Ring watervoorzieningsnetwerk. Ringtopologie

Netwerk topologie

(uit het Grieks. τόπος, - plaats) - een manier om de netwerkconfiguratie, de lay-out en verbinding van netwerkapparaten te beschrijven. De term topologie of netwerktopologie verwijst naar de fysieke locatie van computers, kabels en andere componenten van een netwerk. Topologie is een standaardterm die door professionals wordt gebruikt om de basislay-out van een netwerk te beschrijven. Als u begrijpt hoe verschillende topologieën worden gebruikt, zult u de mogelijkheden van verschillende soorten netwerken kunnen begrijpen. Om bronnen te delen of andere netwerktaken uit te voeren, moeten computers met elkaar zijn verbonden. De meeste netwerken gebruiken hiervoor kabel. Het is echter niet voldoende om uw computer eenvoudigweg op een kabel aan te sluiten die andere computers met elkaar verbindt. Verschillende soorten kabels, gecombineerd met verschillende netwerkkaarten, netwerkbesturingssystemen en andere componenten, vereisen ook verschillende relaties tussen computers. Elke netwerktopologie legt een aantal voorwaarden op. Het kan bijvoorbeeld niet alleen het type kabel dicteren, maar ook de manier waarop deze wordt gelegd. Topologie kan ook bepalen hoe computers op een netwerk communiceren. Verschillende soorten topologieën komen overeen met verschillende communicatiemethoden, en deze methoden hebben een grote impact op het netwerk.

De netwerktopologie kan zijn

fysiek - beschrijft de feitelijke locatie en verbindingen tussen de knooppunten van het netwerk.

logisch - beschrijft het pad van het signaal binnen de fysieke topologie.

informatie - beschrijft de richting van de informatiestromen die over het netwerk worden verzonden.

deviezencontrole is het principe van de overdracht van het recht om het netwerk te gebruiken.

Er zijn veel manieren om netwerkapparaten aan te sluiten, waarvan er acht basistopologieën kunnen worden onderscheiden:

B. Rooster

C. Star

D. Ring

E. Tyre

ü Dubbele ring

ü Mesh-topologie

A - lijn; B - rooster;

C - ster; D - ring;

E - band; F is een boom.

De rest van de methoden zijn combinaties van basismethoden. Over het algemeen worden deze topologieën gemengd of hybride genoemd, maar sommige hebben hun eigen naam, zoals "Boom".

Basistopologieën

Alle netwerken zijn gebouwd op basis van drie basistopologieën:

ü bus (bus) - (computers zijn aangesloten via één kabel)

ü ster (ster) - (computers zijn verbonden met kabelsegmenten die afkomstig zijn van één punt of hub)

ü ring (ring) - (de kabel waarop computers zijn aangesloten, is in een ring gesloten)

Hoewel de basistopologieën zelf niet complex zijn, zijn er in werkelijkheid vaak vrij complexe combinaties die de eigenschappen van verschillende topologieën combineren.

Band

De bustopologie wordt vaak de lineaire bus genoemd. Deze topologie is een van de eenvoudigste en meest gebruikte topologieën. Het maakt gebruik van een enkele kabel, een zogenaamde backbone of segment, waarmee alle computers in het netwerk zijn verbonden.

Computerinteractie

In een bustopologie adresseren computers gegevens naar een specifieke computer door deze in de vorm van elektrische signalen over een kabel te verzenden. Om het communicatieproces tussen computers op de bus te begrijpen, moet u de volgende concepten begrijpen:

• signaaloverdracht;
• signaal reflectie;
• terminator.

Signaaloverdracht

De gegevens worden in de vorm van elektrische signalen naar alle computers op het netwerk verzonden; echter alleen degene wiens adres overeenkomt met het adres van de ontvanger "versleuteld in deze

signalen. Bovendien kan slechts één computer tegelijk gegevens verzenden. Aangezien gegevens door slechts één computer naar het netwerk worden verzonden, zijn de prestaties ervan afhankelijk van het aantal computers dat op de bus is aangesloten. Hoe meer er zijn, d.w.z. hoe meer computers wachten op gegevensoverdracht, hoe trager het netwerk. Het is echter onmogelijk om een \u200b\u200bdirecte relatie tussen de netwerkbandbreedte en het aantal computers daarin af te leiden. Want naast het aantal computers zijn er veel factoren die de prestaties van het netwerk beïnvloeden, waaronder:

ü kenmerken van de hardware van computers in het netwerk;

ü de frequentie waarmee computers gegevens verzenden;

ü type actieve netwerktoepassingen;

ü type netwerkkabel;

ü afstand tussen computers op het netwerk.

De bus is een passieve topologie. Dit betekent dat computers alleen "luisteren" naar de gegevens die via het netwerk worden verzonden, maar deze niet van de zender naar de ontvanger verplaatsen. Daarom, als een van de computers uitvalt, heeft dit geen invloed op het werk van de rest. In actieve topologieën regenereren computers signalen en verzenden deze via het netwerk.

Signaalreflectie

Gegevens, of elektrische signalen, reizen door het hele netwerk, van het ene uiteinde van de kabel naar het andere. Als er geen speciale actie wordt ondernomen, wordt het signaal gereflecteerd bij het bereiken van het uiteinde van de kabel en wordt voorkomen dat andere computers zenden. Daarom moeten de elektrische signalen worden onderdrukt nadat de gegevens de bestemming hebben bereikt.

Terminator

Om de reflectie van elektrische signalen te voorkomen, zijn aan elk uiteinde van de kabel terminators geïnstalleerd om deze signalen te absorberen. Alle uiteinden van de netwerkkabel moeten ergens op zijn aangesloten, zoals een computer of een barrelconnector, om de kabellengte te verlengen. Elk vrij - niet-verbonden - uiteinde van de kabel moet worden afgesloten om reflecties van elektrische signalen te voorkomen.

Schending van de netwerkintegriteit

Een netwerkkabelbreuk treedt op wanneer deze fysiek is verbroken of een van de uiteinden is losgekoppeld. Het is ook mogelijk dat er aan een of meer uiteinden van de kabel geen afsluitweerstanden zijn, wat leidt tot reflectie van elektrische signalen in de kabel en het beëindigen van het functioneren van het netwerk. Het netwerk "crasht". Op zichzelf blijven de computers op het netwerk volledig functioneel, maar zolang het segment verbroken is, kunnen ze niet met elkaar communiceren.

Ster

In een stertopologie zijn alle computers met kabelsegmenten verbonden met een centraal onderdeel dat een hub wordt genoemd. De signalen van de verzendende computer gaan via de hub naar alle anderen. Deze topologie ontstond aan het begin van het computergebruik, toen computers waren aangesloten op een centrale hoofdcomputer.

Hier zijn kabelaansluiting en netwerkconfiguratiebeheer gecentraliseerd.

nadelen:

• aangezien alle computers zijn verbonden met een centraal punt, is dit voor grote netwerken aanzienlijk kabelverbruik neemt toe.
• als de centrale component uitvalt, wordt het hele netwerk verstoord.

Voordelen:

• Als slechts één computer uitvalt (of de kabel die deze met de hub verbindt), kan alleen die computer geen gegevens via het netwerk verzenden of ontvangen. Dit heeft geen invloed op andere computers op het netwerk.
• De bandbreedte van dergelijke lokale computers is gegarandeerd voor elk werkstation op het netwerk en hangt alleen af \u200b\u200bvan de rekenkracht van het knooppunt. Botsingen in een netwerk van deze topologie zijn onmogelijk.
• Sternetwerken hebben maximaal mogelijke prestatie, aangezien gegevens tussen werkstations via het centrale knooppunt op afzonderlijke lijnen worden verzonden, die uitsluitend door deze stations worden gebruikt. De frequentie van verzoeken om informatieoverdracht tussen stations is relatief laag.

LAN-prestaties staan \u200b\u200bin directe verhouding tot de capaciteit van de bestandsserver. Als het centrale knooppunt uitvalt, wordt het netwerk ook uitgeschakeld.

Het installeren van de bekabeling is eenvoudig omdat elk werkstation alleen is aangesloten op de host, maar de totale kosten van de kabel kunnen behoorlijk hoog zijn en stijgen wanneer de host zich niet in het midden van het netwerk bevindt.

Om het netwerk uit te breiden, is het nodig om een \u200b\u200baparte kabel van het nieuwe werkstation naar de gastmachine te installeren.

Het netwerk wordt vanuit het midden beheerd, terwijl het in het midden wordt geïmplementeerd.

Ring

In een ringtopologie zijn computers verbonden met een kabel die in een ring is gesloten. Daarom kan de kabel eenvoudigweg geen vrij uiteinde hebben waarop een terminator moet worden aangesloten. Signalen reizen in één richting rond de ring en gaan door elke computer. In tegenstelling tot een passieve bustopologie, fungeert elke computer hier als een repeater, die de signalen versterkt en naar de volgende computer verzendt. Daarom, als een computer uitvalt, stopt het hele netwerk met functioneren.

Een token doorgeven

Een van de principes van datatransmissie in een ringnetwerk wordt genoemd token-overdracht... De essentie is als volgt. Het token wordt opeenvolgend verzonden van de ene computer naar de andere totdat degene die de gegevens "wil" verzenden, het ontvangt. De verzendende computer verandert het token, plaatst het e-mailadres in de gegevens en stuurt het rond de ring.

De gegevens gaan door elke computer totdat ze de computer bereiken waarvan het adres overeenkomt met het adres van de ontvanger dat in de gegevens wordt vermeld. Daarna stuurt de ontvangende computer een bericht naar de verzendende computer, waar hij bevestigt dat er gegevens zijn ontvangen. We krijgen een bevestiging, de verzendende computer maakt een nieuw token aan en stuurt het terug naar het netwerk. Op het eerste gezicht lijkt het erop dat het verplaatsen van de marker veel tijd kost, maar in feite beweegt de marker met bijna de lichtsnelheid. In een ring met een diameter van 200 m kan de marker circuleren met een frequentie van 10.000 omwentelingen per seconde.

Voordelen:

Nadeel:

• als ten minste één werkstation uitvalt, wordt het hele netwerk onbruikbaar. Elke storing van de kabelverbinding op een dergelijk netwerk is niet moeilijk te detecteren.
• Om een \u200b\u200bnieuw station op het lokale netwerk aan te sluiten, is een tijdelijke netwerkverbinding vereist.
• De overdrachtstijd van informatie neemt toe met het aantal stations op het LAN.

De lengte van zo'n netwerk kan onbeperkt zijn.

Logisch ring lokaal netwerk

Een logisch ring local area network is een speciale vorm van LAN-topologie. Het is een verbinding van verschillende netwerken, georganiseerd in een stertopologie. Om individuele "sterren" met het netwerk te verbinden, worden speciale hubs gebruikt, die vaak hubs worden genoemd. Hubs kunnen actief of passief zijn. Het verschil tussen actieve hubs is de aanwezigheid van een extra versterker, die wordt gebruikt om 4 - 16 werkstations aan te sluiten. De passieve hub is ontworpen voor drie werkstations en is in wezen slechts een vertakkingsapparaat. Elk station op het netwerk wordt op dezelfde manier bestuurd als in een ring-LAN. Elk werkstation op het netwerk krijgt zijn eigen adres, dat wordt gebruikt om de besturing over te dragen. Uitval van een van de machines kan alleen gevolgen hebben voor de stroomafwaartse stations; uitval van het hele netwerk is onwaarschijnlijk.

MVV-mogelijkheden stellen u in staat om te organiseren zelfherstellende ringnetten.

Er zijn twee opties om ze te bouwen: unidirectioneel en bidirectioneel ring.

In de eerste variant wordt elke ingangsstroom in beide richtingen rond de ring geleid, en aan de ontvangende kant, zoals in het geval van het 1 + 1-schema, wordt het beste signaal geselecteerd. Er worden twee vezels gebruikt om de ring te bouwen. Alle hoofdpaden worden in één richting verzonden (bijvoorbeeld met de klok mee), terwijl alle back-uppaden in de tegenovergestelde richting worden verzonden (de verdeling in de hoofd- en back-uppaden is hier voorwaardelijk, aangezien ze beide gelijk zijn). Daarom wordt zo'n ring unidirectioneel genoemd, met padschakeling of met een vaste reserve.

Het signaalstroomdiagram van beide transmissierichtingen voor één verbinding langs de hoofd- en back-uppaden in een dergelijke ring wordt getoond in Fig. 5.2.

Figuur: 5.2. Unidirectionele ring

Wanneer bidirectioneel dubbelvezelige ringen verdubbelen het signaal niet. Bij normaal gebruik wordt elke ingangsstroom langs de ring langs het kortste pad in een willekeurige richting geleid (vandaar de naam "bidirectioneel"). In het geval van een storing door middel van de MBV aan beide uiteinden van de defecte sectie, wordt de volledige informatiestroom die deze sectie binnenkomt in de tegenovergestelde richting geschakeld. Een dergelijke ring zou ook sectieschakeling of gedeelde redundantiebescherming dragen.

Een voorbeeld van een bidirectionele ring wordt getoond in Fig. 5.3 en afb. 5.4. Ze tonen de signaalstroomdiagrammen van beide transmissierichtingen voor één verbinding tijdens normaal bedrijf (Fig. 5.3) en in noodmodus in geval van uitval van een van de secties van de ring doorgestreept met een kruis (Fig. 5.4).

Figuur: 5.3. Bidirectionele ring in normale modus

Figuur: 5.4. Bidirectionele ring in noodmodus

Een bidirectionele ring met vier vezels is ook mogelijk. Het biedt een hogere fouttolerantie dan ringen met twee vezels, maar de bouwkosten zijn aanzienlijk hoger, dus deze optie wordt minder vaak gebruikt.

Een bidirectionele ring is in de meeste gevallen zuiniger en vereist minder bandbreedte. Dit komt door het feit dat signalen die op verschillende niet-kruisende delen van een dergelijke ring worden verzonden, dezelfde capaciteiten kunnen gebruiken (zowel in de hoofdmodus als in de noodmodus). Tegelijkertijd is een unidirectionele ring gemakkelijker te implementeren. Een analyse van typische situaties laat zien dat elk van de twee typen ringarchitectuur zijn eigen toepassingsgebied heeft.

Unidirectionele ringen zijn meer geschikt voor gevallen van centripetaal verkeer. Dit is typisch voor toegangsnetwerken die zijn ontworpen om gebruikers met de dichtstbijzijnde site te verbinden. Bidirectionele ringen zijn voordeliger als het verkeer redelijk gelijkmatig wordt verdeeld, zodat hun bandbreedtevoordeel merkbaar wordt. Daarom is het gebruik ervan aan te raden voor het verbinden van netwerken.

Met beide opties is het mogelijk om de volledige netwerkprestaties te behouden in geval van een enkele storing.

Wist je dat, Wat is de onjuistheid van het concept van "fysiek vacuüm"?

Fysiek vacuüm - het concept van relativistische kwantumfysica, het wordt daar opgevat als de laagste (grond) energietoestand van een gekwantiseerd veld, dat momentum nul, impulsmoment en andere kwantumgetallen heeft. Relativistische theoretici noemen een fysiek vacuüm een \u200b\u200bruimte zonder materie, gevuld met een onmeetbaar, en daarom slechts een denkbeeldig veld. Zo'n toestand is volgens relativisten geen absolute leegte, maar een ruimte gevuld met enkele fantoom (virtuele) deeltjes. Relativistische kwantumveldentheorie stelt dat, in overeenstemming met het Heisenberg-onzekerheidsprincipe, virtuele, dat wil zeggen schijnbare (voor wie?), Deeltjes voortdurend worden geboren en verdwijnen in het fysieke vacuüm: de zogenaamde nulveldoscillaties treden op. Virtuele deeltjes van het fysieke vacuüm, en daarom zelf, hebben per definitie geen referentiekader, omdat anders het relativiteitsbeginsel van Einstein, waarop de relativiteitstheorie is gebaseerd, zou worden geschonden (dat wil zeggen, een absoluut systeem van meting zou mogelijk worden op basis van deeltjes van een fysiek vacuüm, wat op zijn beurt ondubbelzinnig het relativiteitsbeginsel zou weerleggen, waarop de SRT is gebouwd). Het fysieke vacuüm en zijn deeltjes zijn dus geen elementen van de fysieke wereld, maar slechts elementen van de relativiteitstheorie, die niet in de echte wereld bestaan, maar alleen in relativistische formules, die het causaliteitsbeginsel schenden (ontstaan \u200b\u200ben verdwijnen zonder reden). ), het principe van objectiviteit (virtuele deeltjes kunnen worden beschouwd, afhankelijk van de wens van de theoreticus, al dan niet bestaand), het principe van feitelijke meetbaarheid (niet waarneembaar, hebben geen eigen ISO).

Wanneer een of andere fysicus het concept van "fysiek vacuüm" gebruikt, begrijpt hij de absurditeit van deze term niet, of is hij onoprecht, omdat hij een verborgen of expliciete aanhanger is van de relativistische ideologie.

De gemakkelijkste manier om de absurditeit van dit concept te begrijpen, is door te verwijzen naar de oorsprong van zijn oorsprong. Het werd geboren door Paul Dirac in de jaren dertig, toen duidelijk werd dat de ontkenning van de ether in zijn pure vorm, zoals de grote wiskundige deed, maar de middelmatige fysicus, niet langer mogelijk was. Te veel feiten spreken dit tegen.

Om het relativisme te verdedigen, introduceerde Paul Dirac het afysische en onlogische concept van negatieve energie, en vervolgens het bestaan \u200b\u200bvan een 'zee' van twee energieën die elkaar compenseren in een vacuüm - positief en negatief, evenals een 'zee' van deeltjes die elk van elkaar compenseren. andere - virtuele (dat wil zeggen, schijnbare) elektronen en positronen in een vacuüm.

Als we het hebben over de stabiliteit van de ster bij computerstoringen, heeft het falen van een randcomputer of zijn netwerkapparatuur op geen enkele manier invloed op de werking van de rest van het netwerk, maar elke storing van de centrale computer maakt het netwerk volledig onbruikbaar . In dit verband moeten speciale maatregelen worden genomen om de betrouwbaarheid van de centrale computer en zijn netwerkapparatuur te verbeteren.

Een kabelbreuk of kortsluiting in een stertopologie verstoort de communicatie met slechts één computer en alle andere computers kunnen normaal blijven werken.

In tegenstelling tot de bus zijn er in de ster op elke communicatielijn slechts twee abonnees: de centrale en een van de randapparatuur. Meestal worden twee communicatielijnen gebruikt om ze te verbinden, die elk informatie in één richting verzenden, dat wil zeggen dat er slechts één ontvanger en één zender op elke communicatielijn is. Dit is de zogenaamde transmissie wijs naar punt... Dit alles vereenvoudigt de netwerkapparatuur aanzienlijk in vergelijking met de bus en elimineert de noodzaak voor extra externe afsluiters.

Het probleem van signaalverzwakking in de communicatielijn wordt ook bij een ster gemakkelijker opgelost dan bij een bus, omdat elke ontvanger altijd een signaal van hetzelfde niveau ontvangt. De maximale lengte van een netwerk met een stertopologie kan twee keer zo lang zijn als in de bus (dat wil zeggen 2 L pr), aangezien elk van de kabels die het centrum verbindt met een perifere abonnee een lengte L pr kan hebben.

Een ernstig nadeel van stertopologie is de ernstige beperking van het aantal abonnees. Typisch kan een centrale abonnee niet meer dan 8-16 perifere abonnees bedienen. Binnen deze grenzen is het aansluiten van nieuwe abonnees vrij eenvoudig, maar daarbuiten is het simpelweg onmogelijk. In een ster is het toegestaan \u200b\u200bom een \u200b\u200bandere centrale abonnee aan te sluiten in plaats van een perifere abonnee (als resultaat wordt een topologie van meerdere onderling verbonden sterren verkregen).

De ster getoond in Fig. 1.6 wordt een actieve of echte ster genoemd. Er is ook een topologie die een passieve ster wordt genoemd en die er alleen uitziet als een ster (figuur 1.11). Het is nu veel wijdverspreider dan de actieve ster. Het volstaat te zeggen dat het wordt gebruikt in het populairste Ethernet-netwerk van vandaag.

In het midden van het netwerk met deze topologie wordt geen computer geplaatst, maar een speciaal apparaat - een hub of, zoals het ook wordt genoemd, een hub, die dezelfde functie vervult als een repeater, dat wil zeggen, het herstelt inkomende signalen en stuurt ze naar alle andere communicatielijnen ...

Figuur: 1.11.

Het blijkt dat, hoewel het bekabelingsschema vergelijkbaar is met een echte of actieve ster, we het in feite hebben over een bustopologie, omdat informatie van elke computer tegelijkertijd naar alle andere computers wordt verzonden en er geen centrale abonnee is. Een passieve ster is natuurlijk duurder dan een conventionele bus, aangezien in dit geval ook een hub nodig is. Het biedt echter een aantal extra functies die verband houden met de voordelen van de ster, in het bijzonder vereenvoudigt het netwerkonderhoud en -reparatie. Dat is de reden waarom een \u200b\u200bpassieve ster de laatste jaren steeds meer een echte ster verplaatst, wat als een niet veelbelovende topologie wordt beschouwd.

Het is ook mogelijk om een \u200b\u200btussenliggend type topologie te onderscheiden tussen een actieve en een passieve ster. In dit geval zendt de concentrator niet alleen de inkomende signalen opnieuw uit, maar bestuurt hij ook de uitwisseling, maar neemt hij niet deel aan de uitwisseling zelf (dit gebeurt in het 100VG-AnyLAN-netwerk).

Het grote voordeel van een ster (zowel actief als passief) is dat alle aansluitpunten op één plek verzameld zijn. Dit maakt het eenvoudig om de werking van het netwerk te controleren, fouten te lokaliseren door simpelweg bepaalde abonnees los te koppelen van het centrum (wat bijvoorbeeld onmogelijk is in het geval van een bustopologie), en ook de toegang van onbevoegden tot essentiële verbindingspunten te beperken voor het netwerk. In het geval van een ster kan een perifere abonnee worden benaderd door één kabel (die in beide richtingen wordt verzonden) of twee (elke kabel verzendt in een van de twee tegengestelde richtingen), en de laatste komt veel vaker voor.

Een veelvoorkomend nadeel van alle stertopologieën (zowel actief als passief) is dat het kabelverbruik aanzienlijk hoger is dan bij andere topologieën. Als computers zich bijvoorbeeld op één regel bevinden (zoals in Fig. 1.5), dan hebt u bij het kiezen van een stertopologie meerdere keren meer kabel nodig dan bij een bustopologie. Dit heeft een aanzienlijke invloed op de kosten van het netwerk als geheel en bemoeilijkt de bekabeling aanzienlijk.

Ringtopologie

Een ring is een topologie waarin elke computer via communicatielijnen met twee andere is verbonden: van de ene ontvangt hij informatie en wordt deze naar de andere overgedragen. Op elke communicatielijn werkt, net als bij een ster, slechts één zender en één ontvanger (point-to-point communicatie). Dit elimineert de noodzaak voor externe terminators.

Een belangrijk kenmerk van de ring is dat elke computer het signaal dat eraan komt opnieuw uitzendt (herstelt, versterkt), dat wil zeggen dat het als een repeater fungeert. Signaalverzwakking in de hele ring is niet relevant, alleen de demping tussen aangrenzende computers in de ring is belangrijk. Als de maximale kabellengte, begrensd door demping, L pr is, dan kan de totale ringlengte NL pr bereiken, waarbij N het aantal computers in de ring is. De totale grootte van het netwerk in de limiet zal NL pr / 2 zijn, aangezien de ring dubbel moet worden gevouwen. In de praktijk bereiken de afmetingen van de ringnetten tientallen kilometers (bijvoorbeeld in het FDDI-net). De ring is in dit opzicht aanzienlijk superieur aan elke andere topologie.

Er is geen duidelijk gedefinieerd centrum in een ringtopologie, alle computers kunnen hetzelfde en gelijk zijn. Vaak wordt echter een speciale abonnee in de ring toegewezen, die de centrale beheert of controleert. Het is duidelijk dat de aanwezigheid van zo'n enkele controle-abonnee de betrouwbaarheid van het netwerk vermindert, aangezien het falen ervan onmiddellijk de hele centrale lamlegt.

Ring watervoorzieningsnetwerk

Ringwatervoorzieningsnetwerken zijn een systeem van aangrenzende gesloten ringen (circuits). In termen van betrouwbaarheid en ononderbroken werking hebben ringnetwerken een aanzienlijk voordeel ten opzichte van vertakte netwerken. Bij een ongeval (leidingbreuk) op een van de secties van het vertakte netwerk, wordt de watertoevoer naar de knooppunten achter de sectie niet voorzien. Voor het ringnetwerk stopt de watertoevoer niet, omdat het beschadigde deel van het netwerk is uitgeschakeld en water wordt geleverd aan de knooppunten via andere aangrenzende gebieden. Bij een verandering van het waterverbruik op de knooppunten gedurende de dag is het mogelijk om een \u200b\u200bkruisstroom van water uit een andere ring uit te voeren. In een ringnetwerk zal bij waterslag de druktoename in de pijpleiding beduidend minder zijn dan in een vertakt netwerk. De lengte van het ringnetwerk is echter aanzienlijk groter dan het vertakte netwerk en daarom zijn de kosten ook hoger. Het ringnetwerk zorgt voor een gegarandeerd waterverbruik op de netwerkknooppunten, wat erg belangrijk is bij het blussen van brand.

Een diagram van het ringwatervoorzieningsnetwerk wordt getoond in Fig. 5.12.

Figuur: 5.12. Ring netwerkdiagram

In ringnetwerken zijn, in tegenstelling tot vertakte netwerken, onbekende grootheden de diameters van de secties, de kosten in de secties en hun richtingen.

Diameter en debiet zijn op elke locatie niet bekend. Het aantal onbekenden komt overeen met het aantal secties van het ringnetwerk. Om de diameters en kosten in elke sectie van het netwerk te bepalen, is het noodzakelijk om het juiste aantal vergelijkingen samen te stellen en dit stelsel vergelijkingen op te lossen. De hydraulische berekening is in dit geval nogal ingewikkeld.

De volgorde van de hydraulische berekening van het ringwaterleidingnet is als volgt.

1. Bepaalde reiskosten op delen van het ringnet. Reiskosten worden omgerekend naar nodale kosten. Reiskosten voor netwerksecties:

; ; enzovoort.

2. Voorlopig wordt de optimale richting van de waterstroming geschetst met onbekende leidingdiameters in afzonderlijke secties van het netwerk op basis van de voorwaarde dat water wordt geleverd aan de meest afgelegen punten langs de kortste stroombaan.

3. De totale stroomsnelheid van water dat aankomt op het knooppunt moet gelijk zijn aan de som van de stroomsnelheden van de secties die op het punt zijn aangesloten, plus de knoopstroming.

Voor punt 3 hebben we bijvoorbeeld

4. De diameters van pijpleidingen op de secties worden bepaald door de geschatte verplaatsingskosten op basis van de toestand van de meest voordelige economische diameters met behulp van de juiste tabellen.

5. De som van hydraulische verliezen in elke gesloten ring bij een voldoende juiste keuze van buisdiameters van secties moet gelijk zijn aan nul. Voorwaarde is dat de drukverliezen in de secties waarin het water met de klok mee beweegt gelijk zijn aan de drukverliezen wanneer het tegen de klok in beweegt.

Bijvoorbeeld voor een ring IN (zie afb.5.12)

Opgemerkt moet worden dat als aan deze voorwaarde wordt voldaan, de som van de verliezen in elke ring gelijk is aan nul en de hydraulische verliezen in de secties minimaal zijn.

Als de voorlopige bepaling van de reiskosten en diameters van de pijpleidingsecties van het netwerk het niet mogelijk maakt om de voorwaarde te verkrijgen, dan is het netwerk gekoppeld. De koppeling bestaat uit een mogelijke herverdeling van de bewegingsrichting van de berekende waterstromen, waardoor iets hogere stroomsnelheden worden geleid naar gebieden waar de hydraulische verliezen minder zijn, of vice versa. Als gevolg van de herverdeling van de kosten, zou het aantal hydraulische verliezen bijna nul moeten zijn.