Arrangemanget av nätverk som inkluderar noder såväl som förbindningslinjer mellan sändare och mottagare är känt som nätverkstopologi, vilket spelar en nyckelroll i hur ett nätverk fungerar. En nätverksfunktionalitet beror huvudsakligen på topologin. Det finns olika typer av nätverkstopologier tillgänglig och varje typ av topologi har sina egna strukturer, funktionalitet och sina tillämpningar. Men att välja rätt topologi kan hjälpa till att öka nätverkets prestanda och upprätthålla nätverkstopologin vilket förbättrar dataöverföringshastigheter och energieffektivitet. Den här artikeln diskuterar en av de typer av nätverkstopologier som ringtopologi – arbeta med applikationer.

Vad är ringtopologi?

Ringtopologidefinitionen är; en typ av nätverkstopologi där varje enhet helt enkelt ansluts till två ytterligare enheter på vilken sida som helst med hjälp av en koaxialkabel eller en RJ-45-kabel för att bilda en cirkulär ring med anslutna enheter. I denna typ av topologi kan överföringen av data göras i enkel riktning längs ringen som kallas en enkelriktad ring. Så, data överförs från en enhet till en annan tills den når destinationen.

Hur fungerar ringtopologi?

I en ringtopologi är varje enhet helt enkelt sammankopplad med två enheter i cirkulär form. I denna typ av topologi överförs data från en enhet till en annan tills data når sin destination. Data från den sändande noden till destinationen överförs med hjälp av tokens. Så denna topologi kallas också token ring topologi.

Ringtopologin fungerar

Denna topologi beordrar alla noder inom nätverket att förbli aktiva för dataöverföring, så den är också känd som aktiv topologi. Om nej. antalet noder inom nätverket är stort, då måste tokens hoppa över flera noder innan de når sin destination, och det kan bli en förlust av data. För att undvika denna förlust av data installeras repeatrar för att förbättra signalstyrkan.

I ringtopologi inkluderar dataöverföringen mellan olika noder följande steg.

De tomma tokens på ringen cirkuleras fritt från 16 Mbps hastighet till upp till 100 Mbps.
Denna token inkluderar platshållare för lagring av dataramar och även för avsändarens eller mottagarens adress.
Om en sändande nod vill skicka ett meddelande, tar den en token och packar den med data, MAC-adress för mottagande nod och sitt eget ID i motsvarande utrymmen på token.
Denna fyllda token sänds till nästa nod i ringen. Efter det får denna nästa nod token & kontrollerar om den överförda data kopieras från ramen mot noden & token sätts till noll & sänds till nästa nod, eller om token överförs till nästa nod som den är.
Det föregående steget fortsätter tills data når rätt destination.
När token anländer till avsändaren, upptäcker den att mottagaren har läst informationen och kommer sedan att separera meddelandet.
Token återanvänds och är redo att användas av någon av noderna i nätverket.
Om en nod är stationär inom ringnätverkets väg och kommunikationen bryts ner och nätverket helt enkelt stöder en dubbelring så sänds data i motsatt riktning mot destinationen.

Protokoll i ringtopologi

De populära protokollen som används i ringtopologi är Resilient Ethernet Protocol (REP) och Device Level Ring (DLR) & Media Redundancy Protocol som diskuteras nedan.

Resilient Ethernet Protocol

REP är ett ringtopologiprotokoll som används för att tillhandahålla ett tillvägagångssätt för att hantera fel, kontrollslingor och hjälpa till att öka konvergenstiden normalt 15ms. Detta ringprotokoll används huvudsakligen endast mellan switchar. Dessutom kan flera REP-ringar också finnas över en switch. Denna REP-ring arrangeras helt enkelt genom att tilldela särskilda roller för portar på switchen som Primary, No-neighbor, Edge, Transit och No-neighbor Primary.

Enhetsnivåring

Enhetsnivåringen är en typ av ringprotokoll som används av nuvarande Rockwell Automation-enheter som Ethernet/IP-kommunikationsadaptrar, PowerFlex-enheter, CompactLogix®-kontroller, Stratix®-switchar och ControlLogix.

Detta protokoll tillåter helt enkelt automationsenheter att arrangeras i en ring genom en kopplingstid på under 3ms. Detta protokoll är mycket enkelt att ställa in och du behöver bara tilldela en ringövervakare för att ansluta ringen. Så ringens handledare observerar helt enkelt ringen för att kontrollera felen.

Media Redundancy Protocol

Media Redundancy Protocol används i en ringtopologi för att hålla sig borta från enstaka nedbrytningspunkter genom att tillhandahålla 10ms eller lägre återhämtningstid, belastningsbalansering och feltolerans. Hur mediaredundansprotokoll fungerar; en ringhanterare-växel kommer att blockera alla sändande paket på en av dess två valda ringportar för att dela växelslingan. Trafiken från anslutna enheter till växlarna inom slingan kommer fortfarande att ha ett körfält till varandra inklusive redundanta länkar förutom den skadliga växelslingan.

