Топологии сетей простым языком. шина, звезда, кольцо

Факторы, которые следует учесть при выборе топологии

До того как окончательно определиться с выбором топологии, необходимо учесть несколько особенностей, влияющих на работоспособность сети. Опираясь на них, можно подобрать наиболее подходящую топологию, анализируя достоинства и недостатки каждой из них и соотнеся эти данные с имеющимися для монтажа условиями.

• Работоспособность и исправность каждой из рабочих станций, подсоединенных к ЛВС. Некоторые виды топологии локальной сети целиком зависят от этого.
• Исправность оборудования (маршрутизаторов, адаптеров и т. д.). Поломка сетевого оборудования может как полностью нарушить работу ЛВС, так и остановить обмен информацией с одним компьютером.
• Надежность используемого кабеля. Повреждение его нарушает передачу и прием данных по всей ЛВС или же по одному ее сегменту.
• Ограничение длины кабеля. Этот фактор также важен при выборе топологии. Если кабеля в наличии немного, можно выбрать такой способ расположения, при котором его потребуется меньше.

Сравнение с другими типами

Решение в пользу конкретной базовой топологии при реализации ЛВС определяют достоинства и недостатки каждого решения.

При сравнении учитывают такие факторы:

https://youtube.com/watch?v=O_OoAejQ7-c

• Организацию связи между хостами – возможность работы в различных средах передачи, необходимость прокладки индивидуальных кабелей, использование стандартов связи и протоколов, производительность, скорость обмена.
• Масштабируемость сети – добавление новых рабочих станций, сегментов и подсетей.
• Длина коммуникационных линий.
• Наличие критических точек и связей.
• Устойчивость и надежность на физическом уровне – способность ЛВС функционировать при выходе из строя абонентского оборудования или разрыве связей.
• Устойчивость и надежность на логическом и информационном уровне – возможность устранения коллизий, отсеивания поврежденных пакетов, построения маршрутов в условиях отказа части оборудования и каналов, работы в критических условиях и пр.

Достоинства

Топология звезда выигрывает в сравнении с большинством других базовых.

По масштабируемости

1. Для звезды вопрос добавления сегмента или подсети решается простым соединением центральных точек.
2. В шине на физическом уровне требуется аналогичное действие – соединение двух точек, но на уровне передачи сигналов придется позаботиться о допустимой длине связей и пропускной способности общего канала.
3. Для кольца потребуется полная реорганизация связей, обработки маркеров и пакетов данных.
4. В ячеистой топологии задача еще сложнее – для добавляемой группы узлов необходимо обеспечить соединения и правила обмена, отвечающие условиям конкретной сети (например, количество альтернативных маршрутов).

По устойчивости и надежности при отказе клиентского оборудования или обрыве каналов

Сеть по топологии кольцо при отказе одного из узлов или обрыве связи гарантированно выходит из строя. В системах с общей шиной вероятность подобного исхода достаточно высока – незаглушенные терминаторами места обрыва или сбойные адаптеры на ПК становятся источниками коллизий, полностью парализующих обмен.

Звезда в этом случае сохраняет работоспособность – из обмена исключает только сбойный хост или узел, с которым нарушено физическое соединение.

По простоте администрирования

В общем случае и шинная, и кольцевая и ячеистая топологии рассматриваются как децентрализованные. Администрирование трафика требует настроек и мониторинга на каждом хосте или значительном числе узлов.

При использовании активной или истинной звезды эти задачи решаются на центральном узле. Однако пассивная звезда, особенно работающая через хаб, этого преимущества не имеет.

1. По простоте организации сети, особенно кабельной, кольцо и шина существенно выигрывают, поскольку не требуют прокладки каналов от центрального хоста к каждому из периферийных. Уступает звезде в этом отношении только ячеистая структура, особенно, полносвязная.
2. По затратам. Дополнительные кабельные каналы, усилители сигналов, и, главное, центральное оборудование существенно повышают цену организации звездообразной сети, в сравнении с шинной и кольцевой. При прочих равных по этому показателю звезде проигрывает только mesh-система.
3. Наличие критической точки. Нарушение работоспособности центрального узла приведет к отказу всей сети.

Как настроить общий доступ к диску (папке) в windows 10?

Если вы планируете активно обмениваться файлами в домашней локальной сети, необходимо разрешить доступ к соответствующим ресурсам.

Общий доступ.

