Topologia di rete generale. Topologie LAN di base

Il termine "topologia" ha molti significati, uno dei quali è usato in mondo informatico per descrivere le reti. Che cos'è ulteriormente la topologia e verrà considerata. Ma, guardando un po' avanti, nel vero caso semplice questo concetto può essere pensato come una descrizione della configurazione (posizione) dei computer collegati a una rete. In altre parole, tutto si riduce alla comprensione non anche dei composti stessi, ma forme geometriche, che corrispondono a ciascun tipo di ubicazione del terminal.

Cosa si intende per topologia LAN?

Come è già chiaro, i computer che sono combinati in reti singole sono collegati ad esse non in modo casuale, ma in un ordine rigorosamente definito. Per descrivere questo schema è stato introdotto il concetto di topologia.

Fondamentalmente, cos'è la topologia? Mappa, schema, grafico, mappa. Il processo descrittivo, come è già chiaro, è in qualche modo affine alla conoscenza elementare della geometria. Tuttavia, questo termine non può essere considerato solo da un punto di vista puramente geometrico. Poiché non si tratta solo di connessioni, ma anche di trasferimento di informazioni, anche questo fattore dovrebbe essere preso in considerazione a questo proposito.

I principali tipi di rete e le loro topologie

In generale, non esiste un unico concetto di topologia del computer. È generalmente accettato che possono esistere diversi tipi di topologie che descrivono collettivamente una particolare organizzazione di rete. In realtà, le reti possono essere completamente diverse.

Ad esempio, la forma più semplice di organizzare la connessione di più terminali di computer in un unico insieme può essere chiamata rete locale. Esistono anche tipologie di reti intermedie (urbane, regionali, ecc.).

Infine, le più grandi sono le reti globali, che interessano vaste aree geografiche e comprendono tutti gli altri tipi di reti, oltre ai computer e alle apparecchiature per le telecomunicazioni.

Ma cosa si intende per topologia di una rete locale, come una delle più forme semplici organizzare la connessione di più computer tra loro, in questo caso?

Sulla base dei processi e delle strutture descritti, sono suddivisi in diversi tipi:

• fisico - descrizione della struttura effettiva della posizione dei computer e dei nodi di rete, tenendo conto delle connessioni tra di loro;
• logico - descrizione del segnale che passa attraverso la rete;
• informativo - descrizione del movimento, direzione e reindirizzamento dei dati all'interno della rete;
• gestione degli scambi - una descrizione del principio di utilizzo o trasferimento dei diritti di utilizzo della rete.

Topologia di rete: tipi

Ora qualche parola su classificazione generalmente accettata tipi di topologie per link. Nel contesto di cos'è la topologia, vale la pena notare separatamente un altro tipo di classificazione che descrive solo il modo in cui un computer si connette a una rete o il principio della sua interazione con altri terminali o nodi principali. In questo caso, diventano rilevanti i concetti di topologie completamente connesse e non completamente connesse.

Una struttura completamente connessa (e questo è riconosciuto in tutto il mondo) è estremamente ingombrante per il fatto che ogni singolo terminale compreso in un'unica struttura di rete è connesso a tutti gli altri. L'inconveniente in questo caso sta nel fatto che per ogni computer è necessario installarlo equipaggiamento opzionale comunicazione, e il terminale stesso deve essere dotato di sufficiente grande quantità porte di comunicazione. E di norma, tali strutture, se utilizzate, sono estremamente rare.

Una topologia non completamente connessa a questo proposito sembra molto più preferibile, poiché ogni singolo terminale non si collega a tutti gli altri computer, ma riceve o trasmette informazioni attraverso determinati nodi di rete o accede direttamente a un hub o hub centrale. Un esempio lampante di ciò è la topologia della rete a stella.

Poiché si tratta dei principali metodi di combinazione dei terminali in un unico insieme (rete), dovremmo soffermarci sulle principali topologie di tutte le principali tipologie, tra le quali le principali sono "bus", "star" e "ring", anche se ci sono alcuni tipi misti.

Topologia di rete "bus" (bus)

Questo tipo di collegamento in rete dei terminali è piuttosto diffuso, anche se presenta degli inconvenienti molto seri.

Puoi considerare in cosa consiste una topologia di bus semplice esempio. Immagina un cavo con più prese su entrambi i lati. Alla fine di ciascuno di questi rami c'è un terminale di computer. Non sono direttamente collegati tra loro e le informazioni vengono ricevute e trasmesse attraverso un unico trunk, a entrambe le estremità del quale sono installati speciali terminatori che impediscono la riflessione del segnale. Questo è lo standard topologia di linea reti.

Il vantaggio di tale connessione è che la lunghezza del trunk principale è notevolmente ridotta e il guasto di un singolo terminale non influisce sul funzionamento della rete nel suo insieme. Lo svantaggio principale è che in caso di violazioni nel funzionamento della dorsale stessa, l'intera rete risulta inutilizzabile. Inoltre, la topologia "bus" è limitata nel numero di postazioni collegate e presenta prestazioni piuttosto basse a causa della distribuzione delle risorse tra tutti i terminali della rete. La distribuzione può essere uniforme o irregolare.

Topologia "stella" (stella)

La topologia della rete "a stella" ricorda in un certo senso un "bus", con l'unica differenza che tutti i terminali sono collegati non ad una singola dorsale, ma ad una centrale quadro(mozzo, mozzo).

Solo attraverso l'hub, tutti i computer possono interagire tra loro. Le informazioni vengono trasmesse dall'hub a tutti i dispositivi, ma vengono ricevute solo da quelli a cui sono destinate. I vantaggi di una tale connessione includono la possibilità controllo centralizzato tutti i terminali della rete, nonché il collegamento di nuovi. Tuttavia, come nel caso del "bus", il guasto del dispositivo di commutazione centrale è irto di conseguenze per l'intera rete.

Topologia "anello" (anello)

Infine, abbiamo un altro tipo di connessione: la topologia ad anello della rete. Come, probabilmente, si evince già dal nome, il collegamento dei computer avviene in sequenza l'uno all'altro tramite nodi intermedi, a seguito del quale si forma un circolo vizioso (naturalmente, un cerchio in questo caso è un concetto condizionale).

Durante la trasmissione, le informazioni dal punto di partenza passano attraverso tutti i terminali che si trovano davanti al destinatario finale. Ma il riconoscimento del beneficiario finale si basa sull'accesso ai token. Cioè, solo il terminale contrassegnato nel flusso di informazioni riceve informazioni. Un tale schema non viene praticamente mai utilizzato a causa del fatto che il guasto di un computer comporta automaticamente un'interruzione del funzionamento dell'intera rete.

Topologia mesh e mista

Questo tipo di connessioni può essere ottenuto rimuovendo alcune connessioni dalle connessioni precedenti o aggiungendole in aggiunta. Nella maggior parte dei casi, questo schema viene utilizzato in reti di grandi dimensioni.

