Čo je to kruhová topológia: práca a jej aplikácie

Vyskúšajte Náš Nástroj Na Odstránenie Problémov





Usporiadanie siete, ktorá zahŕňa uzly, ako aj spojovacie linky medzi odosielateľom a prijímačom, je známe ako topológia siete, ktorá hrá kľúčovú úlohu v tom, ako sieť funguje. Funkčnosť siete závisí hlavne od topológie. Existujú rôzne typy topológií siete a každý typ topológie má svoje vlastné štruktúry, funkcie a aplikácie. Ale výber správnej topológie môže pomôcť pri zvyšovaní výkonu siete a udržiavaní topológie siete, čím sa zvyšuje rýchlosť prenosu dát a energetická účinnosť. Tento článok pojednáva o jednom z typov sieťových topológií, ako je napr kruhová topológia - práca s aplikáciami.


Čo je kruhová topológia?

Definícia kruhovej topológie je; typ sieťovej topológie, v ktorej je každé zariadenie jednoducho pripojené k dvom dodatočným zariadeniam na ľubovoľnej strane pomocou koaxiálneho kábla alebo kábla RJ-45, čím sa vytvorí kruhový kruh s pripojenými zariadeniami. V tomto type topológie sa prenos údajov môže uskutočniť v jednom smere pozdĺž kruhu, ktorý sa nazýva jednosmerný kruh. Dáta sa teda prenášajú z jedného zariadenia do druhého, kým sa nedostanú do cieľa.



Ako funguje kruhová topológia?

V kruhovej topológii je každé zariadenie jednoducho spojené s dvoma zariadeniami v kruhovej forme. V tomto type topológie sa dáta prenášajú z jedného zariadenia do druhého, kým dáta nedosiahnu svoj cieľ. Údaje z vysielacieho uzla do cieľa sa prenášajú pomocou tokenov. Takže táto topológia sa tiež nazýva topológia token ring.

  Prstencová topológia funguje
Prstencová topológia funguje

Táto topológia nariaďuje všetkým uzlom v sieti, aby zostali aktívne pri prenose údajov, takže je tiež známa ako aktívna topológia. Ak nie. uzlov v sieti je veľký, potom tokeny musia preskočiť niekoľko uzlov, kým dosiahnu svoj cieľ a môže dôjsť k strate údajov. Aby sa predišlo tejto strate údajov, sú nainštalované opakovače na zvýšenie sily signálu.



V kruhovej topológii zahŕňa prenos údajov medzi rôznymi uzlami nasledujúci krok.

  • Prázdne tokeny na kruhu voľne cirkulujú od rýchlosti 16 Mbps až do 100 Mbps.
  • Tento token obsahuje zástupné symboly na ukladanie dátových rámcov a tiež uchovávanie adresy odosielateľa alebo príjemcu.
  • Ak si vysielajúci uzol želá poslať správu, vezme si token a zabalí ho s údajmi, MAC adresou prijímacieho uzla a vlastným ID do ekvivalentných priestorov tokenu.
  • Tento vyplnený token sa prenesie do ďalšieho uzla v rámci kruhu. Potom tento nasledujúci uzol získa token a skontroluje, či sa prenášané dáta skopírujú z rámca smerom k uzlu a či je token nastavený na nulu a odošle sa do ďalšieho uzla, alebo sa token prenesie do ďalšieho uzla tak, ako je.
  • Predchádzajúci krok pokračuje, kým údaje nedosiahnu správny cieľ.
  • Keď token dorazí k odosielateľovi, zistí, že príjemca prečítal údaje, potom správu oddelí.
  • Token je opätovne použitý a pripravený na použitie ktorýmkoľvek z uzlov v sieti.
  • Ak je uzol v ceste kruhovej siete nehybný a komunikácia je prerušená a sieť jednoducho podporuje duálne zvonenie, dáta sa prenášajú v opačnom smere smerom k cieľu.

