Называется логический и физический способ соединения кабелей компьютеров и других компонентов

Как и предполагалось, объединение компьютеров в сеть — это больше, чем физические разъемы, такие как электрические розетки в стене и порты на ПК. Если компьютеры должны обмениваться данными друг с другом, необходимо соблюдать несколько основных правил.

• Компьютеры в сети должны использовать одни и те же процедуры для отправки и получения данных. Эти процедуры называются протоколами связи. Если эти устройства не используют (или не могут) использовать одни и те же протоколы, необходимо выполнить преобразование, обычно с помощью служб, называемых преобразователями протоколов. Идея сродни тому, кто переводит между человеком, говорящим по-испански, и человеком, говорящим по-английски. Что касается компьютерных сетей, я могу отправить своему сыну электронное письмо с моего проводного компьютера на его сотовый телефон, подключенный к Интернету. 1 Чтобы мой сын (Томми) прочитал это сообщение, преобразования выполняются на физическом уровне (изображения, передаваемые по проводной сети, в изображения, передаваемые по беспроводной сети) и на логическом уровне (формат электронной почты в текстовый формат). К счастью, вам не придется иметь дело с преобразователями протоколов. Они предоставляются вам автоматически.
• Данные должны быть доставлены без искажений. То есть, если я наберу «Привет, Томми» в своем электронном письме, оно должно (и будет) получено на его мобильный телефон как «Привет, Томми», а не, скажем, «Привет, мамочка».
• Должен быть предусмотрен метод, с помощью которого принимающий компьютер (кстати, современный сотовый телефон содержит как минимум один компьютер) может подтвердить получение неповрежденных данных и сообщить отправляющему компьютеру, если данные действительно были получены по ошибке. Таким образом, если машина Томми получит «Привет, мамочка», Томми никогда не увидит эту ошибку на своем экране. Без ведома Томми часть программного обеспечения проверит данные и вернет сообщение на мой компьютер с просьбой о повторной передаче. Я тоже не узнаю об этом замечательном сервисе. Более того, поскольку все эти диалоги происходят так быстро (за несколько долей секунды), мы с Томми не замечаем небольшой задержки в нашем продолжающемся диалоге.
• Компьютеры в сети должны быть способны определять источник и место назначения части информации, такой как электронная почта или текстовое сообщение. В конце концов, если Томми хочет отправить мне ответ, сеть должна иметь возможность направить его на мой компьютер, а устройство Томми должно предоставить адрес сети. Опять же, вам обычно не нужно беспокоиться об этих задачах. Адреса часто присваиваются вам автоматически. Как мы увидим, это еще одна услуга, предоставляемая пользователям сети.
• Очевидно, что для корректного обмена данными между компьютерами требуются стандартизированные адреса. Поскольку миллионы компьютеров по всему миру могут быть объединены в сеть, эти адреса должны быть «масштабируемыми», чтобы вместить большое количество компьютеров.
• В целях безопасности и управления должен существовать метод идентификации и проверки устройств, подключенных к сети. Необходимо предотвратить повреждение компьютеров и файлов хакерами.

Этот список не является исчерпывающим набором требований к сети, и, как уже говорилось, для получения большинства этих услуг вам не нужно и пальцем касаться клавиатуры или клавишной панели. Мы перечислили их, чтобы дать вам представление о некоторых проблемах, с которыми сталкиваются гуру компьютерных сетей, решающие задачу обмена и совместного использования данных между компьютерами.Как было показано ранее, для передачи данных между компьютерами необходимо соблюдать правила. В остальном процесс подобен тому, как люди пытаются говорить друг с другом на разных языках.

Сети могут быть такими же простыми, как двухточечное соединение между двумя компьютерами, передающими файлы друг другу. Сети также могут быть довольно сложными. Одним из примеров, который приходит на ум, является система Федеральной резервной системы, которая позволяет нам электронным образом переводить средства между счетами. Другое дело сотовая сеть. Он отслеживает нас, когда мы перемещаемся по местности, и передает наше соединение на следующую беспроводную вышку в «ячейке», куда мы недавно переместились.

