Istnieje wiele różnych sposobów budowania Sieć komputerowa. Topologia sieci siatki powoli staje się nowym złotym standardem dla sieci domowych, ale co to znaczy mieć „topologię siatki”?
Wyjaśnimy najważniejsze rzeczy, które musisz wiedzieć o topologii sieci, dlaczego technologia siatki jest wyjątkowa i dlaczego staje się tak popularna.
Co oznacza „topologia”?
Topologia odnosi się do tego, jak sprawy są ułożone w stosunku do siebie. Na przykład mapa topologiczna obszaru nie jest wiele używana do szczegółowej nawigacji, ale pokazuje układ „duży obraz” o interesujących punktach.
W kontekście informatyki i sieci topologia odnosi się do tego, w jaki sposób elementy sieci są ze sobą powiązane. Opisuje, które węzły w sieci mogą komunikować się bezpośrednio przed przejściem przez inny węzeł.
Inne typy topologii sieci
Istnieje pięć ogólnych rodzajów topologii sieci, każdy ma swoje zalety i wady.
Liniowa topologia magistrali Sieci mają wszystkie węzły podłączone do jednego kabla. Kabel ten jest znany jako połączenie „kręgosłupa” z „terminatorem” na każdym końcu tego głównego kabla. Dane płyną tylko w jednym kierunku, znanym jako system „pół-dupleks”.
To prosta konfiguracja sieci, która nie wymaga dużo okablowania. Jednak osłabienie topologii autobusu polega na tym, że cała sieć przestaje działać, jeśli coś pójdzie nie tak z kablem szkieletu. Trudno również wskazać, które urządzenie w sieci może powodować problemy, co sprawia, że rozwiązywanie problemów jest czasochłonne.
Topologia pierścienia Sieci nie mają jednego kabla z terminatorami na każdym końcu. Zamiast tego wszystkie węzły są ułożone w kółko, przy czym każdy węzeł zawsze ma inny węzeł po obu stronach. W przeciwieństwie do liniowych sieci topologii magistrali, sieci topologii pierścieni działają w trybie pełnego dupleksu, aby dane mogły być wysyłane i odbierane jednocześnie. Podobnie jak topologia magistrali, każda błąd w kablu obniża całą sieć.
Sieci Topologii Star są dziś najczęstszym rodzajem sieci domowej. Tutaj wszystkie węzły w sieci mają bezpośrednie połączenie z urządzeniem centralnym. Może to być przełącznik sieciowy, hub lub router. Cały ruch sieciowy przepływa przez to urządzenie podstawowe..
Jedną z wad tej topologii jest potencjał przeciążenia sieciowego i, oczywiście, urządzenia piasty jako pojedynczego punktu awarii. Wymaga również znacznie więcej okablowania niż powyższe topologie sieci w sieci przewodowej.
Jednak w większości sieci domowych nie jest to problem, ponieważ większość urządzeń jest podłączona do routera bezprzewodowego za pomocą Wi-Fi, z Ethernet zarezerwowaną dla garści urządzeń.
Topologia drzew (alias Exted Star Topology, AKA Hierarchical Topology) przyjmuje pomysł sieci topologii gwiazd i rozszerza ją w architekturę przypominającą drzewo. Na przykład router domowy jest centrum twojej gwiazdorskiej topologii, ale jest węzłem na większej gwiazdy z lokalnym routerem, który jest węzłem na jeszcze większej gwiazdy.
Różne sieci topologii gwiazd są również podłączone do kabla kręgosłupa, więc „bagażnik” topologii drzew jest liniową siecią magistrali, a „gałęzie” to sieci topologii gwiazd.
Pamiętaj o tych ogólnych projektach sieci, gdy rozpakowaliśmy topologię siatki.
Topologia siatki
Sieć topologii siatki oferuje bezpośrednie połączenie między dowolnymi dwoma węzłami. W przeciwieństwie do topologii autobusowych lub pierścieniowych, ruch sieciowy nie musi przechodzić przez każdy węzeł w sieci, aby dotrzeć do miejsca docelowego. Ruch sieciowy nie musi również przechodzić przez centralne centrum, tak jak w przypadku topologii gwiazd. Każde dwa węzły mogą się komunikować prywatnie, bez szans, że ktokolwiek inny w sieci może podsługa.
Dotyczy to sieci pełnej siatki, ale istnieją dwa rodzaje topologii sieci siatki, więc krótko rozpakujmy pierwszy.
Pełna topologia siatki a częściowa topologia siatki
Istnieją dwa rodzaje topologii siatki. W pełnej siatki sieci każdy węzełw sieci ma połączenie punkt-punkt z każdym innym węzłem. Oznacza to, że bez względu na to, gdzie w sieci znajdują się dwa węzły, istnieje między nimi bezpośrednie połączenie przewodowe lub bezprzewodowe. Wymaga to najbardziej złożonego okablowania z szybkim liczbą połączeń z każdym dodanym węzłem.
A Sieć częściowej ma tę samą podstawową filozofię w swoim projekcie, które węzły w sieci łączą się bezpośrednio z innymi węzłami, ale nie każdy węzeł jest podłączony do każdego innego węzła. Każdy węzeł jest podłączony do co najmniej jednego innego węzła, a często więcej niż jeden, ale częściowa siatka nie jest tak złożona..
