Способ описания конфигурации компьютерной сети определяющий схему
Для составления карты сети со всеми взаимодействующими с ней элементами используется качественное программное обеспечение по созданию схем компьютерных сетей вроде Lucidchart. Ниже представлено подробное описание схем и топологии компьютерных сетей, приведены определения, учебные пособия, примеры использования, значки и многое другое.
Читается за 13 мин.
Хотите создать собственную диаграмму? Попробуйте Lucidchart. Это быстро, легко и совершенно бесплатно.
Что такое схема компьютерной сети?
Схема компьютерной сети — это визуальное представление компьютерной или телекоммуникационной сети. На ней указываются как сами компоненты сети, так и средства взаимодействия между ними, включая маршрутизаторы, устройства, концентраторы, брандмауэры и т. д. Ниже приведен пример схемы локальной сети (LAN).
В зависимости от назначения и области применения схема компьютерной сети может быть подробной или обобщенной. Например, на схеме локальной сети часто указывают IP-адреса отдельных компьютеров, в то время как на схеме городской сети (MAN) целые здания и области обозначаются как один узел.
Схема компьютерной сети может быть физической или логической.
Логические схемы компьютерных сетей
Логическая схема компьютерной сети отражает путь прохождения информации по сети. Поэтому на ней, как правило, указывают подсети (включая идентификаторы VLAN, маски и адреса), сетевые устройства, такие как маршрутизаторы и брандмауэры, а также протоколы маршрутизации.
В рамках модели взаимодействия открытых систем (OSI) информация на логической схеме сети соответствует информации уровня L3. Уровень L3 (также именуемый «сетевым уровнем») — это уровень абстракции, который отражает то, как происходит пересылка пакетов через промежуточные маршрутизаторы. На уровне L2 представлены каналы передачи данных между соседними узлами, а на уровне L1 — только их физическое расположение.
Физическая схема компьютерной сети
Физическая схема компьютерной сети отражает фактическое расположение компонентов сети, включая кабели и оборудование. Такая схема, как правило, в общих чертах представляет размещение сети в пространстве и внешне напоминает план помещения.
Для чего используются схемы компьютерных сетей?
Поскольку схемы компьютерных сетей отражают средства взаимодействия компонентов сети, они могут использоваться для различных целей, включая следующие:
- Планирование структуры домашней или рабочей сети
- Координация обновлений в существующей сети
- Информирование о неполадках в сети и их устранение
- Соответствие стандарту PCI и другим требованиям
- Документация для взаимодействия с внешними системами, адаптации и т. д.
- Отслеживание компонентов
- Отправка поставщику информации, необходимой для запроса предложений (RFP) без разглашения конфиденциальных данных
- Презентация предложения по проектированию сети для заинтересованных лиц
- Предложение о высокоуровневых изменениях в инфраструктуре системного журнала
Что такое топология сети?
Под топологией сети понимается расположение элементов в сети. Как и схемы компьютерных сетей, топологии могут описывать либо физические, либо логические аспекты сети. Логическая топология также известна как сигнальная.
Выбор типа топологии определяется в соответствии с условиями конкретной ситуации, поскольку топология может повлиять на производительность, стабильность и другие показатели сети.
Топология «шина»
Этот тип сети, также известный как магистральная, линейная или локальная топология, отличается тем, что все узлы соединены центральной средой («шина»), которая имеет ровно две конечные точки.
Топология «шина» проста в настройке и требует меньше кабеля по сравнению с некоторыми другими типами топологии. Однако любая неполадка центральной шины приведет к неработоспособности всей сети, а локализовать ее будет сложно.
Топология «кольцо»
Узлы соединены по кругу, а пакеты данных перемещаются между ними по кольцу вплоть до точки назначения.
Кольцевые сети могут быть производительнее сетей с топологией «шина», их легко перенастроить для подключения и отключения устройств в сети. Тем не менее, кольцевые сети также относительно уязвимы, поскольку при отказе хотя бы одного из узлов сети из строя выйдет вся сеть. Кроме того, пропускная способность такой сети распределяется одновременно на все устройства и соединения.
Топология «звезда»
Являясь одной из наиболее распространенных, топология «звезда» представляет собой центральный концентратор или коммутатор, через который проходят все данные, и все периферийные узлы подключены к этому центральному узлу.
Топологии «звезда» в среднем более надежные, поскольку сбой отдельного устройства в такой сети не повлияет на работу сети в целом. Однако в случае сбоя центрального концентратора или коммутатора ни один из подключенных узлов не сможет получить доступ к нему. Кроме того, сети с топологией «звезда», как правило, требуют более высоких затрат на кабель.
Топология «сетка»
Существует два вида топологии «сетка». Первый вид — полносвязная топология, где каждый узел напрямую связан со всеми другими узлами сети.
В неполносвязной топологии узлы связаны только с теми узлами, с которыми они взаимодействуют чаще всего.
В большинстве сетей используется та или иная комбинация описанных топологий, и в таком случае она называется гибридной. Например, топология «дерево» объединяет в себе топологии «шина» и «сетка».
Логическая и физическая топология конкретной сети могут быть схожими или совершенно разными. Например, локальная сеть Ethernet с кабелем витая пара физически реализуется в виде топологии «звезда», а логически следует топологии «шина».
