Vad är nätverk topologi? Bästa Guide till Typer och diagram

konfigurationen, eller topologin, av ett nätverk är nyckeln till att bestämma dess prestanda. Nätverk topologi är hur ett nätverk är ordnat, inklusive den fysiska eller logiska beskrivningen av hur länkar och noder är inställda för att relatera till varandra.

det finns många sätt ett nätverk kan ordnas, alla med olika fördelar och nackdelar, och vissa är mer användbara under vissa omständigheter än andra., Administratörer har en rad alternativ när det gäller att välja ett nätverk topologi, och detta beslut måste ta hänsyn till storleken och omfattningen av sin verksamhet, dess mål och budget. Flera uppgifter går in i effektiv nätverkstopologihantering, inklusive konfigurationshantering, visuell kartläggning och allmän prestandaövervakning. Nyckeln är att förstå dina mål och krav för att skapa och hantera nätverkstopologin på rätt sätt för ditt företag.,

Efter en djupgående nätverkstopologidefinition kommer den här artikeln att titta på huvudtyperna av nätverkstopologier, deras fördelar och nackdelar och överväganden för att bestämma vilken som är bäst för ditt företag. Jag ska också diskutera användningen och fördelarna med nätverkstopologimappningsprogram som SolarWinds® Network Topology Mapper för att konfigurera ditt nätverk, visualisera hur enheter ansluter och felsöka nätverksproblem.

vad är nätverkstopologi?
Varför är network Topology viktigt?,
typer av nätverkstopologi

Star topologi
Bus topologi
Ring topologi
träd topologi
Mesh topologi
Hybrid topologi

vilken topologi är bäst för ditt nätverk?
vilka verktyg hjälper till att hantera och övervaka nätverk ?

Vad är nätverkstopologi?

nätverkstopologi avser hur olika noder, enheter och anslutningar på ditt nätverk är fysiskt eller logiskt ordnade i förhållande till varandra. Tänk på ditt nätverk som en stad, och topologin som färdplanen., Precis som det finns många sätt att ordna och underhålla en stad—som att se till att vägar och boulevarder kan underlätta passage mellan de delar av staden att få mest trafik—det finns flera sätt att ordna ett nätverk. Var och en har fördelar och nackdelar och beroende på behoven hos ditt företag, vissa arrangemang kan ge dig en större grad av anslutning och säkerhet.

det finns två metoder för nätverkstopologi: fysisk och logisk., Fysisk nätverkstopologi, som namnet antyder, hänvisar till de fysiska anslutningarna och sammankopplingarna mellan noder och nätverket—ledningarna, kablarna och så vidare. Logisk nätverkstopologi är lite mer abstrakt och strategiskt, med hänvisning till den begreppsmässiga förståelsen av hur och varför nätverket är ordnat som det är och hur data rör sig genom det.

Varför är network Topology viktigt?

nätverkets layout är viktig av flera anledningar. Framför allt spelar det en viktig roll i hur och hur väl ditt nätverk fungerar., Att välja rätt topologi för företagets operativa modell kan öka prestanda samtidigt som det blir lättare att hitta fel, felsöka fel och mer effektivt fördela resurser över hela nätverket för att säkerställa optimal nätverkshälsa. En strömlinjeformad och korrekt förvaltad nätverkstopologi kan öka energi-och dataeffektiviteten, vilket i sin tur kan bidra till att minska drifts-och underhållskostnaderna.

utformningen och strukturen av ett nätverk visas vanligtvis och manipuleras i ett program-skapat nätverk topologi diagram., Dessa diagram är viktiga av några skäl, men speciellt för hur de kan ge visuella representationer av både fysiska och logiska layouter, så att administratörer kan se anslutningarna mellan enheter vid felsökning.

hur ett nätverk är ordnat kan göra eller bryta nätverksfunktionalitet, anslutning och skydd mot driftstopp. Frågan om, ” vad är nätverk topologi?”kan besvaras med en förklaring av de två kategorierna i nätverkstopologin.

