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  • 大数据整体物理拓扑架构
  • 网络篇 物理拓扑与逻辑拓扑-19

    千次阅读 2020-11-22 08:54:36
    物理拓扑:设备与电缆的物理布局,这个最好理解了,通俗的说,就是我们看到的物理结构就是物理拓扑。 逻辑拓扑:数据传输时的真实路径,这个是最难理解的,特别是相对于初学者来说,理解这个概念的话,强烈建议掌握...

    目录

    一、 拓扑的概念

    二、常见的物理拓扑

    三、拓扑案例

    1.案例1:物理拓扑是星型拓扑,但是逻辑拓扑为总线型拓扑

    2.案例2:物理拓扑是星型拓扑,逻辑拓扑也是星型拓扑

    3.案例3:物理拓扑与逻辑拓扑相差有点大

    4.案例4:物理拓扑与逻辑拓扑相差比较大

    总结


    一、 拓扑的概念

    当听到人们说搭建某某拓扑时,很多人对于拓扑这个概念是很不理解(当初我也是这样,花了很多时间来理解这个概念),拓扑可以理解为一种方法也可以理解为一种结构。拓扑指的是设备互连的方法,由于涉及到主用路径与备用路径,拓扑又分为物理拓扑与逻辑拓扑。

    物理拓扑:设备与电缆的物理布局,这个最好理解了,通俗的说,就是我们看到的物理结构就是物理拓扑。

    逻辑拓扑:数据传输时的真实路径,这个是最难理解的,特别是相对于初学者来说,想要很好地理解这个概念的话,强烈建议掌握我之前写的VLAN配置那篇文章,因为下面的案例会使用到它。

     

    二、常见的物理拓扑

    (1)总线拓扑:总线拓扑也被称为线性总线,它的结构就是所有的设备都连接到一条电缆上。如下图所示,一条总线缆上连接着许多网络设备,主电线的两端必须连接端接器。这个端接器是用于吸收电缆端的信号的,若没有这个端接器,那么相应的电子信号到达电缆末端后将反弹回来,将导致网络出现差错。现在这个拓扑结构可以说是已经绝迹了。

     

    (2)环型拓扑:它的结构就是网络上所有的设备通过线缆连成一个环。这个环型拓扑它是没有起点也终点的,所以端接器是不用的。它有单环与双环结构。

    单环拓扑:网络中的所有设备都共享一条电缆,数据只沿一个方向传输,每台设备都等待通过网络发送数据。注意这个拓扑的概念,我们会发现这里有一个问题,数据只沿一个方向传输,那若是某台设备出现故障了,岂不是影响了整个网络?是的,这个拓扑结构存在单点故障问题,任何一个地方出现故障就会使得整个环无法正常运行。

    双环拓扑:在单环拓扑的基础上,再添加多一个环,这样就可以实现数据沿两个方向传输。双环拓扑结构提供了冗余(备份)功能,当其中一个环出现故障时,另一个环上也可以实现数据传输。

     

    (3)星型拓扑:网络中的相关设备通过单一的线缆连接到中央设备。一旦星型拓扑中央节点出现故障,大部分网络都会受到影响,为了弥补这个缺点,设计出了扩展星型拓扑。扩展星型拓扑就是在设备之间提供冗余连接,以防因设备出现故障而导致网络中断。

    星型拓扑:

    扩展星型拓扑:

    (4)互连拓扑:它是一种类似于星型拓扑的结构,主要是在星型拓扑结构的设备之间提供冗余连接,根据冗余程度,可以分为全互连与部分互连。

    全互连拓扑:

    部分互连拓扑:

    注意:

    1.物理星型拓扑的实现成本比物理总线拓扑高;

    2.星型拓扑是以太网LAN中最常见的物理拓扑;

    3.星型拓扑的中央节点可以是集线器、交换机或路由器;

    4.在网络中,若使用集线器时,物理拓扑为星型,但是逻辑拓扑为总线;

    5.以太网逻辑拓扑为总线拓扑结构,但是物理拓扑可能是总线,也可能是星型;

    6.互连拓扑可以提升网络的可用性与可靠性,但是它的成本大大增加了且可能会限制可扩展性,所以这种拓扑慎用哈;

