Una topologia ad anello è un'architettura di rete in cui i dispositivi sono collegati in una struttura ad anello e si scambiano informazioni in base al nodo vicino del nodo dell'anello. Rispetto alla topologia a bus, la topologia ad anello è altamente efficiente e può gestire carichi più pesanti. Poiché i pacchetti possono viaggiare solo in una direzione, la maggior parte delle topologie ad anello vengono definite reti ad anello unidirezionali unidirezionali. Generalmente, bidirezionale e unidirezionale sono i due tipi di topologia ad anello. A seconda dei dispositivi che vengono collegati tra loro per formare una rete, diversi tipi di configurazioni della topologia ad anello funzionano in modo diverso.
Questa topologia può essere utilizzata nelle LAN o nelle WAN. A seconda della scheda di rete utilizzata in ciascun computer, per collegare i computer in una topologia ad anello viene utilizzato un cavo di rete RJ-45 o un cavo coassiale. I vantaggi di una topologia ad anello includono che non necessita di un hub centrale per funzionare. Anche l'installazione e la risoluzione dei problemi con questo tipo di rete sono molto semplici rispetto ad altre reti.
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Un'architettura ad anello ha lo svantaggio che se un nodo non riesce a inviare dati, l'intera rete ne soffre. Pertanto, alcune configurazioni della topologia ad anello utilizzano una struttura a doppio anello per risolvere questo problema. In una struttura a doppio anello, l'informazione viene trasmessa in senso orario e antiorario. Esiste un metodo di trasmissione di backup nel caso in cui una trasmissione fallisca; questi sistemi sono noti come strutture ad anello ridondanti.
Come funziona la topologia ad anello?
Di seguito sono riportati alcuni passaggi che aiutano a comprendere come vengono trasmessi i dati tra i nodi di una rete ad anello.
- I gettoni vuoti vengono distribuiti liberamente sul ring. La velocità dell'anello va da 16 Mbps a 100 Mbps.
- Per archiviare frame di dati e trasmettere, il token vuoto contiene segnaposto e contiene anche gli indirizzi del mittente o del destinatario.
- Quando un nodo mittente deve inviare un messaggio, acquisisce un token e lo riempie di dati, ottenendo nel token l'indirizzo MAC del nodo ricevente e il proprio ID. Nell'anello, un token riempito viene inviato al nodo successivo.
- Il token viene ricevuto dal nodo successivo e determina se è destinato alla trasmissione. Quindi, i dati vengono copiati nel nodo dal frame, viene impostato il token su zero e trasferiti al nodo successivo.
- Finché i dati non raggiungono la destinazione corretta, il passaggio precedente viene ripetuto.
- Quando il mittente riceve il token, inizializzerà il messaggio se rileva che il destinatario ha letto i dati.
- È utile nella trasmissione dei dati; il token deve essere consumato e rimesso in circolo da uno qualsiasi dei nodi.
- Se si perde il contatto, un nodo è inattivo e la rete supporta un doppio anello, i dati vengono consegnati nella direzione opposta alla destinazione.
Come si forma la topologia ad anello?
In una topologia ad anello, ciascun dispositivo è collegato ad altri due dispositivi e molte di queste strutture sono collegate insieme per formare un percorso circolare noto come rete ad anello. Per raggiungere la destinazione dei dati, la topologia In-Ring utilizza una procedura uno-a-uno; i dati vengono comunicati da un dispositivo a quello successivo e il processo viene ripetuto finché i dati non raggiungono il destinatario. Il nodo di invio ha trasmesso i dati al nodo di destinazione con l'aiuto di token. Pertanto, si chiama Topologia Token Ring. È nota anche come topologia attiva poiché richiede che tutti i nodi siano attivi affinché la trasmissione possa continuare.
Potrebbero esserci modifiche alla perdita di dati; quando ci sono molti nodi, i token dovranno attraversarne molti per raggiungere il nodo di destinazione. I ripetitori vengono aggiunti regolarmente per ridurre al minimo la perdita di dati e migliorare la potenza del segnale.
