Topologia definește structura rețelei a modului în care toate componentele sunt interconectate între ele. Există două tipuri de topologie: topologie fizică și topologie logică.

Tipuri de topologie de rețea

Topologia fizică este reprezentarea geometrică a tuturor nodurilor dintr-o rețea. Există șase tipuri de topologie de rețea, care sunt topologia magistrală, topologia inelă, topologia arborescentă, topologia în stea, topologia mesh și topologia hibridă.

1) Topologia magistralei

• Topologia magistralei este proiectată în așa fel încât toate stațiile să fie conectate printr-un singur cablu cunoscut sub numele de cablu principal.
• Fiecare nod este fie conectat la cablul principal prin cablu, fie conectat direct la cablul principal.
• Când un nod dorește să trimită un mesaj prin rețea, acesta pune un mesaj prin rețea. Toate posturile disponibile în rețea vor primi mesajul indiferent dacă acesta a fost adresat sau nu.
• Topologia magistralei este utilizată în principal în rețelele standard 802.3 (ethernet) și 802.4.
• Configurarea unei topologii de magistrală este destul de simplă în comparație cu alte topologii.
• Cablul backbone este considerat ca a 'Bandă Simplă' prin care mesajul este difuzat către toate posturile.
• Cea mai comună metodă de acces a topologiilor de magistrală este CSMA (Acces multiplu Carrier Sense).

CSMA: Este un control al accesului media utilizat pentru a controla fluxul de date, astfel încât integritatea datelor să fie menținută, adică pachetele să nu se piardă. Există două moduri alternative de a gestiona problemele care apar atunci când două noduri trimit mesajele simultan.

CD CSMA:CD CSMA ( Detectarea coliziunii ) este o metodă de acces utilizată pentru a detecta coliziunea. Odată ce coliziunea este detectată, expeditorul nu va mai transmite datele. Prin urmare, funcționează pe ' recuperare după ciocnire '.CSMA CA: CSMA CA (Evitarea coliziunilor) este o metodă de acces folosită pentru a evita coliziunea prin verificarea dacă mediul de transmisie este ocupat sau nu. Dacă este ocupat, atunci expeditorul așteaptă până când media devine inactiv. Această tehnică reduce efectiv posibilitatea de coliziune. Nu funcționează la „recuperare după coliziune”.

Avantajele topologiei Bus:

Cablu ieftin:În topologia magistralei, nodurile sunt conectate direct la cablu fără a trece printr-un hub. Prin urmare, costul inițial de instalare este scăzut.Viteze moderate de date:Cablurile coaxiale sau perechi răsucite sunt utilizate în principal în rețelele bazate pe magistrală care acceptă până la 10 Mbps.Tehnologie familiară:Topologia magistralei este o tehnologie familiară, deoarece tehnicile de instalare și depanare sunt bine cunoscute, iar componentele hardware sunt ușor disponibile.Eșec limitat:O defecțiune într-un nod nu va avea niciun efect asupra altor noduri.

Dezavantajele topologiei Bus:

Cablaje extinse:O topologie de magistrală este destul de simplă, dar totuși necesită multă cablare.Depanare dificilă:Este nevoie de echipamente de testare specializate pentru a determina defecțiunile cablurilor. Dacă apare vreo defecțiune la cablu, atunci aceasta ar întrerupe comunicarea pentru toate nodurile.Interferența semnalului:Dacă două noduri trimit mesajele simultan, atunci semnalele ambelor noduri se ciocnesc unul cu celălalt.Reconfigurare dificilă:Adăugarea de noi dispozitive în rețea ar încetini rețeaua.Atenuare:Atenuarea este o pierdere a semnalului care duce la probleme de comunicare. Repetoarele sunt folosite pentru a regenera semnalul.

2) Topologia inelului

• Topologia inel este ca o topologie magistrală, dar cu capete conectate.
• Nodul care primește mesajul de la computerul anterior va retransmite către nodul următor.
• Datele circulă într-o singură direcție, adică sunt unidirecționale.
• Datele circulă într-o singură buclă în mod continuu cunoscută sub numele de buclă fără sfârșit.
• Nu are capete terminate, adică fiecare nod este conectat la alt nod și nu are un punct de terminare.
• Datele dintr-o topologie inelă curg în sensul acelor de ceasornic.
• Cea mai comună metodă de acces a topologiei inelului este trecerea jetonului .
  Trecerea jetonului:Este o metodă de acces la rețea în care simbolul este transmis de la un nod la altul.
Jeton:Este un cadru care circulă în jurul rețelei.

