I datanätverk, topologi refererar till layouten för anslutna enheter. Den här artikeln introducerar de vanliga topologierna för nätverk.
Topologi i nätverksdesign
Tänk på en topologi som ett nätverkets virtuella form eller struktur. Denna form motsvarar inte nödvändigtvis den fysiska utformningen av enheterna på nätverket. Till exempel kan datorerna i ett hemnätverk ordnas i en cirkel i ett vardagsrum, men det är högst osannolikt att hitta en ringtopologi där.
Nätverkstopologier kategoriseras i följande grundläggande typer:
- buss
- ringa
- stjärna
- träd
- maska
Mer komplicerade nätverk kan byggas som hybrider av två eller flera av ovanstående grundläggande topologier.
Bus topologi
Bussnätverk (inte förväxlas med systembussen på en dator) Använd en gemensam ryggrad för att ansluta alla enheter. En enda kabel, ryggraden fungerar som ett gemensamt kommunikationsmedium som enheter bifogar eller knyter in med en gränssnittskontakt. En enhet som vill kommunicera med en annan enhet i nätverket skickar ett broadcastmeddelande till den tråd som alla andra enheter ser, men endast den avsedda mottagaren accepterar och bearbetar meddelandet.
Ethernet-buss-topologier är relativt lätta att installera och kräver inte mycket kabling jämfört med alternativen. 10Base-2 ("ThinNet") och 10Base-5 ("ThickNet") var båda populära Ethernet-kablagealternativ för många år sedan för busstopologier. Bussnätverk fungerar dock bäst med ett begränsat antal enheter. Om mer än ett par dussin datorer läggs till i en nätverksbuss, kommer prestandaproblem sannolikt att resultera. Dessutom, om ryggradskabeln misslyckas, blir hela nätverket effektivt oanvändbart.
Ringtopologi
I ett ringnätverk har varje enhet exakt två grannar för kommunikationsändamål. Alla meddelanden reser genom en ring i samma riktning (antingen "medurs" eller "moturs"). Ett fel i någon kabel eller enhet bryter slingan och kan ta ner hela nätverket.
För att implementera ett ringnätverk använder man vanligtvis FDDI, SONET eller Token Ring-teknik. Ring topologier finns i vissa kontorsbyggnader eller skolläger.
Star Topology
Många hemnätverk använder stjärntopologin. Ett stjärnnätverk har en central anslutningspunkt som kallas "navknutpunkt" som kan vara ett nätverksnav, växel eller router. Enheter kopplar vanligtvis till navet med oskärmad twisted pair (UTP) Ethernet.
Jämfört med busstopologin kräver ett stjärnnätverk i allmänhet en mer kabel, men ett misslyckande i någon nätverkskabel för stjärna tar bara ner en dators nätverksåtkomst och inte hela LAN. (Om navet misslyckas, misslyckas hela nätverket också.)
Trädtopologi
En trädtopologi förenar flera stjärnopologier tillsammans på en buss. I sin enklaste form kopplas endast hub-enheter direkt till trädbussen, och varje nav fungerar som roten på ett träd av enheter. Denna hybrid med buss / stjärna stödjer framtida expansion av nätverket mycket bättre än en buss (begränsad i antalet enheter på grund av den sändningstrafik som genereras) eller en stjärna (begränsad av antalet nav-anslutningspunkter) ensam.
Mask Topologi
Mask topologi introducerar begreppet rutter. Till skillnad från vart och ett av de tidigare topologierna kan meddelanden som skickas i ett nätverksnät ta några av flera möjliga vägar från källa till destination. (Kom ihåg att även i en ring, även om det finns två kabelbanor, kan meddelanden endast röra sig i en riktning.) Vissa WANs, framför allt Internet, använder nätverksdirigering.
Ett nätverksnätverk där varje enhet ansluter till varandra kallas ett komplett nät. Såsom visas i illustrationen nedan finns även delnätsnät där vissa enheter endast indirekt kopplar till andra.
Sammanfattning
Topologi är en viktig del av nätdesigntheori. Du kan förmodligen bygga ett hem- eller litet datanätverk utan att förstå skillnaden mellan en bussdesign och en stjärndesign, men att bli bekant med standardtopologierna ger dig en bättre förståelse av viktiga nätverkskoncept som nav, sändningar och rutter.