Protokoly v kruhovej topológii

Populárne protokoly používané v kruhovej topológii sú Resilient Ethernet Protocol (REP) a Device Level Ring (DLR) & Media Redundancy Protocol, ktoré sú popísané nižšie.

Odolný ethernetový protokol

REP je protokol kruhovej topológie, ktorý sa používa na poskytovanie prístupu k zvládaniu porúch, riadiacich slučiek a pomoci pri zvyšovaní času konvergencie, zvyčajne 15 ms. Tento kruhový protokol sa používa hlavne medzi prepínačmi. Okrem toho môže na prepínači existovať aj niekoľko krúžkov REP. Tento kruh REP je jednoducho usporiadaný pridelením konkrétnych úloh portov na prepínači, ako je Primárny, Bez suseda, Hrana, Tranzit a Primárny bez suseda.

Prsteň úrovne zariadenia

Kruh na úrovni zariadenia je jedným z typov protokolu zvonenia, ktorý využívajú súčasné zariadenia Rockwell Automation, ako sú ethernetové/IP komunikačné adaptéry, pohony PowerFlex, ovládače CompactLogix®, prepínače Stratix® a ControlLogix.

Tento protokol jednoducho umožňuje, aby boli automatizačné zariadenia usporiadané v rámci kruhu prostredníctvom spojovacieho času pod 3 ms. Tento protokol je veľmi jednoduchý na nastavenie a na pripojenie kruhu je potrebné priradiť správcu zvonenia. Takže vedúci krúžku jednoducho sleduje krúžok, aby skontroloval chyby.

Media Redundancy Protocol

Media Redundancy Protocol sa používa v kruhovej topológii na ochranu pred jednotlivými bodmi zlyhania poskytovaním doby obnovy 10 ms alebo menej, vyrovnávania záťaže a odolnosti voči chybám. Spôsob fungovania protokolu redundancie médií; prepínač manažéra zvonenia zablokuje všetky prenášané pakety na jednom zo svojich dvoch vybraných kruhových portov, aby sa rozdelila slučka prepínača. Prevádzka z pripojených zariadení k prepínačom v rámci slučky bude mať stále vzájomný jazdný pruh vrátane redundantných prepojení s výnimkou škodlivej prepínačovej slučky.

Vlastnosti

The vlastnosti kruhovej topológie zahŕňajú nasledujúce.

  • V tejto topológii nie. používa sa opakovačov.
  • Prenos dát je jednosmerný.
  • Dáta v tejto topológii sa prenášajú sekvenčne bit po bite.
  • Zlepšuje vernosť komunikačného spojenia. Ak sa jeden odkaz preruší, druhý je pripravený na komunikáciu.
  • Je mimoriadne spoľahlivý pre komunikáciu na veľké vzdialenosti, pretože každý uzol v sieti funguje ako opakovač. Signál teda neznižuje svoju silu.
  • V tejto topológii je možné získať vstavané potvrdzovacie zariadenie, ktoré sa uvoľní jednoducho, keď sieť dokončí komunikáciu.
  • Využitie tokenov v tejto sieti zabráni možnosti kolízií alebo krížovej komunikácie, pretože jednoducho jedno zariadenie má sieťový poplatok a dve zariadenia môžu jednoducho komunikovať súčasne.

Rozdiel medzi kruhovou topológiou, zbernicovou topológiou a hviezdicovou topológiou

Rozdiely medzi kruhovou, zbernicovou a hviezdicovou topológiou zahŕňajú nasledujúce.

Prstencová topológia

Topológia zbernice

Topológia hviezdy

V tomto type topológie je každý uzol jednoducho pripojený k svojmu pravému a ľavému bočnému uzlu.

V tejto topológii sú všetky zariadenia jednoducho pripojené k jedinému káblu. V hviezdicovej topológii sú všetky uzly jednoducho pripojené k rozbočovaču.

