Tanıtım

1. Ağ topolojisi kavramı

2. Temel ağ topolojileri

2.3 Temel Halka Ağı Topolojisi

3. Diğer olası ağ topolojileri

3.1 Ağaç ağ topolojisi

3.2 Birleşik ağ topolojileri

3.3 "Şebeke" ağ topolojisi

4. Topoloji kavramının belirsizliği

Çözüm

bibliyografya

Tanıtım

Bugün bilgisayar ağları kullanılmadan insan faaliyetlerini hayal etmek imkansızdır.

Bilgisayar ağı - özel iletişim araçları kullanarak birbirleriyle etkileşime giren en az iki bilgisayardan oluşan bir dağıtılmış bilgi işleme sistemidir.

Bilgisayarların uzaklığına ve ölçeğe bağlı olarak, ağlar geleneksel olarak yerel ve küresel olarak ayrılır.

Yerel ağlar, servis sağlayıcılara ulaşmadan önce kapalı bir altyapıya sahip ağlardır. "LAN" terimi, hem küçük bir ofis ağını hem de birkaç yüz hektarı kapsayan büyük bir tesis düzeyinde ağı tanımlayabilir. Yerel ağlar genellikle bir kuruluş içinde dağıtılır, bu nedenle kurumsal ağlar olarak da adlandırılırlar.

Bazen bir ara sınıf ağı ayırt edilir - bir şehir veya bölgesel ağ, yani. bir şehir, bölge vb. içindeki ağ

Küresel ağ, hem yerel ağlar hem de diğer telekomünikasyon ağları ve cihazları dahil olmak üzere geniş coğrafi bölgeleri kapsar. Küresel ağlar, yerel ağlarla hemen hemen aynı yeteneklere sahiptir. Ama kapsamlarını genişletiyorlar. Küresel ağları kullanmanın faydaları, öncelikle işin hızıyla sınırlıdır: küresel ağlar, yerel ağlardan daha düşük hızda çalışır.

Yukarıdaki bilgisayar ağlarından, ağların mimarisini, veri aktarma yollarını daha iyi anlamak için dikkatimizi yerel ağlara çevirelim. Ve bunun için ağ topolojisi gibi bir kavramı bilmeniz gerekir.

1. Ağ topolojisi kavramı

Topoloji, bir ağın mantıksal özellikleriyle birlikte fiziksel konfigürasyonudur. Topoloji, bir ağın temel düzenini tanımlamak için kullanılan standart bir terimdir. Farklı topolojilerin nasıl kullanıldığını anlayarak, farklı ağ türlerinin hangi yeteneklere sahip olduğunu belirleyebilirsiniz.

İki ana topoloji türü vardır:

fiziksel

mantıklı

Mantıksal topoloji, veri iletimi sırasında ağ istasyonlarının etkileşimi için kuralları tanımlar.

Fiziksel topoloji, depolama ortamının nasıl bağlanacağını belirler.

"Ağ topolojisi" terimi, bilgisayarların, kabloların ve bir ağın diğer bileşenlerinin fiziksel konumunu tanımlar. Ağın topolojisi, özelliklerini belirler.

Belirli bir topolojinin seçimi şunları etkiler:

gerekli ağ ekipmanının bileşimi

ağ ekipmanının özellikleri

ağ genişletme seçenekleri

ağ yönetimi yöntemi

Ağ yapılandırması, merkezi olmayan (kablo ağdaki her istasyonun "etrafında dolaştığında") veya merkezileştirilmiş (her istasyon, istasyonlar arasında çerçeveleri ve paketleri dağıtan bir merkezi cihaza fiziksel olarak bağlandığında) olabilir. Merkezi konfigürasyona bir örnek, kirişlerinin uçlarında iş istasyonları bulunan bir yıldızdır. Merkezi olmayan konfigürasyon, herkesin demet içinde kendi pozisyonuna sahip olduğu ve herkesin tek bir iple birbirine bağlandığı bir dağcılar zinciri gibidir. Ağ topolojisinin mantıksal özellikleri, bir paketin ağ üzerinde seyahat ederken izlediği yolu belirler.

Bir topoloji seçerken, güvenilir ve verimli ağ çalışması, ağ veri akışlarının uygun yönetimini sağladığı dikkate alınmalıdır. Ağın, yaratma ve bakım pahasına ucuz olması da arzu edilir, ancak aynı zamanda, daha fazla genişleme ve tercihen daha yüksek hızlı iletişim teknolojilerine geçiş için fırsatlar kalır. Bu kolay bir iş değil! Bunu çözmek için ağ topolojilerinin ne olduğunu bilmeniz gerekir.

2. Temel ağ topolojileri

Çoğu ağın üzerine kurulduğu üç temel topoloji vardır.

Yıldız

yüzük

Bilgisayarlar tek bir kablo üzerinden bağlandığında topolojiye "veri yolu" denir. Bilgisayarlar, tek bir noktadan veya hub'dan kaynaklanan kablo bölümlerine bağlandığında, topolojiye yıldız topolojisi denir. Bilgisayarların bağlı olduğu kablo bir halka şeklinde kapatılırsa bu topolojiye halka denir.

