Die Anordnung des Netzwerks, das sowohl Knoten als auch Verbindungsleitungen zwischen Sender und Empfänger umfasst, wird als Netzwerktopologie bezeichnet, die eine Schlüsselrolle für die Funktionsweise eines Netzwerks spielt. Eine Netzwerkfunktionalität hängt hauptsächlich von der Topologie ab. Es gibt verschiedene Arten von Netzwerktopologien verfügbar und jeder Topologietyp hat seine eigenen Strukturen, Funktionen und Anwendungen. Die Auswahl der richtigen Topologie kann jedoch dazu beitragen, die Netzwerkleistung zu steigern und die Netzwerktopologie aufrechtzuerhalten, wodurch die Datenübertragungsraten und die Energieeffizienz verbessert werden. Dieser Artikel beschreibt eine der Arten von Netzwerktopologien wie z Ringtopologie – Arbeiten mit Anwendungen.

Was ist Ringtopologie?

Die Definition der Ringtopologie ist; eine Art Netzwerktopologie, bei der jedes Gerät einfach mit zwei weiteren Geräten auf einer beliebigen Seite über ein Koaxial- oder ein RJ-45-Kabel verbunden wird, um einen kreisförmigen Ring mit angeschlossenen Geräten zu bilden. Bei dieser Art von Topologie kann die Übertragung von Daten entlang des Rings in einer Richtung erfolgen, was als unidirektionaler Ring bezeichnet wird. Die Daten werden also von einem Gerät zum anderen übertragen, bis sie das Ziel erreichen.

Wie funktioniert die Ringtopologie?

In einer Ringtopologie wird einfach jedes Gerät mit zwei Geräten in Ringform verbunden. Bei dieser Art von Topologie werden die Daten von einem Gerät zum anderen übertragen, bis die Daten ihr Ziel erreichen. Die Daten vom sendenden Knoten zum Ziel werden unter Verwendung von Tokens übertragen. Daher wird diese Topologie auch als Token-Ring-Topologie bezeichnet.

Ringtopologie funktioniert

Diese Topologie befiehlt allen Knoten innerhalb des Netzwerks, für die Datenübertragung aktiv zu bleiben, daher wird sie auch als aktive Topologie bezeichnet. Wenn die Nr. von Knoten innerhalb des Netzwerks groß ist, dann müssen Token mehrere Knoten überspringen, bevor sie ihr Ziel erreichen, und es könnte zu Datenverlust kommen. Um diesen Datenverlust zu vermeiden, werden Repeater installiert, um die Signalstärke zu erhöhen.

In der Ringtopologie umfasst die Datenübertragung zwischen verschiedenen Knoten den folgenden Schritt.

Die leeren Token auf dem Ring werden von einer Geschwindigkeit von 16 Mbit/s bis zu 100 Mbit/s frei zirkuliert.
Dieses Token enthält Platzhalter zum Speichern von Datenrahmen und enthält auch die Adresse des Senders oder Empfängers.
Wenn ein sendender Knoten eine Nachricht senden möchte, nimmt er ein Token und packt es mit den Daten, der MAC-Adresse des empfangenden Knotens und seiner eigenen ID in die entsprechenden Stellen des Tokens.
Dieses gefüllte Token wird an den nächsten Knoten innerhalb des Rings übertragen. Danach erhält dieser nächste Knoten das Token und prüft, ob die übertragenen Daten aus dem Rahmen zum Knoten kopiert werden und das Token auf Null gesetzt und zum nächsten Knoten übertragen wird, oder das Token so wie es ist zum nächsten Knoten übertragen wird.
Der vorherige Schritt wird fortgesetzt, bis die Daten das richtige Ziel erreichen.
Sobald das Token beim Absender ankommt, stellt es fest, dass der Empfänger die Daten gelesen hat, und trennt die Nachricht.
Das Token wird wiederverwendet und kann von jedem der Knoten im Netzwerk verwendet werden.
Wenn ein Knoten im Pfad des Ringnetzwerks stationär ist und die Kommunikation unterbrochen ist und das Netzwerk einfach einen Doppelring unterstützt, werden Daten in umgekehrter Richtung zum Ziel übertragen.