Táto topológia je dostupná za nižšiu cenu. Je to veľmi lacnejšie. Táto topológia je drahá.
Dáta sa prenášajú z uzlov do uzlov v kruhových režimoch v jednom smere. Dáta sa prenášajú cez zbernicu. Dáta sa prenášajú z hubu do všetkých uzlov.
Táto topológia sa používa tam, kde sa vyžaduje jednoduchá sieť. Táto topológia sa používa tam, kde je potrebná malá, lacná a často dočasná sieť, ktorá nezávisí od extrémne vysokých rýchlostí prenosu dát. Táto topológia sa používa v mnohých malých a veľkých sieťach.

Rýchlosť prenosu dát sa pohybuje od 4 Mbps – 16 Mbps. Rýchlosť prenosu dát je približne 10 až 100 Mbps.

Rýchlosť prenosu dát je až 16 Mbps.

Charakteristika

Charakteristiky kruhovej topológie zahŕňajú nasledujúce.

  • V tejto topológii, ak je jeden počítač mimo prevádzky, celá sieť bude mimo prevádzky.
  • Ak je hlavný kábel v sieti vypnutý, potom bude vypnutá celá sieť.
  • Jeden počítač môže prenášať dáta naraz vďaka tokenu.
  • Maximálny počet počítačov v sieti môže ovplyvniť celú sieť, pretože keď sa počet počítačov v sieti zvýši, sieť bude pomalá.

Výhody a nevýhody

The výhody kruhovej topológie zahŕňajú nasledujúce.

  • Dáta v tejto topológii sa prenášajú v jednom smere, čím sa znižuje kolízia paketov.
  • Na riadenie sieťového pripojenia nie je potrebný sieťový server.
  • Je možné pripojiť množstvo zariadení bez ovplyvnenia výkonu siete.
  • Jednoduché rozpoznanie a oddelenie jednotlivých bodov zlyhania.
  • Neexistuje žiadna požiadavka na server na riadenie konektivity medzi uzlami v rámci topológie.
  • Táto topológia je veľmi lacná na inštaláciu a tiež rozšírenie.
  • Rýchlosť prenosu dát je vysoká.
  • Každý počítač v tejto topológii má rovnaký prístup k zdrojom.
  • Rozpoznanie poruchy je jednoduché.
  • V porovnaní so zbernicovou topológiou je výkon tejto topológie lepší v hustej prevádzke kvôli prítomnosti tokenov.

The nevýhody kruhovej topológie zahŕňajú nasledujúce.

  • Tento typ topológie je drahý.
  • V porovnaní s topológia zbernice , výkon tejto topológie je pomalý.
  • Riešenie problémov je ťažké.
  • Tieto topológie nie sú škálovateľné.
  • Závisí to od jedného kábla.
  • Celá sieť vypadne, ak dôjde k výpadku uzla.
  • Token alebo dátový paket musí prejsť všetkými uzlami kvôli jednosmernému zvoneniu,
  • Pridanie a odstránenie akéhokoľvek uzla v sieti je veľmi ťažké a tiež spôsobuje problém v rámci sieťovej aktivity.

Aplikácie/použitie kruhovej topológie

Aplikácie kruhovej topológie zahŕňajú nasledujúce.

  • Táto topológia sa používa v lokálnej a rozľahlej sieti.
  • Tento typ topológie sa často používa v telekomunikačnom priemysle a bežne sa používa v optických sieťach SONET.
  • Používa sa ako záložný systém v rôznych spoločnostiach pre ich existujúcu sieť.
  • Akonáhle je spojenie nesprávne umiestnené cez uzol, a potom využíva obojsmernú kapacitu na smerovanie prevádzky ešte jedným spôsobom.
  • Je použiteľný vo vzdelávacích inštitúciách.

Toto je teda všetko o prehľade prsteňa topológia – pracovná s aplikáciami. Príklady kruhovej topológie sú; Kruhová sieť SONET (skratka pre Synchronous Optical Network) ako záložný systém v mnohých organizáciách pre ich existujúcu sieť atď. Tu je pre vás otázka, čo je to hviezdicová topológia?