Apakah topologi rangkaian komputer?-masalah biasa-php.cn

Topologi rangkaian komputer merujuk kepada struktur fizikal nod dan garisan yang dibentuk oleh komputer dalam talian atau peralatan dan media penghantaran Ia terutamanya termasuk topologi bintang, topologi bas, topologi cincin dan struktur pokok, hibrid topologi, topologi mesh, topologi bekalan kuasa pensuisan antaranya, topologi rangkaian bintang adalah topologi rangkaian yang paling banyak digunakan.

Apakah topologi rangkaian komputer?

Persekitaran pengendalian tutorial ini: sistem Windows 7, komputer Dell G3.

Topologi Rangkaian Komputer merujuk kepada status pengedaran dan sambungan peranti antara rangkaian yang terdiri daripada komputer. Lukis kedua-dua ini pada peta untuk membentuk peta topologi. Secara amnya, lokasi peralatan, jenis nama peralatan, dan jenis medium sambungan antara peralatan hendaklah ditunjukkan pada rajah. Ia terbahagi kepada dua jenis: topologi fizikal dan topologi logik.

Topologi rangkaian komputer

Topologi rangkaian komputer merujuk kepada nod dan sambungan yang dibentuk oleh komputer dalam talian atau peralatan dan penghantaran media Corak fizikal garisan. Terdapat dua jenis nod rangkaian: satu ialah nod pemindahan yang menukar dan menukar maklumat, termasuk suis nod, hab dan pengawal terminal yang lain ialah nod akses, termasuk hos dan terminal komputer. Talian mewakili pelbagai media penghantaran, kedua-dua ketara dan tidak ketara.

Komposisi

Setiap struktur rangkaian terdiri daripada nod, pautan dan laluan.

1. Nod: Juga dikenali sebagai unit rangkaian, ia adalah pelbagai peralatan pemprosesan data, peralatan kawalan komunikasi data dan peralatan terminal data dalam sistem rangkaian. Nod biasa termasuk pelayan, stesen kerja, talian, suis dan peralatan lain.

2. Sambungan antara dua nod boleh dibahagikan kepada dua jenis: pautan fizikal dan pautan logik Yang pertama merujuk kepada talian komunikasi sebenar, dan yang terakhir merujuk kepada akses Rangkaian.

3. Laluan: merujuk kepada satu siri nod dan pautan daripada nod yang menghantar maklumat ke nod yang menerima maklumat, iaitu satu siri nod ke nod yang ditubuhkan melalui rantaian rangkaian komunikasi.

Jenis topologi biasa

Rangkaian komputer dibahagikan kepada topologi bintang, topologi bas, dan topologi cincin mengikut topologi , topologi pokok,. topologi hibrid, topologi mesh, topologi bekalan kuasa pensuisan.

Topologi bintang

Topologi bintang terdiri daripada nod pusat dan pelbagai tapak yang disambungkan ke nod pusat melalui pautan komunikasi titik ke titik. Nod pusat melaksanakan strategi kawalan komunikasi berpusat, jadi nod pusat agak kompleks, manakala beban pemprosesan komunikasi setiap tapak adalah sangat kecil. Kaedah pensuisan yang digunakan dalam rangkaian bintang termasuk pensuisan litar dan pensuisan mesej, dengan pensuisan litar menjadi lebih biasa. Setelah sambungan saluran diwujudkan dalam struktur ini, data boleh dihantar antara dua tapak yang bersambung tanpa berlengah-lengah. PBX (Pertukaran Cawangan Persendirian) yang popular ialah contoh tipikal topologi bintang.

Kelebihan topologi bintang:

(1) Struktur ringkas, sambungan mudah, pengurusan dan penyelenggaraan yang agak mudah, dan kebolehskalaan yang kukuh.
(2) Masa tunda rangkaian adalah kecil dan ralat penghantaran adalah rendah.
(3) Menyokong berbilang media penghantaran dalam segmen rangkaian yang sama Melainkan nod pusat gagal, rangkaian tidak akan mudah lumpuh.
(4) Setiap nod disambungkan terus ke nod pusat, ralat mudah dikesan dan diasingkan, dan nod yang rosak boleh dihapuskan dengan mudah.

Oleh itu, topologi rangkaian bintang ialah topologi rangkaian yang paling banyak digunakan.

Kelemahan topologi bintang:

(1) Kos pemasangan dan penyelenggaraan lebih tinggi
(2) Keupayaan yang lemah untuk berkongsi sumber
(3) Talian komunikasi hanya digunakan oleh nod pusat dan nod tepi pada talian, dan kadar penggunaan talian komunikasi tidak tinggi
(4) Keperluan untuk nod pusat agak tinggi Apabila nod pusat gagal, keseluruhan rangkaian akan lumpuh.