1. fysisk-det fysiska nätverket topologi avser de faktiska anslutningarna (ledningar, kablar, etc.,) om hur nätverket är ordnat. Installations -, underhålls-och provisioneringsuppgifter kräver insikt i det fysiska nätverket.
2. logisk-den logiska nätverkstopologin är en idé på högre nivå om hur nätverket är inställt, inklusive vilka noder som ansluter till varandra och på vilka sätt, samt hur data överförs via nätverket. Logisk nätverk topologi innehåller några virtuella och molnresurser.

effektiv nätverkshantering och övervakning kräver ett starkt grepp om både den fysiska och logiska topologin i ett nätverk för att säkerställa att ditt nätverk är effektivt och hälsosamt.,

tillbaka till toppen

Vad är den vanligaste typen av nätverkstopologi?

bygga ett lokalt nätverk (LAN) topologi kan vara make-or-break för ditt företag, som du vill ställa in en motståndskraftig, säker och lätt att underhålla topologi. Det finns flera olika typer av nätverk topologi och alla är lämpliga för olika ändamål, beroende på den totala nätverksstorleken och dina mål.

som med de flesta saker finns det inget ”rätt” eller en storlek-passar-alla alternativ., Med detta i åtanke, Jag ska gå igenom de vanligaste nätverk topologi definitioner för att ge dig en känsla för fördelar och nackdelar med varje.

Vad är Star Topology?

en stjärntopologi, den vanligaste nätverkstopologin, läggs ut så att varje nod i nätverket är direkt ansluten till ett centralt nav via koaxial, twisted-pair eller fiberoptisk kabel., Fungerar som en server, hanterar denna centrala nod dataöverföring – som information som skickas från någon nod i nätverket måste passera genom den centrala för att nå sin destination-och fungerar som en repeater, vilket hjälper till att förhindra dataförlust.

fördelar med stjärntopologi

Stjärntopologier är vanliga eftersom de tillåter dig att enkelt hantera hela nätverket från en enda plats., Eftersom var och en av noderna är oberoende ansluten till det centrala navet, om man går ner, kommer resten av nätverket att fortsätta fungera opåverkat, vilket gör stjärntopologin till en stabil och säker nätverkslayout.

dessutom kan enheter läggas till, tas bort och ändras utan att ta hela nätverket offline.

på den fysiska sidan av saker använder stjärntopologins struktur relativt lite kablage för att helt ansluta nätverket, vilket möjliggör både enkel installation och hantering över tiden när nätverket expanderar eller kontrakt., Enkelheten i nätverksdesignen gör livet enklare för administratörer, eftersom det är lätt att identifiera var fel eller prestandaproblem uppstår.

nackdelar med stjärntopologi

på flipsidan, om centralnavet går ner, kan resten av nätverket inte fungera. Men om det centrala navet hanteras korrekt och hålls i god hälsa, bör administratörer inte ha för många problem.,

nätverkets totala bandbredd och prestanda begränsas också av den centrala nodens konfigurationer och tekniska specifikationer, vilket gör stjärntopologier dyra att installera och använda.

tillbaka till toppen

Vad är Busstopologi?

en Busstopologi orienterar alla enheter på ett nätverk längs en enda kabel som körs i en enda riktning från ena änden av nätverket till den andra—varför det ibland kallas en ”Line topology” eller ”backbone topology.”Dataflöde på nätverket följer också kabelns rutt, rör sig i en riktning.,

fördelarna med Busstopologi

busstopologier är ett bra, kostnadseffektivt val för mindre nätverk eftersom layouten är enkel, så att alla enheter kan anslutas via en enda koaxial-eller RJ45-Kabel. Om det behövs kan fler noder enkelt läggas till nätverket genom att ansluta ytterligare kablar.

nackdelar med Busstopologi

eftersom busstopologier använder en enda kabel för att överföra data är de dock något sårbara., Om kabeln upplever ett fel går hela nätverket ner, vilket kan vara tidskrävande och dyrt att återställa, vilket kan vara mindre av ett problem med mindre nätverk.

busstopologier passar bäst för små nätverk eftersom det bara finns så mycket bandbredd, och varje extra nod kommer att sakta ner överföringshastigheterna.

dessutom är data ”halv duplex”, vilket betyder att det inte kan skickas i två motsatta riktningar samtidigt, så den här layouten är inte det perfekta valet för nätverk med stora mängder trafik.

