Topologii de rețea. Topologia rețelei de calculatoare

Sub topologie(aspect, configurație, structură) a unei rețele de calculatoare este de obicei înțeleasă ca locația fizică a calculatoarelor în rețea față de unul și modul în care acestea sunt conectate prin linii de comunicație. Este important de menționat că conceptul de topologie se referă în primul rând la rețelele locale, în care structura conexiunilor poate fi urmărită cu ușurință. În rețelele globale, structura conexiunilor este de obicei ascunsă utilizatorilor, ceea ce nu este foarte important, deoarece fiecare sesiune de comunicare poate fi efectuată pe propria cale.
Topologia determină cerințele pentru echipament, tipul de cablu utilizat, metodele posibile și cele mai convenabile de control al schimbului, fiabilitatea funcționării și posibilitatea extinderii rețelei.

Există trei topologii principale de rețea:

1. Topologia rețelei de magistrală(autobuz), în care toate calculatoarele sunt conectate în paralel la o linie de comunicație și informațiile de la fiecare computer sunt transmise simultan către toate celelalte calculatoare (Fig. 1);

2. Topologie de rețea în stea(stea), în care alte computere periferice sunt conectate la un computer central și fiecare dintre ele utilizează propria linie de comunicație separată (Fig. 2);

3. Inel de topologie de rețea(ring), în care fiecare computer transmite întotdeauna informații doar unui singur computer, următorul din lanț, și primește informații doar de la computerul anterior din lanț, iar acest lanț este închis într-un „inel” (Fig. 3).

Orez. 1. Topologia rețelei „autobuz”

Orez. 2. Topologie de rețea în stea

Orez. 3. Topologia rețelei „ring”

În practică, combinațiile de topologii de bază sunt adesea folosite, dar majoritatea rețelelor sunt concentrate pe aceste trei. Să luăm acum în considerare pe scurt caracteristicile topologiei de rețea enumerate.

Topologie magistrală(sau, cum se mai spune, „autobuz comun”) prin însăși structura sa permite identitatea echipamentelor de rețea ale computerelor, precum și egalitatea tuturor abonaților. Cu o astfel de conexiune calculatoarele pot transmite doar pe rând, deoarece linia de comunicație este singura. În caz contrar, informațiile transmise vor fi distorsionate ca urmare a suprapunerii (conflict, coliziune). Astfel, magistrala implementează modul de schimb semi-duplex (în ambele direcții, dar pe rând și nu simultan).
În topologia magistralei, nu există un abonat central, prin care sunt transmise toate informațiile, ceea ce îi crește fiabilitatea (la urma urmei, dacă vreun centru eșuează, întregul sistem controlat de acest centru încetează să funcționeze). Adăugarea de noi abonați la magistrală este destul de simplă și este de obicei posibilă chiar și în timp ce rețeaua funcționează. În cele mai multe cazuri, utilizarea magistralei necesită o cantitate minimă de cablu de conectare în comparație cu alte topologii. Adevărat, trebuie să țineți cont de faptul că două cabluri sunt potrivite pentru fiecare computer (cu excepția celor două extreme), ceea ce nu este întotdeauna convenabil.
Deoarece rezolvarea posibilelor conflicte în acest caz revine echipamentului de rețea al fiecărui abonat individual, echipamentul adaptorului de rețea în topologia magistralei este mai complicat decât în ​​cealaltă topologie. Cu toate acestea, datorită distribuției pe scară largă a rețelelor cu topologie „autobuz” (Ethernet, Arcnet), costul echipamentelor de rețea nu este prea mare.
Autobuzul nu se teme de defecțiuni individuale ale computerului, deoarece toate celelalte computere din rețea pot continua să facă schimb în mod normal. Poate părea că autobuzul nu este groaznic și a săpat de pe cablu, deoarece în acest caz suntem obsedați de două anvelope complet funcționale. Cu toate acestea, datorită particularităților propagării semnalelor electrice de-a lungul liniilor lungi de comunicație, este necesar să se prevadă includerea de dispozitive speciale la capetele magistralei - terminatoare prezentate în Fig. 1 ca dreptunghiuri. Fără terminatoarele pornite, semnalul este reflectat de la capătul liniei și distorsionat, astfel încât comunicarea prin rețea devine imposibilă. Deci, dacă cablul se rupe sau este deteriorat, linia de comunicație este întreruptă, iar schimbul chiar și între acele computere care rămân conectate între ele se oprește. Un scurtcircuit în orice punct al cablului de magistrală va distruge întreaga rețea. Orice defecțiune a echipamentelor de rețea din magistrală este foarte dificil de localizat, deoarece toate adaptoarele sunt conectate în paralel și nu este atât de ușor de înțeles care dintre ele a eșuat.
La trecerea prin linia de comunicație a unei rețele cu topologie „magistrală”, semnalele informaționale sunt slăbite și nu sunt reînnoite în niciun fel, ceea ce impune restricții stricte asupra lungimii totale a liniilor de comunicație, în plus, fiecare abonat poate primi semnale de diferite niveluri de la rețea, în funcție de distanța până la abonatul care transmite. Aceasta propune cerințe suplimentare pentru nodurile de recepție ale echipamentelor de rețea. Pentru a crește lungimea unei rețele cu topologie de magistrală, sunt adesea folosite mai multe segmente (fiecare dintre ele fiind o magistrală), interconectate cu ajutorul unor actualizări speciale de semnal - repetoare.
Cu toate acestea, o astfel de creștere a lungimii rețelei nu poate dura la infinit, deoarece există și limitări asociate cu viteza finită de propagare a semnalelor pe liniile de comunicație.

Topologie în stea este o topologie cu un centru dedicat explicit la care sunt conectați toți ceilalți abonați. Tot schimbul de informații trece exclusiv prin computerul central, care în acest fel plasează o sarcină foarte mare, prin urmare nu poate fi angajat în altceva decât în ​​rețea. Este clar că echipamentul de rețea al abonatului central trebuie să fie semnificativ mai complex decât echipamentul abonaților periferici. În acest caz, nu este nevoie să vorbim despre egalitatea abonaților. De regulă, computerul central este cel mai puternic și îi sunt încredințate toate funcțiile de gestionare a schimbului. În principiu, nu sunt posibile conflicte într-o rețea cu topologie în stea, deoarece managementul este complet centralizat, nu există conflict de ce.
Dacă vorbim despre rezistența stelei la defecțiuni ale computerului, atunci defecțiunea unui computer periferic nu afectează în niciun fel funcționarea părții din rețea care rămâne, dar orice defecțiune a computerului central face rețeaua complet inoperabilă. Prin urmare, ar trebui luate măsuri speciale pentru a îmbunătăți fiabilitatea computerului central și a echipamentelor sale de rețea. Întreruperea oricărui cablu sau un scurtcircuit din acesta cu o topologie în stea întrerupe comunicarea cu un singur computer, iar toate celelalte computere pot continua să funcționeze normal.
Pe declinarea din autobuz, în steaua de pe fiecare linie de comunicație sunt doar doi abonați: cel central și unul dintre cei periferici. Cel mai adesea, pentru a le conecta sunt folosite două linii de comunicație, fiecare transmite informații într-o singură direcție. Astfel, există un singur receptor și un transmițător pe fiecare legătură. Toate acestea simplifică foarte mult instalarea rețelei în comparație cu magistrala și scutesc utilizarea de terminatoare externe suplimentare de la nevoie. Problema atenuării semnalului în linia de comunicație se rezolvă și în „stea” mai ușor decât în ​​„autobuz”, deoarece fiecare receptor primește întotdeauna un semnal de același nivel. Un dezavantaj serios al topologiei „stea” este limitarea severă a numărului de abonați. De obicei, un abonat central poate deservi nu mai mult de 8-16 abonați periferici. Dacă în aceste limite este destul de simplu să conectați noi abonați, atunci dacă sunt depășiți, este pur și simplu imposibil. Adevărat, uneori o stea oferă posibilitatea formării, adică conectarea unui alt abonat central în locul unuia dintre abonații periferici (ca urmare, iese o topologie a mai multor stele interconectate).
Steaua prezentată în fig. 2, se numește o stea activă sau reală. Există, de asemenea, o topologie numită stea pasivă, care este doar superficial similară cu o stea (Fig. 4). În acest moment, este mult mai comun decât o stea activă. Este suficient să spunem că este folosit în cea mai populară rețea Ethernet de astăzi.

