Кільцева топологія

У кільцевій топології орієнтація вузлів нагадує кільце. Пристрої в цій топології з’єднані в кільцеву структуру та передають інформацію іншим вузлам на основі сусідніх вузлів у мережі.

Порівняно з шинною топологією, яка має лінійну структуру, кільцева топологія є більш ефективною та укладена в коло. Ця топологія може керувати більшими навантаженнями. У цій топології дані можуть передаватися в одному напрямку; передача однонаправлена. Таким чином, кільцева топологія є односторонньою мережею або односпрямованою кільцевою топологією.

Користувач може додавати повторювачі в кільцеву топологію, якщо в топологію підключено багато вузлів. Це робиться для забезпечення мінімальної втрати даних при передачі від одного вузла до іншого. Усі вузли та пристрої, які утворюють кільце топології, разом відомі як кільцева мережа. У цій мережі пакети даних передаються від одного вузла до іншого, поки пакет даних не буде доставлений до кінцевого пункту призначення.

Користувач може зробити кільцеву топологію двонаправленою, використовуючи два окремих підключення для кожного вузла в мережі. Таке розташування вузлів із двома проводами, що з’єднують кожен вузол, відоме як топологія подвійного кільця. Можуть бути різні типи кільцевої топології залежно від вузлів, які використовуються в мережі. Кільцева топологія підтримує LAN і WAN залежно від мережевої карти, яка використовується у вузлі мережі.

Особливості кільцевої топології

• Кільцева топологія широко використовується для малого та середнього бізнесу через особливості, які надає ця топологія. Деякі з особливостей кільцевої топології такі:
• У цій топології користувач може додати апаратне обладнання, відоме як повторювачі, для посилення сигналу передачі від вузла відправника до вузла передачі. Користувач може використовувати кілька повторювачів для покращення передачі даних.
• Дані можуть передаватися тільки в одному напрямку за допомогою кабелю. Якщо користувач хоче використовувати кільцеву топологію для передачі даних в обох напрямках, то користувачеві доведеться з’єднати кожен вузол у мережі двома проводами.
• Дані передаються по проводах. Дані передаються послідовно. Передача виконується побітово в кільцевій топології.
• Топологія покращує точність зв’язку. Це означає, що якщо один кабель між вузлами розривається, інший зв’язок використовується для зв’язку в мережі.
• У цій топології кожен вузол також може діяти як повторювач. Це означає, що вхідний сигнал посилюється щоразу, коли він перетинає вузол, що означає, що якість передачі зберігається по всій мережі. Навіть якщо сигнал проходить через кілька вузлів, перш ніж досягти кінцевого вузла в мережі. Потужність сигналу підтримується в кожній точці передачі.
• Ця топологія має вбудований пристрій підтвердження. Підтвердження видається, коли зв’язок завершено, тобто пакет даних від відправника досягає вузла призначення.
• Оскільки ця мережа використовує маркери для надсилання даних, цей метод гарантує відсутність можливості зіткнення даних або перехресного зв’язку між вузлами мережі. Коли мережа надсилає маркер, цей конкретний вузол має повний контроль над мережею, і лише двом пристроям, відправнику та одержувачу, дозволено спілкуватися одночасно.

Переваги кільцевої топології

1. Менша ймовірність конфлікту даних

Дані передаються в одному напрямку в кільцевій топології за допомогою одного кабелю.

Перевага передачі даних у певному напрямку полягає в тому, що існує менша ймовірність того, що користувач може зіткнутися з конфліктами даних під час передачі. Хоча інші топології можуть дозволити користувачеві передавати дані в обох напрямках, це також може збільшити ймовірність зіткнення даних. Якщо в мережі виникає конфлікт даних, існує високий ризик того, що деякі або навіть усі дані, що зберігаються в пакеті даних, можуть бути втрачені. Тому необхідно максимально уникати зіткнень.

2. Легко керувати або додавати робочу станцію

Кільцева топологія простіша за інші мережеві топології, такі як топологія сітки або дерева, які відносно складніші. Простота топології є важливим фактором, який слід враховувати при організації кількох вузлів у мережі.

Більш просте розташування вузлів полегшує виконання обслуговування в мережі. Якщо будь-який компонент у комп’ютерній мережі працює несправно, легше ідентифікувати компонент у кільцевій топології, оскільки він має мінімальне обладнання. Мережі потрібні лише вузли та кабелі, які використовуються для з’єднання вузлів. Якщо в мережі кілька вузлів, то користувач може додати в мережу повторювачі.

Повторювачі використовуються для посилення вхідного сигналу в мережі. У цій топології легко додавати нові пристрої та робочі станції. Кільцеві топології підтримують необмежений ріст, що означає, що користувач завжди може додавати нові вузли в мережу відповідно до своїх вимог. Таким чином, користувач може додавати нові вузли та робочі станції в мережу, не впливаючи на поточну продуктивність вузлів.

3. Дешевий і легкий монтаж

У кільцевій топології немає потреби в додатковому обладнанні, і для встановлення кільцевої топології потрібно мінімальне обладнання. У цій топології вузли з’єднані кабелями по колу.

Вартість встановлення вузлів у кільцевій топології відносно нижча, ніж встановлення складних мережевих топологій, які потребують додаткових компонентів, таких як комутатори та концентратори.

Дроти можна підключати безпосередньо до портів вузлів, що полегшує їх налаштування.

