Uspořádání sítě, která zahrnuje uzly a také spojovací linky mezi odesílatelem a přijímačem, je známé jako topologie sítě, která hraje klíčovou roli ve fungování sítě. Funkčnost sítě závisí především na topologii. Existují různé typy topologií sítě dostupné a každý typ topologie má své vlastní struktury, funkčnost a své aplikace. Ale výběr správné topologie může pomoci zvýšit výkon sítě a udržovat topologii sítě, která zvyšuje rychlost přenosu dat a energetickou účinnost. Tento článek pojednává o jednom z typů síťových topologií, jako je kruhová topologie – práce s aplikacemi.

Co je kruhová topologie?

Definice kruhové topologie je; typ topologie sítě, ve které je každé zařízení jednoduše připojeno ke dvěma dalším zařízením na libovolné straně pomocí koaxiálního kabelu nebo kabelu RJ-45, aby vytvořilo kruhový kruh s připojenými zařízeními. V tomto typu topologie lze přenos dat provádět v jednom směru podél kruhu, který se nazývá jednosměrný kruh. Data jsou tedy přenášena z jednoho zařízení do druhého, dokud nedosáhnou cíle.

Jak funguje kruhová topologie?

V kruhové topologii je každé zařízení jednoduše spojeno se dvěma zařízeními v kruhové formě. V tomto typu topologie jsou data přenášena z jednoho zařízení do druhého, dokud data nedosáhnou svého cíle. Data z vysílajícího uzlu do cíle jsou přenášena pomocí tokenů. Tato topologie se tedy také nazývá topologie token ringu.

Prstencová topologie funguje

Tato topologie přikazuje všem uzlům v síti zůstat aktivní pro přenos dat, takže je také známá jako aktivní topologie. Pokud ne. uzlů v síti je velký, pak tokeny musí přeskočit několik uzlů, než dosáhnou svého cíle, a může dojít ke ztrátě dat. Aby se zabránilo této ztrátě dat, jsou instalovány opakovače pro zvýšení síly signálu.

V kruhové topologii zahrnuje přenos dat mezi různými uzly následující krok.

Prázdné tokeny na kruhu jsou volně šířeny rychlostí 16 Mbps až do 100 Mbps.
Tento token obsahuje zástupné symboly pro ukládání datových rámců a také uchovávání adresy odesílatele nebo příjemce.
Pokud si vysílající uzel přeje poslat zprávu, vezme si token a zabalí jej s daty, MAC adresou přijímacího uzlu a svým vlastním ID do ekvivalentních prostorů tokenu.
Tento vyplněný token se přenese do dalšího uzlu v rámci kruhu. Poté tento další uzel získá token a zkontroluje, zda jsou přenášená data zkopírována z rámce směrem k uzlu a token je nastaven na nulu a přenesen do dalšího uzlu, nebo je token přenesen do dalšího uzlu tak, jak je.
Předchozí krok pokračuje, dokud data nedosáhnou správného cíle.
Jakmile token dorazí k odesílateli, zjistí, že příjemce přečetl data, a poté zprávu oddělí.
Token je znovu použit a připraven k použití kterýmkoli z uzlů v síti.
Pokud je uzel v cestě kruhové sítě nehybný a komunikace je přerušena a síť jednoduše podporuje duální vyzvánění, jsou data přenášena v opačném směru směrem k cíli.

Protokoly v kruhové topologii

Populární protokoly používané v kruhové topologii jsou Resilient Ethernet Protocol (REP) a Device Level Ring (DLR) & Media Redundancy Protocol, které jsou popsány níže.

Odolný ethernetový protokol

REP je protokol kruhové topologie používaný k poskytování přístupu k řešení poruch, řídicích smyček a pomoci při prodlužování doby konvergence běžně 15 ms. Tento kruhový protokol se používá hlavně mezi přepínači. Kromě toho může na přepínači existovat také několik kroužků REP. Tento kruh REP je jednoduše uspořádán přidělením konkrétních rolí portů na přepínači, jako je Primary, No-neighbor, Edge, Transit a No-neighbor Primary.

Prsten úrovně zařízení

Prsten na úrovni zařízení je jedním z typů kruhového protokolu, který využívají současná zařízení Rockwell Automation, jako jsou komunikační adaptéry Ethernet/IP, měniče PowerFlex, řídicí jednotky CompactLogix®, přepínače Stratix® a ControlLogix.

Tento protokol jednoduše umožňuje uspořádání automatizačních zařízení v rámci kruhu s dobou spojení pod 3 ms. Tento protokol je velmi jednoduchý na nastavení a je třeba přiřadit správce kruhu pouze pro připojení kruhu. Takže supervizor kroužku jednoduše sleduje kroužek, aby zkontroloval chyby.

Protokol redundance médií

Media Redundancy Protocol se používá v kruhové topologii k ochraně před jednotlivými body zhroucení tím, že poskytuje dobu obnovy 10 ms nebo méně, vyrovnávání zátěže a odolnost proti chybám. Způsob fungování protokolu redundance médií; přepínač ring manager zablokuje všechny vysílající pakety na jednom ze svých dvou vybraných kruhových portů, aby rozdělil smyčku přepínače. Provoz z připojených zařízení k přepínačům v rámci smyčky bude stále mít k sobě jízdní pruh včetně redundantních spojů s výjimkou škodlivé smyčky přepínače.