Temel topolojilerin kendileri karmaşık olmasa da, gerçekte birkaç topolojinin özelliklerini birleştiren oldukça karmaşık kombinasyonlar vardır.

2.1 Otobüs ağı topolojisi

Bu topolojide tüm bilgisayarlar birbirine tek bir kablo ile bağlanır (Şekil 1).

Şekil 1 - "Bus" tipi ağ topolojisi şeması

Bir veri yolu topolojisinde bilgisayarlar, verileri bir kablo üzerinden elektrik sinyalleri (donanım MAC adresleri) biçiminde ileterek belirli bir bilgisayara adresler. Otobüsteki bilgisayarlar arasındaki iletişim sürecini anlamak için aşağıdaki kavramları anlamanız gerekir:

sinyal iletimi

sinyal yansıması

sonlandırıcı

1. Sinyal iletimi

Elektrik sinyalleri biçimindeki veriler ağdaki tüm bilgisayarlara iletilir; ancak bilgi, yalnızca adresi bu sinyallerde şifrelenmiş alıcının adresiyle eşleşen kişi tarafından alınır. Ayrıca, bir seferde yalnızca bir bilgisayar iletebilir. Veriler ağa yalnızca bir bilgisayar tarafından iletildiğinden, performansı veri yoluna bağlı bilgisayarların sayısına bağlıdır. Daha fazlası, yani. veri aktarımı için ne kadar çok bilgisayar beklerse, ağ o kadar yavaş olur. Bununla birlikte, ağ bant genişliği ile içindeki bilgisayar sayısı arasında doğrudan bir ilişki kurmak mümkün değildir. Bilgisayar sayısına ek olarak, aşağıdakiler de dahil olmak üzere birçok faktör ağ performansını etkiler:

ağdaki bilgisayarların donanım özellikleri

bilgisayarların veri iletme sıklığı

çalışan ağ uygulamalarının türü

ağ kablosu türü

ağdaki bilgisayarlar arasındaki mesafe

Otobüs pasif bir topolojidir. Bu, bilgisayarların yalnızca ağ üzerinden iletilen verileri "dinlediği", ancak bunları göndericiden alıcıya taşımadığı anlamına gelir. Bu nedenle, bilgisayarlardan biri arızalanırsa, diğerlerinin çalışmasını etkilemeyecektir. Aktif topolojilerde bilgisayarlar sinyalleri yeniden üretir ve ağ üzerinden iletir.

2. Sinyal yansıması

Veri veya elektrik sinyalleri, kablonun bir ucundan diğer ucuna ağ boyunca hareket eder. Herhangi bir özel işlem yapılmazsa, sinyal kablonun ucuna ulaştığında yansıyacak ve diğer bilgisayarların iletmesini engelleyecektir. Bu nedenle veriler hedefe ulaştıktan sonra elektrik sinyallerinin söndürülmesi gerekir.

3. Sonlandırıcı

Elektrik sinyallerinin yansımasını önlemek için bu sinyalleri emmek için kablonun her iki ucuna fişler (sonlandırıcılar, sonlandırıcılar) takılır (Şekil 2). Kablo uzunluğunu uzatmak için ağ kablosunun tüm uçları bilgisayar veya silindirik konektör gibi bir şeye bağlanmalıdır. Elektrik sinyallerinin yansımasını önlemek için kablonun herhangi bir serbest - bağlanmamış - ucu sonlandırılmalıdır.

Şekil 2 - Sonlandırıcıyı yükleme

Ağın bütünlüğünün ihlali, bir ağ kablosu fiziksel olarak koptuğunda veya uçlarından birinin bağlantısı kesildiğinde koparsa meydana gelebilir. Ayrıca kablonun bir veya daha fazla ucunda elektrik sinyallerinin kabloda yansımasına ve ağ işleyişinin sona ermesine yol açan sonlandırıcıların olmaması da mümkündür. Ağ "çöküyor". Ağdaki bilgisayarlar kendi başlarına tam olarak işlevsel kalırlar, ancak segment bozulduğu sürece birbirleriyle iletişim kuramazlar.

Bu ağ topolojisinin avantajları ve dezavantajları vardır. Avantajları şunları içerir:

kısa ağ kurulum süresi

düşük maliyet (daha az kablo ve ağ cihazı gerekir)

özelleştirme kolaylığı

bir iş istasyonunun arızası ağ performansını etkilemez

Bu topolojinin dezavantajları aşağıdaki gibidir.

bu tür ağların genişletilmesi zordur (ağdaki bilgisayarların sayısını ve segmentlerin sayısını artırmak için - bunları birbirine bağlayan ayrı kablo parçaları).

veri yolu paylaşıldığı için, aynı anda bilgisayarlardan yalnızca biri iletim yapabilir.