Funcționarea trecerii Token-ului

• Un token se deplasează în rețea și este transmis de la computer la computer până ajunge la destinație.
• Expeditorul modifică token-ul punând adresa împreună cu datele.
• Datele sunt transmise de la un dispozitiv la altul până când adresa de destinație se potrivește. Odată ce token-ul a primit de către dispozitivul de destinație, acesta trimite confirmarea expeditorului.
• Într-o topologie inelă, un jeton este folosit ca purtător.

Avantajele topologiei inel:

Administrare rețea:Dispozitivele defecte pot fi eliminate din rețea fără a distruge rețeaua.Disponibilitatea produsului:Sunt disponibile multe instrumente hardware și software pentru operarea și monitorizarea rețelei.Cost:Cablajul cu pereche torsadată este ieftin și ușor disponibil. Prin urmare, costul de instalare este foarte mic.De încredere:Este o rețea mai fiabilă, deoarece sistemul de comunicații nu depinde de un singur computer gazdă.

Dezavantajele topologiei inel:

Depanare dificilă:Este nevoie de echipamente de testare specializate pentru a determina defecțiunile cablurilor. Dacă apare vreo defecțiune la cablu, atunci aceasta ar întrerupe comunicarea pentru toate nodurile.Eșec:Defecțiunea într-o stație duce la defecțiunea rețelei generale.Reconfigurare dificilă:Adăugarea de noi dispozitive în rețea ar încetini rețeaua.Întârziere:Întârzierea comunicării este direct proporțională cu numărul de noduri. Adăugarea de noi dispozitive crește întârzierea comunicării.

3) Topologia stelelor

• Topologia stea este un aranjament al rețelei în care fiecare nod este conectat la hub-ul central, comutatorul sau un computer central.
• Calculatorul central este cunoscut sub numele de a Server , iar dispozitivele periferice atașate la server sunt cunoscute ca clientii .
• Pentru conectarea computerelor se folosesc cabluri coaxiale sau cabluri RJ-45.
• Hub-urile sau comutatoarele sunt utilizate în principal ca dispozitive de conectare în a topologie stea fizică .
• Topologia stea este cea mai populară topologie în implementarea rețelei.

Avantajele topologiei stea

Depanare eficientă:Depanarea este destul de eficientă într-o topologie în stea în comparație cu topologia magistrală. Într-o topologie de magistrală, managerul trebuie să inspecteze kilometrii de cablu. Într-o topologie în stea, toate stațiile sunt conectate la rețeaua centralizată. Prin urmare, administratorul de rețea trebuie să meargă la o singură stație pentru a depana problema.Controlul rețelei:Caracteristicile complexe de control al rețelei pot fi implementate cu ușurință în topologia stea. Orice modificări făcute în topologia stea sunt acomodate automat.Eșec limitat:Deoarece fiecare stație este conectată la hub-ul central cu propriul cablu, defecțiunea unui cablu nu va afecta întreaga rețea.Tehnologie familiară:Topologia în stea este o tehnologie familiară, deoarece instrumentele sale sunt rentabile.Usor de extins:Este ușor de extins, deoarece pot fi adăugate noi stații la porturile deschise de pe hub.rentabil:Rețelele cu topologie în stea sunt rentabile, deoarece utilizează cablu coaxial ieftin.Viteze mari de date:Suportă o lățime de bandă de aproximativ 100 Mbps. Ethernet 100BaseT este una dintre cele mai populare rețele cu topologie Star.

Dezavantajele topologiei stea

Un punct central de eșec:Dacă hub-ul sau comutatorul central scade, atunci toate nodurile conectate nu vor putea comunica între ele.Cablu:Uneori, rutarea cablurilor devine dificilă atunci când este necesară o cantitate semnificativă de rutare.

4) Topologie arborescentă

• Topologia arborescentă combină caracteristicile topologiei magistrală și topologiei în stea.
• O topologie arborescentă este un tip de structură în care toate computerele sunt conectate între ele în mod ierarhic.
• Cel mai de sus nod în topologia arborelui este cunoscut ca nod rădăcină, iar toate celelalte noduri sunt descendenții nodului rădăcină.
• Există o singură cale între două noduri pentru transmiterea datelor. Astfel, formează o ierarhie părinte-copil.

Avantajele topologiei arborescente

Suport pentru transmisie în bandă largă:Topologia arborescentă este utilizată în principal pentru a furniza transmisie în bandă largă, adică semnalele sunt trimise pe distanțe lungi fără a fi atenuate.Usor de extins:Putem adăuga noul dispozitiv la rețeaua existentă. Prin urmare, putem spune că topologia arborelui este ușor de extins.Usor de gestionat:În topologia arborescentă, întreaga rețea este împărțită în segmente cunoscute sub denumirea de rețele stea care pot fi gestionate și întreținute cu ușurință.Eroare detectata:Detectarea erorilor și corectarea erorilor sunt foarte ușoare într-o topologie arborescentă.Eșec limitat:Defecțiunea într-o stație nu afectează întreaga rețea.Cablaj punct la punct:Are cablare punct la punct pentru segmente individuale.

