Termi verkon topologia tarkoittaa tapaa yhdistää tietokoneita verkkoon. Saatat kuulla myös muita nimiä - verkon rakenne tai verkon asetukset (Se on sama). Lisäksi topologian käsite sisältää monia sääntöjä, jotka määrittävät tietokoneiden sijoittelun, kaapelien asennusmenetelmät, liitäntälaitteiden sijoittamismenetelmät ja paljon muuta. Tähän mennessä on muodostettu ja perustettu useita perustopologioita. Näistä voimme mainita " Rengas”, “rengas"ja" tähti”.

Väylän topologia

Topologia Rengas (tai kuten sitä usein kutsutaan yhteinen bussi tai valtatie ) edellyttää yhden kaapelin käyttöä, johon kaikki työasemat on kytketty. Yhteistä kaapelia käyttävät kaikki asemat vuorotellen. Kaikki yksittäisten työasemien lähettämät viestit vastaanottavat ja kuuntelevat kaikki muut verkkoon kytketyt tietokoneet. Tästä virrasta jokainen työasema valitsee vain sille osoitetut viestit.

Väylätopologian edut:

• asennuksen helppous;
• suhteellisen helppo asennus ja alhaiset kustannukset, jos kaikki työasemat sijaitsevat lähellä;
• Yhden tai useamman työaseman vikaantuminen ei vaikuta millään tavalla koko verkon toimintaan.

Väylätopologian haitat:

• väyläongelmat missä tahansa (kaapelikatkos, verkkoliittimen vika) johtavat verkon toimimattomuuteen;
• vianmäärityksen vaikeus;
• alhainen suorituskyky – vain yksi tietokone voi siirtää tietoja verkkoon kerrallaan, kun työasemien määrä kasvaa, verkon suorituskyky heikkenee;
• huono skaalautuvuus - uusien työasemien lisäämiseksi on tarpeen korvata osia olemassa olevasta väylästä.

Paikalliset verkot rakennettiin "väylän" topologian mukaan koaksiaalikaapeli. Tässä tapauksessa T-liittimillä yhdistetyt koaksiaalikaapelin osat toimivat väylänä. Bussi kulki kaikkien huoneiden läpi ja lähestyi jokaista tietokonetta. T-liittimen sivunasta työnnettiin verkkokortin liittimeen. Tältä se näytti: Nyt tällaiset verkot ovat toivottoman vanhentuneita ja ne on korvattu kaikkialla "tähti" kierretyillä parikaapeleilla, mutta koaksiaalikaapelin laitteita löytyy edelleen joissakin yrityksissä.

Renkaan topologia

Rengas on paikallisverkkotopologia, jossa työasemat on kytketty sarjaan toisiinsa muodostaen suljetun renkaan. Tietoa siirretään työasemalta toiselle yhteen suuntaan (ympyrässä). Jokainen PC toimii toistimena välittäen viestejä seuraavalle PC:lle, ts. tiedot siirretään tietokoneelta toiselle ikään kuin viestikilpailussa. Jos tietokone vastaanottaa toiselle tietokoneelle tarkoitettua dataa, se lähettää sen eteenpäin kehä pitkin, muuten sitä ei lähetetä eteenpäin.

Rengastopologian edut:

• asennuksen helppous;
• lähes täydellinen lisälaitteiden puuttuminen;
• Mahdollisuus vakaaseen toimintaan ilman merkittävää tiedonsiirtonopeuden laskua raskaan verkon kuormituksen aikana.

"Sormuksella" on kuitenkin myös merkittäviä haittoja:

• jokaisen työaseman tulee osallistua aktiivisesti tiedon siirtoon; jos ainakin yksi niistä epäonnistuu tai kaapeli katkeaa, koko verkon toiminta pysähtyy;
• uuden työaseman liittäminen edellyttää lyhytaikaista verkon sammuttamista, koska renkaan on oltava auki uuden tietokoneen asennuksen aikana;
• konfiguroinnin ja asennuksen monimutkaisuus;
• Vianmäärityksen vaikeus.

Rengasverkkotopologiaa käytetään melko harvoin. Se löysi pääsovelluksensa vuonna valokuituverkot Token Ring -standardi.