    7.全互连拓扑是每两两设备之间都彼此相连用以提供冗余,而部分互连拓扑只有部分的设备才会提供多条连接。

    三、拓扑案例

    1.案例1:物理拓扑是星型拓扑,但是逻辑拓扑为总线型拓扑

    物理拓扑:

    逻辑拓扑:

     

    上图中,我们在工作中看到的物理拓扑是星型的,但是它的逻辑拓扑为总线型的。这里也许有很多人会疑惑,所有的网络设备通过单一的线缆连接到一台中央设备,这个不是星型拓扑的概念吗?有这样的想法,说明是有认真看的,这个值得表扬。但是,我们得研究一下中央的设备是哪种,它的工作机制是如何的,否则是很难得知它的逻辑拓扑的。

    2.案例2:物理拓扑是星型拓扑,逻辑拓扑也是星型拓扑

    物理拓扑:

    逻辑拓扑:

    这个拓扑图相信很多人都可以理解,因为它的拓扑图与逻辑图都是一样的,但是千万别被这些拓扑图的表面欺骗哈。

    3.案例3:物理拓扑与逻辑拓扑相差有点大

    物理拓扑:

    逻辑拓扑:

    这个实验拓扑我相信很多人都会疑惑,这里的逻辑拓扑图怎么与物理拓扑图差异有点大啊,P0与PC1明明是直连交换机的,怎么画这个逻辑拓扑图就不见了呢?我们回忆一下逻辑拓扑的概念,数据传输时的真实路径,这里PC1发送数据包给PC0,首先到达F0/2,而F0/2是关联VLAN 3的,所以这里有它的标签。细心的朋友们也会发现这个图与我们之前的单臂路由实验是一个样的,没错,这里使用的是VLAN与TRUNK的技术实现的,所以这个图若看不懂,得回去看看我发的VLAN与单臂路由的文章了。

    4.案例4:物理拓扑与逻辑拓扑相差比较大

    物理拓扑:

    逻辑拓扑:这里的逻辑拓扑结构可以规划很多种,我在这里就随便写两种吧

    (1)

    (2)

    这里我就随意列举了两种可能的逻辑拓扑,实际上,添加多两台三层交换机可以规划出更加复杂的拓扑结构。我们平时的逻辑拓扑大多数没有这么复杂的,像案例1、2、3类会多一点,案例4这种多是运营商或很大的公司才会有这种拓扑的。

    注意:

    1.我们画出设备的物理拓扑图与逻辑拓扑图是为了方便管理、以及进行流量控制。

    2.当我们的逻辑拓扑非常复杂时,建议针对性的画出拓扑图,也就是按照设备的通信线路来画,因为不同的通信它的数据传输路径是不同的。

    总结

    通过这篇文章我们对于拓扑的概念更加了解了,相信在工作中遇到各种物理拓扑结构都可以很好地理解它们的逻辑拓扑。好了,我们在下一个章节再见,加油!

     

     

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  • 逻辑拓扑与物理拓扑之间的区别

    千次阅读 2019-10-09 08:18:16
    这款软件同时实现了物理拓扑发现和逻辑拓扑发现功能,而我在研究其源代码时,对于逻辑拓扑和物理拓扑的区分还不是很明确,于是经过多方查找资料,在一个博主那得到了深刻的启发,因此与大家共享。 在每一个网络管理...

    最近在学习一款实现工业被动拓扑发现的软件GrassMarlin。这款软件同时实现了物理拓扑发现和逻辑拓扑发现功能,而我在研究其源代码时,对于逻辑拓扑和物理拓扑的区分还不是很明确,于是经过多方查找资料,在一个博主那得到了深刻的启发,因此与大家共享。

    在每一个网络管理者的脑子里几乎都有一张自己所管理的网络拓扑图。在网管系统中,生成拓扑图是网管系统的基本功能之一。目前,在网管系统中生成的的拓扑图分为物理拓扑和逻辑拓扑。网络拓扑图是最能够直观反映网络情况的工具。不同的企业对网络管理的层次不同,有的企业在网络管理中注重的是企业物理网络的实际运维。有的企业更加关注的是实际应用系统的关键业务监控。在网管系统中,拓扑图分成了物理拓扑和逻辑拓扑两种,其区别如下:

    1、定义

    物理拓扑和逻辑拓扑是两种拓扑的生成方式,从定义上来讲,以网络设备的IP地址划分为依据生成的拓扑图我们称之为逻辑拓扑,逻辑拓扑的生成方式有两种,一种是通过IP地址的扫描生成,另一种是通过人工的手工绘制生成。而以网络设备实际物理地址为依据生成的拓扑图我们称之为物理拓扑,物理拓扑的生成方式是根据SNMP协议扫描网络自动生成的。从两种拓扑图的生成形式上来看,逻辑拓扑是把整个系统从数据库、中间件和终端设备以应用完成的实现过程表现出来,而物理拓扑是反映的实际的物理网络环境。

    2、使用方向的区分

    物理拓扑图和逻辑拓扑图其实从根本的意义上来讲不能区分出高下,他们各自有各自的应用。也就是说,两种图表没有好坏之分,只是表现形式不同。

    物理拓扑图由于是根据网络设备的实际物理地址进行扫描而得出,所以它更加适合的是网络设备层管理,通过物理拓扑图,一旦网络中出现故障或者即将出现故障,物理拓扑图可以及时详细地告诉网络管理者是哪一台网络设备出了问题,举个简单的例子,当网络中某台交换机出现了故障,通过物理拓扑图,网管系统可以告诉管理者在网络里众多的交换设备中是哪一台交换机的那一个端口出现了问题,通过这个端口连接了那些的网络设备,便于网管人员进行维护。

    而对于逻辑拓扑来说,他更加注重的是应用系统的运行状况,它反映的是实际应用的情况。比方说某个网络是用来制成企业的OA系统的,那么,通过逻辑拓扑图可以模仿整个流程的运转情况,将每个节点的情况表现在一张图表里。

    3、两种拓扑图的缺点

    这两种拓扑图各自有自己的不足之处。对于物理拓扑图来说,由于它是基于SNMP协议自动扫描网络而生成的,在精确程度上需要我们仔细的进行检查。这是因为,网络设备品牌型号众多,如果想要生成精确的拓扑图就必须对不同品牌和型号的网络设备的内部MIB库有着足够的了解。而网管系统厂商如果想把市场上所有的网络设备的MIB库掌握完全显然是不现实的,所以,没有一家网络管理系统的厂商敢于保证他们的产品在每一个网络中都能生成100%准确的物理拓扑图。换句话说,物理拓扑图生成的准确与否是网管系统厂商长期积累的结果。同时,如果网络中的某些备用设备没有开启,那么在扫描生成物理拓扑图的过程中是无法发现这些没有开启的备用设备的。

    而逻辑拓扑图虽然比较准确,但是由于它在很多地方是采用的手工绘制的形式,虽然在网管系统建设的时候厂商可以帮助用户进行手工添加的过程,但是当用户进行网络升级或者网络迁移等工作的时候,网管系统在逻辑拓扑图的改动方面的工作还需要用户自己手动完成。

    总之,逻辑拓扑描述的是设备之间是如何通过物理拓扑进行通信。
    物理拓扑与逻辑拓扑是各自独立的。例如:所有类别的以太网在设备之间通信时使用的是逻辑总线型拓扑,无论线缆的物理布局如何都是如此。现在越来越多的厂家均实现逻辑拓扑和物理拓扑的双重发现,方便使用者各取所需。

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  • 数字化工厂物理拓扑架构设计
  • 网络的物理拓扑

    2020-09-26 22:29:19
    网络的物理拓扑 总线型:采用分布式访问控制策略 星形:星形拓扑采用集中式通信控制策略 数据交换方式为有线路交换和报文交换 环形: 优点: (1)数据传输质量高 (2)可以使用各种介质 (3)网络实用性好 缺点: ...

    网络的物理拓扑

    1. 总线型:采用分布式访问控制策略
    2. 星形:星形拓扑采用集中式通信控制策略
      数据交换方式为有线路交换和报文交换
    3. 环形:
      优点:
      (1)数据传输质量高
      (2)可以使用各种介质
      (3)网络实用性好
      缺点:
      (1)网络拓展困难
      (2)可靠性不高
      (3)故障诊断困难

    通常情况下局域网采用星形、星形\环形、星形\总线型拓扑结构,而国际互联的拓扑常采用网状拓扑,如环形或总线型的主干网、分层的星形结构

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