V počítačové síti existují různé způsoby, kterými jsou různé komponenty vzájemně propojeny. Topologie sítě je způsob, který definuje strukturu a jak jsou tyto komponenty vzájemně propojeny.

strojové učení a typy

Typy topologie sítí

Uspořádání sítě, která obsahuje uzly a spojovací vedení přes odesílatele a přijímače, se nazývá Topologie sítě . Různé topologie sítě jsou:

• Topologie Point to Point
• Topologie sítě
• Topologie hvězdy
• Sběrnicová topologie
• Prstencová topologie
• Topologie stromu
• Hybridní topologie

Topologie Point to Point

Topologie Point-to-Point je typ topologie, která pracuje na funkčnosti odesílatele a příjemce. Je to nejjednodušší komunikace mezi dvěma uzly, kdy jeden je odesílatel a druhý příjemce. Point-to-Point poskytuje velkou šířku pásma.

Topologie Point to Point

Topologie sítě

V topologii mesh je každé zařízení připojeno k jinému zařízení přes určitý kanál. V topologii Mesh se používají protokoly AHCP (Ad Hoc Configuration Protocols), DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol) atd.

Topologie sítě

Obrázek 1 : Každé zařízení je připojeno k jinému prostřednictvím vyhrazených kanálů. Tyto kanály jsou známé jako odkazy.

• Předpokládejme, že N počet zařízení je navzájem propojeno v topologii mesh, celkový počet portů, které každé zařízení vyžaduje, je N-1. Na obrázku 1 je k sobě připojeno 5 zařízení, takže celkový počet portů požadovaných každým zařízením je 4. Celkový počet požadovaných portů = N * (N-1).
• Předpokládejme, že N počet zařízení je vzájemně propojeno v topologii mesh, pak celkový počet vyhrazených linek potřebných k jejich propojení je^NC₂tj. N(N-1)/2. Na obrázku 1 je k sobě připojeno 5 zařízení, celkový počet požadovaných spojů je tedy 5*4/2 = 10.

Výhody topologie sítě

• Komunikace mezi uzly je velmi rychlá.
• Topologie sítě je robustní.
• Porucha je diagnostikována snadno. Data jsou spolehlivá, protože data jsou mezi zařízeními přenášena prostřednictvím vyhrazených kanálů nebo spojení.
• Poskytuje bezpečnost a soukromí.

Nevýhody topologie sítě

• Instalace a konfigurace jsou obtížné.
• Náklady na kabely jsou vysoké, protože je vyžadována velká kabeláž, a proto jsou vhodné pro menší počet zařízení.
• Náklady na údržbu jsou vysoké.

Běžným příkladem topologie mesh je internetová páteř, kde jsou různí poskytovatelé internetových služeb vzájemně propojeni prostřednictvím vyhrazených kanálů. Tato topologie se také používá ve vojenských komunikačních systémech a leteckých navigačních systémech.

Další informace naleznete v části Výhody a nevýhody topologie sítě.

Topologie hvězdy

V topologii hvězdy jsou všechna zařízení připojena k jedinému rozbočovači pomocí kabelu. Tento rozbočovač je centrálním uzlem a všechny ostatní uzly jsou připojeny k centrálnímu uzlu. Rozbočovač může být pasivní povahy, tj. ne inteligentní rozbočovač, jako jsou vysílací zařízení, zároveň může být rozbočovač inteligentní známý jako aktivní rozbočovač. Aktivní rozbočovače mají v sobě opakovače. Pro připojení počítačů se používají koaxiální kabely nebo kabely RJ-45. V topologii hvězdy se používá mnoho populárních protokolů Ethernet LAN jako CD (detekce kolize), CSMA (Carrier Sense Multiple Access) atd.

Topologie hvězdy

Obrázek 2 : Hvězdicová topologie se čtyřmi systémy připojenými k jedinému bodu připojení, tj. rozbočovači.

Výhody hvězdicové topologie

• Pokud je N zařízení vzájemně propojeno v hvězdicové topologii, pak počet kabelů potřebných k jejich propojení je N. Nastavení je tedy snadné.
• Každé zařízení vyžaduje pouze 1 port, tj. pro připojení k rozbočovači, takže celkový počet požadovaných portů je N.
• Je Robustní. Pokud jeden odkaz selže, ovlivní to pouze tento odkaz a ne jiné.
• Snadná identifikace závady a izolace závad.
• Hvězdicová topologie je nákladově efektivní, protože využívá levný koaxiální kabel.