Tähtitopologia

Tähti on paikallisverkkotopologia, jossa jokainen työasema on kytketty keskuslaitteeseen (kytkin tai reititin). Keskuslaite ohjaa pakettien liikkumista verkossa. Jokainen tietokone on kytketty verkkokortin kautta kytkimeen erillisellä kaapelilla. Tarvittaessa voit yhdistää useita verkkoja tähtitopologialla - tuloksena saat verkkokokoonpanon puumainen topologia. Puutopologia on yleinen suurissa yrityksissä. Emme käsittele sitä yksityiskohtaisesti tässä artikkelissa.

Tähtitopologiasta on nykyään tullut tärkein paikallisten verkkojen rakentamisessa. Tämä tapahtui sen monien etujen vuoksi:

• yhden työaseman vika tai sen kaapelin vaurioituminen ei vaikuta koko verkon toimintaan;
• erinomainen skaalautuvuus: liittääksesi uuden työaseman, vedä vain erillinen kaapeli kytkimestä;
• helppo vianmääritys ja verkkokatkokset;
• korkea suorituskyky;
• asennuksen ja hallinnon helppous;
• Lisälaitteet voidaan helposti integroida verkkoon.

Kuten mikä tahansa topologia, "tähdellä" ei kuitenkaan ole haittoja:

• keskuskytkimen vika johtaa koko verkon toimintakyvyttömyyteen;
• verkkolaitteiden lisäkustannukset - laite, johon kaikki verkossa olevat tietokoneet yhdistetään (kytkin);
• työasemien määrää rajoittaa keskuskytkimen porttien määrä.

Tähti – yleisin topologia langallisille ja langattomille verkoille. Esimerkki tähtitopologiasta on verkko, jonka keskuslaitteena on kierretty parikaapeli ja kytkin. Näitä verkostoja löytyy useimmista organisaatioista.

Kokonaishintaindeksi: rakennusominaisuudet eri painot huomioiden

Urheiluliiton toiminnan analyysi toiminnan tehostamisprosessimallin mukaisesti

Käyttöomaisuuden käytön tehokkuuden analyysi: pääoman kannattavuuden ja pääoman tuottavuuden tekijämallit

Topologisen verkon elementtien luokittelu

Paikallisverkot koostuvat päätelaitteista ja välilaitteista, jotka on kytketty kaapelijärjestelmällä. Määrittelemme joitain peruskäsitteitä.

Verkkosolmut(solmut) - verkko-osoitteilla varustetut päätelaitteet ja välilaitteet. Verkkosolmuja ovat tietokoneet, joissa on verkkoliitäntä ja jotka toimivat työasemina, palvelimina tai molempina; verkon oheislaitteet (tulostimet, piirturit, skannerit); verkkotietoliikennelaitteet (modeemipoolit, jaetut modeemit); reitittimet.

Kaapeli segmentti- sähköisesti (optisesti) toisiinsa liitetty kaapelinpala tai kaapeliosien ketju, joka muodostaa yhteyden kahden tai useamman verkkosolmun välille. Joskus koaksiaalikaapelin yhteydessä tämä on myös liittimillä päätetyn kaapelin osan nimi, mutta käytämme yllä annettua laajempaa tulkintaa.

Verkkosegmentti(tai yksinkertaisesti segmentti) on kokoelma verkkosolmuja, jotka käyttävät yhteistä (jaettua) siirtovälinettä. Ethernet-tekniikan suhteen tämä on joukko solmuja, jotka on kytketty yhteen koaksiaalikaapelisegmenttiin, yhteen keskittimeen (toistimeen) sekä useisiin kaapelisegmentteihin ja/tai keskittimiin, jotka on yhdistetty toistimilla. Token Ringin suhteen tämä on yksi sormus.

Netto(looginen) - joukko verkkosolmuja, joilla on yhtenäinen OSI-mallin kolmannen tason osoitejärjestelmä. Esimerkkejä ovat IPX-verkko, IP-verkko. Jokaisella verkolla on oma osoitteensa, ja reitittimet käyttävät näitä osoitteita pakettien välittämiseen verkkojen välillä. Verkko voidaan jakaa aliverkkoihin, mutta tämä on puhtaasti organisatorinen jako, jossa osoitteet ovat samalla kolmannella tasolla. Verkko voi koostua useista segmenteistä, ja sama segmentti voi olla osa useaa eri verkkoa.

Pilvi(pilvi) - viestintäinfrastruktuuri, jossa on homogeeniset ulkoiset rajapinnat, joiden organisaation yksityiskohdat eivät ole kiinnostuneita. Esimerkki pilvestä olisi paikallinen kaukopuhelinverkko: minne tahansa voit liittää puhelimen ja ottaa yhteyttä mihin tahansa tilaajaan.

