7 типов топологии сети (плюс определения и основные функции)

2 апреля 2022 г.

Сетевой администратор отвечает за поддержание и улучшение производительности компьютерной сети организации. Они разрабатывают, внедряют и управляют компоновкой или топологией каждой сети для улучшения ее функций. Если вы работаете сетевым администратором или делаете карьеру в этой области, вам может быть интересно узнать о различных типах сетевой топологии. В этой статье мы объясним, что такое топология сети, перечислим семь типов конфигураций и обсудим ключевые особенности топологии сети, чтобы помочь вам выбрать правильную настройку для различных обстоятельств.

Что такое топология сети?

Топология сети относится к тому, как различные компьютеры, устройства или узлы соединяются друг с другом в коммуникационной сети. Он описывает их физическое расположение и объясняет логический поток информации по сети. Топология компьютерной сети может состоять из одной физической топологии и нескольких логических топологий.

Физическая топология объясняет, как компьютеры, устройства или узлы соединяются друг с другом в сети в зависимости от их местоположения. Он включает в себя оценку физического расположения сетевых кабелей и рабочих станций. И наоборот, логическая топология объясняет, как данные передаются от одного устройства к другому на основе сетевых протоколов. Он оценивает, как устройства взаимодействуют друг с другом внутри. Таким образом, топология сети определяет виртуальную форму, расположение и структуру сети как с физической, так и с логической точек зрения.

7 типов топологии сети

Существует семь основных типов топологии сети. Какой из них вы решите использовать, может зависеть от размера организации и конкретных потребностей. Вот обзор каждого из этих семи типов топологии сети, который поможет вам начать работу:

1. Топология сети «точка-точка»

Топология сети «точка-точка» — самый простой метод. Этот тип топологии сети предполагает соединение двух узлов или устройств с помощью общего канала. Эти два устройства могут быть двумя компьютерами, серверами, маршрутизаторами или коммутаторами, соединенными друг с другом кабелем. Топология сети «точка-точка» распространена в компьютерных сетях, компьютерной архитектуре и телекоммуникационных системах. Некоторые из преимуществ использования топологии сети «точка-точка» включают в себя:

• Высокая пропускная способность и скорость

• Низкая задержка

• Простое обслуживание

2. Топология шинной сети

Топология шинной сети — это основополагающий метод, который многие сетевые администраторы используют для подключения всех устройств или узлов к одному основному кабелю с различными ответвлениями и ответвлениями. Ответвительные линии — это кабели, которые подключаются к основному кабелю, также известному как шина, а отводы — это отдельные разъемы. Это создает один канал для связи по всей сети. Когда кто-то использует свой компьютер для отправки сообщения через этот тип сети, все подключенные компьютеры знают об этом действии.

Однако только получатель сообщения может принять его, проверив его адрес, прикрепленный к фрейму данных. Остальные компьютеры в топологии шинной сети автоматически отклоняют сообщение. Как только сообщение достигает адресата, терминатор удаляет эти данные из линии связи, чтобы предотвратить нарушение потока данных и отказ сигнала. Эта конфигурация часто является отличным вариантом для небольших сетей, поскольку каждый компьютер в сети работает независимо, имея доступ ко всем возможностям сети. Использование топологии шинной сети дает следующие преимущества:

• Простота установки и внедрения

• Минимум кабелей

• Эффективность затрат

3. Кольцевая топология сети

Топология сети «кольцо» состоит из двух основных каналов «точка-точка», которые соединяют одно устройство с двумя другими устройствами, расположенными по обе стороны от него. Это создает кольцо устройств, через которое данные могут проходить, пока не достигнут целевого устройства. В этой конфигурации способ передачи сообщений от одного устройства к другому является круговым и однонаправленным. Каждое устройство или компьютер в кольце имеет доступ к сообщению в течение фиксированного периода времени, чтобы помочь с передачей. Когда сообщение достигает адресата, получатель удаляет данные. Некоторые из преимуществ использования кольцевой топологии сети включают в себя:

• Простая установка

• Требуется минимальное количество кабелей

• Уменьшение коллизии данных

4. Топология сети звезда

Топология сети «звезда» является наиболее распространенной конфигурацией. В этой схеме каждое устройство или узел подключается к центральному сетевому концентратору. Устройства используют этот центральный концентратор для косвенной связи друг с другом. Если устройство хочет отправить или получить сообщение, оно должно сначала связаться с концентратором, чтобы действовать как промежуточное программное обеспечение между устройствами. Как только концентратор понимает, какой тип сообщения хочет отправить устройство, он передает его через широковещательную или одноадресную рассылку назначенным получателям.

