In Computernetwerk zijn er verschillende manieren waarop verschillende componenten met elkaar zijn verbonden. Netwerk topologie is de manier waarop de structuur wordt gedefinieerd en hoe deze componenten met elkaar zijn verbonden.

systeem software

Soorten netwerktopologie

De inrichting van een netwerk dat knooppunten en verbindingslijnen via zender en ontvanger omvat, wordt genoemd Netwerk topologie . De verschillende netwerktopologieën zijn:

• Punt-tot-punt-topologie
• Mesh-topologie
• Stertopologie
• Bustopologie
• Ringtopologie
• Boomtopologie
• Hybride topologie

Punt-tot-punt-topologie

Point-to-Point-topologie is een type topologie dat werkt op de functionaliteit van de zender en ontvanger. Het is de eenvoudigste communicatie tussen twee knooppunten, waarbij de ene de zender is en de andere de ontvanger. Point-to-Point biedt een hoge bandbreedte.

Punt-tot-punt-topologie

Mesh-topologie

In een mesh-topologie is elk apparaat via een bepaald kanaal met een ander apparaat verbonden. In Mesh Topology zijn de gebruikte protocollen AHCP (Ad Hoc Configuration Protocols), DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol), enz.

Mesh-topologie

Figuur 1 : elk apparaat is via speciale kanalen met een ander verbonden. Deze kanalen staan ​​bekend als links.

• Stel dat het N-aantal apparaten met elkaar is verbonden in een mesh-topologie, dan is het totale aantal poorten dat voor elk apparaat nodig is N-1. In Figuur 1 zijn er 5 apparaten met elkaar verbonden, dus het totale aantal vereiste poorten voor elk apparaat is 4. Het totale aantal vereiste poorten = N * (N-1).
• Stel dat N aantal apparaten met elkaar zijn verbonden in een mesh-topologie, dan is het totale aantal speciale links dat nodig is om ze te verbinden gelijk aan^NC₂dat wil zeggen N(N-1)/2. In Figuur 1 zijn er 5 apparaten met elkaar verbonden, dus het totale aantal vereiste verbindingen is 5*4/2 = 10.

Voordelen van mesh-topologie

• De communicatie tussen de knooppunten verloopt zeer snel.
• Mesh-topologie is robuust.
• De fout kan gemakkelijk worden gediagnosticeerd. Gegevens zijn betrouwbaar omdat gegevens tussen de apparaten worden overgedragen via speciale kanalen of koppelingen.
• Biedt veiligheid en privacy.

Nadelen van mesh-topologie

• Installatie en configuratie zijn moeilijk.
• De kosten van kabels zijn hoog omdat er bulkbedrading nodig is, en daarom geschikt voor een kleiner aantal apparaten.
• De onderhoudskosten zijn hoog.

Een bekend voorbeeld van mesh-topologie is de internet-backbone, waarbij verschillende internetproviders via speciale kanalen met elkaar zijn verbonden. Deze topologie wordt ook gebruikt in militaire communicatiesystemen en vliegtuignavigatiesystemen.

Raadpleeg voor meer informatie de Voor- en nadelen van mesh-topologie.

Stertopologie

In Star Topology zijn alle apparaten via een kabel op één hub aangesloten. Deze hub is het centrale knooppunt en alle andere knooppunten zijn verbonden met het centrale knooppunt. De hub kan passief van aard zijn, d.w.z. geen intelligente hub zoals uitzendapparatuur, terwijl de hub tegelijkertijd intelligent kan zijn, bekend als een actieve hub. Actieve hubs bevatten repeaters. Voor het aansluiten van de computers worden coaxkabels of RJ-45-kabels gebruikt. In Star Topology worden veel populaire Ethernet LAN-protocollen gebruikt zoals CD (Collision Detection), CSMA (Carrier Sense Multiple Access), enz.

Stertopologie

Figuur 2 : Een stertopologie met vier systemen die zijn aangesloten op één enkel verbindingspunt, d.w.z. een hub.

Voordelen van stertopologie

• Als N apparaten in een stertopologie met elkaar zijn verbonden, is het aantal kabels dat nodig is om ze te verbinden N. Het is dus eenvoudig in te stellen.
• Elk apparaat heeft slechts 1 poort nodig, dat wil zeggen om verbinding te maken met de hub, daarom is het totale aantal vereiste poorten N.
• Het is robuust. Als een link faalt, heeft alleen die link invloed, en niets anders.
• Gemakkelijke identificatie van fouten en isolatie van fouten.
• Stertopologie is kosteneffectief omdat er gebruik wordt gemaakt van goedkope coaxkabel.

Nadelen van stertopologie

• Als de concentrator (hub) waar de hele topologie op vertrouwt faalt, zal het hele systeem instorten.
• De installatiekosten zijn hoog.
• De prestaties zijn gebaseerd op de enkele concentrator, d.w.z. hub.

