Какво е мрежова топология?
Мрежовата топология е описанието на подредбата на възлите (например комутатори и рутери) и връзките в мрежа, често представени като графика.
Колкото и да са еднакви две организации, никоя две мрежи не си приличат. Въпреки това много организации разчитат на добре утвърдени мрежови топологични модели. Мрежовите топологии очертават как устройствата са свързани заедно и как данните се предават от един възел в друг.
А логическа мрежа топология е концептуално представяне на това как устройствата работят в определени слоеве на абстракция. А физическа топология подробности за това как устройствата са свързани физически. Логическите и физическите топологии могат да бъдат представени като визуални диаграми.
А карта на мрежовата топология е карта, която позволява на администратора да вижда физическото оформление на свързаните устройства. Наличието на карта на топологията на мрежата под ръка е много полезно за разбиране как устройствата се свързват помежду си и най-добрите техники за отстраняване на проблеми.
Има много различни видове топологии, които корпоративните мрежи са изграждали днес и в миналото. Някои от мрежовите топологии, които ще разгледаме, включват автобусна топология, пръстенна топология, звездна топология, мрежеста топология, и хибридна топология.
Автобусна топология
Топологията на шината е вид мрежа, при която всяко устройство е свързано към един кабел, който протича от единия край на мрежата до другия. Този тип тип топология често се нарича линия топология. В топологията на шината данните се предават само в една посока. Ако топологията на шината има две крайни точки, тогава тя се нарича a линейна топология на шината.
По-малките мрежи с този тип топология използват коаксиален или RJ45 кабел за свързване на устройства заедно. Въпреки това, оформлението на топологията на шината е остаряло и няма вероятност днес да срещнете компания, използваща топология на шината.
Предимства
Автобусните топологии често се използват в по-малки мрежи. Една от основните причини е, че те поддържайте простото оформление. Всички устройства са свързани към един кабел, така че не е необходимо да управлявате сложна топологична настройка.
Оформлението също така помогна да направим топологиите на автобусите рентабилни, защото те може да се стартира с един кабел. В случай, че трябва да добавите още устройства, можете просто да присъедините кабела си към друг кабел.
Недостатъци
Разчитането на един кабел обаче означава това топологиите на автобусите имат една точка на отказ. Ако кабелът се провали, цялата мрежа ще се спусне. Провалът в кабела би струвал на организациите много време, докато те се опитват да възобновят услугата. Освен това, високият мрежов трафик би намалил мрежовата производителност защото всички данни пътуват по един кабел.
Това ограничение прави топологиите на шината подходящи само за по-малки мрежи. Основната причина е, че колкото повече възли имате, толкова по-бавни ще бъдат скоростите на предаване. Също така си струва да се отбележи, че топологиите на шините са ограничени в смисъла, в който са полудуплексна, което означава, че данните не могат да се предават в две противоположни посоки едновременно.
Вижте също: Мониторинг на мрежи, сървъри и приложения за SMBs
Топология на пръстена
В мрежи с топология на звънене компютрите са свързани помежду си в кръгов формат. Всяко устройство в мрежата ще има два съседи и не повече или не по-малко. Топологиите за позвъняване са били често използвани в миналото, но бихте били трудно да намерите предприятие, което ги използва и днес.
Първият възел е свързан с последния възел, за да свърже цикъла заедно. Вследствие на това, че пакетите са изложени в този формат, пакетите трябва да пътуват през всички възли по пътя към местоназначението си.
В рамките на тази топология е избран един възел за конфигуриране на мрежата и наблюдение на други устройства. Топологиите на пръстена са полудуплекс, но може да се направи и дуплекс. За да направите топологиите на звънене пълнодуплексни, трябва да имате две връзки между мрежовите възли, за да образувате a Двойна пръстенова топология.
Двойна пръстенова топология
Както бе споменато по-горе, ако пръстеновидните топологии са конфигурирани да бъдат двупосочни, те се означават като двойни топологии на пръстена. Двойни топологии на пръстена осигуряват на всеки възел две връзки, по една във всяка посока. По този начин данните могат да протичат в a по часовниковата стрелка или обратна на часовниковата стрелка посока.
Предимства
В топологиите на пръстена рискът от сблъсък на пакети е много нисък поради използването на протоколи, базирани на маркери, които позволяват само на една станция да предава данни в даден момент. Това се допълва от факта, че данните могат да се движат през възли с висока скорост който може да бъде разширен, когато се добавят повече възли.
Двойни топологии на пръстена осигуряват допълнителен слой защита, тъй като те са по-устойчиви на повреди. Например, ако пръстен слиза в рамките на възел, тогава другият пръстен може да го засили и да го архивира. Топологии на пръстени също бяха ниска цена за инсталиране.
Недостатъци
Една от причините, поради които са заменени топологиите на пръстените, е, че те са много уязвими към повреда. Най- еповреда на един възел може да извади цялата мрежа от работа. Това означава, че трябва да се управлява непрекъснато мрежите за топология на пръстените, за да се гарантира, че всички възли са в добро здраве. Въпреки това, дори ако възлите са в добро здраве, вашата мрежа все още може да бъде избит офлайн при отказ на преносна линия!