Topologi bintang digunakan secara meluas dalam situasi di mana kecerdasan rangkaian tertumpu pada nod pusat. Berdasarkan trend, pembangunan komputer telah berkembang daripada sistem hos berpusat kepada sejumlah besar mikrokomputer dan stesen kerja yang berkuasa Di bawah keadaan ini, penggunaan topologi bintang tradisional akan dikurangkan.

Topologi bas

Topologi bas menggunakan saluran sebagai media penghantaran, dan semua stesen disambungkan terus ke media penghantaran biasa ini melalui antara muka perkakasan yang sepadan dipanggil bas. Isyarat yang dihantar oleh mana-mana stesen merambat sepanjang medium penghantaran dan boleh diterima oleh semua stesen lain.

Oleh kerana semua stesen berkongsi saluran penghantaran yang sama, hanya satu peranti boleh menghantar isyarat pada satu masa. Strategi kawalan teragih biasanya digunakan untuk menentukan stesen mana yang boleh menghantar Apabila menghantar, stesen penghantar membahagikan mesej kepada paket, dan kemudian menghantar paket ini satu demi satu, kadang-kadang berselang-seli dengan paket dari stesen lain untuk penghantaran pada media. Apabila paket melalui setiap stesen, stesen destinasi akan mengenali alamat destinasi yang dibawa oleh paket dan kemudian menyalin kandungan paket ini.

Kelebihan topologi bas:

(1) Struktur bas memerlukan sebilangan kecil kabel, panjang kabel yang pendek, dan mudah di wayar dan diselenggara.
(2) Struktur bas adalah mudah, ia berfungsi dari sumber, dan mempunyai kebolehpercayaan yang tinggi. Kadar penghantaran adalah tinggi, sehingga 1~100Mbps.
(3) Mudah dikembangkan, mudah untuk menambah atau mengurangkan pengguna, struktur ringkas, rangkaian mudah, pengembangan rangkaian yang mudah
( 4) Berbilang nod berkongsi saluran penghantaran, dan kadar penggunaan saluran adalah tinggi.

Kelemahan topologi bas:

(1) Jarak penghantaran bas adalah terhad dan julat komunikasi adalah terhad.
(2) Diagnosis kesalahan dan pengasingan adalah sukar.
(3) Protokol yang diedarkan tidak dapat menjamin penghantaran maklumat yang tepat pada masanya dan tidak mempunyai fungsi masa nyata. Tapak mesti pintar dan mempunyai fungsi kawalan akses media, yang meningkatkan overhed perkakasan dan perisian tapak.

Topologi Cincin

Dalam topologi gelang, setiap nod disambungkan melalui antara muka gelang dalam talian komunikasi gelang tertutup yang disambungkan hujung ke hujung. , mana-mana nod pada cincin boleh meminta untuk menghantar maklumat. Setelah permintaan diluluskan, maklumat boleh dihantar ke gelanggang. Data dalam rangkaian cincin boleh dihantar dalam satu arah atau dua arah. Oleh kerana gelang adalah awam, maklumat yang dihantar oleh nod mesti melalui semua antara muka gelang dalam gelang Apabila alamat destinasi dalam aliran maklumat sepadan dengan alamat nod pada gelang, maklumat diterima oleh antara muka gelang. nod, dan kemudian maklumat terus mengalir ke antara muka gelung seterusnya sehingga ia mengalir kembali ke nod antara muka gelung yang menghantar maklumat.

Kelebihan topologi cincin:

(1) Panjang kabel pendek. Panjang kabel yang diperlukan untuk rangkaian topologi cincin adalah serupa dengan rangkaian topologi bas, tetapi jauh lebih pendek daripada rangkaian topologi bintang.
(2) Apabila menambah atau mengalih keluar stesen kerja, hanya operasi sambungan mudah diperlukan.
(3) Gentian optik boleh digunakan. Kadar penghantaran gentian optik adalah sangat tinggi, yang sangat sesuai untuk penghantaran satu arah topologi cincin.

Kelemahan topologi cincin:

(1) Kegagalan nod akan menyebabkan keseluruhan rangkaian gagal. Ini kerana penghantaran data pada cincin mesti melalui setiap nod yang disambungkan ke cincin Apabila nod dalam cincin gagal, ia akan menyebabkan kegagalan dalam keseluruhan rangkaian.
(2) Pengesanan kerosakan adalah sukar. Ini serupa dengan topologi bas, kerana ia bukan kawalan berpusat dan pengesanan kesalahan perlu dilakukan pada setiap nod pada rangkaian, jadi ia tidak begitu mudah.
(3) Protokol kawalan akses media dalam topologi cincin semuanya menggunakan hantaran token Apabila beban sangat ringan, penggunaan saluran agak rendah.