tillbaka till toppen

Vad är Ring topologi? Singel vs., Dual

Ring topologi är där noder är ordnade i en cirkel (eller ring). Data kan färdas genom ringnätet i antingen en riktning eller båda riktningarna, med varje enhet som har exakt två grannar.

fördelar med Ring topologi

eftersom varje enhet endast är ansluten till de på vardera sidan, när data överförs, färdas paketen också längs cirkeln och rör sig genom var och en av de mellanliggande noderna tills de anländer till sin destination., Om ett stort nätverk är ordnat i en ring topologi, repeaters kan användas för att säkerställa paket anländer korrekt och utan dataförlust.

endast en station i nätverket är tillåtet att skicka data åt gången, vilket kraftigt minskar risken för paketkollisioner, vilket gör ring topologier effektiva vid överföring av data utan fel.

i stort sett är ring topologier kostnadseffektiva och billiga att installera, och den invecklade punkt-till-punkt-anslutningen av noderna gör det relativt enkelt att identifiera problem eller missuppfattningar på nätverket.,

nackdelar med Ring topologi

även om det är populärt, är en ring topologi fortfarande sårbar för fel utan ordentlig nätverkshantering. Eftersom flödet av dataöverföring rör sig unidirectionally mellan noder längs varje ring, om en nod går ner, kan det ta hela nätverket med det. Därför är det absolut nödvändigt att var och en av noderna övervakas och hålls i god hälsa. Trots det, även om du är vaksam och uppmärksam på nodprestanda, kan ditt nätverk fortfarande tas ner av ett överföringslinjefel.,

frågan om skalbarhet bör också beaktas. I en ring topologi, alla enheter på nätverket dela bandbredd, så tillägget av fler enheter kan bidra till övergripande kommunikationsförseningar. Nätverksadministratörer måste vara uppmärksamma på de enheter som läggs till topologin för att undvika att överbelasta nätverkets resurser och kapacitet.

dessutom måste hela nätverket tas offline för att konfigurera, lägga till eller ta bort noder. Och även om det inte är slutet på världen, schemaläggning driftstopp för nätverket kan vara obekvämt och kostsamt.,

Vad Är Dual-Ring-Topologi?

ett nätverk med ringtopologi är halv duplex, vilket betyder att data bara kan röra sig i en riktning åt gången. Ring topologier kan göras full duplex genom att lägga till en andra anslutning mellan nätverksnoder, skapa en dubbel ring topologi.

fördelar med dubbelring topologi

den främsta fördelen med dubbelring topologi är dess effektivitet: eftersom varje nod har två anslutningar på vardera sidan kan information skickas både medurs och moturs längs nätverket., Den sekundära ringen som ingår i en dual-ring topologi setup kan fungera som ett redundant lager och backup, vilket hjälper till att lösa för många av nackdelarna med traditionell ring topologi. Dubbla ring topologier erbjuder lite extra säkerhet också: om en ring misslyckas inom en nod kan den andra ringen fortfarande skicka data.

tillbaka till toppen

Vad är träd topologi?

trädtopologistrukturen får sitt namn från hur den centrala noden fungerar som en slags stam för nätverket, med noder som sträcker sig utåt på ett grenliknande sätt., Men där varje nod i en stjärntopologi är direkt ansluten till det centrala navet har en trädtopologi en överordnad hierarki till hur noderna är anslutna. De som är anslutna till det centrala navet är linjärt anslutna till andra noder, så två anslutna noder delar bara en ömsesidig anslutning. Eftersom trädtopologistrukturen är både extremt flexibel och skalbar, används den ofta för breda nätverk för att stödja många utspridda enheter.,

fördelar med Trädtopologi

genom att kombinera element i stjärnan och busstopologierna kan noder och nätverksexpansion enkelt läggas till. Felsökning Fel i nätverket är också en enkel process, eftersom var och en av grenarna kan bedömas individuellt för prestandaproblem.