Топологии на звънене също повдигна проблемите с мащабируемостта. Например, честотната лента се споделя от всички устройства в мрежата. В допълнение, повече устройства, които се добавят към мрежа толкова повече забавяне на комуникацията мрежовите преживявания. Това означава, че броят на устройствата, добавени към мрежова топология, трябва да се следи внимателно, за да се гарантира, че мрежовите ресурси не са били разтегнати извън границите им.
Правенето на промени в топологията на пръстен също беше сложно, защото вие трябва да изключите мрежата, за да направите промени към съществуващите възли или добавете нови възли. Това далеч не е идеално, тъй като ще трябва да отчитате престой всеки път, когато искате да направите промяна в топологичната структура!
Вижте също: Инструменти за наблюдение на пропускателната способност
Звездна топология
Звезда топология е топология, при която всеки възел в мрежата е свързан към един централен превключвател. Всяко устройство в мрежата е директно свързано към превключвателя и индиректно свързано към всеки друг възел. Връзката между тези елементи е, че централното мрежово устройство е сървър, а други устройства се третират като клиенти. Централният възел е отговорен за управлението на предаването на данни през мрежата и действа като повторител. В звездни топологии компютрите са свързани с коаксиален кабел, усукана двойка или оптичен кабел.
Предимства
Звездните топологии се използват най-често, защото вие може да управлява цялата мрежа от едно място: централният превключвател. В резултат на това, ако възел, който не е централният възел, се спуска надолу, мрежата ще остане горе. Това дава на звездните топологии слой защита срещу повреди, които не винаги са налични при други настройки на топологията. По същия начин и вие може да добавя нови компютри, без да се налага да отвеждате мрежата офлайн както би трябвало да направите с пръстенна топология.
По отношение на физическата структура, звездните топологии изискват по-малко кабели от другите видове топология. Това ги прави лесен за настройка и управление в дългосрочен план. Простотата на цялостния дизайн улеснява много по-лесно администраторите да стартират отстраняване на проблеми при справяне с грешки в производителността.
Недостатъци
Въпреки че звездните топологии могат да бъдат относително безопасни от провал, ако централният ключ превключи, цялата мрежа ще спадне. По този начин администраторът трябва да управлява здравословното състояние на централния възел отблизо, за да се увери, че той не пада надолу. Производителността на мрежата също е обвързани с конфигурациите и производителността на централния възел. Звездните топологии са лесни за управление по повечето начини, но те далеч не са евтини за настройка и използване.
Топология на дърветата
Както подсказва името, дървесната топология е мрежова структура, която е оформена като дърво с многобройните си клонове. Дървесни топологии имат корен възел която е свързана с друга йерархия на възлите. Най- йерархията е родител-дете където има само една взаимна връзка между два свързани възела. Като общо правило топологията на дърветата трябва да има три нива към йерархията, за да бъде класифицирана по този начин. Тази форма на топология е използван в мрежи с широка площ за поддържане на много устройства за разпространение.
Предимства
Основната причина за това са топологиите на дърветата използва се за разширяване на топологии на шини и звезди. При този йерархичен формат е лесно да добавите повече възли в мрежата, когато вашата организация нараства в размер. Този формат също се поддава на намиране на грешки и отстраняване на проблеми защото можете да проверявате проблемите с производителността систематично в цялото дърво.
Недостатъци
Най-съществената слабост на дървесната топология е коренният възел. Ако коренният възел се провали, всичките му подредове стават разделени. Все още ще има частична свързаност в мрежата сред други устройства, като например родителя на неуспешния възел.
Поддържането на мрежата също не е просто, защото колкото повече възли добавите, толкова по-трудно става управлението мрежата. Друг недостатък на топологията на дървото е броят на кабелите, от които се нуждаете. Необходими са кабели за свързване на всяко устройство в цялата йерархия, което прави оформлението по-сложно в сравнение с по-проста топология.
Мрежеста топология
Мрежовата топология е връзка от точка до точка, където възлите са свързани помежду си. В тази форма на топология, данните се предават чрез два метода: маршрутизиране и наводнение. Маршрутизацията е мястото, където възлите използват логика на маршрутизиране, за да изчислят най-краткото разстояние до дестинацията на пакета. За разлика от тях, наводнението е мястото, където данните се изпращат до всички възли в мрежата. Наводнението не изисква никаква форма на логика на маршрутизиране, за да работи.
Има две форми на мрежеста топология: частична мрежова топология и еUll топология на окото. При частична мрежова топология повечето възли са свързани помежду си, но има няколко, които са свързани само с два или три други възли. Пълна мрежова топология е мястото, където всеки възел е свързан.
Предимства
Мрежестите топологии се използват преди всичко, защото са надеждни. Най- взаимосвързаността на възлите ги прави изключително устойчиви на повреди. Няма нито една повреда на машината, която да събори цялата мрежа. Липсата на единична точка на провал е една от причините, поради които това е популярен избор на топология. Тази настройка е сигурна и от компрометиране.
