Что такое топология шина?

Обеспечение сигнальной целостности

Сети типа общая шина представляют собой системы передачи данных, где несколько устройств могут обмениваться информацией через общую область памяти или шину. Эта архитектура имеет свои преимущества, но также сопряжена с определенными проблемами, включая сигнальную целостность.

Сигнальная целостность — это способность системы сохранять и передавать информацию без искажений и ошибок. В сетях типа общая шина возникают различные проблемы, которые могут негативно сказаться на сигнальной целостности. Например, при использовании общей области памяти устройства могут конфликтовать при доступе к данным, что приводит к ошибкам и потере информации.

Для обеспечения сигнальной целостности в сетях типа общая шина используются терминаторы. Терминаторы представляют собой специальные устройства или компоненты, которые используются для подавления отраженных сигналов и поглощения «шума». Они помогают предотвратить отражение сигналов и снизить уровень помех.

Основной задачей терминаторов является поддержание конечной точки сигнальной линии на определенном уровне импеданса. Импеданс — это сопротивление тока в цепи переменного тока. Если импеданс на конечной точке не совпадает с импедансом на линии передачи данных, то возникают отраженные сигналы, которые могут искажать данные и вызывать ошибки.

Терминаторы в виде специальных резисторов подключаются к конечной точке сигнальной линии и поддерживают определенное значение импеданса, что позволяет снизить отражение сигналов и улучшить сигнальную целостность. Кроме того, терминаторы могут быть использованы для компенсации потери сигнала в кабеле и устранения других форм помех.

В сетях типа общая шина, особенно в крупных системах, где существует большое количество устройств и длинные кабели, обеспечение сигнальной целостности является важным фактором работы сети. Правильное применение терминаторов позволяет снизить риск ошибок и искажений данных, обеспечивая надежную и стабильную работу сети.

Топологии компьютерных сетей

Топология сети – это усредненная геометрическая схема соединений в сети,  порядок соединения объектов сети, ее конфигурация.

То есть топология сети означает физическое и логическое размещение сетевых компонентов.

Существуют следующие топологии компьютерных сетей:

• шинная топология;
• кольцевая топология (петля);
• топология «звезда» (радиальная, звездообразная);
• полносвязная (ячеистая, сетка);
• иерархическая (древовидная);
• смешанная (гибридная).

На практике все сети обычно строятся на основе трех базовых топологий: шина, кольцо, звезда.

Шина. В этой топологии все компьютеры сети подключены к одному кабелю, который называется магистралью.

Рис.1 Топология шина: С — сервер; К — компьютер.

Когда передаваемые по кабелю сигналы достигают его концов, они отражаются от них. Возникает наложение сигналов, находящихся в разных фазах, что приводит к их искажению. Поэтому сигналы, которые достигают концов кабеля, необходимо погасить. Для этой цели на концах кабеля устанавливают терминаторы.

В сети с топологией шина данные в виде электрических сигналов передаются всем компьютерам сети, но принимает их только тот компьютер, адрес которого совпадает с адресом получателя. Адрес получателя передается вместе с данными. В каждый момент времени передачу может вести только один компьютер, поэтому производительность такой сети зависит от количества компьютеров в ней. Чем больше компьютеров в сети, тем она медленнее.

Шина – это пассивная топология, т.е. компьютеры только слушают передаваемые по сети данные, но не перемещают их от отправителя к получателю. Поэтому выход одного или нескольких компьютеров из строя в такой сети никак не сказывается на работе сети.

Кольцо. В сетях с топологией «кольцо» компьютеры связаны один с другим, при этом первый компьютер связан с последним. Сигналы передаются по кольцу в одном направлении и проходят через каждый компьютер.

Рисунок 2 — Топология кольцо

Каждый компьютер распознает и получает тольку ту информацию, которая ему адресована.

В отличие от пассивной технологии «шина», в сетях с топологией «кольцо» каждый компьютер выступает в роли повторителя (репитера), т.е. компьютеры не только слушают, но и передают данные в сети от отправителя к получателю. Здесь каждый компьютер усиливает данные и передает их следующему компьютеру, пока эти данные не окажутся в том компьютере, чей адрес совпадает с адресом получателя. Получив данные, принимающий компьютер посылает передающему сообщение, в котором подтверждает факт приема. Выход из строя хотя бы одного компьютера приводит к неработоспособности сети.

