TOPOLOGIE
Definice: topologie je kvalitativní (nikoliv kvantitativní) geometrie popisující vzájemné uspořádání jednotlivých prvků. V případě komunikačního systému obecně popisuje uspořádání propojení jednotlivých uzlů. Vytváří tedy jakousi mapu sítě.
Fyzická topologie: reálné fyzické uložení a zapojení kabelů k uzlům
Logická topologie: reálný způsob propojení na fyzicky zapojených linkách – logické propojení může být odlišné od fyzického zapojení.
U topologií s požadavky na vyšší stupeň spolehlivosti se doplňují záložní tzv. redundantní linky. Ty mohou být buď přímé, nebo nepřímé.
Přímá redundance představuje propojení min. dvěma linkami dvou sousedících uzlů.
Nepřímá redundance zajišťuje zálohu zprostředkovaně přes další uzly.
Dimenze topologií.
Základní topologie
BUS – sběrnice
otevřená 1D lineární topologie, fyzická bez nepřímé redundance, přímá redundance je možná, spojení bod-bod.
STAR – hvězda
otevřená 1D lineární topologie, fyzická bez nepřímé redundance, přímá redundance je možná, spojení bod-bod.
RING – kruh
uzavřená 2D lineární topologie s jediným nepřímým redundantním spojením vytvořeným uzavřením kruhu, přímá redundance je možná.
Složené topologie (composite topology)
TREE – strom
jedná se o hierarchicky spojené hvězdy, je to tedy otevřená 1D lineární topologie, fyzická bez nepřímé redundance, přímá redundance je možná, spojení bod-bod, pokud se cesty z každého uzlu dělí max. na dvě, hovoříme o binárním stromu.
POLYNOM (mnohočlen) též nazývaná POLYGON (mnohoúhelník) nebo MESH (pletivo/síť).
Poslední označení považuji pro tuto topologii za nevhodné. Hodí spíše pro jednu z následujících topologií. Budeme se tedy držet prvního označení.
V principu se jedná o základ vytvořený v topologii STAR doplněný o nepřímé redundance spojení mezi uzly.
Úplný polynom představuje spojení každého uzlu s každým, neúplný polynom spojuje pouze vybrané uzly.
Jedná se o 2D topologii založenou na nepřímé redundanci. Přímá redundance je možná.
Felloe Wheel – loukoťové kolo
představuje spojení topologie STAR s doplněním nepřímé redundantní trasy tvořené vnějším kruhem (RING).
Jde o 2D topologii založenou na nepřímé redundanci. Přímá redundance je možná.
Transputer – označení MESH (pletivo/síť) považuji za vhodné právě u této topologie.
Někdy je označována jako MATRIX (matice).
Struktura mříže/pletiva zajišťuje plné pokrytí spojení propojením na přímé sousední uzly.
Jde tedy o 2D topologii založenou na nepřímé redundanci. Přímá redundance je možná.
ejí provedení může fungovat i na principu kruhů v jednotlivých řádcích a sloupcích matice.
3D transputer si představme si několik pater tvořených 2D transputery. Všechny uzly nad sebou (osa Z) budou propojeny i ve vertikálním směru stejným způsobem, jako v horizontální ploše v osách X a Y. Pro lepší představu – Rubikova kosta.
CUBE – kostka
3D topologie založená na nepřímé redundanci. Přímá redundance je možná. Základna kostky nemusí mít tvar čtverce, ale jakéhokoliv mnohoúhelníku nebo i kruhu.
Tower – věž
3D topologie složená z dílčích částí topologie CUBE. Je založená na nepřímé redundanci. Přímá redundance je možná. Věž může mít libovolný tvar základny včetně plošného složení z několika kostek i libovolný počet pater.
PYRAMID – jehlan
3D topologie založená na nepřímé redundanci. Přímá redundance je možná. Základna jehlanu nemusí mít tvar čtverce, ale jakéhokoliv mnohoúhelníku nebo i kruhu.
Multiple PYRAMID – vícenásobný jehlan
3D topologie vytvořena složením N jehlanů. Vrcholy jehlanů spodní řady jsou současně uzlem základny jehlanu vyššího patra.
TESERAKT – 4D krychle zobrazena v 3D prostoru
4D topologie založená na nepřímé redundanci. Přímá redundance je možná.
Statické zobrazení
Dynamické zobrazení
Zdroj: Wikipedie
V reálném prostředí velkých síťových infrastruktur se můžeme setkat s dalšími kombinací různých topologií.
Transpozice topologií (převod)
V případě logické topologie, která může často popisovat i hierarchii prvků, je potřebné často transponovat fyzickou N dimenzionální topologii
na N+1 dimenzionální topologii (např. 2D na 3D) nebo naopak.
Tuto transpozici určují požadavky na hierarchii řízení komunikace i řízení redundancí.
Příklady transpozice:
POPIS TOPOLOGIE
U složitějších nebo rozsáhlých topologií může být jejich grafické zobrazení značně nepřehledné a obtížné pro orientaci.
Jednoduchý příklad:
V těchto můžeme topologii popsat matematickou rovnicí (v tom se málo kdo orientuje) nebo ji popíšeme tabulkovým způsobem. Jedna z cest je pomocí horní nebo dolní trojúhelníkové matice s nulovou diagonálou (nikdo nepropojuje prvek sám na sebe). Do matice zapisujeme počty fyzických linek mezi uzly.
Příklad popisu následující kostky pomocí horní trojúhelníkové matice.
Příklad popisu stejné kostky pomocí dolní trojúhelníkové matice.
Stejným způsobem můžeme v rámci logické topologie popsat i komunikační kanály a jejich agregace. Do matice zapisujeme přenosové rychlosti jednotlivých komunikačních (i agregovaných) kanálů.
Tento popis nám při návrhu řešení rozsáhlých a složitých topologií výrazně usnadní práci.
Pokud zvládáme problematiku topologií, musíme vyřešit, jak tyto topologie řídit. To je obsahem dalších sekcí v oblasti technických opatření.