"Veri yolu" pasif bir topolojidir - bilgisayarlar yalnızca kabloyu "dinler" ve ağ üzerinden iletim sırasında sönen sinyalleri kurtaramaz.

bir veri yolu topolojisi ağının güvenilirliği düşüktür. Bir elektrik sinyali kablonun ucuna ulaştığında, (özel önlemler alınmadığı sürece) yansıtılır ve tüm ağ segmentinin çalışmasını bozar.

Otobüs topolojisinin doğasında var olan sorunlar, on yıl önce çok popüler olan bu ağların artık pratik olarak kullanılmamasına neden oldu.

Bus ağ topolojisi, mantıksal 10 Mbps Ethernet topolojisi olarak bilinir.

2.2 Temel yıldız ağ topolojisi

Bir yıldız topolojisinde, tüm bilgisayarlar kablo segmentleri kullanılarak hub adı verilen merkezi bir bileşene bağlanır (Şekil 3).

Verici bilgisayardan gelen sinyaller, hub'dan diğer herkese geçer.

Bu topoloji, bilgisayarlar merkezi bir ana bilgisayara bağlandığında, bilgi işlemin şafağında ortaya çıktı.

Bilgisayar ağı topolojisi

Farklı ağ türleri arasındaki en önemli farklardan biri topolojileridir.

Altında topoloji genellikle ağ düğümlerinin birbirine göre göreli konumunu anlar. Bu durumda ağ düğümleri, bilgisayarları, hub'ları, anahtarları, yönlendiricileri, erişim noktalarını vb. içerir.

Topoloji, bir ağdaki düğümler arasındaki fiziksel bağlantıların yapılandırılmasıdır. Ağın özellikleri, kurulmakta olan topolojinin türüne bağlıdır. Özellikle, belirli bir topolojinin seçimi şunları etkiler:

• gerekli ağ ekipmanının bileşimi hakkında;
• ağ ekipmanının yetenekleri hakkında;
• ağı genişletme olasılığı üzerine;
• ağı yönetme yolunda.

Aşağıdaki ana topoloji türleri vardır: kalkan, halka, yıldız, ağ topolojisi ve kafes. Geri kalanlar, temel topolojilerin kombinasyonlarıdır ve karışık veya hibrit olarak adlandırılır.

Yorulmak... Veri yolu topolojisi ağları, veri iletimi için uçlarında özel fişlerin takıldığı - sonlandırıcılar (sonlandırıcı) için doğrusal bir mono kanal (koaksiyel kablo) kullanır. sırayla gereklidirler

Pirinç. 6.1.

otobüsten geçtikten sonra sinyali kapatmak için. Bir veri yolu topolojisinin dezavantajları şunları içerir:

• kablo üzerinden iletilen veriler tüm bağlı bilgisayarlarda kullanılabilir;
• bir veri yolu arızası durumunda, tüm ağ çalışmayı durdurur.

Yüzük- bu, her bilgisayarın diğer iki bilgisayarla iletişim hatlarıyla bağlandığı bir topolojidir: birinden bilgi alır ve diğerine aktarır ve aşağıdaki veri aktarım mekanizmasını ifade eder: veriler, ulaşana kadar sırayla bir bilgisayardan diğerine aktarılır. alıcı bilgisayar. Halka topolojisinin dezavantajları, veri yolu topolojisi ile aynıdır:

• verilerin kamuya açık olması;
• kablo sistemine zarar verebilecek kararsızlık.

Yıldız Diğer tüm abonelerin bağlı olduğu, ağ hub'ı veya "hub" olarak adlandırılan, açıkça ayrılmış bir merkeze sahip tek ağ topolojisidir. Ağın işlevselliği, o hub'ın durumuna bağlıdır. Yıldız topolojisinde, ağdaki iki bilgisayar arasında doğrudan bağlantı yoktur. Bu, kamuya açık veri kullanılabilirliği sorununu çözmeyi mümkün kılar ve ayrıca kablolama sisteminin zarar görmesine karşı direnci artırır.

Pirinç. 6.2.

Pirinç. 6.3. Yıldız topolojisi

Bir ağdaki her iş istasyonunun aynı ağ üzerindeki birkaç iş istasyonuna bağlı olduğu bir bilgisayar ağı topolojisidir. Yüksek hata toleransı, konfigürasyon karmaşıklığı ve aşırı kablo tüketimi ile karakterizedir. Her bilgisayarın diğer bilgisayarlara bağlanmak için birçok olası yolu vardır. Kırık kablo, iki bilgisayar arasındaki bağlantıyı kaybetmez.

Pirinç. 6.4.

kafes Düğümlerin düzenli çok boyutlu bir kafes oluşturduğu bir topolojidir. Ayrıca, kafesin her bir kenarı kendi eksenine paraleldir ve bu eksen boyunca iki bitişik düğümü birbirine bağlar. Tek boyutlu bir kafes, iki dış düğümü (yalnızca bir komşusu olan) belirli sayıda iç düğümle (iki komşusu olan - sol ve sağ) birbirine bağlayan bir zincirdir. Her iki harici düğüm bağlandığında, bir halka topolojisi elde edilir. Süper bilgisayar mimarisinde 2B ve 3B kafesler kullanılır.

