Кафедра ИСиТ УО ВГТУ
  • Специальности
    • Экономика электронного бизнеса
    • Информационные системы
    • Information Control Systems
  • Каталог
  • Сайт кафедры
  • Сервисы
    • GitLab
    • ownCloud
    • JupyterHub
    • JupyterHub 2
    • VNC
    • Soft
  1. ЭЭБ
  2. СТ
  3. Теория
  4. Топологии сетей
  • ЭЭБ
    • ВТиП
      • Теория
        • Введение в веб технологии
        • Протокол HTTP
        • HTML
        • CSS
        • CSS фреймворки
        • JavaScript
        • jQuery
        • JSON
        • Архитектура и технологии создания веб-приложений
        • React
        • Маршрутизация в React
        • Создание серверных приложений с использованием Express.js
        • REST интерфейс и аутентификация Веб-приложений
        • Введение в DevOps и развертывание приложений
      • Практика
        • Лаб. работа “Основы HTML и CSS”
        • Лаб. работа “Основы JavaScript”
        • Лаб. работа “Создание веб-приложений с использованием фреймворка Express.js”
        • Лаб. работа “Работа с базами данных в Express.js”
    • СТ
      • Теория
        • Введение в компьютерные сети
        • Топологии сетей
        • Кодирование и мультиплексирование
        • Стеки протоколов
        • Адресация в компьютерных сетях
        • Система доменных имен (DNS)
        • Программирование с использованием сокетов
        • Протокол HTTP
        • Введение в PHP
        • Работа с базами данных в PHP
        • Объектно-ориентированные возможности PHP
      • Практика
        • Программное обеспечение
        • Регистрация в JupyterHub
        • Лаб. работа “Почтовые протоколы”
        • Лаб. работа “Протокол FTP”
        • Лаб. работа “Протокол HTTP”
        • Лаб. работа “Программирование сетевых приложений с использованием сокетов”
        • Лаб. работа “Основы PHP”
        • Лаб работа “Массивы в PHP”

Содержание

  • Введение в топологии сетей
    • Описание
  • Основные типы топологий сетей
    • Полносвязная топология
    • Шинная топология
      • Вот основные характеристики шинной топологии:
      • Вывод
    • Звезда (Star Topology)
    • Шина (Bus Topology)
    • Кольцо (Ring Topology)
    • Дерево (Tree Topology)
    • Сетка (Mesh Topology)
  • Выбор топологии сети
  • Заключение

Другие форматы

  • RevealJS
  1. ЭЭБ
  2. СТ
  3. Теория
  4. Топологии сетей

Топологии сетей

Сетевые технологии
Теория
Автор
принадлежность

Бизюк Андрей

ВГТУ

Дата публикации

3 декабря 2024 г.

Введение в топологии сетей

Описание

Топология сети - это физическая или логическая структура, определяющая способ соединения устройств в компьютерной сети. Выбор определенной топологии сети зависит от потребностей и целей организации. В этой лекции мы рассмотрим основные типы топологий сетей и их характеристики.

Основные типы топологий сетей

Полносвязная топология

Полносвязная топология, также известная как топология полного соединения (Fully Connected Topology), представляет собой тип сетевой топологии, в которой каждое устройство напрямую соединено с каждым другим устройством в сети. Это означает, что каждая пара устройств имеет собственное физическое или логическое соединение без каких-либо посредников.

Основные характеристики полносвязной топологии:

  1. Максимальная надежность: Поскольку каждое устройство имеет прямое соединение с каждым другим, полносвязная топология обеспечивает максимальную надежность и устойчивость к отказам. Если одно из устройств выходит из строя, другие могут продолжать общение.

  2. Высокая пропускная способность: Полносвязная топология обеспечивает высокую пропускную способность, так как каждое устройство имеет отдельное соединение, что позволяет одновременно передавать много данных.

  3. Сложность и стоимость: Эта топология является дорогостоящей и сложной в установке и управлении. Количество необходимых соединений быстро растет с увеличением числа устройств, что делает её практически невозможной для больших сетей.

  4. Масштабируемость: Полносвязная топология плохо масштабируется. Как только количество устройств начинает увеличиваться, количество соединений становится непрактичным.

