Равноправие
Чаще всего все компьютеры равноправны между собой. Так как канал связи один, то общение происходит по очереди. В противном случае из-за одновременной отправки сообщения сигнал может накладываться друг на друга, а из-за этого будут возникать помехи. Именно поэтому применяется полудуплексный режим в сетевых картах.
Полудуплекс – это когда передача ведется только в одном направлении, в одно время и по одному каналу. Из-за того, что в шинная типология не имеет центральное управляющее звено в виде сервера или маршрутизатора, то при выходе из строя одного из участников «Шина» продолжит свою работу.
Также можно в любой момент подключить еще компьютер, используя для этого минимум кабеля. Но есть и минус в том, что при разрыве кабелей сеть полностью перестает работать. Если подобная топология сети очень большая, то между длинными кабелями используют повторители.
Повторитель – это устройство, которое усиливает и повторяет сигнал. Обычно используется в местах затухания сигнала в кабеле или беспроводном пространстве (Wi-Fi).
Недостатки “общей шины”
Недостатки этой топологии обусловлены теми же причинами, что и её достоинства. Например, соединение всех компьютеров одним кабелем существенно снижает надёжность сети. Обрыв “шины” в любом месте положит конец всей системе. При этом в сетях с такой топологией очень трудно диагностировать неисправность. Ещё один минус “шины” состоит в её низкой производительности. Все данные такой сети проходят по одному кабелю. Это делает невозможным работу на больших скоростях.
Ещё один камень в огород “общей шины” — зависимость скорости работы от количества компьютеров в сети. Так как рабочим станциям приходится общаться по одному каналу связи, то чем больше компьютеров будет подключено к такой сети, тем ниже будет скорость её работы. То есть “общая шина” хорошо подходит для небольшого количества узлов, которым не требуется серьёзный уровень безопасности. Ведь с безопасностью у этого вида топологии также есть проблемы. Дело в том, что каждый клиент в подобной сети имеет доступ к информации остальных компьютеров.
Топология КОЛЬЦО
При топологии «кольцо» компьютеры подключаются к кабелю, замкнутому в кольцо. Поэтому у кабеля просто не может быть свободного конца, к которому надо подключать терминатор. Сигналы передаются по кольцу в одном направлении и проходят через каждый компьютер, т.е. каждый компьютер обменивается информацией только с двумя соседними. В отличие от пассивной топологии «шина», здесь каждый компьютер выступает в роли репитера, усиливая сигналы и передавая их следующему компьютеру.
Один из принципов передачи данных в кольцевой сети носит название передачи маркера. Суть его такова. Маркер последовательно, от одного компьютера к другому, передается до тех пор, пока его не получит тот, который «хочет» передать данные. Передающий компьютер изменяет маркер, помещает электронный адрес в данные и посылает их по кольцу.
Данные проходят через каждый компьютер, пока не окажутся у того, чей адрес совпадает с адресом получателя, указанным в данных. После этого принимающий компьютер посылает передающему сообщение, где подтверждает факт приёма данных. Получим подтверждение, передающий компьютер создаёт новый маркер и возвращает его в сеть. На первый взгляд кажется, что передача маркера отнимает много времени, однако на самом деле маркер передвигается очень быстро, и в кольце диаметром 200 м маркер может циркулировать с частотой 10 000 оборотов в секунду.
Что касаемо достоинств, так как каждый компьютер восстанавливает сигнал, т.е. работает в качестве повторителя, то это позволяет увеличить размер сети до нескольких десятков километров.
Существенным недостатком является то, что, если выйдет из строя один компьютер, прекращает функционировать вся сеть.
Топология сети типа шина bus
В этой топологии все компьютеры соединяются друг с другом одним кабелем (рисунок 1).