Cons of Tree Topology

som med star topology beror hela nätverket på rotnodens hälsa i en trädtopologistruktur., Om det centrala navet misslyckas kommer de olika nodgrenarna att kopplas bort, men anslutningen inom—men inte mellan-grensystem kommer att förbli.

på grund av den hierarkiska komplexiteten och den linjära strukturen i nätverkslayouten kan lägga till fler noder i en trädtopologi snabbt göra korrekt hantering en otymplig, för att inte tala om kostsam erfarenhet. Trädtopologier är dyra på grund av den stora mängd kablage som krävs för att ansluta varje enhet till nästa inom den hierarkiska layouten.

tillbaka till toppen

Vad är Mesh topologi?,

en mesh topologi är en invecklad och utarbetad struktur av punkt-till-punkt-anslutningar där noderna är sammankopplade. Nätnät kan vara helt eller delvis nät. Partiella mesh topologier är mestadels sammankopplade, med några noder med endast två eller tre anslutningar, medan full mesh topologier är-överraskning!- helt sammankopplade.

webbliknande struktur mesh topologier erbjuder två olika metoder för dataöverföring: routing och översvämning., När data dirigeras använder noderna logik för att bestämma det kortaste avståndet från källan till destinationen, och när data översvämmas skickas informationen till alla noder i nätverket utan att behöva dirigera logik.

fördelarna med Mesh topologi

Mesh topologier är tillförlitliga och stabila, och den komplexa graden av sammankoppling mellan noder gör nätverket motståndskraftigt mot fel. Till exempel kan ingen enda enhet som går ner få nätverket offline.

nackdelar med Mesh topologi

Mesh topologier är otroligt arbetsintensiva., Varje sammankoppling mellan noder kräver en kabel och konfiguration en gång utplacerade, så det kan också vara tidskrävande att ställa in. Som med andra topologi strukturer, kostnaden för kablage lägger upp snabbt, och att säga mesh nätverk kräver en hel del kablage är en underdrift.

tillbaka till toppen

Vad är Hybrid topologi?

Hybrid topologier kombinerar två eller flera olika topologistrukturer—trädtopologin är ett bra exempel som integrerar buss-och stjärnlayouterna., Hybridstrukturer finns oftast i större företag där enskilda avdelningar har personliga nätverkstopologier anpassade för att passa deras behov och nätverksanvändning.

fördelar med Hybrid topologi

den största fördelen med hybridstrukturer är graden av flexibilitet de tillhandahåller, eftersom det finns få begränsningar på nätverksstrukturen som en hybridinställning inte kan rymma.,

nackdelar med Hybrid topologi

men varje typ av nätverk topologi kommer med sina egna nackdelar, och som ett nätverk växer i komplexitet, så gör också den erfarenhet och know-how som krävs av administratörerna för att hålla allt fungerar optimalt. Det finns också den monetära kostnaden att tänka på när du skapar en hybrid nätverk topologi.

tillbaka till toppen

vilken topologi är bäst för ditt nätverk?,

ingen nätverkstopologi är perfekt, eller till och med i sig bättre än de andra, så att bestämma rätt struktur för ditt företag beror på nätverkets behov och storlek. Här är de viktigaste elementen att överväga:

• längd på kabeln som behövs
• kabeltyp
• kostnad
• skalbarhet

Kabellängd

generellt, ju mer kabel som är involverad i nätverkstopologi, desto mer arbete kommer det att kräva att ställa in., Buss – och stjärntopologierna är på den enklare sidan av saker, båda är ganska lätta, medan nätnät är mycket mer kabel-och arbetsintensiva.

Kabeltyp

den andra punkten att överväga är den typ av kabel du installerar. Koaxiala och tvinnade parkablar använder båda isolerade koppar-eller kopparbaserade ledningar, medan Fiberoptiska kablar är gjorda av tunna och smidiga plast-eller glasrör. Twisted-pair-kablar är kostnadseffektiva men har mindre bandbredd än koaxialkablar., Fiberoptiska kablar är högpresterande och kan överföra data mycket snabbare än tvinnade par eller koaxialkablar, men de tenderar också att vara mycket dyrare att installera, eftersom de kräver ytterligare komponenter som optiska mottagare. Så, som med ditt val av nätverk topologi, ledningar du väljer beror på behoven hos ditt nätverk, inklusive vilka program du ska köra, överföringsavstånd, och önskad prestanda.,

kostnad

som jag har nämnt är installationskostnaden viktig att ta hänsyn till, eftersom de mer komplexa nätverkstopologierna kommer att kräva mer tid och finansiering för att konfigurera. Detta kan förvärras om du kombinerar olika element, till exempel att ansluta en mer komplex nätverksstruktur via dyrare kablar (även om du använder Fiberoptiska kablar i ett nätnät överdriver det, om du frågar mig, på grund av hur sammankopplad topologin är)., Att bestämma rätt topologi för dina behov är då en fråga om att hitta rätt balans mellan installations-och driftskostnader och prestandanivån du behöver från nätverket.

skalbarhet

det sista elementet att överväga är skalbarhet. Om du räknar med att ditt företag och nätverk expanderar—eller om du vill att det ska kunna—sparar du tid och krångel längs linjen för att använda en lätt modifierbar nätverkstopologi. Stjärntopologier är så vanliga eftersom de tillåter dig att lägga till, ta bort och ändra noder med minimal störning i resten av nätverket., Ringnät, å andra sidan, måste tas helt offline för eventuella ändringar som ska göras till någon av noderna.

så här mappar du nätverkstopologi

När du börjar designa ett nätverk kommer topologidiagram att vara till nytta. De låter dig se hur informationen kommer att röra sig över nätverket, vilket i sin tur gör att du kan förutsäga potentiella chokepunkter. Visuell representation gör det lättare att skapa en strömlinjeformad och effektiv nätverksdesign, samtidigt som du fungerar som en bra referenspunkt om du befinner dig i behov av att felsöka fel.,

ett topologidiagram är också viktigt för en omfattande förståelse av nätverkets funktionalitet. Förutom att hjälpa till med felsökningsprocessen kan fågelperspektiv som tillhandahålls av ett topologidiagram hjälpa dig att visuellt identifiera delarna av den infrastruktur som ditt nätverk saknar, eller vilka noder behöver övervakning, uppgradering eller byte.

den goda nyheten är att du inte behöver göra det manuellt: Du kan enkelt skapa en karta över din nätverkstopologi med verktyg.

tillbaka till toppen

vilka verktyg hjälper till att hantera och övervaka nätverk?,

det finns några nätverkstopologiska kartläggningsprodukter på marknaden. En av de vanligaste är Microsoft Visio, som låter dig ”rita” ditt nätverk genom att lägga till olika noder och enheter till ett canvas-liknande gränssnitt. Även om detta kan fungera för mindre nätverk blir det snabbt svårt att dra varje ytterligare nod om du arbetar med en mängd enheter och topologier spridda över ett helt företag., Andra alternativ, som Lucidchart och LibreOffice Draw, är antingen gratis eller erbjuder gratis försök, och medan de är livskraftiga alternativ, särskilt om kostnaden är ett problem, kommer de inte med en komplett uppsättning PREMIUM nätverksmappningsverktyg för att göra hanteringen av ett nätverk enklare och mindre tidskrävande.

på grund av variationer i nätverk topologi och olika sätt nätverk kan bete sig—inklusive deras unika säkerhetsfrågor, tryckpunkter, och hanteringsutmaningar—är det ofta bra att automatisera konfigurations-och hanteringsuppgifter med hjälp av nätverksprogram.,

nätverkskonfiguration

överväg först att använda ett verktyg för nätverkskonfiguration. Denna typ av verktyg kan hjälpa dig att konfigurera nätverket korrekt och automatisera repetitiva uppgifter för att ta trycket från nätverksadministratören. När din organisation eller ditt nätverk växer kan nätverkstopologin bli mer skiktad eller mer komplex, och det kan bli svårare att distribuera konfigurationer över hela nätverket med säkerhet., Men med konfigurationshanteringsverktyg är den komplicerade nätverkstopologin ingen fråga: verktyg kan vanligtvis automatiskt upptäcka varje nod i nätverket, så att du kan distribuera standardkonfigurationer som kan krävas av efterlevnadsskäl eller flagga eventuella konfigurationer utanför vad som förväntas.

verktyg för nätverkskonfiguration kan också markera sårbarheter, så att du kan rätta till dessa problem och hålla nätverket säkrare., Slutligen bör dessa typer av verktyg också visa livscykeln för enheterna i ditt nätverk, varna dig för enheter som kommer till deras slut-of-service eller Slut-of-life poäng, så att du kan ersätta dem innan problem börjar uppstå.

