У комп’ютерній мережі існують різні способи з’єднання різних компонентів один з одним. Топологія мережі це спосіб, який визначає структуру, і як ці компоненти з’єднані один з одним.

підручник javafx

Типи топології мережі

Розташування мережі, яка складається з вузлів і сполучних ліній через відправника та одержувача, називається Топологія мережі . Різні топології мережі:

• Топологія точка-точка
• Топологія сітки
• Зоряна топологія
• Топологія шини
• Кільцева топологія
• Топологія дерева
• Гібридна топологія

Топологія точка-точка

Топологія «точка-точка» — це тип топології, яка працює на функціональності відправника та одержувача. Це найпростіший зв'язок між двома вузлами, в якому один є відправником, а інший - одержувачем. Точка-точка забезпечує високу пропускну здатність.

Топологія точка-точка

Топологія сітки

У сітчастій топології кожен пристрій підключається до іншого пристрою через певний канал. У Mesh Topology використовуються такі протоколи: AHCP (Ad Hoc Configuration Protocols), DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol) тощо.

Топологія сітки

Фігура 1 : Кожен пристрій підключений до іншого через виділені канали. Ці канали називаються посиланнями.

• Припустимо, N пристроїв з’єднані один з одним у сітчастій топології, загальна кількість портів, необхідних для кожного пристрою, становить N-1. На малюнку 1 показано 5 пристроїв, з’єднаних один з одним, тому загальна кількість портів, необхідних для кожного пристрою, дорівнює 4. Загальна кількість необхідних портів = N * (N-1).
• Припустимо, N пристроїв з’єднані один з одним у сітчастій топології, тоді загальна кількість виділених каналів, необхідних для їх з’єднання, дорівнює^НC₂тобто N(N-1)/2. На малюнку 1 показано 5 пристроїв, підключених один до одного, отже, загальна кількість необхідних зв’язків становить 5*4/2 = 10.

Переваги сітчастої топології

• Зв'язок між вузлами дуже швидкий.
• Топологія Mesh надійна.
• Несправність діагностується легко. Дані є надійними, оскільки дані передаються між пристроями через спеціальні канали або посилання.
• Забезпечує безпеку та конфіденційність.

Недоліки сітчастої топології

• Встановлення та налаштування складні.
• Вартість кабелів є високою, оскільки необхідна масова проводка, тому підходить для меншої кількості пристроїв.
• Вартість обслуговування висока.

Типовим прикладом сітчастої топології є магістраль Інтернету, де різні постачальники послуг Інтернету з’єднані один з одним через виділені канали. Ця топологія також використовується у військових системах зв'язку та навігаційних системах літаків.

Щоб дізнатися більше, перегляньте Переваги та недоліки сітчастої топології.

Зоряна топологія

У Star Topology всі пристрої підключені до одного концентратора за допомогою кабелю. Цей концентратор є центральним вузлом, а всі інші вузли підключені до центрального вузла. Концентратор може бути пасивним за своєю природою, тобто не бути інтелектуальним концентратором, таким як трансляційні пристрої, у той же час концентратор може бути інтелектуальним, відомим як активний концентратор. У активних концентраторах є повторювачі. Для підключення комп’ютерів використовуються коаксіальні кабелі або кабелі RJ-45. У зірковій топології багато популярних протоколів локальної мережі Ethernet використовуються як CD (виявлення зіткнень), CSMA (множинний доступ із визначенням несучої) тощо.

Зоряна топологія

малюнок 2 : зіркоподібна топологія з чотирма системами, підключеними до однієї точки з’єднання, тобто концентратора.

Переваги зіркоподібної топології

• Якщо N пристроїв підключено один до одного в топології зірка, то кількість кабелів, необхідних для їх з’єднання, дорівнює N. Таким чином, це легко налаштувати.
• Кожному пристрою потрібен лише 1 порт, тобто для підключення до концентратора, тому загальна кількість необхідних портів становить N.
• Він надійний. Якщо одне посилання виходить з ладу, це вплине лише на це посилання, а не на інше.
• Легка ідентифікація та усунення несправностей.
• Зіркоподібна топологія є економічно ефективною, оскільки використовує недорогий коаксіальний кабель.