Kaapelisegmenttien käyttötavan mukaan ne erotetaan toisistaan:

Point-to-point -yhteydet(point-to-p6int-yhteys) - kahden (ja vain kahden!) solmun välillä. Tällaisiin liitäntöihin käytetään pääasiassa symmetrisiä sähkökaapeleita (kierretty pari) ja optisia kaapeleita.

Monipisteliitännät(monipisteliitäntä) - yhteen kaapelisegmenttiin on kytketty enemmän kuin kaksi solmua. Tyypillinen siirtoväline on epäsymmetrinen sähkökaapeli (koaksiaalikaapeli), myös optisia kaapeleita voidaan käyttää. Laitteiden yhdistämistä kaapelisegmenteillä peräkkäin kutsutaan ketjutukseksi. On mahdollista kytkeä useita laitteita yhteen kaapeliin napautusmenetelmällä.

Topologia

Topologia (kokoonpano) on tapa yhdistää tietokoneita verkkoon. Topologian tyyppi määrittää työasemien kustannukset, turvallisuuden, suorituskyvyn ja luotettavuuden, joille tiedostopalvelimen käyttöaika on tärkeä.

Topologian käsitettä käytetään laajasti verkkojen luomisessa. Yksi LAN-topologioiden luokittelutavoista on erottaa kaksi topologioiden pääluokkaa : lähetys Ja peräkkäinen.

SISÄÄN lähetystopologiat PC lähettää signaaleja, jotka muut tietokoneet voivat havaita. Nämä topologiat sisältävät seuraavat topologiat: yhteinen bussi, puu, tähti.

SISÄÄN sarjatopologiat tiedot siirretään vain yhteen tietokoneeseen. Esimerkkejä tällaisista topologioista ovat: vapaa(satunnainen PC-yhteys), rengas, ketju.

Optimaalista topologiaa valittaessa on kolme päätavoitetta:

Vaihtoehtoisen reitityksen ja tiedonsiirron maksimaalisen luotettavuuden tarjoaminen;

Optimaalisen reitin valitseminen tietolohkojen lähettämiselle;

Tarjoaa hyväksyttävän vasteajan ja vaaditun kaistanleveyden.

Tiettyä verkkotyyppiä valittaessa on tärkeää ottaa huomioon sen topologia. Tärkeimmät verkkotopologiat ovat: väylä (lineaarinen) topologia, tähti, rengas ja puu.

Esimerkiksi ArcNet-verkkokokoonpanossa käytetään sekä lineaarista että tähtitopologiaa. Token Ring -verkot näyttävät fyysisesti tähdeltä, mutta loogisesti niiden paketit välitetään renkaan ympäri. Tiedonsiirto Ethernet-verkossa tapahtuu lineaarisen väylän kautta, jolloin kaikki asemat näkevät signaalin samanaikaisesti.

| | | | | | 7 | | | | | | | |

Paikallinen verkko on tärkeä osa jokaista nykyaikaista yritystä, jota ilman on mahdotonta saavuttaa maksimaalista tuottavuutta. Verkon täyden potentiaalin hyödyntämiseksi on kuitenkin välttämätöntä määrittää se oikein ottaen huomioon myös se, että kytkettyjen tietokoneiden sijainti vaikuttaa lähiverkon suorituskykyyn.

Topologian käsite

Paikallisten tietokoneverkkojen topologia on työasemien ja solmujen sijainti suhteessa toisiinsa ja mahdollisuudet niiden liittämiseen. Itse asiassa tämä on LAN-arkkitehtuuri. Tietokoneiden sijoitus määrittää verkon tekniset ominaisuudet, ja minkä tahansa tyyppisen topologian valinta vaikuttaa:

• Verkkolaitteiden tyypit ja ominaisuudet.
• Lähiverkon luotettavuus ja skaalautuvuus.
• Paikallisen verkon hallintamenetelmä.

Tällaisia ​​vaihtoehtoja työsolmujen sijoittelulle ja niiden yhdistämismenetelmille on monia, ja niiden määrä kasvaa suoraan verrannollisesti kytkettyjen tietokoneiden määrän kasvuun. Paikallisten verkkojen päätopologiat ovat "tähti", "väylä" ja "rengas".

