Топология звезда оптоволоконный кабель

Топология ВОЛС

Топология ВОЛС характеризует физическое местоположение компьютеров, оптоволоконного кабеля и других активных и пассивных компонентов сети, то есть, по сути является способом описания конфигурации сети в виде схемы расположения и соединения сетевого оборудования. Это стандартный термин, произошедший от греческого слова «топос» (место) и нашедший применение в построении любой кабельной инфраструктуры. Знание принципа использования различных топологий дает понимание возможностей ВОЛС, характеристики которых попадают под ту или иную топологию, а также позволяет разработчикам предложить Заказчику наиболее оптимальный вариант организации сети. Ведь, помимо возможностей, каждая топология диктует монтажникам и проектировщикам целый ряд условий: например, тип кабеля, способ его прокладки и т. д.

Как построить идеальную ВОЛС: кольцо, шина и другие топологии

Итак, топология ВОЛС целиком повторяет топологию традиционных кабельных сетей на основе медной пары. Это означает, что волоконно-оптические линии связи строятся на основе трех базовых топологий:

• звезда (star)
• шина (linear bus)
• кольцо (ring)

Построение оптоволоконной системы по принципу «звезда» означает, что сеть будет представлять собой компьютеры, подключенные при помощи отдельного кабеля, другой конец которого подсоединен к центральному устройству – концентратору. Рабочие узлы в таких сетях можно легко и недорого наращивать до 1000, и каждая из групп устройств, подключенных к одному концентратору, может с успехом существовать в отдельности. Кроме того, если один компьютер или соединяющий его с концентратором кабель выйдет из строя, то передавать данные по сети не сможет лишь он. На остальные рабочие станции это влияния не окажет. Однако отказ концентратора приводит к тому, что все подключенные к нему рабочие станции перестают функционировать. Кроме того, при таком сетевом решении потребуется большее количество кабеля, что связано с дополнительными расходами.

«Шинная» топология ВОЛС относится к наиболее простым. Она подразумевает прохождение сигнала связи через компьютеры, параллельно подключенные к главному кабелю, именуемому «магистралью» или «сегментом», отражение его от конечных терминалов и передача на компьютер, адрес которого совпадает с адресом, содержащимся в электронном послании. То есть, данные передаются по всем компьютерам, но получить их может только адресат. При этом, если один из компьютеров выключен, это не повлияет на работу сети. А вот в случае, если нарушено соединение любой из подключенных к терминатору машин, нарушается передача данных не только на участке между двумя терминалами, но и в пределах всей сети. Кроме того, соединение компьютеров по типу шины дает невысокую производительность сети, а стало быть, далеко не всегда сможет реализовать требования к ВОЛС, предъявляемые Заказчиком.

Третья топология ВОЛС – кольцо – подразумевает последовательное соединение компьютеров: последний соединен с первым. Однонаправленный сигнал передается по кольцу от компьютера к компьютеру: таким образом, отдельно взятый компьютер исполняет функции повторителя сигнала, усиливает его и передает дальше по сети. Однако в силу того, что поток информации передается через каждый компьютер, сбой в работе одного из них повлечет за собой нарушение функционирования всей ВОЛС.

Таким образом, каждая из топологий имеет как свои достоинства, так и недостатки. Не случайно, когда речь идет о создании крупных сетей, ни одна из топологий не используется в чистом виде. В качестве дополнительных топологий ВОЛС (часто их называют смешанными или гибридными) можно назвать «решетку», «снежинку», «дерево», «двойное кольцо», «звезда-шина», «звезда-кольцо» и т. д. Все они являются комбинациями базовых. Например, «звезда-шина» чаще всего выглядит так: несколько «звездных» сетей объединяются друг с другом посредством магистральной линейной шины. В этом случае выход одного компьютера из строя не окажет влияния на сеть, а отказ одного из концентраторов повлечет за собой лишь остановку компьютеров, подключенных непосредственно к нему.

Специалисты компании «Flylink» гарантируют создание качественной волоконно-оптической линии связи, основанной на топологии, наиболее оптимально подходящей к конкретному объекту построения ВОЛС. Учтем всю специфику бизнес-процессов Вашего предприятия. Уложимся в заданные Вами сроки и бюджет.