Для открытия общего доступа к диску (папке), выполните следующие действия: кликните правой кнопкой мыши на иконке диска (папки) и в выпадающем меню выберите «Свойства»; затем перейдите на вкладку «Доступ» и нажмите на кнопку «Расширенная настройка…»; в открывшемся окне, установите галочку напротив надписи «Открыть доступ к этой папке», в поле «Имя общего ресурса» введите сетевое имя (необходимо для удобства идентификации ресурса в домашней локальной сети), после чего кликнете «Применить».

Права доступа.

На следующем этапе настройки, нужно определить, кто будет иметь доступ к диску (папке) и какими правами будет наделен. Для этого, кликните кнопку «Разрешения» и в открывшемся окне в списке «Группы или пользователи» выделите «Все» и установите галочку «Полный доступ», затем кликните «Применить» и «ОК».

Добавление группы.

Если группа «Все» отсутствует, ее необходимо включить в список. Кликаем «Добавить» и в открывшемся окне, в поле «Введите имена выбираемых объектов» вбиваем «Все» (именно так, как указано в кавычках!), затем «ОК». Далее, действуем по уже описанному алгоритму.

Ограничение прав пользователей.

Если, вы желаете ограничить права пользователей при работе с сетевым ресурсом, к примеру, запретить удаление файлов и папок — необходимо воспользоваться вкладкой «Безопасность». Выделите группу «Все» и нажмите кнопку «Дополнительно». В открывшемся окне также отметьте пункт «Все» и кликните «Изменить», после чего справа вверху щелкните надпись «Отображение дополнительных разрешений». Отключите ненужные разрешения, путем снятия галочек и подтвердите действия нажав «ОК».

Все необходимые настройки доступа и безопасности завершены.

Логин и пароль.

При первом обращении к сетевому ресурсу, система может предложить ввести логин/пароль, просто введите имя компьютера (на сетевой диск которого пытаетесь зайти) и пароль (если он отсутствует, оставьте поле пустым), не забудьте поставить галочку «Запомнить учетные данные».

Устранение неполадок при настройке общего доступа.

Если система выдает предупреждение о недоступности сетевого ресурса и «ругается» на настройки, нужно проверить параметры общего доступа для различных сетевых профилей на том компьютере, на сетевой ресурс которого пытаетесь зайти.

Пройдите по цепочке: «Пуск» — «Параметры» — «Сеть и интернет» — «Ethernet» или «Wi-Fi» (зависит от протокола подключения к локальной сети) — «Изменения расширенных параметров общего доступа». Выставьте параметры, как на картинках ниже.

Ваша домашняя локальная сеть готова!

из 5 заданий окончено

Вопросы:

1. 1
2. 2
3. 3
4. 4
5. 5

Информация

Онлайн тест на проверку знаний основ функционирования компьютерных сетей.

Вы уже проходили тест ранее. Вы не можете запустить его снова.

Тест загружается…

Вы должны войти или зарегистрироваться для того, чтобы начать тест.

Вы должны закончить следующие тесты, чтобы начать этот:

Результаты

Правильных ответов: из 5

Ваше время:

Время вышло

Вы набрали из баллов ()

1. 1
2. 2
3. 3
4. 4
5. 5

1. С ответом
2. С отметкой о просмотре

Как построить домашнюю сеть?

*Видео может отличаться от тематики статьи

СЕТЕВЫЕ ТОПОЛОГИИ

Для формирования сети можно соединять компьютеры различными способами. Конфигурация физического подключения компьютеров в сети называется
сетевой топологией. Разобравшись с общими типами сетевой топологии,
будет проще сравнивать различные способы соединения компьютеров. Каждый
из трех наиболее распространенных типов топологий звезда, кольцо и шина —
имеет свои сильные и слабые стороны

Очень важно с самого начала выбрать
правильную топологию для корпоративной сети, потому что ее изменение на более поздних этапах это трудное и дорогостоящее мероприятие. Понимая сетевую топологию, гораздо легче решить, как спланировать развертывание интранет, чтобы впоследствии сеть можно было легко расширять

Необходимое сетевое оборудование и подготовка кабеля

Что нам потребуется для сети:

• сетевой коммутатор;
• соединительный кабель (витая пара);
• коннекторы;
• сетевые платы компьютеров нужно проверить, при необходимости приобрести новые.

Сетевой коммутатор и его установка

Я считаю, нет я даже уверен, что нужно размещать коммутатор где-нибудь в центре наших компьютеров, тогда легче протягивать кабель и потребуется его  меньше.

По поводу выбора сетевого коммутатора хочу сказать, что я использую в своей работе только коммутаторы D-Link, они зарекомендовали себя как надежное оборудование.

Сетевой коммутатор D-Link.