Zalety topologii siatki
Główną zaletą pełnej sieci siatki są zbędne połączenia. Nawet jeśli bezpośrednie połączenie między dowolną liczbą węzłów się nie powiedzie, zawsze mogą one przejść przez kierowanie innym węzłem sieciowym, nawet jeśli nie jest tak szybki. Co więcej, łatwo jest wskazać, gdzie jest usterka według projektu, więc naprawianie rzeczy jest stosunkowo łatwe.
W tym sensie pełne sieci siatki są jak Internet jako całość, w której co najmniej jedna realna trasa do transmisji danych jest zawsze dostępna, nawet jeśli duże segmenty sieci spadają. Częściowe sieci mesh oferują mniejszą nadmiarowość, chociaż projektanci sieci mogą skoncentrować się na nadawaniu najbardziej krytycznym węzłom najwięcej połączeń, równoważenia nadmiarowości, kosztów i złożoności.
Poza tym, że są zbędne, sieci mesh mają znaczącą przewagę w zakresie wydajności sieci, ponieważ węzły mogą jednocześnie wysyłać i odbierać dane, wybierając najbardziej wydajne trasy za pośrednictwem sieci. Oznacza to niezawodne, niskie wyniki w sieciach opóźnień idealne dla konfiguracji IoT (Internet of Things) w inteligentnych domach.
Sieci siatkowe mają wyjątkową prywatność, ponieważ dane przemieszczają się między urządzeniami sieciowymi w systemach pełnych siatki.
Wreszcie, sieci mesh mają doskonałą skalowalność bez negatywnego wpływu na wydajność sieci lub przepustowość. Sieć siatki może z czasem rosnąć organicznie, dodając nowe węzły i zaczepiając je do najbliższych węzłów (częściowa siatka) lub wszystkie inne notatki (pełna siatka).wady topologii siatki
Dwie główne wady topologii siatki to koszt i złożoność. Częściowe konfiguracje siatki pomagają zrównoważyć te problemy, ale pełna, przewodowa sieć jest jak sieć połączeń Spider.
Sieci siatkowe mają wyższe zużycie energii niż inne typy sieci. To dlatego, że wszystkie węzły muszą być aktywne i włączone, aby zapewnić ścieżki routingu danych. Istnieje również znaczne obciążenie konserwacyjne, ponieważ poszczególne węzły, które opracowują problemy z dowolnego powodu, muszą zostać naprawione lub zastąpione, aby utrzymać wydajność sieci.
sieci bezprzewodowe w domu
Lokalne sieci (LANS) używane w domu tradycyjnie były gwiazdami sieci topologii. Wszystkie urządzenia łączą się z routerem centralnym, czy to przez Wi-Fi, czy Ethernet. Potrzeba łączności internetowej w całym domu rośnie wraz ze wzrostem inteligentnych urządzeń i urządzeń domowych..
Scentralizowane urządzenie może powodować wąskie gardło wydajności i ograniczyć zasięg zarówno połączeń przewodowych, jak i sygnałów bezprzewodowych bez używania repeaterów lub przedłużaczy. Repeatery i przedłużacze są wyposażone w złożone konfiguracje i gorszą wydajność sieci, więc nie są idealnym rozwiązaniem dla sieci w całym domu.
Mesh Routery sieciowe w domu są przykładem częściowych sieci siatkowych lub być może rodzaju topologii hybrydowej. Nie wszystkie węzły są podłączone do każdego węzła. Zamiast tego główny węzeł łączy się z WAN (sieć szerokiej obszaru), który jest innym sposobem odniesienia się do większego Internetu poza siecią domową.
Ten węzeł podstawowy jest podłączony bezpośrednio do urządzeń takich jak laptopy i smartfony, ale także konfiguruje dedykowane połączenia bezprzewodowe z innymi jednostkami sieciowymi. Każdy router z siatki łączy się z następującą jednostką siatki z najlepszą prędkością i niezawodnością połączenia. To połączenie może być ponad Wi-Fi lub za pośrednictwem Ethernet „Backhaul”, w którym kabel z dużą prędkością łączy niektóre jednostki routera z siatki.
Gdy urządzenia poruszają się po domu, są płynnie przekazywane między jednostkami siatki, ponieważ każda z nich przekaże ścieżkę do Internetu. Węzły klientów, takie jak smartfony, nie są używane jako część siatki. Żaden ruch nie jest kierowany przez jedno urządzenie klienckie bezpośrednio do drugiego. Cały ruch przechodzi do najbliższego węzła routera z siatki. Jeśli chcesz rozszerzyć sieć w celu poprawy wydajności lub zasięgu, dodaj więcej jednostek o siatce.
Jak widać, sieci bezprzewodowe „MESH” do użytku domowego nie pasują do szablonu rzeczywistej sieci siatki. Zamiast tego bardziej przypomina połączenie kilku sieci gwiazd-topologii połączonymi przez zestaw dedykowanych podwiązek z siatki.
Mimo to jest to najbardziej zaawansowane i bezproblemowe rozwiązanie sieci domowej. Jeden możemy polecić każdemu, zakładając, że Twój budżet rozciągnie się na tę nową technologię.
.