A questo proposito si possono definire diverse derivate di base. I più comuni sono schemi del tipo " doppio anello”, “albero”, “reticolo”, “fiocco di neve”, “rete Cloes”, ecc. Come si può notare anche dai nomi, tutte queste sono variazioni sul tema delle principali tipologie di connessioni, che vengono prese come base .

Esiste anche un tipo misto di topologia, che può combinarne diverse altre (sottoreti), raggruppate secondo alcune caratteristiche.

Conclusione

Ora, probabilmente, è chiaro cosa sia la topologia. Se traiamo qualche conclusione generale, questo concettoè una descrizione di come sono collegati i computer di una rete e di come interagiscono. Il modo in cui ciò avviene dipende esclusivamente dal metodo di combinazione dei terminali in uno solo. E dì che oggi puoi evidenziarne uno opzione universale la connessione non è possibile. In ogni caso specifico ea seconda delle esigenze si può utilizzare l'uno o l'altro tipo di connessione. Ma nelle reti locali, se ne parliamo nello specifico, il più diffuso è lo schema "a stella", sebbene il "bus" sia ancora ampiamente utilizzato.

Resta da aggiungere che in puoi trovare anche i concetti di centralizzazione e decentramento, ma sono per lo più associati non alle connessioni, ma al sistema di controllo terminali di rete ed esercitando il controllo su di essi. La centralizzazione è chiaramente espressa nei collegamenti a stella, ma il decentramento è applicabile anche per questa tipologia, prevedendo l'introduzione di elementi aggiuntivi al fine di aumentare l'affidabilità della rete all'uscita interruttore centrale Fuori servizio. Uno sviluppo abbastanza efficace a questo proposito è lo schema "ipercubo", ma è molto difficile da sviluppare.

Topologia di rete (dal greco τόπος, - luogo) - un modo per descrivere la configurazione della rete, il layout e lo schema di collegamento dispositivi di rete.
(Wikipedia)

Topologia - questo è uno schema per collegare tra loro computer o nodi di rete tramite canali di comunicazione.
La topologia di rete può essere

• fisico - descrive la posizione reale e le connessioni tra i nodi della rete.
• logico - descrive il movimento del segnale nell'ambito della topologia fisica.
• informativo - descrive la direzione dei flussi informativi trasmessi sulla rete.
• gestione del cambio è il principio del trasferimento del diritto all'uso della rete.

Esistono molti modi per collegare i dispositivi di rete. Esistono le seguenti topologie:

• completamente connesso
• cellulare
• autobus comune
• stella
• squillo
• fiocco di neve

Consideriamo ciascuno di essi in modo più dettagliato.

1) Completamente connessotopologia- topologia rete di computer, in cui ogni workstation è collegata a tutte le altre. Questa opzione è ingombrante e inefficiente, nonostante la sua semplicità logica. Per ogni coppia deve essere assegnata una linea indipendente, ogni computer deve avere tante porte di comunicazione quanti sono i computer sulla rete. Per questi motivi, la rete

può avere solo dimensioni finali relativamente piccole. Molto spesso, questa topologia viene utilizzata in complessi multi-macchina o reti globali con un numero ridotto di postazioni di lavoro.

La tecnologia di accesso nelle reti di questa topologia viene implementata passando il token. Un marcatore è un pacco dotato di una speciale sequenza di bit (può essere paragonato a una busta per lettere). Viene fatto passare in sequenza sull'anello da un computer all'altro in una direzione. Ogni nodo trasmette il token trasmesso. Il computer può trasmettere i suoi dati se ha ricevuto un token vuoto. Il token con il pacchetto viene passato fino a quando non viene trovato il computer a cui è destinato il pacchetto. In questo computer i dati vengono accettati, ma il token va avanti e ritorna al mittente.
Dopo che il computer che ha inviato il pacchetto è convinto che il pacchetto è stato consegnato al destinatario, il token viene rilasciato.

Svantaggio: g opzione ingombrante e inefficiente, ad es. a . ogni computer deve avere un gran numero di comunicazione porti.

2) Topologia mesh - una topologia di rete di computer di base completamente meshata in cui ogni workstation sulla rete è collegata a diverse altre workstation sulla stessa rete. È caratterizzato da elevata tolleranza ai guasti, complessità di configurazione e consumo eccessivo di cavi. Ogni computer ne ha molti modi possibili connessioni con altri computer. Una rottura del cavo non comporterà una perdita di connessione tra i due computer.

Ottenuto da uno completamente connesso rimuovendo alcune possibili connessioni. Questa topologia consente la connessione di un gran numero di computer ed è tipica, di regola, per reti di grandi dimensioni.

3) autobus comune,è un cavo comune (chiamato bus o backbone) a cui sono collegate tutte le workstation. Sono presenti terminatori alle estremità del cavo per impedire la riflessione del segnale.

vantaggi:

Svantaggi:

• I problemi di rete, come la rottura del cavo e il guasto del terminatore, bloccano completamente il funzionamento dell'intera rete;
• Localizzazione complessa delle faglie;
• Con l'aggiunta di nuove workstation, le prestazioni della rete diminuiscono.

Una topologia bus è una topologia in cui tutti i dispositivi su una rete locale sono collegati a un mezzo di trasmissione di rete lineare. Un tale mezzo lineare viene spesso definito canale, bus o traccia. Ogni dispositivo, come una workstation o un server, è collegato in modo indipendente a un cavo bus comune tramite un connettore dedicato. Il cavo bus deve avere all'estremità una resistenza di terminazione, o terminatore, che assorba il segnale elettrico, impedendo che venga riflesso e viaggi in direzione opposta lungo il bus.

4) Stella - la topologia di base di una rete di computer in cui tutti i computer della rete sono collegati a un nodo centrale (solitamente uno switch) per formare un segmento di rete fisica. Tale segmento di rete può funzionare sia separatamente che come parte di una topologia di rete complessa (solitamente un "albero"). L'intero scambio di informazioni passa esclusivamente attraverso il computer centrale, che in questo modo ha un carico molto grande, quindi non può fare altro che la rete. Di norma, è il computer centrale ad essere il più potente ed è su di esso che vengono assegnate tutte le funzioni di gestione dello scambio. In linea di principio, nessun conflitto in una rete con una topologia a stella è impossibile, perché la gestione è completamente centralizzata.

Il metodo di accesso è implementato utilizzando la tecnologia Arcnet. Questo metodo di accesso usa anche un token per passare i dati. Il token viene passato da un computer all'altro in ordine crescente di indirizzi. Come in una topologia ad anello, ogni computer rigenera il token.

Confronto con altre topologie.

vantaggi:

• fallimento di uno postazione di lavoro non pregiudica il funzionamento dell'intera rete nel suo insieme;
• buona scalabilità della rete;
• facile risoluzione dei problemi e interruzioni della rete;
• elevate prestazioni di rete (soggetto a una corretta progettazione);
• opzioni di amministrazione flessibili.

Svantaggi:

• il guasto dell'hub centrale comporterà l'inoperabilità della rete (o segmento di rete) nel suo complesso;
• la rete spesso richiede più cavi rispetto alla maggior parte delle altre topologie;
• il numero finito di workstation in una rete (o segmento di rete) è limitato dal numero di porte nell'hub centrale.

