Ringtopologie
Bei der Ringtopologie ähnelt die Ausrichtung der Knoten einem Ring. Die Geräte in dieser Topologie sind in einer kreisförmigen Struktur verbunden und übertragen die Informationen basierend auf den Nachbarknoten im Netzwerk an die anderen Knoten.
Im Vergleich zur Bustopologie, die eine lineare Struktur aufweist, ist die Ringtopologie effizienter und in einem Kreis eingeschlossen. Mit dieser Topologie können höhere Lasten bewältigt werden. In dieser Topologie können die Daten in eine Richtung übertragen werden; Die Übertragung erfolgt unidirektional. Daher handelt es sich bei der Ringtopologie um ein Einwegnetzwerk oder eine unidirektionale Ringtopologie.
Der Benutzer kann Repeater zur Ringtopologie hinzufügen, wenn in der Topologie viele Knoten verbunden sind. Dies geschieht, um einen minimalen Datenverlust bei der Übertragung von einem Knoten zum anderen sicherzustellen. Alle Knoten und Geräte, die den Ring der Topologie bilden, werden zusammenfassend als Hoop-Netzwerk bezeichnet. In diesem Netzwerk werden die Datenpakete von einem Knoten zum anderen übertragen, bis das Datenpaket am endgültigen Ziel zugestellt wird.
Der Benutzer kann die Ringtopologie bidirektional gestalten, indem er für jeden Knoten im Netzwerk zwei separate Verbindungen verwendet. Diese Anordnung von Knoten mit zwei Drähten, die jeden Knoten verbinden, wird als Dual-Ring-Topologie bezeichnet. Abhängig von den im Netzwerk verwendeten Knoten kann es unterschiedliche Arten der Ringtopologie geben. Die Ringtopologie unterstützt LAN und WAN abhängig von der im Netzwerkknoten verwendeten Netzwerkkarte.
Merkmale der Ringtopologie
- Aufgrund der Funktionen, die diese Topologie bietet, wird die Ringtopologie häufig von kleinen und mittleren Unternehmen verwendet. Einige der Merkmale der Ringtopologie sind wie folgt:
- In dieser Topologie kann der Benutzer Hardwaregeräte, sogenannte Repeater, hinzufügen, um das Sendesignal vom Senderknoten zum Sendeknoten zu verstärken. Der Benutzer kann mehrere Repeater verwenden, um die Datenübertragung zu verbessern.
- Über ein Kabel können die Daten nur in eine Richtung übertragen werden. Wenn der Benutzer die Ringtopologie verwenden möchte, um die Daten in beide Richtungen zu übertragen, muss er jeden Knoten im Netzwerk mit zwei Drähten verbinden.
- Die Daten werden drahtgebunden übertragen. Die Daten werden sequentiell übertragen. Die Übertragung erfolgt bitweise in einer Ringtopologie.
- Die Topologie verbessert die Treue der Kommunikationsverbindung. Das heißt, wenn ein einzelnes Kabel zwischen den Knoten kaputt geht, wird die andere Verbindung für die Kommunikation im Netzwerk verwendet.
- In dieser Topologie kann jeder Knoten auch als Repeater fungieren. Dies bedeutet, dass das eingehende Signal bei jedem Durchgang durch einen Knoten verstärkt wird, wodurch die Übertragungsqualität im gesamten Netzwerk erhalten bleibt. Auch wenn das Signal mehrere Knoten durchläuft, bevor es den Zielknoten im Netzwerk erreicht. Die Signalstärke bleibt an jedem Übertragungspunkt erhalten.
- Diese Topologie verfügt über ein integriertes Bestätigungsgerät. Die Bestätigung wird freigegeben, wenn die Kommunikation abgeschlossen ist, d. h. wenn das Datenpaket vom Absender den Zielknoten erreicht.
- Da dieses Netzwerk Token zum Senden der Daten verwendet, stellt diese Methode sicher, dass keine Möglichkeit einer Datenkollision oder Querkommunikation zwischen den Netzwerkknoten besteht. Wenn ein Netzwerk ein Token sendet, hat dieser bestimmte Knoten die vollständige Kontrolle über das Netzwerk und nur die beiden Geräte, Sender und Empfänger, dürfen gleichzeitig kommunizieren.
Vorteile der Ringtopologie
1. Geringere Möglichkeit einer Datenkollision
Die Daten werden in der Ringtopologie einseitig über ein einziges Kabel übertragen.
Der Vorteil der Übertragung der Daten in eine bestimmte Richtung besteht darin, dass die Wahrscheinlichkeit, dass der Benutzer während der Übertragung Datenkollisionen erfährt, sehr gering ist. Obwohl andere Topologien es dem Benutzer ermöglichen, die Daten in beide Richtungen zu übertragen, kann dies auch die Möglichkeit einer Datenkollision erhöhen. Kommt es zu Datenkollisionen im Netzwerk, besteht ein hohes Risiko, dass im Datenpaket gespeicherte Daten teilweise oder sogar vollständig verloren gehen. Daher ist es notwendig, Kollisionen so weit wie möglich zu vermeiden.
2. Einfache Verwaltung oder Hinzufügung der Workstation
Die Ringtopologie ist einfacher als andere Netzwerktopologien, wie z. B. die Mesh- oder Baumtopologie, die relativ komplexer sind. Die Einfachheit der Topologie ist ein wichtiger Faktor, der bei der Anordnung mehrerer Knoten im Netzwerk berücksichtigt werden muss.
Die einfachere Anordnung der Knoten erleichtert die Durchführung von Wartungsarbeiten im Netzwerk. Sollte eine Komponente im Computernetzwerk ausfallen, ist es einfacher, die Komponente in der Ringtopologie zu identifizieren, da sie über eine minimale Hardwareausstattung verfügt. Für die Netzwerke sind lediglich Knoten und Kabel zur Verbindung der Knoten erforderlich. Befinden sich mehrere Knoten im Netzwerk, kann der Benutzer Repeater zum Netzwerk hinzufügen.
Die Repeater dienen zur Verstärkung des eingehenden Signals im Netzwerk. In dieser Topologie ist es einfach, neue Geräte und Workstations hinzuzufügen. Die Ringtopologien unterstützen unbegrenztes Wachstum, was bedeutet, dass der Benutzer je nach Bedarf jederzeit neue Knoten im Netzwerk hinzufügen kann. Somit kann der Benutzer neue Knoten und Workstations im Netzwerk hinzufügen, ohne die aktuelle Leistung der Knoten zu beeinträchtigen.
3. Günstige und einfache Installation
In der Ringtopologie ist keine zusätzliche Ausrüstung erforderlich und es ist nur eine minimale Hardwareausrüstung erforderlich, um die Ringtopologie einzurichten. Die Knoten sind in dieser Topologie kreisförmig mit Kabeln verbunden.
Die Kosten für die Installation der Knoten sind bei Ringtopologien relativ geringer als bei der Installation komplexer Netzwerktopologien, die zusätzliche Komponenten wie Switches und Hubs erfordern.
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Die Drähte können direkt an die Ports der Knoten angeschlossen werden, was die Einrichtung erleichtert.
4. Token-Passing
Ein weiterer Vorteil der Ringtopologie besteht darin, dass sie den Token zur Übertragung der Daten im Netzwerk nutzen.
In ähnlicher Weise kann es als das primäre Signal beschrieben werden, das vom Senderknoten an den Empfangsknoten gesendet wird und es beiden Knoten ermöglicht, über das Netzwerk eine Kommunikation herzustellen. Diese Methode zum Aufbau der Kommunikation im Netzwerk ist am nützlichsten, wenn der Benutzer die Daten an andere Workstations im Netzwerk übertragen muss.
Diese Methode ist bei der Datenfreigabe effizienter als andere Methoden, die in unterschiedlichen Topologien verwendet werden.
5. Hohe Geschwindigkeit der Datenübertragung
Da die gesamten Daten über eine Leitung in eine Richtung übertragen werden, ist die Datenübertragungsgeschwindigkeit innerhalb der Netzwerkknoten in einer Ringtopologie sehr hoch. Die Datenübertragung erfolgt über Kabel und ein sogenanntes Token-Passing-Verfahren, das die Effizienz der Datenübertragung erhöht.
6. Verbesserte Leistung
In einer Ringtopologie kann der Benutzer den Token-Passing-Mechanismus implementieren. Wenn bei diesem Mechanismus ein Knoten das Datenpaket im Netzwerk überträgt, liest der Token-Ring-Switch das Ziel aus den Datenpaketen und leitet die Daten an den empfangenden Knoten weiter.
Wie in der Ringtopologie kann der Benutzer die Token-Weitergabe implementieren; Die Leistung der Ringtopologie ist bei erhöhtem Datenverkehr besser als die der Bustopologie.
7. Hochorganisiertes Netzwerk
Für die Übertragung der Daten im Netzwerk sind Token erforderlich. Es ist ein hochorganisiertes Netzwerk. Um die Daten im Netzwerk zu übertragen, muss der Absender zunächst einen Token senden. Da jeder Knoten im Netzwerk mit einem Token ausgestattet ist, kann jeder Knoten die Daten im Netzwerk übertragen.
Nachteile der Ringtopologie
1. Unidirektionale Übertragung
Bei der Ringtopologie können die Daten nur in eine Richtung übertragen werden, d. h. das Datenpaket kann zur Datenübertragung nicht den kürzesten Weg nehmen. Das Datenpaket muss alle Knoten zwischen Sender und Empfänger durchlaufen.