Рисунок 1 — Схема топологии сети тип «шина»
В сети с топологией «шина» компьютеры адресуют данные конкретному компьютеру, передавая их по кабелю в виде электрических сигналов — аппаратных MAC-адресов МАС — адрес — это уникальный идентификатор, сопоставляемый с различными типами оборудования для компьютерных сетей. Большинство сетевых протоколов канального уровня используют одно из трёх пространств MAC-адресов, управляемых IEEE: MAC-48, EUI-48 и EUI-64. Адреса в каждом из пространств теоретически должны быть глобально уникальными. Не все протоколы используют MAC-адреса, и не все протоколы, использующие MAC-адреса, нуждаются в подобной уникальности этих адресов.. Чтобы понять процесс взаимодействия компьютеров по шине, нужно уяснить следующие понятия:
передача сигнала
отражение сигнала
терминатор
1. Передача сигнала
Данные в виде электрических сигналов, передаются всем компьютерам сети; однако информацию принимает только тот, адрес которого соответствует адресу получателя, зашифрованному в этих сигналах. Причем в каждый момент времени только один компьютер может вести передачу. Так как данные в сеть передаются лишь одним компьютером, ее производительность зависит от количества компьютеров, подключенных к шине. Чем их больше, т.е. чем больше компьютеров, ожидающих передачи данных, тем медленнее сеть. Однако вывести прямую зависимость между пропускной способностью сети и количеством компьютеров в ней нельзя. Ибо, кроме числа компьютеров, на быстродействие сети влияет множество факторов, в том числе:
характеристики аппаратного обеспечения компьютеров в сети
частота, с которой компьютеры передают данные
тип работающих сетевых приложений
тип сетевого кабеля
расстояние между компьютерами в сети
Шина — пассивная топология. Это значит, что компьютеры только «слушают» передаваемые по сети данные, но не перемещают их от отправителя к получателю. Поэтому, если один из компьютеров выйдет из строя, это не скажется на работе остальных. В активных топологиях компьютеры регенерируют сигналы и передают их по сети.
2. Отражение сигнала
Данные, или электрические сигналы, распространяются по всей сети — от одного конца кабеля к другому. Если не предпринимать никаких специальных действий, сигнал, достигая конца кабеля, будет отражаться и не позволит другим компьютерам осуществлять передачу. Поэтому, после того как данные достигнут адресата, электрические сигналы необходимо погасить.
3. Терминатор
Чтобы предотвратить отражение электрических сигналов, на каждом конце кабеля устанавливают заглушки (терминаторы, terminators), поглощающие эти сигналы (Рисунок 2). Все концы сетевого кабеля должны быть к чему-нибудь подключены, например к компьютеру или к баррел-коннектору — для увеличения длины кабеля. К любому свободному — неподключенному — концу кабеля должен быть подсоединен терминатор, чтобы предотвратить отражение электрических сигналов.
Рисунок 2 — Установка терминатора
Нарушение целостности сети может произойти, если разрыв сетевого кабеля происходит при его физическом разрыве или отсоединении одного из его концов. Возможна также ситуация, когда на одном или нескольких концах кабеля отсутствуют терминаторы, что приводит к отражению электрических сигналов в кабеле и прекращению функционирования сети. Сеть «падает». Сами по себе компьютеры в сети остаются полностью работоспособными, но до тех пор, пока сегмент разорван, они не могут взаимодействовать друг с другом.
У такой топологии сети есть достоинства и недостатки. К достоинствам можно отнести:
небольшое время установки сети
дешевизна (требуется меньше кабеля и сетевых устройств)
простота настройки
выход из строя рабочей станции не отражается на работе сети
Недостатки такой топологии следующие.
такие сети трудно расширять (увеличивать число компьютеров в сети и количество сегментов — отдельных отрезков кабеля, их соединяющих).
поскольку шина используется совместно, в каждый момент времени передачу может вести только один из компьютеров.
«шина» является пассивной топологией — компьютеры только «слушают» кабель и не могут восстанавливать затухающие при передаче по сети сигналы.
надежность сети с топологией «шина» невысока. Когда электрический сигнал достигает конца кабеля, он (если не приняты специальные меры) отражается, нарушая работу всего сегмента сети.
Проблемы, характерные для топологии «шина», привели к тому, что эти сети, столь популярные еще десять лет назад, сейчас уже практически не используются.
Топология сети типа «шина» известна как логическая топология Ethernet 10 Мбит/с.