  5. Применение: Обычно полносвязные топологии используются в небольших сетях, требующих максимальной надежности, например, в вычислительных кластерах или в специализированных приложениях.

Из-за своей высокой надежности и пропускной способности полносвязные топологии все еще имеют свое место в некоторых приложениях, но они редко используются в обычных офисных или домашних сетях из-за своей сложности и стоимости.

Шинная топология

Шинная топология (Bus Topology) представляет собой одну из классических топологий сетей, в которой все устройства подключены к одному центральному кабелю, называемому шиной или автобусом. В этой топологии все устройства имеют доступ к общей линии, и данные передаются от одного устройства к другому по этой линии.

Вот основные характеристики шинной топологии:

  1. Простота: Шинная топология очень проста в установке и настройке. Все устройства подключаются к одному кабелю, и нет необходимости в сложной конфигурации.

  2. Дешевизна: Это одна из самых дешевых топологий, так как требуется минимальное количество кабеля и сетевого оборудования.

  3. Ограниченная пропускная способность: Шинная топология имеет ограниченную пропускную способность, так как все устройства конкурируют за доступ к общей линии. С увеличением числа устройств производительность может снижаться.

  4. Отказоустойчивость: Отказ кабеля или одного устройства может привести к полному отключению сети. В целях увеличения отказоустойчивости можно использовать резервные шины.

  5. Легкая идентификация проблем: При отказе в кабеле или устройстве легко определить местоположение проблемы, так как она обычно находится вблизи места отказа.

  6. Ограниченное расстояние: Шинная топология ограничена по максимальной длине кабеля и числу подключаемых устройств.

Вывод

Примерами использования шинной топологии могут быть небольшие локальные сети или сети для временных мероприятий. Однако в современных сетях она редко используется из-за её ограничений в пропускной способности и отказоустойчивости. Большинство организаций предпочитают более надежные и гибкие топологии, такие как звезда или кольцо.

Звезда (Star Topology)

Топология звезды - это наиболее распространенный вид топологии в локальных сетях. В этой топологии каждое устройство подключено к центральному устройству, обычно коммутатору или концентратору. Плюсы звезды включают простоту установки и легкость обслуживания. Однако отказ центрального устройства может привести к недоступности всей сети.

Шина (Bus Topology)

В топологии шины все устройства подключены к одному центральному кабелю. Данные передаются от одного устройства к другому, и каждое устройство слушает передачу данных. Преимущества включают низкую стоимость и простоту, но отказ кабеля может привести к полному отключению сети.

Кольцо (Ring Topology)

В топологии кольца каждое устройство подключено к двум соседним устройствам, образуя кольцо. Данные передаются по кольцу в одном направлении. Кольцевая топология имеет хорошую устойчивость к отказам, но её сложно масштабировать.

Дерево (Tree Topology)

Топология дерева объединяет несколько топологий в одну. Она состоит из центральной точки, к которой подключены другие группы устройств в виде звезд, шин или других топологий. Это позволяет объединить преимущества разных топологий, но при этом она может быть сложной в установке и управлении.

Сетка (Mesh Topology)

В сетевой топологии каждое устройство подключено к каждому другому устройству в сети. Это обеспечивает высокую надежность и устойчивость к отказам, но требует большого количества кабелей и конфигурационных усилий.

Выбор топологии сети

Выбор топологии сети зависит от ряда факторов, включая:

  • Размер сети: Большие сети могут быть более сложными и требовательными к управлению, поэтому выбор топологии должен учитывать масштаб проекта.

  • Надежность: Критические для бизнеса сети могут требовать более надежных топологий, таких как сети с кольцевой или сетевой топологией.

  • Стоимость: Некоторые топологии дешевле в установке и обслуживании, чем другие.

  • Пропускная способность: Некоторые топологии обеспечивают более высокую пропускную способность, чем другие.

  • Легкость обслуживания и масштабируемость: Важно учесть, насколько легко сеть можно расширить и обслуживать.

Заключение

Топология сети - это ключевой аспект проектирования компьютерных сетей. Выбор подходящей топологии зависит от уникальных потребностей каждой организации. Понимание основных типов топологий поможет принять обоснованные решения при создании или модернизации сетевой инфраструктуры.

Наверх
Введение в компьютерные сети
Кодирование и мультиплексирование