Какво е топология на пръстена: работа и нейните приложения

Какво е топология на пръстена: работа и нейните приложения

Подредбата на мрежата, която включва възли, както и свързващи линии между подател и получател, е известна като топология на мрежата, която играе ключова роля в работата на мрежата. Функционалността на мрежата зависи главно от топологията. Има различни видове мрежови топологии налични и всеки тип топология има свои собствени структури, функционалност и приложения. Но изборът на правилната топология може да помогне за увеличаване на производителността на мрежата и поддържане на мрежова топология, повишаваща скоростите на трансфер на данни и енергийната ефективност. Тази статия обсъжда един от видовете мрежови топологии като пръстеновидна топология – работа с приложения.




Какво е топология на пръстена?

Дефиницията на топологията на пръстена е; тип мрежова топология, при която всяко устройство е просто свързано към две допълнителни устройства от която и да е страна с помощта на коаксиален или RJ-45 кабел, за да образуват кръгов пръстен със свързани устройства. В този тип топология предаването на данни може да се извърши в една посока по протежение на пръстена, който се нарича еднопосочен пръстен. Така че данните се предават от едно устройство на друго, докато достигнат местоназначението.

Как работи топологията на пръстена?

В пръстеновидната топология всяко устройство е просто свързано с две устройства в кръгова форма. При този тип топология данните се предават от едно устройство на друго, докато достигнат местоназначението си. Данните от предавателния възел до дестинацията се предават с помощта на токени. Така че тази топология се нарича още топология на Token Ring.





  Топологията на пръстена работи
Топологията на пръстена работи

Тази топология командва всички възли в мрежата да останат активни за предаване на данни, така че е известна също като активна топология. Ако не. на възлите в мрежата е голям, тогава токените трябва да прескочат няколко възела, преди да достигнат местоназначението си, и може да има загуба на данни. За да се избегне тази загуба на данни, са инсталирани повторители, за да се подобри силата на сигнала.

В пръстеновидната топология предаването на данни между различни възли включва следната стъпка.



  • Празните токени на пръстена се разпространяват свободно от скорост от 16Mbps до 100Mbps.
  • Този токен включва контейнери за съхраняване на кадри с данни, както и за съхраняване на адреса на подателя или получателя.
  • Ако предавателен възел желае да изпрати съобщение, той взема токен и го пакетира с данните, MAC адреса на приемащия възел и собствения си идентификатор в еквивалентните пространства на токена.
  • Този попълнен токен се предава на следващия възел в рамките на пръстена. След това този следващ възел получава токена и проверява дали предадените данни са копирани от рамката към възела и токенът е зададен на нула и се предава на следващия възел, или токенът се предава на следващия възел така, както е.
  • Предишната стъпка продължава, докато данните достигнат правилната дестинация.
  • След като токенът пристигне при подателя, той открива, че получателят е прочел данните, след което ще отдели съобщението.
  • Токенът се използва повторно и е готов за използване от всеки един от възлите в мрежата.
  • Ако възел е неподвижен в рамките на пътя на пръстеновидната мрежа и комуникацията е прекъсната и мрежата просто поддържа двоен пръстен, тогава данните се предават в обратна посока към дестинацията.

Протоколи в топологията на пръстена

Популярните протоколи, използвани в топологията на пръстена, са Resilient Ethernet Protocol (REP) и Device Level Ring (DLR) & Media Redundancy Protocol, които са обсъдени по-долу.

Устойчив Ethernet протокол

REP е протокол с пръстеновидна топология, използван за осигуряване на подход за справяне с повреди, контролни вериги и помощ за увеличаване на времето за конвергенция обикновено с 15 ms. Този протокол за позвъняване се използва главно само между комутатори. В допълнение, няколко REP пръстена също могат да съществуват върху превключвател. Този REP пръстен е просто подреден чрез разпределяне на определени роли на портове на комутатора, като първичен, без съсед, край, транзит и основен без съсед.

Пръстен на нивото на устройството

Пръстенът на ниво устройство е един тип протокол за позвъняване, който се използва от настоящите устройства на Rockwell Automation като Ethernet/IP комуникационни адаптери, PowerFlex устройства, CompactLogix® контролери, Stratix® комутатори и ControlLogix.

Този протокол просто позволява устройствата за автоматизация да бъдат подредени в рамките на пръстен чрез време на свързване под 3ms. Този протокол е много лесен за настройка и трябва да зададете надзорник на пръстена само за свързване на пръстена. Така че ръководителят на ринга просто го наблюдава, за да провери грешките.

Media Redundancy Protocol

Media Redundancy Protocol се използва в топология на пръстена, за да се предпази от единични точки на срив, като осигурява 10ms или по-малко време за възстановяване, балансиране на натоварването и устойчивост на грешки. Начинът, по който работи протоколът за редундиране на медиите; превключвател за управление на позвъняване ще блокира всички предаващи пакети на един от двата избрани пръстеновидни порта, за да раздели веригата на превключвателя. Трафикът от свързаните устройства към комутаторите в рамките на цикъла все още ще има лента един към друг, включително излишни връзки, с изключение на опасния контур на комутатора.

