Тополо́гія мере́ж характеризує логічну організацію вузлів (англ. nodes) різноманітних мереж (комп'ютерних, соціальних, біологічних тощо).
Топологія комп'ютерних мереж
Під топологією (компонуванням, конфігурацією, структурою) комп'ютерної мережі звичайно розуміється логічне взаєморозташування комп'ютерів мережі один щодо іншого та спосіб їх з'єднання лініями зв'язку. Важливо відзначити, що поняття топології застосовується, насамперед, до локальних мереж, у яких структуру зв'язків можна легко простежити. У глобальних мережах структура зв'язків звичайно схована від користувачів і не надто важлива, тому що кожний сеанс зв'язку може виконуватися по своєму власному шляху.
Топологія комп'ютерної мережі відображає структуру зв'язків між її основними функціональними елементами. В залежності від компонентів, що розглядаються, розрізняють фізичну і логічну структури локальних мереж. Фізична структура визначає топологію фізичних з'єднань між комп'ютерами. Логічна структура визначає логічну організацію взаємодії комп'ютерів між собою. Доповнюючи одна одну, фізична та логічна структури дають найповніше уявлення про комп'ютерну мережу.
Топологія мережі спричиняється її характеристиками. Зокрема, вибір тієї або іншої топології впливає на:
- склад необхідного мережного устаткування;
- характеристики мережного устаткування;
- можливості розширення мережі;
- спосіб керування мережею.
Щоби спільно використовувати ресурси або виконувати інші мережні завдання, комп'ютери повинні бути підключені один до одного. Для цієї мети в більшості випадків використовується кабель (рідше — бездротові мережі, як то інфрачервоне устаткування Input/Output). Однак, просто підключити комп'ютер до кабелю, що з'єднує інші комп'ютери, недостатньо. Різні типи кабелів у сполученні з різними мережевими платами, мережними операційними системами й іншими компонентами вимагають і різного взаєморозташування комп'ютерів.
Кожна топологія мережі накладає ряд умов. Наприклад, вона може диктувати не тільки тип кабелю але й спосіб його прокладки.
Базові топології
Існує безліч способів з'єднання мережевих пристроїв. Виділяють 3 базових топології:
І додаткові (похідні):
- подвійне кільце
- сотова топологія
- решітка
- дерево
- Fat Tree
- сніжинка
- повнозв'язна
Додаткові способи є комбінаціями базових. У загальному випадку такі топології називаються змішаними або гібридними, але деякі з них мають власні назви, наприклад «Дерево».
![image](https://www.wikidata.uk-ua.nina.az/image/aHR0cHM6Ly93d3cud2lraWRhdGEudWstdWEubmluYS5hei9pbWFnZS9hSFIwY0hNNkx5OTFjR3h2WVdRdWQybHJhVzFsWkdsaExtOXlaeTkzYVd0cGNHVmthV0V2WTI5dGJXOXVjeTkwYUhWdFlpODVMemszTDA1bGRIZHZjbXRVYjNCdmJHOW5hV1Z6TG5OMlp5ODBNREJ3ZUMxT1pYUjNiM0pyVkc5d2IyeHZaMmxsY3k1emRtY3VjRzVuLnBuZw==.png)
Багатозначність поняття топології
Топологія мережі визначає не тільки фізичне розташування комп'ютерів, але, що набагато важливіше, характер зв'язків між ними, особливості поширення сигналів мережею. Саме характер зв'язків визначає ступінь відмовостійкості мережі, необхідну складність мережної апаратури, найбільш придатний метод керування обміном, можливі типи середовищ передачі (каналів зв'язку), допустимий розмір мережі (довжина ліній зв'язку й кількість абонентів), необхідність електричного узгодження й багато чого іншого.
