Menu

Кольцо шина – Кольцо Шина – купить в интернет-магазине на Ярмарке Мастеров с доставкой – TIQTRU

Топология "кольцо": недостатки и преимущества

Топология сети — это физический и логический способ объединения группы компьютеров в единую сеть. Наиболее распространённая топология сети -"шина", "звезда", "кольцо". Каждая из них имеет свои преимущества и недостатки и используется в зависимости от ситуации. Все они так или иначе применяются в построении современных локальных сетей. Давайте рассмотрим их ключевые особенности, узнаем сильные и слабые стороны каждой из них.

"Шина"

Этот вид организации локальной сети предусматривает использование единственного кабеля, при помощи которого объединяются между собой все использующиеся рабочие станции. Каждая из них передаёт сигнал всем компьютерам, подключённым к линии, но принимает данные лишь тот, адрес которого обозначен в пакете. Остальные просто игнорируют полученную информацию.

В топологии "общая шина" обязательно используются терминаторы, которые находятся на концах основного кабеля и глушат сигналы, попадающие к ним, дабы избежать их отражения. Без этих устройств в такой сети неизбежно возникали бы коллизии, из-за которых нормальная работа была бы невозможна. Конечно, коллизии всё равно возникают, но благодаря терминаторам их количество минимально. Если это всё-таки произошло, то станция просто отправляет пакет заново через случайный промежуток времени, определяемый алгоритмом.

Достоинства топологии "шина"

Данная организация сети имеет ряд преимуществ перед другими способами. Среди них — низкая стоимость конструкции и простота её создания. Организовать такую локальную сеть достаточно просто, нужно лишь протянуть "общую шину" и подключить к ней компьютеры через специальные разъёмы. Эта топология предполагает малый расход сетевого кабеля, так как используются лишь небольшие его отрезки, соединяющие "шину" с рабочей станцией.

Имеет смысл использовать "общую шину" в небольших офисах или, наоборот, на магистралях, соединяющих несколько сетей вместе. Одно из преимуществ этой топологии в том, что при поломке одной из рабочих станций работоспособность сети не нарушается. Остальные ее участники могут продолжить свою работу как ни в чём не бывало. При подключении нового компьютера нет нужды останавливать работу сети, что также является бесспорным плюсом "общей шины".

Недостатки "общей шины"

Недостатки этой топологии обусловлены теми же причинами, что и её достоинства. Например, соединение всех компьютеров одним кабелем существенно снижает надёжность сети. Обрыв "шины" в любом месте положит конец всей системе. При этом в сетях с такой топологией очень трудно диагностировать неисправность. Ещё один минус "шины" состоит в её низкой производительности. Все данные такой сети проходят по одному кабелю. Это делает невозможным работу на больших скоростях.

Ещё один камень в огород "общей шины" — зависимость скорости работы от количества компьютеров в сети. Так как рабочим станциям приходится общаться по одному каналу связи, то чем больше компьютеров будет подключено к такой сети, тем ниже будет скорость её работы. То есть "общая шина" хорошо подходит для небольшого количества узлов, которым не требуется серьёзный уровень безопасности. Ведь с безопасностью у этого вида топологии также есть проблемы. Дело в том, что каждый клиент в подобной сети имеет доступ к информации остальных компьютеров.

Топология "кольцо"

Этот вид организации локальной сети устроен так, что каждый компьютер в нём соединён со следующим, пока цепь не замкнётся, образовав кольцо. Сигнал в такой сети проходит в одну сторону, от одного компьютера к другому, пока не достигнет адресата. Для определения рабочей станции, которая передаёт информацию в данный момент, используется маркер. Компьютеры передают его по очереди до тех пор, пока он не попадёт к узлу, желающему отправить данные. Тогда он отправляет информацию пакетами, один за другим, не дожидаясь подтверждения о доставке. Рабочая станция, получающая данные, в свою очередь, отправляет отчёт о получении пакета. После получения подтверждения о доставке компьютер отправляет маркер дальше по кругу, чтобы кто-то другой смог им воспользоваться. Таким незатейливым образом организована топология сети "кольцо". У такой конструкции есть как достоинства, так и недостатки.