Источник

Кабели и топологии

Сети и сетевые комплексы

Изначально локальные сети предназначались для объединения сравнительно небольшого количества компьютеров в систему, названную позже рабочей группой. Владельцы сетей пришли к выводу о более существенной выгоде приобретения нескольких компьютеров и соединения их между собой для выполнения большинства необходимых вычислительных операций, нежели вложения средств в мэйнфрейм и систему его функциональной поддержки. Вместе с ростом возможностей персональных компьютеров и исполняемых приложений совершенствовались и вычислительные сети, построенные на их основе, а также методы проектирования таких сетей.

Большинство ЛВС созданы с использованием медных кабелей, применяю­щих обычный электрический ток для передачи сигналов. Изначально боль­шинство ЛВС состояли из компьютеров, соединенных коаксиальным кабе­лем, но в итоге прокладка кабеля типа «витая пара» (ТР, twisted pair), используемого в телефонных системах, стала наиболее популярной и здесь. Еще один альтернативный тип кабеля — оптоволоконный кабель, не ис­пользующий электрические сигналы, при прохождении по нему двоичная информация кодируется импульсами света. Также существуют виды сетевых решений, в принципе не использующие кабеля, и, соответственно, пере­дающие сигналы по так называемым неограниченным средам, таким как ра­диоволны, инфракрасные волны и излучение микроволнового диапазона.

Примечание

Для получения более подробной информации о различных видах кабелей, применяемых для построения сетей, см. главу 4.

Различные способы конфигурации соединения кабелей для объединения компьютеров в ЛВС называются топологиями (рис. 1.1). Они зависят от типа употребляемого кабеля и поддерживаемого протокола. Наиболее распро­странены следующие топологии.

Шина. Шинная топология реализуется кабелем, прокладываемым от од­ного компьютера к другому в виде последовательной цепочки, напоми­нающей гирлянду на новогодней елке. Все сигналы, передаваемые лю­бым компьютером в сеть, идут по шине в обоих направлениях ко всем остальным компьютерам. Два конца шины должны быть «закрыты» при помощи электрических сопротивлений, обнуляющих напряжения, при­ходящие на эти концы, для того, чтобы сигналы не отражались и не ухо­дили в обратном направлении. Основной недостаток шинной топологии состоит в том, что, подобно елочной гирлянде, дефект кабеля в любом месте его протяженности делит сеть на две части, не способные общаться между собой. Большая часть сетей, построенных на коаксиальных кабе­лях, таких как сети Ethernet, используют шинную архитектуру.

□ Звезда. Топология «звезда» использует отдельный кабель для каждого компьютера, проложенный от центрального устройства, называемого хабом (hub) или концентратором. Концентратор транслирует сигналы, поступающие на любой из его портов, на все остальные порты; в результате чего сигналы, посылаемые одним узлом, достигают остальных компьюте­ров. Сеть на основе «звезды» более устойчива к повреждениям, нежели сеть на базе шинной архитектуры, так как повреждение кабеля затрагива­ет непосредственно только тот компьютер, к которому он подсоединен, а не всю сеть. Большинство сетей, использующих кабель типа «витая пара», монтируются по топологии «звезда», например, l0BaseT Ethernet.

Кольцо. Топология кольца функционально эквивалентна шине, у которой концы соединены друг с другом; таким образом, сигналы передаются от одного компьютера к другому, двигаясь по кругу. Однако коммуникационное кольцо — это только логическая абстракция, а не физическая конструкция. Фактически сеть представляет собой звезду, но при этом специальный концентратор реализует логическое кольцо путем пересылки входящего сигнала только через следующий нисходящий порт (вместо передачи через все порты, как это делает концентратор при применении топологии «звезда»). Каждый компьютер, получив входящий сигнал, об­рабатывает его (если это необходимо) и посылает обратно концентратору для передачи следующей рабочей станции в сети. В соответствии с дан­ным принципом работы, система, передающая сигнал в сеть, должна также удалить его после того, как он обошел все кольцо полностью. Се­ти, сконструированные на основе топологии «кольцо», могут использо­вать различные типы кабеля. Например, сети Token Ring используют ви­тую пару, в то время как FDDI-сети реализуют топологию «кольцо» с помощью оптоволоконных кабелей.