Коли в літературі згадують про топологію мережі, то можуть мати на увазі чотири зовсім різних поняття, що стосуються різних рівнів мережної архітектури:
1. Фізична топологія, тобто схема розташування комп'ютерів і прокладки кабелів. У цьому значенні, наприклад, пасивна зірка нічим не відрізняється від активної зірки, тому її нерідко називають просто «зіркою».
2. Логічна топологія, тобто структура зв'язків, характер поширення сигналів мережею.
3. Топологія керування обміном, тобто принцип і послідовність передачі права на захват мережі між окремими комп'ютерами.
4. Інформаційна топологія, тобто напрямок потоків інформації, що передається мережею.
Найпоширеніші прості топології:
Топологія шини
В цьому випадку комп'ютери з'єднуються один з одним коаксіальним кабелем за схемою «монтажного АБО» (рис. 1b). Інформація, що передається від одного комп'ютера мережі іншому, розповсюджується, як правило, в обидві сторони. Основними перевагами такої схеми є дешевизна й простота розводки кабелю приміщеннями, можливість майже миттєвого широкомовного звертання до всіх станцій мережі. Головний недолік спільної шини полягає в її низькій надійності: будь-який дефект кабелю чи якого-небудь із численних роз'ємів повністю паралізує всю мережу. Іншим недоліком спільної шини є її невисока продуктивність, так як при такому способі з'єднання в кожний момент часу тільки один комп'ютер може передавати дані в мережу. Тому пропускна здатність каналу зв'язку завжди поділяється тут між усіма станціями мережі.
Кільцева топологія
В мережах із кільцевою конфігурацією дані передаються по кільцю від одного комп'ютера до іншого, як правило, в одному напрямку (рис. 1d). Це мережева топологія, в якій кожна станція має точно два зв'язки з іншими станціями. Якщо комп'ютер розпізнає дані як «свої», то він копіює їх у свій внутрішній буфер. Оскільки у випадку виходу з ладу мережевого адаптера будь-якої станції переривається канал зв'язку між іншими станціями мережі, даний вид топології використовується як логічна топологія.
Топологія дерева
Ця мережева топологія з чисто топологічної точки зору схожа на зіркову, в якій окремі периферійні мережеві пристрої можуть передавати до або приймати від тільки одного іншого мережевого пристрою в напрямку до центрального мережевого пристрою (рис. 1е). Як і в класичній зірковій топології, окремі мережеві пристрої можуть бути ізольовані від мережі внаслідок ліквідації одного зв'язку (гілки), наприклад, внаслідок аварії на лінії. У мережі з топологією дерева існує один виділений мережевий пристрій, який є коренем дерева.
Топологія сітки
Цей вид топології дістають із топології повного з'єднання шляхом видалення деяких можливих зв'язків (рис. 1f). Це мережева топологія, в якій існують щонайменше два комп'ютери з двома або більше шляхами між ними
Змішана (гібридна) топологія
Це поєднання двох або більшої кількості мережевих топологій . Можна навести приклади, коли дві об'єднані основні мережеві топології не змінюють характеру топології мережі і тому не створюють гібридної мережі. Наприклад, сполучення мереж із топологією дерева дає мережу з такою ж топологією. Тому гібридна топологія мережі виникає тільки тоді, коли сполучені дві мережі з основними топологіями дають у результаті мережу, топологія якої не відповідає жодному з означень основних топологій. Наприклад, дві мережі із зірковою топологією при об'єднанні утворюють мережу з гібридною топологією. Гібридна топологія мережі виникає також при сполученні мереж із різними видами топологій.
Топологія подвійного кільця
Мережами з такою конфігурацією є мережі FDDI. Вони відрізняються вбудованою надлишковістю, яка забезпечує захист від системних відмов: основне кільце служить для передавання даних, а допоміжне кільце — для передавання управляючих сигналів. Існує можливість передавання даних по обох кільцях у протилежних напрямках у випадку відсутності обривів кабелю. Якщо ж трапляється обрив кабелю або одна зі станцій виходить із ладу основне кільце об'єднується з допоміжним, знову утворюючи єдине кільце. Цей режим роботи мережі називається завертанням кілець.
Лінійна (ланцюгова) топологія
Це топологія, у якій кожний комп'ютер з'єднаний із попереднім та наступним відносно себе (рис. 1i). Виникає з кільцевої при видаленні однієї гілки. Часом трактується як ідентично до шини.
Повнозв'язна топологія
Повнозв'язна топологія містить n*(n-1)/2 каналів зв'язку, де n — кількість вузлів. Мережі з повнозв'язною топологією відрізняються високою надійністю, оперативністю і можливістю прихованої передачі. Однак їх створення потребує великих вкладень. Ця топологія властива системам зв'язку на геостаціонарних орбітах.
Див. також
Посилання
- Топологія комп'ютерних мереж
![]() | Це незавершена стаття про комп'ютерні мережі. Ви можете проєкту, виправивши або дописавши її. |
Цю статтю треба для відповідності Вікіпедії. (Грудень 2011) |
Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет
Topolo giya mere zh harakterizuye logichnu organizaciyu vuzliv angl nodes riznomanitnih merezh komp yuternih socialnih biologichnih tosho Topologiya komp yuternih merezhPid topologiyeyu komponuvannyam konfiguraciyeyu strukturoyu komp yuternoyi merezhi zvichajno rozumiyetsya logichne vzayemoroztashuvannya komp yuteriv merezhi odin shodo inshogo ta sposib yih z yednannya liniyami zv yazku Vazhlivo vidznachiti sho ponyattya topologiyi zastosovuyetsya nasampered do lokalnih merezh u yakih strukturu zv yazkiv mozhna legko prostezhiti U globalnih merezhah struktura zv yazkiv zvichajno shovana vid koristuvachiv i ne nadto vazhliva tomu sho kozhnij seans zv yazku mozhe vikonuvatisya po svoyemu vlasnomu shlyahu Topologiya komp yuternoyi merezhi vidobrazhaye strukturu zv yazkiv mizh yiyi osnovnimi funkcionalnimi elementami V zalezhnosti vid komponentiv sho rozglyadayutsya rozriznyayut fizichnu i logichnu strukturi lokalnih merezh Fizichna struktura viznachaye topologiyu fizichnih z yednan mizh komp yuterami Logichna struktura viznachaye logichnu organizaciyu vzayemodiyi komp yuteriv mizh soboyu Dopovnyuyuchi odna odnu fizichna ta logichna strukturi dayut najpovnishe uyavlennya pro komp yuternu merezhu Topologiya merezhi sprichinyayetsya yiyi harakteristikami Zokrema vibir tiyeyi abo inshoyi topologiyi vplivaye na sklad neobhidnogo merezhnogo ustatkuvannya harakteristiki merezhnogo ustatkuvannya mozhlivosti rozshirennya merezhi sposib keruvannya merezheyu Shobi spilno vikoristovuvati resursi abo vikonuvati inshi merezhni zavdannya komp yuteri povinni buti pidklyucheni odin do odnogo Dlya ciyeyi meti v bilshosti vipadkiv vikoristovuyetsya kabel ridshe bezdrotovi merezhi yak to infrachervone ustatkuvannya Input Output Odnak prosto pidklyuchiti komp yuter do kabelyu sho z yednuye inshi komp yuteri nedostatno Rizni tipi kabeliv u spoluchenni z riznimi merezhevimi platami merezhnimi operacijnimi sistemami j inshimi komponentami vimagayut i riznogo vzayemoroztashuvannya komp yuteriv Kozhna topologiya merezhi nakladaye ryad umov Napriklad vona mozhe diktuvati ne tilki tip kabelyu ale j sposib jogo prokladki Bazovi topologiyiIsnuye bezlich sposobiv z yednannya merezhevih pristroyiv Vidilyayut 3 bazovih topologiyi bus zirka star kilce ring I dodatkovi pohidni podvijne kilce sotova topologiya reshitka derevo Fat Tree snizhinka povnozv yazna Dodatkovi sposobi ye kombinaciyami bazovih U zagalnomu vipadku taki topologiyi nazivayutsya zmishanimi abo gibridnimi ale deyaki z nih mayut vlasni nazvi napriklad Derevo Topologiyi merezh kilceva topologiya sitki zirkova povnogo z yednannya linijna lancyugova topologiya dereva i shina Bagatoznachnist ponyattya topologiyiTopologiya merezhi viznachaye ne tilki fizichne roztashuvannya komp yuteriv ale sho nabagato vazhlivishe harakter zv yazkiv mizh nimi osoblivosti poshirennya signaliv merezheyu Same harakter zv yazkiv viznachaye stupin vidmovostijkosti merezhi neobhidnu skladnist merezhnoyi aparaturi najbilsh pridatnij metod keruvannya obminom mozhlivi tipi seredovish peredachi kanaliv zv yazku dopustimij rozmir merezhi dovzhina linij zv yazku j kilkist abonentiv neobhidnist elektrichnogo uzgodzhennya j bagato chogo inshogo Koli v literaturi zgaduyut pro topologiyu merezhi to mozhut mati na uvazi chotiri zovsim riznih ponyattya sho stosuyutsya riznih rivniv merezhnoyi arhitekturi 1 Fizichna topologiya tobto shema roztashuvannya komp yuteriv i prokladki kabeliv U comu znachenni napriklad pasivna zirka nichim ne vidriznyayetsya vid aktivnoyi zirki tomu yiyi neridko nazivayut prosto zirkoyu 2 Logichna topologiya tobto struktura zv yazkiv harakter poshirennya signaliv merezheyu 3 Topologiya keruvannya obminom tobto princip i poslidovnist peredachi prava na zahvat merezhi mizh okremimi komp yuterami 4 Informacijna topologiya tobto napryamok potokiv informaciyi sho peredayetsya merezheyu Najposhirenishi prosti topologiyi Topologiya shini V comu vipadku komp yuteri z yednuyutsya odin z odnim koaksialnim kabelem za shemoyu montazhnogo ABO ris 1b Informaciya sho peredayetsya vid odnogo komp yutera merezhi inshomu rozpovsyudzhuyetsya yak pravilo v obidvi storoni Osnovnimi perevagami takoyi shemi ye deshevizna j prostota rozvodki kabelyu primishennyami mozhlivist majzhe mittyevogo shirokomovnogo zvertannya do vsih stancij merezhi Golovnij nedolik spilnoyi shini polyagaye v yiyi nizkij nadijnosti bud yakij defekt kabelyu chi yakogo nebud iz chislennih roz yemiv povnistyu paralizuye vsyu merezhu Inshim nedolikom spilnoyi shini ye yiyi nevisoka produktivnist tak yak pri takomu sposobi z yednannya v kozhnij moment chasu tilki odin komp yuter mozhe peredavati dani v merezhu Tomu propuskna zdatnist kanalu zv yazku zavzhdi podilyayetsya tut mizh usima stanciyami merezhi Kilceva topologiya V merezhah iz kilcevoyu konfiguraciyeyu dani peredayutsya po kilcyu vid odnogo komp yutera do inshogo yak pravilo v odnomu napryamku ris 1d Ce merezheva topologiya v yakij kozhna stanciya maye tochno dva zv yazki z inshimi stanciyami Yaksho komp yuter rozpiznaye dani yak svoyi to vin kopiyuye yih u svij vnutrishnij bufer Oskilki u vipadku vihodu z ladu merezhevogo adaptera bud yakoyi stanciyi pererivayetsya kanal zv yazku mizh inshimi stanciyami merezhi danij vid topologiyi vikoristovuyetsya yak logichna topologiya Topologiya dereva Cya merezheva