Вы только не подумайте, что я занимаюсь рекламой фирмы D-Link, ни в коем случае. На данный момент существует огромный выбор коммутаторов и фирм производителей, которые по качеству не уступают лидирующим гигантам в этой отрасли, но лично я отдаю предпочтение фирме D-Link, так как последние пять лет работы они меня ни разу не подводили.

Прямой обжим кабеля

На следующем этапе нам нужно обжать кабель (для лучшего качества сигнала используйте только новый кабель, не берите уже когда-то использовавшийся).

Для этого нам потребуются коннекторы и специальный инструмент для обжима (в крайнем случае можно обжать с помощью плоскогубцев и отвертки).

Коннектор и инструмент для обжима.

В сетевом кабеле имеется восемь жил, каждые две жилы сплетены между собой, получается четыре пары, отсюда и название – витая пара. Обжимать будем по схеме компьютер – хаб, то есть прямой обжим.

Действовать нужно строго по схеме, в коннекторе имеется восемь ячеек для проводов, закладываем провода согласно цветам жил. Схема на рисунке ниже.

Цветовая схема прямого обжима.

Все восемь жил используются для связи на скорости  1 Гбит/сек, но можно использовать и четыре жилы (светло-оранжевый, оранжевый, бело-зеленый и зеленый).  Скорость обмена данными будет составлять 100 Мбит/сек, и, хочу заметить, что этой скорости вполне достаточно для комфортной работы в локальной сети и сети интернет.

Есть вариант использовать только две жилы: светло-оранжевый и оранжевый, в этом случае прием-передача данных будет осуществляться поочередно, это существенно замедлит работу. В наше время такое соединение уже почти никто не использует.

Как вставлять провода в коннектор.

Осталось только правильно настроить компьютеры для связи друг с другом через наш сетевой коммутатор.

Топологии компьютерных сетей

Топология сети – это усредненная геометрическая схема соединений в сети,  порядок соединения объектов сети, ее конфигурация.

То есть топология сети означает физическое и логическое размещение сетевых компонентов.

Существуют следующие топологии компьютерных сетей:

• шинная топология;
• кольцевая топология (петля);
• топология «звезда» (радиальная, звездообразная);
• полносвязная (ячеистая, сетка);
• иерархическая (древовидная);
• смешанная (гибридная).

На практике все сети обычно строятся на основе трех базовых топологий: шина, кольцо, звезда.

Шина. В этой топологии все компьютеры сети подключены к одному кабелю, который называется магистралью.

Рис.1 Топология шина: С — сервер; К — компьютер.

Когда передаваемые по кабелю сигналы достигают его концов, они отражаются от них. Возникает наложение сигналов, находящихся в разных фазах, что приводит к их искажению. Поэтому сигналы, которые достигают концов кабеля, необходимо погасить. Для этой цели на концах кабеля устанавливают терминаторы.

В сети с топологией шина данные в виде электрических сигналов передаются всем компьютерам сети, но принимает их только тот компьютер, адрес которого совпадает с адресом получателя. Адрес получателя передается вместе с данными. В каждый момент времени передачу может вести только один компьютер, поэтому производительность такой сети зависит от количества компьютеров в ней. Чем больше компьютеров в сети, тем она медленнее.

Шина – это пассивная топология, т.е. компьютеры только слушают передаваемые по сети данные, но не перемещают их от отправителя к получателю. Поэтому выход одного или нескольких компьютеров из строя в такой сети никак не сказывается на работе сети.

Кольцо. В сетях с топологией «кольцо» компьютеры связаны один с другим, при этом первый компьютер связан с последним. Сигналы передаются по кольцу в одном направлении и проходят через каждый компьютер.

Рисунок 2 — Топология кольцо

Каждый компьютер распознает и получает тольку ту информацию, которая ему адресована.

В отличие от пассивной технологии «шина», в сетях с топологией «кольцо» каждый компьютер выступает в роли повторителя (репитера), т.е. компьютеры не только слушают, но и передают данные в сети от отправителя к получателю. Здесь каждый компьютер усиливает данные и передает их следующему компьютеру, пока эти данные не окажутся в том компьютере, чей адрес совпадает с адресом получателя. Получив данные, принимающий компьютер посылает передающему сообщение, в котором подтверждает факт приема. Выход из строя хотя бы одного компьютера приводит к неработоспособности сети.

Звезда. Топология «звезда» отличается тем, что все компьютеры подключаются к одному центральному (серверу). Для этого в центре сети содержится узел коммутации (коммутирующее устройство), к которому отдельным кабелем подключаются все компьютеры сети. Такой узел называется концентратором (hub).

Сигналы от передающего компьютера поступают через концентратор ко всем другим компьютерам.

Концентраторы делятся на активные и пассивные. Активные концентраторы передают сигналы так же, как репитеры (повторители), поэтому их называют многопортовыми повторителями. Обычно они имеют от 8 до 12 портов для подключения компьютеров. Активные концентраторы питаются от электрической сети.

К пассивным концентраторам относятся монтажные или коммутирующие панели, которые просто пропускают через себя сигнал, не усиливая и не восстанавливая его. Пассивным концентраторам не требуется питание от электрической сети.

Основное преимущество топологии «звезда» – высокая надежность. Выход из строя одного или нескольких компьютеров не приводит к потере работоспособности остальной части сети. Обрыв кабеля в одном месте приводит к отключению от сети только одного компьютера. Только неисправность концентратора приводит к полной потере работоспособности сети. Недостатком этой топологии является необходимость в дополнительном расходе кабеля и установке концентратора.

Кроме базовых топологий используют также другие схемы соединений компьютеров в сети, например ячеистую топологию, иерархическое соединение, а также комбинации базовых топологий, например звезда-шина или звезда-кольцо.

Ячеистая топология. В некоторых случаях используется ячеистая топология. В данной топологии каждый компьютер соединен с каждым другим компьютером отдельным кабелем.

Сеть с ячеистой топологией обладает высокой избыточностью и надежностью. Данные от одного компьютера к другому могут передаваться по разным маршрутам, поэтому разрыв кабеля не отражается на работоспособности сети. Главный недостаток сетей с ячеистой топологией – большой расход кабеля.

Главная страница >>

Виды ЛВС

На сегодняшний день топология ЛВС делится на два типа — полносвязная и неполносвязная. К первой относятся такие соединения, в которых любое сетевое устройство имеет непосредственную связь с другими. Является редко применяемым, поскольку вызывает сомнения в эффективности. Кроме этого, она очень громоздкая, так как каждое устройство должно работать в паре с большим количеством портов для коммутации и контакта со всеми другими приборами.

Обратите внимание! Что касается неполносвязной, то в этом случае применяются специализированные узлы для обмена информацией между устройствами не прямо, а косвенно. Таких схем бывает несколько

Обратите внимание! Каждая схема соединения имеет свои положительные и негативные стороны

Их важно учесть при выборе топологии

«Шина»

Представляет собой наиболее дешевый и простой способ подключения. В таком случае применяется всего лишь одна линия в виде коаксиального кабеля. Именно он является источником и проводником в обмене информацией между пользователями. Особенностью этого класса является наличие на каждом конце «шины» терминатора, который убирает возможные искажения передачи.

Положительные качества:

• соединенные приборы имеют одинаковые права;
• неисправность одного устройства никоим образом не влияет на работу других;
• минимальное использование провода;
• простое и доступное масштабирование соединения при работе.

Негативные качества:

• невысокая надежность соединения из-за проблем с разъемами проводов;
• один канал делится на всех пользователей, что снижает производительность;
• проблемы с нахождением поломок в связи с параллельным включением адаптеров;
• возможность использования в сети небольшого количества приборов.

«Звезда»

Данный вид соединения характеризуется наличием сервера, к которому подключаются все сетевые устройства. Доступ к информации и обмен ею происходит только при помощи центрального сервера.

Обратите внимание! Представленная схема более сложная, чем «шина». Для нее характерно применение различного дополнительного оборудования

Минусы:

• при поломке или сбое в сервере соединение полностью или частично теряет работоспособность, то есть нормальное функционирование зависит только от одного компьютера;
• большой расход провода, что повышает затраты.

Плюсы:

• полное отсутствие сетевых конфликтов при схеме с управлением одним компьютером;
• неисправность одного из устройств или повреждение кабеля не влияет на работу;
• максимально упрощенное сетевое оборудование. Это связано с тем, что только один ПК является главным;
• один из наиболее безопасных методов подключения, обладает свойствами простого контроля за сетью и позволяет максимально ограничить доступ «лишних» участников.

«Кольцо»

Соединение происходит за счет контакта одного рабочего узла с другими двумя: один отвечает за прием информации, а по второму осуществляется передача. Получается схема, в которой все устройства соединены в одно кольцо специальными каналами, применяемые для передачи информации. Выход одного узла соединен со входом другого, то есть информация, переданная из одной точки, попадает на начало кольца.

Обратите внимание! Примечательно, что движение данных проходит всегда в одном направлении. Положительные черты:

Положительные черты:

• возможность быстрого создания и настройки подобного рода подключения;
• простое масштабирование. В отличие от «шины», необходимо отключение сети при создании дополнительного узла;
• практически неограниченное количество пользователей;
• минимизация конфликтов в сети и высокая устойчивость;
• при наличии ретрансляции можно увеличивать топологию почти без ограничений.