Шина-звезда. Данная топология — один из способов расширения оди­ночной «звезды». Эта схема формируется из множества «звезд», концен­траторы которых соединяются отдельными сегментами общей шины. Каждый компьютер по-прежнему может связываться с любым другим в сети, поскольку связанный с ним концентратор передает входящий тра­фик через порты «звезды». Разработанная для расширения сетей Ethernet lOBaseT, архитектура «шина-звезда» сейчас мало распространена в связи с ограничениями информационной емкости шин на коаксиальном кабеле. Коаксиальный кабель становится «узким местом» подобной сетевой орга­низации, снижая скорость передачи данных в быстрых сетях, собранных на основе топологии «звезда», таких как Fast Ethernet.

Управление доступом к среде передачи данных

Когда множество компьютеров подключены к одной и той же среде с узко­полосной передачей, то должен быть реализован механизм управления дос­тупом к среде (MAC, Media Access Control) для осуществления арбитража дос­тупа и предотвращения одновременной передачи данных системами. Механизм управления доступом к среде является основой всех протоколов для любых ЛВС. Два наиболее распространенных механизма: множественный доступ с контролем несущей и обнаружением коллизий (CSMS/CD, Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection), применяемый в сетях Ethernet, и передача маркера, которая используется сетями Token Ring, FDDI и другими типами ЛВС. Эти два механизма принципиально различны, но выполняют одну и ту же задачу, обеспечивая каждую систему в сети равными возмож­ностями для приема/передачи данных. Более подробную информацию о ме­ханизмах управления доступом к среде см. в разд. «CSMD/CD» главы 8 и разд. «Передача маркера» главы 9.

Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет

Источник

Топология сети: 6 сетевых топологий, объясненных и сравненных

Что такое топология сети?

Топология сети — это описание расположения узлов (например, коммутаторов и маршрутизаторов) и соединений в сети, часто представляемых в виде графика..

Независимо от того, насколько идентичны две организации, нет двух одинаковых сетей. Тем не менее, многие организации полагаются на устоявшиеся модели топологии сети. Топологии сети описывают, как устройства соединяются вместе и как данные передаются от одного узла к другому..

топология логической сети это концептуальное представление о том, как устройства работают на определенных уровнях абстракции. физическая топология подробно, как устройства физически связаны. Логические и физические топологии могут быть представлены как визуальные диаграммы.

карта топологии сети это карта, которая позволяет администратору видеть физическое расположение подключенных устройств. Наличие карты топологии сети под рукой очень полезно для понимания того, как устройства соединяются друг с другом, и лучших методов устранения неполадок..

Существует много различных типов топологий, которые корпоративные сети построили сегодня и в прошлом. Некоторые из топологий сети, которые мы собираемся рассмотреть, включают топология шины, кольцевая топология, звездная топология, топология сетки, и гибридная топология.

Топология шины

Топология шины — это тип сети, где каждое устройство подключается к одному кабелю, который проходит от одного конца сети к другому. Этот тип топологии часто называют линейная топология. В топологии шины данные передаются только в одном направлении. Если топология шины имеет две конечные точки, она называется топология линейной шины.

Меньшие сети с топологией этого типа используют коаксиальный кабель или кабель RJ45 для объединения устройств. Однако схема топологии шины устарела, и вы вряд ли встретите компанию, использующую топологию шины сегодня..

преимущества

Топологии шины часто использовались в небольших сетях. Одна из главных причин заключается в том, что они сделай макет простым. Все устройства подключены к одному кабелю, поэтому вам не нужно управлять сложной топологической настройкой..

Расположение также помогло сделать экономическую топологию шины экономически выгодной, потому что они можно запустить с помощью одного кабеля. Если требуется добавить больше устройств, вы можете просто подключить свой кабель к другому кабелю..

Недостатки

Однако использование одного кабеля означает, что топологии шины имеют единую точку отказа. Если кабель выходит из строя, вся сеть будет повреждена. Отказ кабеля стоил бы организациям много времени, пока они пытаются возобновить обслуживание. В дополнение к этому, высокий сетевой трафик снизит производительность сети потому что все данные проходят через один кабель.

