logo

Mi az a hálózati topológia?

A topológia meghatározza a hálózat szerkezetét, hogy az összes komponens hogyan kapcsolódik egymáshoz. Kétféle topológia létezik: fizikai és logikai topológia.

A hálózati topológia típusai

A fizikai topológia a hálózat összes csomópontjának geometriai ábrázolása. Hat típusú hálózati topológia létezik, ezek a busz topológia, gyűrű topológia, fa topológia, csillag topológia, háló topológia és hibrid topológia.

Számítógépes hálózati topológiák

1) Busz topológia

Számítógépes hálózati topológiák
  • A busz topológiája úgy van kialakítva, hogy az összes állomás egyetlen, gerinckábelként ismert kábelen keresztül csatlakozik.
  • Mindegyik csomópont vagy cseppkábellel csatlakozik a gerinckábelhez, vagy közvetlenül a gerinckábelhez csatlakozik.
  • Amikor egy csomópont üzenetet akar küldeni a hálózaton keresztül, üzenetet küld a hálózaton keresztül. A hálózatban elérhető összes állomás megkapja az üzenetet, függetlenül attól, hogy megcímezték-e vagy sem.
  • A busz topológiát főleg 802.3 (ethernet) és 802.4 szabványos hálózatokban használják.
  • A busz topológia konfigurálása sokkal egyszerűbb, mint más topológiákhoz.
  • A gerinckábelt a 'egysávos' amelyen keresztül az üzenet az összes állomáshoz eljut.
  • A busztopológiák leggyakoribb elérési módja a CSMA (Carrier Sense Multiple Access).

CSMA: Ez egy média hozzáférés-vezérlés, amely az adatfolyam vezérlésére szolgál, hogy az adatok integritása megmaradjon, azaz a csomagok ne vesszenek el. Két alternatív módja van azoknak a problémáknak, amelyek akkor jelentkeznek, ha két csomópont egyszerre küldi el az üzeneteket.

    CSMA CD:CSMA CD ( Ütközésészlelés ) egy hozzáférési módszer az ütközés észlelésére. Az ütközés észlelése után a küldő leállítja az adatok továbbítását. Ezért működik helyreállítás az ütközés után '.CSMA CA: CSMA CA (ütközés elkerülése) egy hozzáférési módszer, amellyel elkerülhető az ütközés azáltal, hogy ellenőrzi, hogy az átviteli adathordozó foglalt-e vagy sem. Ha foglalt, a küldő megvárja, amíg az adathordozó tétlen lesz. Ez a technika hatékonyan csökkenti az ütközés lehetőségét. Nem működik az „ütközés utáni helyreállításkor”.

A busz topológia előnyei:

    Olcsó kábel:A busztopológiában a csomópontok közvetlenül csatlakoznak a kábelhez, anélkül, hogy hubon haladnának át. Ezért a telepítés kezdeti költsége alacsony.Mérsékelt adatátviteli sebesség:A koaxiális vagy csavart érpárú kábeleket főként buszalapú hálózatokban használják, amelyek akár 10 Mbps-t támogatnak.Ismerős technológia:A busztopológia ismert technológia, mivel a telepítési és hibaelhárítási technikák jól ismertek, a hardverkomponensek pedig könnyen elérhetőek.Korlátozott hiba:Az egyik csomópont meghibásodása nincs hatással a többi csomópontra.

A busz topológia hátrányai:

    Kiterjedt kábelezés:A busz topológia sokkal egyszerűbb, de még mindig sok kábelezést igényel.Nehéz hibaelhárítás:A kábelhibák meghatározásához speciális vizsgálóberendezésre van szükség. Ha bármilyen hiba lép fel a kábelben, az megzavarná az összes csomópont kommunikációját.Jel interferencia:Ha két csomópont egyszerre küldi az üzeneteket, akkor mindkét csomópont jelei ütköznek egymással.Nehéz az újrakonfigurálás:Új eszközök hozzáadása a hálózathoz lelassítaná a hálózat működését.Csillapítás:A csillapítás a jel elvesztése kommunikációs problémákhoz vezet. Az ismétlőket a jel regenerálására használják.