5) Anello - questa è la topologia , in cui ogni computer è collegato da linee di comunicazione con solo altri due: da uno riceve solo informazioni e trasmette solo all'altro. Su ogni linea di comunicazione, come nel caso stelle , funzionano solo un trasmettitore e un ricevitore. Questo elimina la necessità di esterni terminatori.

Il lavoro nella rete dell'anello è che ogni computer ritrasmette (riprende) il segnale, cioè agisce come un ripetitore, quindi l'attenuazione del segnale nell'intero anello non ha importanza, è importante solo l'attenuazione tra i computer vicini dell'anello. In questo caso, non esiste un centro chiaramente definito, tutti i computer possono essere uguali. Tuttavia, molto spesso nell'anello viene assegnato un abbonato speciale, che controlla lo scambio o controlla lo scambio. È chiaro che la presenza di un tale abbonato di controllo riduce l'affidabilità della rete, perché il suo guasto paralizza immediatamente l'intero scambio.

I computer nell'anello non sono completamente uguali (a differenza, ad esempio, di una topologia a bus). Alcuni di loro ricevono necessariamente informazioni dal computer che sta trasmettendo in questo momento, prima, mentre altri - dopo. È su questa caratteristica della topologia che vengono costruiti i metodi di controllo degli scambi di rete, appositamente progettati per l'"anello". In questi metodi, il diritto al trasferimento successivo (o, come si suol dire, all'acquisizione della rete) passa in sequenza al computer successivo nel cerchio.

Il collegamento di nuovi abbonati all'"anello" è solitamente del tutto indolore, sebbene richieda lo spegnimento obbligatorio dell'intera rete per la durata della connessione. Come nel caso della topologia bus, importo massimo gli abbonati nell'anello possono essere piuttosto grandi (1000 o più). Topologia ad anello di solito il più resistente alla congestione, fornisce un funzionamento affidabile con i maggiori flussi di informazioni trasmessi sulla rete, perché di solito non ha conflitti (a differenza del bus) e non c'è un abbonato centrale (a differenza della stella).

Nell'anello, a differenza di altre topologie (stella, bus), non viene utilizzato il metodo competitivo di invio dei dati, il computer in rete riceve i dati dal precedente nell'elenco delle destinazioni e li reindirizza ulteriormente se non sono indirizzati ad esso . La mailing list è generata dal computer che è il generatore di token. modulo di rete genera un segnale marker (di solito dell'ordine di 2-10 byte per evitare la dissolvenza) e lo trasmette al sistema successivo (a volte con indirizzo MAC ascendente). Sistema successivo, dopo aver ricevuto il segnale, non lo analizza, ma semplicemente lo trasmette ulteriormente. Questo è il cosiddetto ciclo zero.

L'algoritmo operativo successivo è il seguente: il pacchetto di dati GRE trasmesso dal mittente al destinatario inizia a seguire il percorso tracciato dal marcatore. Il pacchetto viene trasmesso finché non raggiunge il destinatario.

Confronto con altre topologie.

vantaggi:

• Facile da installare;
• In pratica completa assenza equipaggiamento aggiuntivo;
• La possibilità di un funzionamento stabile senza un calo significativo della velocità di trasferimento dei dati durante un carico di rete intenso, poiché l'uso di un marker elimina la possibilità di collisioni.

Svantaggi:

• Il guasto di una workstation, e altri problemi (rottura cavo), influiscono sulle prestazioni dell'intera rete;
• Difficoltà di configurazione e personalizzazione;
• Difficoltà nella risoluzione dei problemi.
• La necessità di averne due schede di rete, su ogni postazione.

6) Cnezhinka ( Topologia gerarchica a stella o ad albero) -topologia a stella, ma vengono utilizzati diversi concentrati, gerarchicamente interconnessi da connessioni a stella.Una topologia a fiocco di neve richiede una lunghezza del cavo inferiore rispetto a una topologia a stella, ma più elementi.

Maggior parte comune modalità di connessione sia nelle reti locali, sia nel sito liceo1.perm.ru

Termine topologia di rete si riferisce al modo in cui i computer sono collegati a una rete. Potresti anche sentire altri nomi - struttura di rete o configurazione di rete (Questo è lo stesso). Inoltre, il concetto di topologia include molte regole che determinano la posizione dei computer, i metodi di posa dei cavi, i metodi per posizionare le apparecchiature di connessione e molto altro. Ad oggi, sono state formate e risolte diverse topologie di base. Di questi, si può notare pneumatico”, “squillo" e " stella”.

Topologia bus

Topologia pneumatico (o, come viene spesso chiamato autobus comune o autostrada ) presuppone l'uso di un cavo a cui sono collegate tutte le workstation. Il cavo comune viene utilizzato a turno da tutte le stazioni. Tutti i messaggi inviati dalle singole workstation vengono ricevuti e ascoltati da tutti gli altri computer collegati alla rete. Da questo flusso, ogni workstation seleziona i messaggi indirizzati solo a essa.

Vantaggi della topologia bus:

• facilità di configurazione;
• relativa facilità di installazione e basso costo se tutte le postazioni si trovano nelle vicinanze;
• il guasto di una o più postazioni non pregiudica il funzionamento dell'intera rete.

Svantaggi della topologia bus:

• guasti del bus ovunque (rottura del cavo, guasto del connettore di rete) portano all'inoperabilità della rete;
• difficoltà nella risoluzione dei problemi;
• basse prestazioni: in qualsiasi momento, solo un computer può trasferire dati alla rete, con un aumento del numero di workstation, le prestazioni della rete diminuiscono;
• scarsa scalabilità - per aggiungere nuove workstation è necessario sostituire sezioni del bus esistente.

Era secondo la topologia "bus" su cui sono state costruite le reti locali Cavo coassiale. In questo caso, i segmenti di un cavo coassiale collegati da connettori a T fungevano da bus. L'autobus è stato posato attraverso tutti i locali e si è avvicinato a ciascun computer. L'uscita laterale del connettore a T è stata inserita nel connettore sulla scheda di rete. Ecco come appariva: Ora tali reti sono irrimediabilmente obsolete e ovunque sostituite da una "stella" a doppino intrecciato, tuttavia, in alcune aziende è ancora possibile vedere apparecchiature per cavo coassiale.

Topologia "anello"

Squillo - Questa è una topologia di rete locale in cui le stazioni di lavoro sono collegate in serie tra loro, formando un anello chiuso. I dati vengono trasferiti da una workstation all'altra in una direzione (in un cerchio). Ogni PC funge da ripetitore, inoltrando i messaggi al PC successivo, ad es. i dati vengono trasferiti da un computer all'altro come se fosse un relè. Se un computer riceve dati destinati ad un altro computer, li trasmette ulteriormente lungo l'anello, altrimenti non vengono trasmessi ulteriormente.

Vantaggi della topologia ad anello:

• facilità di installazione;
• assenza quasi completa di apparecchiature aggiuntive;
• la possibilità di un funzionamento stabile senza un calo significativo della velocità di trasferimento dei dati durante il carico intensivo della rete.