FDDI tabanlı ağlar bir çift halka topolojisi kullanır, böylece yüksek güvenilirlik ve performans elde edilir. Birden fazla boyutta döngüsel olarak bağlanan çok boyutlu bir kafese "torus" denir.

(Şekil 6.5) - bilgisayarlar arasında keyfi bağlantılara sahip büyük ağlarda hakim olan topoloji. Bu tür ağlarda, isteğe bağlı olarak bağlı bireysel parçalar ayırt edilebilir ( alt ağlar ), tipik bir topolojiye sahiptirler, bu nedenle karma topoloji ağları olarak adlandırılırlar.

Çok sayıda ağ düğümünü bağlamak için ağ yükselticileri ve (veya) anahtarları kullanılır. Ayrıca, aktif yoğunlaştırıcılar kullanılır - aynı anda bir amplifikatörün işlevlerine sahip olan anahtarlar. Uygulamada 8 veya 16 hattın bağlantısını sağlayan iki tip aktif hub kullanılmaktadır.

Pirinç. 6.5.

Başka bir anahtarlama aygıtı türü, ağı üç iş istasyonuna ayırmanıza izin veren pasif bir hub'dır. Düşük sayıda bağlanabilir düğüm, pasif hub'ın bir amplifikatöre ihtiyaç duymadığı anlamına gelir. Bu tür yoğunlaştırıcılar, iş istasyonuna olan mesafenin birkaç on metreyi geçmediği durumlarda kullanılır.

Bus veya ring ile karşılaştırıldığında, karma topoloji daha güvenilirdir. Çoğu durumda ağ bileşenlerinden birinin arızalanması ağın genel performansını etkilemez.

Yukarıda ele alınan yerel ağların topolojileri temel, yani temeldir. Gerçek bilgi işlem ağları, belirli bir yerel ağın çözmek için tasarlandığı görevlere ve bilgi akışlarının yapısına dayalı olarak inşa edilir. Bu nedenle, pratikte bilgisayar ağlarının topolojisi, geleneksel topoloji türlerinin bir sentezidir.

Modern bilgisayar ağlarının temel özellikleri

Ağın kalitesi şu özelliklerle karakterize edilir: performans, güvenilirlik, uyumluluk, yönetilebilirlik, güvenlik, genişletilebilirlik ve ölçeklenebilirlik.

Ana özelliklere verimlilik ağlar şunları içerir:

• reaksiyon süresi - bir ağ hizmeti talebinin ortaya çıkması ile buna bir yanıtın alınması arasındaki süre olarak tanımlanan karakteristik;
• verim - zaman birimi başına ağ tarafından iletilen veri miktarını yansıtan bir özellik;
• iletim gecikmesi - paketin herhangi bir ağ cihazının girişine ulaştığı an ile bu cihazın çıkışında göründüğü an arasındaki süre.

İçin güvenilirlik değerlendirmeleri ağlar, aşağıdakiler de dahil olmak üzere çeşitli özellikler kullanır:

• kullanılabilirlik faktörü, sistemin kullanılabileceği süreyi belirten;
• güvenlik, onlar. sistemin verileri yetkisiz erişime karşı koruma yeteneği;
• hata toleransı - sistemin bazı elemanlarının arızalanma koşulları altında çalışma yeteneği.

genişletilebilirlik bireysel ağ öğelerini (kullanıcılar, bilgisayarlar, uygulamalar, hizmetler) nispeten kolay bir şekilde ekleme, ağ bölümlerinin uzunluğunu artırma ve mevcut ekipmanı daha güçlü olanlarla değiştirme yeteneği anlamına gelir.

ölçeklenebilirlik ağın performansı düşmezken, ağın çok geniş bir aralıkta düğüm sayısını ve bağlantıların uzunluğunu artırmanıza izin verdiği anlamına gelir.

Şeffaflık - ağın, dahili cihazının ayrıntılarını kullanıcıdan gizleme özelliği, böylece ağdaki işini basitleştirme.

kontrol edilebilirlik ağ, ağın ana unsurlarının durumunu merkezi olarak izleme, ağın çalışması sırasında ortaya çıkan sorunları belirleme ve çözme, performans analizi yapma ve ağın gelişimini planlama yeteneğini ifade eder.

uyumluluk ağın çok çeşitli yazılım ve donanım içerebileceği anlamına gelir.

