توپولوژي شبکه | پولوژی شبکه چیست؟ | انواع توپولوژی شبکه تو پولوژی شبکه به چگونگی و شکل اتصال بین کامپیوتر ها با تجهیزات شبکه به یکدیگر اختصاص دارد
آموزش شبکه توپولوژي شبکه به چگونگی و شکل اتصال بین کامپیوتر ها با مابقی اجزا و تجهیزات شبکه به یکدیگر اختصاص دارد . در این بین چندین نوع مختلف از توپولوژي شبکه وجود دارد که هر کدام از آنها داراي معایب و مزایا ی مخصوص به خود می باشند .
توپولوژي شبکه (همبندی شبکه) چیست ؟
توپولوژي شبکه به شکل و چگونگی اتصال کامپیوتر های موجود در یک مجموعه با سایر اجزا و تجهیزات شبکه به یکدیگر اختصاص دارد. انواع مختلفی از توپولوژي شبکه وجود دارد که هر کدام از این تو پولوژی ها داراي معایب و مزایا ی مخصوص به خود می باشند . در ادامه بحثی که در رابطه با توپولوژي شبکه خواهیم داشت از دو کلمه مهم زیر استفاده خواهیم کرد .
Node: می توان گفت نود ابزاري است که به شبکه متصل است . در حال حاضر نود معرف یک کامپیوتر است . توپولوژي شبکه و انواع توپولوژی شبکه در مورد چگونگی اتصال نود ها در یک شبکه به یکدیگر صحبت می کند .
Paket: یک پکت پیغامی است که روي شبکه از یک نود به نود دیگر ارسال می شود. یک پکت شامل آدرس نود فرستنده و آدرس نود گیرنده و داده هاي انتقالی بین دو نود می باشد .
استاندارد توپولوژی
روش های همبندی کامپیوترها در شبکه را توپولوژی شبکه می گویند که در این بخش ما به سه نوع از انواع توپولوژی شبکه LAN اشاره می نمائیم .
- Bus
- Star
- Ring
- Mesh
توپولوژی شبکه BUS یا شبکه خطی
اولین نوع توپولوژي شبکه را با نام توپولوژی شبکه BUS یا گذرگاه مشخص کردند که در آن نود ها در یک خط به هم متصل شده اند که در شکل نشان داده شده است.
توپولوژی شبکه Bus
در این نوع همبندی شبکه یا توپولوژی شبکه BUS از کابل کواکسیال استفاده می شود . کابل کشی در این نوع از توپولوژی به دو صورت ضخیم یا Thicknet و نازک یا Thinnet صورت می پذیرد .
در روش کابل کشی ضخیم هر نود با یک کابل کوچک به کابل اصلی متصل می شود اما در کابل کشی نازک هر نود با یک کابل کوچک به کامپیوتر مجاور خود متصل می گردد .
در این نوع از توپولوژی شبکه وقتی یک نود paket ارسال می کند این paket وارد کابل می شود و در هر دو طرف کابل اصلی پیش می رود و در مسیر این پیغام را به تمام نود های که در مسیر قرار داردند ارسال می نماید تا بسته به نود مقصد برسد .
در نهایت بسته های ارسال شده به نود های دیگر توسط آن نود ها مجدد به داخل شبکه برگشت داده می شوند که این امر باعث اختلال یا collision در شبکه می گردد . برای رفع این مشکل کارشناسان از یک Terminator در انتهای کابل کواکسیال استفاده می کردند که در اصطلاح paket های سرگردان را از بین می برد .
حداکثر نود های که در این توپولوژی شبکه استفاده می شود ۳۰ دستگاه می باشد . یکی از مهمترین معایب و مشکلات توپولوژی شبکه BUS این بود که اگر کوچکترین مشکلی برای یکی از کانکتورها ، ترمینالها و یا کابل شبکه بوجود می آمد کل شبکه قطع می شد و به اصطلاح شبکه Done می شد .
توپولوژي ستاره اي (Star)
در توپولوژی شبکه یا همبندي ستاره اي، هر نود شبکه به ابزاري مرکزي بنام هاب یا سوئیچ متصل است که در شکل زیر نشان داده شده است.
توپولوژی ستاره ای(Star)
در این نوع توپولوژی شبکه تمام نودها به وسیله کابل شبکه به یک و دستگاه مرکزی به نام هاب یا سوئیچ متصل می شوند . در توپولوژیشبکه استار (star) هر یک از نودها توسط کابل شبکه مخصوص به خود به دستگاه مرکزی وصل می شوند که این مسئله باعث شده است تا عیب یابی در این نوع شبکه به راحتی صورت گیرد همچنین بر خلاف شبکه bus که قطعی یک نود باعث done شدن شبکه بود در این نوع شبکه قطعی یک نوع هیچ خللی در نحوه عملکرد دیگر نود ها ندارد .