Een veelvoorkomend voorbeeld van stertopologie is een lokaal netwerk (LAN) in een kantoor waar alle computers zijn aangesloten op een centrale hub. Deze topologie wordt ook gebruikt in draadloze netwerken waarbij alle apparaten zijn verbonden met een draadloos toegangspunt.

Raadpleeg voor meer informatie de Voor- en nadelen van stertopologie.

symmetrisch verschil

Bustopologie

Bustopologie is een netwerktype waarbij elke computer en netwerkapparaat op één enkele kabel is aangesloten. Het is bidirectioneel. Het is een meerpuntsverbinding en een niet-robuuste topologie, want als de backbone uitvalt, crasht de topologie. In bustopologie worden verschillende MAC-protocollen (Media Access Control) gevolgd door LAN-ethernetverbindingen zoals TDMA, Pure Aloha, CDMA, Slotted Aloha, enz.

Bustopologie

figuur 3 : Een bustopologie met gedeelde backbone-kabel. De knooppunten zijn via vallijnen met het kanaal verbonden.

Voordelen van bustopologie

• Als N apparaten in een bustopologie met elkaar zijn verbonden, is het aantal kabels dat nodig is om ze te verbinden 1, ook wel backbone-kabel genoemd, en zijn er N drop-lijnen vereist.
• Coaxiale of twisted pair-kabels worden voornamelijk gebruikt in busgebaseerde netwerken die tot 10 Mbps ondersteunen.
• De kosten van de kabel zijn lager in vergelijking met andere topologieën, maar worden gebruikt om kleine netwerken te bouwen.
• Bustopologie is een bekende technologie, aangezien technieken voor installatie en probleemoplossing algemeen bekend zijn.
• CSMA is de meest gebruikelijke methode voor dit type topologie.

Nadelen van bustopologie

• Een bustopologie is vrij eenvoudiger, maar vereist toch veel bekabeling.
• Als de gemeenschappelijke kabel faalt, stort het hele systeem ineen.
• Als het netwerkverkeer zwaar is, neemt het aantal botsingen in het netwerk toe. Om dit te voorkomen, worden er verschillende protocollen gebruikt in de MAC-laag, bekend als Pure Aloha, Slotted Aloha, CSMA/CD, enz.
• Het toevoegen van nieuwe apparaten aan het netwerk zou netwerken vertragen.
• De beveiliging is zeer laag.

Een veelvoorkomend voorbeeld van bustopologie is het Ethernet LAN, waarbij alle apparaten zijn aangesloten op een enkele coaxkabel of twisted pair-kabel. Deze topologie wordt ook gebruikt in kabeltelevisienetwerken. Raadpleeg voor meer informatie de Voor- en nadelen van bustopologie.

diff in python

Ringtopologie

In een ringtopologie vormt het een ring die apparaten verbindt met precies twee aangrenzende apparaten. Voor ringtopologie met een groot aantal knooppunten wordt een aantal repeaters gebruikt, want als iemand gegevens naar het laatste knooppunt in de ringtopologie met 100 knooppunten wil sturen, dan zullen de gegevens door 99 knooppunten moeten gaan om de 100e te bereiken. knooppunt. Om gegevensverlies te voorkomen, worden daarom repeaters in het netwerk gebruikt.

De gegevens stromen in één richting, d.w.z. het is unidirectioneel, maar het kan bidirectioneel worden gemaakt door twee verbindingen te hebben tussen elk netwerkknooppunt. Dit wordt Dual Ring Topology genoemd. In-Ring-topologie, het Token Ring Passing-protocol, wordt door de werkstations gebruikt om de gegevens te verzenden.

Ringtopologie

Figuur 4 : Een ringtopologie bestaat uit 4 stations die met elkaar verbonden zijn en elk een ring vormen.

De meest gebruikelijke toegangsmethode voor ringtopologie is het doorgeven van tokens.

• Token doorgeven: Het is een netwerktoegangsmethode waarbij een token van het ene knooppunt naar het andere knooppunt wordt doorgegeven.
• Token: Het is een frame dat rond het netwerk circuleert.

Bewerkingen van ringtopologie

1. Eén station staat bekend als a monitor station dat alle verantwoordelijkheid voor de uitvoering van de werkzaamheden op zich neemt.
2. Om de gegevens te kunnen verzenden, moet het station het token vasthouden. Nadat de verzending is voltooid, moet het token worden vrijgegeven zodat andere stations het kunnen gebruiken.
3. Als geen enkel station de gegevens uitzendt, circuleert het token in de ring.
4. Er zijn twee soorten technieken voor het vrijgeven van tokens: Vroege token-release geeft het token vrij net na het verzenden van de gegevens en Vertraagde token-release geeft het token vrij nadat de bevestiging van de ontvanger is ontvangen.