Tuttavia, l'"anello" presenta anche notevoli inconvenienti:

• ogni postazione deve partecipare attivamente al trasferimento delle informazioni; in caso di guasto di almeno uno di essi o di rottura di un cavo, il funzionamento dell'intera rete si interrompe;
• il collegamento di una nuova workstation richiede un breve spegnimento della rete, poiché l'anello deve essere aperto durante l'installazione di un nuovo PC;
• complessità di configurazione e personalizzazione;
• difficoltà nella risoluzione dei problemi.

La topologia di rete ad anello viene utilizzata raramente. Ha trovato la sua principale applicazione in reti in fibra ottica standard dell'anello di token.

Topologia a stella

Stella è una topologia di rete locale in cui ogni workstation è collegata a un dispositivo centrale (switch o router). Il dispositivo centrale controlla il movimento dei pacchetti nella rete. Ogni computer attraverso scheda di rete collegato allo switch con un cavo separato. Se necessario, è possibile combinare insieme più reti con una topologia a stella, ottenendo così una configurazione di rete con simile ad un albero topologia. La topologia ad albero è comune in grandi aziende. Non lo considereremo in dettaglio in questo articolo.

La topologia "a stella" oggi è diventata quella principale nella costruzione delle reti locali. Questo è successo a causa dei suoi numerosi vantaggi:

• il guasto di una workstation o il danneggiamento del suo cavo non pregiudica il funzionamento dell'intera rete nel suo insieme;
• ottima scalabilità: per collegare una nuova postazione è sufficiente posare un cavo separato dallo switch;
• facile risoluzione dei problemi e interruzioni della rete;
• alte prestazioni;
• facilità di configurazione e amministrazione;
• apparecchiature aggiuntive sono facilmente integrate nella rete.

Tuttavia, come ogni topologia, la "stella" non è priva di inconvenienti:

• il guasto dello switch centrale comporterà l'inoperabilità dell'intera rete;
• costi aggiuntivi per hardware di rete– un dispositivo a cui verranno collegati tutti i computer della rete (switch);
• il numero di workstation è limitato dal numero di porte nello switch centrale.

Stella – la topologia più comune per cablati e reti wireless. Un esempio di topologia a stella è simile a una rete cablata doppino e un interruttore come dispositivo centrale. Queste reti si trovano nella maggior parte delle organizzazioni.

Sotto topologia(layout, configurazione, struttura) di una rete di computer è generalmente intesa come luogo fisico i computer di rete sono uno rispetto all'altro e il modo in cui sono collegati dalle linee di comunicazione. È importante notare che il concetto di topologia si riferisce principalmente a reti locali, in cui è facilmente rintracciabile la struttura dei collegamenti. Nelle WAN, la struttura del collegamento è solitamente nascosta agli utenti e non è molto importante, poiché ogni sessione di comunicazione può seguire il proprio percorso.
La topologia determina i requisiti per l'apparecchiatura, il tipo di cavo utilizzato, i metodi possibili e più convenienti di gestione della centrale, l'affidabilità del funzionamento e la possibilità di espandere la rete.

Esistono tre topologie di rete principali:

1. Topologia della rete bus(bus), in cui tutti i computer sono collegati in parallelo a una linea di comunicazione e le informazioni provenienti da ciascun computer vengono trasmesse simultaneamente a tutti gli altri computer (Fig. 1);

2. Stella della topologia di rete(stella), in cui altri computer periferici sono collegati a un computer centrale, e ciascuno di essi utilizza una propria linea di comunicazione separata (Fig. 2);

3. Anello di topologia di rete(anello), in cui ogni computer trasmette sempre informazioni a un solo computer, il successivo nella catena, e riceve informazioni solo da computer precedente in una catena, e questa catena è chiusa in un "anello" (Fig. 3).

Riso. 1. Topologia di rete "bus"

Riso. 2. Topologia di rete "a stella"

Riso. 3. Topologia di rete "ad anello"

In pratica, vengono spesso utilizzate combinazioni della topologia di base, ma la maggior parte delle reti si concentra su queste tre. Consideriamo ora brevemente le caratteristiche della topologia di rete elencata.

Topologia bus(o, come viene anche chiamato, il "bus comune"), per la sua stessa struttura, consente l'identità delle apparecchiature di rete dei computer, nonché l'uguaglianza di tutti gli abbonati. Con una tale connessione, i computer possono trasmettere solo a turno, perché c'è solo una linea di comunicazione. In caso contrario, le informazioni trasmesse risulteranno distorte a causa della sovrapposizione (conflitto, collisione). Pertanto, il bus implementa la modalità di scambio half-duplex (in entrambe le direzioni, ma a turno e non contemporaneamente).
Nella topologia del bus, non esiste un abbonato centrale attraverso il quale vengono trasmesse tutte le informazioni, il che aumenta la sua affidabilità (dopotutto, se un centro si guasta, l'intero sistema controllato da questo centro cessa di funzionare). L'aggiunta di nuovi abbonati al bus è abbastanza semplice e di solito è possibile anche durante il funzionamento della rete. Nella maggior parte dei casi, quando si utilizza un bus, è necessaria una quantità minima di cavo di collegamento rispetto ad altre topologie. È vero, devi tenere conto del fatto che per ogni computer sono adatti due cavi (tranne i due estremi), il che non è sempre conveniente.
Perché la risoluzione di possibili conflitti in questo caso ricade sull'apparecchiatura di rete di ogni singolo abbonato, l'apparecchiatura scheda di rete con la topologia a bus è più difficile che con l'altra topologia. Tuttavia, a causa dell'uso diffuso di reti con topologia a bus (Ethernet, Arcnet), il costo delle apparecchiature di rete non è troppo elevato.
Il pneumatico non è terribili guasti singoli computer, perché tutti gli altri computer della rete possono continuare a comunicare normalmente. Può sembrare che il bus non sia terribile e il cavo sia tagliato, poiché in questo caso siamo ossessionati da due bus perfettamente funzionanti. Tuttavia, a causa della distribuzione segnali elettrici su lunghe linee di comunicazione è necessario prevedere l'inserimento di appositi dispositivi alle estremità dei bus - terminatori mostrati in fig. 1 sotto forma di rettangoli. Senza terminatori abilitati, il segnale viene riflesso dall'estremità della linea e distorto in modo che la comunicazione sulla rete diventi impossibile. Quindi se il cavo si rompe o è danneggiato, la linea di comunicazione non è coordinata e lo scambio si interrompe anche tra quei computer che rimangono collegati tra loro. Un cortocircuito in qualsiasi punto del cavo bus disabilita l'intera rete. Qualsiasi guasto di apparecchiature di rete sul bus è molto difficile da localizzare, perché tutti gli adattatori sono collegati in parallelo e non è così facile capire quale sia guasto.
Quando si attraversa la linea di comunicazione di una rete con topologia bus segnali informativi sono indeboliti e non rinnovati in alcun modo, il che impone rigide restrizioni sulla lunghezza totale delle linee di comunicazione, inoltre ogni abbonato può ricevere segnali di diverso livello dalla rete a seconda della distanza dall'abbonato di trasferimento. Ciò pone requisiti aggiuntivi per i nodi riceventi delle apparecchiature di rete. Per aumentare la lunghezza di una rete con una topologia a bus, vengono spesso utilizzati diversi segmenti (ciascuno dei quali è un bus), interconnessi utilizzando speciali aggiornatori di segnale - ripetitori.
Tuttavia, un tale aumento della lunghezza della rete non può durare indefinitamente, perché esistono anche limitazioni associate alla velocità finita di propagazione del segnale lungo le linee di comunicazione.