Недоліки зіркової топології

• Якщо концентратор (хаб), на якому базується вся топологія, виходить з ладу, вся система вийде з ладу.
• Вартість монтажу висока.
• Продуктивність базується на одному концентраторі, тобто концентраторі.

Типовим прикладом зіркоподібної топології є локальна мережа (LAN) в офісі, де всі комп’ютери підключені до центрального концентратора. Ця топологія також використовується в бездротових мережах, де всі пристрої підключені до бездротової точки доступу.

Щоб дізнатися більше, зверніться до Переваг і недоліків зіркоподібної топології.

шаблон проектування java

Топологія шини

Топологія шини – це тип мережі, у якому кожен комп’ютер і мережевий пристрій під’єднані до одного кабелю. Він двонаправлений. Це багатоточкове з’єднання та ненадійна топологія, тому що в разі збою магістралі відбувається збій топології. У топології шини різні протоколи MAC (Media Access Control) супроводжуються з’єднаннями локальної мережі Ethernet, такими як TDMA, Pure Aloha, CDMA, Slotted Aloha тощо.

Топологія шини

малюнок 3 : шинна топологія зі спільним магістральним кабелем. Вузли з'єднані з каналом за допомогою розбірних ліній.

Переваги шинної топології

• Якщо N пристроїв з’єднані один з одним у топології шини, то кількість кабелів, необхідних для їх з’єднання, дорівнює 1, відомому як магістральний кабель, і потрібно N вихідних ліній.
• Коаксіальний або вита пара в основному використовується в мережах на основі шини, які підтримують швидкість до 10 Мбіт/с.
• Вартість кабелю менша в порівнянні з іншими топологіями, але він використовується для побудови невеликих мереж.
• Топологія шини є знайомою технологією, оскільки методи встановлення та усунення несправностей добре відомі.
• CSMA є найпоширенішим методом для цього типу топології.

Недоліки шинної топології

• Топологія шини досить проста, але все одно вимагає багато кабелів.
• Якщо вийде з ладу загальний кабель, то вся система вийде з ладу.
• Якщо мережевий трафік великий, це збільшує колізії в мережі. Щоб уникнути цього, на рівні MAC використовуються різні протоколи, відомі як Pure Aloha, Slotted Aloha, CSMA/CD тощо.
• Додавання нових пристроїв до мережі сповільнить роботу мереж.
• Безпека дуже низька.

Поширеним прикладом шинної топології є локальна мережа Ethernet, де всі пристрої підключаються до одного коаксіального кабелю або кабелю витої пари. Ця топологія також використовується в мережах кабельного телебачення. Щоб дізнатися більше, зверніться до Переваг і недоліків топології шини.

Кільцева топологія

У кільцевій топології він утворює кільце, що з’єднує пристрої точно з двома сусідніми пристроями. Кілька повторювачів використовується для кільцевої топології з великою кількістю вузлів, тому що якщо хтось хоче надіслати деякі дані до останнього вузла в кільцевій топології зі 100 вузлами, тоді дані повинні будуть пройти через 99 вузлів, щоб досягти 100-го. вузол. Тому для запобігання втраті даних у мережі використовуються повторювачі.

Дані передаються в одному напрямку, тобто вони є односпрямованими, але їх можна зробити двонаправленими, якщо мати 2 з’єднання між кожним мережевим вузлом, це називається топологією подвійного кільця. In-Ring Topology, протокол Token Ring Passing використовується робочими станціями для передачі даних.

список java в масив

Кільцева топологія

малюнок 4 : Кільцева топологія складається з 4 станцій, з’єднаних у кільце.

Найпоширенішим методом доступу до кільцевої топології є передача маркерів.

• Передача маркера: Це метод доступу до мережі, при якому маркер передається від одного вузла до іншого вузла.
• Токен: Це кадр, який циркулює по мережі.

Операції кільцевої топології

1. Одна станція відома як a монітор станція, яка бере на себе всю відповідальність за виконання операцій.
2. Для передачі даних станція повинна тримати маркер. Після завершення передачі маркер має бути звільнений для використання іншими станціями.
3. Якщо жодна станція не передає дані, то маркер буде циркулювати в кільці.
4. Існує два типи техніки випуску токенів: Ранній випуск токенів звільняє маркер відразу після передачі даних і Відкладений випуск маркера звільняє маркер після отримання підтвердження від одержувача.