felsökning av nätverksprestanda

Du bör använda programvara för nätverkshantering för att spåra övergripande prestanda. En performance manager kan hålla reda på nätverksproblem, avbrott och prestandaproblem., Ett prestandahanteringsverktyg kommer också att ha funktionaliteten att ställa in nätverksprestandabaslinjer och skapa en tydlig bild av hur ditt nätverk vanligtvis beter sig när det är hälsosamt. Sedan, genom att ställa in varningar när nätverket utför oväntat eller utanför dessa baslinjer, kan du snabbt spåra, lokalisera och felsöka problem.

med komplexa nätverkstopologier kan det vara svårt att räkna ut exakt vilken del av nätverket som har problem. Vissa prestandahanterare kommer att skapa en visuell visning av din nätverkstopologi, så att du kan se hela nätverket i en översikt över en karta., Detta kan visa dig hur ditt nätverk läggs ut, uppmärksamma förändringar i topologin och flagga där problem uppstår. För att komma igång förstå ditt nätverk topologi, du kan prova ett verktyg som Network Topology Mapper gratis för 14 dagar. Detta verktyg upptäcker automatiskt och genererar detaljerade topologi kartor över ditt nätverk och kan skapa flera karttyper utan att behöva Skanna ditt nätverk varje gång.

det är en anledning till att jag verkligen gillar SolarWinds Network Topology Mapper (NTM)., Oavsett storleken på ditt nätverk, kan det inte bara automatiskt upptäcka alla enheter och skapa ett diagram över ditt nätverk topologi för dig, men också fylla kartan med branschspecifika ikoner för enkel visuell differentiering. Förutom auto-discovery-funktionen erbjuder programvaran en intuitiv Nätverksguide så att du kan dra och släppa noder och nodgrupper (som du också kan anpassa)., Visualisera de olika anslutningarna mellan noder i en enda karta eller diagram kan vara besvärligt, särskilt om du arbetar med ett expansivt brett nätverk, men gränssnittet i NTM kan du sortera igenom olika lager av anslutningar, beroende på vilken nivå du försöker inspektera.

Du kan konfigurera NTM för att regelbundet skanna ditt nätverk för att hålla dina diagram uppdaterade. Den integreras enkelt med andra program, och det erbjuder ett robust rapporteringssystem så att du kan spåra mätvärden, från enhetsinventering till nätverksprestanda, samtidigt som du hjälper till att hålla dig PCI-kompatibel.,

Topologimappning för hanterade tjänsteleverantörer

Topologimappning är inte bara viktigt för att hantera ett enda nätverk. Det är också en viktig aspekt av managed services providers (MSPs) väsentliga uppgifter—för hundratals eller till och med tusentals olika kunder över flera nätverk.

på grund av de specifika behoven hos MSPs är det ofta inte tillräckligt att använda samma verktyg som du kan använda för ditt personliga eller företagsnätverk. Det är värt att notera att en annan SolarWinds-produkt, N-central®, har ett specialiserat verktyg för detta användningsfall.,

med n-central network topology mapping-lösningen kan du göra djupgående bedömningar av de nätverk du hanterar. Du kan utföra On-demand och schemalagda skanningar, samt få tillgång till detaljerade data representerade på ett tydligt, visuellt sätt.

vad du ska veta om nätverkstopologi idag

det bästa råd jag kan ge om nätverkstopologi är att du bör vara djupt bekant med behoven och användningskraven i ditt nätverk., Det totala antalet noder i nätverket är en av de främsta övervägandena att redogöra för, eftersom detta kommer att diktera om det är möjligt att använda en enklare topologi, eller om du måste göra investeringen i en mer komplicerad nätverksstruktur.

som jag nämnde tidigare är ingen topologi ”bäst.”Var och en erbjuder sin egen uppsättning förmåner och nackdelar, beroende på nätverksmiljön du arbetar med eller försöker konfigurera. Av denna anledning skulle jag undvika att hoppa till omedelbara slutsatser om någon av nätverkstopologierna baserade enbart på beskrivningarna här., Innan du bestämmer dig, försök använda ett nätverkstopologimappningsverktyg för att skissa layouten du funderar på att använda. Network Topology Mapper, min personliga favorit, låter dig rita hela strukturen i ditt nätverk på ett sätt som är både lätt att använda och lätt att tolka, och det erbjuder en 14-dagars gratis testversion.