Плюсы "кольца"

Преимущество этой топологии - в её простоте. Такую сеть очень просто реализовать, и она не требует серьёзных расходов на кабель. Сетевой шнур нужен лишь для прокладки от одного компьютера к другому, дополнительные затраты отсутствуют. Также в "кольце" можно добиться высокой скорости передачи данных, ведь для отправки пакета не нужно дожидаться отчёта о доставке.

Ещё один плюс сетей с подобной организацией — они могут иметь большую протяжённость. При этом нет нужды усиливать сигнал с помощью дополнительного оборудования, так как каждая рабочая станция обновляет и восстанавливает данные сама. Но за простотой и дешевизной этой топологии скрываются недостатки, сделавшие её применение очень ограниченным.

Топология "кольцо": недостатки

При организации сети такого типа нужно помнить, что её надёжность оставляет желать лучшего. Причина этого в том, что работоспособность ее зависит от каждого компьютера, который в неё входит. То есть, если одна из рабочих станций ломается, то вся сеть прекращает функционировать. Топология "кольцо" также предполагает, что для подключения нового компьютера нужно полностью остановить работу сети, а это очень неудобно как для администратора, так и для пользователей.

Ещё одна причина не использовать эту топологию — низкая производительность при большом количестве рабочих станций. Так как данные постоянно идут по кругу, то каждый новый клиент в сети замедляет её работу. Более того, один старый компьютер способен сделать сеть типа "кольцо" невероятно медленной, независимо от скорости остальных членов кольца. Всё это существенно ограничивает применение этой топологии в современных сетях, но в некоторых случаях её использование оправдано.

"Звезда"

Наверное, самая распространённая топология сети — "звезда". "Кольцо", рассмотренное выше, используется гораздо реже, да и "общая шина" тоже. В сети с топологией "звезда" рабочие станции напрямую подключены к концентратору. Этот важный элемент сети может быть как активным, восстанавливающим сигнал, так и пассивным, который просто обеспечивает физическое соединение кабеля. Сервер также подключён к концентратору, как и другие компьютеры, что делает связь между ними предельно простой.

Обычно размер сети с топологией "звезда" ограничен только количеством портов на хабе, но теоретически их не может быть более 1024, хотя трудно представить концентратор с таким количеством портов. Через хаб проходит весь трафик в сети типа "звезда", так что от этого устройства целиком и полностью зависит надёжность и работоспособность всей системы.

Плюсы топологии "звезда"

Если вам нужно построить быструю и надёжную сеть, то отличный выбор — топология "звезда". "Кольцо" или "общая шина" также могут быть использованы на некоторых участках сети. Плюсы "звезды" - в её надёжности и простоте. К каждой рабочей станции идёт отдельный сетевой кабель, что весьма удобно и практично. Благодаря этому в такой сети очень просто находить и исправлять неполадки, да и её обслуживание отнимает куда меньше времени и нервов. При подключении новых компьютеров к сети типа "звезда" она сохраняет свою работоспособность в отличие от других вариантов построения. Например, топология "кольцо" не может похвастать подобной гибкостью.

Скорость в сети с топологией "звезда" ограничена лишь пропускной способностью кабеля и портов концентратора. Также в такой сети отсутствуют столкновения передаваемой информации. Каждый компьютер передаёт свои данные через отдельный кабель. Если нужна большая сеть, то можно объединить несколько сетей с топологией "звезда". Несмотря на все свои достоинства, этот тип организации сетей имеет и недостатки.

Недостатки "звезды"

Если в сети с топологией "звезда" сломается концентратор, то она прекратит свою работу. Такая зависимость от одного элемента системы существенно снижает надёжность сети. Ещё одна проблема — дороговизна установки. Для каждой рабочей станции выделен собственный кабель, который требуется провести и закрепить. Так что к цене кабеля можно прибавить стоимость коммуникаций и коробов для него, и получится, что "звезда" обойдётся гораздо дороже, чем, например, топология "кольцо".