2. Kompletter Netzwerkausfall
Verbindungsknoten bilden das gesamte Netzwerk. Wenn ein einzelner Knoten im Netzwerk ausfällt, ist das gesamte Netzwerk betroffen. Es besteht auch die Möglichkeit eines vollständigen Netzwerkausfalls, selbst wenn ein einzelner Knoten ausfällt.
3. Nicht für große Netzwerke geeignet
Wenn dem Netzwerk eine sehr große Anzahl von Knoten hinzugefügt wird, kann dies die Leistung des gesamten Netzwerks beeinträchtigen. Die Bandbreite ist begrenzt; Darüber hinaus bedeuten mehr Knoten im Netzwerk, dass die Daten über mehr Knoten wandern müssen, um das Ziel zu erreichen, was aufgrund der erhöhten Hop-Anzahl die Effizienz des Netzwerks verringert.
4. Langsamer als die Bustopologie
Da die Knoten vor der Übertragung der Daten im Netzwerk Token senden müssen, ist die Leistung in der Ringtopologie relativ gering als in der Bustopologie, wenn der Verkehr gering ist. Die Knoten müssen warten, bis die Steuerung dem Senderknoten zur Kommunikation übergeben wird.
5. Erfordert, dass alle Systeme eingeschaltet sind
Die Kommunikation ist nur möglich, wenn alle Knoten im Netzwerk eingeschaltet sind. Wenn ein Knoten zwischen den Übertragungen ausgeschaltet ist, wird das Datenpaket nicht weiter weitergeleitet. Das verbraucht viel Energie.
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6. Die Zugriffsgeschwindigkeit des Rings ist langsamer als die Bustopologie
Obwohl die Ringtopologie bei hoher Last möglicherweise eine bessere Leistung als die Bustopologie erbringt, ist ihre Leistung unter normalen Bedingungen langsamer als die Bustopologie. Die Ringtopologie verwendet sequentiellen Zugriff, was zu einer langsameren Zugriffsgeschwindigkeit als die Bustopologie führt. Darüber hinaus gibt es in der Ringtopologie keine Abschlusswiderstände, während es in der Bustopologie zwei Abschlussknoten gibt.
7. Teure Architektur
Obwohl die Ringtopologie möglicherweise günstiger als die Sterntopologie ist, ist sie im Verhältnis teurer als andere Alternativen. Der Architekturaufwand ist in der Ringtopologie recht hoch.
8. Hinzufügen oder Entfernen von Knoten während der Übertragung im Netzwerk
Es ist schwierig, Knoten hinzuzufügen oder zu entfernen, während die Daten im Netzwerk übertragen werden. Da die Daten in der Ringtopologie durch alle Knoten zwischen den sendenden und empfangenden Knoten geleitet werden. Wenn zwischengeschaltete Knoten nicht funktionieren, ist die Übertragung nicht abgeschlossen. Daher ist es schwierig, Knoten hinzuzufügen oder zu entfernen, wenn das Netzwerk verwendet wird, da dies zu Problemen bei der Netzwerkaktivität führen kann.
9. Völlig abhängig von einem einzigen Kabel
Das gesamte Netzwerk hängt von einem einzigen Kabel ab, das zur Verbindung der Knoten im Netzwerk verwendet wird. Wenn das Kabel beschädigt ist, fällt das gesamte Netzwerk aus. Da kein anderes Kabel vorhanden ist, wird die Kommunikation sofort unterbrochen. Der Benutzer muss das Kabel reparieren, bevor er das Netzwerk nutzen kann.
10. Es ist schwierig, das Problem zu finden
Die Daten werden durch alle Knoten im Netzwerk geleitet, wodurch es schwierig ist, den fehlerhaften Knoten zu finden. Daher ist es schwierig, Fehler im Ringnetzwerk zu beheben.
11. Nicht skalierbar
Wenn die Anzahl der Knoten in der Ringtopologie zunimmt, nimmt die Anzahl der Knoten zu, an die die Daten während der Übertragung gesendet werden, was sich enorm auf die Leistung des Netzwerks auswirkt. Daher ist dies keine ideale Option, wenn viele Knoten verwendet werden. Daher ist die Ringtopologie nicht skalierbar.
Da viele verschiedene Topologien verfügbar sind und wir die Vorteile und Funktionen der Ringtopologie nicht leugnen können, handelt es sich nicht immer um die beste verfügbare physische Topologie.
Die Ringtopologie kann in kleinen und mittleren Organisationen implementiert werden, bei großen Organisationen überwiegen jedoch die Vorteile der Ringtopologie durch deren Nachteile. Diese Organisationen benötigen möglicherweise zwangsläufig zusätzliche Geräte wie Hubs oder Switches, um die Daten effizient im Netzwerk zu übertragen.