2) Gyűrű topológia

Számítógépes hálózati topológiák
  • A gyűrű topológia olyan, mint egy busz topológia, de összekapcsolt végekkel.
  • Az a csomópont, amelyik megkapja az üzenetet az előző számítógéptől, újraküldi a következő csomópontnak.
  • Az adatok egy irányban áramlanak, azaz egyirányúak.
  • Az adatok egyetlen hurokban, folyamatosan, végtelenített hurokként ismertek.
  • Nincsenek lezárt végei, azaz minden csomópont egy másik csomóponthoz kapcsolódik, és nincs végpontja.
  • A gyűrű topológiában lévő adatok az óramutató járásával megegyező irányban áramlanak.
  • A gyűrűtopológia leggyakoribb hozzáférési módja a jelképes átadás .
      Token átadás:Ez egy hálózati hozzáférési módszer, amelyben a tokent egyik csomóponttól a másik csomóponthoz továbbítják.
  • Jelképes:Ez egy keret, amely a hálózat körül kering.

A Token átadás működése

  • A token mozog a hálózaton, és számítógépről számítógépre továbbítja, amíg el nem éri a célt.
  • A feladó úgy módosítja a tokent, hogy az adatok mellé a címet is megadja.
  • Az adatokat az egyik eszközről a másikra továbbítják, amíg a célcím meg nem egyezik. Miután a tokent a céleszköz megkapta, elküldi a visszaigazolást a feladónak.
  • A gyűrű topológiában egy tokent használnak hordozóként.

A gyűrűs topológia előnyei:

    Hálózat menedzsment:A hibás eszközök a hálózat lebontása nélkül eltávolíthatók a hálózatból.Termék elérhetőség:Számos hardver és szoftver eszköz áll rendelkezésre a hálózat üzemeltetéséhez és felügyeletéhez.Költség:A csavart érpárú kábelezés olcsó és könnyen elérhető. Ezért a telepítési költség nagyon alacsony.Megbízható:Ez egy megbízhatóbb hálózat, mivel a kommunikációs rendszer nem függ az egyetlen gazdagéptől.

A gyűrűs topológia hátrányai:

    Nehéz hibaelhárítás:A kábelhibák meghatározásához speciális vizsgálóberendezésre van szükség. Ha bármilyen hiba lép fel a kábelben, az megzavarná az összes csomópont kommunikációját.Kudarc:Az egyik állomás meghibásodása a teljes hálózat meghibásodásához vezet.Nehéz az újrakonfigurálás:Új eszközök hozzáadása a hálózathoz lelassítaná a hálózat működését.Késleltetés:A kommunikációs késleltetés egyenesen arányos a csomópontok számával. Új eszközök hozzáadása növeli a kommunikációs késleltetést.

3) Csillag topológia

Számítógépes hálózati topológiák
  • A csillag topológia a hálózat olyan elrendezése, amelyben minden csomópont a központi hubhoz, kapcsolóhoz vagy központi számítógéphez csatlakozik.
  • A központi számítógépet a szerver , és a szerverhez csatlakoztatott perifériás eszközöket ügyfelek .
  • A számítógépek csatlakoztatásához koaxiális kábelt vagy RJ-45 kábelt használnak.
  • A hubokat vagy kapcsolókat főként csatlakozási eszközökként használják a fizikai csillag topológia .
  • A csillag topológia a legnépszerűbb topológia a hálózati megvalósításban.