Несмотря на то, что двухточечный пример намного проще, чем банковский и сотовый, каждый из них должен следовать одним и тем же основным правилам, чтобы пользователи могли общаться друг с другом. В этой книге мы рассмотрим как простые, так и сложные сети.

Однако, прежде чем мы углубимся в детали компьютерной сети и ее настройки, мы должны сделать паузу и ответить на следующий вопрос: зачем нам вообще создавать сеть? Я подозреваю, что у вас есть собственный ответ; иначе вы бы не читали эту книгу. Позвольте мне высказать некоторые мысли по этому поводу; возможно, они такие же, как у вас.

Физическая топология сети относится к конфигурации кабелей, компьютеров и других периферийных устройств. Физическую топологию не следует путать с логической топологией, которая представляет собой метод, используемый для передачи информации между рабочими станциями. Логическая топология обсуждалась в главе Протокол.

Основные типы физических топологий

В следующих разделах обсуждаются физические топологии, используемые в сетях, и другие связанные темы.

Линейная шина

Топология линейной шины состоит из основного участка кабеля с терминатором на каждом конце (см. рис. 1). Все узлы (файловый сервер, рабочие станции и периферия) подключены к линейному кабелю.

Рис. 1. Топология линейной шины

Преимущества топологии линейной шины

• Легко подключить компьютер или периферийное устройство к линейной шине.
• Требуется меньшая длина кабеля, чем в звездообразной топологии.

Недостатки топологии линейной шины

• Вся сеть отключается при обрыве основного кабеля.
• Требуются терминаторы на обоих концах магистрального кабеля.
• Трудно выявить проблему, если отключается вся сеть.
• Не предназначено для использования в качестве автономного решения в большом здании.

Разработана топология «звезда», в которой каждый узел (файловый сервер, рабочие станции и периферийные устройства) напрямую подключен к центральному сетевому концентратору, коммутатору или концентратору (см. рис. 2).

Данные в сети типа "звезда" проходят через концентратор, коммутатор или концентратор, прежде чем перейти к месту назначения. Концентратор, коммутатор или концентратор управляет и контролирует все функции сети. Он также действует как повторитель для потока данных. Эта конфигурация характерна для кабеля с витой парой; однако его также можно использовать с коаксиальным кабелем или оптоволоконным кабелем.

Рис. 2. Топология "звезда"

Преимущества топологии «звезда»

• Простота установки и подключения.
• Нет сбоев в работе сети при подключении или отключении устройств.
• Легко обнаруживать неисправности и удалять детали.

Недостатки топологии «звезда»

• Требуется кабель большей длины, чем при линейной топологии.
• В случае сбоя концентратора, коммутатора или концентратора подключенные узлы отключаются.
• Дороже, чем линейная шинная топология, из-за стоимости концентраторов и т. д.

Дерево или развернутая звезда

Топология "дерево" сочетает в себе характеристики топологии "линейная шина" и "звезда". Он состоит из групп рабочих станций, сконфигурированных звездой, соединенных магистральным кабелем линейной шины (см. рис. 3). Древовидная топология позволяет расширять существующую сеть и позволяет школам настраивать сеть в соответствии со своими потребностями.

Рис. 3. Топология дерева

Преимущества древовидной топологии

• Прямая проводка для отдельных сегментов.
• Поддерживается несколькими поставщиками оборудования и программного обеспечения.

Недостатки древовидной топологии

• Общая длина каждого сегмента ограничена типом используемого кабеля.
• Если магистральная линия обрывается, весь сегмент выходит из строя.
• Сложнее настроить и подключить, чем другие топологии.