Это ограничение делает топологии шины подходящими только для небольших сетей. Основная причина в том, что чем больше у вас узлов, тем ниже будет ваша скорость передачи. Стоит также отметить, что шинные топологии ограничены в том смысле, что они полудуплекс, это означает, что данные не могут быть переданы в двух противоположных направлениях одновременно.

Смотрите также: Мониторинг сети, сервера и приложений для малого и среднего бизнеса

Кольцевая топология

В сетях с кольцевой топологией компьютеры соединяются друг с другом в кольцевом формате. Каждое устройство в сети будет иметь двух соседей и не больше или не меньше. Кольцевые топологии обычно использовались в прошлом, но вам было бы трудно найти предприятие, все еще использующее их сегодня.

Первый узел подключен к последнему узлу, чтобы связать цикл вместе. Как следствие размещения в этом формате пакеты должны проходить через все узлы на пути к месту назначения..

В рамках этой топологии один узел выбран для настройки сети и мониторинга других устройств. Кольцевые топологии полудуплекс, но также может быть сделан дуплекс. Чтобы сделать кольцевые топологии полнодуплексными, вам потребуется два соединения между сетевыми узлами для формирования Топология двойного кольца.

Топология двойного кольца

Как упомянуто выше, если кольцевые топологии сконфигурированы, чтобы быть двунаправленными, то они упоминаются как топологии с двумя кольцами. Топологии с двумя кольцами обеспечивают каждый узел двумя соединениями, по одному в каждом направлении. Таким образом, данные могут передаваться в по часовой стрелке или против часовой стрелки направление.

преимущества

В кольцевых топологиях риск коллизий пакетов очень низок из-за использования основанных на токене протоколов, которые позволяют только одной станции передавать данные в данный момент времени. Это усугубляется тем, что данные могут перемещаться по узлам на высоких скоростях который может быть расширен при добавлении большего количества узлов.

Топологии с двумя кольцами обеспечили дополнительный уровень защиты, потому что они были более устойчивы к сбоям. Например, если кольцо выходит из строя внутри узла, то другое кольцо может подняться и поддержать его. Кольцевые топологии были также низкая стоимость установки.

Недостатки

Одна из причин, по которой кольцевые топологии были заменены, заключается в том, что они очень уязвимы к сбоям. еAilure одного узла может вывести из строя всю сеть. Это означает, что сети с топологией кольца должны постоянно управляться, чтобы гарантировать, что все узлы находятся в хорошем состоянии. Тем не менее, даже если узлы были в добром здравии вашей сети все еще может быть сбит в автономном режиме из-за отказа линии электропередачи!

Кольцевые топологии также повышенные проблемы масштабируемости. Например, полоса пропускания используется всеми устройствами в сети. К тому же, больше устройств, которые добавляются в сеть чем больше задержка связи сеть переживает. Это означает, что количество устройств, добавленных в топологию сети, необходимо тщательно контролировать, чтобы убедиться, что сетевые ресурсы не были растянуты за их пределы..

Внесение изменений в кольцевую топологию также было сложным, потому что вы необходимо выключить сеть, чтобы внести изменения к существующим узлам или добавить новые узлы. Это далеко не идеально, так как вам нужно учитывать время простоя каждый раз, когда вы хотите внести изменения в топологическую структуру!

Смотрите также: Инструменты для мониторинга пропускной способности

Топология звезды

Топология «звезда» — это топология, в которой каждый узел в сети подключен к одному центральному коммутатору. Каждое устройство в сети напрямую связано с коммутатором и косвенно связано с любым другим узлом. Связь между этими элементами заключается в том, что центральное сетевое устройство является сервером, а другие устройства рассматриваются как клиенты. Центральный узел отвечает за управление передачей данных по сети и действует как ретранслятор. В топологии «звезда» компьютеры подключаются с помощью коаксиального кабеля, витой пары или оптоволоконного кабеля..

преимущества

Звездные топологии наиболее часто используются, потому что вы может управлять всей сетью из одного местаЦентральный выключатель Как следствие, если узел, который не является центральным узлом, выйдет из строя, то сеть останется работоспособной. Это дает топологиям звезд уровень защиты от сбоев, которые не всегда присутствуют при других настройках топологии. Точно так же ты можно добавлять новые компьютеры без необходимости отключать сеть как вы бы сделали с кольцевой топологией.