A csillag topológia előnyei

    Hatékony hibaelhárítás:A hibaelhárítás meglehetősen hatékony egy csillag topológiában, összehasonlítva a busz topológiával. A busz topológiájában a vezetőnek meg kell vizsgálnia a kábel kilométereit. Csillag topológiában az összes állomás a központosított hálózathoz kapcsolódik. Ezért a hálózati rendszergazdának az egyetlen állomásra kell mennie a probléma elhárításához.Hálózati vezérlés:A komplex hálózati vezérlési funkciók könnyen megvalósíthatók a csillag topológiában. A csillag topológiában végrehajtott változtatások automatikusan elfogadásra kerülnek.Korlátozott hiba:Mivel minden állomás saját kábellel csatlakozik a központi hubhoz, így egy kábel meghibásodása nem érinti a teljes hálózatot.Ismerős technológia:A csillag topológia ismert technológia, mivel eszközei költséghatékonyak.Könnyen bővíthető:Könnyen bővíthető, mivel új állomásokat lehet hozzáadni a hub nyitott portjaihoz.Költséghatékony:A csillag topológiájú hálózatok költséghatékonyak, mivel olcsó koaxiális kábelt használnak.Nagy adatátviteli sebesség:Kb. 100 Mbps sávszélességet támogat. Az Ethernet 100BaseT az egyik legnépszerűbb Star topológia hálózat.

A csillag topológia hátrányai

    A kudarc központi pontja:Ha a központi hub vagy kapcsoló leáll, akkor az összes csatlakoztatott csomópont nem tud kommunikálni egymással.Kábel:Néha a kábelvezetés nehézzé válik, ha jelentős mennyiségű elvezetésre van szükség.

4) Fa topológia

Számítógépes hálózati topológiák
  • A fa topológia egyesíti a busz topológia és a csillag topológia jellemzőit.
  • A fa topológia egy olyan struktúra, amelyben az összes számítógép hierarchikus módon kapcsolódik egymáshoz.
  • A fa topológia legfelső csomópontját gyökércsomópontnak nevezik, az összes többi csomópont pedig a gyökércsomópont leszármazottja.
  • Csak egy út létezik két csomópont között az adatátvitelhez. Így szülő-gyermek hierarchiát alkot.

A fa topológia előnyei

    Támogatás a szélessávú átvitelhez:A fa topológiát főként szélessávú átvitel biztosítására használják, azaz a jeleket nagy távolságra küldik anélkül, hogy csillapításra kerülnének.Könnyen bővíthető:Az új eszközt hozzáadhatjuk a meglévő hálózathoz. Ezért elmondhatjuk, hogy a fa topológia könnyen bővíthető.Könnyen kezelhető:A fa topológiában az egész hálózat csillaghálózatoknak nevezett szegmensekre van felosztva, amelyek könnyen kezelhetők és karbantarthatók.Hibafelismerés:A fa topológiában nagyon egyszerű a hibaészlelés és a hibajavítás.Korlátozott hiba:Az egyik állomás meghibásodása nem érinti a teljes hálózatot.Pont-pont vezetékezés:Pont-pont vezetékezéssel rendelkezik az egyes szegmensekhez.

A fa topológia hátrányai

    Nehéz hibaelhárítás:Ha bármilyen hiba lép fel a csomópontban, akkor nehéz lesz a hiba elhárítása.Magas ár:A szélessávú átvitelhez szükséges eszközök nagyon költségesek.Kudarc:A fa topológia főként a fő buszkábelen alapul, és a fő buszkábel meghibásodása károsítja a teljes hálózatot.Nehéz az újrakonfigurálás:Ha új eszközöket adnak hozzá, akkor nehéz lesz újrakonfigurálni.

