Solmuja sekä lähettäjän ja vastaanottajan välisiä yhdyslinjoja sisältävä verkon järjestely tunnetaan verkkotopologiana, jolla on keskeinen rooli verkon toiminnassa. Verkon toiminnallisuus riippuu pääasiassa topologiasta. Niitä on erilaisia verkkotopologioiden tyypit saatavilla ja jokaisella topologiatyypillä on omat rakenteensa, toiminnallisuutensa ja sovelluksensa. Mutta oikean topologian valitseminen voi auttaa lisäämään verkon suorituskykyä ja ylläpitämään verkkotopologiaa, mikä parantaa tiedonsiirtonopeuksia ja energiatehokkuutta. Tässä artikkelissa käsitellään yhtä verkkotopologiatyypeistä, kuten rengastopologia – sovellusten parissa työskenteleminen.

Mikä on rengastopologia?

Renkaan topologian määritelmä on; eräänlainen verkkotopologia, jossa jokainen laite on yksinkertaisesti kytketty kahteen lisälaitteeseen millä tahansa puolella käyttämällä koaksiaali- tai RJ-45-kaapelia pyöreän renkaan muodostamiseksi yhdistettyjen laitteiden kanssa. Tämän tyyppisessä topologiassa tiedonsiirto voidaan tehdä yhteen suuntaan pitkin rengasta, jota kutsutaan yksisuuntaiseksi renkaaksi. Joten tiedot siirretään laitteesta toiseen, kunnes ne saavuttavat määränpään.

Kuinka rengastopologia toimii?

Rengastopologiassa jokainen laite on yksinkertaisesti yhdistetty kahteen laitteeseen pyöreässä muodossa. Tämän tyyppisessä topologiassa dataa siirretään laitteesta toiseen, kunnes data saavuttaa määränpäänsä. Tiedot lähettävästä solmusta kohteeseen siirretään tokenien avulla. Joten tätä topologiaa kutsutaan myös token ring topologiaksi.

Rengastopologia toimii

Tämä topologia käskee kaikkia verkon solmuja pysymään aktiivisina tiedonsiirtoa varten, joten se tunnetaan myös aktiivisena topologiana. Jos ei. Solmujen määrä verkon sisällä on suuri, silloin tokenien on hypättävä useita solmuja ennen kuin saavuttavat määränpäänsä, ja data voi menettää. Tämän tietojen menetyksen välttämiseksi on asennettu toistimet signaalin voimakkuuden parantamiseksi.

“miten käyttää arduino nanoa ”

Rengastopologiassa tiedonsiirto eri solmujen välillä sisältää seuraavan vaiheen.

Tyhjät tokenit renkaassa kiertävät vapaasti 16 Mbps nopeudesta 100 Mbps:iin asti.
Tämä merkki sisältää paikkamerkit datakehysten tallentamiseen ja myös lähettäjän tai vastaanottajan osoitteen säilyttämiseen.
Jos lähettävä solmu haluaa lähettää viestin, se ottaa tunnuksen ja pakkaa sen datan, vastaanottavan solmun MAC-osoitteen ja oman ID:nsä kanssa tokenin vastaaviin tiloihin.
Tämä täytetty merkki välitetään renkaan seuraavaan solmuun. Sen jälkeen tämä seuraava solmu saa tunnuksen ja tarkistaa, kopioidaanko lähetetty data kehyksestä kohti solmua & merkki on asetettu nollaan ja lähetetään seuraavaan solmuun vai lähetetäänkö merkki seuraavalle solmulle sellaisenaan.
Edellinen vaihe jatkuu, kunnes tiedot saavuttavat oikean määränpään.
Kun merkki saapuu lähettäjälle, se huomaa, että vastaanottaja on lukenut tiedot, ja se erottaa viestin.
Tunnus on käytetty uudelleen ja valmis käytettäväksi missä tahansa verkon solmussa.
Jos solmu on paikallaan rengasverkon polulla ja viestintä katkeaa ja verkko yksinkertaisesti tukee kaksoisrengasta, data siirretään päinvastaiseen suuntaan kohdetta kohti.