С точки зрения физической структуры, для топологии типа звезда требуется меньше кабелей, чем для других типов топологии. Это делает их прост в настройке и управлении в долгосрочной перспективе. Простота общего дизайна значительно облегчает администраторам устранение неполадок при работе с ошибками производительности..

Недостатки

Хотя звездные топологии могут быть относительно безопасны от отказа, если центральный коммутатор выйдет из строя, то вся сеть выйдет из строя. Таким образом, администратору необходимо тщательно контролировать состояние центрального узла, чтобы убедиться, что он не выходит из строя. Производительность сети также привязаны к конфигурации и производительности центрального узла. Топологией Star легко управлять в большинстве случаев, но их установка и использование далеко не дешевы.

Топология дерева

Как следует из названия, древовидная топология — это сетевая структура, имеющая форму дерева с множеством ветвей. Топологии деревьев иметь корневой узел который связан с другой иерархией узлов. иерархия родитель-потомок где существует только одна взаимная связь между двумя связанными узлами. Как правило, топология дерева должна иметь три уровня иерархии для классификации таким образом. Эта форма топологии используется в глобальных сетях выдержать много разложенных устройств.

преимущества

Основная причина, почему древовидные топологии используется для расширения топологии шины и звезды. В этом иерархическом формате легко добавить больше узлов в сеть, когда ваша организация увеличивается в размерах. Этот формат также хорошо подходит для поиска ошибок и устранения неполадок потому что вы можете систематически проверять проблемы с производительностью по всему дереву.

Недостатки

Наиболее существенным недостатком топологии дерева является корневой узел. В случае сбоя корневого узла все его поддеревья становятся разделенными. Все еще будет частичное соединение в сети среди других устройств, таких как родительский узел неисправного.

Поддерживать сеть тоже не просто, потому что чем больше узлов вы добавляете, тем сложнее становится управлять сеть. Другим недостатком древовидной топологии является количество необходимых кабелей. Кабели необходимы для подключения каждого устройства по всей иерархии, что делает макет более сложным по сравнению с более простой топологией.

Топология сетки

Топология сетки — это соединение точка-точка, где узлы взаимосвязаны. В этой форме топологии, данные передаются двумя способами: маршрутизации и затопление. В маршрутизации узлы используют логику маршрутизации для определения кратчайшего расстояния до места назначения пакета. Напротив, при затоплении данные отправляются на все узлы в сети. Наводнение не требует никакой формы логики маршрутизации для работы.

Есть две формы топологии сетки: частичная топология сетки и етопология ULL-сетки. При частичной топологии сетки большинство узлов взаимосвязаны, но есть несколько, которые связаны только с двумя или тремя другими узлами. В топологии с полной сеткой каждый узел взаимосвязан.

преимущества

Сетчатые топологии используются в первую очередь потому, что они надежны. взаимосвязанность узлов делает их чрезвычайно устойчивыми к сбоям. Нет ни одного сбоя компьютера, который мог бы сломать всю сеть. Отсутствие единой точки отказа является одной из причин, почему это популярный выбор топологии. Эта настройка также защищена от взлома.

Недостатки

Однако сетчатые топологии далеки от совершенства. Oни требует огромного количества конфигурации как только они развернуты. Топологическая схема более сложна, чем у многих других топологий, и это отражается в том, сколько времени потребуется для ее настройки. Вам нужно будет разместить целый ряд новых проводов, которые могут быть довольно дорогими.

Гибридная топология

Когда топология состоит из двух или более разных топологий, она называется гибридной топологией. Гибридные топологии чаще всего встречается на крупных предприятиях где отдельные отделы имеют сетевые топологии, которые отличаются от другой топологии в организации. Соединение этих топологий вместе приведет к гибридной топологии. Как следствие, возможности и уязвимости зависят от типов топологии, которые связаны.

преимущества

Существует много причин, по которым используются гибридные топологии, но все они имеют одну общую черту: гибкость. Есть несколько ограничений на структуру, которые гибридная топология не может вместить, и вы может включать несколько топологий в одну гибридную установку. Как следствие, гибридные топологии очень масштабируемы. Масштабируемость гибридных установок делает их хорошо подходящими для больших сетей.