4. Передача маркера

Ще одна перевага використання кільцевої топології полягає в тому, що вони використовують маркер для передачі даних у мережі.

У подібних термінах це можна описати як первинний сигнал, який надсилається від вузла-відправника до вузла-одержувача, який дозволяє обом вузлам встановити зв’язок за допомогою мережі. Цей спосіб встановлення зв'язку в мережі найбільш корисний, коли користувачеві необхідно передати дані на інші робочі станції в мережі.

Цей метод більш ефективний у обміні даними, ніж інші методи, що використовуються в різних топологіях.

5. Висока швидкість передачі даних

Оскільки всі дані передаються в одному напрямку за допомогою дроту, швидкість передачі даних у вузлах мережі дуже висока в кільцевій топології. Дані передаються за допомогою кабелів і методу, відомого як передача маркерів, що підвищує ефективність передачі даних.

6. Покращена продуктивність

У кільцевій топології користувач може реалізувати механізм передачі маркерів. У цьому механізмі, коли вузол передає пакет даних у мережі, комутатор Token Ring зчитує пункт призначення з пакетів даних і пересилає дані вузлу-одержувачу.

Як і в кільцевій топології, користувач може реалізувати передачу маркерів; продуктивність кільцевої топології краща, ніж топології шини, коли трафік даних збільшується.

7. Високоорганізована мережа

Для передачі даних у мережі потрібні токени. Це високоорганізована мережа. Відправник повинен спочатку надіслати маркер, щоб передати дані в мережі. Оскільки кожному вузлу в мережі надається маркер, кожен вузол може передавати дані в мережі.

Недоліки кільцевої топології

1. Односпрямована передача

Дані можуть передаватися лише в одному напрямку за допомогою кільцевої топології, тобто пакет даних не може пройти найкоротший шлях для передачі даних. Пакет даних повинен проходити через усі вузли між відправником і одержувачем.

2. Повний збій мережі

Вузли, що з’єднуються, утворюють всю мережу. У разі несправності одного вузла в мережі це впливає на всю мережу. Також існує ймовірність повного збою мережі, навіть якщо виходить з ладу один вузол.

3. Не підходить для великих мереж

Коли до мережі додається дуже велика кількість вузлів, це може погіршити продуктивність усієї мережі. Він має обмежену пропускну здатність; більше того, більше вузлів у мережі означає, що дані повинні будуть проходити через більше вузлів, щоб досягти пункту призначення, що зменшить ефективність мережі через збільшення кількості переходів.

4. Повільніше, ніж шинна топологія

Оскільки вузли повинні надсилати маркери перед передачею даних у мережі, продуктивність відносно низька в кільцевій топології, ніж у топології шини, коли трафік низький. Вузли повинні чекати, доки керування не буде надано вузлу-відправнику для зв’язку.

5. Потрібно, щоб усі системи були ввімкнені

Зв'язок можливий лише тоді, коли всі вузли в мережі ввімкнено. Якщо будь-який вузол між передачею вимкнено, пакет даних не буде пересилатися далі. Це споживає багато енергії.

6. Швидкість доступу кільця повільніша, ніж топологія шини

Хоча кільцева топологія може працювати краще, ніж топологія шини, коли навантаження велике, за нормальних умов її продуктивність нижча, ніж топологія шини. Кільцева топологія використовує послідовний доступ, що призводить до нижчої швидкості доступу, ніж шинна топологія. Крім того, в кільцевій топології немає термінаторів, тоді як в шинній топології є два кінцевих вузла.

7. Дорога архітектура

Хоча кільцева топологія може бути дешевшою за зіркову, вона відносно дорожча за інші альтернативи. Вартість архітектури досить висока в кільцевій топології.

послідовність фібоначчі java

8. Додавання або видалення вузлів під час передачі в мережі

Важко додавати або видаляти вузли під час передачі даних у мережі. Оскільки дані в кільцевій топології передаються через усі вузли між вузлами-відправниками та вузлами-одержувачами. Якщо будь-які проміжні вузли не працюють, передача не завершена. Тому важко додавати або видаляти вузли, коли мережа використовується, оскільки це може створити проблеми в роботі мережі.

9. Повністю залежить від одного кабелю

Вся мережа залежить від одного кабелю, який використовується для з’єднання вузлів у мережі. Якщо кабель пошкоджений, то вся мережа виходить з ладу. Оскільки іншого кабелю немає, зв'язок миттєво перерветься. Перед використанням мережі користувач повинен буде полагодити кабель.

10. Важко знайти проблему

Дані передаються через усі вузли мережі, що ускладнює пошук вузла, який працював несправно. Тому важко усунути неполадки кільцевої мережі.

11. Не масштабується

Зі збільшенням кількості вузлів у кільцевій топології збільшується кількість вузлів, на які дані будуть надсилатися під час передачі, що значно впливає на продуктивність мережі. Тому це не ідеальний варіант при використанні багатьох вузлів. Тому кільцева топологія не є масштабованою.

Оскільки доступно багато різних топологій, ми не можемо заперечувати переваги та функції, які пропонує кільцева топологія, але це не завжди найкраща доступна фізична топологія.

Кільцева топологія може бути реалізована в малих і середніх організаціях, але для великих організацій переваги кільцевої топології переважують її недоліки. Цим організаціям може знадобитися додаткове обладнання, таке як концентратори або комутатори, для ефективної передачі даних у мережі.