Nevýhody hvězdicové topologie

• Pokud selže koncentrátor (hub), na kterém je závislá celá topologie, zhroutí se celý systém.
• Náklady na instalaci jsou vysoké.
• Výkon je založen na jediném koncentrátoru, tj. rozbočovači.

Běžným příkladem hvězdicové topologie je místní síť (LAN) v kanceláři, kde jsou všechny počítače připojeny k centrálnímu rozbočovači. Tato topologie se také používá v bezdrátových sítích, kde jsou všechna zařízení připojena k bezdrátovému přístupovému bodu.

Více viz Výhody a nevýhody hvězdicové topologie.

seřadit pole v Javě

Sběrnicová topologie

Bus Topology je typ sítě, ve které je každý počítač a síťové zařízení připojeno k jedinému kabelu. Je obousměrný. Jedná se o vícebodové spojení a nerobustní topologii, protože pokud páteř selže, topologie se zhroutí. V topologii sběrnice jsou různé protokoly MAC (Media Access Control) následovány ethernetovými připojeními LAN, jako je TDMA, Pure Aloha, CDMA, Slotted Aloha atd.

jak zobrazit aplikaci v androidu

Sběrnicová topologie

Obrázek 3 : Sběrnicová topologie se sdíleným páteřním kabelem. Uzly jsou připojeny ke kanálu pomocí spojovacích linek.

Výhody sběrnicové topologie

• Pokud je N zařízení vzájemně propojeno v topologii sběrnice, pak počet kabelů potřebných k jejich propojení je 1, známý jako páteřní kabel, a je vyžadováno N přípojných linek.
• Koaxiální nebo kroucené dvoulinky se používají hlavně v sítích založených na sběrnici, které podporují až 10 Mbps.
• Cena kabelu je nižší ve srovnání s jinými topologiemi, ale používá se k budování malých sítí.
• Topologie sběrnice je známá technologie, protože techniky instalace a odstraňování problémů jsou dobře známé.
• CSMA je nejběžnější metodou pro tento typ topologie.

Nevýhody sběrnicové topologie

• Sběrnicová topologie je mnohem jednodušší, ale přesto vyžaduje hodně kabeláže.
• Pokud selže společný kabel, zhroutí se celý systém.
• Pokud je síťový provoz silný, zvyšuje to kolize v síti. Aby se tomu zabránilo, používají se ve vrstvě MAC různé protokoly známé jako Pure Aloha, Slotted Aloha, CSMA/CD atd.
• Přidání nových zařízení do sítě by zpomalilo sítě.
• Zabezpečení je velmi nízké.

Běžným příkladem sběrnicové topologie je Ethernet LAN, kde jsou všechna zařízení připojena k jedinému koaxiálnímu kabelu nebo kroucené dvoulinkě. Tato topologie se také používá v sítích kabelové televize. Více viz Výhody a nevýhody topologie sběrnice .

Prstencová topologie

V kruhové topologii tvoří kruh spojující zařízení s přesně dvěma sousedními zařízeními. Pro kruhovou topologii s velkým počtem uzlů se používá řada opakovačů, protože pokud chce někdo poslat nějaká data do posledního uzlu v kruhové topologii se 100 uzly, pak data budou muset projít přes 99 uzlů, aby dosáhli 100. uzel. Proto se v síti používají opakovače, aby se zabránilo ztrátě dat.

Datové toky proudí jedním směrem, tj. jsou jednosměrné, ale mohou být obousměrné díky 2 spojením mezi každým síťovým uzlem, nazývá se to dvoukruhová topologie. Topologie In-Ring, protokol Token Ring Passing, používají pracovní stanice k přenosu dat.

Prstencová topologie

Obrázek 4 : Kruhová topologie se skládá ze 4 propojených stanic, z nichž každá tvoří kruh.

Nejběžnější metodou přístupu kruhové topologie je předávání tokenů.

• Předání tokenu: Jedná se o metodu přístupu k síti, při které je token předán z jednoho uzlu do jiného uzlu.
• Žeton: Je to rám, který obíhá po síti.

Operace kruhové topologie

1. Jedna stanice je známá jako a monitor stanice, která přebírá veškerou odpovědnost za provádění operací.
2. Pro přenos dat musí stanice držet token. Po dokončení přenosu se token uvolní ostatním stanicím k použití.
3. Když žádná stanice nevysílá data, bude token kolovat v kruhu.
4. Existují dva typy technik uvolnění tokenu: Předčasné vydání tokenu uvolní token hned po přenosu dat a Zpožděné uvolnění tokenu uvolní token po obdržení potvrzení od příjemce.