Funktioner

De egenskaper hos ringtopologi inkluderar följande.

I denna topologi, nej. repeterare används.
Dataöverföringen är enkelriktad.
Data i denna topologi överförs på ett sekventiellt sätt bit för bit.
Det förbättrar kommunikationslänkens trohet. Om en enda länk går sönder är den andra förberedd för kommunikation.
Den är extremt tillförlitlig för långdistanskommunikation eftersom varje nod i nätverket fungerar som en repeater. Så signalen tappar inte sin styrka.
I denna topologi kan en inbyggd kvittensenhet erhållas och den släpps helt enkelt när nätverket har slutfört sin kommunikation.
Användningen av tokens i detta nätverk kommer att förbjuda möjligheten till kollisioner eller korskommunikation eftersom bara en enda enhet har nätverksladdning och två enheter helt enkelt tillåts kommunicera samtidigt.

Skillnad mellan ringtopologi, busstopologi och stjärntopologi

Skillnaderna mellan ring-, buss- och stjärntopologi inkluderar följande.

Ringtopologi	Busstopologi	Stjärntopologi
I denna typ av topologi är varje nod helt enkelt ansluten till dess högra och vänstra sida noder.	I denna topologi är alla enheter helt enkelt anslutna till en enda kabel.	I stjärntopologi är alla noder helt enkelt anslutna till en Hub.
Denna topologi är tillgänglig till lägre kostnad.	Det är mycket billigare.	Denna topologi är kostsam.
Data överförs från noder till noder i ringlägen i en enda riktning.	Data överförs via en buss.	Data överförs från hubben till alla noder.
Denna topologi används där ett enkelt nätverk krävs.	Denna topologi används där ett litet, billigt och ofta tillfälligt nätverk krävs som inte är beroende av extremt höga dataöverföringshastigheter.	Denna topologi används i många små och stora nätverk.
Dataöverföringshastigheten varierar från 4 Mbps – 16 Mbps.	Dataöverföringshastigheten är cirka 10 till 100 Mbps. “laddning av batterier i parallell blysyra ”	Dataöverföringshastigheten är upp till 16 Mbps.

Egenskaper

Kännetecken för ringtopologi inkluderar följande.

I denna topologi, om en dator är nere kommer hela nätverket att vara nere.
Om huvudkabeln i nätverket är nere kommer hela nätverket att vara nere.
En enda dator kan överföra data åt gången på grund av token.
Maximalt antal datorer inom nätverket kan påverka hela nätverket eftersom när datorer i nätverket ökar så blir nätverket långsamt.

Fördelar och nackdelar

De fördelarna med ringtopologi inkluderar följande.

Data i denna topologi överförs i en enda riktning, så det minskar paketkollision.
En nätverksserver krävs inte för att kontrollera nätverksanslutning.
Ett antal enheter kan anslutas utan att påverka nätverkets prestanda.
Lätt att känna igen och separera enskilda felpunkter.
Det finns inget krav på en server för att kontrollera anslutningen mellan noderna inom topologin.
Denna topologi är mycket billig att installera och även expandera.
Dataöverföringshastigheten är hög.
Varje dator i denna topologi har likvärdig tillgång till resurser.
Feligenkänning är enkelt.
Jämfört med busstopologin är prestandan för denna topologi bättre i tung trafik på grund av förekomsten av tokens.

De nackdelar med ringtopologi inkluderar följande.

Denna typ av topologi är dyr.
Jämfört med busstopologi , är prestandan för denna topologi långsam.
Felsökning är svårt.
Dessa topologier är inte skalbara.
Det beror på en enda kabel.
Hela nätverket kommer att gå ner om en nod går ner.
Ett token eller datapaket måste passera genom alla noder på grund av den enkelriktade ringen,
Att lägga till och ta bort valfri nod i ett nätverk är mycket svårt och det orsakar också problem inom nätverksaktivitet.

Ringtopologi applikationer/användningar

Tillämpningarna av ringtopologi inkluderar följande.

Denna topologi används i det lokala nätverket och breda nätverk.
Denna typ av topologi används ofta inom telekommunikationsindustrin och används ofta i SONET fibernätverk.
Det används som backupsystem i olika företag för deras befintliga nätverk.
När anslutningen väl har förlagts genom en nod, och sedan använder den den dubbelriktade kapaciteten för att dirigera trafik på ytterligare ett sätt.
Det är tillämpligt i utbildningsinstitutioner.

Alltså handlar allt om en översikt över en ring topologi – arbete med applikationer. Exempel på ringtopologi är; SONET (står för Synchronous Optical Network) ringnätverk, som backupsystem i många organisationer för deras befintliga nätverk etc. Här är en fråga till dig, vad är stjärntopologi?