Topologi pokok

Topologi pokok boleh dianggap terdiri daripada struktur bintang berbilang peringkat, tetapi struktur bintang berbilang peringkat ini Ia diedarkan dalam segi tiga dari atas ke bawah, sama seperti pokok, dengan lebih sedikit dahan dan daun di bahagian atas, lebih banyak di tengah, dan paling banyak dahan dan daun di bahagian bawah. Bahagian bawah pokok adalah bersamaan dengan lapisan tepi dalam rangkaian, bahagian tengah pokok adalah bersamaan dengan lapisan pengagregatan dalam rangkaian, dan bahagian atas pokok bersamaan dengan lapisan teras dalam rangkaian. Ia menggunakan kaedah kawalan berpusat hierarki, dan medium penghantarannya boleh mempunyai berbilang cawangan, tetapi ia tidak membentuk gelung tertutup Setiap talian komunikasi mesti menyokong penghantaran dua hala.

Kelebihan topologi pokok:

(1) Mudah dikembangkan. Struktur ini boleh memanjangkan banyak cawangan dan cawangan kecil, dan nod baharu serta cawangan baharu ini boleh ditambah dengan mudah pada rangkaian.
(2) Pengasingan ralat lebih mudah. Jika nod atau talian pada cawangan tertentu gagal, mudah untuk mengasingkan cawangan yang gagal daripada keseluruhan sistem.

Kelemahan topologi pepohon:

Setiap nod terlalu bergantung pada akar jika akar gagal, keseluruhan rangkaian tidak akan dapat untuk berfungsi secara normal. Dari sudut pandangan ini, kebolehpercayaan topologi pokok adalah agak serupa dengan topologi bintang.

Topologi hibrid

Topologi hibrid ialah topologi yang mencampurkan dua topologi tunggal dan mengambil kelebihan kedua-duanya.

Salah satunya ialah topologi "star-ring" yang merupakan campuran topologi bintang dan topologi cincin, dan satu lagi ialah topologi "star-total" yang merupakan campuran topologi bintang dan topologi bas.

Kedua-dua struktur hibrid adalah serupa Jika dua titik akhir topologi bas disambungkan bersama, ia akan menjadi topologi gelang.

Dalam topologi hibrid, peranti lapisan pengagregatan membentuk topologi gelang atau bas, dan peranti lapisan pengagregatan dan peranti lapisan akses membentuk topologi bintang.

Kelebihan topologi hibrid:

(1) Diagnosis kerosakan dan pengasingan lebih mudah. Sebaik sahaja kegagalan rangkaian berlaku, anda hanya perlu mendiagnosis peranti rangkaian yang rosak dan mengasingkan peranti rangkaian daripada keseluruhan rangkaian.
(2) Mudah dikembangkan. Apabila anda ingin mengembangkan pengguna, anda boleh menambah peranti rangkaian baharu atau anda boleh meninggalkan beberapa port sambungan ganti dalam setiap peranti rangkaian yang boleh dipalamkan ke tapak baharu semasa reka bentuk.
(3) Mudah dipasang. Pautan utama rangkaian hanya perlu menyambung ke peranti lapisan pengagregatan, dan kemudian menyambungkan peranti lapisan pengagregatan dan peranti lapisan akses melalui pautan cawangan.

Kelemahan topologi hibrid:

(1) Perlu menggunakan peralatan rangkaian pintar untuk merealisasikan diagnosis automatik kerosakan rangkaian dan pengasingan nod yang rosak Kos pembinaan rangkaian agak tinggi.
(2) Seperti topologi bintang, panjang pemasangan kabel dari peranti lapisan pengagregatan ke peranti lapisan akses akan meningkat dengan ketara.

Topologi jaringan

Topologi jaringan. Struktur ini telah digunakan secara meluas dalam rangkaian kawasan luas, dan kelebihannya ialah ia tidak terjejas oleh masalah kesesakan dan masalah kegagalan. Oleh kerana terdapat banyak laluan antara nod, penghalaan yang sesuai boleh dipilih untuk penghantaran aliran data, memintas komponen yang gagal atau nod yang terlalu sibuk. Walaupun struktur ini agak kompleks, kosnya agak tinggi, dan protokol rangkaian yang menyediakan fungsi di atas juga agak kompleks, ia masih dialu-alukan oleh pengguna kerana kebolehpercayaannya yang tinggi.