Неполносвязные[править]
Существует несколько различных неполносвязных топологий. При конфигурации LAN в основном используются следующие: шина (bus), звезда/хаб (star/hub), кольцо (ring). В неполносвязных топологиях передача данных может осуществляться не напрямую между компьютерами, а через дополнительные узлы.
Шинаправить
В данной топологии все рабочие стации подсоединены к общему кабелю (называемому магистраль или шина). Данные, сгенерированные на одном из компьютеров, отправляются через шину во все остальные. Чтобы сигнал не отражался обратно, на концах шины должны стоять специальные терминаторы, поглощающие сигнал.Преимущества:
- низкий расход кабеля
- устойчивость сети к неисправностям отдельных узлов
- простота настройки и конфигурации
Недостатки:
- неустойчивость сети к неисправности кабеля
- ограничение длины кабеля и количества рабочих станций, связанное с затуханием сигнала
- низкая производительность, обусловленная разделением канала между всеми абонентами
- большое количество коллизий пакетов
На текущий момент данная топология применяется крайне редко.
Звездаправить
В сети, построенной согласно топологии “звезда”, каждая рабочая станция соединена одним или двумя кабелями с центральным элементом, тип которого зависит от типа данной звезды. В топологии активная звезда центральным элементом является компьютер, по мощности значительно превыщающий периферийные. В топологии пассивная звезда в центре находится концентратор или хаб. Концентратор обеспечивает параллельное соединение компьютеров и, таким образом, все компьютеры, подключенные к сети, могут общаться друг с другом. Пассивная звезда распространена гораздо шире, чем активная.
Данные от передающей станции отправляются через центральную всем остальным компьютерам, но принимаются они только теми станциями, которым они предназначались.
Одним из способов расширения данной сети является замена периферийного компьютера на центральный, к которому в последствие могут быть подключены новые периферийные. Преимущества:
- простота подключения нового узла
- возможность централизованного управления
- устойчивость сети к неисправностям отдельных узлов и кабелей, так как каждый кабель соединяет только узел с хабом
Недостатки:
- неустойчивость сети к неисправности хаба
- высокий расход кабеля
- ограничение числа узлов, связанное с пропускной способностью хаба
Данная топология – одна из самых используемых в домашних и офисных сетях. Применяется в LAN с архитектурой 10Base-T Ethernet.
Так как данные передаются от каждого компьютера к каждому, физическая топология “звезда” соответствует логической топологии “шина”.
Кольцоправить
В данной топологии компьютеры соединены кабелем в единое кольцо: выход одного компьютера связан с входом следующего. В отличие от топологии “шина” здесь нет необходимости в терминаторах, так как сигнал идет всегда в одну сторону по кругу. Данные, отправленные одной станцией, пройдут через все другие, но будут приняты только той станцией, которой они предназначались. При этом каждый промежуточный компьютер на этом пути будет выступать усилителем сигнала.
Метод, используемый для передачи данных в кольце, называется передачей токена. Токен – специальная последовательность бит, содержащая контрольную информацию. Станция, обладающая в данный момент токеном, может посылать данные.Преимущества:
- простота подключения нового узла (за исключением того, что необходимо останавливать всю сеть на время подключения)
- низкий расход кабеля
- простота настройки и конфигурации
- утойчивость к перегрузкам и большим потокам информации
- малое количество коллизий
Недостатки:
неустойчивость сети к неисправности кабеля и неисправности рабочих станций
Данная топология редко используется в чистом виде из-за своей ненадежности, на практике применяются ее различные модификации. Например, станции соединяются двумя параллельными линиями связи, передающими информацию в противоположных направлениях. Так увеличивается скорость передачи и устойчивость сети.
Топология ШИНА
В данной топологии все компьютеры подключаются к одному кабелю и на его концах должны быть расположены терминаторы. В этой сети компьютеры адресуют данные конкретному компьютеру, передавая их по кабелю в виде электрических сигналов. Данные в виде электрических сигналов передаются всем компьютерам сети; однако информацию принимает только тот, адрес которого соответствует адресу получателя, зашифрованному в этих сигналах. Причем в каждый момент времени только один компьютер может вести передачу. Так как данные в сеть передаются лишь одним компьютером, ее производительность зависит от количества компьютеров, подключенных к шине. Чем больше компьютеров, ожидающих передачи данных, тем медленнее сеть.