Ещё один недостаток топологии "звезда" — максимальная длина кабеля до рабочей станции. Она не должна превышать 100 м, в противном случае сигнал будет ослабевать и искажаться. Следовательно, радиус покрытия такой сети не превышает 200х200 метров. Для дальнейшего расширения нужно будет добавлять в сеть дополнительные концентраторы.

Комбинирование топологий

Итак, вы ознакомились со всеми вариантами, но так и не решили, какая вам нужна топология — "шина", "звезда", "кольцо"? Это неудивительно, так как современные сети зачастую требуют комбинирования топологий. Например, несколько серверов могут быть объединены в "общую шину", но от каждого из них будет разветвляться сеть с топологией "звезда". В зависимости от решаемой задачи устройство локальной сети может быть самым разнообразным. Можно встретить такие варианты, в которых каждый компьютер соединён с каждым, хотя это большая редкость. Ещё один интересный вариант — два "кольца", имеющие один общий компьютер.

На предприятиях часто можно встретить разные топологии в рамках одного здания. Вся сеть может быть построена в виде "звезды", но в отдельных кабинетах организована топология "кольцо" или "общая шина". В крупных сетях совмещение разных видов сетевой организации нередко является единственным вариантом решения поставленной задачи. Ведь, в конце концов, неважно, что у вас — "звезда", "кольцо", "шина". Топология сети нужна лишь для решения практических задач. Ваша сеть работает стабильно и решает все возложенные на неё задачи? Тогда неважно, какая топология использовалась при её создании.

fb.ru

TOPOF.ru

Конструкция шины

     Одним из древнейших выдающихся изобретений человечества является изобретение колеса. С изобретением вулканизации каучука, а вслед за этим и пневматической резиновой шины стало возможным использование эластичного колеса для различных транспортных средств. Велосипеды, мотоциклы и мопеды, легковые и грузовые автомобили, тракторы, сельхозмашины и орудия, строительные, дорожные и подъемно-транспортные машины, самолеты - вся эта техника немыслима сегодня без пневматических шин.

     Возникнув в середине XIX века как средство защиты тихоходных экипажей от толчков и ударов со стороны дорожных неровностей, в наше время пневматическая шина стала универсальным движителем, обеспечивающим нормальную работу транспортных средств в самых различных условиях эксплуатации. Поэтому, при сохранении в принципе общей схемы своего устройства, конкретные конструкции пневматических шин чрезвычайно разнообразны.

     Одинаковым для всех конструкций остается то, что пневматическая шина представляет собой торообразную оболочку вращения, силовой основой которой является система обрезиненных слоев кордной ткани, защищенных от внешних воздействий покровными резиновыми деталями - протектором и боковинами. Крепление шины на ободе колеса осуществляется жесткими, практически нерастяжимыми бортами, основой которых служат проволочные кольца. Внутренняя полость шины герметизируется, поскольку шина приобретает эластические свойства и соответственно - работоспособность только при наличии внутри избыточного по отношению к атмосферному давления воздуха или газа, например, азота. Отсюда и название – пневматическая (от греч. – pneumaticos – воздушный)


Рис.1. Камерная шина: 1 – обод колеса; 2 - ездовая камера; 3 – покрышка; 4 – вентиль камеры.


Рис.2. Бескамерная шина: 1 – протектор; 2 – герметизирующий слой; 3 – каркас; 4 – вентиль колеса; 5 – обод.

     Основная классификация шин исходит из того, как расположены слои кордной ткани, одни из которых, охватывающие всю шину и завернутые вокруг бортовых колец, образуют ее каркас, а другие, называемые в совокупности брекером, расположены в беговой части шины под протектором, т.е. в той ее части, которая контактирует с дорогой. В настоящее время подавляющее большинство конструкций шин относится к двум основным типам: диагональному и радиальному, причем предпочтение отдается последнему.