Topologia "Stella"è una topologia con un centro chiaramente definito a cui sono collegati tutti gli altri abbonati. L'intero scambio di informazioni avviene esclusivamente attraverso il computer centrale, che in questo modo sopporta un carico molto grande, quindi non può fare altro che la rete. È chiaro che l'apparecchiatura di rete dell'abbonato centrale deve essere notevolmente più complessa dell'apparecchiatura degli abbonati periferici. In questo caso, non è necessario parlare dell'uguaglianza degli abbonati. Di norma, è il computer centrale ad essere il più potente ed è su di esso che vengono assegnate tutte le funzioni di gestione dello scambio. In linea di principio, nessun conflitto in una rete con una topologia a stella è impossibile, poiché la gestione è completamente centralizzata, non vi è motivo di conflitto.
Se parliamo della resistenza di una star ai guasti del computer, allora il fallimento computer periferico non pregiudica il funzionamento della parte di rete rimasta, ma un eventuale guasto del computer centrale rende la rete completamente inoperativa. Pertanto, devono essere presi eventi speciali per migliorare l'affidabilità del computer centrale e delle sue apparecchiature di rete. Tagliare qualsiasi cavo o corto circuito in esso, con una topologia a stella, lo scambio con un solo computer viene interrotto e tutti gli altri computer possono continuare a funzionare normalmente.
Sulla declinazione dal bus, in una stella su ogni linea di comunicazione ci sono solo due abbonati: quello centrale e uno dei periferici. Molto spesso, per collegarli vengono utilizzate due linee di comunicazione, ognuna delle quali trasmette informazioni in una sola direzione. Pertanto, c'è solo un ricevitore e un trasmettitore su ciascun collegamento. Tutto ciò semplifica notevolmente la configurazione della rete rispetto al bus e risparmia dalla necessità di utilizzare terminatori esterni aggiuntivi. Il problema dell'attenuazione dei segnali nella linea di comunicazione è risolto anche nella "stella" più facilmente che nel "bus", perché ogni ricevitore riceve sempre un segnale dello stesso livello. Un grave inconveniente della topologia a stella è la rigida limitazione del numero di abbonati. Tipicamente, l'abbonato centrale può servire non più di 8-16 abbonati periferici. Se entro questi limiti la connessione di nuovi abbonati è abbastanza semplice, se vengono superati, è semplicemente impossibile. È vero, a volte una stella prevede la possibilità di costruire, cioè collegare un altro abbonato centrale invece di uno degli abbonati periferici (di conseguenza, esce una topologia di più stelle interconnesse).
La stella mostrata in Fig. 2 è chiamata una stella attiva o vera. Esiste anche una topologia chiamata stella passiva, che sembra solo una stella (Fig. 4). In questo momento, è molto più comune di una stella attiva. Basti pensare che oggi viene utilizzato nella rete Ethernet più diffusa.

Riso. 4. Topologia "stella passiva"

Il centro di una rete con questa topologia non contiene un computer, ma un hub, o hub, che svolge la stessa funzione di un ripetitore. Riprende i segnali in arrivo e li inoltra ad altri collegamenti. Sebbene lo schema di cablaggio sia simile a una stella reale o attiva, in realtà abbiamo a che fare con una topologia a bus, perché le informazioni da ciascun computer vengono trasmesse contemporaneamente a tutti gli altri computer e non esiste un abbonato centrale. Naturalmente, una stella passiva è più costosa di un bus convenzionale, perché in questo caso è necessario anche un hub. Tuttavia, fornisce una serie di funzionalità aggiuntive relative ai vantaggi di una stella. Ecco perché in tempi recenti la stella passiva sta sostituendo sempre più la stella vera, che è considerata una topologia poco promettente.
È anche possibile individuare un tipo intermedio di topologia tra una stella attiva e una passiva. In questo caso, l'hub non solo trasmette i segnali, ma controlla anche lo scambio, ma non partecipa allo scambio stesso.
grande vantaggio stellare(sia attivo che passivo) sta nel fatto che tutti i punti di connessione sono raccolti in un unico luogo. Ciò consente di monitorare facilmente il funzionamento della rete, localizzare i guasti di rete semplice spegnimento dal centro di alcuni abbonati (cosa impossibile, ad esempio, nel caso di un autobus), nonché limitare l'accesso estranei ai punti di connessione di rete vitali. Nel caso di una stella, ogni abbonato periferico può essere avvicinato da un cavo (che trasmette in entrambe le direzioni) o da due cavi (ciascuno trasmette in una direzione), la seconda situazione è più comune. Uno svantaggio comune per l'intera topologia a stella è molto più che con altre topologie, il costo del cavo. Ad esempio, se i computer sono disposti su un'unica riga (come nella Figura 1), quando si sceglie una topologia a stella, sarà necessario più cavi rispetto a una topologia a bus. Ciò può influire in modo significativo sul costo dell'intera rete nel suo insieme.

Topologia "Anello"- questa è una topologia in cui ogni computer è collegato da linee di comunicazione solo con altri due: da uno riceve solo informazioni e trasmette solo all'altro. Su ciascuna linea di comunicazione, come nel caso di una stella, operano solo un trasmettitore e un ricevitore. Ciò elimina la necessità di terminatori esterni. Una caratteristica importante dell'anello è che ogni computer ritrasmette (riprende) il segnale, cioè funge da ripetitore, quindi l'attenuazione del segnale nell'intero anello non ha importanza, solo l'attenuazione tra i computer vicini dell'anello è importante. In questo caso, non esiste un centro chiaramente definito, tutti i computer possono essere uguali. Tuttavia, molto spesso nello spratto viene assegnato un abbonato speciale, che gestisce lo scambio o controlla lo scambio. È chiaro che la presenza di un tale abbonato di controllo riduce l'affidabilità della rete, perché il suo guasto paralizza immediatamente l'intero scambio.
A rigor di termini, i computer sprat non sono completamente uguali (a differenza, ad esempio, della topologia a bus). Alcuni di loro ricevono necessariamente informazioni dal computer che sta trasmettendo in questo momento, prima e altri dopo. È su questa caratteristica della topologia che vengono costruiti i metodi di controllo degli scambi di rete, appositamente progettati per l'"anello". In questi metodi, il diritto al trasferimento successivo (o, come si suol dire, all'acquisizione della rete) passa in sequenza al computer successivo in un cerchio.
Il collegamento di nuovi abbonati all'"anello" è solitamente del tutto indolore, sebbene richieda lo spegnimento obbligatorio dell'intera rete per la durata della connessione. Come nel caso della topologia bus, il numero massimo di abbonati in uno spratto può essere piuttosto elevato (fino a mille o più). La topologia ad anello è solitamente la più resistente alla congestione, fornisce un funzionamento affidabile con i maggiori flussi di informazioni trasmessi sulla rete, perché di solito non ha conflitti (a differenza di un bus) e non c'è un abbonato centrale (a differenza di una stella).
Poiché il segnale nello spratto passa attraverso tutti i computer della rete, il guasto di almeno uno di essi (o la relativa installazione di rete) interrompe il funzionamento dell'intera rete nel suo insieme. Allo stesso modo, qualsiasi circuito aperto o corto in ciascuno dei cavi nell'anello rende l'intera rete inutilizzabile. L'anello è più vulnerabile ai danni dei cavi, quindi questa topologia prevede solitamente la posa di due (o più) linee di comunicazione parallele, una delle quali è di riserva.
Allo stesso tempo grande vantaggio ring sta nel fatto che la trasmissione di segnali da parte di ciascun abbonato può aumentare significativamente le dimensioni dell'intera rete nel suo insieme (a volte fino a diverse decine di chilometri). L'anello rispetto a questo è significativamente superiore a qualsiasi altra topologia.