Данные, или электрические сигналы, распространяются по всей сети от одного конца кабеля к другому. Если не предпринимать никаких специальных действий, сигнал, достигая конца кабеля, будет отражаться и не позволит другим компьютерам осуществлять передачу. Поэтому, после того как данные достигнут адресата, электрические сигналы необходимо погасить. Для этих целей и используются терминаторы которые поглощают эти сигналы.
Этот способ реализации отличает низкая скорость и надежность, поскольку при разрыве любой точки общей шины работоспособность всей сети нарушается. В современных стандартах построения сетей данный вид топологии исключен, как устаревший
Топология и ее многозначительность
При выборе топологии важно понимать, что речь идет не только о расположении компьютеров и местах прокладки кабеля. Этот термин в литературе упоминается в различных смыслах
Под ним в различных случаях могут понимать следующее:
Чтобы пояснить сказанное, можно привести следующий пример. Возможна ситуация, когда физическое подключение устройств происходит на основе применения топологии шины. Таким же образом будет организована логическая топология.
Обратите внимание! Однако информационная может предусматривать, что информационные потоки устроены на основе использования одного компьютера в качестве главного. То есть информация будет передаваться ему, а потом от него нужному компьютеру
Здесь будет применен принцип звезды.
А передача управления от одного элемента другому будет осуществляться по эстафетному принципу. Он состоит в кольцевой передаче такого права между устройствами и соответствует типу подсоединения «кольцо».
При создании локальной сети важно правильно выбрать подходящую топологию. Использование шины в некоторых случаях может быть наиболее подходящим решением
Источник
Целевое назначение: для чего нужна
Основная цель использования такого устройства – удобство дальнейшей разводки по помещению, а также гарантия безопасности в ходе эксплуатации силовых токопроводящих жил. Область применения — сети с напряжением максимум 400 вольт (постоянного и переменного тока).
Преимущество использования:
- Организация нескольких областей для присоединения нагрузок от общего ввода к проводнику нуля.
- Обустройство заземления видимого типа (устройство с прозрачной крышкой), который поможет прикрыть клеммник.
- Улучшение и оперативное подключение нескольких сетей (один узел допускает ввод до 40-ка проводников с 3-мм сечением).
- Неразрывная электроцепь на месте с заземлением (также до нагрузки).
- Разделение проводников на защитное и рабочее заземление.
Грамотное и профессиональное разделение электропроводки в доме или офисе с множеством электроточек невозможно обеспечить без применения такого простого устройства.
“Звезда”
Наверное, самая распространённая топология сети — “звезда”. “Кольцо”, рассмотренное выше, используется гораздо реже, да и “общая шина” тоже. В сети с топологией “звезда” рабочие станции напрямую подключены к концентратору. Этот важный элемент сети может быть как активным, восстанавливающим сигнал, так и пассивным, который просто обеспечивает физическое соединение кабеля. Сервер также подключён к концентратору, как и другие компьютеры, что делает связь между ними предельно простой.
Обычно размер сети с топологией “звезда” ограничен только количеством портов на хабе, но теоретически их не может быть более 1024, хотя трудно представить концентратор с таким количеством портов. Через хаб проходит весь трафик в сети типа “звезда”, так что от этого устройства целиком и полностью зависит надёжность и работоспособность всей системы.
“Шина”
Этот вид организации локальной сети предусматривает использование единственного кабеля, при помощи которого объединяются между собой все использующиеся рабочие станции. Каждая из них передаёт сигнал всем компьютерам, подключённым к линии, но принимает данные лишь тот, адрес которого обозначен в пакете. Остальные просто игнорируют полученную информацию.
В топологии “общая шина” обязательно используются терминаторы, которые находятся на концах основного кабеля и глушат сигналы, попадающие к ним, дабы избежать их отражения. Без этих устройств в такой сети неизбежно возникали бы коллизии, из-за которых нормальная работа была бы невозможна. Конечно, коллизии всё равно возникают, но благодаря терминаторам их количество минимально. Если это всё-таки произошло, то станция просто отправляет пакет заново через случайный промежуток времени, определяемый алгоритмом.