Недостатки

К сожалению, гибридные топологии может быть довольно сложным, в зависимости от топологии, которую вы решили использовать. Каждая топология, которая является частью вашей гибридной топологии, должна управляться в соответствии с ее уникальными требованиями. Это усложняет работу администраторов, поскольку им придется пытаться управлять несколькими топологиями, а не одной. Кроме того, настройка гибридной топологии может оказаться довольно дорогостоящим.

Смотрите также: Инструменты и программное обеспечение для обнаружения сети

Какую топологию выбрать?

Существует ряд факторов, которые необходимо учитывать при выборе топологии. Прежде чем выбрать топологию, вы должны внимательно рассмотреть следующее:

• Необходимая длина кабеля
• Тип кабеля
• Стоимость
• Масштабируемость

Во-первых, вам нужно принять во внимание длину кабеля, который вам нужен предоставлять услуги всем вашим сетевым устройствам. Топология шины является наиболее легкой с точки зрения потребностей в кабеле. В этом смысле это будет самая простая топология для установки и покупки кабеля. Это связано со вторым фактором, вам нужно рассмотрите тип кабеля, который вы собираетесь использовать. Типы кабелей варьируются от витых пар до коаксиальных и оптоволоконных кабелей.

Стоимость установки топологии также очень важна. Чем сложнее выбранная топология, тем больше вам придется заплатить с точки зрения ресурсов и времени, чтобы создать эту настройку..

Последний фактор, который вы хотите принять во внимание, — это масштабируемость.. Если вы планируете повысить вашей сетевой инфраструктуры в будущем вы хотите убедиться, что вы использовать сеть, в которую легко добавлять устройства. Сеть со звездообразной топологией идеально подходит для этого, потому что вы можете добавлять узлы с минимальным нарушением работы. Это не так просто в кольцевой сети, потому что вы добавите время простоя, если добавите какие-либо узлы.

ПО для картирования топологии сети

Теперь, когда мы знаем различные типы топологии, пришло время подумать о том, как спроектировать вашу сеть с нуля. Существует ряд программных продуктов, позволяющих создавать собственные диаграммы топологии сети. Диаграммы топологии сети показывают, как ваша сеть соединяется вместе, и помогают вам создать эффективный дизайн сети. Он также предоставляет вам контрольную точку, которая помогает вам при попытке выполнить поиск и устранение неисправностей для устранения неисправностей..

Существует множество различных продуктов для отображения топологии сети, но один из наиболее широко используемых Microsoft Visio. С помощью Microsoft Visio вы можете создать свою сеть, добавив сетевые элементы на холст. Эта программа позволяет вам разработать схему, которая детализирует вашу сеть. Конечно, создание собственной сети не всегда идеально, особенно когда вы пытаетесь отобразить большую сеть.

В результате вы можете рассмотреть возможность использования другого инструмента, такого как Картограф топологии сети SolarWinds который может автоматически обнаруживать устройства, подключенные к вашей сети. Автообнаружение пригодится, потому что это означает, что вам не нужно составлять структуру сети вручную.

Сетевая топология SolarWinds MapperDownload 14-дневная бесплатная пробная версия

Обзор сетевых топологий

Топология сети, которую вы выбираете для своего предприятия, должна основываться на ваших требованиях к использованию. Количество узлов в вашей сети будет определять, сможете ли вы сделать это с помощью топологии шины или вам понадобится развернуть более сложную сетку или гибридную установку.

Помни что все топологии имеют свои преимущества и недостатки в зависимости от среды, в которой они применяются (даже те, которые устарели!). После того, как вы продумали топологию, которую хотите использовать, вы можете приступить к ее развертыванию..

Один хороший способ планировать заранее — использовать инструмент отображения топологии сети составить макет, который вы собираетесь использовать. Используя такой инструмент, как Картограф топологии сети SolarWinds позволит вам построить свою сеть на диаграмме, чтобы увидеть топологическую структуру в одном месте.

Связанные: 25 лучших инструментов мониторинга сети 2018 года

Источник