توپولوژی شبکه چیست

توپولوژی شبکه چیست؟ واحد تحقیق و توسعه کارنو در این مقاله اطلاعاتی را در مورد توپولوژی شبکه به شما خوانندگان عزیز ارائه می نماید.

بنابراین در این مقاله با مباحث زیر آشنا خواهید شد:

• تعریف توپولوژی شبکه
• انواع توپولوژی ها
• مزیت ها و معایب هر یک از توپولوژی ها

اکنون در ادامه با ما همراه باشید.

توپولوژی شبکه چیست؟

اگر بخواهیم توپولوژی را به زبانی ساده و روان تعریف نمائیم، باید بگوئیم که توپولوژی، نحوه چیدمان و اتصال عناصر شبکه به یکدیگر است که در اجرای شبکه اهمیت دارد.

در واقع برای تنظیم کردن هر شبکه ای نیازمند نقشه ای خواهیم بود که طبق طراحی آورده شده در آن نقشه شبکه را پیاده سازی نمائیم.

در نتیجه اتصال شبکه ها به یکدیگر نیازمند توپولوژی خواهد بود.

در تعریف توپولوژی شما باید با NODE و LINK نیز آشنا گردید.

 NODE چیست؟

به هریک از عناصری که در شبکه وجود دارند NODE، که نام دیگر آن گره است گفته می شود.

LINK چیست؟

LINK نیز به معنای پیوند بوده و ارتباط بین هر دو NODE یک پیوند یا LINK محسوب می شود.

به خاطر داشته باشید که توپولوژی شبکه در شبکه نقش بسیار مهمی را ایفا می نماید.

مزیت توپولوژی شبکه:

توپولوژی شبکه از مزیت هایی برخوردار می باشد که این مزیت ها شامل موارد زیر است:

• کمک به افراد در درک مفاهیم شبکه
• کاهش هزینه های تعمیر و نگهداری
• کاهش هزینه های عملیاتی
• فراهم کردن استفاده ی موثر از منابع و همچنین اجزای شبکه
• اتصال کاربران به یک مرکز داده

انواع توپولوژی شبکه

دو نوع متفاوت در توپولوژی شبکه وجود دارد که شامل: توپولوژی فیزیکی و توپولوژی منطقی می باشد.

اکنون در ادامه به توضیح هر یک خواهیم پرداخت.

توپولوژی فیزیکی:

توپولوژی فیزیکی شبکه کابل کشی را در بر می گیرد؛ یعنی نحوه ی قرار گیری کابل شبکه برای ایجاد اتصال رایانه ها به شبکه و همچنین قرارگیری اجزای مختلف شبکه و چگونگی نحوه ی انتقال اطلاعات بین گره های مختلف.

تمامی این موارد مربوط به توپولوژی شبکه است.

به طور کلی می توان این گونه نتیجه گرفت که توپولوژی شبکه برای شکل فیزیکی و چیدمان شبکه مورد استفاده قرار می گیرد.

در زمان انتخاب توپولوژی شبکه باید به عواملی دقت کرده که این عوامل شامل موارد زیر می باشد:

• محل قرارگیری دستگاه ها
• نوع کابل مورد استفاده
• تکنیک های عیب یابی
• هزینه ی نصب
• نقشه ی ساختمان

توپولوژی منطقی

نام دیگر توپولوژی منطقی توپولوژی سیگنال است. توپولوژی منطقی یا سیگنال به مسیر داده ها در شبکه اشاره دارد.

درواقع زمانی که داده ها به واسطه ی یک شبکه و بدون در نظر داشتن اتصال فیزیکی دستگاه ها عبور می کنند به توپولوژی منطقی مربوط می شوند.

توپولوژی های منطقی با روش های کنترل دسترسی در ارتباط هستند.

اکنون در ادامه با ما همراه باشید تا چیدمان توپولوژی ها را برای شما توضیح دهیم.

چیدمان توپولوژی ها:

چیدمان توپولوژی ها به ترتیب زیر می باشند:

• توپولوژی حلقه ای
• توپولوژی خطی
• توپولوژی ستاره ای
• توپولوژی درختی
• توپولوژی مش
• توپولوژی ترکیبی

توپولوژی حلقه ای چیست؟

توپولوژی حلقه ای یا RING TOPOLOGY به علت شکل اتصالی که دارد با نام حلقه ای شناخته شده است. در این نوع توپولوژی سیستم ها به صورت حلقه ای به یکدیگر متصل شده اند.