Топологии
Схема различных сетевых топологий.
Существуют две основные категории сетевых топологий: физические топологии и логические топологии .
Схема среды передачи, используемая для соединения устройств, представляет собой физическую топологию сети. Для проводящих или оптоволоконных сред это относится к компоновке кабелей , расположению узлов и соединениям между узлами и кабелями. Физическая топология сети определяется возможностями устройств доступа к сети и средами, желаемым уровнем контроля или отказоустойчивости, а также стоимостью, связанной с прокладкой кабелей или телекоммуникационными цепями.
Напротив, логическая топология – это способ воздействия сигналов на сетевые носители или способ передачи данных по сети от одного устройства к другому без учета физического соединения этих устройств. Логическая топология сети не обязательно совпадает с ее физической топологией. Например, исходная витая пара Ethernet с концентраторами повторителей представляла собой топологию логической шины с физической звездообразной топологией. Token Ring – это топология логического кольца, но она подключена как физическая звезда к блоку доступа к среде передачи . Физически AFDX может представлять собой каскадную звездообразную топологию нескольких коммутаторов Ethernet с двойным резервированием; однако AFDX моделируются как соединения шины с одним передатчиком с временной коммутацией , таким образом, следуя модели безопасности топологии шины с одним передатчиком, ранее использовавшейся в самолетах. Логические топологии часто тесно связаны с методами и протоколами управления доступом к среде передачи. Некоторые сети могут динамически изменять свою логическую топологию путем изменения конфигурации своих маршрутизаторов и коммутаторов.
Монтаж домашних локальных компьютерных сетей топологии шина
Согласно стандартам, монтаж сетей с топологией «шина» может выполняться в соответствии с одной из следующих технологий. Каждая из них имеет свои важные особенности.
Обратите внимание! В обоих случаях регламентировано обязательное использование коаксиального кабеля. Но для 10BASE-2 применяется тонкий вариант, а для 10BASE-5 — толстый кабель
Монтаж локальных сетей топологии «шина» технологией 10BASE-2 Ethernet
Для одноранговой локальной сети с общей шиной используемые типы кабеля — RG-58 и PK-50. Этот вариант требует при монтаже меньших усилий по сравнению со вторым, но качество работы при этом ниже. Такой способ более выгоден для небольших домашних или офисных сетей. Они менее масштабны, но и стоят гораздо дешевле.
Здесь предусмотрены следующие ограничения:
- Имеет главный кабель, который может быть разбит на несколько сегментов (не более пяти), соединенных репитерами. Длина каждого из них не может превышать 185 метров.
- Общая длина главного кабеля, включающая в себя все сегменты, не должна превышать 925 метров.
- К каждому из отрезков коаксиального кабеля допустимо не более 30 подключений.
Важно! Определено минимальное расстояние между проводами, подсоединяющими соседние компьютеры к шине. Оно составляет 0,5 метра
Монтаж локальных сетей топологии «шина» технологией 10BASE-5 Ethernet
Этот вариант создания сети более дорогой, но у него имеется больше возможностей. Он допускает создание более масштабного соединения, отличается высокими надежностью и качеством работы.
У рассматриваемой технологии меньшие ограничения по сравнению с предыдущим вариантом.
Здесь должны быть соблюдены следующие правила:
- Количество сегментов может быть не больше пяти.
- Допустимая длина сегмента составляет 500 метров.
- Общая длина кабеля может доходить до 2,5 километра.
- Теперь возросло предельное количество устройств для подключения к каждому сегменту — теперь оно достигает ста устройств.
- Ближайшие компьютеры не могут подключаться к основному кабелю на расстоянии, меньшем 2,5 метра.
Важно! Для обоих рассматриваемых технологий максимальная пропускная способность составляет 10 Мбит в секунду. Еще одним достоинством варианта 10BASE-5 Ethernet является более высокая механическая прочность. Еще одним достоинством варианта 10BASE-5 Ethernet является более высокая механическая прочность
Еще одним достоинством варианта 10BASE-5 Ethernet является более высокая механическая прочность.