Výhody kruhové topologie

jaké měsíce jsou ve 3. čtvrtletí

• Přenos dat je vysokorychlostní.
• Možnost kolize je v tomto typu topologie minimální.
• Levná instalace a rozšíření.
• Je to méně nákladné než hvězdicová topologie.

Nevýhody kruhové topologie

• Selhání jednoho uzlu v síti může způsobit selhání celé sítě.
• Odstraňování problémů je v této topologii obtížné.
• Přidání stanic mezi nebo odstranění stanic může narušit celou topologii.
• Méně bezpečné.

Další informace naleznete v části Výhody a nevýhody kruhové topologie .

Topologie stromu

Tato topologie je variací hvězdicové topologie. Tato topologie má hierarchický tok dat. Ve stromové topologii se používají protokoly jako DHCP a SAC (Standard Automatic Configuration).

Topologie stromu

Obrázek 5 : Zde jsou různé sekundární rozbočovače připojeny k centrálnímu rozbočovači, který obsahuje opakovač. Tato data proudí shora dolů, tj. z centrálního rozbočovače do sekundárního a poté do zařízení nebo zdola nahoru, tj. zařízení do sekundárního rozbočovače a poté do centrálního rozbočovače. Jedná se o vícebodové spojení a nerobustní topologii, protože pokud páteř selže, topologie se zhroutí.

Výhody stromové topologie

• Umožňuje připojení více zařízení k jednomu centrálnímu rozbočovači, čímž se snižuje vzdálenost, kterou urazí signál, aby přišel k zařízením.
• Umožňuje síti izolovat se a také upřednostňovat od různých počítačů.
• Můžeme přidat nová zařízení do stávající sítě.
• Detekce chyb a oprava chyb jsou velmi snadné ve stromové topologii.

Nevýhody topologie stromů

pouze nick

• Pokud selže centrální rozbočovač, selže celý systém.
• Cena je vysoká kvůli kabeláži.
• Pokud jsou přidána nová zařízení, je obtížné je znovu nakonfigurovat.

Běžným příkladem stromové topologie je hierarchie ve velké organizaci. V horní části stromu je generální ředitel, který je propojen s různými odděleními nebo divizemi (podřízenými uzly) společnosti. Každé oddělení má svou vlastní hierarchii, přičemž manažeři dohlížejí na různé týmy (uzly vnuků). Členové týmu (listové uzly) jsou ve spodní části hierarchie a jsou propojeni se svými příslušnými manažery a odděleními.

Více viz Výhody a nevýhody topologie stromů .

Hybridní topologie

Tato topologická technologie je kombinací všech různých typů topologií, které jsme studovali výše. Hybridní topologie se používá, když uzly mohou mít jakoukoli formu. To znamená, že se může jednat o jednotlivce, jako je kruhová nebo hvězdná topologie, nebo může jít o kombinaci různých typů topologií uvedených výše. Každá jednotlivá topologie používá protokol, který byl popsán dříve.

Hybridní topologie

Obrázek 6 : Výše ​​uvedený obrázek ukazuje strukturu hybridní topologie. Jak je vidět, obsahuje kombinaci všech různých typů sítí.

Výhody hybridní topologie

• Tato topologie je velmi flexibilní .
• Velikost sítě lze snadno rozšířit o přidávání nových zařízení.

Nevýhody hybridní topologie

• Je to náročné navrhnout architekturu hybridní sítě.
• Náboje používané v této topologii jsou velmi drahý.
• Náklady na infrastrukturu jsou u hybridní sítě velmi vysoké vyžaduje hodně kabeláže a síťových zařízení .

Běžným příkladem hybridní topologie je síť univerzitního kampusu. Síť může mít páteř hvězdicové topologie, přičemž každá budova je k páteři připojena přes přepínač nebo směrovač. V každé budově může být sběrnicová nebo kruhová topologie spojující různé místnosti a kanceláře. Bezdrátové přístupové body také vytvářejí topologii sítě pro bezdrátová zařízení. Tato hybridní topologie umožňuje efektivní komunikaci mezi různými budovami a zároveň poskytuje flexibilitu a redundanci v rámci každé budovy.

Další informace naleznete v části Výhody a nevýhody hybridní topologie.