Правило 5-4-3

При настройке древовидной топологии с использованием протокола Ethernet необходимо учитывать правило 5-4-3. Один из аспектов протокола Ethernet требует, чтобы сигнал, отправляемый по сетевому кабелю, достигал каждой части сети в течение заданного промежутка времени. Каждый концентратор или повторитель, через который проходит сигнал, добавляет небольшое количество времени. Это приводит к правилу, согласно которому между любыми двумя узлами в сети может быть максимум 5 сегментов, соединенных через 4 повторителя/концентратора.Кроме того, только 3 сегмента могут быть заполнены (магистральными) сегментами, если они выполнены из коаксиального кабеля. Населенный сегмент -- это сегмент , к которому присоединены один или несколько узлов . На рисунке 4 соблюдается правило 5-4-3. Два самых дальних узла в сети имеют 4 сегмента и 3 повторителя/концентратора между ними.

ПРИМЕЧАНИЕ. Это правило не применяется к другим сетевым протоколам или сетям Ethernet, в которых используются полностью оптоволоконные кабели или комбинация оптоволоконной магистрали с кабелем UTP. Если имеется комбинация волоконно-оптической магистрали и кабеля UTP, это правило будет преобразовано в правило 7-6-5. Скорость сетевых коммутаторов значительно выше по сравнению с более старыми технологиями, и хотя следует приложить все усилия для ограничения прохождения сегментов сети. , эффективная коммутация может позволить проходить гораздо большему количеству сегментов практически без влияния на сеть.

Сетевые топологии описывают методы сопоставления всех элементов сети. Термин топология относится как к физической, так и к логической структуре сети.

В этом руководстве по топологии сети мы объясним:

Типы сетевых топологий

Два основных типа сетевых топологий в компьютерных сетях: 1) физическая топология 2) логическая топология

Физическая топология:

Этот тип сети представляет собой реальную схему компьютерных кабелей и других сетевых устройств

Логическая топология:

Логическая топология дает представление о физическом устройстве сети.

• Топология P2P
• Топология шины
• Кольцевая топология
• Топология "звезда"
• Топология дерева
• Сетчатая топология
• Гибридная топология

Точка-точка (P2P)

Топология "точка-точка" — самая простая из всех сетевых топологий. В этом методе сеть представляет собой прямую связь между двумя компьютерами.

Преимущества:

• Это быстрее и надежнее, чем другие типы подключений, поскольку существует прямое подключение.
• Нет необходимости в сетевой операционной системе.
• Не требуется дорогостоящий сервер, поскольку для доступа к файлам используются отдельные рабочие станции.
• Нет необходимости в специализированных сетевых специалистах, поскольку каждый пользователь устанавливает свои разрешения.

Недостатки:

• Самый большой недостаток заключается в том, что его можно использовать только на небольших участках, где компьютеры находятся в непосредственной близости.
• Вы не можете создавать резервные копии файлов и папок централизованно.
• Нет никакой защиты, кроме разрешений. Пользователям часто не требуется входить на свои рабочие станции.

Топология шины

В топологии шины используется один кабель, соединяющий все включенные узлы. Основной кабель действует как стержень для всей сети. Один из компьютеров в сети выступает в роли компьютерного сервера. Когда у него две конечные точки, это называется топологией линейной шины.

Преимущества:

Вот преимущества и преимущества использования топологии шины:

• Стоимость кабеля намного меньше по сравнению с другими топологиями, поэтому он широко используется для построения небольших сетей.
• Известны для сетей LAN, поскольку они недороги и просты в установке.
• Он широко используется, когда сетевая установка небольшая, простая или временная.
• Это одна из пассивных топологий. Таким образом, компьютеры на шине только прослушивают отправляемые данные и не несут ответственности за перемещение данных с одного компьютера на другой.

Недостатки:

Вот минусы/недостатки шинной топологии:

• В случае отказа общего кабеля вся система рухнет.
• При интенсивном сетевом трафике в сети возникают коллизии.
• При интенсивном сетевом трафике или слишком большом количестве узлов время работы сети значительно снижается.
• Кабели всегда имеют ограниченную длину.

Топология кольца

В кольцевой сети каждое устройство имеет ровно два соседних устройства для связи. Это называется кольцевой топологией, поскольку ее формирование похоже на кольцо. В этой топологии каждый компьютер подключен к другому компьютеру. Здесь последний узел объединяется с первым.