topologiya z chisto topologichnoyi tochki zoru shozha na zirkovu v yakij okremi periferijni merezhevi pristroyi mozhut peredavati do abo prijmati vid tilki odnogo inshogo merezhevogo pristroyu v napryamku do centralnogo merezhevogo pristroyu ris 1e Yak i v klasichnij zirkovij topologiyi okremi merezhevi pristroyi mozhut buti izolovani vid merezhi vnaslidok likvidaciyi odnogo zv yazku gilki napriklad vnaslidok avariyi na liniyi U merezhi z topologiyeyu dereva isnuye odin vidilenij merezhevij pristrij yakij ye korenem dereva Topologiya sitki Cej vid topologiyi distayut iz topologiyi povnogo z yednannya shlyahom vidalennya deyakih mozhlivih zv yazkiv ris 1f Ce merezheva topologiya v yakij isnuyut shonajmenshe dva komp yuteri z dvoma abo bilshe shlyahami mizh nimi Zmishana gibridna topologiya Ce poyednannya dvoh abo bilshoyi kilkosti merezhevih topologij Mozhna navesti prikladi koli dvi ob yednani osnovni merezhevi topologiyi ne zminyuyut harakteru topologiyi merezhi i tomu ne stvoryuyut gibridnoyi merezhi Napriklad spoluchennya merezh iz topologiyeyu dereva daye merezhu z takoyu zh topologiyeyu Tomu gibridna topologiya merezhi vinikaye tilki todi koli spolucheni dvi merezhi z osnovnimi topologiyami dayut u rezultati merezhu topologiya yakoyi ne vidpovidaye zhodnomu z oznachen osnovnih topologij Napriklad dvi merezhi iz zirkovoyu topologiyeyu pri ob yednanni utvoryuyut merezhu z gibridnoyu topologiyeyu Gibridna topologiya merezhi vinikaye takozh pri spoluchenni merezh iz riznimi vidami topologij Topologiya podvijnogo kilcya Merezhami z takoyu konfiguraciyeyu ye merezhi FDDI Voni vidriznyayutsya vbudovanoyu nadlishkovistyu yaka zabezpechuye zahist vid sistemnih vidmov osnovne kilce sluzhit dlya peredavannya danih a dopomizhne kilce dlya peredavannya upravlyayuchih signaliv Isnuye mozhlivist peredavannya danih po oboh kilcyah u protilezhnih napryamkah u vipadku vidsutnosti obriviv kabelyu Yaksho zh traplyayetsya obriv kabelyu abo odna zi stancij vihodit iz ladu osnovne kilce ob yednuyetsya z dopomizhnim znovu utvoryuyuchi yedine kilce Cej rezhim roboti merezhi nazivayetsya zavertannyam kilec Linijna lancyugova topologiya Ce topologiya u yakij kozhnij komp yuter z yednanij iz poperednim ta nastupnim vidnosno sebe ris 1i Vinikaye z kilcevoyi pri vidalenni odniyeyi gilki Chasom traktuyetsya yak identichno do shini Povnozv yazna topologiya Povnozv yazna topologiya mistit n n 1 2 kanaliv zv yazku de n kilkist vuzliv Merezhi z povnozv yaznoyu topologiyeyu vidriznyayutsya visokoyu nadijnistyu operativnistyu i mozhlivistyu prihovanoyi peredachi Odnak yih stvorennya potrebuye velikih vkladen Cya topologiya vlastiva sistemam zv yazku na geostacionarnih orbitah Div takozhShema komp yuternoyi merezhiPosilannyaTopologiya komp yuternih merezh Ce nezavershena stattya pro komp yuterni merezhi Vi mozhete dopomogti proyektu vipravivshi abo dopisavshi yiyi Cyu stattyu treba vikifikuvati dlya vidpovidnosti standartam yakosti Vikipediyi Bud laska dopomozhit dodavannyam dorechnih vnutrishnih posilan abo vdoskonalennyam rozmitki statti Gruden 2011