halka topolojisi- bu, her bilgisayarın diğer iki bilgisayarla iletişim hatlarıyla bağlandığı bir topolojidir: birinden yalnızca bilgi alır ve diğerine yalnızca iletir. Her iletişim hattında tıpkı bir yıldız durumunda olduğu gibi sadece bir verici ve bir alıcı çalışır. Bu, harici sonlandırıcılara olan ihtiyacı ortadan kaldırır.
Her bilgisayar sinyali yeniden iletir (devam eder), yani tekrarlayıcı görevi görür, bu nedenle tüm halkadaki sinyal zayıflaması önemli değildir, sadece halkadaki komşu bilgisayarlar arasındaki zayıflama önemlidir. Bu durumda net olarak tanımlanmış bir merkez yoktur, tüm bilgisayarlar aynı olabilir. Bununla birlikte, çoğu zaman, borsayı yöneten veya borsayı kontrol eden halkada özel bir abone tahsis edilir. Böyle bir kontrol abonesinin mevcudiyetinin ağın güvenilirliğini azalttığı açıktır, çünkü başarısızlığı tüm değişimi anında felç eder.
Yeni aboneleri "halka"ya bağlamak, bağlantı süresince tüm ağın zorunlu olarak kapatılmasını gerektirse de, genellikle tamamen ağrısızdır. "Bus" topolojisinde olduğu gibi, halkadaki maksimum abone sayısı oldukça fazla olabilir (1000 veya daha fazla). Ağda taşıyıcı olarak bükümlü çift veya fiber optik kullanılır. Mesajlar bir daire içinde dolaşır.
Bir iş istasyonu, bilgiyi başka bir iş istasyonuna ancak aktarma (belirteç) hakkını aldıktan sonra iletebilir, bu nedenle çarpışmalar hariç tutulur. Bilgi, halka etrafında bir iş istasyonundan diğerine iletilir, bu nedenle, bir bilgisayar arızalanırsa, herhangi bir özel önlem alınmazsa, tüm ağ başarısız olur.
Halka topolojisi genellikle tıkanıklığa karşı en dirençli olanıdır, ağ üzerinden iletilen en büyük bilgi akışıyla güvenilir çalışma sağlar, çünkü kural olarak hiçbir çakışma yoktur (otobüsten farklı olarak) ve ayrıca merkezi bir abone yoktur ( bir yıldızın aksine) ...

Yerel alan ağı, herhangi bir modern işletmenin önemli bir unsurudur ve onsuz maksimum üretkenlik elde etmek imkansızdır. Ancak, ağın özelliklerinden tam olarak yararlanmak için, bağlı bilgisayarların konumunun LAN'ın performansını etkileyeceği akılda tutularak uygun şekilde yapılandırılmalıdır.

topoloji kavramı

Yerel bilgisayar ağlarının topolojisi, iş istasyonlarının ve düğümlerin birbirine göre konumu ve bağlantı seçenekleridir. Aslında, bu LAN'ın mimarisidir. Bilgisayarların yerleşimi, ağın teknik özelliklerini belirler ve herhangi bir topoloji türünün seçimi şunları etkiler:

• Ağ ekipmanının çeşitleri ve özellikleri.
• LAN'ın güvenilirliği ve ölçeklenebilirliği.
• Yerel bir ağı yönetmek için bir yöntem.

Çalışan düğümlerin konumu ve bunları bağlama yöntemleri için bu tür birçok seçenek vardır ve sayıları, bağlı bilgisayarların sayısındaki artışla doğru orantılı olarak artar. Ana LAN topolojileri yıldız, veri yolu ve halkadır.

Bir topoloji seçerken göz önünde bulundurulması gereken faktörler

Son olarak topoloji seçimine karar vermeden önce, ağın performansını etkileyen birkaç özelliği hesaba katmak gerekir. Onlara dayanarak, her birinin avantaj ve dezavantajlarını analiz ederek ve bu verileri kurulum için mevcut koşullarla ilişkilendirerek en uygun topolojiyi seçebilirsiniz.

• LAN'a bağlı iş istasyonlarının her birinin çalışabilirliği ve servis verilebilirliği. Bazı yerel ağ topolojisi türleri tamamen buna bağlıdır.
• Ekipmanın servis kolaylığı (yönlendiriciler, adaptörler vb.). Ağ ekipmanının arızalanması, LAN'ın çalışmasını tamamen bozabilir veya bir bilgisayarla bilgi alışverişini durdurabilir.
• Kullanılan kablonun güvenilirliği. Buna zarar vermek, LAN veya segmentlerinden biri boyunca veri iletimini ve alımını bozar.
• Kablonun uzunluğunu sınırlamak. Bu faktör bir topoloji seçerken de önemlidir. Yalnızca birkaç kablo varsa, daha az kablo gerektiren bir konumlandırma yöntemi seçebilirsiniz.

Yıldız topolojisi hakkında

Bu tür iş istasyonları düzenlemesinin özel bir merkezi vardır - diğer tüm bilgisayarların bağlı olduğu bir sunucu. Veri alışverişi işlemlerinin gerçekleştiği sunucu aracılığıyladır. Bu nedenle, ekipmanı daha karmaşık olmalıdır.

Avantajlar:

• Yerel ağların "yıldız" topolojisi, LAN'daki çatışmaların tamamen yokluğu ile olumlu bir şekilde karşılaştırılır - bu, merkezi yönetim yoluyla elde edilir.
• Düğümlerden birinin arızalanması veya kablonun hasar görmesi ağın tamamı üzerinde herhangi bir etkiye sahip olmayacaktır.
• Ana ve çevresel olmak üzere yalnızca iki abonenin varlığı, ağ ekipmanını basitleştirmeyi mümkün kılar.
• Küçük bir yarıçapta bağlantı noktalarının birikmesi, ağı izleme sürecini basitleştirir ve ayrıca yetkisiz kişilerin erişimini kısıtlayarak güvenliğini artırmanıza olanak tanır.