В этой топологии для передачи информации с одного компьютера на другой используется токен.В этой топологии все сообщения проходят через кольцо в одном направлении.

Преимущества:

Вот плюсы и преимущества кольцевой топологии:

• Простота установки и перенастройки.
• Для добавления или удаления кольцевой топологии устройства необходимо переместить только два подключения.
• Процесс устранения неполадок в кольцевой топологии затруднен.
• Отказ одного компьютера может нарушить работу всей сети.
• Предлагает равный доступ ко всем компьютерам в сети.
• Ускоренная проверка и подтверждение ошибок.

Недостатки:

Вот недостатки/минусы кольцевой топологии:

• Однонаправленный трафик.
• Нарушение одного кольца может привести к нарушению работы всей сети.
• Современные высокоскоростные локальные сети сделали эту топологию менее популярной.
• В кольце постоянно циркулируют топологические сигналы, что приводит к нежелательному энергопотреблению.
• Устранить неполадки в кольцевой сети очень сложно.
• Добавление или удаление компьютеров может нарушить сетевую активность.

Топология «звезда»

В звездообразной топологии все компьютеры соединяются с помощью концентратора. Этот кабель называется центральным узлом, и все остальные узлы подключаются через этот центральный узел. Он наиболее популярен в локальных сетях, поскольку он недорог и прост в установке.

Преимущества:

Вот плюсы/преимущества стартовой топологии:

• Простота устранения неполадок, настройки и изменения.
• Затрагиваются только те узлы, на которых произошел сбой. Другие узлы все еще работают.
• Высокая производительность при небольшом количестве узлов и очень низком сетевом трафике.
• В топологии «звезда» добавление, удаление и перемещение устройств очень просто.

Недостатки:

Вот минусы/недостатки использования Star:

• В случае сбоя концентратора или концентратора подключенные узлы отключаются.
• Стоимость установки звездообразной топологии высока.
• Интенсивный сетевой трафик иногда может значительно замедлить работу шины.
• Производительность зависит от пропускной способности концентратора.
• Поврежденный кабель или отсутствие надлежащего подключения могут привести к выходу из строя сети.

Топология сетки

Ячеистая топология имеет уникальную структуру сети, в которой каждый компьютер в сети подключается ко всем остальным. Он развивает соединение P2P (точка-точка) между всеми устройствами сети. Он предлагает высокий уровень резервирования, поэтому даже в случае отказа одного сетевого кабеля данные все равно будут иметь альтернативный путь для достижения места назначения.

Типы топологии сетки:

• Частичноячеистая топология. В этом типе топологии большинство устройств подключаются почти так же, как и в полной топологии. Единственная разница в том, что к нескольким устройствам подключено всего два или три устройства.

• Полноячеистая топология. В этой топологии все узлы или устройства напрямую связаны друг с другом.

Преимущества:

Вот плюсы и преимущества сетчатой ​​топологии

• Сеть можно расширять, не нарушая работу текущих пользователей.
• Требуются дополнительные возможности по сравнению с другими топологиями локальных сетей.
• Проблем с трафиком нет, так как узлы имеют выделенные каналы.
• Выделенные ссылки помогут вам решить проблему с трафиком.
• Сетчатая топология надежна.
• Он имеет несколько ссылок, поэтому, если какой-либо отдельный маршрут заблокирован, для передачи данных следует использовать другие маршруты.
• Связи P2P упрощают процесс выявления неисправностей.
• Это поможет вам избежать сбоев сети, подключив все системы к центральному узлу.
• Каждая система имеет свою конфиденциальность и безопасность.

Недостатки:

• Установка сложна, поскольку каждый узел подключен к каждому узлу.
• Это дорого из-за использования большего количества кабелей. Неправильное использование систем.
• Сложная реализация.
• Для выделенных ссылок требуется больше места.
• Из-за количества кабелей и количества входов-выходов это дорого реализовать.
• Для прокладки кабелей требуется много места.

Топология дерева

В древовидной топологии есть корневой узел, а все остальные узлы связаны между собой, образуя иерархию.Поэтому она также известна как иерархическая топология. Эта топология объединяет различные топологии типа «звезда» в одну шину, поэтому она известна как топология «звезда». Топология дерева – очень распространенная сеть, похожая на топологию "шина" и "звезда".

Преимущества:

Вот плюсы и преимущества древовидной топологии:

• Отказ одного узла никогда не повлияет на остальную часть сети.
• Расширение узла выполняется быстро и легко.
• Обнаружение ошибки — простой процесс
• Эта программа проста в управлении и обслуживании.

Недостатки:

Вот минусы/недостаток древовидной топологии:

• Топология с большим количеством кабелей.
• Если будет добавлено больше узлов, их обслуживание будет затруднено.
• Если концентратор или концентратор выходит из строя, подключенные узлы также отключаются.

Гибридная топология

Гибридная топология объединяет две или более топологий. Вы можете видеть в приведенной выше архитектуре таким образом, что получившаяся сеть не демонстрирует ни одну из стандартных топологий.

Например, на изображении выше видно, что в офисе одного отдела используется топология "звезда" и P2P. Гибридная топология всегда создается при соединении двух различных базовых сетевых топологий.

Преимущества:

Вот преимущества/плюсы использования гибридной топологии:

• Предлагает самый простой способ обнаружения ошибок и устранения неполадок.
• Высокоэффективная и гибкая топология сети.
• Он масштабируется, поэтому вы можете увеличить размер сети.

Недостатки:

• Дизайн гибридной топологии сложен
• Это один из самых дорогостоящих процессов.

Как выбрать топологию сети?

Вот несколько важных соображений по выбору наилучшей топологии для создания сети в вашей организации:

Топология — это способ организации сети. Любая структура, соединенная друг с другом в локальной сети (LAN), называется физической топологией. То, как сеть физически уложена, называется физической топологией. Он действует как карта для подключения различных устройств друг к другу. Он включает в себя метод, используемый для подключения сети физических устройств с помощью кабелей, и тип кабелей, используемых для подключения устройств. Кроме того, у нас есть логическая топология, которая передает информацию с одного устройства на другое, и оба они отличаются друг от друга.

Семь основных типов физической топологии

Веб-разработка, языки программирования, тестирование программного обеспечения и другое

1. Топология P2P

Сеть, напрямую связывающая два компьютера, называется топологией "точка-точка". Это самая легкая и простая топология среди всех. Операционная система не требуется, и это самое быстрое соединение. Также здесь не нужны серверы и выделенные техники. Но его можно использовать только для небольших сетей, а топология не обеспечивает никакой безопасности.

2. Топология шины

Для соединения всех узлов в этой топологии используется один кабель. Один компьютер действует как сервер, и если соединение является линейным, это называется топологией линейной шины. Компьютеры на шине заботятся только об отправляемых данных и не заботятся о перемещении данных. Главный недостаток заключается в том, что при выходе из строя основного кабеля затрагивается вся топология. Кабели маленькие и, следовательно, соединяют только небольшую сеть.

3. Кольцевая топология

Все устройства соединены по кольцу, поэтому у каждого устройства есть соседние устройства с обеих сторон. Все устройства соединены друг с другом в виде кольца. Маркер используется для передачи информации, и сообщения перемещаются в том же направлении, что и по кольцу. Если компьютер выходит из строя, затрагивается вся сеть. Устранение неполадок в этой топологии затруднено. Поскольку кольца циркулируют всегда, потребление энергии больше.

4. Топология «звезда»

Все компьютеры соединены друг с другом общей точкой, которая называется звездообразной топологией. Общая точка называется центральным узлом, и другие компьютеры хорошо связаны с ним. Топология «звезда» проста в установке и дешевле. Устранить неполадки легко, и если компьютер выходит из строя, другие работают без перерыва. Мы можем легко добавлять, удалять или удалять другие узлы. Но если центральный узел выйдет из строя, это повлияет на другие компьютеры. Установка стоит дорого, а скорость зависит от скорости центрального узла. Мы должны быть осторожны при проверке узлов, так как это может легко произойти.