Примеры схем компьютерных сетей
Схемы компьютерных сетей можно использовать для представления практически любой сети, поэтому их существует большое разнообразие. Схемы компьютерных сетей разделяются по двум важными аспектам — типу представляемой сети и топологии сети (то есть взаимному расположению ее компонентов). Ниже приведено несколько примеров. Посмотреть больше примеров можно в нашей библиотеке с примерами схем компьютерных сетей.
Виртуальная частная сеть предоставляет пользователю доступ в частную сеть через общедоступную сеть так, как будто пользователь подключен к частной сети напрямую.
Серверная стойка показывает размещение элементов в стойке системы.
Корпоративная частная сеть соединяет различные элементы внутри компании, например, ее филиалы.
Сеть цифровой абонентской линии (DSL) показывает, как информация передается по телефонным линиям.
Создание диаграмм быстро и легко с Lucidchart. Начните бесплатную пробную версию сегодня, чтобы начать создавать и сотрудничать.
Символы и обозначения на схеме компьютерной сети
Коммутаторы и мосты
На схеме сети коммутатор изображается с несколькими портами Ethernet для подключения нескольких устройств. Значок коммутатора также используется для представления процесса передачи данных по телекоммуникационным сетям.
Значок моста соединяет две сети Ethernet в одну расширенную сеть Ethernet. Значки моста особенно важны при составлении схемы географически удаленных друг от друга сетей. Поскольку фигуры мостов использовались до появления фигур коммутаторов, сегодня они редко встречаются на схемах (за исключением беспроводных мостов).
Маршрутизаторы
Маршрутизатор управляет трафиком между устройствами и сетями. Значки маршрутизатора встречаются на схемах компьютерных сетей чаще всего. Некоторые маршрутизаторы позволяют создавать беспроводную точку доступа или имеют широкополосный модем, что делает их полезнее коммутаторов во многих случаях применения.
Базы данных
Базы данных (БД) используются для организации большого набора данных и могут обозначаться в стандартных сетях AWS и Cisco с помощью приведенных ниже фигур. Оцените свою сеть, чтобы определить, какая фигура базы данных подходит вам наилучшим образом. Фигуры базы данных выбирают в зависимости от потребности, например, фигуры операционной БД, специальной БД, внешней БД и базы данных гипермедиа. Фигуру базы данных выбирают также в зависимости от других факторов, таких как аппаратное средство с поддержкой БД (например, кластер серверов), язык запросов, используемый для доступа к такому средству (например, SQL).
Соединители и устройства
Чтобы показать путь перемещения данных на схеме компьютерной сети, используйте фигуры соединителей. Выбор значка соединения зависит от типа трафика для маршрутизации. Для удобства моделирования каналов связи конкретной сети рекомендуем использовать разные значки устройств, например, ПК или телефон. Посмотреть больше фигур сетевых схем можно в библиотеках фигур Lucidchart для схем компьютерных сетей.
Как создать схему компьютерной сети
Как и в реальной сети, количество элементов на вашей схеме зависит от сложности ее реального прототипа. Для начала полезно нарисовать схему компьютерной сети на бумаге. Во-первых, составьте список всех компонентов (облако, серверы, клиенты, мейнфреймы, периферийные устройства, концентраторы, маршрутизаторы и т. д.), которые предполагается использовать на схеме. Затем нарисуйте линии между пунктами списка, чтобы посмотреть, как они будут соединены друг с другом. Старайтесь не допускать пересечения линий, чтобы точки соединения были четко видны.
Теперь, имея перед глазами общий план, можно приступить к построению схемы компьютерной сети с помощью программного обеспечения. Прежде чем создавать схему в программе вручную, обратите внимание на шаблон схемы компьютерной сети, который можно использовать как отправную точку для новой схемы. Убедитесь, что в выбранной программе имеются изображения для представления всех составляющих сети. В программе также должна присутствовать опция отображения на фоне линий разметки для быстрого выравнивания и позиционирования элементов на схеме.
Когда схема будет составлена, необходимо ее настроить. Сначала присвойте имена всем элементам на схеме, а затем измените шрифт и размер текста имен периферийных устройств, сделав их визуально отличными от имен внутренних компонентов системы. Для обозначения соединений попробуйте использовать линии разных цветов. Добавление таких элементов сделает схему более информативной. Когда ваша схема компьютерной сети будет готова, ее можно сохранить и распечатать. Если вы создали свою схему онлайн, вы сможете поделиться как самой схемой, так и ссылкой на нее и даже предоставить другим людям доступ для совместной работы над проектом.
1. Выберите шаблон схемы компьютерной сети
В разделе «Документы» нажмите оранжевую кнопку «+ документ» и дважды щелкните мышкой по шаблону «Схема компьютерной сети».
2. Укажите имя схемы
Нажмите на заголовок схемы в верхнем левом углу экрана. Когда откроется всплывающее окно, в текстовом поле укажите имя схемы и нажмите OK. Указанное имя появится в левом верхнем углу экрана.
3. Удалите со схемы элементы, которые вам не потребуются
Шаблон — это только отправная точка, и, если в шаблоне схемы компьютерной сети присутствуют какие-то элементы, которые вы не планируете использовать в своей схеме, удалите их сейчас. Наведите курсор на элемент и щелкните по нему правой кнопкой мыши. Отобразится меню с параметрами, выберите «Удалить».