Protokolle in Ringtopologie

Die gängigen Protokolle, die in der Ringtopologie verwendet werden, sind das Resilient Ethernet Protocol (REP) und das Device Level Ring (DLR) & Media Redundancy Protocol, die unten besprochen werden.

Belastbares Ethernet-Protokoll

REP ist ein Ringtopologieprotokoll, das verwendet wird, um einen Ansatz zur Behandlung von Fehlern und Regelkreisen bereitzustellen und dabei zu helfen, die Konvergenzzeit zu erhöhen, die normalerweise 15 ms beträgt. Dieses Ringprotokoll wird hauptsächlich nur zwischen Switches verwendet. Außerdem können über einen Switch auch mehrere REP-Ringe existieren. Dieser REP-Ring wird einfach durch die Zuweisung bestimmter Rollen von Ports auf dem Switch wie Primary, No-neighbor, Edge, Transit und No-neighbor Primary arrangiert.

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Ring auf Geräteebene

Der Ring auf Geräteebene ist eine Art von Ringprotokoll, das von aktuellen Rockwell Automation-Geräten wie Ethernet/IP-Kommunikationsadaptern, PowerFlex-Antrieben, CompactLogix®-Steuerungen, Stratix®-Switches und ControlLogix verwendet wird.

Dieses Protokoll ermöglicht einfach die Anordnung von Automatisierungsgeräten innerhalb eines Rings durch eine Übergangszeit von unter 3 ms. Dieses Protokoll ist sehr einfach einzurichten und Sie müssen nur einen Ring-Supervisor zuweisen, um den Ring zu verbinden. Der Supervisor des Rings beobachtet also einfach den Ring, um die Fehler zu überprüfen.

Medienredundanzprotokoll

Das Medienredundanzprotokoll wird in einer Ringtopologie verwendet, um einzelne Ausfallpunkte zu vermeiden, indem eine Wiederherstellungszeit von 10 ms oder weniger, Lastausgleich und Fehlertoleranz bereitgestellt werden. Funktionsweise des Medienredundanzprotokolls; Ein Ring-Manager-Switch blockiert alle übertragenen Pakete auf einem seiner beiden ausgewählten Ringports, um die Switch-Schleife aufzuteilen. Der Datenverkehr von angeschlossenen Geräten zu den Switches innerhalb der Schleife hat immer noch eine Spur zueinander, einschließlich redundanter Verbindungen, mit Ausnahme der schädlichen Switch-Schleife.

Merkmale

Das Merkmale der Ringtopologie füge folgendes hinzu.

In dieser Topologie nein. von Repeatern verwendet werden.
Die Datenübertragung ist unidirektional.
Die Daten werden in dieser Topologie bitweise sequentiell übertragen.
Es verbessert die Wiedergabetreue der Kommunikationsverbindung. Wenn ein einzelner Link bricht, wird der andere für die Kommunikation vorbereitet.
Es ist äußerst zuverlässig für die Fernkommunikation, da jeder Knoten innerhalb des Netzwerks wie ein Repeater funktioniert. Das Signal verliert also nicht an Stärke.
In dieser Topologie ist ein eingebautes Bestätigungsgerät erhältlich und wird einfach freigegeben, sobald das Netzwerk seine Kommunikation abgeschlossen hat.
Die Verwendung von Token in diesem Netzwerk verhindert die Möglichkeit von Kollisionen oder Querkommunikation, da einfach ein einzelnes Gerät Netzwerkgebühren hat und zwei Geräte einfach gleichzeitig kommunizieren dürfen.

Unterschied zwischen Ringtopologie, Bustopologie und Sterntopologie

Die Unterschiede zwischen Ring-, Bus- und Sterntopologie umfassen Folgendes.