Topologiaa valittaessa on otettava huomioon tekijät

Ennen kuin päätät lopullisesti topologian valinnasta, sinun on otettava huomioon useita ominaisuuksia, jotka vaikuttavat verkon suorituskykyyn. Niiden perusteella voit valita sopivimman topologian, analysoimalla kunkin niistä edut ja haitat ja korreloimalla nämä tiedot asennuksen olosuhteisiin.

• Jokaisen lähiverkkoon kytketyn työaseman toimivuus ja huollettavuus. Jotkut paikallisverkkotopologiat riippuvat täysin tästä.
• Laitteiden huollettavuus (reitittimet, sovittimet jne.). Verkkolaitteiden rikkoutuminen voi joko häiritä lähiverkon toimintaa kokonaan tai pysäyttää tiedonvaihdon yhden tietokoneen kanssa.
• Käytetyn kaapelin luotettavuus. Sen vaurioituminen häiritsee tiedon lähetystä ja vastaanottoa koko lähiverkon tai sen yhden osan kautta.
• Kaapelin pituusrajoitus. Tämä tekijä on tärkeä myös topologiaa valittaessa. Jos kaapelia ei ole paljon saatavilla, voit valita järjestelyn, joka vaatii vähemmän sitä.

Tietoja tähtitopologiasta

Tämän tyyppisessä työasemajärjestelyssä on oma keskus - palvelin, johon kaikki muut tietokoneet on kytketty. Tiedonvaihtoprosessit tapahtuvat palvelimen kautta. Siksi sen laitteiden on oltava monimutkaisempia.

Edut:

• Paikallisten "tähti"-verkkojen topologiaa verrataan suotuisasti muihin LAN-verkkojen ristiriitojen puuttuessa - tämä saavutetaan keskitetyn hallinnan avulla.
• Yhden solmun vika tai kaapelin vaurioituminen ei vaikuta koko verkkoon.
• Vain kaksi tilaajaa, pää- ja oheislaite, mahdollistaa verkkolaitteiden yksinkertaistamisen.
• Yhteyspisteiden klusteri pienellä säteellä yksinkertaistaa verkon ohjausprosessia ja parantaa myös sen turvallisuutta rajoittamalla luvaton pääsyä niihin.

Virheet:

• Tällainen paikallinen verkko muuttuu täysin käyttökelvottomaksi keskuspalvelimen vian sattuessa.
• Tähtien hinta on korkeampi kuin muiden topologioiden, koska tarvitaan paljon enemmän kaapelia.

Väylän topologia: yksinkertainen ja halpa

Tässä kytkentätavassa kaikki työasemat on kytketty yhteen linjaan - koaksiaalikaapeliin, ja yhdeltä tilaajalta tiedot lähetetään toisille half-duplex-vaihtotilassa. Tämän tyyppiset paikallisverkkotopologiat edellyttävät erityisen päätteen läsnäoloa väylän kummassakin päässä, ilman jota signaali vääristyy.

Edut:

• Kaikki tietokoneet ovat tasa-arvoisia.
• Mahdollisuus skaalata verkkoa helposti myös sen ollessa käynnissä.
• Yhden solmun vika ei vaikuta muihin.
• Kaapelin kulutus pienenee huomattavasti.

Virheet:

• Riittämätön verkon luotettavuus kaapeliliittimien ongelmien vuoksi.
• Alhainen suorituskyky johtuu kanavan jakautumisesta kaikkien tilaajien kesken.
• Vaikeus hallita ja havaita vikoja rinnakkaisten sovittimien takia.
• Tietoliikennelinjan pituus on rajoitettu, joten tämän tyyppisiä paikallisverkkotopologioita käytetään vain pienelle määrälle tietokoneita.

Rengastopologian ominaisuudet

Tämän tyyppinen viestintä käsittää toimivan solmun yhdistämisen kahteen muuhun, data vastaanotetaan yhdeltä ja data lähetetään toiseen. Tämän topologian pääominaisuus on, että jokainen pääte toimii toistimena, mikä eliminoi signaalin vaimennuksen mahdollisuuden lähiverkossa.

Edut:

• Luo ja määritä tämä paikallisverkkotopologia nopeasti.
• Helppo skaalaus, joka kuitenkin edellyttää verkon sammuttamista uuden solmun asennuksen ajaksi.
• Suuri määrä mahdollisia tilaajia.
• Ylikuormituksen kesto ja verkkoristiriitojen puuttuminen.
• Mahdollisuus kasvattaa verkko valtaviin kokoihin välittämällä signaali tietokoneiden välillä.