Funkce

The vlastnosti kruhové topologie zahrnout následující.

V této topologii ne. používá se opakovačů.
Přenos dat je jednosměrný.
Data v této topologii jsou přenášena sekvenčním způsobem bit po bitu.
Zlepšuje věrnost komunikačního spojení. Pokud se jeden odkaz přeruší, druhý je připraven ke komunikaci.
Je extrémně spolehlivý pro komunikaci na dlouhé vzdálenosti, protože každý uzel v síti funguje jako opakovač. Signál tedy neklesá na síle.
V této topologii lze získat vestavěné potvrzovací zařízení, které se uvolní, jakmile síť dokončí komunikaci.
Využití tokenů v této síti zabrání možnosti kolize nebo křížové komunikace, protože jednoduše jedno zařízení má síťový poplatek a dvě zařízení mohou jednoduše komunikovat současně.

Rozdíl mezi kruhovou topologií, sběrnicovou topologií a hvězdicovou topologií

Rozdíly mezi topologií prstence, sběrnice a hvězdy zahrnují následující.

Prstencová topologie	Sběrnicová topologie	Topologie hvězdy
V tomto typu topologie je každý uzel jednoduše připojen ke svému pravému a levému bočnímu uzlu.	V této topologii jsou všechna zařízení jednoduše připojena k jedinému kabelu.	V topologii hvězdy jsou všechny uzly jednoduše připojeny k rozbočovači.
Tato topologie je dostupná za nižší cenu.	Je to velmi levnější.	Tato topologie je nákladná.
Data jsou přenášena z uzlů do uzlů v kruhových režimech v jednom směru.	Data jsou přenášena po sběrnici.	Data jsou přenášena z hubu do všech uzlů.
Tato topologie se používá tam, kde je vyžadována jednoduchá síť.	Tato topologie se používá tam, kde je vyžadována malá, levná a často dočasná síť, která nezávisí na extrémně vysokých rychlostech přenosu dat.	Tato topologie se používá v mnoha malých i velkých sítích. “sklo, guma, porcelán a papír jsou příklady elektrotechniky ”
Rychlost přenosu dat se pohybuje od 4 Mbps – 16 Mbps.	Rychlost přenosu dat je přibližně 10 až 100 Mbps.	Rychlost přenosu dat je až 16 Mbps.

Charakteristika

Charakteristiky kruhové topologie zahrnují následující.

V této topologii, pokud je jeden počítač mimo provoz, bude mimo provoz celá síť.
Pokud dojde k výpadku hlavního kabelu v síti, bude mimo provoz celá síť.
Jeden počítač může přenášet data najednou díky tokenu.
Maximální počet počítačů v síti může ovlivnit celou síť, protože když se počet počítačů v síti zvýší, bude síť pomalá.

Výhody a nevýhody

The výhody kruhové topologie zahrnout následující.

Data v této topologii se přenášejí jedním směrem, takže se snižuje kolize paketů.
Pro řízení síťové konektivity není vyžadován síťový server.
Lze připojit řadu zařízení, aniž by to ovlivnilo výkon sítě.
Snadno rozpoznat a oddělit jednotlivé body selhání.
Neexistuje žádný požadavek na server pro řízení konektivity mezi uzly v rámci topologie.
Tato topologie je velmi levná na instalaci a také rozšíření.
Rychlost přenosu dat je vysoká.
Každý počítač v této topologii má ekvivalentní přístup ke zdrojům.
Rozpoznání závad je jednoduché.
Ve srovnání se sběrnicovou topologií je výkon této topologie lepší v hustém provozu kvůli přítomnosti tokenů.

The nevýhody kruhové topologie zahrnout následující.

Tento typ topologie je drahý.
Ve srovnání s topologie sběrnice , výkon této topologie je pomalý.
Odstraňování problémů je obtížné.
Tyto topologie nejsou škálovatelné.
Záleží na jediném kabelu.
Pokud dojde k výpadku uzlu, dojde k výpadku celé sítě.
Token nebo datový paket musí projít všemi uzly kvůli jednosměrnému vyzvánění,
Přidání a odebrání jakéhokoli uzlu v síti je velmi obtížné a také způsobuje problém v síťové aktivitě.

Aplikace/použití kruhové topologie

Aplikace kruhové topologie zahrnují následující.

Tato topologie se používá v lokální síti a rozlehlých sítích.
Tento typ topologie se často používá v telekomunikačním průmyslu a běžně se používá v optických sítích SONET.
Používá se jako záložní systém v různých společnostech pro jejich stávající síť.
Jakmile je připojení nesprávně umístěno přes uzel, a pak využívá obousměrnou kapacitu ke směrování provozu ještě jedním způsobem.
Je použitelný ve vzdělávacích institucích.

Toto je tedy vše o přehledu prstenu topologie – pracovní s aplikacemi. Příklady kruhové topologie jsou; Kruhová síť SONET (zkratka pro Synchronous Optical Network) jako záložní systém v mnoha organizacích pro jejich stávající síť atd. Zde je pro vás otázka, co je hvězdicová topologie?