Počítačové sítě

Topologie siti

Topologie popisuje uspořádání sítových prvků (uzlů, switchů, rozbočovačů atd.) uvnitř počítačových sítí.Udává vlastně strukturu sítě.Topologii sítí můžeme rozdělit na Logickou topologii a Fyzickou topologii.


Logická topologie

Logická topologie popisuje ,jakým způsobem jednotlivá zařízení získávají přístup k posílání informací po síti.Je třeba uvážit ,že v daný okamžim může do sítového segmentu (části, bloku) vysílat pouze jedno koncové zařízení.

Dvě nejvíce používané metody jak získat oprávnění k posílání informací jsou :

Kdo dřív přijde (broadcast) - Principem této metody je, že každé zařízení v síti posílá všem okolním zařízením v sítovém mediu data.Neexistují zde pravidl podle, kterých by zařízení dostávalo oprávnění k přístupu k médiu.Nejčastěji tohoto principu využívá technologie Ethernet.

Vysílání na povolení (token passing) - Princip této metody je oběh speciální známky od stanice ke stanici. V případě, že chce nějaká stanice vysílat informace do sítě musí počkat až k ní známka doputuje. Po vyslání informací posílá stanice známku (oprávnění k vysílání informací) dál.

Fyzická topologie

Fyzická topologie udává jakým způsobem jsou jednotlivá zařízení mezi sebou propojeny.Propojení je realizováno pomocí kabelů (kroucená dvojlinka, koaxiální kabely, optické kabely) nebo bezdrátově pomocí (rádiových ,mikrovlných, infračervených přenosů). V síti rozdělujeme základní typy topologií jako jsou (Sběrnicová, kruhová, hvězdicová, stromová a mesh) - Tyto topologie se využívají v LAN.


1. Sběrnicová (BUS)

Sběrnicová topologie je realizována pomocí jednoho souvislého useku kabelu (backbone) na který se připojují ostatní zařízení pomocí spojek nebo odboček.Zakončení této sítě je realizováno pomocí terminátor-ů ,které zabranují zpětnému odražení signálu .Informace vyslaná z jednoho zařízení je vyslána ke všem zařízením současně, ale pouze adresát může tuto informaci zpracovat .Tato sít je realizována pomocí technologie Ethernet .

K realizaci této sítě je potřeba:

  • Koaxiální kabel - o impendaci (odporu) 50 ohmů .
  • T rozbočovače
  • Terminátory - o impendaci (odporu) 50 ohmů .
  • Výhody

  • Jednoduchá realizace sítě a připojování dalších zařízení .
  • Realizace sítě vyjde na malé náklady .
  • Vhodné pro malé a dočasné sítě .
  • Nevýhody

  • Pokud nastane problém s kabelem vypadne celá sít .
  • Omezená délka kabelu a počet stanic .
  • V jeden okamžik lze poslat pouze jednu informaci .
  • Malá přenosová rychlost .
  • Výkon sítě klesá s připojováním dalších zařízení .
  • Vyslaná informace je zachycena všemi zařízeními, dochází k zbytečnému zatěžování sítě.
  • Od tohoto způsobu zapojení se v dnešní době upouští a je realizováno jen pro své malé náklady na realizaci a jednoduchost zapojení .


    2. Kruhová (Ring)

    Kruhová topologie je uspořádána tak, že jednotlivé stanice jsou navzájem propojeny a tvoří uzavřený kruh.Data v této síti obíhají od vysílajícího zařízení přes všechny ostatní zařízení v síti a mohou si je přečíst jen ty stanice, kterým jsou určena.Pokud se poruší některé zařízení nebo se přeruší kabel celá sít vypadne. Pro připojení jednotlivých zařízení se používají stejné přípojky a rozbočky jak v topologii sběrnicové.Výhodou o proti sběrnicové topologii je, že každé zařízení funguje jako opakovač a tudíž zesiluje signál a posílá ho dál .K realizaci sítě se používají koaxiální kabely a optické vlákna .Tato sít se realizuje pomocí technologie Token-ring kterou vytvořila firma IBM.

    Výhody

  • Nevznikají kolize, protože data putují jedním směrem.
  • Realizace sítě vyjde poměrně na malé náklady .
  • Odpadá potřeba ukončovat sít pomocí terminátorů.
  • Nevýhody

  • Data musí projít přes všechny stanice, tudíž zbytečné zdržování přenosu.
  • Zhroucení jednoho uzlu znamená nefunkčnost celé sítě.
  • Je těžké najít a odstranit závadu.
  • Při připojování nového zařízení se musí odstavit celá sít.

  • 3. Hvězdicová topologie (Star)

    Tato topologie připomíná svým zapojením hvězdici.Skládá se ze samostatných kabelů, které vedou od jednoho zařízení k rozbočovači (HUB) nebo přepínači (SWITCH) .V přepínači (SWITCH) se pak data nasměrují ke správnému adresátovi .Odpadá tu tedy povinnost aby data musela projít přes všechny zařízení jako tomu bylo např. u kruhové topologie .Naopak v rozbočovači (HUB) se data posílají k dispozici i ostatním stanicím pro které nejsou určeny, ale přečíst si je může jen adresát .Dochází zde tedy ke stejnému zdržení jako u topologie kruhové .Pokud se poruší některé zařízení (vyjma HUBu a SWITCHe) nebo kabel který k němu vede, tak to nemá vliv na funkčnost sítě pouze to omezí schopnost posílat a přijímat data nefunkčního zařízení .Připojování nových zařízení je zde mnohem jednodušší než v kruhové topologii .Výhodou také je, že HUB nebo SWITCH slouží i jako opakovač a tudíž se rychlos přenosu dat zvyšuje .K zprostředkování sítě se používají koaxiální kabely .Tato topologie pracuje nejčastěji s technologií Ethernet.

    Výhody

  • Selhání jednoho zařízení neochromý celou sít.
  • Nedochází ke kolizím dat.
  • Snadné nastavení a rozšíření.
  • Snadné nalezení chyby a oprava.
  • Nevýhody

  • Vyšší spotřeba kabelů.
  • Při selhání HUBu nebo SWIRCHe selhání celé sítě.

  • 4. Stromová topologie

    Stromová topologie je složena z několika hvězdicových topologií ,které jsou vzájemně propojeny HUBy nebo SWITCHemi .Tato topologie má stejné výhody i nevýhody jako má hvězdicová topologie.Tato topologie se používá většinou ve velkých firmách.


    5. Mesh topologie

    Mesh topologie nebo také sítová, smyčková, pletivová nebo úplná topologie. Jedná se o topologii, v které je každé zařízení propojené s každým (full mesh) nebo může být použita alternativa kdy se některé spoje vynechají (částečný mesh). Výhodou této topologie je velká spolehlivost. Když některý spoj vypadne data si k cíli najdou jinou cestu. Tato topologie, se ale moc nerealizuje pomocí kabelů, využívá se jí v bezdrátových sítích.

    Výhody

  • Selhání jednoho spoje neochromí celou sít.
  • Nevýhody

  • Velká spotřeba kabelů.
  • Obtížná instalace.
  • Kontakt : Pepino.zvon(@)gmail.com