Dezavantajları:

• Böyle bir yerel ağ, merkezi bir sunucu arızası durumunda tamamen çalışmaz hale gelir.
• Bir yıldızın maliyeti diğer topolojilerden daha yüksektir çünkü çok daha fazla kablo gereklidir.

Otobüs topolojisi: basit ve ucuz

Bu bağlantı yönteminde, tüm iş istasyonları tek bir hatta bağlanır - bir koaksiyel kablo ve bir aboneden gelen veriler yarım çift yönlü modda geri kalanına gönderilir. Bu tür yerel ağ topolojileri, veri yolunun her iki ucunda sinyalin bozulmadığı özel bir sonlandırıcının varlığını varsayar.

Avantajlar:

• Tüm bilgisayarlar eşittir.
• Çalışırken bile ağı kolayca ölçeklendirme yeteneği.
• Bir düğümün başarısızlığı geri kalanını etkilemez.
• Kablo tüketimi önemli ölçüde azalır.

Dezavantajları:

• Kablo konektörü sorunları nedeniyle yetersiz ağ güvenilirliği.
• Tüm aboneler arasında kanal paylaşımı nedeniyle düşük performans.
• Paralel bağlı adaptörler sayesinde yönetim ve sorun giderme karmaşıklığı.
• İletişim hattının uzunluğu sınırlıdır, bu nedenle bu tür yerel ağ topolojileri yalnızca az sayıda bilgisayar için kullanılır.

Halka topoloji özellikleri

Bu iletişim türü, çalışan bir düğümün diğer iki kişiyle bağlantısını içerir, bunlardan birinden veri alınır ve ikincisi iletilir. Bu topolojinin ana özelliği, LAN'da sinyal zayıflaması olasılığını ortadan kaldırarak her terminalin bir tekrarlayıcı görevi görmesidir.

Avantajlar:

• Bu LAN topolojisini hızla oluşturun ve yapılandırın.
• Ancak kolay ölçeklendirme, yeni bir düğüm kurulurken ağın kapatılmasını gerektirir.
• Çok sayıda potansiyel abone.
• Tıkanıklığa dayanıklı ve ağ çakışması yok.
• Bilgisayarlar arasında sinyal aktararak ağı büyük bir boyuta genişletme yeteneği.

Dezavantajları:

• Bir bütün olarak ağın güvenilmezliği.
• Kablo hasarına karşı direnç eksikliği, bu nedenle genellikle paralel bir yedek hat sağlanır.
• Büyük kablo tüketimi.

Yerel ağ türleri

Yerel ağların topolojisinin seçimi de mevcut LAN türüne göre yapılmalıdır. Ağ iki modelle temsil edilebilir: eşler arası ve hiyerarşik. İşlevsel olarak çok farklı değiller, bu da gerekirse birinden diğerine geçmenize izin veriyor. Ancak, aralarında hala birkaç fark var.

Eşler arası modele gelince, büyük bir ağ düzenleme olasılığının olmadığı durumlarda kullanılması önerilir, ancak bir tür iletişim sisteminin oluşturulması hala gereklidir. Yalnızca az sayıda bilgisayar için oluşturmanızı öneririz. Merkezi kontrol iletişimi, çeşitli işletmelerde iş istasyonlarını kontrol etmek için yaygın olarak kullanılır.

Eşler arası ağ

Bu tür LAN, her iş istasyonu için hakların eşitliğini varsayar ve aralarında veri dağıtır. Bir sitede saklanan bilgilere erişim, kullanıcı tarafından izin verilebilir veya reddedilebilir. Kural olarak, bu gibi durumlarda, yerel bilgisayar ağlarının "veri yolu" topolojisi en uygun olacaktır.

Eşler arası ağ, iş istasyonu kaynaklarının diğer kullanıcılar tarafından kullanılabilir olduğu anlamına gelir. Bu, birbiri ardına çalışırken bir bilgisayardan bir belgeyi düzenleme, uzaktan yazdırma ve uygulamaları başlatma yeteneği anlamına gelir.

Eşler arası LAN türünün avantajları:

• Uygulama, kurulum ve bakım kolaylığı.
• Düşük finansal maliyetler. Bu model, pahalı bir sunucu satın alma ihtiyacını ortadan kaldırır.

Dezavantajları:

• Ağ performansı, bağlı çalışan düğümlerin sayısındaki artışla orantılı olarak azalır.
• Birleşik bir güvenlik sistemi yoktur.
• Bilginin kullanılabilirliği: bilgisayar kapatıldığında, içindeki verilere başkaları tarafından erişilemez hale gelecektir.
• Tek bir bilgi tabanı yoktur.

hiyerarşik model

En yaygın olarak kullanılan LAN topolojileri bu tür LAN'a dayanmaktadır. Aynı zamanda "istemci-sunucu" olarak da adlandırılır. Bu modelin özü, belirli sayıda abonenin varlığında bir ana unsur - bir sunucu olmasıdır. Bu kontrol bilgisayarı tüm verileri saklar ve işler.