Совет: для удаления также можно просто нажать кнопку Delete на клавиатуре.
4. Добавьте на схему компоненты сети
В столбце в левой части экрана размещаются значки объектов из области компьютерной техники. Вы можете выбрать один из наших вариантов, стандартные значки, значки Cisco (базовый и расширенный), сеть, электронику, аудиооборудование или изображения из Bing. Чтобы быстро найти нужный значок, введите название необходимого сетевого устройства в поле поиска в левой верхней части экрана. Вы также можете прокрутить список изображений и значков вниз вплоть до нужного. Когда вы увидите необходимый значок, щелкните по нему и перетащите на экран.
(Примечание: на рисунках в качестве примера использованы различные значки/изображения, чтобы продемонстрировать все доступные варианты. Для соблюдения единообразия схемы следует использовать значки из одного набора).
5. Укажите имена элементов на схеме
Перед тем как добавлять сетевые соединения, давайте назовем элементы, добавленные на схему. Насколько вы могли заметить, сущности можно сгруппировать, нарисовав вокруг них квадрат. Посмотрите ниже инструкции о том, как добавлять текст и рисовать квадраты.
Добавление текста. Чтобы добавить текст на схему, прокрутите вниз список в столбце слева и найдите раздел «Стандарт», в котором вы увидите следующие значки: буква Т, квадрат, стрелка, примечание и цветное поле. Щелкните мышкой по значку с буквой Т и перетащите его в то место на схеме, где нужно добавить текст. Введите текст и настройте его формат, используя параметры меню для настройки цвета, шрифта, размера, начертания (полужирный и т. д.).
Группировка элементов с помощью контейнеров. В столбце слева прокрутите до раздела «Контейнеры». Выберите фигуру, которую вы хотите нарисовать вокруг группы элементов на схеме, щелкните по ней и перетащите ее в нужное место на схеме. Нажмите на фигуру — в углах фигуры отобразятся квадраты, которые позволяют изменить размер фигуры. Щелкните по углу и перетащите, чтобы увеличить или уменьшить контейнер. Ориентируйтесь на фоновую разметку при выравнивании элементов и указании размеров.
6. Нарисуйте соединения между компонентами
Дважды щелкните по любому из компонентов, затем щелкните по одному из кругов оранжевого цвета и, удерживая его, переместите в сторону соответствующего значка. Аналогичным образом нарисуйте все необходимые соединения на схеме компьютерной сети.
Совет: стиль стрелки можно настроить. Для этого щелкните по ней мышкой. В открывшемся меню нажмите на значок стрелки и выберите один из двух предложенных стилей. Чтобы изменить стиль всех стрелок на схеме, в меню «Правка» нажмите «Выбрать все», а затем выберите нужный стиль.
7. Добавьте заголовок и поделитесь созданной схемой
Заголовок в верхней части схемы совпадает с указанным вами именем файла схемы. Чтобы изменить имя на схеме, дважды щелкните по заголовку схемы и введите новое имя. Настроить шрифт и размер текста можно с помощью сочетаний клавиш, указанных в меню в верхней части экрана.
Добавив участников в проект схемы, вы сможете совместно редактировать ее и координировать работу во встроенном чате (желтый значок с кавычками в правом верхнем углу экрана).
Шаблоны схем компьютерных сетей
Шаблон схемы безопасности сети
На схеме безопасности сети указываются способы обеспечения безопасности, реализованные для защиты активов организации. Такая схема позволяет спроектировать защиту ценной информации при ее хранении и передаче. Убедитесь, что ваши данные надежно защищены — используйте данный шаблон схемы безопасности сети для вашей организации.
Шаблон логической схемы компьютерной сети
Логическая схема компьютерной сети отражает путь прохождения информации по сети, наглядно показывая подсети, сетевые устройства и протоколы маршрутизации. Такое визуальное представление полезно для оптимизации сети.
Шаблон схемы офисной компьютерной сети
Схема офисной сети отражает взаимосвязи между технологическими компонентами сети компании. Она позволяет увидеть, как взаимодействуют различные устройства, чтобы точно определить проблемные зоны, обеспечить оптимальную производительность и облегчить процесс обновления и дополнения.
Lucidchart идеально подходит для создания красивых схем компьютерных сетей по стандартам Cisco, AWS, GCP, Azure и многим другим. Чтобы начать, просто перетащите нужные фигуры на холст.
Хотите создать собственную диаграмму? Попробуйте Lucidchart. Это быстро, легко и совершенно бесплатно.
Топология сети - это описание расположения узлов (например, коммутаторов и маршрутизаторов) и соединений в сети, часто представляемых в виде графика..
Независимо от того, насколько идентичны две организации, нет двух одинаковых сетей. Тем не менее, многие организации полагаются на устоявшиеся модели топологии сети. Топологии сети описывают, как устройства соединяются вместе и как данные передаются от одного узла к другому..
топология логической сети это концептуальное представление о том, как устройства работают на определенных уровнях абстракции. физическая топология подробно, как устройства физически связаны. Логические и физические топологии могут быть представлены как визуальные диаграммы.