Virheet:

• Koko verkon epäluotettavuus.
• Kaapelivaurioiden kestävyys ei ole riittävä, joten rinnakkainen varajohto on yleensä käytössä.
• Suuri kaapelin kulutus.

Paikallisten verkkojen tyypit

Paikallisen verkon topologia tulee myös valita käytettävissä olevan lähiverkon tyypin perusteella. Verkkoa voidaan esittää kahdella mallilla: vertaisverkko ja hierarkkinen malli. Ne eivät ole kovin erilaisia ​​toiminnallisesti, joten voit tarvittaessa vaihtaa yhdestä toiseen. Niiden välillä on kuitenkin vielä muutamia eroja.

Mitä tulee vertaismalliin, sen käyttöä suositellaan tilanteissa, joissa ei ole mahdollista järjestää suurta verkkoa, mutta jonkinlaisen viestintäjärjestelmän luominen on silti tarpeen. On suositeltavaa luoda se vain pienelle määrälle tietokoneita. Keskitettyä ohjausviestintää käytetään yleisesti eri yrityksissä työasemien valvontaan.

Vertaisverkko

Tämän tyyppinen LAN edellyttää tasa-arvoisia oikeuksia jokaiselle työasemalle ja tiedon jakamiseen niiden välillä. Sen käyttäjä voi sallia tai estää pääsyn solmuun tallennettuihin tietoihin. Tällaisissa tapauksissa paikallisten tietokoneverkkojen väylätopologia on yleensä sopivin.

Vertaisverkko tarkoittaa työasemaresurssien saatavuutta muille käyttäjille. Tämä tarkoittaa mahdollisuutta muokata asiakirjaa yhdellä tietokoneella samalla kun työskentelet toisella, tulostaa etänä ja käynnistää sovelluksia.

Peer-to-peer LAN-tyypin edut:

• Helppokäyttöisyys, asennus ja huolto.
• Pienet taloudelliset kustannukset. Tämä malli eliminoi kalliin palvelimen ostamisen.

Virheet:

• Verkon suorituskyky heikkenee suhteessa yhdistettyjen työntekijäsolmujen määrän kasvuun.
• Ei ole olemassa yhtenäistä turvajärjestelmää.
• Tietojen saatavuus: kun sammutat tietokoneesi, muut eivät pääse siihen käsiksi.
• Yhtä ainoaa tietopohjaa ei ole.

Hierarkkinen malli

Yleisimmin käytetyt paikallisverkkotopologiat perustuvat tämän tyyppiseen lähiverkkoon. Sitä kutsutaan myös "asiakaspalvelimeksi". Tämän mallin ydin on, että jos tilaajia on tietty määrä, on yksi pääelementti - palvelin. Tämä ohjaustietokone tallentaa kaikki tiedot ja käsittelee niitä.

Edut:

• Erinomainen verkon suorituskyky.
• Yhtenäinen luotettava turvajärjestelmä.
• Yksi kaikille yhteinen tietokanta.
• Koko verkon ja sen elementtien yksinkertaistettu hallinta.

Virheet:

• Tarvitaan erityinen henkilöstöyksikkö - järjestelmänvalvoja, joka valvoo ja ylläpitää palvelinta.
• Suuret taloudelliset kustannukset päätietokoneen ostosta.

Yleisimmin käytetty paikallisen tietokoneverkon konfiguraatio (topologia) hierarkkisessa mallissa on "tähti".

Topologian valinta (verkkolaitteiden ja työasemien sijoittelu) on erittäin tärkeä asia paikallista verkkoa organisoitaessa. Valitun viestintätyypin tulee varmistaa lähiverkon tehokkain ja turvallisin toiminta. On myös tärkeää kiinnittää huomiota taloudellisiin kustannuksiin ja mahdollisuuteen laajentaa verkkoa edelleen. Järkevän ratkaisun löytäminen ei ole helppo tehtävä, joka saavutetaan huolellisen analyysin ja vastuullisen lähestymistavan avulla. Tässä tapauksessa oikein valitut paikallisverkkotopologiat varmistavat koko lähiverkon maksimaalisen suorituskyvyn.

Yksi vakavan verkonvalvontajärjestelmän tärkeimmistä teknologioista on menetelmä verkkoelementtien yhteyksien havaitsemiseksi OSI-mallin 2. ja 3. kerroksessa.

Algoritmisen näkökulmasta tämä ongelma on yksi mielenkiintoisimmista, joita kohtasimme järjestelmämme kehittämisen aikana.