Чтобы установить звездообразную топологию сети, сетевые администраторы подключают каждое устройство к концентратору, используя один порт ввода-вывода и один кабель. Основная причина популярности топологии сети «звезда» заключается в том, что она повышает безопасность сети, предотвращая передачу данных через каждое устройство. Некоторые из других преимуществ использования топологии звездообразной сети включают в себя:

• Централизованное управление

• Легкая масштабируемость и реконфигурация

• Эффективность затрат

5. Топология ячеистой сети

Топология ячеистой сети предполагает создание выделенного канала «точка-точка» между каждым устройством в сети. Это позволяет передавать данные напрямую между двумя устройствами, минуя другие устройства в той же сети. Существует два основных типа топологий ячеистой сети. Первая представляет собой полносвязную топологию сети. В этой конфигурации каждый узел соединяется с каждым другим узлом в сети.

Второй вариант — частично ячеистая топология сети. В этой схеме некоторые узлы не могут быть подключены к каждому отдельному узлу в сети. Связи между узлами в топологиях ячеистых сетей обоих типов обычно представляют собой симплексные связи, что означает, что данные перемещаются только в одном направлении. Однако некоторые сетевые администраторы могут заменить два симплексных канала дуплексными, чтобы данные могли передаваться между двумя узлами одновременно в обоих направлениях. Некоторые из преимуществ использования топологии ячеистой сети включают в себя:

• Быстрая связь

• Больше конфиденциальности и лучшая безопасность

• Уменьшение загруженности каналов

6. Топология древовидной сети

Топология древовидной сети соединяет звездообразные сети за счет интеграции шинных сетей для создания иерархии родитель-потомок. В этой конфигурации каждый узел прямо или косвенно подключен к кабелю первичной шины. Для этого сетевые администраторы делят сеть на сегменты, что упрощает их обслуживание. Каждый сегмент состоит из основного концентратора, который соединяет все подчиненные концентраторы. Некоторые из преимуществ использования топологии древовидной сети включают в себя:

• Расширенное покрытие сети

• Ограниченная потеря данных

• Увеличено количество прямых и непрямых узлов

7. Топология гибридной сети

Топология гибридной сети сочетает в себе как минимум две другие топологии сети. Этот тип конфигурации популярен, поскольку позволяет сетевым администраторам создавать практичные сетевые топологии, отвечающие уникальным потребностям каждой организации. Например, сетевой администратор может использовать шинную топологию сети для размещения как топологии сети «звезда», так и топологии сети «кольцо», используя ответвления и ответвления для соединения с ними.

Это позволяет сетевым администраторам легко выбирать лучшие функции каждого типа сетевой топологии. Это также позволяет им настраивать сетевые топологии для различных отделов организации, чтобы улучшить поток данных и повысить безопасность по мере необходимости. Некоторые из преимуществ использования топологии гибридной сети включают в себя:

• Увеличенный объем узлов

• Повышенная гибкость

• Повышенная надежность

Ключевые особенности топологии сети

Выбор правильной топологии сети может повысить эффективность передачи данных, снизить эксплуатационные расходы и оптимизировать распределение ресурсов. Понимание того, на каких функциях следует сосредоточиться при сравнении различных типов топологии сети, поможет вам принять взвешенное решение. Вот некоторые из ключевых особенностей топологии сети, которые могут различаться в зависимости от выбранной вами конфигурации:

• Узлы: в сети узлы относятся к точкам подключения, точкам перераспределения и конечным точкам связи.

• Кабели. Топология физической сети состоит из нескольких типов кабелей и оборудования, включая коаксиальные кабели, кабели с витой парой и оптоволоконные кабели.

• Концентратор и коммутатор: концентратор и коммутатор соединяют несколько устройств в сети, получают сообщения и передают их нужным узлам или устройствам.

• Маршрутизатор: Маршрутизатор анализирует, получает и передает информацию между различными IP-сетями, определяя правильные IP-адреса исходного и конечного хостов.