Avantajlar:

• Mükemmel ağ performansı.
• Birleşik güvenilir güvenlik sistemi.
• Bir, herkes için ortak, bilgi tabanı.
• Tüm ağın ve öğelerinin basitleştirilmiş yönetimi.

Dezavantajları:

• Özel bir personel birimine duyulan ihtiyaç - sunucuyu izleyen ve koruyan bir yönetici.
• Bir ana bilgisayarın satın alınması için büyük finansal maliyetler.

Hiyerarşik bir modelde yerel bir bilgisayar ağının en sık kullanılan konfigürasyonu (topolojisi) bir "yıldız"dır.

Yerel bir ağ organize edilirken topoloji seçimi (ağ ekipmanının ve iş istasyonlarının yerleşimi) son derece önemlidir. Seçilen iletişim türü, LAN'ın en verimli ve güvenli çalışmasını sağlamalıdır. Finansal maliyetlere ve daha fazla ağ genişletme olasılığına dikkat etmek de önemlidir. Akılcı bir çözüm bulmak, dikkatli bir analiz ve sorumlu bir yaklaşım sayesinde elde edilen kolay bir iş değildir. Bu durumda, doğru seçilmiş yerel ağ topolojileri, bir bütün olarak tüm LAN'ın maksimum performansını sağlayacaktır.

Topoloji veya ağ topolojisi terimi, bilgisayarların, kabloların ve bir ağın diğer bileşenlerinin fiziksel konumunu ifade eder. Topoloji, profesyoneller tarafından bir ağın temel düzenini tanımlamak için kullanılan standart bir terimdir. Farklı topolojilerin nasıl kullanıldığını anlarsanız, farklı ağ türlerinin hangi yeteneklere sahip olduğunu da anlayabilirsiniz. Kaynakları paylaşmak veya diğer ağ görevlerini gerçekleştirmek için bilgisayarların birbirine bağlı olması gerekir. Çoğu ağ bu amaç için bir kablo kullanır. Ancak, bilgisayarınızı diğer bilgisayarları birbirine bağlayan bir kabloya takmanız yeterli değildir. Farklı ağ kartları, ağ işletim sistemleri ve diğer bileşenlerle birleştirilmiş farklı kablo türleri de bilgisayarların farklı konumlandırılmasını gerektirir. Her ağ topolojisi bir dizi koşul getirir. Örneğin, sadece kablo tipini değil, aynı zamanda döşenme şeklini de belirleyebilir. Topoloji, bilgisayarların bir ağ üzerinde nasıl etkileşime girdiğini de belirleyebilir. Farklı topoloji türleri, farklı iletişim yöntemlerine karşılık gelir ve bu yöntemlerin ağ üzerinde büyük etkisi vardır.

Temel topolojiler

Tüm ağlar üç temel topoloji temelinde oluşturulur:

• otobüs (otobüs);
• yıldız (yıldız);
• Ring Ring).

Bilgisayarlar tek bir kablo [segment] üzerinden bağlandığında topolojiye veri yolu denir. Bilgisayarlar, tek bir noktadan veya hub'dan kaynaklanan kablo bölümlerine bağlandığında, topolojiye yıldız topolojisi denir. Bilgisayarların bağlı olduğu kablo bir halka şeklinde kapatılırsa bu topolojiye halka denir. Temel topolojilerin kendileri karmaşık olmasa da, gerçekte birkaç topolojinin özelliklerini birleştiren oldukça karmaşık kombinasyonlar vardır.

Yorulmak

Bus topolojisine genellikle lineer bus denir. Bu topoloji, en basit ve en yaygın topolojilerden biridir. Omurga veya segment adı verilen ve ağdaki tüm bilgisayarların bağlı olduğu tek bir kablo kullanır.

bilgisayar etkileşimi

Bir veri yolu topolojisinde bilgisayarlar, verileri belirli bir bilgisayara elektrik sinyalleri biçiminde bir kablo üzerinden ileterek adresler. Otobüsteki bilgisayarlar arasındaki iletişim sürecini anlamak için aşağıdaki kavramları anlamalısınız:

sinyal iletimi;

sinyal yansıması; Terminatör.

sinyal iletimi

Veriler, ağdaki tüm bilgisayarlara elektrik sinyalleri şeklinde iletilir; ancak bilgi sadece adresi alıcının adresine tekabül eden kişi tarafından alınır, "bu sinyallerde şifrelenir. Ayrıca, bir seferde sadece bir bilgisayar iletebilir. Veriler ağa sadece bir bilgisayar tarafından iletildiğinden, performansı bağlıdır. Veri yoluna bağlı bilgisayar sayısı arttıkça, yani veri aktarımı için bekleyen bilgisayar sayısı arttıkça ağ yavaşlar.Ancak, ağ bant genişliği ile bilgisayar sayısı arasında doğrudan bir ilişki türetmek mümkün değildir. içinde. dahil:

ağdaki bilgisayarların donanımının özellikleri;

bilgisayarların veri iletme sıklığı;

çalışan ağ uygulamalarının türü;

ağ kablosu türü;

ağdaki bilgisayarlar arasındaki mesafe.