5. Топология сетки

Каждая сеть имеет уникальный дизайн, в котором системы связаны друг с другом.Соединение точка-точка устанавливается с каждой системой. Частично связанная ячеистая топология соединяет все устройства, а два или три устройства всегда связаны с некоторыми устройствами. В полносвязной топологии все устройства связаны друг с другом. Сеть расширяется по мере необходимости. Реализация сложная, но в этой топологии нет проблем с трафиком. Топология устойчива и связана друг с другом. Для подключения кабелей требуется больше места. Безопасность и конфиденциальность в этой топологии хороши.

6. Топология дерева

В этой топологии есть корневой узел, и все остальные узлы подключены через корневой узел. Топология связана иерархическим образом и называется иерархической топологией. Когда топология «звезда» связана с топологией «шина», она называется топологией «звезда-шина». Эта сеть распространена, так как использует топологию «звезда» и «шина». Основным недостатком является то, что при выходе из строя одного узла затрагивается вся сеть. В такой топологии легко обнаруживается ошибка в сети. В этой сети много кабелей, и если добавить больше узлов, обслуживание будет затруднено.

7. Гибридная топология

В этой топологии взаимосвязано более двух топологий. Здесь не выделяется какая-либо стандартная топология, так как все остальные топологии связаны. При соединении двух топологий образуется гибридная топология. Эта топология является гибкой, и мы можем масштабировать ее в соответствии с нашими потребностями. конструкция топологии сложна, а топология требует больших затрат.

Почему мы должны использовать физическую топологию?

Причина, по которой мы должны использовать физическую топологию.

• Сеть хорошо работает с физической топологией. Тип носителя, который будет использоваться, можно легко узнать в топологии. Все кабели и типы среды определены, а функции лучше связаны с топологией, поскольку они соединяют сеть. Эта топология помогает системе хорошо функционировать, поскольку сети связаны друг с другом.
• При использовании топологии сокращаются эксплуатационные расходы и расходы на обслуживание. С помощью различной топологии затраты снижаются, поскольку мы можем выбрать топологию в зависимости от потребностей и производительности. Это помогает правильно поддерживать топологию, а пользователи могут правильно поддерживать топологию.
• Ресурсы и компоненты хорошо используются и используются с топологией.
• Производительность выше, когда используется топология, и это обеспечивает хорошее обслуживание систем и сети, когда они подключены.

Важность

Следующие пункты описывают важность физической топологии.

• Сетевая маршрутизация осуществляется через сетевые кабели. Если узлы не используются совместно, маршруты установлены неправильно.
• Наборы данных создаются с улучшенным контролем качества и целостностью данных в топологии. Наборы данных проверены, и ошибки легко обнаруживаются в топологии. Это помогает хорошо управлять данными. Интеграция наборов данных важна для управления данными.
• Связи между топологиями легко обнаруживаются, а функции являются общими для каждого типа топологии. Один набор данных редактируется, а объекты обновляются с помощью других наборов данных. Все наборы данных синхронизируются друг с другом, что помогает в других функциях.
• Системы и устройства поддерживаются близко друг к другу с помощью топологии, поскольку кабели и функции связаны друг с другом. Взаимосвязь систем помогает в управлении сетью, и это управляет системами во всей топологии. Системы постоянно связаны друг с другом.

Рекомендуемые статьи

Это руководство по физической топологии. Здесь мы обсудим основную концепцию и почему мы должны использовать физическую топологию вместе с 7 основными типами и их важностью. Вы также можете прочитать следующие статьи, чтобы узнать больше –

Читайте также:

  
• Изображение в виде файла без сжатия похоже
  
• Будет ли зачислена ps4
  
• Как отключить изображения в Google Chrome
  
• Где заказать очки для работы за компьютером
  
• Как установить Powerpoint 2010