карта топологии сети это карта, которая позволяет администратору видеть физическое расположение подключенных устройств. Наличие карты топологии сети под рукой очень полезно для понимания того, как устройства соединяются друг с другом, и лучших методов устранения неполадок..
Существует много различных типов топологий, которые корпоративные сети построили сегодня и в прошлом. Некоторые из топологий сети, которые мы собираемся рассмотреть, включают топология шины, кольцевая топология, звездная топология, топология сетки, и гибридная топология.
Топология шины
Топология шины - это тип сети, где каждое устройство подключается к одному кабелю, который проходит от одного конца сети к другому. Этот тип топологии часто называют линейная топология. В топологии шины данные передаются только в одном направлении. Если топология шины имеет две конечные точки, она называется топология линейной шины.
Меньшие сети с топологией этого типа используют коаксиальный кабель или кабель RJ45 для объединения устройств. Однако схема топологии шины устарела, и вы вряд ли встретите компанию, использующую топологию шины сегодня..
преимущества
Топологии шины часто использовались в небольших сетях. Одна из главных причин заключается в том, что они сделай макет простым. Все устройства подключены к одному кабелю, поэтому вам не нужно управлять сложной топологической настройкой..
Расположение также помогло сделать экономическую топологию шины экономически выгодной, потому что они можно запустить с помощью одного кабеля. Если требуется добавить больше устройств, вы можете просто подключить свой кабель к другому кабелю..
Недостатки
Однако использование одного кабеля означает, что топологии шины имеют единую точку отказа. Если кабель выходит из строя, вся сеть будет повреждена. Отказ кабеля стоил бы организациям много времени, пока они пытаются возобновить обслуживание. В дополнение к этому, высокий сетевой трафик снизит производительность сети потому что все данные проходят через один кабель.
Это ограничение делает топологии шины подходящими только для небольших сетей. Основная причина в том, что чем больше у вас узлов, тем ниже будет ваша скорость передачи. Стоит также отметить, что шинные топологии ограничены в том смысле, что они полудуплекс, это означает, что данные не могут быть переданы в двух противоположных направлениях одновременно.
Смотрите также: Мониторинг сети, сервера и приложений для малого и среднего бизнеса
Кольцевая топология
В сетях с кольцевой топологией компьютеры соединяются друг с другом в кольцевом формате. Каждое устройство в сети будет иметь двух соседей и не больше или не меньше. Кольцевые топологии обычно использовались в прошлом, но вам было бы трудно найти предприятие, все еще использующее их сегодня.
Первый узел подключен к последнему узлу, чтобы связать цикл вместе. Как следствие размещения в этом формате пакеты должны проходить через все узлы на пути к месту назначения..
В рамках этой топологии один узел выбран для настройки сети и мониторинга других устройств. Кольцевые топологии полудуплекс, но также может быть сделан дуплекс. Чтобы сделать кольцевые топологии полнодуплексными, вам потребуется два соединения между сетевыми узлами для формирования Топология двойного кольца.
Топология двойного кольца
Как упомянуто выше, если кольцевые топологии сконфигурированы, чтобы быть двунаправленными, то они упоминаются как топологии с двумя кольцами. Топологии с двумя кольцами обеспечивают каждый узел двумя соединениями, по одному в каждом направлении. Таким образом, данные могут передаваться в по часовой стрелке или против часовой стрелки направление.
преимущества
В кольцевых топологиях риск коллизий пакетов очень низок из-за использования основанных на токене протоколов, которые позволяют только одной станции передавать данные в данный момент времени. Это усугубляется тем, что данные могут перемещаться по узлам на высоких скоростях который может быть расширен при добавлении большего количества узлов.
Топологии с двумя кольцами обеспечили дополнительный уровень защиты, потому что они были более устойчивы к сбоям. Например, если кольцо выходит из строя внутри узла, то другое кольцо может подняться и поддержать его. Кольцевые топологии были также низкая стоимость установки.
Недостатки
Одна из причин, по которой кольцевые топологии были заменены, заключается в том, что они очень уязвимы к сбоям. еAilure одного узла может вывести из строя всю сеть. Это означает, что сети с топологией кольца должны постоянно управляться, чтобы гарантировать, что все узлы находятся в хорошем состоянии. Тем не менее, даже если узлы были в добром здравии вашей сети все еще может быть сбит в автономном режиме из-за отказа линии электропередачи!
Кольцевые топологии также повышенные проблемы масштабируемости. Например, полоса пропускания используется всеми устройствами в сети. К тому же, больше устройств, которые добавляются в сеть чем больше задержка связи сеть переживает. Это означает, что количество устройств, добавленных в топологию сети, необходимо тщательно контролировать, чтобы убедиться, что сетевые ресурсы не были растянуты за их пределы..
Внесение изменений в кольцевую топологию также было сложным, потому что вы необходимо выключить сеть, чтобы внести изменения к существующим узлам или добавить новые узлы. Это далеко не идеально, так как вам нужно учитывать время простоя каждый раз, когда вы хотите внести изменения в топологическую структуру!
