогии с топологией шины, если корень выходит из строя, страдает даже вся сеть, хотя это не единственная точка отказа. Каждое соединение служит точкой сбоя, при сбое которого сеть делится на недоступный сегмент.

Маргаритка цепь

Эта топология соединяет все хосты линейно. Подобно топологии кольца, все хосты подключены только к двум хостам, кроме конечных хостов. Значит, если конечные хосты в последовательной цепи подключены, то это представляет топологию кольца.

Топология цепочки Дейзи

Каждое звено в топологии гирляндной цепочки представляет одну точку отказа. Каждый сбой канала разделяет сеть на два сегмента. Каждый промежуточный хост работает как ретранслятор для его непосредственных хостов.

Гибридная топология

Структура сети, конструкция которой содержит более одной топологии, называется гибридной топологией. Гибридная топология наследует достоинства и недостатки всех включенных топологий.

Гибридная топология

Рисунок выше представляет произвольно гибридную топологию. Комбинированные топологии могут содержать атрибуты топологий Star, Ring, Bus и Daisy-chain. Большинство глобальных сетей подключены с помощью топологии Dual-Ring, а сети, к которым они подключены, в основном являются топологическими сетями Star. Интернет - лучший пример крупнейшей гибридной топологии