а) б)
Рис. 3. Конструкция диагональной (а) и радиальной (б) шины: 1 — борта; 2 — бортовое кольцо; 3 — каркас; 4 — брекер; 5 — боковая стенка; 6 — протектор.

     В диагональных шинах нити корда смежных слоев каркаса и брекера перекрещиваются друг с другом, составляя углы в пределах 45-60 градусов с воображаемой линией вращения колеса, в то время как в радиальных шинах нити корда каркаса расположены под углом, близким к 90 градусам к воображаемой линии вращения колеса.

     В шине различают следующие основные конструктивные элементы и размеры (по профилю поперечного сечения) см. рис.4.


Рис.4. Конструктивные элементы и основные размеры шин: 1 – каркас;2 – брекер; 3 – протектор; 4 – боковина; 5 – борт; 6 – бортовое кольцо; 7 – наполнительный шнур.

D – наружный диаметр; H – высота профиля шины; B – ширина профиля шины; d – посадочный диаметр обода колеса (шины)

     Покрышка – торообразная, преимущественно резинокордная оболочка пневматической шины, непосредственно контактирующая с дорожным покрытием и воспринимающая усилия, возникающие при эксплуатации транспортного средства (недопустимые термины: баллон, скат, пневматик, дутик, резина, обувь)

     Ездовая камера – торообразная полая герметичная оболочка с вентилем, служащая для удержания накачанного в нее под давлением газа или воздуха.

     Каркас покрышки – часть покрышки, состоящая из одного или нескольких слоев обрезиненного корда, закрепленных, как правило, на бортовых кольцах, которая при накачанной газом или воздухом шине воспринимает усилия, возникающие при эксплуатации транспортного средства.

     Герметизирующий слой каркаса – слой газонепроницаемой резины, расположенный на первом слое каркаса покрышки бескамерной шины.

     Брекер – часть покрышки, состоящая из слоев корда или резины и расположенная между каркасом и протектором.

     Протектор – наружная массивная резиновая часть покрышки, как правило, расчлененная в виде рисунка, обеспечивающая сцепление колеса с дорогой и предохраняющая брекер и каркас от повреждений.

     Плечевая зона протектора – часть протектора покрышки, расположенная между беговой дорожкой и боковой стенкой

     Борт – жесткая практически нерастяжимая часть покрышки, состоящая из одного или нескольких колец, изготовленных, как правило, из многих витков стальной проволоки, обеспечивающая посадку и фиксацию покрышки на ободе колеса.

     Боковая стенка – боковая часть покрышки , расположенная между плечевой зоной и бортом, состоящая из резинокордных слоев каркаса, разделенных резиновыми прослойками, и защищенная покровной резиной – боковиной

     Вентиль ездовой камеры или бескамерной шины – обратно-перепускной газовоздушный клапан, предназначенный для наполнения, удержания, выпуска газа или воздуха и обеспечения давления накачки шины.

     Наружный диаметр шины D – диаметр окружности накачанной пневматической шины в сечении центральной (продольной) плоскостью вращения колеса при отсутствии контакта шины с опорной поверхностью.

     Посадочный диаметр шины d – диаметр окружности, являющейся линией пересечения поверхности основания борта шины с его наружной поверхностью.

     Высота профиля шины Н – половина разницы между наружным диаметром и посадочным диаметром шины.

     Ширина профиля шины В – линейное расстояние между наружными сторонами боковин накачанной шины, исключая выступы, образованные надписями, обозначениями маркировки, декоративными украшениями, швами, защитными поясками и т.д.

     Отношение высоты профиля к ширине профиля (отношение Н/В, выраженное в %) характеризует серию шин по профилю поперечного сечения.

     Вот минимум того, что нужно знать о пневматической шине как о техническом объекте, однако шина самостоятельным объектом не является - это составная часть автомобиля, самолета и пр., и она оказывает существенное влияние прежде всего на безопасность транспортного средства, на его тягово-сцепные и тормозные свойства, плавность хода, проходимость при различных дорожных условиях, топливную экономичность, шумообразование и т.д. Немаловажное значение имеет и стоимость шин.