Orez. 4. Topologie „stea pasivă”

În centrul unei rețele cu această topologie, nu există un computer, ci un hub, sau hub, care îndeplinește aceeași funcție ca un repetor. Reia semnalele care vin și le transmite către alte linii de comunicație. Deși schema de cablare este similară cu o stea reală sau activă, de fapt avem de-a face cu o topologie magistrală, deoarece informațiile de la fiecare computer sunt transmise simultan către toate celelalte computere și nu există o stație centrală. Desigur, o stea pasivă este mai scumpă decât un autobuz convențional, pentru că în acest caz, ai nevoie și de un hub. Cu toate acestea, oferă o serie de caracteristici suplimentare asociate cu beneficiile unei stele. De aceea, în ultimii ani, o stea pasivă înlocuiește din ce în ce mai mult o stea reală, care este considerată o topologie nepromițătoare.
De asemenea, este posibil să se distingă un tip intermediar de topologie între o stea activă și o stea pasivă. În acest caz, concentratorul nu numai că retransmite semnalele, dar controlează și schimbul, dar nu ia parte la schimbul în sine.
Mare avantaj de stea(atât activ, cât și pasiv) este că toate punctele de conectare sunt colectate într-un singur loc. Acest lucru facilitează monitorizarea funcționării rețelei, localizarea defecțiunilor rețelei prin simpla deconectare a anumitor abonați de la centru (ceea ce este imposibil, de exemplu, în cazul unui autobuz) și, de asemenea, restricționarea accesului persoanelor neautorizate la punctele de conectare vitale. pentru retea. În cazul unei stele, fiecare abonat periferic poate fi abordat fie printr-un singur cablu (prin care există transmisie în ambele sensuri), fie prin două cabluri (fiecare dintre ele transmite într-o singură direcție), iar a doua situație este mai frecventă. Un dezavantaj comun pentru întreaga topologie stea este semnificativ mai mare decât pentru alte topologii, costul cablului. De exemplu, dacă computerele sunt situate pe o linie (ca în Fig. 1), atunci alegerea unei topologii în stea va necesita de câteva ori mai mult cablu decât o topologie magistrală. Acest lucru poate afecta semnificativ costul întregii rețele în ansamblu.

Topologie inel- aceasta este o topologie în care fiecare calculator este conectat prin linii de comunicație cu doar două altele: de la unul primește doar informații, iar la celălalt doar transmite. Pe fiecare linie de comunicație, ca și în cazul unei stele, funcționează doar un emițător și un receptor. Acest lucru elimină nevoia de terminatoare externe. O caracteristică importantă a inelului este că fiecare computer repetă (reia) semnalul, adică acționează ca un repetor, prin urmare atenuarea semnalului în întregul inel nu contează, doar atenuarea dintre calculatoarele vecine din inel este importantă. În acest caz, nu există un centru clar desemnat; toate computerele pot fi la fel. Cu toate acestea, destul de des în șprot este alocat un abonat special, care gestionează schimbul sau controlează schimbul. Este clar că prezența unui astfel de abonat de control reduce fiabilitatea rețelei, deoarece eșecul acesteia paralizează imediat întregul schimb.
Strict vorbind, computerele dintr-un șprot nu sunt complet egale în drepturi (spre deosebire de, de exemplu, o topologie de magistrală). Unii dintre ei primesc în mod necesar informații de la computer, care transmite în acest moment, mai devreme, în timp ce alții - mai târziu. Pe această caracteristică a topologiei sunt construite metodele de control al schimbului prin rețea, special concepute pentru „ring”. În aceste metode, dreptul la următorul transfer (sau, după cum se spune, de a capta rețeaua) este transferat succesiv către următorul computer din cerc.
Conectarea noilor abonați la „ring” este de obicei complet nedureroasă, deși necesită o oprire obligatorie a întregii rețele pe durata conexiunii. Ca și în cazul topologiei „autobuz”, numărul maxim de abonați într-un șprot poate fi destul de mare (până la o mie sau mai mult). Topologia inelului este de obicei cea mai rezistentă la congestie, asigură o funcționare fiabilă cu cele mai mari fluxuri de informații transmise prin rețea, deoarece, de regulă, nu există conflicte (spre deosebire de magistrală) și nu există nici un abonat central ( spre deosebire de o stea)...
Deoarece semnalul din șprot trece prin toate computerele din rețea, defecțiunea a cel puțin unuia dintre ele (sau a conexiunii sale la rețea) perturbă robotul întregii rețele în ansamblu. La fel, orice întrerupere sau scurtcircuit în fiecare dintre cablurile din inel face imposibilă întreaga rețea. Inelul este cel mai vulnerabil la deteriorarea cablului, prin urmare, în această topologie, este de obicei prevăzut pentru așezarea a două (sau mai multe) linii de comunicație paralele, dintre care una este în rezervă.
În același timp, marele avantaj al inelului este că retransmisia semnalelor de către fiecare abonat poate crește semnificativ dimensiunea întregii rețele în ansamblu (uneori până la câteva zeci de kilometri). Inelul este relativ superior oricărei alte topologii.

Dezavantaj inele (în comparație cu o stea), putem presupune că la fiecare computer din rețea trebuie conectate două cabluri.

Uneori, o topologie „inel” se bazează pe două legături circulare care transportă informații în direcții opuse. Scopul acestei soluții este de a crește (ideal de două ori) viteza de transfer a informațiilor. În plus, dacă unul dintre cabluri este deteriorat, rețeaua poate funcționa cu un alt cablu (totuși, viteza maximă va scădea).
În plus față de cele trei topologii de bază considerate de bază, topologia de rețea este adesea folosită și „ copac "(copac), care poate fi văzută ca o combinație a mai multor stele. Ca și în cazul unei stele, un arbore poate fi activ sau real (Fig. 5) și pasiv (Fig. 6). Cu un arbore activ, calculatoarele centrale sunt situate în centrele de combinare a mai multor linii de comunicație, iar cu un arbore pasiv, hub-uri (hub-uri).

Orez. 5. Topologie „arborele activ”

Orez. 6. Topologie „arborele pasiv”. K - concentratoare

O topologie combinată este, de asemenea, folosită destul de des, de exemplu, magistrală stea, inel de stele.