Satu aplikasi topologi mesh adalah dalam protokol BGP. Untuk memastikan ketersambungan antara rakan sebaya IBGP, hubungan yang bersambung sepenuhnya, iaitu rangkaian jaringan, perlu diwujudkan antara rakan sebaya IBGP. Dengan mengandaikan bahawa terdapat n penghala dalam AS, bilangan sambungan IBGP yang perlu diwujudkan ialah n(n-1)/2.

Kelebihan topologi mesh:

(1) Terdapat banyak laluan antara nod, dan perlanggaran serta kesesakan dikurangkan.
(2) Ralat setempat tidak menjejaskan keseluruhan rangkaian dan mempunyai kebolehpercayaan yang tinggi.

Kelemahan topologi mesh:

(1) Hubungan rangkaian adalah kompleks, pembinaan rangkaian sukar, dan tidak mudah untuk dikembangkan .
(2) Mekanisme kawalan rangkaian adalah kompleks dan algoritma penghalaan serta mekanisme kawalan aliran mesti digunakan.

Topologi bekalan kuasa pensuisan

Dengan pembangunan berterusan dan peningkatan teknologi PWM, bekalan kuasa pensuisan telah digunakan secara meluas kerana kosnya yang tinggi prestasi. Terdapat banyak topologi litar untuk menukar bekalan kuasa Topologi litar yang biasa digunakan termasuk tolak-tarik, jambatan penuh, jambatan separuh, satu hujung ke hadapan dan satu hujung terbang balik. Antaranya, dalam litar separuh jambatan, arus mengalir melalui utama pengubah sepanjang keseluruhan kitaran, teras magnet digunakan sepenuhnya, dan tidak ada masalah berat sebelah Tiub suis kuasa yang digunakan mempunyai keperluan tahan voltan yang lebih rendah, dan voltan tepu kejatuhan tiub suis dikurangkan Sekurang-kurangnya, keperluan voltan untuk kapasitor penapis input juga lebih rendah. Disebabkan oleh banyak sebab di atas, penukar separuh jambatan digunakan secara meluas dalam reka bentuk bekalan kuasa pensuisan frekuensi tinggi.

Terdapat kira-kira 14 topologi asas yang biasa digunakan dalam menukar bekalan kuasa.

Setiap topologi mempunyai ciri tersendiri dan situasi yang boleh digunakan. Sesetengah topologi sesuai untuk penukar AC/DC luar talian (berkuasa grid). Sesetengah daripadanya sesuai untuk keluaran kuasa rendah (<200W), sesetengahnya sesuai untuk keluaran kuasa tinggi ada yang sesuai untuk input voltan tinggi (≥220V AC), ada yang sesuai untuk situasi input 120V atau lebih rendah; untuk keluaran DC voltan tinggi (>~200V) Atau berbilang kumpulan (lebih daripada 4 hingga 5 kumpulan) mempunyai kelebihan dalam situasi keluaran sesetengahnya menggunakan peranti yang lebih sedikit pada kuasa keluaran yang sama atau mempunyai kompromi yang lebih baik antara bilangan peranti dan kebolehpercayaan. Input/output riak dan bunyi yang lebih kecil juga merupakan faktor yang sering dipertimbangkan semasa memilih topologi.

Sesetengah topologi lebih sesuai untuk penukar DC/DC. Apabila memilih, anda juga perlu mempertimbangkan sama ada kuasa tinggi atau kuasa rendah, keluaran voltan tinggi atau keluaran voltan rendah, dan sama ada ia memerlukan sesedikit mungkin komponen. Selain itu, sesetengah topologi mempunyai kelemahannya sendiri dan memerlukan litar tambahan yang kompleks dan sukar untuk dianalisis secara kuantitatif untuk berfungsi.

Oleh itu, untuk memilih topologi dengan betul, adalah sangat penting untuk mengetahui kelebihan, kelemahan dan skop penggunaan pelbagai topologi. Pilihan yang salah boleh menyebabkan reka bentuk bekalan kuasa gagal dari awal.

Topologi biasa untuk menukar bekalan kuasa:

topologi pengatur pensuisan buck, topologi pengatur pensuisan boost, topologi pengatur pensuisan kekutuban songsang, topologi tolak tarik, topologi penukar hadapan, penukar Exciter positif dua hujung topologi, topologi penukar hadapan berjalin, topologi penukar separuh jambatan, topologi penukar jambatan penuh, penukar flyback, topologi mod semasa dan topologi suapan semasa, topologi resonan SCR, topologi penukar CUK

Himpunan pelbagai bekalan kuasa pensuisan topologi terlebih dahulu memberikan enam topologi penukar DC/DC asas

Tertibnya ialah buck, boost, buck-boost, cuk, zeta, sepic converter

Kelemahan topologi pokok: