Ce este topologia rețelei? Un ghid introductiv

Performanța rețelei este un aspect esențial al eficienței organizaționale, iar topologia rețelei este unul dintre factorii care o influențează.

Modul în care fiecare dispozitiv și legătură este aranjat într-o rețea și modul în care datele circulă prin ele pot determina sau distruge operațiunile dvs., deoarece afectează performanța, securitatea și scalabilitatea rețelei.

În plus, trebuie să cunoașteți complexitatea rețelelor dacă doriți ca afacerea dvs. să supraviețuiască pe această piață extrem de competitivă. Și topologia rețelei este o modalitate excelentă de a înțelege acest lucru.

Ca să nu mai vorbim de faptul că un număr mare de angajați își aduc în zilele noastre propriile dispozitive la serviciu. Poate provoca multe vulnerabilități și, de asemenea, devine dificil pentru MSP (furnizorii de servicii gestionați) să câștige vizibilitate în rețeaua dvs.

Deci, dacă implementați o topologie de rețea adecvată, detectarea dispozitivelor devine ușoară. De asemenea, face detectarea și depanarea erorilor mai rapide pentru a menține rețeaua curată și sigură.

Acest articol va discuta topologia rețelei, tipurile sale, importanța și instrumentele pentru a crea, gestiona și monitoriza topologia rețelei.

Să începem!

Ce este topologia rețelei?

Topologia rețelei este un aranjament al diferitelor componente, cum ar fi nodurile, legăturile și dispozitivele unei rețele și modul în care acestea interacționează. Poate fi utilizat pentru a defini modul în care sunt aranjate diferite rețele de telecomunicații, inclusiv rețele de calculatoare, rețele radio de comandă și control și magistrale de teren industriale.

Topologia rețelei ajută la vizualizarea rețelei, la monitorizarea dispozitivelor și la diagnosticarea problemelor într-o rețea.

Dacă această definiție ți se pare prea tehnică, haideți să tăiem în bucăți cuvântul „topologie de rețea” pentru a-l înțelege mai bine.

Rețea: în calcul, o rețea se referă la un aranjament de două sau mai multe computere, dispozitive sau noduri care comunică între ele printr-o conexiune fără fir sau cu fir.

Topologie: Modul în care nodurile interacționează într-o rețea este topologia, care administrează fluxul de date între aceste noduri. Cuvântul „topologie” este preluat din cuvintele grecești:

Topo = Loc

Logy = Studiu

Deci, topologia se referă la modul în care computerele sunt conectate într-o rețea, partajând informații. Iar topologia rețelei este modul în care computerele sunt aranjate logic sau fizic pentru a partaja informații, servind diferite scopuri.

Exemplu: Să presupunem că un oraș este o rețea de calculatoare, atunci harta rutieră poate fi topologia. Puteți proiecta orașul în moduri diferite, cu diferite orientări pentru drumuri, astfel încât părțile importante ale orașului să fie ușor accesibile prin drumuri.

În topologia rețelei, există două moduri de conectare a nodurilor – logic și fizic.

• Topologia fizică a rețelei: Conexiunile între noduri se pot face cu cabluri, fire etc.
• Topologia rețelei logică: Descrie modul în care computerele comunică intern, datele care circulă între ele în rețea și calea pe care o parcurge. Se realizează prin cloud sau resurse virtuale.

Tipuri de topologie de rețea

Puteți găsi multe tipuri de topologie de rețea din care să alegeți în funcție de dimensiunea rețelei, operațiunile și obiectivele de afaceri. Să aflăm principalele tipuri de topologie de rețea.

Topologia magistralei

Cunoscută și sub denumirea de topologie de coloană vertebrală sau de linie, topologia magistrală aranjează fiecare dispozitiv din rețea la un singur cablu care rulează împreună cu rețeaua într-o direcție. În această configurație, datele circulă liniar de-a lungul traseului cablului.

Avantaje

• Este potrivit pentru rețele mai mici datorită aspectului său simplu
• Acest aspect este flexibil, extensibil și de încredere
• Ușor de conectat sau îndepărtat dispozitive fără a afecta alte dispozitive din aceeași rețea
• Utilizarea unui singur cablu pentru a transmite date între dispozitive este rentabilă

Dezavantaje

• Vulnerabil la încetinirile și defecțiunile rețelei
• Utilizează un singur cablu pentru a conecta toate nodurile pentru transmiterea datelor; prin urmare, întreaga rețea este afectată sau scade în timpul defectării cablului.
• Repararea rețelei este costisitoare și necesită timp.
• Scăderea performanței rețelei în timpul traficului ridicat
• Nu este posibilă transmiterea datelor în direcții opuse la un moment dat; prin urmare, nu este potrivit pentru rețele mari cu mai multe transmisii de date

Topologia stelare

Această topologie de rețea este comună în cazul în care toate nodurile sau dispozitivele sunt conectate direct la un hub central prin cabluri coaxiale, cu fibră optică sau cu perechi răsucite. Nodul central acționează ca un server și este responsabil pentru gestionarea transmisiei de date în mod repetat pentru a evita pierderea datelor.

Avantaje

• Convenabil pentru a gestiona rețeaua de la hub
• Puteți adăuga, schimba sau elimina cu ușurință dispozitive fără a afecta întreaga rețea.
• În cazul defecțiunii unui nod, rețeaua continuă să funcționeze; prin urmare, fiabil și sigur.
• Are nevoie de mai puține cabluri pentru conectare
• Acest aspect vă ajută să identificați cu ușurință erorile din rețea, astfel încât să le puteți remedia rapid.

Dezavantaje

• Deoarece hub-ul central gestionează rețeaua, performanța rețelei depinde de viteza, performanța și configurația acesteia.
• scump de instalat și de operat
• Dacă computerul central se defectează, întreaga rețea se prăbușește cu el
• Este necesar să aveți grijă suplimentară de hub-ul central pentru a minimiza problemele

Topologie inel

În această configurație, toate nodurile sunt conectate într-un cerc. Aici, transmisia de date are loc într-una sau ambele direcții (half-duplex sau full-duplex). Half-duplex implică transmiterea datelor într-o singură direcție, în sensul acelor de ceasornic sau în sens invers acelor de ceasornic.

Cu toate acestea, este posibil să se convertească topologia inel într-o topologie full-duplex sau dual-ring. În acest caz, transmisia datelor are loc în sens invers acelor de ceasornic și în sensul acelor de ceasornic folosind două cercuri concentrice sau cabluri care conectează fiecare nod.

Este folosit atunci când inelul principal eșuează și ajută la prevenirea pierderii datelor. Într-o topologie în inel, puteți alege un nod pentru a vă configura rețeaua și pentru a monitoriza restul dispozitivelor.

Avantaje

• Reduce riscul coliziunii pachetelor din cauza fluxului circular de date
• Viteză mare datorită transmisiei de date într-o singură direcție, fără erori
• Potrivit pentru trafic intens
• Mai multă securitate a datelor în topologia inel dublu
• Cost-eficient de instalat
• Ușor de detectat probleme datorită conectivității punct la punct

Dezavantaje

• Pe măsură ce datele circulă într-o direcție, dacă un nod eșuează, eșuează și întreaga rețea.
• Vă cere să aveți grijă de fiecare nod în mod corespunzător.
• Dacă adăugați mai multe dispozitive, pot apărea întârzieri de comunicare, deoarece toate nodurile partajează lățime de bandă în rețea, deci probleme de scalabilitate.
• În timp ce adăugați, reconfigurați sau eliminați noduri, trebuie să faceți rețeaua offline, iar programarea timpilor de nefuncționare este, de asemenea, costisitoare.