Semnificația conceptului de topologie.

Topologia rețelei determină nu numai locația fizică a calculatoarelor, ci, ceea ce este mult mai important, natura conexiunilor dintre ele, caracteristicile propagării semnalelor în rețea. Este natura conexiunilor care determină gradul de toleranță la erori de rețea, complexitatea necesară a echipamentului de rețea, cea mai potrivită metodă de control al schimbului, tipurile de medii de transmisie (canale de comunicație), dimensiunea admisă a rețelei (lungimea liniilor de comunicație). și numărul de abonați), necesitatea coordonării electrice și multe altele sunt posibile.
Când ne gândim la topologia rețelei în literatură, există patru concepte foarte diferite care se referă la diferite niveluri de arhitectură de rețea:

1. Topologie fizică (adică aspectul computerelor și cablarea). În acest conținut, de exemplu, o stea pasivă nu este diferită de o stea activă, prin urmare este adesea numită pur și simplu „stea”.

2. Topologie logică (adică structura conexiunilor, natura propagării semnalelor prin rețea). Aceasta este probabil cea mai corectă definiție a topologiei.

3. Topologia de control al schimburilor (adică principiul și succesiunea transferului dreptului de a delecta rețeaua între computere individuale).

4. Topologia informației (adică direcția fluxurilor de informații transmise prin rețea).

De exemplu, o rețea cu o „autobuz” de topologie fizică și logică poate, ca metodă de control, să folosească transferul dreptului de captare a rețelei (adică să fie un inel în acest conținut) și să transmită simultan toate informațiile printr-un computer dedicat ( fii o vedetă în acest conținut).

Atunci când organizați o rețea de calculatoare, alegerea topologiei este extrem de importantă, adică aspectul dispozitivelor de rețea și a infrastructurii de cablare. Este necesar să alegeți o astfel de topologie care să ofere o funcționare fiabilă și eficientă a rețelei, o gestionare convenabilă a fluxurilor de date din rețea. De asemenea, este de dorit ca rețeaua să fie ieftină cu prețul creării și întreținerii, dar, în același timp, rămân oportunități pentru extinderea ei ulterioară și, de preferință, pentru trecerea la tehnologiile de comunicații de viteză mai mare.

Toate conexiunile la rețea se fac folosind cabluri speciale de rețea. Principalele caracteristici ale unui cablu de rețea sunt viteza de transmisie și lungimea maximă admisă. Ambele caracteristici sunt determinate de proprietățile fizice ale cablului.

Liniile telefonice pot fi folosite și ca cablu de rețea.

Principalele tipuri de cablu de rețea:

Twisted pair - vă permite să transferați informații la o viteză de 10 Mbit/s (sau 100 Mbit/s), putând fi ușor extins. Lungimea cablului nu poate depăși 1000 m la o rată de transmisie de 10 Mbps. Uneori se folosește o pereche răsucită ecranată, adică o pereche răsucită plasată într-o teacă de ecranare.

Ethernet gros este un cablu coaxial de 50 ohmi. Posedă imunitate ridicată la zgomot. Distanța maximă disponibilă fără repetitor nu depășește 500 m, iar distanța totală a rețelei Ethernet este de aproximativ 3000 m.

Thin Ethernet este, de asemenea, un cablu coaxial de 50 ohmi cu o rată de transfer de date de 10 Mbps. Conexiunile la plăcile de rețea se realizează folosind conectori speciali (baionetă) și conexiuni tee. Distanța dintre două stații de lucru fără repetitoare poate fi de maximum 185 m, iar distanța totală a rețelei este de 1000 m.

Liniile de fibră optică sunt cel mai scump tip de cablu. Viteza de transfer de informații prin ele ajunge la câțiva gigabiți pe secundă. Distanța admisă este mai mare de 50 km. Practic nu există nicio influență externă a interferenței.

Există trei topologii de bază, pe baza căruia sunt construite majoritatea rețelelor.

1. „Autobuz” (Autobuz).În această topologie, toate calculatoarele sunt conectate între ele printr-un singur cablu (Fig. 5.8). Datele trimise într-o astfel de rețea sunt transmise la toate computerele, dar sunt procesate numai de computerul a cărui adresă MAC hardware a adaptorului de rețea este înregistrată în cadru ca adresă de destinație.

Fig 5.8. Rețea de topologie de magistrală

Această topologie este extrem de ușor de implementat și ieftină (necesită cea mai mică cantitate de cablu), dar are o serie de dezavantaje semnificative.

Dezavantajele rețelelor de autobuze

Astfel de rețele sunt greu de extins (pentru a crește numărul de calculatoare din rețea și numărul de segmente - bucăți individuale de cablu care le conectează).

Deoarece autobuzul este partajat, la orice moment, transmisia poate fi efectuată doar unul dintre calculatoare... Dacă două sau mai multe computere încep să transmită în același timp, semnalul este distors (coliziune sau coliziune), ducând la deteriorarea tuturor cadrelor. Calculatoarele sunt apoi forțate să suspende transmisia și apoi să retransmite datele pe rând. Impactul coliziunilor este cu atât mai vizibil, cu atât cantitatea de informații transmise prin rețea este mai mare și cu atât mai multe computere sunt conectate la magistrală. Ambii acești factori reduc în mod natural atât performanța maximă posibilă, cât și performanța generală a rețelei, încetinind-o.

„Anvelopa” este topologie pasivă- computerele doar „ascultă” cablul și nu pot recupera semnalele care dispar în timpul transmisiei prin rețea. Pentru a prelungi rețeaua, trebuie să utilizați repetoare (repetoare), amplificând semnalul înainte de a fi transmis la următorul segment.

Fiabilitatea rețelei topologia magistralei nu mare... Când un semnal electric ajunge la capătul cablului, acesta (cu excepția cazului în care se iau măsuri speciale) este reflectat, perturbând funcționarea întregului segment de rețea. Pentru a preveni această reflectare a semnalelor, la capetele cablului sunt instalate cabluri speciale. rezistențe(terminatori) care absorb semnale. Dacă, totuși, apare o întrerupere oriunde în cablu - de exemplu, atunci când integritatea cablului este ruptă sau pur și simplu când conectorul este deconectat - atunci apar două segmente nedeterministe, la capetele cărora semnalele încep să se reflecte , iar întreaga rețea nu mai funcționează.

Problemele inerente topologiei magistralei au dus la faptul că aceste rețele, atât de populare în urmă cu zece ani, acum practic nu sunt utilizate.

2. "Inel"). În această topologie, fiecare dintre calculatoare este conectat la alte două, astfel încât să primească informații de la unul și să le transfere la al doilea (Fig. 5.9). Ultimul computer se conectează la primul și la inel se inchide.