Смотрите также: Инструменты для мониторинга пропускной способности
Топология звезды
Топология «звезда» - это топология, в которой каждый узел в сети подключен к одному центральному коммутатору. Каждое устройство в сети напрямую связано с коммутатором и косвенно связано с любым другим узлом. Связь между этими элементами заключается в том, что центральное сетевое устройство является сервером, а другие устройства рассматриваются как клиенты. Центральный узел отвечает за управление передачей данных по сети и действует как ретранслятор. В топологии «звезда» компьютеры подключаются с помощью коаксиального кабеля, витой пары или оптоволоконного кабеля..
преимущества
Звездные топологии наиболее часто используются, потому что вы может управлять всей сетью из одного местаЦентральный выключатель Как следствие, если узел, который не является центральным узлом, выйдет из строя, то сеть останется работоспособной. Это дает топологиям звезд уровень защиты от сбоев, которые не всегда присутствуют при других настройках топологии. Точно так же ты можно добавлять новые компьютеры без необходимости отключать сеть как вы бы сделали с кольцевой топологией.
С точки зрения физической структуры, для топологии типа звезда требуется меньше кабелей, чем для других типов топологии. Это делает их прост в настройке и управлении в долгосрочной перспективе. Простота общего дизайна значительно облегчает администраторам устранение неполадок при работе с ошибками производительности..
Недостатки
Хотя звездные топологии могут быть относительно безопасны от отказа, если центральный коммутатор выйдет из строя, то вся сеть выйдет из строя. Таким образом, администратору необходимо тщательно контролировать состояние центрального узла, чтобы убедиться, что он не выходит из строя. Производительность сети также привязаны к конфигурации и производительности центрального узла. Топологией Star легко управлять в большинстве случаев, но их установка и использование далеко не дешевы.
Топология дерева
Как следует из названия, древовидная топология - это сетевая структура, имеющая форму дерева с множеством ветвей. Топологии деревьев иметь корневой узел который связан с другой иерархией узлов. иерархия родитель-потомок где существует только одна взаимная связь между двумя связанными узлами. Как правило, топология дерева должна иметь три уровня иерархии для классификации таким образом. Эта форма топологии используется в глобальных сетях выдержать много разложенных устройств.
преимущества
Основная причина, почему древовидные топологии используется для расширения топологии шины и звезды. В этом иерархическом формате легко добавить больше узлов в сеть, когда ваша организация увеличивается в размерах. Этот формат также хорошо подходит для поиска ошибок и устранения неполадок потому что вы можете систематически проверять проблемы с производительностью по всему дереву.
Недостатки
Наиболее существенным недостатком топологии дерева является корневой узел. В случае сбоя корневого узла все его поддеревья становятся разделенными. Все еще будет частичное соединение в сети среди других устройств, таких как родительский узел неисправного.
Поддерживать сеть тоже не просто, потому что чем больше узлов вы добавляете, тем сложнее становится управлять сеть. Другим недостатком древовидной топологии является количество необходимых кабелей. Кабели необходимы для подключения каждого устройства по всей иерархии, что делает макет более сложным по сравнению с более простой топологией.
Топология сетки
Топология сетки - это соединение точка-точка, где узлы взаимосвязаны. В этой форме топологии, данные передаются двумя способами: маршрутизации и затопление. В маршрутизации узлы используют логику маршрутизации для определения кратчайшего расстояния до места назначения пакета. Напротив, при затоплении данные отправляются на все узлы в сети. Наводнение не требует никакой формы логики маршрутизации для работы.
Есть две формы топологии сетки: частичная топология сетки и етопология ULL-сетки. При частичной топологии сетки большинство узлов взаимосвязаны, но есть несколько, которые связаны только с двумя или тремя другими узлами. В топологии с полной сеткой каждый узел взаимосвязан.
преимущества
Сетчатые топологии используются в первую очередь потому, что они надежны. взаимосвязанность узлов делает их чрезвычайно устойчивыми к сбоям. Нет ни одного сбоя компьютера, который мог бы сломать всю сеть. Отсутствие единой точки отказа является одной из причин, почему это популярный выбор топологии. Эта настройка также защищена от взлома.
Недостатки
Однако сетчатые топологии далеки от совершенства. Oни требует огромного количества конфигурации как только они развернуты. Топологическая схема более сложна, чем у многих других топологий, и это отражается в том, сколько времени потребуется для ее настройки. Вам нужно будет разместить целый ряд новых проводов, которые могут быть довольно дорогими.
Гибридная топология
Когда топология состоит из двух или более разных топологий, она называется гибридной топологией. Гибридные топологии чаще всего встречается на крупных предприятиях где отдельные отделы имеют сетевые топологии, которые отличаются от другой топологии в организации. Соединение этих топологий вместе приведет к гибридной топологии. Как следствие, возможности и уязвимости зависят от типов топологии, которые связаны.
преимущества
Существует много причин, по которым используются гибридные топологии, но все они имеют одну общую черту: гибкость. Есть несколько ограничений на структуру, которые гибридная топология не может вместить, и вы может включать несколько топологий в одну гибридную установку. Как следствие, гибридные топологии очень масштабируемы. Масштабируемость гибридных установок делает их хорошо подходящими для больших сетей.