Otobüs pasif bir topolojidir. Bu, bilgisayarların yalnızca ağ üzerinden iletilen verileri "dinlediği", ancak bunları göndericiden alıcıya taşımadığı anlamına gelir. Bu nedenle, bilgisayarlardan biri arızalanırsa, diğerlerinin çalışmasını etkilemeyecektir. Aktif topolojilerde bilgisayarlar sinyalleri yeniden üretir ve ağ üzerinden iletir.

sinyal yansıması

Veri veya elektrik sinyalleri, kablonun bir ucundan diğer ucuna ağ boyunca hareket eder. Herhangi bir özel işlem yapılmazsa, sinyal kablonun ucuna ulaştığında yansıyacak ve diğer bilgisayarların iletmesini engelleyecektir. Bu nedenle veriler hedefe ulaştıktan sonra elektrik sinyallerinin söndürülmesi gerekir.

sonlandırıcı

Elektrik sinyallerinin yansımasını önlemek için, bu sinyalleri absorbe etmek için kablonun her iki ucuna sonlandırıcılar yerleştirilmiştir. Kablo uzunluğunu uzatmak için ağ kablosunun tüm uçları bilgisayar veya silindirik konektör gibi bir şeye bağlanmalıdır. Elektrik sinyallerinin yansımasını önlemek için kablonun herhangi bir serbest - bağlanmamış - ucu sonlandırılmalıdır.

Ağ bütünlüğünün ihlali

Bir ağ kablosunda kopma, fiziksel olarak koptuğunda veya uçlarından birinin bağlantısı kesildiğinde meydana gelir. Ayrıca kablonun bir veya daha fazla ucunda elektrik sinyallerinin kabloda yansımasına ve ağ işleyişinin sona ermesine yol açan sonlandırıcıların olmaması da mümkündür. Ağ "çöküyor". Ağdaki bilgisayarlar kendi başlarına tam olarak işlevsel kalırlar, ancak segment bozulduğu sürece birbirleriyle iletişim kuramazlar.

Yıldız

Yıldız topolojisinde, tüm bilgisayarlar hub adı verilen merkezi bir bileşene bağlanmak için kablo segmentlerini kullanır. Verici bilgisayardan gelen sinyaller, hub'dan diğer herkese geçer. Bu topoloji, bilgisayarlar merkezi bir ana bilgisayara bağlandığında, bilgi işlemin şafağında ortaya çıktı.

Yıldız ağlarda, kablolama ve ağ yapılandırma yönetimi merkezileştirilmiştir. Ancak bir dezavantajı da var: tüm bilgisayarlar merkezi bir noktaya bağlı olduğundan, büyük ağlar için kablo tüketimi önemli ölçüde artar. Ayrıca, merkezi bileşen arızalanırsa tüm ağ kesintiye uğrayacaktır. Ve yalnızca bir bilgisayar (veya onu hub'a bağlayan kablo) arızalanırsa, yalnızca bu bilgisayar ağ üzerinden veri gönderemez veya alamaz. Bu, ağdaki diğer bilgisayarları etkilemez.

Yüzük

Bir halka topolojisinde, bilgisayarlar bir halka içinde kapalı bir kabloya bağlanır. Bu nedenle, kablo, bir sonlandırıcının bağlanması gereken serbest bir uca sahip olamaz. Sinyaller halka etrafında bir yönde hareket eder ve her bilgisayardan geçer. Pasif veri yolu topolojisinin aksine, burada her bilgisayar bir tekrarlayıcı görevi görür, sinyalleri yükseltir ve bir sonraki bilgisayara iletir. Bu nedenle, bir bilgisayar arızalanırsa, tüm ağ çalışmayı durdurur.

jeton geçmek

Bir halka ağında veri aktarımının ilkelerinden birine jeton aktarımı denir. Özü aşağıdaki gibidir. Belirteç, verileri iletmek "isteyen" kişi onu alana kadar sırayla bir bilgisayardan diğerine iletilir. Gönderen bilgisayar jetonu değiştirir, e-posta adresini verilere koyar ve halkanın etrafına gönderir.

Veriler, adresi verilerde belirtilen alıcının adresiyle eşleşene ulaşana kadar her bilgisayardan geçer. Bundan sonra, alıcı bilgisayar, ileten kişiye bir mesaj gönderir ve burada veri alma gerçeğini onaylar. Onay alırız, gönderen bilgisayar yeni bir jeton oluşturur ve onu ağa geri gönderir. İlk bakışta, işaretleyicinin aktarılması zaman alıcı gibi görünüyor, ancak aslında işaretçi neredeyse ışık hızında hareket ediyor. 200 m çapında bir halkada, işaretleyici saniyede 10.000 devir frekansında dolaşabilir.