Topologian kuvaamiseksi on kätevää tarkastella verkon OSI-mallia monikerroksisena rakennuksena, joka perustuu perustukseen - tämä on fyysinen taso, ja kerrokset muodostavat kanava- ja verkkotasot, jokainen seuraava taso rakentuu rakennuksen ja siten varmistaa koko rakenteen eheyden ja toimivuuden. Koko rakennuksen tehtävänä on tarjota asukkailleen, eli erilaisiin sovelluksiin, kommunikointia keskenään.

Network Manager toteuttaa algoritmin yhteyksien etsimiseksi heterogeenisten laitteiden välillä, jotka tukevat erilaisia ​​verkkotopologian konfigurointiprotokollia, jotka kattavat puuprotokollan (STP, Spanning Tree Protocol), LLDP:n (Link Layer Discovery Protocol) ja CDP:n (Cisco Discovery Protocol). Ohjelmistojärjestelmän arkkitehtuuri mahdollistaa tuen uusille protokollille OSI-mallin 2. ja 3. tason yhteyksien havaitsemiseen sekä kaikki muut IT-infrastruktuurin elementtien väliset loogiset yhteydet.

Datalinkkikerroksessa laitteiden välisiä yhteyksiä kutsutaan toisen tason yhteyksiksi (tai L2-yhteyksiksi). Ne voidaan määrittää määrittelemällä kahden suoraan yhdistetyn kytkimen porttipari tai kytkin ja pääteasema tai kytkin ja reititin.

Kytkimet tukevat dynaamista edelleenlähetystaulukkoa (AFT, osoitteen välitystaulukko), joka tallentaa isännän MAC-osoitteen yhdistämisen kytkinporttiin. Nämä tiedot ovat saatavilla dynaamisten taulukoiden kautta, joihin pääsee SNMP:n kautta kytkimen BRIDGE-MIB:ssä ( dot1dBasePortTable, dot1dTpFdbtaulukko).

Sanomme, että kytkin näkee tietyn verkkolaitteen tietyssä portissa, jos sen dynaaminen edelleenlähetystaulukko sisältää merkinnän, joka määrittää tälle verkkolaitteelle tarkoitettujen datagrammien välittämisen tämän portin kautta.

Voit lukea kytkimestä, joka tukee BRIDGE-MIB-tietokantaa dot1dBasePortTable, määrittää liitännän numeron ja portin numeron vastaavuuden, ja käytettävissä olevat liitännät määrittää MIB-II-tietokanta (taulukko jos Taulukko). Näin voit tarkastella 2. ja 3. tason yhteyksien tietoja yhtenäisellä tavalla.

Välitulosten tallentamiseen Network Manager käyttää topologista tietokantaa, joka tarjoaa yhteisen käyttöliittymän verkkograafin ja sen erikoisalojen työskentelyyn datalinkki- ja verkkotasolla.

Verkkotopologian automaattinen määritys on jaettu kahteen vaiheeseen: tiedonkeruu ja myöhempi analyysi. Verkkolaitteiden tiedot kerätään topologiseen tietokantaan käyttämällä SNMP-kyselyitä verkkolaitetietokantoihin ja määritetään laitetyypit ja niiden verkkoliitännät.

Toisessa vaiheessa käytettävissä olevat tiedot analysoidaan valittujen protokollien mukaisesti Internetistä saatavilla olevien protokollien mukaisesti algoritmien toteuttamiseen.

Heterogeenisen verkon topologian määrittämisen vaikeus on se, että kytkimien välitystaulukot ovat dynaamisia, ja ne tallentavat tietueen kohteen MAC-osoitteen ja vastaavan portin välisestä vastaavuudesta tietyn rajoitetun ajan, joka on määritetty laitekokoonpanossa. Yleisesti ottaen tutkimuksen aikana kaikki verkkolaitteet eivät vaihtaneet datagrammeja, ja tämän seurauksena reitittimillä ei voi olla täydellistä tietoa kaikista saatavilla olevista verkkolaitteista ja niiden yhteyksistä. Lisäksi monissa yritysverkoissa on hallitsemattomia kytkimiä, ja joitain kytkimiä ei ehkä ole kytketty valvontajärjestelmään tai ne eivät välttämättä tue vaadittuja SNMP MIB:itä. Jos kuitenkin on verkkolaite, joka näkyy verkon kaikissa kytkimissä, niin epätäydellisiä edelleenlähetystaulukoita käyttämällä voidaan yksiselitteisesti palauttaa verkkokonfiguraatio (3).