svantaggio anello (rispetto a una stella), possiamo supporre che due cavi debbano essere collegati a ciascun computer della rete.

A volte la topologia "ad anello" si basa su due collegamenti ad anello che trasmettono informazioni in direzioni opposte. Lo scopo di tale soluzione è aumentare (idealmente due volte) la velocità di trasferimento delle informazioni. Inoltre, se uno dei cavi è danneggiato, la rete può funzionare con un altro cavo (sebbene velocità massima diminuire).
Oltre alle tre principali topologie di base considerate, viene spesso utilizzata anche la topologia di rete. albero "(albero), che può essere considerato come una combinazione di più stelle. Come nel caso di una stella, un albero può essere attivo, o reale (Fig. 5), e passivo (Fig. 6). Con un albero attivo, i computer centrali si trovano nei centri di combinazione di più linee di comunicazione e con un albero passivo - concentratori (hub).

Riso. 5. Topologia "albero attivo"

Riso. 6. Topologia albero passivo". K - concentratori

Molto spesso viene utilizzata anche una topologia combinata, ad esempio bus stella, anello stella.

Significato del concetto di topologia.

La topologia della rete determina non solo la posizione fisica dei computer, ma, cosa molto più importante, la natura delle connessioni tra di loro, le caratteristiche della propagazione dei segnali sulla rete. È la natura delle connessioni che determina il grado di tolleranza ai guasti della rete, la complessità richiesta delle apparecchiature di rete, il metodo più appropriato di controllo dello scambio, i possibili tipi di mezzi di trasmissione (canali di comunicazione), la dimensione consentita della rete (la lunghezza del linee di comunicazione e numero di abbonati), la necessità del coordinamento elettrico e molto altro.
Quando la topologia di rete è menzionata in letteratura, si possono intendere quattro concetti molto diversi a cui si riferiscono diversi livelli architettura di rete:

1. Topologia fisica (ovvero layout di computer e cablaggio). In questo contenuto, ad esempio, una stella passiva non è diversa da una stella attiva, motivo per cui viene spesso chiamata semplicemente "stella".

2. Topologia logica (ovvero la struttura delle connessioni, la natura della propagazione dei segnali attraverso la rete). Questa è probabilmente la definizione più corretta di topologia.

3. Topologia del controllo degli scambi (ovvero il principio e la sequenza del trasferimento del diritto di deliziare la rete tra i singoli computer).

4. Topologia informativa (ovvero la direzione del flusso di informazioni trasmesse sulla rete).

Ad esempio, una rete con un "bus" di topologia fisica e logica può utilizzare il trasferimento dell'acquisizione della rete come metodo di controllo (cioè essere un anello in questo contenuto) e trasmettere simultaneamente tutte le informazioni attraverso un computer dedicato (essere un stella in questo contenuto).

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INTRODUZIONE

Le reti di comunicazione primarie sono un insieme di nodi di rete, stazioni e linee di trasmissione (più precisamente, percorsi lineari) che li collegano tra loro e formano una rete di canali e percorsi tipici. La natura ramificata e multilivello di questa rete rende tutti i lavori relativi alla progettazione, installazione, configurazione, messa in servizio, ricostruzione, ammodernamento, ecc., eseguiti secondo sezioni separate rete primaria. In relazione alla rete primaria interurbana (zonale o dorsale), tali tratte sono denominate autostrade. La dorsale comprende due o più nodi di rete (stazioni), che ospitano gli apparati terminali e/o di transito di più sistemi di trasmissione (TS), nonché uno o più linee fisiche collegamenti su cui sono organizzati i percorsi lineari di questi SP. A loro volta, i percorsi lineari contengono punti di amplificazione (o rigenerazione) serviti o non presidiati, punti di correzione, diramazioni, ecc. Pertanto, l'autostrada è piuttosto complessa e dispositivo costoso, che è di grande importanza economica per una regione relativamente ampia del paese.

Lo scopo del progetto del corso è quello di ottimizzare la topologia della rete secondo il criterio della lunghezza minima mediante il metodo branch and boundary.

1 ANALISI COMPARATA DELLE TOPOLOGIE DELLE RETI DI TELECOMUNICAZIONI

1.1 Fasi di sviluppo della rete

topologia dell'estensione della rete di telecomunicazioni

Vari tipi di telecomunicazioni si sono sviluppati indipendentemente l'uno dall'altro per un lungo periodo di tempo. Ogni tipo di telecomunicazione si è concentrata sulla creazione dei propri canali, sistemi di trasmissione (TS) e reti. La struttura della rete è stata scelta in funzione delle caratteristiche di distribuzione dei flussi di messaggi propri di una particolare tipologia di telecomunicazioni. Alcuni rami dell'industria e dei trasporti hanno iniziato a creare le proprie reti, progettate per soddisfare le esigenze del settore nella messaggistica. disunione mezzi tecnici non solo non ha consentito di aumentare l'efficienza della totalità delle reti in tutto il paese, ma ha anche ostacolato lo sviluppo di reti isolate. Pertanto, già nei primi anni '60. è diventato chiaro che una direzione promettente per lo sviluppo delle reti avrebbe dovuto essere l'unificazione delle reti. Si è deciso di creare l'EACC (Unified Automated Communications Network). L'EASC si basava sull'unificazione di disparati e numerosi piccole reti alle reti nazionali di ogni tipo di telecomunicazione, e quindi a unica rete con l'obiettivo di condivisione alcuni mezzi tecnici e, in primis, sistemi di trasmissione e sistemi di commutazione.