Orez. 5.9. Rețea cu topologie în inel

Avantajele rețelelor cu topologie în inel:

deoarece cablurile din această rețea nu au capete libere, nu sunt necesare terminatoare aici;

fiecare dintre computere acționează ca un repetor, amplificând semnalul, ceea ce face posibilă construirea de rețele la distanță lungă;

datorită absenței coliziunilor, topologia este foarte rezistentă la congestie, asigurând o muncă eficientă cu fluxuri mari de informații transmise prin rețea

Dezavantaje:

semnalul din „ring” trebuie să treacă secvenţial (şi doar într-o singură direcţie) prin toate calculatoarele, fiecare verificând dacă informaţia îi este adresată, astfel încât timpul de transmisie poate fi destul de lung;

conectarea unui nou computer la rețea necesită adesea oprirea acestuia, ceea ce perturbă funcționarea tuturor celorlalte computere;

defectarea a cel puțin unuia dintre computere sau dispozitive perturbă funcționarea întregii rețele;

un circuit deschis sau scurt în oricare dintre cablurile inelare face ca întreaga rețea să fie imposibil de operat;

pentru a evita oprirea rețelei în caz de defecțiune a computerului sau ruperea cablului, de obicei sunt așezate două inele, ceea ce crește semnificativ costul rețelei.

Aici, precum și pentru rețelele cu topologie de magistrală, dezavantajele depășesc oarecum avantajele, drept urmare rețelele de inel populare anterior sunt acum utilizate mult mai puțin frecvent.

3. Topologie Active Star. Această topologie a apărut în zorii calculului, când toți ceilalți abonați de rețea erau conectați la un computer central puternic. În această configurație, toate fluxurile de date au trecut exclusiv printr-un computer central; el a fost, de asemenea, pe deplin responsabil pentru gestionarea schimbului de informații între toți participanții la rețea. Conflictele cu o astfel de organizare a interacțiunii în rețea erau imposibile, dar sarcina pe computerul central era atât de mare încât acest computer, de regulă, nu făcea altceva decât întreținerea rețelei. Eșecul acestuia a dus la defectarea întregii rețele, în timp ce defecțiunea unui computer periferic sau întreruperea comunicării cu acesta nu a afectat funcționarea restului rețelei. În zilele noastre, astfel de rețele sunt destul de rare.

O topologie mult mai comună astăzi este Star Bus sau topologia stea pasivă (Figura 5.10). Aici, computerele periferice nu sunt conectate la un computer central, ci la un hub pasiv, sau hub. Acesta din urmă, spre deosebire de un computer central, nu este în niciun fel responsabil de gestionarea schimbului de date, ci îndeplinește aceleași funcții ca un repetor, adică restabilește semnalele de intrare și le trimite către toate celelalte computere și dispozitive conectate la acesta. De aceea această topologie, deși fizic arată ca o „stea”, este logic o topologie „magistrală” (care se reflectă în numele ei).

Orez. 5.10. Rețeaua Star-Bus

În ciuda consumului mai mare de cablu caracteristic rețelelor stea, această topologie are avantaje semnificative față de celelalte, ceea ce a condus la utilizarea pe scară largă în rețelele moderne.

Avantajele rețelelor star-bus:

Fiabilitate - conectarea la un hub central și deconectarea computerelor de la acesta nu afectează în niciun fel restul rețelei; întreruperea cablurilor afectează doar computerele individuale;

Ușurință de întreținere și depanare - Toate computerele și dispozitivele de rețea sunt conectate la un dispozitiv central de conectare, ceea ce face întreținerea și reparațiile rețelei mult mai ușoare.

Securitate - concentrarea punctelor de conectare într-un singur loc facilitează restricționarea accesului la obiectele vitale din rețea.

Rețineți că atunci când utilizați dispozitive de rețea mai „inteligente” (poduri, switch-uri și routere - mai multe despre ele mai târziu) în loc de hub-uri, se obține un tip „intermediar” de topologie între o stea activă și una pasivă. În acest caz, dispozitivul de comunicație nu numai că retransmite semnalele de intrare, dar controlează și schimbul acestora.

Alte posibile topologii de rețea

Rețelele reale de calculatoare se extind și se modernizează constant. Prin urmare, o astfel de rețea este aproape întotdeauna hibridă, adică topologia sa este o combinație a mai multor topologii de bază. Este ușor să ne imaginăm topologii hibride care sunt o combinație între o stea și un autobuz, sau un inel și o stea.

Cu toate acestea, trebuie făcută o mențiune specială topologiei Copac, care poate fi considerată ca o unire a mai multor „stele” (Fig. 5.4). Această topologie este cea mai populară astăzi în construcția rețelelor locale.

Orez. 5.11. Rețea de arbori

Topologie de rețea (din greacă. τόπος, - loc) - un mod de a descrie configurația rețelei, o diagramă a locației și conexiunii dispozitivelor de rețea.
(Wikimedia)

Topologie - Aceasta este o diagramă a conexiunii prin canale de comunicație a calculatoarelor sau nodurilor de rețea între ele.
Topologia rețelei poate fi

• fizic - descrie locația reală și conexiunile dintre nodurile rețelei.
• logic - descrie calea semnalului în topologia fizică.
• informație - descrie direcția fluxurilor de informații transmise prin rețea.
• managementul schimburilor este principiul transferului dreptului de utilizare a rețelei.

Există multe modalități de a conecta dispozitive de rețea. Se disting următoarele topologii:

• complet conectat
• celular
• autobuz comun
• stea
• inel
• Fulg de nea

Să luăm în considerare fiecare dintre ele mai detaliat.

1) Complet conectattopologie- topologia unei rețele de calculatoare, în care fiecare stație de lucru este conectată la toate celelalte. Această opțiune este greoaie și ineficientă, în ciuda simplității sale logice. Pentru fiecare pereche trebuie alocată o linie independentă, fiecare computer trebuie să aibă atâtea porturi de comunicație câte calculatoare sunt în rețea. Din aceste motive, rețeaua

nu poate avea decât dimensiuni finale relativ mici. Cel mai adesea, această topologie este utilizată în complexe cu mai multe mașini sau în rețele extinse cu un număr mic de stații de lucru.

Tehnologia de acces în rețelele acestei topologii este implementată prin metoda de transfer de token. Un marker este un pachet cu o secvență specială de biți (poate fi comparat cu un plic pentru o scrisoare). Este transferat secvenţial în jurul inelului de la computer la computer într-o singură direcţie. Fiecare nod transmite jetonul transmis. Computerul își poate transmite datele dacă a primit un token necompletat. Jetonul de pachet este transmis până când este găsit computerul țintă. În acest computer, datele sunt primite, dar jetonul merge mai departe și revine la expeditor.
După ce computerul expeditor verifică că pachetul a fost livrat destinatarului, jetonul este eliberat.

Dezavantaj: g O opțiune greoaie și ineficientă, de ex. La . fiecare calculator trebuie să aibă un număr mare de comunicare porturi.

2) Topologie mesh - topologia de bază completă a unei rețele de calculatoare, în care fiecare stație de lucru dintr-o rețea este conectată la mai multe alte stații de lucru din aceeași rețea. Se caracterizează prin toleranță ridicată la erori, complexitate de configurare și consum excesiv de cablu. Fiecare computer are multe moduri posibile de conectare la alte computere. Cablul rupt nu va duce la pierderea conexiunii între cele două computere.

Se obține din conectarea completă prin eliminarea unor posibile conexiuni. Această topologie permite conectarea unui număr mare de computere și este tipică, de regulă, pentru rețelele mari.

3) Autobuz comun, este un cablu comun (numit bus sau backbone) la care sunt conectate toate stațiile de lucru. Există terminatoare la capetele cablului pentru a preveni reflectarea semnalului.