Topologie de plasă

Topologia mesh formează o structură asemănătoare web în care dispozitivele sunt menținute în conexiune punct la punct direct, dinamic sau non-ierarhic la cât mai multe dispozitive posibil pentru o mai bună transmisie a datelor. Sau puteți spune că sunt conectate fie în rețea completă, fie în rețea parțială.

În rețea parțială, dispozitivele sunt interconectate cu 2-3 conexiuni, în timp ce rețeaua completă interconectează toate dispozitivele din rețea.

Aici, datele circulă în două metode – rutare și inundare. Modul în care nodurile utilizează logica de rutare pentru a afla cea mai scurtă distanță posibilă pentru a ajunge la destinația pachetului este rutarea. Pe de altă parte, modul în care datele se transmit către diferite noduri din rețea fără logica de rutare este inundabil.

Avantaje

• Oferă mai multă stabilitate și fiabilitate cu interconectarea complexă a nodurilor, făcând rețeaua rezistentă la defecțiuni
• Chiar dacă un nod scade, nu scoate întreaga rețea offline
• Poate gestiona trafic intens, deoarece diferite noduri transmit date simultan
• Adăugarea mai multor dispozitive nu vă va supraîncărca rețeaua și nu va afecta transmisia de date; prin urmare, mai multă scalabilitate

Dezavantaje

• Este complex și necesită timp de configurat, întreținut și gestionat
• Datorită multor conexiuni, aveți nevoie de mai multe cabluri; deci costul crește

Topologia arborelui

Un hub central funcționează ca un trunchi de copac în topologia arborelui și este conectat la alte dispozitive sau noduri care se extind spre exterior ca ramuri. Rețeaua este aranjată într-o ierarhie părinte-copil.

Topologia arborescentă trebuie să aibă minimum trei niveluri de ierarhie în care două noduri conectate direct împărtășesc o conexiune reciprocă. Acest aranjament combină topologii stea și magistrală, valorificând moda circulară și, respectiv, liniară. Topologia arborescentă este utilizată în rețelele WAN (Wide Area Networks) datorită mai multor scalabilitate și flexibilitate.

Avantaje

• Aranjamentul este ușor de gestionat și întreținut
• Puteți adăuga sau elimina noduri fără a afecta întreaga rețea
• Ierarhia părinte-copil facilitează, de asemenea, detectarea erorilor și depanarea acestora

Dezavantaje

• Performanța rețelei depinde în mare măsură de nodurile centrale, gestionând alte noduri, cum ar fi topologia în stea.
• Dacă hub-ul central eșuează, ramurile nodului se deconectează. Cu toate acestea, conectivitatea în cadrul filialelor va susține, dar nu și între ele.
• Adăugarea mai multor noduri poate fi costisitoare.
• Are nevoie de un număr semnificativ de cabluri care măresc și mai mult complexitatea.

Topologie hibridă

După cum sugerează și numele, tehnologia hibridă combină topologii multiple, cum ar fi topologia magistrală, topologia în stea și topologia inel.

Exemple de topologie hibridă pot fi topologia arborescentă care combină topologii magistrală și stea, inel în stea etc. Alegerea și utilizarea sa depind de implementare și de cerințele rețelei dvs., cum ar fi performanța dorită, numărul de noduri, locația nodurilor și multe altele.

Topologia hibridă este folosită în mod obișnuit în întreprinderile mari, cu departamente separate care au aranjamente de rețea personalizate în funcție de utilizarea și nevoile de rețea.

Avantaje

• Combinarea mai multor topologii oferă o mai bună scalabilitate, securitate a datelor și fiabilitate.
• Flexibilitatea modificării aranjamentelor în funcție de cerințele companiei
• Poate gestiona un număr mai mare de noduri

Dezavantaje

• Complexitate mai mare
• Trebuie să aveți grijă de dezavantajele cu care vin diferite topologii
• Poate fi scump

Care este cea mai bună topologie de rețea?

Nu există nimic ca topologia rețelei „perfectă”. Fiecare topologie de rețea are propriul său set de avantaje și dezavantaje, așa cum am văzut mai sus.

Deci, cum să-l aleg?

Deoarece fiecare organizație este unică, alegerea unei topologii de rețea depinde în mare măsură de obiectivele dvs. de afaceri, nevoile și dimensiunea rețelei. Deci, mergeți întotdeauna cu cel care poate beneficia mai mult organizației dvs. Iată câteva dintre punctele pe care le puteți lua în considerare înainte de a face alegerea:

Scalabilitate

Atunci când alegeți o topologie de rețea, luați în considerare scalabilitatea rețelei. Trebuie să vă susțină creșterea organizațională cu o rețea în expansiune. Așadar, aflați care topologie de rețea oferă o scalabilitate considerabilă pentru a vă economisi timp, făcând comparații nesfârșite sau derută.

Pentru aceasta, puteți lua în considerare topologia în stea, deoarece vă permite să adăugați, să modificați și să gestionați nodurile cu ușurință, cu impact minim asupra rețelei.

Tip cablu

După cum sa explicat mai sus, nodurile dintr-o rețea sunt conectate folosind cabluri coaxiale, cu fibră optică sau cu perechi răsucite. Să vedem care sunt:

• Cablurile coaxiale sunt realizate din fire izolate pe bază de cupru și au o lățime de bandă bună.
• Similar cablurilor coaxiale, cablurile cu perechi răsucite folosesc și fire izolate pe bază de cupru. Cu toate acestea, sunt eficiente din punct de vedere al costurilor, cu o lățime de bandă mai mică dacă le comparați cu cablurile coaxiale.
• Cablurile de fibră optică sunt realizate din tuburi subțiri de sticlă sau plastic. Ele oferă performanțe excelente cu o viteză mai mare de transmisie a datelor decât cablurile coaxiale sau cu perechi răsucite. Dar, sunt și costisitoare de instalat, deoarece au nevoie de componente suplimentare, cum ar fi receptorii optici.

Deci, trebuie să luați în considerare avantajele și dezavantajele fiecăruia dintre aceste cabluri și să alegeți ceea ce ar funcționa cel mai bine pentru dvs. în funcție de nevoile dvs. de rețea, numărul și tipul de aplicații pe care le-ați rula, performanța dorită și distanța de transmisie.

Lungimea cablului

Mai multe cabluri înseamnă mai multă complexitate. De asemenea, necesită mai multă muncă pentru a configura și instala aranjamentul de rețea. Deci, dacă organizația dvs. este mică, puteți căuta un aranjament mai puțin complex.

Topologiile în stea, magistrală și inel sunt mai simple decât altele, cu o lungime mai mică a cablului. Dar dacă organizația dvs. este la scară largă, puteți căuta alte opțiuni în funcție de nevoile dvs.

Cost

Bugetul este unul dintre cei mai importanți factori atunci când doriți să instalați o topologie de rețea. Ar fi de ajutor dacă te-ai gândi la costul total de la instalarea, gestionarea și întreținerea rețelei și dacă ai sau nu resursele pentru a îndeplini acest buget.

Aranjamentele mai complexe necesită mai mult buget, timp și forță de muncă pentru a fi instalate și gestionate. În mod similar, verificați costurile de operare și întreținere legate de fiecare configurație, tip de cablu, dispozitiv etc.

Deci, aflați costul mediu, performanța rețelei de care aveți nevoie pentru organizația dvs. și cât buget aveți la îndemână pentru a selecta topologia rețelei.

De ce este esențială topologia rețelei?

Topologia rețelei joacă un rol crucial în determinarea performanței rețelei. Include cât de bine funcționează, cât de puternice sunt nodurile și conexiunile în rețea și cât de bine protejează de întreruperi frecvente sau pierderi de date.

Să aflăm beneficiile topologiei de rețea:

• Funcționarea corectă a rețelei: o topologie de rețea adecvată ajută la creșterea performanței organizaționale, deoarece fiecare nod poate funcționa bine și poate contribui la o transmisie de date mai ușoară și mai rapidă.
• Ajută la depanarea rapidă a problemelor: topologia corectă a rețelei vă ajută să localizați și să depanați problemele de rețea în mod eficient, astfel încât nimic să nu vă compromită eficiența organizației.
• Alocarea eficientă a resurselor: ajută la alocarea eficientă a tuturor resurselor, cum ar fi dispozitivele, lățimea de bandă etc., în rețeaua dvs. pentru a menține sănătatea rețelei.
• Modificări ușor de făcut: Cu o topologie de rețea adecvată, sunteți familiarizat cu structura și designul rețelei. Vă ajută să manipulați diagrama de rețea cu ușurință și puteți adăuga, elimina sau rearanja nodurile așa cum doriți.
• Management eficient al rețelei: Cu o topologie de rețea definită, eficiența datelor dvs. crește, ceea ce ajută la reducerea cheltuielilor de întreținere și operaționale.

Cum se creează o topologie de rețea?

Deci, înțelegeți importanța topologiei rețelei și doriți să o implementați în organizația dvs., dar cum?

Răspunsul este prin crearea diagramelor de topologie și apoi implementarea lor în rețeaua dvs. prin instalarea tuturor nodurilor, dispozitivelor și legăturilor într-un aranjament specific.

În primul rând, trebuie să proiectați topologia pentru a vedea cum circulă datele prin rețea. Vă ajută să preziceți erorile care pot apărea în rețeaua dvs. Chiar dacă apare o eroare, o puteți remedia cu ușurință uitându-vă la diagramă și creați o rețea eficientă și simplificată.

Dar cum desenați o diagramă de topologie a rețelei?

Din fericire, nu trebuie să o faci manual. Există o mulțime de instrumente de topologie de rețea disponibile pe care le puteți utiliza pentru a desena, gestiona și monitoriza rețeaua. Să ne uităm la unele dintre cele mai bune de pe piață.

5 instrumente pentru a crea, monitoriza și gestiona rețeaua

#1. Solarwinds Network Topology Mapper

Creați hărți de topologie de rețea și mențineți-le la zi folosind Network Topology Mapper de la Solarwinds. Vă ajută să descoperiți automat topologia rețelei folosind ICMP, CDP, SNMP, WMI, Microsoft Hyper-V, VMware și multe altele.

Puteți crea hărți topologice detaliate și cuprinzătoare, puteți edita cu ușurință detaliile obiectelor hărții și puteți conecta dispozitive manual. În plus, software-ul vă permite să construiți mai multe hărți fără a rescana în prealabil.

Network Topology Mapper produce hărți și rapoarte complete pe baza datelor colectate pentru a economisi lățime de bandă, resurse și timp. De asemenea, puteți exporta hărți în Microsoft Visio și formate PNG și PDF pentru distribuire. În plus, respectă HIPAA, SOX și PCI.

Obțineți acest instrument la 1.570 USD și încercați-l GRATUIT timp de 14 zile.

#2. Datadog

Vizualizați cum circulă traficul în rețeaua dvs. hibridă sau bazată pe cloud cu ajutorul soluției de monitorizare a performanței rețelei Datadog. Înțelegeți atributele de performanță folosind etichete semnificative, care pot fi citite de om, pe care le puteți filtra după destinație și sursă.

Grupați pe containere individuale, echipe, centre de date și raportați despre valorile critice, cum ar fi retransmiterile TCP și volumul de trafic. Software-ul vă permite să depanați erorile de rețea într-o singură platformă unificată. Puteți reduce MTTR și MTTD, puteți găsi jurnale, puteți afla procese care au ca rezultat cel mai mare trafic și multe altele.

Urmăriți modelele de trafic costisitoare și ineficiente folosind o hartă live, dezvăluie dependențele de rețea și identifică cauzele consumului excesiv de lățime de bandă. Software-ul vine cu previziuni bazate pe ML pentru găsirea saturației lățimii de bandă, monitorizarea dispozitivelor SNMP și o mulțime de alte funcționalități, împreună cu peste 450 de integrări.

Există un plan GRATUIT disponibil, în timp ce planurile plătite încep de la 15 USD/lună per gazdă. Puteți merge și pentru o încercare gratuită.

#3. Microsoft Visio

Microsoft Visio este un instrument de hărți faimos, de nivel enterprise și de ultimă generație pentru crearea cu ușurință a diagramelor de rețea, inclusiv diagrame și hărți. Oferă zeci de șabloane prefabricate, șabloane și diagrame de pornire pe care le puteți accesa din aplicația sa web și desktop.

Simplificați proiectarea sistemului și definiți modul în care rețelele și dispozitivele funcționează împreună folosind diferite șabloane de rețea, instrumente de conectare și forme. Software-ul vă ajută să vă transformați ideile în viață folosind funcțiile sale robuste de diagramă.

Colaborați în timp real adăugând membri ai echipei și partajând cu ei diagramele pentru o mai bună luare a deciziilor, execuție a proceselor și vizualizare a datelor pentru o productivitate sporită. De asemenea, puteți îmbunătăți diagramele cu grafice și puteți importa direct date.

Puteți achiziționa Microsoft Visio separat sau îl puteți utiliza ca supliment pentru MS Office 365.

#4. Intermapper

Hartați și gestionați întreaga rețea cu un software de monitorizare a rețelei puternic și ușor de utilizat – Intermapper. Puteți crea hărți de rețea și vă puteți monitoriza rețeaua cu stări codificate cu culori. De asemenea, oferă o mulțime de pictograme și opțiuni de aspect pentru a crea diagrame unice și a le personaliza.

Software-ul trimite alerte în timp real prin e-mailuri, text, sunet etc., în cazul oricărei probleme și vă permite să o remediați înainte ca utilizatorii să observe. De asemenea, puteți găsi și documenta dispozitivele compatibile cu IP conectate la sistemul dvs. în câteva minute.

În plus, puteți desena subhărți și hărți ierarhice pentru a prezenta zone de rețea, cum ar fi o sală de clasă, un etaj etc. Vă permite, de asemenea, să vă exportați hărțile în format .SVG. Instrumentul este util în scanarea performanței rețelei și planificarea capacității și oferă raportare conformă cu SLA.

#5. Lucidchart

Software-ul inteligent de diagramă Lucidchart vă ajută să creați diagrame de rețea eficiente pentru a lua decizii de afaceri mai bune. Este o aplicație ușor de utilizat și bazată pe web, cu o mulțime de caracteristici utile pentru a crea și a distribui diagrame.

De asemenea, puteți încerca Terrastruct pentru a crea o diagramă de rețea.

Lucidchart vă permite să vedeți prin idei complexe mai clar și mai rapid. Oferă mai multă putere cu o suită de colaborare constând din Lucidpark – tabla lor vizuală – pentru a vă ajuta să vizualizați și să construiți hărți de rețea.

Puteți utiliza funcția de glisare și plasare, puteți identifica rapid ineficiențele și puteți actualiza diagramele atunci când planul dvs. se schimbă. Acest instrument este scalabil și vă permite să încorporați arhitecturi cloud în Confluence, astfel încât echipa dvs. să se poată referi la ele.

Vizualizați fluxul de date și transformarea acestuia în timp ce monitorizați de unde provin, cum sunt stocate și unde se duce. Instrumentul se integrează cu aplicații de top precum Google Workspace, Atlassian, Slack etc.

Concluzie

Sper că acest ghid introductiv despre topologia rețelei vă ajută să înțelegeți conceptele de bază, tipurile, unde este utilizat și semnificația sa. De asemenea, puteți încerca instrumentele pe care le-am menționat pentru a vă desena singur harta rețelei.

Apoi, aflați securitatea rețelei.