Protokollat rengastopologiassa

Rengastopologiassa käytetyt suositut protokollat ovat Resilient Ethernet Protocol (REP) ja Device Level Ring (DLR) & Media Redundancy Protocol, joita käsitellään alla.

Joustava Ethernet-protokolla

REP on rengastopologiaprotokolla, jota käytetään tarjoamaan tapa käsitellä vikoja, ohjaussilmukoita ja auttaa pidentämään konvergenssiaikaa normaalisti 15 ms. Tätä soittoprotokollaa käytetään pääasiassa vain kytkimien välillä. Lisäksi kytkimen päällä voi olla useita REP-renkaita. Tämä REP-rengas on yksinkertaisesti järjestetty jakamalla kytkimen porttien tietyt roolit, kuten Ensisijainen, Ei naapuri, Edge, Transit ja Ei naapuria Ensisijainen.

Laitteen tasorengas

Laitteen tasorengas on eräänlainen soittoprotokolla, jota käyttävät nykyiset Rockwell Automation -laitteet, kuten Ethernet/IP-tietoliikennesovittimet, PowerFlex-asemat, CompactLogix®-ohjaimet, Stratix®-kytkimet ja ControlLogix.

Tämä protokolla mahdollistaa automaatiolaitteiden järjestämisen renkaaseen alle 3 ms:n liitosajan kautta. Tämä protokolla on erittäin yksinkertainen asentaa, ja sinun on määritettävä renkaan valvoja vain renkaan yhdistämistä varten. Joten renkaan valvoja yksinkertaisesti tarkkailee rengasta tarkistaakseen viat.

Media Redundancy Protocol

Media Redundancy Protocol -protokollaa käytetään Ring-topologiassa pitämään poissa yksittäisistä häiriöpisteistä tarjoamalla 10 ms tai alle palautumisajan, kuormituksen tasapainotuksen ja vikasietoisuuden. Median redundanssiprotokollan toimintatapa; renkaanhallintakytkin estää kaikki lähettävät paketit yhdessä kahdesta valitusta soittoportistaan kytkinsilmukan jakamiseksi. Liikenteessä yhdistetyistä laitteista silmukan sisällä oleviin vaihteisiin on edelleen kaista toisiinsa, mukaan lukien redundantit linkit, paitsi haitallista kytkinsilmukkaa lukuun ottamatta.

ominaisuudet

The rengastopologian ominaisuudet Sisällytä seuraavat.

Tässä topologiassa ei. toistimia käytetään.
Tiedonsiirto on yksisuuntaista.
Tämän topologian tiedot lähetetään peräkkäin bitti bitiltä.
Se parantaa viestintälinkin tarkkuutta. Jos yksi linkki katkeaa, toinen on valmis viestintään.
Se on erittäin luotettava pitkän matkan tiedonsiirtoon, koska verkon jokainen solmu toimii toistimena. Joten signaalin voimakkuus ei laske.
Tässä topologiassa sisäänrakennettu kuittauslaite on saatavissa ja se vapautetaan yksinkertaisesti, kun verkko on saattanut viestintään valmiiksi.
Tunnusten käyttö tässä verkossa estää törmäysten tai ristikkäisviestinnän mahdollisuuden, koska yksinkertaisesti yhdellä laitteella on verkkovaraus ja kahden laitteen sallitaan kommunikoida samanaikaisesti.

Ero rengastopologian, väylätopologian ja tähtitopologian välillä

Erot rengas-, väylä- ja tähtitopologian välillä ovat seuraavat.