Широкие шины меньше перегреваются и изнашиваются
Одна из причин того, зачем делают широкие шины — чтобы они меньше перегревались и изнашивались. Только и всего, но это очень актуально для спортивных машин. Именно поэтому на спорткарах и машинах для дрэг-рейсинга устанавливают широченные «катки». Но не только поэтому, есть еще одна причина — уменьшение увода шины, и о ней я расскажу в следующих статьях.
И конечно, большая ширина шины и большая устойчивость к перегреву позволяет дольше сохранять первоначальное сцепление с дорогой. К примеру, берем два комплекта шин одинакового состава разной ширины: 4 узеньких и 4 широких. О обоих коэффициент сцепления с асфальтом одинаков и равен, допустим, 0,8. Ставим их по очереди на одну и ту же спортивную машину с одним и тем же пилотом и выпускаем на гоночную трассу, засекаем время прохождения круга. Через какое-то количество кругов шины будут изнашиваться, и к концу, допустим, 20-го круга, у узкой износ будет заметно большим и сцепление снизится, скажем, до 0,6. А у широкой — только до 0,7. И, естесственно, поэтому (по разным причинам, но поэтому тоже) на широких шинах пилот проедет заезд быстрее, чем на узкой. Но не потому, что у широкой шины, якобы, изначально выше сцепление с дорогой, как многие считают. Типа, если взяли узкую шину с коэффициентом сцепления 0,8, то у такой же в полтора раза более широкой будет сразу 1,2. Ну да, а если поставить на одну ось рядом пять узких шин, то что будем иметь коэффициент сцепления 4,0 что ли???
Кстати, обратите внимание, что на раллийных машинах для езды по грунту или снегу стоят шины узкие, в отличие от асфальтовых споркаров. Значит, в каких-то ситуациях широкие шины даже проигрывают узким, логично ведь? И если бы ширина шины прямо влияла на силу сцепления с дорогой, было бы все просто и однозначно: везде бы стояли широкие-преширокие шины, и летом, и зимой, и на городских, и на гоночных машинах
Отпускаем газ — увеличиваем сцепление передних шин
Небольшое отступление. Меня однажды «порадовал» ответом на вопрос инструктор одной из московских школ вождения. Я проходил курсы водительского мастерства, мы делали змейку, и нас учили бросать газ на каждом входе в поворот, у каждого конуса. Когда я спросил «а зачем?», в ответ услышал следующее: «Бросая газ, мы увеличиваем пятно контакта передних шин с дорогой, тем самым улучшаем их сцепление, а значит и скорость прохождения поворота. Об этом говорит элементарная физика». Спорить я, конечно, не стал, но… Слышим звон, не знаем, где он…
В чем фишка. Про сброс газа перед поворотом, а точнее, про бессмысленность этого уже много написал уважаемый мною Михаил Горбачев (www.drive-class.ru), так что оставим это в стороне. Тем не менее, сцепление передних шин действительно улучшается на те самые доли секунды, пока сброшен газ. Но почему? Мы же договорились, что пятно контакта не влияет на сцепление?! Да, не влияет, но здесь дело в другом. Вспомним закон Кулона. Сила сцепления (трения покоя) равна:
Где N – вес. И кстати, не путаем вес с массой! Масса – это масса (в килограммах), а вес – сила, с которой тело давит на опору (в ньютонах). Далее, m – масса машины, g – ускорение свободного падения.
Отпуская газ, мы перераспределяем вес с зада машина на передок, увеличиваем вес, приходящийся на переднюю ось, и тем самым сцепление передних шин. Понятно, что под дополнительным весом передние шины дополнительно расплющиваются, и площадь пятен их контакта с дорогой увеличивается. Но это лишь следствие увеличенния нагрузки на шины, и никак не причина увеличения их сцепления! Пятно контакта, как обычно, тут совсем ни при чем.
Почему отпускать «газ» в повороте опасно?