Verkon heterogeenisuus vaikuttaa myös LLDP- ja CDP-protokollia tukevista kytkimistä vastaanotettujen tietojen tulkintaan, koska niiden oikea toiminta edellyttää, että kaikki lähellä olevat verkkolaitteet tukevat joko LLDP- tai CDP-protokollaa. Tämän seurauksena näistä protokollista saaduista tiedoista voidaan vain päätellä, että kaksi tiettyä verkkolaitetta näkevät toisensa tietyissä porteissa, mutta eivät mahdollista suoraan niiden määrittämistä lähimmiksi "naapuriksi".

Aggregate Network Managerissa toteutettu heterogeenisen verkkotopologian hakualgoritmi määrittää ensisijaisesti kytkimien väliset yhteydet. Algoritmin yleinen olemus voidaan kuvata seuraavasti:

Harkitse kahta kytkintä "A" ja "B", jotka sijaitsevat samassa aliverkossa. Jos kytkin "A" näkee kytkimen "B" portissa "a" ja kytkin "B" näkee kytkimen "A" portissa "b" ja heidän taulukoissaan ei ole muuta verkkolaitetta, joka olisi samanaikaisesti näkyvissä porteissa "a", ja " b", sitten kytkimet "A" ja "B" on kytketty suoraan datalinkkitasolla (katso 1, 3 ja 5). Kun yhteys on löydetty, poistamme sitä vastaavat rajapinnat edelleenlähetystaulukoiden välimuistista ja jatkamme taulukoihin jäävän tiedon analysointia etsimällä asteittain muita yhteyksiä eliminoimalla.

Seuraava askel on selvittää mahdolliset yhteydet kytkimien ja pääteasemien välillä. Tätä varten käytetään lähimmän kytkimen hakua: jos kytkin näkee pääteaseman tietyssä portissa ja se näkee toisen kytkimen samassa portissa, verkkokeskittimien puuttuessa tämä kytkin ei voi olla lähin ( katso 4). Toisaalta, jos tutkittavan portin kytkin näkee vain yhden pääteaseman, niin tämä kytkin ja asema ovat lähimmät naapurit verkossamme.

IP-kerroksen (L3) topologialla asiat ovat paljon yksinkertaisempia. Tason 3 linkit määritetään melko helposti reititystaulukoista ( ipRouteTable), saatavana myös SNMP:n kautta.

Ymmärsimme, että tuotteemme monipuolisuus pakottaa meidät käsittelemään erilaisia ​​topologiatyyppejä tulevaisuudessa, suunnittelimme visuaalisen komponentin "topologiagraafin" siten, että se voi toimia mielivaltaisten taulukoiden kanssa, jotka sisältävät kuvauksia solmuista ja reunoista. topologiakaavio. Ja kuten tavallista, kun työkalu oli saatavilla, sille löydettiin nopeasti uusia käyttötapoja:

• Reittitopologia EIGRP, OSPF, BPG jne.
• Polkujen visualisointi MPLS-pilvessä
• SDH/PDH-topologia
• Hypervisoreiden ja niissä käynnissä olevien virtuaalikoneiden välisten yhteyksien visualisointi
• Manuaalisesti lisätyt vanhempi-lapsi-yhteydet solmujen välille
• Kaavio IT-palvelukomponenttien riippuvuudesta infrastruktuurielementeistä

Kaikki tässä artikkelissa kuvatut tekniikat on testattu ja otettu käyttöön tuotteessamme Aggregate Network Manager. Algoritmien toiminta yhteyksien määrittämiseksi riittämättömien tietojen olosuhteissa (kaikki kytkimet ja reitittimet eivät ole kytkettyinä SNMP:n kautta, tarvittavien MIB:ien virheellinen tuki jne.) on kaukana triviaalista, minkä vuoksi jatkamme niiden parantamista tähän päivään asti.

Tietokoneverkkotopologia on verkkolaitteiden, mukaan lukien tietokoneiden, kytkentäkaavio ja fyysinen järjestely toisiinsa nähden.

Tietokoneverkon topologian avulla voit nähdä koko verkon tai pikemminkin sen rakenteen ja analysoida myös kaikkien verkkoon kuuluvien laitteiden yhteyden. Internet-teknologioiden teoria tunnistaa useita verkkotopologiatyyppejä: fyysisen, informaation, loogisen ja vaihdon ohjaustopologian. Tässä artikkelissa olemme kiinnostuneita vain verkon fyysisestä topologiasta.