5) Háló topológia

Számítógépes hálózati topológiák
  • A mesh technológia a hálózat olyan elrendezése, amelyben a számítógépek különféle redundáns kapcsolatokon keresztül kapcsolódnak egymáshoz.
  • Egyik számítógépről a másikra több út vezet.
  • Nem tartalmazza a kapcsolót, a hubot vagy a központi kommunikációs pontként működő központi számítógépet.
  • Az Internet egy példa a háló topológiára.
  • A mesh-topológiát főként WAN-megvalósításokhoz használják, ahol a kommunikációs hibák kritikus problémát jelentenek.
  • A mesh topológiát főként vezeték nélküli hálózatokhoz használják.
  • A háló topológia a következő képlettel alakítható ki:
    Kábelek száma = (n*(n-1))/2;

Ahol n a hálózatot reprezentáló csomópontok száma.

A háló topológia két kategóriába sorolható:

  • Teljesen összekapcsolt mesh topológia
  • Részben összekapcsolt háló topológia
Számítógépes hálózati topológiák
    Teljes mesh topológia:A teljes mesh topológiában minden számítógép a hálózatban elérhető összes számítógéphez csatlakozik.Részleges háló topológia:A részleges mesh topológiában bizonyos számítógépek kivételével nem minden számítógép kapcsolódik azokhoz a számítógépekhez, amelyekkel gyakran kommunikálnak.

A Mesh topológia előnyei:

Megbízható: A mesh topológiájú hálózatok nagyon megbízhatóak, mivel a kapcsolat meghibásodása nem befolyásolja a csatlakoztatott számítógépek közötti kommunikációt.

állíts be határolót java

Gyors kommunikáció: A csomópontok között nagyon gyors a kommunikáció.

Könnyebb újrakonfigurálás: Új eszközök hozzáadása nem zavarná meg a kommunikációt más eszközök között.

A Mesh topológia hátrányai

    Költség:A mesh topológia nagyszámú csatlakoztatott eszközt, például útválasztót és több átviteli adathordozót tartalmaz, mint más topológiák.Menedzsment:A mesh topológia hálózatok nagyon nagyok, és nagyon nehéz karbantartani és kezelni. Ha a hálózatot nem figyelik gondosan, akkor a kommunikációs kapcsolat meghibásodása nem észlelhető.Hatékonyság:Ebben a topológiában a redundáns kapcsolatok magasak, ami csökkenti a hálózat hatékonyságát.

6) Hibrid topológia

Számítógépes hálózati topológiák
  • A különféle topológiák kombinációja az úgynevezett Hibrid topológia .
  • A hibrid topológia különböző kapcsolatok és csomópontok közötti kapcsolat az adatok átviteléhez.
  • Ha két vagy több különböző topológiát kombinálunk, azt hibrid topológiának nevezzük, és ha hasonló topológiák kapcsolódnak egymáshoz, az nem eredményez hibrid topológiát. Például, ha létezik gyűrű topológia az ICICI bank egyik ágában és busz topológia az ICICI bank másik ágában, akkor e két topológia összekapcsolása hibrid topológiát eredményez.

A hibrid topológia előnyei

    Megbízható:Ha a hálózat bármely részén hiba lép fel, az nem befolyásolja a hálózat többi részének működését.Méretezhető:A hálózat mérete könnyen bővíthető új eszközök hozzáadásával anélkül, hogy a meglévő hálózat működését befolyásolná.Rugalmas:Ez a topológia nagyon rugalmas, mivel a szervezet követelményei szerint tervezhető.Hatékony:A hibrid topológia nagyon hatékony, mivel úgy tervezhető meg, hogy a hálózat erőssége maximalizálva legyen, a hálózat gyengesége pedig minimális legyen.

A hibrid topológia hátrányai

    Komplex kialakítás:A hibrid topológia legnagyobb hátránya a hibrid hálózat kialakítása. Nagyon nehéz megtervezni a hibrid hálózat architektúráját.Költséges Hub:A hibrid topológiában használt hubok nagyon drágák, mivel ezek eltérnek a más topológiákban használt szokásos huboktól.Költséges infrastruktúra:Az infrastruktúra költsége nagyon magas, mivel egy hibrid hálózat sok kábelezést, hálózati eszközt stb.