     В современных условиях прогрессирующего развития и совершенствования автомобильного транспорта, появления на наших дорогах значительного количества "иномарок", так же возросло количество и разнообразие шин как отечественных, так и зарубежных производителей. Поэтому грамотный выбор и комплектование автомобилей шинами, их надлежащее обслуживание дают возможность пользователю повысить ресурс автомобиля, снизить затраты на его эксплуатацию

Прежде всего надо определиться с категорией (или типом) шин, которая предназначена для автомобиля, исходя из его назначения, класса, условий эксплуатации.

     Категории назначения - автомобили, прицепы к ним, иные транспортные средства.

     Категории использования - летние (дорожные), зимние (с шипами противоскольжения или без шипов), всесезонные, повышенной проходимости, универсальные (распознаются по типу рисунка протектора).

     По форме профиля поперечного сечения шины подразделяют на шины обычного профиля (Н/В более 0,9), широкопрофильные (0,6-0,9), низкопрофильные (0,71-0,88), сверхнизкопрофильные (Н/В не более 0,7).

     По габаритным размерам шины бывают малогабаритные, среднегабаритные, крупно- и сверхкрупногабаритные.

     Как было сказано выше, шины могут быть камерные и бескамерные (это категории по герметизации давления в шине), диагональные и радиальные (характеристика конструкции каркаса).

Савосин В.С. (компания TOPOF.RU)

www.topof.ru

В новой архитектуре процессоров Intel отказалась от внутренней кольцевой шины

Ещё в марте компания Intel показала изображение 28-ядерного кристалла процессора Skylake-SP. Тогда мы обратили внимание, что расположение ядер и интерфейсов претерпели значительные изменения. Вчера в компании Intel на одном из домашних мероприятий пояснили, с чем связаны эти перемены в дизайне. Как выяснилось, в дальнейшем Intel откажется (и уже отказалась для процессоров Skylake в версиях Xeon и настольных решений высшей производительности) от внутрипроцессорной кольцевой шины.

Кольцевая шина (ring bus) была представлена в 2008 году вместе с архитектурой Nehalem и процессорами Westmere-EX. Она была необходима в связи с увеличением числа ядер на кристалле. Разработчики Intel использовали три варианта дизайна процессоров (в зависимости от максимального числа ядер на кристалле) с тремя вариантами кольцевой шины. В самом сложном случае процессор внутри разделялся на два кластера, каждый из которых обслуживался двумя кольцевыми шинами. Между собой шины соединялись двунаправленными коммутаторами с буферизацией (на диаграмме выше обозначены серым цветом).


По мере роста числа ядер кольцевая шина стала препятствием на пути увеличения пропускной способности и снижения задержек. Точнее, она стала слишком много потреблять, чтобы её можно было масштабировать в сторону увеличения скорости по обмену данными. Поэтому в процессорах Skylake-SP разработчики Intel решили применить иную структуру для связи ядер друг с другом — хорошо опробованную в архитектуре Intel Xeon Phi (Knights Landing) ячеистую сеть.
Каждое ядро в новой архитектуре имеет свой коммутатор с буфером и связано с любым другим ядром в составе процессора только через два узла — исходящий и входящий. Это позволяет ячеистой шине работать на относительно небольших частотах и существенно снизить общее потребление интерфейса без ухудшения пропускной способности и увеличения задержек. К тому же подобная структура коммуникаций очень хорошо масштабируется, позволяя Intel в будущем наращивать число ядер на кристалле без заметного увеличения энергетических затрат на внутреннюю транспортировку данных.
Разъяснение сути новой внутренней шины, а также появление изображения 18-ядерного процессора с новым дизайном, позволяет также убедиться, что новые процессоры действительно несут интегрированный 6-канальный контроллер памяти, который теперь разнесён по краям сбоку на кристалле чуть выше середины.