Durante la creazione dell'EACC, si è tenuto conto del fatto che alcuni mezzi tecnici sono coinvolti nel processo di trasmissione, indipendentemente dal tipo di messaggi, ovvero sono comuni. A tal proposito, l'intera rete del Paese ha cominciato a dividersi in due componenti interconnesse:

1) rete primaria: un insieme di stazioni di rete, nodi di rete (definiti nell'applicazione) e linee di trasmissione che li collegano, che consente di organizzare una rete di canali di trasmissione e percorsi di gruppo.

La struttura della rete primaria tiene conto della suddivisione amministrativa del territorio del Paese. L'intero territorio è suddiviso in zone, coincidenti, di regola, con il territorio delle regioni e dei territori. Di conseguenza, la rete primaria è composta anche dalle seguenti parti:

* reti primarie locali - parte della rete, limitata dal territorio della città o dell'area rurale;

* reti primarie di zona - parte della rete che copre il territorio della zona (regione, territorio, repubblica), fornendo l'interconnessione di canali di diverse reti locali all'interno di una zona;

* rete primaria backbone - una parte della rete che collega i canali di diverse reti zonali in tutto il paese.

La struttura della rete primaria è mostrata in Figura 1.1.

Figura 1.1 - Struttura della rete primaria

2) rete secondaria - un insieme di mezzi tecnici che garantiscono la trasmissione di messaggi di un certo tipo, che comprende: dispositivi terminali, abbonati e linee di collegamento, stazioni di commutazione, nonché canali assegnati dalla rete primaria per formarne una secondaria.

Le reti secondarie sono suddivise nelle seguenti tipologie:

* telefono;

* telegrafo;

* trasmissione dati;

* facsimile;

* trasmissione televisiva;

* trasmissione audio.

1.2 I principali metodi di costruzione delle reti di telecomunicazioni

Uno dei requisiti principali per le reti per la trasmissione dei singoli messaggi (telefono, telegrafo, fax, trasmissione dati) è che la rete deve fornire a ciascun utente la possibilità di contattare un altro utente. Per soddisfare questa esigenza, la rete di comunicazione è costruita secondo un certo principio, a seconda delle condizioni operative. Pertanto, le reti di comunicazione possono essere struttura diversa, ovvero differiscono per il numero e la posizione dei punti nodali e terminali (stazioni), nonché per la natura della loro relazione. La Figura 1.2 mostra come costruire reti di comunicazione.

Con un metodo di costruzione completamente connesso (il principio "ognuno con ciascuno"), c'è una connessione diretta tra i nodi. Viene utilizzato con un numero ridotto di nodi sulla rete (Figura 1.2 a).

Con il metodo radiale di costruzione di una rete, la comunicazione tra i nodi avviene attraverso un nodo centrale (Figura 1.2 b). Viene utilizzato quando si costruisce una rete in un'area relativamente piccola.

Su una vasta area, la rete di comunicazione è costruita secondo il metodo del nodale radiale (Figura 1.2 c).

Il metodo ad anello per costruire una rete prevede la possibilità di comunicazione sia in senso orario che antiorario (Fig. 1.2 d). In questo caso, in caso di danneggiamento in una determinata area, la rete resta operativa.

Con il metodo combinato di costruzione di una rete, i nodi al livello gerarchico superiore sono collegati secondo uno schema completamente connesso (Figura 1.2 e). In questo caso, l'uscita di uno dei nodi non interrompe il funzionamento dell'intera rete.

Figura 1.2 - Modi per costruire reti di comunicazione

2 COSTRUIRE UN MODELLO TOPOLOGICO DI UNA RETE DI TELECOMUNICAZIONI SVILUPPATA

I dati sono presentati sotto forma di tabella 2.1

Tabella 2.1 - Distanze tra i nodi della rete progettata

Smorgon

Ostrov

Pleschenizia

Profondo

Sharkovshchina

Molodechno

Radoshkovichi

Zaslavl

Il problema del commesso viaggiatore.

Prendiamo come percorso arbitrario:

X 0 \u003d (1.2); (2.3); (3.4); (4.5); (5.6); (6.7); (7.8); (8.9) ;(9,10);(10,11);(11 ,12); (12.13); (13.14); (14.15); (15.1);

Allora F(X 0) = 56 + 31 + 32 + 80 + 27 + 77 + 80 + 29 + 155 + 87 + 66 + 21 + 43 + 17=801

3 SVILUPPO DI UNA PROCEDURA COMPUTAZIONALE PER L'OTTIMIZZAZIONE DELLA TOPOLOGIA DELLA RETE SVILUPPATA

L'essenza del metodo programmazione dinamica consiste nell'approccio alla soluzione del problema per fasi, ciascuna delle quali è associata ad una variabile controllata. Un insieme di procedure computazionali ricorrenti che collegano varie fasi, fornisce un accettabile soluzione ottimale compiti nel loro insieme quando si raggiunge l'ultima fase.

Smorgon

Ostrov

Pleschenizia

Profondo

Sharkovshchina

Molodechno

Radoshkovichi

Zaslavl

Quando si risolve il problema di trovare il percorso ottimale, l'attività viene suddivisa in processi (per il numero di nodi), in questo caso 15. Il processo inizia dal nodo numero 1. In effetti, non importa da dove inizia, comunque il percorso è circolare e copre tutti i nodi.

Nella prima fase, la procedura di calcolo sarà la distanza dal nodo n. 1 a ciascuno dei nodi rimanenti.

numero di processo	Significato

Nella fase successiva, il valore della procedura di calcolo assume il valore della distanza minima al successivo (qualsiasi nodo).

numero di processo	Il valore della fase 1	Valore 2 stadi

Viene scelto il minimo della funzione e viene eseguito il passaggio alla fase successiva. Da notare che dai valori delle funzioni è possibile rimuovere immediatamente ovviamente valori sbagliati. Inoltre, non prendere in considerazione i valori che vanno nella "direzione opposta".

4 SVILUPPO DI UN DIAGRAMMA DI FLUSSO DEL PROGRAMMA SHELL E DIAGRAMMA DI FLUSSO DELLE PRINCIPALI PROCEDURE DI PROGRAMMA PER L'OTTIMIZZAZIONE DELLA TOPOLOGIA DI RETE

In considerazione del fatto che le procedure principali sono un'espressione ricorrente, non era opportuno dedurle in procedure separate con la compilazione di algoritmi.

5 SVILUPPO E PROVA DI UN PROGRAMMA PER OTTIMIZZARE LA TOPOLOGIA DELLA RETE DI TELECOMUNICAZIONI CON IL CRITERIO DELLA LUNGHEZZA MINIMA

Il programma è sviluppato nella lingua Programmazione Java. Java è un linguaggio di programmazione orientato agli oggetti sviluppato da Sun Microsystems dal 1991 e rilasciato ufficialmente il 23 maggio 1995. Inizialmente Nuova lingua la programmazione si chiamava Oak (James Gosling) ed è stata sviluppata per elettronica di consumo, ma è stato successivamente rinominato Java ed è stato utilizzato per scrivere applet, applicazioni e software server

Una caratteristica distintiva di Java rispetto ad altri linguaggi di programmazione scopo generaleè garantire un'elevata produttività di programmazione, piuttosto che le prestazioni dell'applicazione o l'efficienza del suo utilizzo della memoria.