Недостатки
К сожалению, гибридные топологии может быть довольно сложным, в зависимости от топологии, которую вы решили использовать. Каждая топология, которая является частью вашей гибридной топологии, должна управляться в соответствии с ее уникальными требованиями. Это усложняет работу администраторов, поскольку им придется пытаться управлять несколькими топологиями, а не одной. Кроме того, настройка гибридной топологии может оказаться довольно дорогостоящим.
Смотрите также: Инструменты и программное обеспечение для обнаружения сети
Какую топологию выбрать?
Существует ряд факторов, которые необходимо учитывать при выборе топологии. Прежде чем выбрать топологию, вы должны внимательно рассмотреть следующее:
- Необходимая длина кабеля
- Тип кабеля
- Стоимость
- Масштабируемость
Во-первых, вам нужно принять во внимание длину кабеля, который вам нужен предоставлять услуги всем вашим сетевым устройствам. Топология шины является наиболее легкой с точки зрения потребностей в кабеле. В этом смысле это будет самая простая топология для установки и покупки кабеля. Это связано со вторым фактором, вам нужно рассмотрите тип кабеля, который вы собираетесь использовать. Типы кабелей варьируются от витых пар до коаксиальных и оптоволоконных кабелей.
Стоимость установки топологии также очень важна. Чем сложнее выбранная топология, тем больше вам придется заплатить с точки зрения ресурсов и времени, чтобы создать эту настройку..
Последний фактор, который вы хотите принять во внимание, - это масштабируемость.. Если вы планируете повысить вашей сетевой инфраструктуры в будущем вы хотите убедиться, что вы использовать сеть, в которую легко добавлять устройства. Сеть со звездообразной топологией идеально подходит для этого, потому что вы можете добавлять узлы с минимальным нарушением работы. Это не так просто в кольцевой сети, потому что вы добавите время простоя, если добавите какие-либо узлы.
ПО для картирования топологии сети
Теперь, когда мы знаем различные типы топологии, пришло время подумать о том, как спроектировать вашу сеть с нуля. Существует ряд программных продуктов, позволяющих создавать собственные диаграммы топологии сети. Диаграммы топологии сети показывают, как ваша сеть соединяется вместе, и помогают вам создать эффективный дизайн сети. Он также предоставляет вам контрольную точку, которая помогает вам при попытке выполнить поиск и устранение неисправностей для устранения неисправностей..
Существует множество различных продуктов для отображения топологии сети, но один из наиболее широко используемых Microsoft Visio. С помощью Microsoft Visio вы можете создать свою сеть, добавив сетевые элементы на холст. Эта программа позволяет вам разработать схему, которая детализирует вашу сеть. Конечно, создание собственной сети не всегда идеально, особенно когда вы пытаетесь отобразить большую сеть.
В результате вы можете рассмотреть возможность использования другого инструмента, такого как Картограф топологии сети SolarWinds который может автоматически обнаруживать устройства, подключенные к вашей сети. Автообнаружение пригодится, потому что это означает, что вам не нужно составлять структуру сети вручную.
Сетевая топология SolarWinds MapperDownload 14-дневная бесплатная пробная версия
Обзор сетевых топологий
Топология сети, которую вы выбираете для своего предприятия, должна основываться на ваших требованиях к использованию. Количество узлов в вашей сети будет определять, сможете ли вы сделать это с помощью топологии шины или вам понадобится развернуть более сложную сетку или гибридную установку.
Помни что все топологии имеют свои преимущества и недостатки в зависимости от среды, в которой они применяются (даже те, которые устарели!). После того, как вы продумали топологию, которую хотите использовать, вы можете приступить к ее развертыванию..
Один хороший способ планировать заранее - использовать инструмент отображения топологии сети составить макет, который вы собираетесь использовать. Используя такой инструмент, как Картограф топологии сети SolarWinds позволит вам построить свою сеть на диаграмме, чтобы увидеть топологическую структуру в одном месте.
Термин топология сети означает способ соединения компьютеров в сеть. Вы также можете услышать другие названия – структура сети или конфигурация сети (это одно и то же). Кроме того, понятие топологии включает множество правил, которые определяют места размещения компьютеров, способы прокладки кабеля, способы размещения связующего оборудования и многое другое. На сегодняшний день сформировались и устоялись несколько основных топологий. Из них можно отметить “шину”, “кольцо” и “звезду”.
Топология “шина”
Достоинства топологии “шина”:
- простота настройки;
- относительная простота монтажа и дешевизна, если все рабочие станции расположены рядом;
- выход из строя одной или нескольких рабочих станций никак не отражается на работе всей сети.
Недостатки топологии “шина”:
- неполадки шины в любом месте (обрыв кабеля, выход из строя сетевого коннектора) приводят к неработоспособности сети;
- сложность поиска неисправностей;
Именно по топологии “шина” строились локальные сети на коаксиальном кабеле . В этом случае в качестве шины выступали отрезки коаксиального кабеля, соединенные Т-коннекторами. Шина прокладывалась через все помещения и подходила к каждому компьютеру. Боковой вывод Т-коннектора вставлялся в разъем на сетевой карте. Вот как это выглядело:Сейчас такие сети безнадежно устарели и повсюду заменены “звездой” на витой паре, однако оборудование под коаксиальный кабель еще можно увидеть на некоторых предприятиях.