فقط در بعضب از مواقع خرابی یا اختلال در دستگاه مرکزی هاب یا سوئیچ شبکه باعث اختلال یا done شدن شبکه می باشد . برای اضافه کردن یک نود در این نوع شبکه فقط کافیست یک کابل شبکه مخصوص از هاب یا سوئیچ به نود جدید کشیده شود تا دستگاه در شبکه قرار گیرد .
در خصوص تفاوت هاب و سویچ با بیان ساده می توان گفت که هاب هیچ اطلاعاتی درباره ابزار متصل به پورت هایش ندارد . پس هنگامی که یک نود یا کامپیوتر به هاب متصل می شود ، نود paket را به هاب می فرستد تا هاب آنرا به نود مقصد برساند. هاب نیز یک کپی از آن پکت به تمام پورت هاي خود ارسال می کند. در مقابل سویچ دقیقاً میداند که کدام وسیله به کدام پورت متصل است .
در نتیجه، وقتی سویچ paket را دریافت می کند که متعلق به کامپیوتر خاصی است ، آنرا دقیقاً به همان پورتی می فرستد که کامپیوتر مورد نظر به آن متصل است . در واقع ، فقط شبکه هایی که از سویچ استفاده می کنند ، داراي توپولوژي ستاره اي واقعی هستند .
اگر شبکه از هاب استفاده کند، شکل فیزیکی ستاره اي براي توپولوژي وجود دارد ، در صورتیکه همبندي واقعی آن خطی است . دلیلش این است ، هنگامی که یک هاب مورد استفاده قرار می گیرد ، هر نود روي شبکه تمام پکت هایی را که بین سیستم ها ارسال و دریافت می شوند ، می بیند که از این لحاظ دقیقاً مانند توپولوژي شبکه bus عمل می شود. در یک همبندي ستاره اي واقعی ، هر کامپیوتر فقط پکت هایی را می بیند که مخصوص آن سیستم فرستاده شده اند و پکت هایی را ارسال می کند که فقط مخصوص یک سیستم خاص می باشند.
توپولوژی حلقه ای (Ring)
نوع دیگر توپولوژی شبکه Ring یا حلقوی می باشد که در شکل زیر نمایش داده شده است .
توپولوژی حلقوی (Ring)
در این نوع پیکربندی توپولوژی شبکه Ring یا همبندی حلقوی ، در واقع هر دستگاه کامپیوتر به کامپیوتر همسایه خود وصل می باشد در چنین شبکه ای به جای اینکه دو سر انتهایی کابل شبکه بسته باشد به یکدیگر متصل شده اند و تشکیل یک حلقه را می دهند .
پکتی که از کامپیوتر مبداء تولید یا ارسال شده است درون یک دایره از یک نود به نود دیگر ارسال می شوند. هر نود paket را بررسی می کند که آیا متعلق به اوست یا نه. اگر نباشد، پکت به کامپیوتر بعدي در حلقه ارسال می شود .
در نهایت paket تولید شده در شبکه ring توسط کامپیوتر مبدا یا تولید کننده paket از بین می رود . بزرگترین عیب و مشکل در تو پولوژی شبکه Ring این است که اگر یک کامپیوتر دچار اخلال یا خرابی کامپیوتر شود و یا اگر کابل شبکه قطع گردد کل شبکه Ring از کار می افند.
توپولوژی توری (Mesh)
یک نوع دیگر توپولوژی شبکه بنام Mesh شناخته می شود که چندین ارتباط میان نودهای شبکه برقرار می کند. مزیت این همبندی این است که اگر کابلی قطع شود، شبکه می تواند از مسیر دیگری برای نقل و انتقال پکت ها استفاده کند.
توپولوژی توری (Mesh)
این توپولوژی شبکه Mesh معمولا در تنظیمات شبکه های LAN استفاده قرار نمی گیرند. براي مثال، براي شبکه کردن ۸ کامپیوتر در توپولوژی شبکه Mesh یا همبندی توری، هر کدام از نود ها باید دارای ۷ کارت شبکه و ۲۸ عدد کابل شبکه برای ارتباط دادن کامپیوترها به هم وجود داشته باشد .
با این وجود، شبکه هاي Mesh یا شبکه توري براي شبکه هاي WAN یا MAN بسیار مناسب می باشند . این شبکه ها از ابزارهایی بنام مسیریاب (Router) استفاده می کنند تا پکت ها را از شبکه اي به شبکه دیگر مسیردهی کنند . جهت اطمینان و بالا بردن پایداری یک شبکه و بازدهی بیشتر، روتر ها معمولاً طوري چیده می شوند که چندین مسیر بین هر دو نود روي شبکه بوجود آید که درست مانند چیدن تورهاي سیمی می باشد.