Topológie počítačových sietí

Topológia siete je schéma, ktorá popisuje rozloženie a prepojenie sieťových uzlov. Vo všeobecnosti sú rozoznávané dve kategórie topológií sietí:

Fyzická topológia
Popisuje ako sú sieťové uzly medzi sebou zapojené
Logická topológia
Popisuje ako sieťové uzly navzájom komunikujú

V niektorých prípadoch je fyzická i logická topológia rovnaká (napr. thick Ethernet používa fyzicky i logicky zbernicu), ale v iných prípadoch môžu byť odlišné (napr. pri WiFi použva fyzicky hviezda, ale logicky zbernicu, či Token Ring používa fyzicky hviezdu ale logicky kruh).

Poznámka

Sieťový uzol je pojem, ktorý popisuje ľubovoľné sieťové zariadenie, napr. počítač alebo smerovač.

Topológia zbernica

Topológia zbernica je typ siete, v ktorej sú všetky uzly pripojené k jednému (spoločnému) médiu.

topológia zbernica
Vlastnosti
  • každé zariadenie pripojené k spoločnému médiu
  • v jednom okamihu môže vysielať len jeden uzol
  • vhodná pre malé siete
Výhody
  • nízke zriaďovacie náklady
  • vyžaduje najmenej sieťového kábla
  • ľahko pochopiteľná
  • jednoduché rozširovanie (spojením dvoch káblov dokopy)
Nevýhody
  • zlyhanie kábla spôsobí výpadok celej siete
  • pri vysokej záťaži (veľa komunikácie) a/alebo veľkom počte uzlov výkon klesá
  • káble majú obmedzenú dĺžku
topológia zbernica

Topológia kruh

Táto topológia je nazývaná kruh, pretože prepojením každého uzla k susednému vytvára z uzlov kruh.

topológia kruh
Vlastnosti
  • každý uzol má presne dvoch susedov
  • prenos dát je jednosmerný – dáta tečú vždy jedným smerom
  • dáta musia prejsť cez každý uzol medzi zdrojovým a cieľovým uzlom
Výhody
  • výkon siete nie je ovplyvnený záťažou ani počtom uzlov
  • nízke zriaďovacie náklady
  • jednoduché rozširovanie (pridaním ďalšieho uzla medzi dva existujúce)
Nevýhody
  • problematické riešenie problémov
  • pridanie/odstránenie uzla naruší prácu siete
  • zlyhanie jedného uzla alebo kábla spôsobí výpadok celej siete

Topológia hviezda

V topológii hviezda sú všetky uzly pripojené k jednému centrálnemu bodu.

topológia hviezda
Vlastnosti
  • každý uzol má svoje vlastné spojenie k centrálnemu bodu
  • centrálny bod vystupuje ako opakovač, čiže zväčšuje dosah
Výhody
  • vysoký výkon pri malom počte uzlov a/alebo malej komunikácii
  • centrálny bod možno jednoducho rozšíriť
  • jednoduché riešenie problémov
  • jednoduchá inštalácia a zmena
  • výpadok kábla/uzla neovplyvní funkčnosť zvyšku siete
  • môže komunikovať viac uzlov naraz
Nevýhody
  • vyššie zriaďovacie náklady
  • zlyhanie centrálneho bodu spôsobí výpadok celej siete
  • výkon siete je daný výkonom centrálneho bodu

Topológia MESH

V topológii MESh sú všetky uzly pripojené k ostatným uzlom, pričom existujú dva typy:

  • Čiastočný MESH – nie sú prepojené úplne všetky uzly medzi sebou
  • Úplný MESH – všetky uzly sú prepojené so všetkými ostatnými uzlami
topológia MESH
Vlastnosti
  • úplné prepojenie
  • robustné a neflexibilné
Výhody
  • každé spojenie môže prenášať iné dáta
  • jednoduchá detekcia chyby
  • zaisťuje bezpečnosť a súkromie
  • poskytuje redundantné spojenie
Nevýhody
  • zložitá inštalácia a nastavenie
  • vysoké zriaďovacie náklady – množstvo spojení

Topológia strom

Topológia strom má koreňový uzol, ku ktorému sú pripojené ďalšie uzly, čím vytvárajú hierarchiu, preto je niekedy nazývaná aj hierarchická topológia.

topológia strom
Vlastnosti
  • vhodná, keď sú uzly rozmiestnené v skupinách
  • musí mať aspoň tri úrovne hierarchie
Výhody
  • rozšírenie topológie zbernica a hviezda
  • jednoduché pridávanie uzlov
  • jednoduchá správa a údržba
  • jednoduchá detekcia chýb
Nevýhody
  • vysoké zriaďovacie náklady
  • zložitosť údržby rastie s počtom uzlov