Java utilizza convenzioni quasi identiche per la dichiarazione di variabili, il passaggio di parametri, il passaggio di operatori e il controllo del flusso di codice. Java aggiunge tutte le buone caratteristiche di C++.

Tre elemento chiave uniti nelle tecnologie del linguaggio Java

Java rende le sue applet disponibili per uso generale: piccole, robuste, dinamiche, attive indipendenti dalla piattaforma applicazioni di rete incorporato pagine web. Applet Java può essere personalizzato e distribuito ai consumatori con la stessa facilità di qualsiasi documento HTML

Java libera la potenza dello sviluppo di applicazioni orientato agli oggetti combinando una sintassi semplice e familiare con un ambiente di sviluppo robusto e facile da usare. Ciò consente a un'ampia gamma di programmatori di creare rapidamente nuovi programmi e nuove applet.

Java fornisce al programmatore un ricco set di classi di oggetti per astrarre chiaramente molti funzioni di sistema utilizzato per Windows, networking e I/O. La caratteristica fondamentale di queste classi è che forniscono astrazioni indipendenti dalla piattaforma per un'ampia gamma interfacce di sistema

Il grande vantaggio di Java è che può essere utilizzato per creare applicazioni che possono essere eseguite varie piattaforme. Computer connessi a Internet tipi diversi- PC Pentium, Macintosh, workstation Sun e così via. Anche all'interno di computer basati su Processori Intel, esistono diverse piattaforme, come Microsoft Versioni di Windows 3.1, Windows 95, Windows NT, OS/2, Solaris, varie varietà sala operatoria Sistemi UNIX insieme a guscio grafico X Windows. Nel frattempo, creando server web su Internet, vorrei poterlo utilizzare il più possibile di più delle persone. In questo caso, aiuteranno Applicazioni Java, progettati per funzionare su varie piattaforme e non dipendono da un particolare tipo di processore e sistema operativo.

Il programma prende i suoi dati iniziali da file di testo, che è un tavolo. Il percorso del file è scritto nel corpo del programma. Il valore predefinito è "D:\\cites.txt". Importa il numero delle città, in caso di modifica del loro numero è necessario modificare il valore della variabile n.

Per comodità di visualizzazione dei risultati, il programma indica il nome delle città, per modificarle è necessario modificare anche il codice del programma. Se i nomi non vengono modificati, il programma funziona correttamente e puoi prendere i numeri di città come base.

I risultati dell'ottimizzazione vengono visualizzati sullo schermo, indicando la lunghezza totale del percorso.

6 CALCOLO DELLA TOPOLOGIA OTTIMALE DELLA RETE DI TELECOMUNICAZIONI SVILUPPATA E ANALISI DEL MODELLO DELLA TOPOLOGIA DI RETE PER LA SENSIBILITÀ AL MODIFICA DEI PARAMETRI

Il risultato del programma è mostrato in Figura 5.2. Il risultato è stato verificato in altri algoritmi.

Lo schema del percorso con riferimento alla mappa della Repubblica di Bielorussia è mostrato in Figura 6.1.

CONCLUSIONE

A seguito del tesina sono state acquisite preziose competenze nella progettazione e ottimizzazione delle reti di telecomunicazioni. È stato sviluppato un algoritmo per il programma di ottimizzazione, il programma è stato implementato ed è stata eseguita la procedura di ottimizzazione per una determinata configurazione di rete. I risultati sono stati verificati mediante calcolo manuale. Il metodo branch-and-bound è stato utilizzato come metodo per ottimizzare la struttura della rete secondo il criterio della lunghezza minima.

ELENCO FONTI UTILIZZATE

1. Taha H. Introduzione alla ricerca operativa / trad. dall'inglese. -M.: Williams, 2005.

2. Bundy B. Metodi di ottimizzazione. Corso introduttivo. -M.: Radio e comunicazione, 1988.

3. Vasiliev F.V. Metodi numerici per la risoluzione di problemi estremi. -M.: Nauka, 1980.

APPENDICE A

TESTO DEL PROGRAMMA

importa java.io.*;

importare java.util.ArrayList;

importare java.util.array;

importare java.util.List;

importare java.util.StringTokenizer;

public class ShortestPathDynamicMethods(

public static int readDistancesFromFile() genera FileNotFoundException (

File f1 = nuovo File("D:\\Cities2.txt");

Input BufferedReader = nuovo BufferedReader(nuovo FileReader(f1));

Input BufferedReader1 = nuovo BufferedReader(nuovo FileReader(f1));

int NUMBER_CITIES = 0;

riga della stringa = nulla;

while ((linea = input1.readLine()) != null) (

NUMERO_CITTÀ++;

) cattura (IOException e) (

e.printStackTrace();

int array = nuovo int;

riga della stringa = nulla;

while ((linea = input.readLine()) != null) (

StringTokenizer st = new StringTokenizer(linea);

while (st.hasMoreTokens()) (

Stringa tkn = st.nextToken();

//System.out.println(tkn);

array[i][j] = Intero.parseInt(tkn);

) cattura (IOException e) (

e.printStackTrace();

public static int getShortestDistance(int dist) (

Elenco cityList = nuovo ArrayList ();

cityList.add("Ivie");

cityList.add("Oshmania");

cityList.add("Smorgon");

cityList.add("Ostrovet");

cityList.add("Stand");

cityList.add("Myadel");

cityList.add("Splash");

cityList.add("Profondo");

cityList.add("Sharkovshchina");

cityList.add("Volozhin");

cityList.add("Logoisco");

cityList.add("Molodechno");

cityList.add("Vileyka");

cityList.add("Radoshkovichi");

cityList.add("Zaslavl");

int n = dist.lunghezza;

int dp = nuovo int[n];

per(int d: dp)

Array.fill(d, Integer.MAX_VALUE / 2);

for (int maschera = 1; maschera< 1 << n; mask += 2) {

per (int i = 1; i< n; i++) {

se ((maschera e 1<< i) != 0) {

per (int j = 0; j< n; j++) {

se ((maschera e 1<< j) != 0) {

dp[i] = Math.min(dp[i], dp[j] + dist[j][i]);

int res = Intero.VALORE_MAX;

per (int i = 1; i< n; i++) {

res = Math.min(res, dp[(1<< n) - 1][i] + dist[i]);

int cur = (1<< n) - 1;

ordine int = nuovo int[n];

for (int i = n - 1; i >= 1; i--) (

per (int j = 1; j< n; j++) {

se ((cur & 1<< j) != 0 && (bj == -1 || dp + dist >dp[j] + dist[j])) (

cur ^= 1<< bj;

System.out.println("Ordine tour della città: ");

per (int i = 0; i< order.length; i++)

System.out.println((i + 1) + " " + cityList.get(ordine[i]));

public static void main(String args) (

System.out.println("Distanza minima: " + getShortestDistance(ShortestPathDynamicMethods.readDistancesFromFile()));

) cattura (Eccezione e) (

e.printStackTrace();

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