Ringtopologie	Bus-Topologie	Sterntopologie
Bei dieser Art von Topologie wird jeder Knoten einfach mit seinen Knoten auf der rechten und linken Seite verbunden.	In dieser Topologie werden alle Geräte einfach an ein einziges Kabel angeschlossen.	Bei der Sterntopologie werden alle Knoten einfach mit einem Hub verbunden.
Diese Topologie ist zu geringeren Kosten erhältlich.	Es ist sehr billiger.	Diese Topologie ist kostspielig.
Die Daten werden von Knoten zu Knoten im Ringmodus innerhalb einer einzigen Richtung übertragen.	Die Daten werden über einen Bus übertragen.	Die Daten werden vom Hub an alle Knoten übertragen.
Diese Topologie wird verwendet, wenn ein einfaches Netzwerk erforderlich ist.	Diese Topologie wird verwendet, wenn ein kleines, kostengünstiges und häufig temporäres Netzwerk erforderlich ist, das nicht auf extrem hohe Datenübertragungsgeschwindigkeiten angewiesen ist.	Diese Topologie wird in vielen kleinen und großen Netzwerken verwendet.
Die Datenübertragungsgeschwindigkeit reicht von 4 Mbps – 16 Mbps.	Die Datenübertragungsgeschwindigkeit beträgt ca. 10 bis 100 Mbps.	Die Datenübertragungsgeschwindigkeit beträgt bis zu 16Mbps.

Eigenschaften

Zu den Merkmalen der Ringtopologie gehören die folgenden.

Wenn in dieser Topologie ein Computer ausfällt, fällt das gesamte Netzwerk aus.
Wenn das Hauptkabel im Netzwerk ausfällt, ist das gesamte Netzwerk ausgefallen.
Aufgrund des Tokens kann ein einzelner Computer gleichzeitig Daten übertragen.
Die maximale Anzahl von Computern innerhalb des Netzwerks kann das gesamte Netzwerk beeinträchtigen, da das Netzwerk langsamer wird, wenn die Anzahl der Computer im Netzwerk zunimmt.

Vorteile und Nachteile

Das Vorteile der Ringtopologie füge folgendes hinzu.

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Die Daten in dieser Topologie werden in eine einzige Richtung übertragen, wodurch Paketkollisionen reduziert werden.
Zur Steuerung der Netzwerkkonnektivität ist kein Netzwerkserver erforderlich.
Es können mehrere Geräte angeschlossen werden, ohne die Leistung des Netzwerks zu beeinträchtigen.
Einfach zu erkennende und zu trennende Single Points of Failure.
Ein Server zum Steuern der Konnektivität zwischen den Knoten innerhalb der Topologie ist nicht erforderlich.
Diese Topologie ist sehr günstig zu installieren und auch zu erweitern.
Die Datenübertragungsgeschwindigkeit ist hoch.
Jeder Computer in dieser Topologie hat gleichwertigen Zugriff auf Ressourcen.
Die Fehlererkennung ist einfach.
Im Vergleich zur Bustopologie ist die Leistung dieser Topologie aufgrund des Vorhandenseins von Tokens bei starkem Verkehr besser.

Das Nachteile der Ringtopologie füge folgendes hinzu.

Diese Art von Topologie ist teuer.
Im Vergleich zum Bus-Topologie , ist die Leistung dieser Topologie langsam.
Die Fehlersuche ist schwierig.
Diese Topologien sind nicht skalierbar.
Es hängt von einem einzigen Kabel ab.
Das gesamte Netzwerk wird ausfallen, wenn ein Knoten ausfällt.
Ein Token oder Datenpaket muss aufgrund des unidirektionalen Rings alle Knoten passieren.
Das Hinzufügen und Entfernen eines beliebigen Knotens in einem Netzwerk ist sehr schwierig und verursacht auch ein Problem bei der Netzwerkaktivität.

Anwendungen/Verwendungen der Ringtopologie

Die Anwendungen der Ringtopologie umfassen die folgenden.

Diese Topologie wird in Local Area Networks und Wide Area Networks verwendet.
Diese Art von Topologie wird häufig in der Telekommunikationsindustrie verwendet und wird üblicherweise in SONET-Fasernetzwerken verwendet.
Es wird in verschiedenen Unternehmen als Backup-System für ihr bestehendes Netzwerk eingesetzt.
Sobald die Verbindung durch einen Knoten verlegt wird, verwendet sie die bidirektionale Kapazität, um den Datenverkehr auf eine andere Weise weiterzuleiten.
Es ist in Bildungseinrichtungen anwendbar.

Hier geht es also um einen Überblick über einen Ring Topologie – funktioniert mit Anwendungen. Die Beispiele für Ringtopologien sind: SONET (steht für Synchronous Optical Network) Ringnetzwerk, als Backup-System in vielen Organisationen für ihr bestehendes Netzwerk usw. Hier ist eine Frage an Sie, was ist Sterntopologie?