Voordelen van ringtopologie

veerlaarsarchitectuur

• De gegevensoverdracht vindt plaats op hoge snelheid.
• De kans op botsingen is minimaal in dit type topologie.
• Goedkoop te installeren en uit te breiden.
• Het is minder duur dan een stertopologie.

Nadelen van ringtopologie

• Het uitvallen van een enkel knooppunt in het netwerk kan ervoor zorgen dat het hele netwerk uitvalt.
• Het oplossen van problemen is moeilijk in deze topologie.
• Het toevoegen van tussenstations of het verwijderen van stations kan de hele topologie verstoren.
• Minder veilig.

Raadpleeg voor meer informatie de Voor- en nadelen van ringtopologie.

Boomtopologie

Deze topologie is de variant van de stertopologie. Deze topologie kent een hiërarchische gegevensstroom. In Tree Topology worden protocollen als DHCP en SAC (Standard Automatic Configuration) gebruikt.

Boomtopologie

Figuur 5 : Hierbij zijn de diverse secundaire hubs verbonden met de centrale hub waar zich de repeater bevindt. Deze gegevens stromen van boven naar beneden, d.w.z. van de centrale hub naar de secundaire hub en vervolgens naar de apparaten, of van onder naar boven, d.w.z. apparaten naar de secundaire hub en vervolgens naar de centrale hub. Het is een meerpuntsverbinding en een niet-robuuste topologie, want als de backbone uitvalt, crasht de topologie.

Voordelen van boomtopologie

• Hierdoor kunnen meer apparaten op één centrale hub worden aangesloten, waardoor de afstand die het signaal aflegt om naar de apparaten te komen, wordt verkleind.
• Hierdoor kan het netwerk geïsoleerd raken en ook prioriteiten stellen vanaf verschillende computers.
• Wij kunnen toevoegen nieuwe apparaten op het bestaande netwerk.
• Fout detectie En foutcorrectie zijn heel eenvoudig in een boomtopologie.

Nadelen van boomtopologie

• Als de centrale hub uitvalt, valt het hele systeem uit.
• De kosten zijn hoog vanwege de bekabeling.
• Als er nieuwe apparaten worden toegevoegd, wordt het moeilijk om opnieuw te configureren.

Een veelvoorkomend voorbeeld van een boomtopologie is de hiërarchie in een grote organisatie. Bovenaan de boom staat de CEO, die verbonden is met de verschillende afdelingen of divisies (child-nodes) van het bedrijf. Elke afdeling heeft zijn eigen hiërarchie, waarbij managers toezicht houden op verschillende teams (kleinkindknooppunten). De teamleden (bladknooppunten) bevinden zich onderaan de hiërarchie en zijn verbonden met hun respectievelijke managers en afdelingen.

Raadpleeg voor meer informatie de Voor- en nadelen van boomtopologie.

Hybride topologie

Deze topologische technologie is de combinatie van alle verschillende soorten topologieën die we hierboven hebben bestudeerd. Hybride topologie wordt gebruikt wanneer de knooppunten vrij zijn om elke vorm aan te nemen. Het betekent dat dit individuen kunnen zijn, zoals de Ring- of Ster-topologie, of dat het een combinatie kan zijn van verschillende soorten topologieën zoals hierboven gezien. Elke individuele topologie gebruikt het protocol dat eerder is besproken.

Hybride topologie

Figuur 6 : De bovenstaande afbeelding toont de structuur van de hybride topologie. Zoals je kunt zien bevat het een combinatie van allerlei verschillende soorten netwerken.

Java-tekenreeksformaat

Voordelen van hybride topologie

• Deze topologie is zeer flexibel .
• De omvang van het netwerk kan eenvoudig worden uitgebreid met nieuwe apparaten toevoegen.

Nadelen van hybride topologie

• Het is uitdagend om de architectuur te ontwerpen van het Hybride Netwerk.
• Naven die in deze topologie worden gebruikt, zijn erg duur.
• De infrastructuurkosten zijn erg hoog als een hybride netwerk vereist veel bekabeling en netwerkapparaten .

Een veelvoorkomend voorbeeld van een hybride topologie is een universiteitscampusnetwerk. Het netwerk kan een backbone van een stertopologie hebben, waarbij elk gebouw via een switch of router met de backbone is verbonden. Binnen elk gebouw kan er een bus- of ringtopologie zijn die de verschillende kamers en kantoren met elkaar verbindt. De draadloze toegangspunten creëren ook een mesh-topologie voor draadloze apparaten. Deze hybride topologie maakt efficiënte communicatie tussen verschillende gebouwen mogelijk en biedt tegelijkertijd flexibiliteit en redundantie binnen elk gebouw.

Raadpleeg voor meer informatie de Voor- en nadelen van hybride topologie.