در شبکه کامپیوتری، توپولوژی به طرح دستگاه های متصل اشاره دارد. این مقاله توپولوژی های استاندارد شبکه را معرفی می کند.
توپولوژی در طراحی شبکه
توپولوژی را به عنوان یک شکل یا ساختار مجازی شبکه در نظر بگیرید. این شکل لزوما به طرح فیزیکی واقعی دستگاهها در شبکه مربوط نیست. به عنوان مثال، رایانه ها در یک شبکه خانگی ممکن است در یک دایره در یک اتاق خانوادگی مرتب شوند، اما بعید است که یک توپولوژی حلقه وجود داشته باشد.
توپولوژی شبکه به انواع اساسی زیر طبقه بندی می شود:
- اتوبوس
- حلقه
- ستاره
- درخت
- مش
شبکه های پیچیده تر می توانند بعنوان ترکیبی از دو یا چند توپولوژیک اساسی فوق ساخته شوند.
توپولوژي اتوبوس
شبکه های اتوبوس (نباید با اتوبوس سیستم یک کامپیوتر اشتباه گرفته شود) برای اتصال همه دستگاه ها از ستون فقرات معمول استفاده می شود. یک کابل تک، ستون فقرات عمل به عنوان یک رسانه ارتباطی مشترک است که دستگاه های اتصال و یا اتصال با یک رابط رابط. یک دستگاه که می خواهد با دستگاه دیگری در شبکه ارتباط برقرار کند، یک پیام پخش را بر روی سیم می فرستد که همه دستگاه های دیگر را می بیند، اما تنها گیرنده در نظر گرفته شده در واقع پیام را پردازش و پذیرش می کند.
توپولوژی های اتوبوس اترنت نسبتا آسان برای نصب هستند و نیاز به کابل کشی زیادی در مقایسه با گزینه های. 10Base-2 (ThinNet) و 10Base-5 (ThickNet) هر دو گزینه های کابل کشی اترنت چند سال پیش برای توپولوژی های اتوبوس بودند. با این حال، شبکه های اتوبوس با تعداد محدودی از دستگاه ها کار می کنند. اگر بیش از چندین ده کامپیوتر به یک اتوبوس شبکه اضافه شوند، احتمال بروز مشکلات عملکرد به وجود می آید. علاوه بر این، اگر کابل ستون فقرات نتواند، کل شبکه به طور موثری غیر قابل استفاده می شود.
تصویر: نمودار توپولوژي اتوبوس
توپولوژي حلقه
در یک شبکه حلقه، هر دستگاه دارای دو همسایه برای اهداف ارتباطی است. تمام پیام ها از طریق یک حلقه در همان جهت حرکت می کنند (یا "جهت عقربه های ساعت" و یا "ضد ساعت"). خرابی در هر کابل یا دستگاه حلقه را می شکند و می تواند کل شبکه را از بین ببرد.
برای پیاده سازی یک شبکه حلقه، معمولا از تکنولوژی FDDI، SONET یا Token Ring استفاده می کند. توپولوژی های حلقه در برخی از ساختمان های اداری یا محوطه های مدرسه یافت می شوند.
تصویر: نمودار تالیف حلقه
توپولوژی ستاره
بسیاری از شبکه های خانگی از توپولوژی ستاره استفاده می کنند. یک شبکه ستاره دارای یک نقطه اتصال مرکزی به نام "node hub" است که ممکن است یک هاب شبکه ، سوئیچ یا روتر باشد. دستگاه ها به طور معمول به هاب با Ethernet Twisted Pairs (UTP) وصل می شوند.
در مقایسه با توپولوژی اتوبوس، یک شبکه ستاره به طور کلی نیاز به کابل بیشتری دارد، اما شکست در هر کابل شبکه ستاره تنها دسترسی به یک شبکه کامپیوتری و نه کل شبکه را از بین می برد . (اگر هاب نتواند، کل شبکه نیز ناتوان است.)
تصویر: نمودار ستاره شناسی
توپولوژی درخت
توپولوژي درخت به توپولوژي چند ستاره با هم در يک اتوبوس وصل مي شود. در ساده ترین شکل، دستگاه های توپی تنها به اتوبوس درخت وصل می شوند و هر توپی به عنوان ریشه درخت دستگاه عمل می کند. این روش ترکیبی با اتوبوس / ستاره از گسترش آینده در شبکه بسیار بهتر از یک اتوبوس (محدود به تعداد دستگاه به دلیل ترافیک پخش آن تولید می شود) یا یک ستاره (محدود به تعداد نقاط اتصال هاب) به تنهایی می تواند.
تصویر: نمودار توپولوژی درخت
توپولوژی مش
توپولوژی مش، مفهوم مسیرها را معرفی می کند. بر خلاف هر یک از توپولوژی های قبلی، پیام های ارسال شده در شبکه مش می توانند هر یک از چندین مسیر ممکن را از منبع به مقصد بگیرند. (به یاد بیاورید که حتی در یک حلقه، اگرچه دو مسیر کابل وجود دارد، پیام ها تنها می توانند در یک جهت حرکت کنند.) برخی از شبکه های WAN ، به ویژه اینترنت، مسیریابی مش را انجام می دهند.
یک شبکه مش که در آن هر دستگاه به هر یک از دیگر متصل است، یک مش کامل است. همانطور که در تصویر زیر نشان داده شده است، شبکه های مش جزئی نیز وجود دارند که برخی از آنها تنها به طور غیر مستقیم به دیگران متصل می شوند.
تصویر: نمودار طیفی مش
خلاصه
توپولوژی همچنان بخش مهمی از نظریه طراحی شبکه است. شما احتمالا می توانید یک شبکه کامپیوتری خانگی یا کوچک را بدون درک تفاوت بین طراحی اتوبوس و طراحی ستاره ایجاد کنید، اما آشنا شدن با توپولوژی های استاندارد به شما می دهد درک بهتر مفاهیم شبکه ای مهم مانند هاب ها، پخش ها و مسیرها.