Добавлю про опасность отпускания педали газа на повороте. Делая это, мы нагружаем переднюю ось машины и одновременно разгружаем заднюю. А руководствуясь вышенаписанными соображениями приходим к выводу, что сцепление задних шин с дорогой в этот момент ухудшается, и появляется риск заноса автомобиля. Кстати, отпускание педали газа на входе в поворот — один из основных приемов гонищков на ралли, которым они пускают машину в управляемый занос. Не верите? Приходите на курс контраварийного вождения «Зимняя контраварийная подготовка» и сами попробуете
Централизация
Топология « звезда» снижает вероятность сбоя сети за счет подключения всех периферийных узлов (компьютеров и т. Д.) К центральному узлу. Когда физическая звездообразная топология применяется к сети логической шины, такой как Ethernet , этот центральный узел (традиционно концентратор) ретранслирует все передачи, полученные от любого периферийного узла, на все периферийные узлы в сети, иногда включая исходный узел. Таким образом, все периферийные узлы могут связываться со всеми остальными посредством передачи и приема только от центрального узла. Недостаточность из линии передачи ссылки любого периферийного узла к центральному узлу приведет к выделению этого периферийного узла от всех остальных, а остальные периферийные узлы не будут затронуты. Однако недостатком является то, что отказ центрального узла приведет к отказу всех периферийных узлов.
Если центральный узел пассивен , исходный узел должен быть в состоянии выдержать прием эхо-сигнала своей собственной передачи, задержанного на время двусторонней передачи в оба конца (то есть к центральному узлу и от него) плюс любая задержка, сгенерированная в центральный узел. Активная звезда сеть имеет активный центральный узел , который обычно имеет средства для предотвращения эха проблем , связанных с .
Топологии дерева ( так называемый иерархическая топология ) можно рассматривать как совокупность звездных сетей , расположенные в иерархии . Это дерево имеет отдельные периферийные узлы (например, листья), которые необходимы для передачи и приема только от одного другого узла и не обязаны действовать как повторители или регенераторы. В отличие от звездообразной сети, функциональность центрального узла может быть распределенной.
Таким образом, как и в обычной звездообразной сети, отдельные узлы могут быть изолированы от сети из-за одноточечного отказа пути передачи к узлу. Если звено, соединяющее лист, выходит из строя, этот лист изолируется; если соединение с нелистовым узлом не удается, весь участок сети становится изолированным от остальных.
Чтобы уменьшить объем сетевого трафика, который исходит от широковещательной передачи всех сигналов всем узлам, были разработаны более продвинутые центральные узлы, которые могут отслеживать идентификаторы узлов, подключенных к сети. Эти сетевые коммутаторы будут «узнать» расположение сети пути «прослушивание» на каждом порту во время нормальной передачи данных, рассматривая пакеты данных и записи адреса / идентификатор каждого подключенного узла , и какой порт он подключен к в справочной таблице , состоявшейся в памяти. Эта таблица поиска затем позволяет пересылать будущие передачи только по назначению.
Что такое топология шины
Топология шины — это конфигурация, в которой все компьютеры подключены к общей среде передачи. Которая в свою очередь пассивно распределяет сигнал. Подключение или отключение компьютера не влияет на работу других устройств в сети. Максимальная длина линии и количество подключенных станций определяются стандартами в зависимости от типа линии. Могут быть конфликты с интенсивной передачей данных. Эта топология характеризуется низким уровнем безопасности. Все из-за того что все данные передаются по одной линии связи. Поэтому их перехват неавторизованным пользователем весьма вероятен. Прерывание среды передачи (шины) приводит к прекращению работы всей сети. Кроме того, следует отметить, что определение места повреждения и ошибок передачи относительно сложно.
Децентрализация
В частично связанной топологии ячеистой сети есть по крайней мере два узла с двумя или более путями между ними, чтобы обеспечить избыточные пути в случае отказа канала, обеспечивающего один из путей. Децентрализация часто используется для компенсации недостатка единой точки отказа, который присутствует при использовании одного устройства в качестве центрального узла (например, в сетях типа «звезда» и «дерево»). Особый вид меша, ограничивающий количество переходов между двумя узлами, – это гиперкуб . Количество произвольных вилок в ячеистых сетях затрудняет их проектирование и реализацию, но их децентрализованный характер делает их очень полезными.
