Tietokoneverkossa topologia viittaa yhdistettyjen laitteiden ulkoasuun. Tässä artikkelissa esitellään verkkoyhteyden standardit topologiat.
Topologia verkon suunnittelussa
Ajattele topologiaa verkon virtuaalisena muodon tai rakenteena. Tämä muoto ei välttämättä vastaa verkon laitteiden varsinaista fyysistä ulkoasua. Esimerkiksi kotiverkossa olevat tietokoneet voidaan järjestää perhehuoneessa olevaan ympyrään, mutta siellä olisi erittäin epätodennäköistä löytää rengas topologia.
Verkkotopologiat luokitellaan seuraaviin perustyyppeihin:
- bussi
- rengas
- tähti
- puu
- verkko
Monimutkaisempia verkkoja voidaan rakentaa kahden tai useamman edellä mainitun perus-topologian hybrideiksi.
Linja-topologia
Väyläverkkoja (joita ei saa sekoittaa tietokoneen järjestelmäväylään) käyttävät yhteistä runkoverkkoa kaikkien laitteiden liittämiseksi. Yhdellä kaapelilla runkoverkko toimii yhteisenä tietoliikennevälineenä, jonka laitteet liittävät tai koskettavat liitäntäpistokkeella. Laite, joka haluaa viestiä verkon toisella laitteella, lähettää yleislähetysviestin langalle, jonka kaikki muut laitteet näkevät, mutta vain aiottu vastaanottaja tosiasiallisesti hyväksyy ja käsittelee viestin.
Ethernet-väylän topologiat ovat suhteellisen helppoja asentaa ja ne eivät vaadi paljon kaapelointia verrattuna vaihtoehtoihin. 10Base-2 ("ThinNet") ja 10Base-5 ("ThickNet") olivat molemmat suosittuja Ethernet-kaapelointivaihtoehtoja vuosia sitten bussitopologeille. Kuitenkin väyläverkot toimivat parhaiten rajallisen määrän laitteita. Jos verkkoliikenteeseen lisätään muutama kymmeniä tietokoneita, suorituskykyongelmat todennäköisesti johtavat. Lisäksi, jos runkokaapeli epäonnistuu, koko verkko toimii tehokkaasti käyttökelvottomaksi.
Kuva: väylän topologian kaavio
Sormuksen topologia
Rengasverkossa jokaisella laitteella on täsmälleen kaksi naapuria viestintätarkoituksiin. Kaikki viestit kulkevat renkaan läpi samaan suuntaan (joko "myötäpäivään" tai "vastapäivään"). Kaapelin tai laitteen vikaantuminen katkaisee silmukan ja voi viedä koko verkon.
Sormusverkon toteuttamiseksi käytetään tyypillisesti FDDI-, SONET- tai Token Ring -tekniikkaa. Sormion topologiat löytyvät eräistä toimistorakennuksista tai koulukampusta.
Kuva: Sormuksen topologian kaavio
Star Topologia
Monet kotiverkot käyttävät tähtiopologiaa. Tähtiverkostossa on keskeinen yhteyspiste, jota kutsutaan nimellä "keskittimen solmu", joka voi olla verkon keskitin , kytkin tai reititin . Laitteet kytketään tyypillisesti napaan Unshielded Twisted Pair (UDP) Ethernetin kanssa.
Verrattuna linja-topologiaan, tähtiverkko vaatii yleensä enemmän kaapelia, mutta minkä tahansa tähtiverkkokaapelin vika vain laskee yhden tietokoneen verkkoyhteyden eikä koko verkkoyhteyden. (Jos keskittymä epäonnistuu, myös koko verkko epäonnistuu.)
Kuva: Star Topology Diagram
Tree Topology
Puut topologia liittyy useisiin tähtiopologeihin yhdessä väylälle. Yksinkertaisimmassa muodossaan vain keskitinyksiköt kytkeytyvät suoraan puupylvääseen, ja jokainen napa toimii laitteen puun juurena. Tämä väylän / tähden hybridimenetelmä tukee verkon tulevaa laajentamista paljon paremmin kuin bussilla (rajoitettu laitteiden lukumäärään sen tuottaman yleislähetysliikenteen vuoksi) tai tähtenä (rajoitettu vain keskittimien yhteyspisteiden määrällä).
Kuva: Tree Topology Diagram
Mesh Topology
Mesh-topologia tuo reittien käsitteen. Toisin kuin edelliset topologiat, silmäverkossa lähetetyt sanomat voivat ottaa mitä tahansa useista mahdollisista poluista lähteestä toiseen. (Muista, että vaikka rengas, vaikka kaksi kaapelitietä on olemassa, viestit voivat kulkea vain yhteen suuntaan.) Jotkut WANit , etenkin Internet, käyttävät verkon reititystä.
Silmäverkko, jossa jokainen laite yhdistyy toisiinsa, kutsutaan koko verkoksi. Kuten alla olevasta kuvasta käy ilmi, esiintyy myös osittaisia silmukkaverkkoja , joissa jotkin laitteet yhdistyvät vain epäsuorasti muihin.
Kuva: Mesh Topology Diagram
Yhteenveto
Topologia on tärkeä osa verkon suunnitteluteoriaa. Voit luultavasti rakentaa kodin tai pienyrityksen tietoverkon ymmärtämättä väylämuotoilun ja tähtisuunnittelun välistä eroa, mutta tavanomaisten topologioiden tuntemus antaa sinulle paremman käsityksen tärkeistä verkko-käsitteistä, kuten keskuksista, lähetyksistä ja reiteistä.