Rengastopologia	Väylän topologia	Tähtitopologia
Tämän tyyppisessä topologiassa jokainen solmu on yksinkertaisesti yhdistetty sen oikean ja vasemman puolen solmuihin.	Tässä topologiassa kaikki laitteet on yksinkertaisesti kytketty yhteen kaapeliin.	Tähtitopologiassa kaikki solmut on yksinkertaisesti yhdistetty keskittimeen.
Tämä topologia on saatavilla halvemmalla.	Se on erittäin halvempaa.	Tämä topologia on kallista.
Data siirretään solmuilta solmuille rengasmoodissa yhdessä suunnassa.	Tiedot välitetään väylän kautta.	Tiedot välitetään keskittimestä kaikkiin solmuihin.
Tätä topologiaa käytetään, kun tarvitaan yksinkertainen verkko.	Tätä topologiaa käytetään, kun tarvitaan pieni, edullinen ja usein tilapäinen verkko, joka ei ole riippuvainen erittäin korkeista tiedonsiirtonopeuksista.	Tätä topologiaa käytetään monissa pienissä ja suurissa verkoissa.
Tiedonsiirtonopeus vaihtelee 4 Mbps – 16 Mbps välillä.	Tiedonsiirtonopeus on noin 10-100 Mbps.	Tiedonsiirtonopeus on jopa 16 Mbps.

Ominaisuudet

Rengastopologian ominaisuudet ovat seuraavat.

Tässä topologiassa jos yksi tietokone kaatuu, koko verkko on poissa käytöstä.
Jos verkon pääkaapeli on poikki, koko verkko on poissa käytöstä.
Yksi tietokone voi lähettää tietoja kerrallaan tunnuksen vuoksi.
Verkon tietokoneiden enimmäismäärä voi vaikuttaa koko verkkoon, koska kun verkon tietokoneiden määrä lisääntyy, verkko on hidas.

Hyödyt ja haitat

The rengastopologian edut Sisällytä seuraavat.

Tämän topologian tiedot siirtyvät yhteen suuntaan, joten se vähentää pakettien törmäyksiä.
Verkkopalvelinta ei tarvita verkkoyhteyden ohjaamiseen.
Useita laitteita voidaan liittää ilman, että se vaikuttaa verkon suorituskykyyn.
Helppo tunnistaa ja erottaa yksittäiset vikakohdat.
Ei ole tarvetta palvelimelle, joka ohjaa topologian solmujen välistä yhteyttä.
Tämä topologia on erittäin halpa asentaa ja myös laajentaa.
Tiedonsiirtonopeus on korkea.
Jokaisella tämän topologian tietokoneella on vastaava pääsy resursseihin.
Viantunnistus on yksinkertaista.
Väylätopologiaan verrattuna tämän topologian suorituskyky on parempi raskaassa liikenteessä tokenien läsnäolon vuoksi.

The rengastopologian haitat Sisällytä seuraavat.

Tämän tyyppinen topologia on kallista.
Verrattuna väylän topologia , tämän topologian suorituskyky on hidasta.
Vianetsintä on vaikeaa.
Nämä topologiat eivät ole skaalautuvia.
Riippuu yhdestä kaapelista.
Koko verkko kaatuu, jos solmu kaatuu.
Tokenin tai datapaketin täytyy kulkea kaikkien solmujen läpi yksisuuntaisen renkaan vuoksi,
Minkä tahansa solmun lisääminen ja poistaminen verkossa on erittäin vaikeaa, ja se aiheuttaa myös ongelmia verkon toiminnassa.

Rengastopologian sovellukset/käytöt

Rengastopologian sovelluksia ovat seuraavat.

Tätä topologiaa käytetään lähiverkoissa ja suuralueverkoissa.
Tämän tyyppistä topologiaa käytetään usein tietoliikenneteollisuudessa, ja sitä käytetään yleisesti SONET-kuituverkoissa.
Sitä käytetään varajärjestelmänä eri yrityksissä olemassa olevaan verkkoon.
Kun yhteys on väärässä solmun kautta, ja sitten se käyttää kaksisuuntaista kapasiteettia liikenteen reitittämiseen vielä yhdellä tavalla.
Sitä sovelletaan oppilaitoksissa.

Näin ollen tässä on kyse renkaan yleiskatsauksesta topologia – toimii sovellusten kanssa. Esimerkkejä rengastopologiasta ovat; SONET (lyhenne sanoista Synchronous Optical Network) rengasverkko, varajärjestelmä monissa organisaatioissa olemassa olevaan verkkoon jne. Tässä on kysymys sinulle, mitä on tähtitopologia?