درRING TOPOLOGY از تکرارکننده ها که repeaters نام دارند، استفاده شده است. زمانی که قرار باشد داده ای از کامپیوتر شماره ی 1 به کامپیوتر شماره ی 50 انتقال داده شود، آن داده باید از تمامی 49 سیستم دیگر عبور نماید. از همین جهت repeaters از داده ها در طول این مسیر محافظت نموده و از آسیب این اطلاعات جلوگیری می نمایند.

اتصالات در این توپولوژی ها یکسره می باشد؛ اما قابلیت اتصال دو طرفه را نیز خواهند داشت؛ برای انجام این کار باید از دو سیم بین هر دو کامپیوتر استفاده گردد.

مزایای توپولوژی های حلقه ای:

• این نوع توپولوژی ارزان می باشند.
• اگر استفاده از اینترنت زیاد باشد، سرعت انتقال داده ها کاهش نمی یابد.

معایب توپولوژی حلقه ای:

• اگر در این توپولوژی سیستمی حذف یا اضافه شود، فعالیت های شبکه مختل خواهد شد.
• عیب یابی دراین توپولوژی به نسبت توپولوژی های دیگر سخت تر خواهد بود و علت آن وصل شدن متوالی کامپیوترها به یکدیگر می باشد.

توپولوژی خطی چیست؟

توپولوژی خطی یا BUS TOPOLOGY به شبکه ای گفته می شود که در آن هر دستگاه یا کامپیوتری به یک خط ارتباطی به نام BUS متصل می شود.

در این توپولوژی هر دستگاه به یک کابل متصل بوده و اطلاعات فقط در یک جهت انتقال داده خواهد شد.

این نوع توپولوژی از مزیت ها و معایبی برخوردار می باشد که در ادامه به آن می پردازیم.

مزیت های توپولوژی خطی:

• مقرون به صرفه می باشد.
• قابلیت استفاده در شبکه های کوچک را دارد.
• پیاده سازی آن با سهولت انجام می شود.
• در این توپولوژی به نسبت توپولوژی های دیگر از کابل های کم تری استفاده می گردد.

معایب توپولوژی خطی:

• در صورت خرابی و قطع کابل، کل شبکه قطع خواهد شد.
• به علت طول محدود کابل ها، کاربری آن ها نیز محدود شده و نمی توان از آن برای سیستم هایی که دارای فاصله ی زیاد می باشند استفاده نمود.
• اگر سیستمی به مقدار زیاد از اینترنت استفاده نماید باعث کند شدن سرعت سیستم های دیگر خواهد شد.
• توپولوژی خطی در انتقال داده ها به نسبت توپولوژی حلقه ای از سرعت کم تری برخوردار است.

توپولوژی ستاره ای چیست؟

در توپولوژی ستاره ای یا STAR TOPOLOGY تمامی سیستم ها به یک HUB متصل خواهند شد؛ منظور از HUB در شبکه، دستگاه مرکزی می باشد. تمامی دستگاه های موجود در شبکه به صورت جداگانه به HUB متصل می شوند. HUB می تواند به عنوان یکREPEATER  عمل نماید.

برای راه اندازی این توپولوژی می توان از فیبرنوری یا کابل استفاده نمود.

مزایای توپولوژی ستاره ای:

• سهولت در راه اندازی.
• در صورت خرابی یک دستگاه، خللی در کارکرد دستگاه های دیگر به وجود نخواهد آمد.
• HUB یا همان دستگاه مرکزی به سادگی قابلیت ارتقا را خواهد داشت.
• عیب یابی توپولوژی شبکه کار ساده ای خواهد بود.

معایب توپولوژی ستاره ای:

• نصب آن مشمول هزینه ی بالایی خواهد بود.
• سرعت و عملکرد شبکه به ظرفیت دستگاه مرکزی بستگی خواهد داشت.
• اگر برای دستگاه مرکزی مشکلی پیش بیاید، تمامی شبکه دچار اختلال خواهد شد.

توپولوژی درخت چیست؟

توپولوژی درخت یا TREE TOPOLOGY دارای یک دستگاه مرکزی بوده که دستگاه های دیگر به آن وصل می شوند؛ البته شیوه ی اتصال دستگاه ها به یکدیگر به صورت سلسله مراتبی می باشد.

از TREE TOPOLOGY در شبکه های بزرگ استفاده می گردد.

مزیت های توپولوژی درخت:

• در این توپولوژی می توان به راحتی به گسترش دستگاه ها پرداخت.
• سهولت مدیریت و نگهداری دستگاه ها در این توپولوژی امکان پذیر می باشد.
• پیدا کردن تشخیص خطا در این توپولوژی ساده می باشد.

معایب توپولوژی درخت:

• کابل ها در این توپولوژی زیاد می باشد.
• اگر دستگاه مرکزی دچار مشکلی شود، کل شبکه نیز به مشکل خواهد خورد.

توپولوژی شبکه مش چیست؟

توپولوژی شبکه مش یا MESH TOPOLOGY دستگاه ها را به شکل نقطه ای به یکدیگر متصل می نماید و تمامی دستگاه و کامپیوترها در این شبکه قابلیت اتصال به یکدیگر را دارند.

داده ها در این توپولوژی به دو روش انتقال می یابند. یکی از این روش ها مسیریابی و دیگری روش سیلابی می باشد.

اکنون در ادامه به توضیح هر یک از این روش ها خواهیم پرداخت.

روش مسیریابی:

دستگاه ها در این روش از یک منطق مسیریابی پیروی خواهند کرد؛ درنتیجه کوتاه ترین مسیر برای انتقال داده ها در این روش انتخاب می شود.

روش سیلابی:

داده های مشابه در این روش به تمامی دستگاه ها و کامپیوترها منتقل می شوند.

توپولوژی های مش، دارای انوع مختلفی می باشند که به شرح زیر آورده شده اند:

توپولوژی جزئی مش

بعضی از دستگاه ها چنین امکانی را دارند که به دو یا سه دستگاه متصل شوند.

توپولوژی کلی مش

در حالت کلی کامپیوترها و دستگاه ها به یکدیگر متصل خواهند شد.

توپولوژی های مش چنین قابلیتی را دارند که تمامی دستگاه ها را به یکدیگر متصل نمانید و همچنین این نوع توپولوژی در مقایسه با توپولوژی های دیگر از قدرت بیشتری نیز برخوردار هستند.

مزایای توپولوژی مش:

• در قیاس با توپولوژهای دیگر قدرتمند تر می باشند.
• از امنیت بالاتری برخوردار هستند.
• در صورت بروز مشکل پیدا کردن کار ساده ای خواهد بود.

معایب توپولوژی مش:

• این نوع توپولوژی به نسبت توپولوژی های دیگر از نصب سخت تری برخوردار می باشد.
• در این نوع توپولوژی از کابل های بیشتری استفاده می گردد؛ زیرا تمامی دستگاه ها چنین قابلیتی را دارند که به صورت جداگانه به یکدیگر متصل شوند.

توپولوژی شبکه ترکیبی چیست؟

در نهایت توپولوژی شبکه ترکیبی یا HYBRID TOPOLOGY، ترکیبی از چند توپولوژی خواهد بود. به عنوان مثال، اگر در سازمانی از توپولوژی ستاره ای و حلقه ای به طور همزمان استفاده گردد، یک توپولوژی ترکیبی به وجود خواهد آمد.

مزایای توپولوژی شبکه ای:

• انعطاف پذیری بالا به علت ترکیبی بودن.
• سهولت در تشخیص خطا.
• امکان اضافه شدن دستگاه ها در این توپولوژی.

تنها عیبی که HYBRID TOPOLOGY دارد، هزینه ی زیاد آن می باشد.

جمع بندی:

امیدواریم که با توپولوژی های شبکه و کاربرد هریک آشنا شده باشید. شما می توانید ما را از سوالات، نظرات، انتقادات و پیشنهادات خود آگاه نمائید.

واحد تحقیق توسعه کارنو در مقالات آینده اطلاعات گسترده تری را در اختیار شما عزیزان قرار خواهد داد.