Переваги кільцевої топології

як перетворити int на string у java

• Передача даних високошвидкісна.
• У цьому типі топології ймовірність колізії мінімальна.
• Дешева установка та розширення.
• Це дешевше, ніж зіркова топологія.

Недоліки кільцевої топології

• Відмова одного вузла в мережі може призвести до збою всієї мережі.
• Усунення неполадок у цій топології складно.
• Додавання станцій між або видалення станцій може порушити всю топологію.
• Менш безпечний.

Щоб дізнатися більше, перегляньте Переваги та недоліки кільцевої топології.

Топологія дерева

Ця топологія є різновидом топології Star. Ця топологія має ієрархічний потік даних. У топології дерева використовуються такі протоколи, як DHCP і SAC (стандартна автоматична конфігурація).

Топологія дерева

малюнок 5 : У цьому випадку різні вторинні концентратори з’єднані з центральним концентратором, який містить повторювач. Ці дані переміщаються зверху вниз, тобто від центрального концентратора до вторинного, а потім до пристроїв, або знизу вгору, тобто пристроїв, до вторинного концентратора, а потім до центрального концентратора. Це багатоточкове з’єднання та ненадійна топологія, тому що якщо магістраль виходить з ладу, топологія виходить з ладу.

Переваги топології дерева

• Це дозволяє підключати більше пристроїв до одного центрального концентратора, таким чином зменшуючи відстань, яку проходить сигнал до пристроїв.
• Це дозволяє ізолювати мережу, а також визначати пріоритети з різних комп’ютерів.
• Ми можемо додати нових пристроїв до існуючої мережі.
• Виявлення помилок і виправлення помилок дуже легко в топології дерева.

Недоліки топології дерева

• Якщо центральний концентратор виходить з ладу, вся система виходить з ладу.
• Вартість висока через кабельну розводку.
• Якщо додаються нові пристрої, стає важко переналаштувати.

Типовим прикладом деревовидної топології є ієрархія у великій організації. У верхній частині дерева знаходиться генеральний директор, який підключений до різних департаментів або підрозділів (дочірніх вузлів) компанії. Кожен відділ має власну ієрархію з менеджерами, які контролюють різні команди (вузли-онуки). Члени команди (ліцеві вузли) знаходяться в нижній частині ієрархії, пов’язані зі своїми відповідними менеджерами та відділами.

Щоб дізнатися більше, перегляньте Переваги та недоліки топології дерева.

Гібридна топологія

Ця топологічна технологія є комбінацією всіх різних типів топологій, які ми вивчали вище. Гібридна топологія використовується, коли вузли можуть приймати будь-яку форму. Це означає, що це можуть бути окремі особи, такі як топологія «Кільце» або «Зірка», або можуть бути комбінацією різних типів топологій, розглянутих вище. Кожна окрема топологія використовує протокол, який обговорювався раніше.

Гібридна топологія

Малюнок 6 : На малюнку вище показано структуру гібридної топології. Як видно, він містить комбінацію всіх різних типів мереж.

Переваги гібридної топології

• Ця топологія є дуже гнучкий .
• Розмір мережі можна легко розширити додавання нових пристроїв.

Недоліки гібридної топології

рядок java містить

• Це складно проектувати архітектуру гібридної мережі.
• Хаби використовуються в цій топології дуже дорогий.
• Вартість інфраструктури гібридної мережі дуже висока вимагає багато кабелів і мережевих пристроїв .

Типовим прикладом гібридної топології є мережа університетського містечка. Мережа може мати зіркоподібну топологію, де кожна будівля підключена до магістралі через комутатор або маршрутизатор. У кожній будівлі може існувати шинна або кільцева топологія, що з’єднує різні кімнати та офіси. Точки бездротового доступу також створюють сітчасту топологію для бездротових пристроїв. Ця гібридна топологія забезпечує ефективний зв’язок між різними будівлями, одночасно забезпечуючи гнучкість і резервування всередині кожної будівлі.

Щоб дізнатися більше, перегляньте Переваги та недоліки гібридної топології.