Недостатъци
Мрежестите топологии обаче далеч не са перфектни. Те изискват огромно количество конфигурация след като бъдат внедрени. Топологичното оформление е по-сложно от много други топологии и това се отразява от това колко време отнема да се настрои. Ще трябва да се настани цял набор от нови проводници, които могат да бъдат доста скъпи.
Хибридна топология
Когато топологията се състои от две или повече различни топологии, тя се нарича хибридна топология. Хибридни топологии са най-често срещан в по-големите предприятия където отделните отдели имат мрежови топологии, които се различават от друга топология в организацията. Свързването на тези топологии заедно ще доведе до хибридна топология. В резултат на това възможностите и уязвимостите зависят от видовете топология, които са свързани.
Предимства
Има много причини, поради които се използват хибридни топологии, но всички те имат едно общо нещо: гъвкавост. Има малко ограничения в структурата, която хибридната топология не може да побере и вие може да включва няколко топологии в една хибридна настройка. В резултат на това хибридните топологии са много мащабируеми. Мащабируемостта на хибридните настройки ги прави добре пригодени за по-големи мрежи.
Недостатъци
За съжаление, хибридни топологии може да бъде доста сложен, в зависимост от топологиите, които решите да използвате. Всяка топология, която е част от вашата хибридна топология, ще трябва да се управлява според нейните уникални изисквания. Това прави задачите на администраторите по-трудни, защото ще им се наложи да се опитват да управляват множество топологии, а не една единствена. В допълнение, създаване на хибридна топология може да се окаже доста скъпо.
Вижте също: Мрежови инструменти за откриване и софтуер
Коя топология трябва да избера?
Има редица фактори, които трябва да вземете предвид, когато избирате коя топология да използвате. Преди да изберете топология, ще трябва да разгледате внимателно следното:
- Необходима дължина на кабела
- Тип кабел
- цена
- скалируемост
Първо, трябва вземете предвид дължината на кабела, от който се нуждаете за да предоставите услуга на всички ваши мрежови устройства. Топологията на шината е най-леката по отношение на нуждите на кабела. В този смисъл това би било най-простата топология за инсталиране и закупуване на кабел. Това се свързва с втория фактор, което трябва помислете за типа кабел, който ще използвате. Видовете кабели варират от двойки двойки до коаксиални кабели и кабели от оптични влакна.
Цената за инсталирането на топологията също е много важна. Колкото по-сложна е топологията, която сте избрали, толкова повече ще трябва да плащате по отношение на ресурси и време, за да създадете тази настройка.
Последният фактор, който ще искате да вземете предвид, е мащабируемостта. Ако планирате да увеличите мащаба вашата мрежова инфраструктура в бъдеще, което искате да сте сигурни, че вие използвайте мрежа, към която е лесно да добавяте устройства. Звездна топологична мрежа е идеална за това, защото можете да добавяте възли с минимално прекъсване. Това не е толкова просто в мрежата за звънене, защото ще прекъснете престоя си, ако добавите възелчета.
Софтуер за картографиране на мрежовата топология
Сега, когато знаем различните видове топология, е време да помислим как да проектираме вашата мрежа от нулата. Има редица софтуерни продукти, които ви позволяват да създавате свои собствени мрежови топологични диаграми. Диаграмите на топологията на мрежата ви показват диаграма за това как вашата мрежа се свързва заедно и ви помага да създадете ефективен мрежов дизайн. Той също така ви предоставя референтна точка, която ви помага при опит за стартиране на отстраняване на неизправности за отстраняване на неизправности.
Има много различни мрежови топологични картографски продукти там, но един от най-широко използваните е Microsoft Visio. С Microsoft Visio можете да съставите вашата мрежа, като добавите мрежови елементи към платно. Тази програма ви позволява да създадете диаграма, която подробно описва вашата мрежа. Разбира се, изготвянето на собствена мрежа не винаги е идеално, особено когато се опитвате да картографирате по-голяма мрежа.
В резултат на това може да искате да обмислите използването на друг инструмент като SolarWinds Network Topology Mapper които могат да открият автоматично устройства, свързани с вашата мрежа. Автоматичното откриване е полезно, защото означава, че не е необходимо да съставяте мрежовата си структура ръчно.
SolarWinds Network Topology MapperDownload 14-дневна БЕЗПЛАТНА пробна версия
Обзор на мрежовите топологии
Мрежовата топология, която избирате за вашето предприятие, трябва да бъде дълбоко вкоренена в изискванията за използване. Броят на възлите, които имате в мрежата, ще определи дали можете да го направите, като използвате топология на шината или дали ще трябва да разгърнете по-сложна мрежа или хибридна настройка.
Не забравяйте, че всички топологии имат своите предимства и недостатъци в зависимост от средата, в която са приложени (дори и тези, които са остарели!). След като обмислите каква топология искате да използвате, можете да направите ход, за да я разгърнете.
Един добър начин да планирате напред е да използвайте инструмент за картографиране на мрежова топология да съставите оформлението, което ще използвате. Използване на инструмент като SolarWinds Network Topology Mapper ще ви позволи да начертаете вашата мрежа на диаграма, за да видите топологичната си структура на едно място.
Свързани: 25 най-добри инструменти за мониторинг на мрежата за [year] г.