Топология “кольцо”
Достоинства кольцевой топологии:
- простота установки;
- практически полное отсутствие дополнительного оборудования;
- возможность устойчивой работы без существенного падения скорости передачи данных при интенсивной загрузке сети.
Однако “кольцо” имеет и существенные недостатки:
- каждая рабочая станция должна активно участвовать в пересылке информации; в случае выхода из строя хотя бы одной из них или обрыва кабеля – работа всей сети останавливается;
- подключение новой рабочей станции требует краткосрочного выключения сети, поскольку во время установки нового ПК кольцо должно быть разомкнуто;
- сложность конфигурирования и настройки;
- сложность поиска неисправностей.
Кольцевая топология сети используется довольно редко. Основное применение она нашла в оптоволоконных сетях стандарта Token Ring.
Топология “звезда”
Звезда – это топология локальной сети, где каждая рабочая станция присоединена к центральному устройству (коммутатору или маршрутизатору). Центральное устройство управляет движением пакетов в сети. Каждый компьютер через сетевую карту подключается к коммутатору отдельным кабелем.
При необходимости можно объединить вместе несколько сетей с топологией “звезда” – в результате вы получите конфигурацию сети с древовидной топологией. Древовидная топология распространена в крупных компаниях. Мы не будем ее подробно рассматривать в данной статье.
Топология “звезда” на сегодняшний день стала основной при построении локальных сетей. Это произошло благодаря ее многочисленным достоинствам:
- выход из строя одной рабочей станции или повреждение ее кабеля не отражается на работе всей сети в целом;
- отличная масштабируемость: для подключения новой рабочей станции достаточно проложить от коммутатора отдельный кабель;
- легкий поиск и устранение неисправностей и обрывов в сети;
- высокая производительность;
- простота настройки и администрирования;
- в сеть легко встраивается дополнительное оборудование.
Однако, как и любая топология, “звезда” не лишена недостатков:
-
выход из строя центрального коммутатора обернется неработоспособностью всей сети;
Звезда – самая распространенная топология для проводных и беспроводных сетей. Примером звездообразной топологии является сеть с кабелем типа витая пара, и коммутатором в качестве центрального устройства. Именно такие сети встречаются в большинстве организаций.
Краткая история развития компьютерных сетей
Компьютерные сети появились в результате развития телекоммуникационных технологий и компьютерной техники. То есть появились компьютеры. Они развивались. Были телекоммуникационные системы, телеграф, телефон, то есть связь. И вот люди думали, хорошо было бы если бы компьютеры могли обмениваться информацией между собой. Эта идея стала основополагающей идеей благодаря которой появились компьютерные сети.
50-е годы: мейнфреймы
Начало 60-х годов: многотерминальные системы
В дальнейшем к одному мейнфрейму стали подключать несколько устройств ввода-вывода, появился прообраз нынешних терминальных систем да и сетей в целом.
70-е годы: первые компьютерные сети
Середина 70-х годов: большие интегральные схемы
Локальная сеть (Local Area Network, LAN) – объединение компьютеров, сосредоточенных на небольшой территории. В общем случае локальная сеть представляет собой коммуникационную систему, принадлежащую
одной организации.Сетевая технология – согласованный набор программных и аппаратных средств (драйверов, сетевых адаптеров, кабелей и разъемов), а также механизмов передачи данных по линиям связи, достаточный для построения вычислительной сети.
В период с 80-х до начала 90-х годов появились и прочно вошли в нашу жизнь:
Общие принципы построения сетей
Со временем основной целью компьютерных развития сетей (помимо передачи информации) стала цель распределенного использования информационных ресурсов:
- Периферийных устройств: принтеры, сканеры и т. д.
- Данных хранящихся в оперативной памяти устройств.
- Вычислительных мощностей.
Достичь эту цель помогали сетевые интерфейсы. Сетевые интерфейсы это определенная логическая и/или физическая граница между взаимодействующими независимыми объектами.
Сетевые интерфейсы разделяются на:
- Физические интерфейсы (порты).
- Логические интерфейсы (протоколы).
Из определения обычно ничего не ясно. Порт и порт, а что порт?
Начнем с того что порт это цифра. Например 21, 25, 80.
Протокол
Протокол, например TCP/IP это адрес узла (компьютера) с указанием порта и передаваемых данных. Например что бы передать информацию по протоколу TCP/IP нужно указать следующие данные:
Пара клиент—сервер
Начнем с определений.
При этом программа может быть установлена на Клиенте, а база данных программы на Сервере.
Топология физических сетей
Под топологией сети понимается конфигурация графа, вершинам которого соответствуют конечные узлы сети (например, компьютеры) и коммуникационной оборудование (например, маршрутизаторы), а ребрам – физические или информационные связи между вершинами.
- Полносвязная (а).
- Ячеистая (б).
- Кольцо (в).
- Звезда (г).
- Дерево (д).
- Шина (е).
Адресация узлов сети
Множество всех адресов, которые являются допустимыми в рамках некоторой схемы адресации, называется адресным пространством. Адресное пространство может
иметь плоскую (линейную) организацию или иерархическую организацию.Для преобразования адресов из одного вида в другой используются специальные вспомогательные протоколы, которые называют протоколами разрешения адресов.
Коммутация
Соединение конечных узлов через сеть транзитных узлов называют коммутацией. Последовательность узлов, лежащих на пути от отправителя к получателю, образует маршрут.