Avantaje:

Dezavantaje:

• Problemele de rețea, cum ar fi întreruperea cablului și defecțiunea terminatorului, blochează complet întreaga rețea să funcționeze;
• Localizarea complexă a defecțiunilor;
• Odată cu adăugarea de noi stații de lucru, performanța rețelei scade.

O topologie magistrală este o topologie în care toate dispozitivele dintr-o rețea locală sunt conectate la un mediu liniar de transmisie a datelor de rețea. Acest mediu liniar este adesea denumit canal, magistrală sau urmă. Fiecare dispozitiv, cum ar fi o stație de lucru sau un server, este conectat independent la cablul de magistrală comun folosind un conector special. Cablul magistralei trebuie să fie terminat cu un rezistor de terminare, sau un terminator, care absoarbe semnalul electric, prevenind reflectarea și inversarea acestuia de-a lungul magistralei.

4) Steaua - topologia de bază a unei rețele de calculatoare în care toate calculatoarele din rețea sunt conectate la un site central (de obicei un comutator), formând un segment fizic al rețelei. Un astfel de segment de rețea poate funcționa atât separat, cât și ca parte a unei topologii de rețea complexe (de obicei, un „arboresc”). Tot schimbul de informații se realizează exclusiv prin intermediul computerului central, căruia i se impune o sarcină foarte mare în acest fel, prin urmare nu poate fi angajat în altceva decât în ​​rețea. De regulă, computerul central este cel mai puternic și îi sunt încredințate toate funcțiile de gestionare a schimbului. În principiu, nu sunt posibile conflicte într-o rețea cu topologie în stea, deoarece managementul este complet centralizat.

Metoda de acces este implementată folosind tehnologia Arcnet. Acest accesoriu folosește și un token pentru a transmite date. Tokenul este transmis de la computer la computer în ordinea crescătoare a adresei. Ca și în cazul unei topologii în inel, fiecare computer regenerează un jeton.

Comparație cu alte topologii.

Avantaje:

• defectarea unei stații de lucru nu afectează funcționarea întregii rețele în ansamblu;
• scalabilitate bună a rețelei;
• depanare ușoară și întreruperi de rețea;
• performanță ridicată a rețelei (supus proiectării corecte);
• opțiuni flexibile de administrare.

Dezavantaje:

• defectarea hub-ului central va duce la inoperabilitatea rețelei (sau a segmentului de rețea) în ansamblu;
• Este adesea necesar mai mult cablu pentru a pune rețeaua decât pentru majoritatea celorlalte topologii;
• numărul finit de stații de lucru din rețea (sau segmentul de rețea) este limitat de numărul de porturi din hub-ul central.

5) Inel - aceasta este topologia , în care fiecare calculator este conectat prin linii de comunicație doar cu alte două: de la unul primește doar informații, iar la celălalt doar transmite. Pe fiecare linie de comunicare, ca în cazul stele , funcționează doar un emițător și un receptor. Acest lucru vă permite să renunțați la utilizarea externă terminatoare.

Funcționarea în rețeaua de inel este ca fiecare computer să repete (reia) semnalul, adică să acționeze ca un repetor, astfel încât atenuarea semnalului în întregul inel nu contează, importantă doar atenuarea dintre calculatoarele vecine din inel. În acest caz, nu există un centru clar desemnat; toate computerele pot fi la fel. Cu toate acestea, destul de des în ring este alocat un abonat special, care gestionează schimbul sau controlează schimbul. Este clar că prezența unui astfel de abonat de control reduce fiabilitatea rețelei, deoarece eșecul acesteia paralizează imediat întregul schimb.

Calculatoarele din ring nu sunt complet peer-to-peer (spre deosebire de, de exemplu, o topologie de magistrală). Unii dintre ei primesc în mod necesar informații de la computer, care transmite în acest moment, mai devreme, în timp ce alții - mai târziu. Pe această caracteristică a topologiei sunt construite metodele de control al schimbului prin rețea, special concepute pentru „ring”. În aceste metode, dreptul la următorul transfer (sau, după cum se spune, de a capta rețeaua) este transferat succesiv către următorul computer din cerc.

Conectarea noilor abonați la „ring” este de obicei complet nedureroasă, deși necesită o oprire obligatorie a întregii rețele pe durata conexiunii. Ca și în cazul topologiei „autobuz”, numărul maxim de abonați în inel poate fi destul de mare (1000 sau mai mult). Topologia inelului este de obicei cea mai rezistentă la congestie, oferă o funcționare fiabilă cu cele mai mari fluxuri de informații transmise prin rețea, deoarece, de regulă, nu există conflicte (spre deosebire de magistrală) și nu există nici un abonat central ( spre deosebire de o stea)...

În inel, spre deosebire de alte topologii (stea, magistrală), nu se folosește o metodă concomitentă de transmitere a datelor, un computer din rețea primește date de la cel anterior din lista destinatarilor și le redirecționează mai departe dacă nu îi sunt adresate. . Lista de corespondență este generată de computerul generator de jetoane. Modulul de rețea generează un semnal simbol (de obicei aproximativ 2-10 octeți pentru a evita estomparea) și îl transmite următorului sistem (uneori în adresă MAC crescătoare). Următorul sistem, după ce a primit semnalul, nu îl analizează, ci pur și simplu îl transferă mai departe. Acesta este așa-numitul ciclu zero.

Algoritmul de lucru ulterior este următorul - pachetul de date GRE transmis de expeditor către destinatar începe să urmeze calea trasată de marker. Pachetul este transmis până ajunge la destinatar.

Comparație cu alte topologii.

Avantaje:

• Ușor de instalat;
• Absența aproape completă a echipamentelor suplimentare;
• Posibilitatea de funcționare stabilă fără o scădere semnificativă a ratei de transfer de date în condiții de încărcare intensă a rețelei, deoarece utilizarea jetonului elimină posibilitatea de coliziuni.

Dezavantaje:

• Eșecul unei stații de lucru și alte probleme (cablu rupt), afectează performanța întregii rețele;
• Complexitatea configurației și configurării;
• Complexitatea depanării.
• Necesitatea de a avea două plăci de rețea pe fiecare stație de lucru.

6) Cnezhinka ( Topologie ierarhică stea sau arbore) -topologie în stea, dar sunt folosite mai multe concentrate, interconectate ierarhic prin legături în stea.O topologie cu fulgi de zăpadă necesită mai puțină lungime a cablului decât o stea, dar mai multe elemente.

Cel mai uzual modul de comunicare ca în rețelele locale, și site-ul lyceum1.perm.ru

Actualizat - 2017-02-16

Tipuri de topologie de rețele locale. Pentru unii, această întrebare poate să nu pară interesantă și plictisitoare, dar pentru dezvoltarea generală, cel puțin pe scurt, nu va strica. Poate chiar undeva poți să-ți arăți cunoștințele despre rețeaua locală și vor începe să te privească cu respect. Sau poate că viața ta se va transforma în așa fel încât chiar trebuie să faci față acestei probleme îndeaproape.

Este exact ceea ce mi s-a întâmplat - de ceea ce îmi era cel mai frică era cu ce trebuia să lucrez. Și s-a dovedit că toate temerile mele erau doar de a nu știu, iar acum chiar îmi place foarte mult să mă ocup de rețelele locale și să crizez singur cablurile. O sa scriu scurt si clar, ca sa nu va obosesc cu detalii care poate chiar sa nu va fie de folos.