Dezavantajele topologiei arborescente

Depanare dificilă:Dacă apare vreo defecțiune în nod, atunci devine dificil să depanați problema.Cost ridicat:Dispozitivele necesare pentru transmisia în bandă largă sunt foarte costisitoare.Eșec:O topologie arborescentă se bazează în principal pe cablul magistralei principale, iar defecțiunea cablului magistralei principale va deteriora întreaga rețea.Reconfigurare dificilă:Dacă sunt adăugate dispozitive noi, atunci devine dificil de reconfigurat.

5) Topologie de plasă

• Tehnologia Mesh este un aranjament al rețelei în care calculatoarele sunt interconectate între ele prin diferite conexiuni redundante.
• Există mai multe căi de la un computer la altul.
• Nu conține comutatorul, hub-ul sau orice computer central care acționează ca punct central de comunicare.
• Internetul este un exemplu de topologie de plasă.
• Topologia mesh este utilizată în principal pentru implementările WAN în care eșecurile de comunicare sunt o preocupare critică.
• Topologia mesh este utilizată în principal pentru rețelele fără fir.
• Topologia rețelei poate fi formată folosind formula:
  Număr de cabluri = (n*(n-1))/2;

Unde n este numărul de noduri care reprezintă rețeaua.

Topologia rețelei este împărțită în două categorii:

• Topologie de plasă complet conectată
• Topologie de plasă parțial conectată

Topologie cu plasă completă:Într-o topologie cu plasă completă, fiecare computer este conectat la toate computerele disponibile în rețea.Topologie cu plasă parțială:Într-o topologie cu plasă parțială, nu toate, cu excepția anumitor computere, sunt conectate la acele computere cu care comunică frecvent.

Avantajele topologiei Mesh:

De încredere: Rețelele cu topologie mesh sunt foarte fiabile, ca și cum orice întrerupere a legăturii nu va afecta comunicarea dintre computerele conectate.

cm în picioare și inci

Comunicare rapida: Comunicarea este foarte rapidă între noduri.

Reconfigurare mai ușoară: Adăugarea de noi dispozitive nu ar întrerupe comunicarea dintre alte dispozitive.

Dezavantajele topologiei Mesh

Cost:O topologie mesh conține un număr mare de dispozitive conectate, cum ar fi un router și mai multe medii de transmisie decât alte topologii.Management:Rețelele cu topologie mesh sunt foarte mari și foarte greu de întreținut și gestionat. Dacă rețeaua nu este monitorizată cu atenție, atunci defecțiunea legăturii de comunicație rămâne nedetectată.Eficienţă:În această topologie, conexiunile redundante sunt ridicate, ceea ce reduce eficiența rețelei.

6) Topologie hibridă

• Combinația de diferite topologii diferite este cunoscută ca Topologie hibridă .
• O topologie hibridă este o conexiune între diferite legături și noduri pentru a transfera datele.
• Când două sau mai multe topologii diferite sunt combinate împreună este denumit topologie hibridă, iar dacă topologii similare sunt conectate între ele, nu va rezulta o topologie hibridă. De exemplu, dacă există o topologie inel într-o ramură a băncii ICICI și o topologie magistrală într-o altă ramură a băncii ICICI, conectarea acestor două topologii va avea ca rezultat o topologie hibridă.

Avantajele topologiei hibride

De încredere:Dacă apare o defecțiune în orice parte a rețelei, nu va afecta funcționarea restului rețelei.Scalabil:Dimensiunea rețelei poate fi extinsă cu ușurință prin adăugarea de noi dispozitive fără a afecta funcționalitatea rețelei existente.Flexibil:Această topologie este foarte flexibilă deoarece poate fi proiectată în funcție de cerințele organizației.Efectiv:Topologia hibridă este foarte eficientă, deoarece poate fi proiectată în așa fel încât puterea rețelei să fie maximizată și slăbiciunea rețelei să fie minimizată.

Dezavantajele topologiei hibride

Design complex:Dezavantajul major al topologiei hibride este proiectarea rețelei hibride. Este foarte dificil să proiectați arhitectura rețelei hibride.Hub costisitor:Hub-urile utilizate în topologia hibridă sunt foarte scumpe, deoarece aceste hub-uri sunt diferite de hub-urile obișnuite utilizate în alte topologii.Infrastructură costisitoare:Costul infrastructurii este foarte mare, deoarece o rețea hibridă necesită multă cablare, dispozitive de rețea etc.