Обобщенные задачи коммутации
- Определение информационных потоков, для которых требуется прокладывать маршруты.
- Маршрутизация потоков.
- Продвижение потоков, то есть распознавание потоков и их локальная коммутация на каждом транзитном узле.
- Мультиплексирование и демультиплексирование потоков.
Уровни сетевой модели OSI и уровни TCP/IP
Для упрощения структуры большинство сетей организуются в наборы уровней, каждый последующий возводится над предыдущим.
Целью каждого уровня является предоставление неких сервисов для вышестоящих уровней. При этом от них скрываются детали реализации предоставляемого сервиса.
Протоколы, реализующие модель OSI никогда не применялись на практике, но имена и номера уровней используются по сей день.
- Физический.
- Канальный.
- Сетевой.
- Транспортный.
- Сеансовый.
- Представления.
- Прикладной.
Для лучшего понимания приведу пример. Вы открываете страницу сайта в интернете. Что происходит?
Канальный уровень. Канальный уровень это технология каким образом будут связаны узлы (передающий и принимающий), тут вспоминает топологию сетей: кольцо, шина, дерево. Данный уровень определяет порядок взаимодействия между большим количеством узлов.
- Сетевые протоколы (IPv4 и IPv6).
- Протоколы маршрутизации и построения маршрутов.
Сеансовый уровень. Отвечает за управление сеансами связи. Производит отслеживание: кто, в какой момент и куда передает информацию. На этом уровне происходит синхронизация передачи данных.
Прикладной уровень. Осуществляет взаимодействие приложения (например браузера) с сетью.
Уровни TCP/IP
Набор протоколов TSP/IP основан на собственной модели, которая базируется на модели OSI.
- Прикладной, представления, сеансовый = Прикладной.
- Транспортный = Транспортный.
- Сетевой = Интернет.
- Канальный, физический = Сетевой интерфейс.
Уровень сетевого интерфейса
Уровень сетевого интерфейса (называют уровнем 2 или канальным уровнем) описывает стандартный метод связи между устройствами которые находятся в одном сегменте сети.
Этот уровень предназначен для связи расположенных недалеко сетевых интерфейсов, которые определяются по фиксированным аппаратным адресам (например MAC-адресам).
Уровень сетевого интерфейса так же определяет физические требования для обмена сигналами интерфейсов, кабелей, концентраторов, коммутаторов и точек доступа. Это подмножество называют физическим уровнем (OSI), или уровнем 1.
Например, интерфейсы первого уровня это Ethernet, Token Ring, Point-to-Point Protocol (PPP) и Fiber Distributed Data Interface (FDDI).
Немного о Ethernet на примере кадра web-страницы
Пакеты Ethernet называют кадрами. Первая строка кадра состоит из слова Frame. Эта строка содержит общую информацию о кадре.
В полном заголовке Ethernet есть такие значения как DestinationAddress и SourceAddress которые содержат MAC-адреса сетевых интерфейсов.
Поле EthernetType указывает на следующий протокол более высокого уровня в кадре (IPv4).
Коммутаторы считывают адреса устройств локальной сети и ограничивают распространение сетевого трафика только этими адресами. Поэтому коммутаторы работают на уровне 2.
Уровень Интернета
Уровень интернета называют сетевым уровнем или уровнем 3. Он описывает схему адресации которая позволяет взаимодействовать устройствам в разных сетевых сегментах.
Если адрес в пакете относится к локальной сети или является широковещательным адресом в локальной сети, то по умолчанию такой пакет просто отбрасывается. Поэтому говорят, что маршрутизаторы блокируют широковещание.
Стек TCP/IP реализован корпорацией Microsoft ну уровне интернета (3). Изначально на этом уровне использовался только один протокол IPv4, позже появился протокол IPv6.
Протокол версии 4 отвечает за адресацию и маршрутизацию пакетов между узлами в десятках сегментах сети. IPv4 использует 32 разрядные адреса. 32 разрядные адреса имеют довольно ограниченное пространство, в связи с этим возникает дефицит адресов.
Протокол версии 6 использует 128 разрядные адреса. Поэтому он может определить намного больше адресов. В интернете не все маршрутизаторы поддерживают IPv6. Для поддержки IPv6 в интернете используются туннельные протоколы.
В Windows по умолчанию включены обе версии протоколов.
Транспортный уровень
Транспортный уровень модели TCP/IP представляет метод отправки и получения данных устройствами. Так же он создает отметку о предназначении данных для определенного приложения. В TCP/IP входят два протокола транспортного уровня:
- Протокол TCP. Протокол принимает данные у приложения и обрабатывает их как поток байт.Байты группируются, нумеруются и доставляются на сетевой хост. Получатель подтверждает получение этих данных. Если подтверждение не получено, то отправитель отправляет данные заново.
- Протокол UDP.Этот протокол не предусматривает гарантию и подтверждение доставки данных. Если вам необходимо надежное подключение, то стоит использовать протокол TCP.
Прикладной уровень
Обучаю HTML, CSS, PHP. Создаю и продвигаю сайты, скрипты и программы. Занимаюсь информационной безопасностью. Рассмотрю различные виды сотрудничества.
Читайте также: