آموزش شبکه‌های کامپیوتری

توپولوژی‌های شبکه

اصولاً به شکل هندسی اتصالات ادوات شبکه به هم را توپولوژی می‌گویند که به انواع مختلف زیر تقسیم‌بندی می‌شوند:

• Bus
• Ring
• Star
• Mesh
• Hybrid
• Point to Point
• Point to Multi Point

که هرکدام از این شبکه‌ها در جاهای مختلف به کار می‌روند.

توپولوژی BUS(خطی):

در توپولوژی­ Bus، همه­ی کامپیوترهای شبکه از طریق یک کابل به هم متصل می‌شوند. در این شبکه، هر کامپیوتر سیگنال‌ها را دریافت کرده و آن را به کامپیوتر بعدی می‌فرستد. این شبکه یکی از آسان‌ترین شبکه‌های موجود است که در حال حاضر هم از آن استفاده می‌شود. مشکل این شبکه زمانی اتفاق می‌افتد که ۲ کامپیوتر بخواهند در یک‌زمان اطلاعات را بر روی یک خط بفرستند که در این صورت collision رخ می‌دهد.

مزایا:

• پیاده‌سازی آن بسیار آسان است.
• صرفه‌جویی در هزینه، چون احتیاج به یک کابل دارد.
• به‌راحتی می‌توان قطع شدن کابل را مشخص کرد و عیب‌یابی آن آسان است.

معایب:

• اگر برای یکی از کامپیوترها مشکلی ایجاد شود، کل شبکه از کار می‌افتد.
• با افزودن کامپیوترهای جدید و ارسال حجم زیاد اطلاعات بر روی یک خط، کارایی شبکه کم می‌شود.
• نرخ انتقال اطلاعات به نسبت توپولوژی‌های دیگر پایین است.
• در کل برای شبکه‌های با تعداد کامپیوترهای کم به کار می‌آید.

توپولوژی Ring (حلقوی):

در این توپولوژی، کامپیوترها با استفاده از یک کابل به‌صورت دایره‌وار به هم متصل می‌شوند و این کابل انتها ندارد. کامپیوترها با دریافت سیگنال از کامپیوتر قبلی، آن را تقویت کرده و به کامپیوتر بعدی می‌فرستند. در این شبکه، اگر در یکی از کامپیوترها مشکلی ایجاد شود، کل شبکه از کار خواهد افتاد که برای حل این مشکل از ۲ خط با جهت‌های متفاوت استفاده می‌کنند تا وقتی‌که یکی از کابل‌ها قطع شد، دیگری بتواند به کار خود ادامه دهد.

مزایا:

• استفاده از طول کابل کمتر نسبت به روش قبلی.
• نیاز به فضای زیاد برای راه‌اندازی شبکه ندارد.

معایب:

• اگر یکی از کامپیوترها از کار بیفتد کل شبکه از کار خواهد افتاد.
• اشکال‌زدایی مشکل است، چون باید تک‌تک کامپیوترها بررسی شوند.
• تغییر در ساختار شبکه در آینده مشکل است.

توپولوژی Star (ستاره‌ای):

در این نوع از شبکه، کامپیوترها و یا ادوات دیگر شبکه به‌وسیله­ی یک دستگاه مرکزی مانند Hub یا Switch به همدیگر متصل می‌شوند که امروزه هم در اکثر جاها از این شبکه استفاده می‌کنند.

مزایا:

• سادگی دسترسی به شبکه.
• با ایجاد مشکل در یک کامپیوتر، آن کامپیوتر از مسیر خارج می­شود و بقیه­ی شبکه به کار خود ادامه می‌دهد.
• می‌تواند در آینده برای شبکه‌های جدیدتر توسعه پیدا کند.

معایب:

• درصورتی‌که نقطه­ی مرکزی شبکه، یعنیHub یا Switch از کار بیفتد کل شبکه مختل می‌شود.
• اندازه­ی کابل به علت دستیابی مستقیم هر کامپیوتر به آن بسیار زیاد است و هزینه را افزایش می‌دهد.

توپولوژی mesh (تو در تو):

در این توپولوژی هر گره به‌طور مستقیم، بدون هیچ واسطه‌ای با کلیه­ی گره‌های دیگر در ارتباط است؛ بنابراین با فرض N گره در توپولوژی، هر گره باید دارای N-1 پورت باشد. اگر یک گره به کلیه­ی گره‌ها متصل باشد به آن Full Mesh هم می‌گویند و بیشتر در مکان­های نظامی کاربرد دارد.

مزایا:

• سرعت بسیار بالا.
• امنیت بالا.
• اگر مشکلی در یک لینک ایجاد شود، تأثیری بر روی شبکه نخواهد داشت.
• سادگی در عیب‌یابی.

معایب:

• هزینه­ی بالا به علت استفاده­ی زیاد از کابل.
• هر گره برای اتصال به شبکه، نیاز به چندین interface دارد.

توپولوژی Hybrid (دو رگه):

این شبکه به ‌این ‌علت به نام Hybrid است که در ساختار خود از دو شبکه­ی Bus و Star استفاده می‌کند.

توپولوژی point to Point (نظیر به نظیر):

در این نوع شبکه، ۲ دستگاه به‌صورت مستقیم توسط یک کابل به هم متصل می­شوند و باهم ارتباط برقرار می‌کنند.

توپولوژی Point to Multi Point: (یک به چند):

در این شبکه، چندین Node به یک سیستم ارتباطی متصل می‌شوند، این حالت را می‌توان در سیستم‌های wireless مشاهده کرد.

منبع: سایت فرشید باباجانی