Sinun on ymmärrettävä, että teoriassa tapoja yhdistää laitteita verkossa voi olla ääretön. Ja mitä enemmän laitteita verkossa on, sitä enemmän yhteyksiä on. Mutta tämä ei tarkoita, että on mahdotonta luokitella fyysisten yhteyksien tyyppejä ja siten tunnistaa verkkotopologian päätyypit.

Erottaa kolme pää- ja kaksi muuta topologiatyyppiä:

1. Star verkon topologia;
2. rengastopologia;
3. Väyläverkon topologia;
4. Mesh-topologia;
5. Sekoitettu verkkotopologia.

Tarkastellaan kaikentyyppisiä topologioita.

Tietokoneverkkotopologia - päätyypit

Star-tietokoneverkon topologia

Star-topologian keskellä on palvelin. Kaikki verkkolaitteet (tietokoneet) on kytketty palvelimeen. Laitteilta tulevat pyynnöt lähetetään palvelimelle, jossa ne käsitellään. Palvelinvika "tappaa" koko verkon. Yhden laitteen vika ei vaikuta verkon toimintaan.

Tietokoneverkon rengastopologia

Tietokoneverkon rengastopologia käsittää laitteiden suljetun yhteyden. Yhden laitteen lähtö on kytketty seuraavan laitteen tuloon. Data liikkuu ympyrässä. Tämä topologia erottuu palvelimen hyödyttömyydestä, mutta yhden verkkolaitteen lähtö "tappaa" koko verkon.

Väyläverkon topologia

Väyläverkkotopologia on verkkolaitteiden rinnakkaiskytkentä yhteiseen kaapeliin. Yhden laitteen vika ei vaikuta verkon toimintaan, mutta kaapelin (väylän) katkeaminen "katkaisee" koko verkon.

Verkkotopologia

Mesh-topologia on tyypillistä suurille verkoille. Tätä topologiaa voidaan luonnehtia "kaikki muodostavat yhteyden kaikkiin". Eli jokainen työasema muodostaa yhteyden kaikkiin verkon laitteisiin.

Sekoitettu verkkotopologia

Sekatopologian toimintaperiaate käy selväksi nimestä. Tämä topologia on tyypillistä erittäin suurille yrityksille.

Saattaa vaikuttaa siltä, ​​että verkkotopologian käsite soveltuu vain paikallisiin verkkoihin. Tämä ei tietenkään pidä paikkaansa. Ja esimerkkinä tarkastellaan yleismaailmallisen verkkoverkoston - Internetin - topologiaa.

Internet-topologia

Aloitetaan Internet-topologian analysointi "alimmasta" linkistä – käyttäjän tietokoneesta.

Käyttäjän tietokone kommunikoi modeemin kautta tai suoraan paikallisen Internet-palveluntarjoajan kanssa. Käyttäjän tietokoneen ja palveluntarjoajan palvelimen välistä yhteyspistettä kutsutaan läsnäolopisteeksi tai POP:ksi - Point of Presence.

Palveluntarjoaja puolestaan ​​omistaa paikallisverkkonsa, joka koostuu viestintälinjoista ja reitittimistä. Palveluntarjoajan vastaanottamat datapaketit välitetään joko palveluntarjoajan isännälle tai verkon runkoverkko-operaattorille.

Moottoritieoperaattorit puolestaan ​​omistavat kansainväliset runkoverkkonsa (nopeat). Nämä verkot yhdistävät paikalliset palveluntarjoajat toisiinsa.

Isännöintiyritykset ja suuret Internet-yritykset perustavat omia palvelinfarmia (tietokeskuksia), jotka on kytketty suoraan moottoriteille.

Nämä keskukset käsittelevät kymmeniä tuhansia verkkosivupyyntöjä sekunnissa. Pääsääntöisesti datakeskukset sijaitsevat runkoverkko-operaattoreiden vuokratiloissa, joissa runkoreitittimet sijaitsevat.

Kaikki moottoritiet ovat yhteydessä toisiinsa. Yhteyspisteitä kutsutaan verkon sisääntulopisteiksi tai verkkotukipisteiksi - NAP:iksi. Tämä mahdollistaa lähetetyn tietopaketin siirtämisen valtatieltä moottoritielle.