Care sunt avantajele rețelelor locale pe care le puteți citi în aceste articole:

Se numește diagrama de conexiune fizică a computerelor topologie de rețea .

Există trei tipuri principaletopologii de rețea. Tipuri de topologie de rețea- ce este? Ce tip de rețea să alegeți astfel încât să fie atât ieftin, cât și fiabil.

1. Topologie de rețea în inel ... Cu acest tip de topologie de rețea, capetele cablurilor sunt conectate între ele, adică. formează un inel. Fiecare stație de lucru este conectată la două învecinate. Datele sunt transmise în cerc într-o direcție, iar fiecare stație joacă rolul unui repetor care primește și răspunde la pachetele care îi sunt adresate și transmite alte pachete către următoarea stație de lucru.

Avantajul unei astfel de rețele este fiabilitatea sa destul de ridicată. Cu cât sunt mai multe computere în ring, cu atât rețeaua durează mai mult pentru a răspunde solicitărilor. Dar cel mai mare dezavantaj este că atunci când cel puțin un dispozitiv se defectează, întreaga rețea refuză să funcționeze. Și costul unei astfel de rețele este mare din cauza costului cablurilor, adaptoarelor de rețea și a altor echipamente.

2. Topologie de rețea liniară sau magistrală comună ... Într-o topologie liniară, toate elementele de rețea sunt conectate unul după altul folosind un singur cablu.

Capetele segmentelor trebuie terminate cu rezistențe speciale, care se numesc terminatoare .

La crearea unei astfel de rețele, nu se utilizează echipamente suplimentare - doar un cablu. Toate dispozitivele conectate dintr-o astfel de rețea „ascultă” și primesc doar acele pachete de informații care le sunt destinate doar lor, iar restul sunt ignorate.

Avantajele unei astfel de rețele sunt ușurința de organizare și costul redus. Dar un dezavantaj semnificativ este rezistența scăzută la deteriorare. Orice deteriorare a cablului va duce la defectarea întregii rețele. În plus, depanarea este foarte dificilă.

3. Topologie în stea este dominantă în rețelele locale moderne. Este cel mai funcțional și mai stabil. Fiecare computer din rețea se conectează la un dispozitiv special numit hub sau comutator. La crearea acestei topologii, fiecare dispozitiv obține acces la rețea independent unul de celălalt, iar dacă un cablu de conectare se rupe, doar unul dintre elementele rețelei încetează să funcționeze, ceea ce simplifică foarte mult depanarea.

Trimiteți-vă munca bună în baza de cunoștințe este simplu. Utilizați formularul de mai jos

Studenții, studenții absolvenți, tinerii oameni de știință care folosesc baza de cunoștințe în studiile și munca lor vă vor fi foarte recunoscători.

postat pe http://www.allbest.ru/

INTRODUCERE

Rețelele de comunicații primare sunt o colecție de noduri de rețea, stații și linii de transmisie (mai precis, căi liniare) care le conectează între ele și formează o rețea de canale și căi tipice. Natura ramificată și pe mai multe niveluri a acestei rețele obligă toate lucrările legate de proiectare, instalare, reglare, punere în funcțiune, reconstrucție, modernizare etc., să fie efectuate pe secțiuni separate ale rețelei primare. În raport cu rețeaua primară interurbană (zonală sau trunchială), astfel de tronsoane se numesc autostrăzi. Columna vertebrală include două sau mai multe noduri de rețea (stații) pe care se află terminalul și/sau echipamentul de tranzit al mai multor sisteme de transmisie (SP), precum și una sau mai multe linii de comunicații fizice pe care sunt organizate traseele de linii ale acestor SP-uri. La rândul lor, traseele liniare conțin puncte de amplificare (sau regenerare) deservite sau nesupravegheate, puncte de corecție, ramuri etc. Astfel, autostrada este un dispozitiv destul de complex și costisitor care are o mare importanță economică pentru o regiune relativ mare a țării.

Scopul proiectului de curs este de a optimiza topologia rețelei în funcție de criteriul lungimii minime folosind metoda ramurilor și legate.

1 ANALIZA COMPARATĂ A TOPOLOGILOR REȚELELOR DE TELECOMUNICAȚII

1.1 Etapele dezvoltării rețelei

topologia lungimii rețelei de telecomunicații

Diverse tipuri de telecomunicații au evoluat independent unele de altele pentru o perioadă lungă de timp. Fiecare tip de telecomunicații sa concentrat pe crearea propriilor canale, sisteme de transmisie (TS) și rețele. Structura rețelei a fost aleasă în conformitate cu particularitățile distribuției fluxurilor de mesaje, tipice pentru un anumit tip de telecomunicații. Mai multe industrii și transporturi au început să construiască rețele pentru a satisface nevoile de mesagerie ale industriei. Dezbinarea mijloacelor tehnice nu numai că nu a permis creșterea eficienței agregatului de rețele la scară națională, dar a împiedicat și dezvoltarea rețelelor izolate. Prin urmare, deja la începutul anilor 1960. a devenit clar că o direcție promițătoare pentru dezvoltarea rețelelor urma să fie interconectarea rețelelor. S-a decis crearea EASC (Unified Automated Communication Network). EASC sa bazat pe combinarea unor rețele mici disparate și numeroase în rețele naționale de fiecare tip de telecomunicații, apoi într-o singură rețea în scopul utilizării în comun a anumitor mijloace tehnice și, în primul rând, a sistemelor de transmisie și a sistemelor de comutație.

La crearea EASC s-a avut în vedere că în procesul de transmitere sunt implicate anumite mijloace tehnice, indiferent de tipul mesajelor, adică sunt comune. În acest sens, întreaga rețea a țării a început să fie subdivizată în două componente interdependente:

1) rețea primară - un set de stații de rețea, noduri de rețea (care vor fi definite în anexă) și linii de transmisie care le conectează, ceea ce vă permite să organizați o rețea de canale de transmisie și căi de grup.

Structura rețelei primare ține cont de împărțirea administrativă a teritoriului țării. Întregul teritoriu este împărțit în zone, care, de regulă, coincid cu teritoriul regiunilor, teritoriilor. În consecință, rețeaua primară constă și din următoarele părți:

* rețele primare locale - o parte a rețelei delimitată de teritoriul unui oraș sau al unei zone rurale;

* rețele primare zonale - o parte a unei rețele care acoperă teritoriul unei zone (oblast, teritoriu, republică), care asigură interconectarea canalelor diferitelor rețele locale în cadrul unei zone;

* rețea primară backbone - o parte a rețelei care conectează canalele diferitelor rețele zonale din întreaga țară.

Structura rețelei primare este prezentată în Figura 1.1.

Figura 1.1 - Structura rețelei primare

2) rețea secundară - ansamblu de mijloace tehnice care asigură transmiterea mesajelor de un anumit tip, care include: dispozitive terminale, linii de abonat și de legătură, stații de comutație, precum și canale alocate din rețeaua primară pentru a forma una secundară.

Rețelele secundare sunt împărțite în următoarele tipuri:

* telefon;

* telegraf;

* transmiterea datelor;

* facsimil;

* difuzare de televiziune;

* difuzare sonoră.

1.2 Principalele metode de construire a rețelelor de comunicații de telecomunicații

Una dintre principalele cerințe pentru rețelele de transmitere a mesajelor individuale (telefon, telegraf, fax, transmisie de date) este aceea că rețeaua trebuie să ofere fiecărui utilizator posibilitatea de a comunica cu un alt utilizator. Pentru a îndeplini această cerință, rețeaua de comunicații este construită după un anumit principiu, în funcție de condițiile de funcționare. În consecință, rețelele de comunicații pot avea o structură diferită, adică diferă în numărul și locația punctelor (stații) nodale și terminale, precum și în natura interconexiunii lor. Figura 1.2 arată cum se construiesc rețele de comunicații.

Cu o metodă de construcție complet conectată (principiul „fiecare cu fiecare”), există o legătură directă între noduri. Este utilizat cu un număr mic de noduri în rețea (Figura 1.2 a).

Cu o metodă radială de construire a unei rețele, comunicarea între noduri se realizează printr-un nod central (Figura 1.2 b). Este folosit la construirea unei rețele într-o zonă relativ mică.

Pe o suprafata mare, reteaua de comunicatii este construita dupa metoda radial-nodala (Figura 1.2 c).

Metoda circulară de construire a unei rețele oferă posibilitatea comunicării atât în ​​sensul acelor de ceasornic, cât și în sens invers acelor de ceasornic (Fig. 1.2 d). În acest caz, în caz de avarie într-o anumită zonă, rețeaua își păstrează operabilitatea.

Cu metoda combinată de construire a unei rețele, nodurile de la nivelul ierarhic superior sunt conectate conform unei scheme complet conectate, Figura 1.2 e). În acest caz, ieșirea unuia dintre noduri nu perturbă funcționarea întregii rețele.

Figura 1.2 - Metode de construire a rețelelor de comunicații

2 CONSTRUIREA UNUI MODEL DE TOPOLOGIE A REȚELEI DE TELECOMUNICAȚII DEZVOLTATE

Datele sunt prezentate sub forma tabelului 2.1

Tabel 2.1- Distanțele dintre nodurile rețelei proiectate

Smorgon

Ostrovets

Acarieni

Adânc

Sharkovshchina

Molodechno

Radoshkovici

Zaslavl

Problema vânzătorului călător.

Să luăm ca o rută arbitrară:

X 0 = (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);

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

3 DEZVOLTAREA PROCEDURII DE CALCUL PENTRU OPTIMIZAREA TOPOLOGIEI REȚELEI DEZVOLTATE

Esența metodei de programare dinamică constă în abordarea rezolvării problemei în etape, fiecăruia fiind asociată câte o variabilă controlată. Un set de proceduri computaționale recurente care conectează diferite etape asigură obținerea unei soluții optime fezabile a problemei în ansamblu atunci când este atinsă ultima etapă.

Smorgon

Ostrovets

Acarieni

Adânc

Sharkovshchina

Molodechno

Radoshkovici

Zaslavl

La rezolvarea problemei găsirii căii optime, sarcina este împărțită în procese (după numărul de noduri), în acest caz cu 15. Procesul începe de la nodul nr. 1. De fapt, nu contează de unde să-l pornești , traseul este încă circular și acoperă toate nodurile.

În prima etapă, procedura de calcul va fi distanța de la nodul 1 la fiecare dintre nodurile rămase.

Procesul nr.	Sens

În etapa următoare, valoarea procedurii de calcul ia valoarea distanței minime până la următorul (orice nod).

Procesul nr.	Valoarea etapei 1	Valoarea fazei 2

Se selectează minimul funcției și se realizează trecerea la etapa următoare. Trebuie remarcat faptul că valorile incorecte în mod deliberat pot fi imediat eliminate din valorile funcțiilor. De asemenea, nu trebuie luate în considerare valorile care conduc în „direcția opusă”.

4 DEZVOLTAREA SCHEMA-BLOC A PROGRAMULUI-SHELL SI A SCHEMA-BLOC A PROGRAMELOR-PROCEDURI DE BAZĂ PENTRU OPTIMIZAREA TOPOLOGIEI REȚELEI

Având în vedere faptul că procedurile principale sunt o expresie recurentă, a fost inadecvat să le scoatem în proceduri separate cu compilarea algoritmilor.

5 DEZVOLTAREA ȘI DEBUGAREA PROGRAMULUI DE OPTIMIZARE A TOPOLOGIEI REȚELEI DE TELECOMUNICAȚII PRIN CRITERUL LUNGIMEI MINIME

Programul este dezvoltat în limbajul de programare Java. Java este un limbaj de programare orientat pe obiecte dezvoltat de Sun Microsystems din 1991 și lansat oficial pe 23 mai 1995. Noul limbaj de programare s-a numit inițial Oak (James Gosling) și a fost dezvoltat pentru electronice de larg consum, dar ulterior a fost redenumit Java și a început să fie folosit pentru scrierea de applet-uri, aplicații și software de server.

O trăsătură distinctivă a Java în comparație cu alte limbaje de programare de uz general este furnizarea de productivitate ridicată de programare, mai degrabă decât performanța aplicației sau eficiența memoriei.

Java folosește convenții aproape identice pentru declararea variabilelor, transmiterea de parametri, operatori și controlul fluxului de cod. Toate caracteristicile bune ale C++ au fost adăugate la Java.

Trei elemente cheie se reunesc în tehnologia limbajului Java

Java oferă aplicațiile sale pentru utilizare pe scară largă - aplicații de rețea mici, robuste, dinamice, independente de platformă, proactive, care sunt încorporate în paginile Web. Applet-urile Java pot fi personalizate și distribuite consumatorilor la fel de ușor ca orice document HTML

Java dezlănțuiește puterea dezvoltării de aplicații orientate pe obiecte, combinând sintaxa simplă și familiară cu un mediu de dezvoltare robust și ușor de utilizat. Acest lucru permite unei game largi de programatori să creeze rapid noi programe și noi aplicații.

Java oferă programatorului un set bogat de clase de obiecte pentru a abstrage în mod clar multe dintre funcțiile sistemului utilizate în ferestre, rețele și I/O. O caracteristică cheie a acestor clase este că oferă abstracții independente de platformă pentru o mare varietate de interfețe de sistem.

Marele avantaj al Java este că poate fi folosit pentru a crea aplicații care rulează pe o varietate de platforme. Calculatoare de diferite tipuri sunt conectate la Internet - PC-uri Pentium, Macintosh, stații de lucru Sun și așa mai departe. Chiar și în cadrul computerelor bazate pe procesoare Intel, există mai multe platforme, de exemplu, Microsoft Windows versiunea 3.1, Windows 95, Windows NT, OS / 2, Solaris, diverse arome ale sistemului de operare UNIX cu shell-ul grafic XWindows. Între timp, atunci când creăm un server Web pe Internet, ne-am dori să îl putem folosi cât mai multe persoane. În acest caz, aplicațiile Java care sunt concepute pentru a rula pe platforme diferite și nu depind de un anumit tip de procesor și sistem de operare vă vor ajuta.

Programul preia datele inițiale dintr-un fișier text, care este un tabel. Calea către fișier este scrisă în corpul programului. În mod implicit, valoarea este „D: \\ citas.txt”. Numărul de orașe contează, dacă numărul lor se modifică, trebuie să modificați valoarea variabilei n.