В некоторой степени это похоже на грид-сеть , где линейная или кольцевая топология используется для соединения систем в нескольких направлениях. Например, многомерное кольцо имеет тороидальную топологию.
Полностью подключенная сеть , полная топология , или полная ячеистая топология представляет собой топологию сети , в которой существует прямая связь между всеми парами узлов. В полностью связанной сети с n узлами есть прямые ссылки. Сети, спроектированные с такой топологией, обычно очень дороги в установке, но обеспечивают высокую степень надежности из-за множественных путей для данных, которые обеспечиваются большим количеством избыточных каналов между узлами. Эта топология чаще всего встречается в военных приложениях.
п ( п – 1 ) 2 {\ Displaystyle {\ гидроразрыва {п (п-1)} {2}} \,}
Для чего нужна нулевая шина
Силовой и нулевой провода, необходимо распределить от щитка до каждого индивидуального потребителя (или группы потребителей). Типовая схема квартирного щитка выглядит так:
Все силовые провода коммутируются защитными автоматами. А рабочий нуль соединяется с каждым потребителем напрямую. Для того чтобы выполнить групповое соединение без проблем на единственном контакте, разработана нулевая шина.
- Обеспечивается оперативное подключение нескольких равнозначных линий.
- Все контакты находятся под визуальным контролем.
- Появляется возможность эффективного использования автоматов: нулевой проводник размыкать автоматом не обязательно. Значит, коммутационное оборудование может состоять из одной линии.
- Гарантируется неразрывная цепь нуля от силового кабеля на входе, до каждой электроустановки.
- Грамотное разделение электропроводки в рамках одной системы.
- Технически правильное подключение устройств защитного отключения (УЗО), возможно лишь в случае организации нулевой шины в соответствии с ПУЭ.
Как происходит общение
Если на машину приходит сообщение, то она проверяет адрес доставки, и если сообщение адресовано ей, то принимает сообщение. Если же сообщение было адресовано другой машине, то отправляет его дальше по шине. То есть сообщение получают все сегменты сети не зависимо от адресата и получателя. И тут встает проблема – как сделать так, чтобы компы не мешали друг другу, а общий канал не забивался бессмысленными сообщениями.
Для этого применяют два способа. В первом – используется несущий сигнал, который распределяет пакеты информации. Второй – это использование управляющего или главного компьютера. В качестве примера могу привести Ethernet (стандарт IEEE 802.3) – там происходит постоянное зондирование среды, и, если она занята или наоборот свободна – используют определённый алгоритм действий для передачи сообщений.
CSMA – это более строгое название технологии, при которой пакеты информации не теряются в шинной среде. Есть два типа:
Сравнение с другими топологиями
В чем отличия между сетями 3G и 4G: особенности, преимущества и недостатки
Кроме рассматриваемой топологии широкое распространение имеют другие: «звезда» и «кольцо».
Обратите внимание! Если сравнивать «шину» с ними, то можно выделить достоинства и недостатки
Достоинства
Выбор данной конфигурации имеет важные плюсы:
- в данном случае настройка сети делается относительно просто;
- стоимость проведения работ будет меньшей по сравнению с использованием других топологий;
- выполнение монтажа является менее сложным, чем в аналогичном случае;
- необходимо учитывать вероятность выхода одного или нескольких компьютеров из строя — при такой схеме подключения это не нанесет ущерба работе остальной подключенной техники.
Недостатки
Однако такому решению присущи также некоторые недостатки:
- уязвимость в случае неисправности основной шины, к которой подсоединены компьютеры — при этом выйдет из строя вся структура;
- при такой архитектуре поиск неисправностей является довольно сложным;
- важный минус состоит в том, что только один компьютер в каждый момент времени может осуществлять передачу;
- если необходимо подключить новые компьютеры, то возникают проблемы с проведением масштабирования — придется вносить изменения в ранее существовавший отрезок сети.
Преимущества и недостатки шинной топологии
Ее простота монтажа и низкая стоимость компенсируются наличием более сложного управления.
Обратите внимание! Последнее выражается, в частности, в сложности диагностики и исправления ошибок, изоляции возникших проблем от остальной части локальной сети