Негативные качества:

повреждение линии ограничивает работоспособность полной сети.

Ячеистая

Представленный тип является результатом удаления определенных связей из полносвязной топологии локальных сетей. В таком случае имеется возможность создания подключения с большим числом участников. В результате были созданы различные версии и конфигурации распространенных способов подключения, такие как: «решетка», двойное или тройное «кольцо», «дерево», «снежинка», сеть Клоза и др.

Обратите внимание! Представленными конфигурациями ячеистая структура не ограничена, возможны различные другие вариации сетевых соединений, многие из которых даже не имеют наименований

Смешанная

Такой тип получается в результате смешения нескольких схем соединений в одну. Она состоит из различных кластеров, которые в свою очередь могут быть стандартными топологиями.

ТОПОЛОГИЯ СЕТИ ТИПА «ШИНА»

Шинная топология вероятно, самая простая сетевая структура. В ней для
передачи используется одна среда, называемая шиной. Шинная топология иногда
также называется цепочкой, потому что она цепочкой соединяет компьютеры
вместе. Каждый компьютер, подключенный к шине, имеет уникальный адрес,
идентифицирующий его в сети. Вы можете представить себе сетевые адреса подобно номерам телефона. Ваш номер идентифицирует ваш телефон в сети. Подобным способом адрес компьютера на шине отличает этот компьютер от всех других. Рисунок 1 иллюстрирует компьютерную сеть, использующую шинную топологию.

В шинной топологии можно соединять компьютеры с помощью коаксиального кабеля, подобного кабелю для подключения телевизора к выводу кабельного телевидения. Для соединения компьютеров часто используется коаксиальный
кабель RG-58 A/U. Он имеет превосходные электрические свойства. В большинстве случаев коаксиальный кабель это не один сплошной длинный провод, а множество коротких отрезков, концы которых связаны между собой посредством тройниковых соединителей (Т-коннектор). Последние, кроме того,
позволяют линии ответвляться в сторону для подключения к сети других компьютеров.
Вы должны использовать специальные аппаратные средства для установления на
обоих концах коаксиального кабеля оконечных нагрузок. Это делается для того,
чтобы сигнал, доходя до одного конца шины, не отражался от него и не начинал двигаться в обратном направлении, к другому концу кабеля, как бы в результате повторной передачи данных. Как показано на рисунке 1, оконечная нагрузка (терминатор) шины поглощает сигналы в конце шины и предотвращает обратное движение сигнала.
По мере того как данные передаются по кабелю шины, каждый компьютер проверяет их, определяя, кому адресована информация. После проверки данных
(основываясь на определенных сетевым протоколом правилах) компьютер либо
принимает данные, если они посланы ему, либо игнорирует их, если они предназначены другому компьютеру. Если компьютеры расположены близко друг к
другу, то организация сети с шинной топологией недорога и проста. Для создания компьютерной сети на базе шинной топологии, вам надо просто проложить
кабель от одного компьютера к другому и так далее, а затем установить на обоих
концах оконечные нагрузки.

Проблема шинной топологии состоит в том, что при разрыве в любой точке
кабеля не только компьютеры на одной стороне разрыва потеряют контакт с другой стороной, но и каждая сторона потеряет одну из оконечных нагрузок.
Потеря оконечной нагрузки вызовет отражение сигналов и повреждение находящихся на шине данных. Это не единственная опасность: если сетевая карта одного из компьютеров выйдет из строя и начнет передавать на шину зашумленные
сигналы, тo они могут вызывать неправильное функционирование всей сети.

Шинная топология также накладывает ограничение на число компьютеров, подключаемых к сети. Причина в том, что при продвижении по кабелю сигнал
ослабляется. Если вы хотите подключить большее число компьютеров к сети,
необходимо использовать специальное сетевое оборудование, называемое повторителем (репитером), усиливающее сигнал на определенных участках шины. Позже в этой
главе будет подробнее рассказываться о повторителях и другом сетевом оборудовании. Так как сеть с шинной топологией использует минимальное количество
кабеля и специальных аппаратных средств, она недорога и относительно проста
в установке.

Похожие записи:

Разбираемся с основными топологиями компьютерных (локальных) сетей Что такое топология локальной сети и что под ней понимается? Классификация локальных сетей по топологии Локальная вычислительная сеть (лвс) — классификация, структура и основные характеристики Локальная сеть Домашний сервер. часть 2: локальная сеть