Pentru comoditatea afișării rezultatelor, numele orașelor este indicat în program; pentru a le schimba, este necesară și modificarea codului programului. Dacă numele nu sunt schimbate, programul funcționează corect și numerele orașului pot fi luate ca bază.

Rezultatele optimizării sunt afișate pe ecran, indicând lungimea totală a traseului.

6 CALCULUL TOPOLOGIEI OPTIMALE A REȚELEI DE TELECOMUNICAȚII DEZVOLTATE ȘI ANALIZA MODELULUI DE TOPOLOGIE A REȚELEI PENTRU SENSIBILITATE LA MODIFICAREA PARAMETRILOR

Rezultatul programului este prezentat în Figura 5.2. În acest caz, rezultatul este verificat în alți algoritmi.

Schema rutei cu referire la harta Republicii Belarus este prezentată în Figura 6.1.

CONCLUZIE

În urma cursurilor finalizate, s-au obținut abilități neprețuite în proiectarea și optimizarea rețelelor de telecomunicații. A fost dezvoltat un algoritm pentru programul de optimizare, programul a fost implementat și a fost efectuată o procedură de optimizare pentru o anumită configurație de rețea. Rezultatele au fost verificate prin calcul manual. Metoda branch-and-bound a fost utilizată ca metodă de optimizare a structurii rețelei după criteriul lungimii minime.

LISTA SURSELOR UTILIZATE

1. Taha H. Introducere în cercetarea operațională / per. din engleza -M.: Williams, 2005.

2. Bundy B. Metode de optimizare. Curs introductiv. -M .: Radio și comunicare, 1988.

3. Vasiliev F.V. Metode numerice de rezolvare a problemelor extreme. -M .: Nauka, 1980.

ANEXA A

TEXTUL PROGRAMULUI

import java.io *;

import java.util.ArrayList;

import java.util.Arrays;

import java.util.List;

import java.util.StringTokenizer;

clasă publică ShortestPathDynamicMethods (

public static int readDistancesFromFile () aruncă FileNotFoundException (

Fișier f1 = fișier nou ("D: \\ Cities2.txt");

BufferedReader input = nou BufferedReader (nou FileReader (f1));

BufferedReader input1 = nou BufferedReader (nou FileReader (f1));

int NUMBER_CITIES = 0;

String line = nul;

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

NUMBER_CITIES ++;

) captură (IOException e) (

e.printStackTrace ();

int array = int nou;

String line = nul;

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

StringTokenizer st = StringTokenizer nou (linie);

while (st.hasMoreTokens ()) (

String tkn = st.nextToken ();

//System.out.println(tkn);

matrice [i] [j] = Integer.parseInt (tkn);

) captură (IOException e) (

e.printStackTrace ();

public static int getShortestDistance (int dist) (

Listă cityList = noua ArrayList ();

cityList.add ("Ivye");

cityList.add ("Ashmyany");

cityList.add ("Smorgon");

cityList.add ("Ostrovets");

cityList.add ("Postavy");

cityList.add ("Myadel");

cityList.add ("Clăști");

cityList.add ("Adanc");

cityList.add ("Sharkovschina");

cityList.add ("Volozhin");

cityList.add ("Logoisk");

cityList.add ("Molodechno");

cityList.add ("Vileika");

cityList.add ("Radoshkovichi");

cityList.add ("Zaslavl");

int n = lungimea dist.;

int dp = new int [n];

pentru (int d: dp)

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

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

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

dacă ((mască & 1<< i) != 0) {

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

dacă ((mască & 1<< j) != 0) {

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

int res = Integer.MAX_VALUE;

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

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

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

int order = new int [n];

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

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

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

cur ^ = 1<< bj;

System.out.println ("Ordinea de traversare a orașului:");

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

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

public static void main (Argumente șir) (

System.out.println ("Distanța minimă:" + getShortestDistance (ShortestPathDynamicMethods.readDistancesFromFile ()));

) prinde (Excepția e) (

e.printStackTrace ();

Postat pe Allbest.ru

Documente similare

Rolul și principiile generale ale construirii rețelelor de calculatoare. Topologii: bară, plasă, combinată. Principalele sisteme de construire a rețelelor „Token Ring” pe computerele personale. Protocoale de transfer de informații. Software, tehnologie de instalare a rețelei.

lucrare de termen, adăugată 10.11.2013


Calculul rețelelor cu lungimea minimă a ramurilor. Modelul structurii rețelei pentru conectarea stațiilor după principiul „fiecare la fiecare”. Determinarea numărului de canale între punctele de rețea. Distribuirea canalelor de-a lungul ramurilor rețelei, asigurând lungimea minimă a legăturilor.

lucrare de termen, adăugată 19.12.2013


Studiul compoziției și structurii rețelei de telefonie la distanță lungă, planul de distribuție a canalelor rețelei secundare. Analiza schemei traseului conversațional între telefoanele diferitelor rețele locale. Calculul traseelor, secțiunilor și fiabilității rețelei telefonice comutate.

lucrare de termen, adăugată 19.03.2012


Topologia rețelei: concept general și varietăți. Topologii active și pasive, principalele lor caracteristici. Metode de extindere a rețelei. Extinderea unei rețele cu topologie în stea, o prezentare generală a principalelor căi. Asocierea dispozitivelor atunci când organizați o rețea locală.

prezentare adaugata la 25.10.2013


Rolul rețelelor de calculatoare, principii de construcție. Protocoalele de transfer de informații în rețeaua ArcNet, au folosit topologii și mijloace de comunicare. Software, tehnologie de scanare. Sisteme de operare ale rețelelor de calculatoare. Instructiuni de siguranta.

lucrare de termen, adăugată 10.11.2013


Studiul topologiei unei rețele NGN - o rețea de comunicații de ultimă generație care asigură transmiterea tuturor tipurilor de trafic media cu diverse cerințe pentru calitatea serviciului și suportul acestora. Perspective de utilizare a tehnologiei NGN pentru a construi o rețea multiservicii.

lucrare de termen, adăugată 25.08.2010


Tehnologii moderne de acces la Internet. Sisteme de acces wireless. Fibră optică și fibre coaxiale. Topologii de rețea existente. Alegerea topologiei, cablului optic și rutare. Studiu de fezabilitate economică a proiectului.

teză, adăugată 17.04.2014


Analiza metodelor de construire a rețelelor publice de telefonie. Calculul intensității sarcinii telefonice în rețea, capacitatea pachetelor de linii de legătură. Alegerea structurii rețelei primare. Selectarea tipului de module de transport SDH și a tipului de cablu optic.

lucrare de termen adăugată 22.02.2014


Domeniul de aplicare al rețelelor locale ca modalitate de conectare a computerelor. Principalele topologii utilizate în construcția rețelelor de calculatoare. Rețele locale peer-to-peer și ierarhice. Esența metodelor de comunicare prin cablu și fibră optică.

rezumat adăugat la 05.12.2014


Topologii tipice de bază ale rețelelor de calculatoare, studiul, analiza, evaluarea acestora. Concluzie privind funcționarea rețelelor cu topologie diferită (în lanț, complet conectat, mesh, combinat). Avantajele și dezavantajele topologiilor care afectează performanța rețelei.