Характеристика

The характеристики на топологията на пръстена включват следното.

  • В тази топология не. се използват повторители.
  • Предаването на данни е еднопосочно.
  • Данните в тази топология се предават последователно бит по бит.
  • Подобрява прецизността на комуникационните връзки. Ако една връзка се счупи, тогава другата е подготвена за комуникация.
  • Той е изключително надежден за комуникация на дълги разстояния, тъй като всеки възел в мрежата функционира като повторител. Така че силата на сигнала не намалява.
  • В тази топология може да се получи вградено устройство за потвърждение и то се освобождава просто след като мрежата завърши своята комуникация.
  • Използването на токени в тази мрежа ще забрани възможността за сблъсъци или кръстосана комуникация, тъй като просто едно устройство има мрежова такса и на две устройства просто е разрешено да комуникират едновременно.

Разлика между пръстеновидна топология, шинна топология и звездна топология

Разликите между топологията пръстен, шина и звезда включват следното.

Топология на пръстена

Топология на автобуса

Звездна топология

В този тип топология всеки възел е просто свързан към своите десни и леви възли.

В тази топология всички устройства са просто свързани към един кабел. В звездната топология всички възли са просто свързани към хъб.

Тази топология се предлага на по-ниска цена. Това е много по-евтино. Тази топология е скъпа.
Данните се предават от възли към възли в режими на пръстен в една посока. Данните се предават чрез шина. Данните се предават от хъба към всички възли.
Тази топология се използва, когато е необходима проста мрежа. Тази топология се използва, когато е необходима малка, евтина и често временна мрежа, която не зависи от изключително високи скорости на трансфер на данни. Тази топология се използва в много малки и големи мрежи.

Скоростта на предаване на данни варира от 4 Mbps – 16 Mbps. Скоростта на предаване на данни е приблизително 10 до 100 Mbps.

Скоростта на предаване на данни е до 16Mbps.

Характеристики

Характеристиките на топологията на пръстена включват следното.

  • В тази топология, ако един компютър не работи, цялата мрежа ще бъде изключена.
  • Ако главният кабел в мрежата е изключен, тогава цялата мрежа ще бъде изключена.
  • Един компютър може да предава данни наведнъж поради токена.
  • Максималният брой компютри в мрежата може да повлияе на цялата мрежа, защото когато броят на компютрите в мрежата се увеличи, тогава мрежата ще бъде бавна.

Предимства и недостатъци

The предимства на пръстеновидната топология включват следното.

  • Данните в тази топология се прехвърлят в една посока, така че намалява сблъсъка на пакети.
  • Не е необходим мрежов сървър за контролиране на мрежовата свързаност.
  • Редица устройства могат да бъдат свързани, без това да повлияе на работата на мрежата.
  • Лесно разпознаване и отделяне на единични точки на повреда.
  • Няма изискване за сървър за контролиране на свързаността между възлите в рамките на топологията.
  • Тази топология е много евтина за инсталиране и също така се разширява.
  • Скоростта на трансфер на данни е висока.
  • Всеки компютър в тази топология има еквивалентен достъп до ресурси.
  • Разпознаването на грешка е просто.
  • В сравнение с топологията на шината, производителността на тази топология е по-добра при интензивен трафик поради наличието на токени.

The недостатъци на пръстеновидната топология включват следното.

  • Този тип топология е скъпа.
  • В сравнение с топология на шината производителността на тази топология е бавна.
  • Отстраняването на неизправности е трудно.
  • Тези топологии не са мащабируеми.
  • Зависи от един кабел.
  • Цялата мрежа ще падне, ако възел падне.
  • Токен или пакет от данни трябва да премине през всички възли поради еднопосочния пръстен,
  • Добавянето и премахването на всеки възел в мрежа е много трудно и също така причинява проблем в мрежовата активност.

Приложения/използване на топология на пръстена

Приложенията на пръстеновидната топология включват следното.

  • Тази топология се използва в локалната мрежа и широкообхватните мрежи.
  • Този тип топология се използва често в телекомуникационната индустрия и обикновено се използва в оптични мрежи SONET.
  • Използва се като резервна система в различни компании за тяхната съществуваща мрежа.
  • След като връзката е погрешно поставена през възел, тя използва двупосочния капацитет, за да маршрутизира трафика по още един начин.
  • Приложим е в образователни институции.

По този начин, това е всичко за общ преглед на пръстен топология – работеща с приложения. Примерите за топология на пръстена са; SONET (съкращение от Синхронна оптична мрежа) пръстеновидна мрежа, като резервна система в много организации за съществуващата им мрежа и т.н. Ето един въпрос към вас, какво е звездна топология?