Звезда. Топология «звезда» отличается тем, что все компьютеры подключаются к одному центральному (серверу). Для этого в центре сети содержится узел коммутации (коммутирующее устройство), к которому отдельным кабелем подключаются все компьютеры сети. Такой узел называется концентратором (hub).

Сигналы от передающего компьютера поступают через концентратор ко всем другим компьютерам.

Концентраторы делятся на активные и пассивные. Активные концентраторы передают сигналы так же, как репитеры (повторители), поэтому их называют многопортовыми повторителями. Обычно они имеют от 8 до 12 портов для подключения компьютеров. Активные концентраторы питаются от электрической сети.

К пассивным концентраторам относятся монтажные или коммутирующие панели, которые просто пропускают через себя сигнал, не усиливая и не восстанавливая его. Пассивным концентраторам не требуется питание от электрической сети.

Основное преимущество топологии «звезда» – высокая надежность. Выход из строя одного или нескольких компьютеров не приводит к потере работоспособности остальной части сети. Обрыв кабеля в одном месте приводит к отключению от сети только одного компьютера. Только неисправность концентратора приводит к полной потере работоспособности сети. Недостатком этой топологии является необходимость в дополнительном расходе кабеля и установке концентратора.

Кроме базовых топологий используют также другие схемы соединений компьютеров в сети, например ячеистую топологию, иерархическое соединение, а также комбинации базовых топологий, например звезда-шина или звезда-кольцо.

Ячеистая топология. В некоторых случаях используется ячеистая топология. В данной топологии каждый компьютер соединен с каждым другим компьютером отдельным кабелем.

Сеть с ячеистой топологией обладает высокой избыточностью и надежностью. Данные от одного компьютера к другому могут передаваться по разным маршрутам, поэтому разрыв кабеля не отражается на работоспособности сети. Главный недостаток сетей с ячеистой топологией – большой расход кабеля.

Главная страница >>

Топология сетей и ее влияние

Одной из самых распространенных топологий сетей является «звезда», в которой все устройства подключены к центральному коммутатору или маршрутизатору. Это обеспечивает простоту подключения новых устройств, но при этом создает единую точку отказа — если центральное устройство выходит из строя, вся сеть становится недоступной.

Другой популярной топологией является «шина», где все устройства подключены к единому кабелю. Это обеспечивает более равномерное распределение нагрузки, но также создает риск коллизий и снижает производительность при большом числе устройств.

Топология «кольцо» предполагает, что каждое устройство подключено к двум соседним устройствам. Это позволяет создать избыточные пути и обеспечивает более высокую надежность сети, но также может привести к проблемам с масштабируемостью.

Коммутаторные и маршрутизационные сети обычно используют топологию «дерево», в которой подключение устройств происходит в виде иерархии коммутаторов или маршрутизаторов. Это обеспечивает более эффективное управление сетью и улучшает производительность, но в случае отказа центрального устройства все подчиненные устройства также становятся недоступными.

Выбор определенной топологии сети зависит от целей конкретной организации, ее требований к надежности, производительности и масштабируемости

Независимо от выбранной топологии, важно иметь в виду ее особенности и потенциальные ограничения при развертывании сети

Топология	Преимущества	Недостатки
Звезда	Простота подключения новых устройств	Единая точка отказа
Шина	Равномерное распределение нагрузки	Риск коллизий и снижение производительности
Кольцо	Избыточные пути и высокая надежность	Проблемы с масштабируемостью
Дерево	Эффективное управление сетью и повышенная производительность	Отказ центрального устройства влияет на все подчиненные устройства

Виды топологий

Существуют следующие топологии компьютерных сетей:

1. Шинная топология
2. Кольцевая топология (петля)
3. Топология «звезда» (радиальная, звездообразная)
4. Полносвязная (ячеистая, сетка)
5. Иерархическая (древовидная)
6. Смешанная (гибридная)

Шина

В этой топологии все компьютеры сети подключены к одному кабелю, который называется магистралью.

Схема топологии «шина»

В сети с топологией шина данные в виде электрических сигналов передаются всем компьютерам сети, но принимает их только тот компьютер, адрес которого совпадает с адресом получателя. Адрес получателя передается вместе с данными. В каждый момент времени передачу может вести только один компьютер, поэтому производительность такой сети зависит от количества компьютеров в ней. Чем больше компьютеров в сети, тем она медленнее.

Шина – это пассивная топология, т.е. компьютеры только слушают передаваемые по сети данные, но не перемещают их от отправителя к получателю. Поэтому выход одного или нескольких компьютеров из строя в такой сети никак не сказывается на работе сети.

Кольцо

В сетях с топологией кольцо компьютеры связаны один с другим, при этом первый компьютер связан с последним. Сигналы передаются по кольцу в одном направлении и проходят через каждый компьютер.

Схема топологии «кольцо»

Каждый компьютер распзознает и получает только ту информацию, которая ему адресована.

В отличие от пассивной технологии «шина», в сетях с топологией «кольцо» каждый компьютер выступает в роли повторителя (репитера), т.е. компьютеры не только слушают, но и передают данные в сети от отправителя к получателю. Здесь каждый компьютер усиливает данные и передает их следующему компьютеру, пока эти данные не окажутся в том компьютере, чей адрес совпадает с адресом получателя. Получив данные, принимающий компьютер посылает передающему сообщение, в котором подтверждает факт приема. Выход из строя хотя бы одного компьютера приводит к неработоспособности сети.

Звезда

Топология звезда отличается тем, что все компьютеры подключаются к одному центральному устройству. Для этого в центре сети содержится узел коммутации (коммутирующее устройство), к которому отдельным кабелем подключаются все компьютеры сети. Такой узел называется концентратором (hub).

Схема топологии «звезда»

Сигналы от передающего компьютера поступают через концентратор ко всем другим компьютерам.

Концентраторы делятся на активные и пассивные.

Активные концентраторы передают сигналы так же, как репитеры (повторители), поэтому их называют многопортовыми повторителями. Обычно они имеют от 8 до 12 портов для подключения компьютеров. Активные концентраторы питаются от электрической сети.

К пассивным концентраторам относятся монтажные или коммутирующие панели, которые просто пропускают через себя сигнал, не усиливая и не восстанавливая его. Пассивным концентраторам не требуется питание от электрической сети.

Основное преимущество топологии «звезда» – высокая надежность. Выход из строя одного или нескольких компьютеров не приводит к потере работоспособности остальной части сети. Обрыв кабеля в одном месте приводит к отключению от сети только одного компьютера. Только неисправность концентратора приводит к полной потере работоспособности сети. Недостатком этой топологии является необходимость в дополнительном расходе кабеля и установке концентратора.

Ячеистая топология

В некоторых случаях используется ячеистая топология. В данной топологии каждый компьютер соединен с каждым другим компьютером отдельным кабелем.

Схема ячеистой топологии

Сеть с ячеистой топологией обладает высокой избыточностью и надежностью. Данные от одного компьютера к другому могут передаваться по разным маршрутам, поэтому разрыв кабеля не отражается на работоспособности сети. Главный недостаток сетей с ячеистой топологией – большой расход кабеля.

Выбор и установка терминаторов в сети с топологией шина

Сеть с топологией «шина» является одной из наиболее распространенных топологий в компьютерных сетях. В такой сети все устройства подключены к одной центральной линии (кабелю), которая представляет собой шину.

При использовании такой топологии важно правильно выбрать и установить терминаторы. Терминаторы — это устройства, которые служат для предотвращения отражения сигналов от концов сети и подавления их возвращения обратно к источнику

Они помогают установить оптимальную работу сети и предотвращают появление нежелательных помех.

При выборе и установке терминаторов в сети с топологией шина рекомендуется учитывать следующие факторы:

Тип кабеля. В зависимости от типа используемого кабеля (например, коаксиальный или витая пара), необходимо выбирать соответствующие терминаторы.
Сопротивление. Терминаторы должны иметь сопротивление, соответствующее характеристикам шины и кабеля. Неправильное сопротивление может привести к потере сигнала или его искажению.
Качество терминаторов. Рекомендуется выбирать терминаторы от надежных производителей, чтобы обеспечить стабильную и надежную работу сети.
Установка. Терминаторы должны быть правильно установлены на каждом конце сети

Для этого необходимо следовать инструкции производителя и обратить внимание на правильное подключение контактов.

После установки терминаторов необходимо провести тестирование сети для проверки ее работоспособности и выявления возможных проблем. В случае обнаружения неполадок необходимо проверить соответствие типов кабеля и терминаторов, а также правильность их установки.

Примеры производителей терминаторов для сетей с топологией «шина»
Производитель
Модель

TP-Link
TL-T200

D-Link
DN-100

NETGEAR
NT-500

Как правило, установка терминаторов в сети с топологией шина является обязательным условием для обеспечения стабильной работы и предотвращения возможных проблем с сигналом. Правильный выбор и установка терминаторов помогут обеспечить оптимальную производительность и надежность вашей сети.

Сетчатая топология

Ячеистая топология имеет уникальную структуру сети, в которой каждый компьютер в сети подключается друг к другу. Он развивает соединение P2P (точка-точка) между всеми устройствами сети. Он обеспечивает высокий уровень резервирования, поэтому даже в случае выхода из строя одного сетевого кабеля данные все равно имеют альтернативный путь для достижения пункта назначения.

Типы топологии Mesh

Топология частичной сетки: В топологии этого типа большинство устройств подключаются почти так же, как и в полной топологии. Разница лишь в том, что мало устройств подключаются всего к двум или трем устройствам.

Частично связная топология Mesh

Полноячеистая топология: В этой топологии все узлы или устройства напрямую связаны друг с другом.

Полностью связная топология Mesh

Преимущества

Вот плюсы/преимущества топологии Mesh.

• Сеть может быть расширена, не нарушая работу текущих пользователей.
• Нужны дополнительные возможности по сравнению с другими топологиями локальных сетей.
• Никаких проблем с трафиком, поскольку узлы имеют выделенные каналы.
• Выделенные ссылки помогут вам устранить проблему с трафиком.
• Сетчатая топология является надежной.
• Он имеет несколько каналов, поэтому, если какой-либо один маршрут заблокирован, для передачи данных следует использовать другие маршруты.
• P2P-каналы упрощают процесс выявления неисправностей.
• Это поможет вам избежать сбоев в сети, подключив все системы к центральному узлу.
• Каждая система имеет свою конфиденциальность и безопасность.

Недостатки бонуса без депозита

• Установка завершенаplex потому что каждый узел связан с каждым узлом.
• Это дорого из-за использования большего количества кабелей. Отсутствие должного использования систем.
• Сложная реализация.
• Требуется больше места для выделенных ссылок.
• Из-за количества кабелей и количества входов-выходов его реализация обходится дорого.
• Для прокладки кабелей требуется большое пространство.

Устройства 4-5 уровня

Межсетевой экран

Межсетевые экраны (firewall, брандмауэры) — это сетевые устройства, реализующие контроль за поступающей в локальную сеть и выходящей из нее информацией и обеспечивающие защиту локальной сети посредством фильтрации информации. Большинство межсетевых экранов построено на классических моделях разграничения доступа, согласно которым субъекту (пользователю, программе, процессу или сетевому пакету) разрешается или запрещается доступ к какому-либо объекту (файлу или узлу сети) при предъявлении некоторого уникального, присущего только этому субъекту, элемента. В большинстве случаев этим элементом является пароль. В других случаях таким уникальным элементом является микропроцессорные карточки, биометрические характеристики пользователя и т. п. Для сетевого пакета таким элементом являются адреса или флаги, находящиеся в заголовке пакета, а также некоторые другие параметры.

Таким образом, межсетевой экран — это программный и/или аппаратный барьер между двумя сетями, позволяющий устанавливать только авторизованные межсетевые соединения. Обычно межсетевые экраны защищают соединяемую с Internet корпоративную сеть от проникновения извне и исключает возможность доступа к конфиденциальной информации.

аппаратный межсетевой экран.

Шлюз

Шлюзы (Gateway) — программно-аппаратные комплексы, соединяющие разнородные сети или сетевые устройства. Шлюзы позволяет решать проблемы различия протоколов или систем адресации. Они действует на сеансовом, представительском и прикладном уровнях модели OSI.

Сетевой шлюз конвертирует протоколы одного типа физической среды в протоколы другой физической среды (сети). Например, при соединении локального компьютера с сетью Интернет обычно используется сетевой шлюз.

Маршрутизатор (он же — роутер) является одним из примеров аппаратных сетевых шлюзов.Сетевые шлюзы могут быть аппаратным решением, программным обеспечением или тем и другим вместе, но обычно это программное обеспечение, установленное на роутер или компьютер.

сетевой шлюз.

Другие топологии сети

Термин топология сети означает способ соединения компьютеров в сеть. Вы также можете услышать другие названия – структура сети или конфигурация сети (это одно и то же). Кроме того, понятие топологии включает множество правил, которые определяют места размещения компьютеров, способы прокладки кабеля, способы размещения связующего оборудования и многое другое. На сегодняшний день сформировались и устоялись несколько основных топологий. Из них можно отметить “шину”, “кольцо” и “звезду”.

Топология “шина”

Достоинства топологии “шина”:

• простота настройки;
• относительная простота монтажа и дешевизна, если все рабочие станции расположены рядом;
• выход из строя одной или нескольких рабочих станций никак не отражается на работе всей сети.

Недостатки топологии “шина”:

• неполадки шины в любом месте (обрыв кабеля, выход из строя сетевого коннектора) приводят к неработоспособности сети;
• сложность поиска неисправностей;

Именно по топологии “шина” строились локальные сети на коаксиальном кабеле . В этом случае в качестве шины выступали отрезки коаксиального кабеля, соединенные Т-коннекторами. Шина прокладывалась через все помещения и подходила к каждому компьютеру. Боковой вывод Т-коннектора вставлялся в разъем на сетевой карте. Вот как это выглядело:Сейчас такие сети безнадежно устарели и повсюду заменены “звездой” на витой паре, однако оборудование под коаксиальный кабель еще можно увидеть на некоторых предприятиях.

Топология “кольцо”

Достоинства кольцевой топологии:

• простота установки;
• практически полное отсутствие дополнительного оборудования;
• возможность устойчивой работы без существенного падения скорости передачи данных при интенсивной загрузке сети.

Однако “кольцо” имеет и существенные недостатки:

• каждая рабочая станция должна активно участвовать в пересылке информации; в случае выхода из строя хотя бы одной из них или обрыва кабеля – работа всей сети останавливается;
• подключение новой рабочей станции требует краткосрочного выключения сети, поскольку во время установки нового ПК кольцо должно быть разомкнуто;
• сложность конфигурирования и настройки;
• сложность поиска неисправностей.

Кольцевая топология сети используется довольно редко. Основное применение она нашла в оптоволоконных сетях стандарта Token Ring.

Топология “звезда”

Звезда – это топология локальной сети, где каждая рабочая станция присоединена к центральному устройству (коммутатору или маршрутизатору). Центральное устройство управляет движением пакетов в сети. Каждый компьютер через сетевую карту подключается к коммутатору отдельным кабелем.

При необходимости можно объединить вместе несколько сетей с топологией “звезда” – в результате вы получите конфигурацию сети с древовидной топологией. Древовидная топология распространена в крупных компаниях. Мы не будем ее подробно рассматривать в данной статье.

Топология “звезда” на сегодняшний день стала основной при построении локальных сетей. Это произошло благодаря ее многочисленным достоинствам:

• выход из строя одной рабочей станции или повреждение ее кабеля не отражается на работе всей сети в целом;
• отличная масштабируемость: для подключения новой рабочей станции достаточно проложить от коммутатора отдельный кабель;
• легкий поиск и устранение неисправностей и обрывов в сети;
• высокая производительность;
• простота настройки и администрирования;
• в сеть легко встраивается дополнительное оборудование.

Однако, как и любая топология, “звезда” не лишена недостатков:

• выход из строя центрального коммутатора обернется неработоспособностью всей сети;

Звезда – самая распространенная топология для проводных и беспроводных сетей. Примером звездообразной топологии является сеть с кабелем типа витая пара, и коммутатором в качестве центрального устройства. Именно такие сети встречаются в большинстве организаций.

• Жестокие помещики в истории россии кратко и понятно

    

• Фауна новой зеландии кратко

    

• Отмена действия 1 сезон кратко

    

• Метать бисер значение фразеологизма кратко

    

• Статья 8 нк рф кратко

Виды ЛВС

На сегодняшний день топология ЛВС делится на два типа — полносвязная и неполносвязная. К первой относятся такие соединения, в которых любое сетевое устройство имеет непосредственную связь с другими. Является редко применяемым, поскольку вызывает сомнения в эффективности. Кроме этого, она очень громоздкая, так как каждое устройство должно работать в паре с большим количеством портов для коммутации и контакта со всеми другими приборами.

Обратите внимание! Что касается неполносвязной, то в этом случае применяются специализированные узлы для обмена информацией между устройствами не прямо, а косвенно. Таких схем бывает несколько. Обратите внимание! Каждая схема соединения имеет свои положительные и негативные стороны

Обратите внимание! Каждая схема соединения имеет свои положительные и негативные стороны

Их важно учесть при выборе топологии

«Шина»

Представляет собой наиболее дешевый и простой способ подключения. В таком случае применяется всего лишь одна линия в виде коаксиального кабеля. Именно он является источником и проводником в обмене информацией между пользователями. Особенностью этого класса является наличие на каждом конце «шины» терминатора, который убирает возможные искажения передачи.

Положительные качества:

• соединенные приборы имеют одинаковые права;
• неисправность одного устройства никоим образом не влияет на работу других;
• минимальное использование провода;
• простое и доступное масштабирование соединения при работе.

Негативные качества:

• невысокая надежность соединения из-за проблем с разъемами проводов;
• один канал делится на всех пользователей, что снижает производительность;
• проблемы с нахождением поломок в связи с параллельным включением адаптеров;
• возможность использования в сети небольшого количества приборов.

«Звезда»

Данный вид соединения характеризуется наличием сервера, к которому подключаются все сетевые устройства. Доступ к информации и обмен ею происходит только при помощи центрального сервера.

Обратите внимание! Представленная схема более сложная, чем «шина». Для нее характерно применение различного дополнительного оборудования. Минусы:

Минусы:

• при поломке или сбое в сервере соединение полностью или частично теряет работоспособность, то есть нормальное функционирование зависит только от одного компьютера;
• большой расход провода, что повышает затраты.

Плюсы:

• полное отсутствие сетевых конфликтов при схеме с управлением одним компьютером;
• неисправность одного из устройств или повреждение кабеля не влияет на работу;
• максимально упрощенное сетевое оборудование. Это связано с тем, что только один ПК является главным;
• один из наиболее безопасных методов подключения, обладает свойствами простого контроля за сетью и позволяет максимально ограничить доступ «лишних» участников.

«Кольцо»

Соединение происходит за счет контакта одного рабочего узла с другими двумя: один отвечает за прием информации, а по второму осуществляется передача. Получается схема, в которой все устройства соединены в одно кольцо специальными каналами, применяемые для передачи информации. Выход одного узла соединен со входом другого, то есть информация, переданная из одной точки, попадает на начало кольца.

Обратите внимание! Примечательно, что движение данных проходит всегда в одном направлении. Положительные черты:. Положительные черты:

Положительные черты:

• возможность быстрого создания и настройки подобного рода подключения;
• простое масштабирование. В отличие от «шины», необходимо отключение сети при создании дополнительного узла;
• практически неограниченное количество пользователей;
• минимизация конфликтов в сети и высокая устойчивость;
• при наличии ретрансляции можно увеличивать топологию почти без ограничений.

Негативные качества:

повреждение линии ограничивает работоспособность полной сети.

Ячеистая

Представленный тип является результатом удаления определенных связей из полносвязной топологии локальных сетей. В таком случае имеется возможность создания подключения с большим числом участников. В результате были созданы различные версии и конфигурации распространенных способов подключения, такие как: «решетка», двойное или тройное «кольцо», «дерево», «снежинка», сеть Клоза и др.

Обратите внимание! Представленными конфигурациями ячеистая структура не ограничена, возможны различные другие вариации сетевых соединений, многие из которых даже не имеют наименований

Смешанная

Такой тип получается в результате смешения нескольких схем соединений в одну. Она состоит из различных кластеров, которые в свою очередь могут быть стандартными топологиями.