Anello unidirezionale: Una rete half-duplex consente il trasferimento dei dati in una sola direzione, in senso orario o antiorario. In genere, la maggior parte delle reti ad anello utilizza il processo per far circolare i dati in una sola direzione.
Anello bidirezionale: È anche nota come rete a doppio anello e può essere utilizzata per trasformare una rete unidirezionale in una rete bidirezionale utilizzando due collegamenti tra due nodi di rete. Durante l'invio di dati in una direzione, se uno qualsiasi dei nodi intermedi subisce un guasto, i doppi anelli offrono percorsi alternativi affinché qualsiasi nodo raggiunga la sua destinazione.
Perché utilizziamo la topologia ad anello?
Ci sono alcuni fattori per scegliere la topologia di rete, che sono i seguenti:
- Assegnazione di budget.
- La complessità del panorama IT.
- Il modello operativo dell'organizzazione.
- Livello di prestazioni previsto per l'utente finale.
Una maggiore economia dei dati, prestazioni di rete eccellenti e operazioni di rete facili da amministrare sono tutti fattori nella scelta della topologia corretta. Rispetto ad un'altra topologia, ci sono cinque motivi per selezionare la topologia ad anello:
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- Topologia in-ring, la possibilità di collisione dei dati è minima poiché consente il flusso di dati in modo unidirezionale.
- Nella topologia ad anello non è richiesto alcun server di controllo di rete per gestire la trasmissione dei dati.
- In questo tipo di rete, i dati possono essere inviati a una velocità maggiore.
- Questo tipo di rete è conveniente rispetto ad altri poiché il suo costo operativo è economico.
- In una rete con topologia ad anello, qualsiasi nuovo nodo può essere aggiunto senza difficoltà e l'amministrazione della topologia è semplificata.
Applicazioni della topologia ad anello?
- Questa topologia può essere utilizzata sia nelle LAN che nelle WAN.
- Nel settore delle telecomunicazioni, la topologia ad anello è comunemente utilizzata nelle reti in fibra SONET (rete ottica sincrona).
- Molte organizzazioni utilizzano la rete ad anello anche come sistema di backup per la rete esistente.
- Se la connessione con un nodo viene persa, utilizza anche la capacità bidirezionale per instradare il traffico in un'altra direzione.
- A causa del suo utilizzo in pochi esercizi commerciali e dei minori costi operativi, viene utilizzato anche negli istituti scolastici.
Storia della topologia ad anello
All'inizio, la topologia ad anello era ampiamente utilizzata in piccoli edifici come uffici e scuole. Tuttavia, nei tempi moderni, questo tipo di tecnologia viene utilizzata raramente. Per stabilità, prestazioni o supporto, è stato passato ad altri tipi di rete.
Vantaggi della topologia ad anello
- Riduce la possibilità di collisioni di pacchetti poiché tutti i dati fluiscono in una direzione in questa topologia.
- Non è richiesto alcun server di rete nella topologia ad anello per la connettività di rete tra ciascuna workstation.
- Ha la capacità di inviare dati ad alta velocità.
- In questa rete, se si aggiungono ulteriori workstation, queste non influiscono sulle prestazioni della rete.
- Offre una rete affidabile, tecnologia futuristica, investimenti di capitale ridotti e connettività senza soluzione di continuità con più fornitori di servizi.
- Rispetto alla topologia bus, offre prestazioni migliori in caso di carico di rete intenso.
Svantaggi della topologia ad anello
- È molto più lenta rispetto a una topologia a stella, poiché tutti i dati nella topologia ad anello devono passare attraverso ciascuna workstation sulla rete, rendendola più lenta.
- Se una workstation subisce un guasto, l'intera rete ne risentirà.
- È più costoso rispetto alle schede Ethernet, agli hub o agli switch perché, in questa rete, è necessario l'hardware per connettere ciascuna workstation alla rete.