انواع توپولوژی شبکه

در دنیای کامپیوتر توپولوژی شبکه به معنای نحوه اتصال اجزای مختلف شبکه به یکدیگر است. در این مقاله در رابطه با انواع توپولوژی های شبکه اطلاعاتی را ارائه خواهیم داد با ما همراه باشید.

توپولوژی شبکه چیست؟

توپولوژی شبکه به پیکربندی اجزای مختلف شبکه که برای انتقال داده‌ها و ایجاد اتصالات بین گره‌ها و لینک‌ها به کار می‌رود گفته می شود، به عبارت دیگر، یک شبکه از اجزای گوناگونی همچون دستگاه‌ها که به عنوان گره نامیده می‌شوند و لینک‌ها یا اتصالات تشکیل شده است.

توپولوژی شبکه را می توان به دو نوع Physical (فیزیکی) و Logical (منطقی) تقسیم‌بندی کرد که نوع فیزیکی خود هم 6 زیرمجموعه متفاوت از یکدیگر دارد.

طراحی فیزیکی شبکه به کمک لینک‌های فیزیکی قابل ‌مشاهده نشان داده می‌شود. در حالی که توپولوژی منطقی، مسیر انتقال داده و جزئیات جریان داده را که با چشم قابل دیدن نیستند را نشان می‌دهد.

نمایه توپولوژی فیزیکی شبکه

انواع توپولوژی شبکه های کامپیوتری

در ادامه به بررسی بیشتر انواع توپولوژی های شبکه می‌پردازیم:

• توپولوژی فیزیکی physical topology

توپولوژی فیزیکی تعیین کننده چیدمان عناصر شبکه و نحوه برقراری ارتباط میان آن ها می باشد. به طور کلی 7 نوع توپولوژی فیزیکی شبکه وجود دارد.

1. توپولوژی خطی (Topology Bus)
2. توپولوژی ستاره ( Star Topology )
3. توپولوژی حلقوی ( Ring Topology )
4. توپولوژی مش ( Mesh Topology )
5. توپولوژی درختی (Tree Topology)
6. توپولوژی نقطه به نقطه (Point To Point)
7. توپولوژی ترکیبی ( Hybrid Topology )

• توپولوژی منطقی logical topology

توپولوژی منطقی به نحوه انتقال اطلاعات و داده‌ها میان عناصر شبکه می پردازد. 2 نوع توپولوژی منطقی وجود دارد که عبارتنداز:

1. توپولوژی حلقوی (Ring Topology)
2. توپولوژی خطی (Bus Topology)

در ادامه به صورت جداگانه هر یک از این توپولوژی های شبکه را مورد بررسی قرار می دهیم.

دیاگرام توپولوژی خطی

توپولوژی خطی چیست؟

در توپولوژی خطی Bus  انتقال اطلاعات در لحظه فقط در یک جهت انجام می گیرد. هر نود شبکه به یک کابل وصل است.

مزایای توپولوژی خطی

در پیاده سازی توپولوژی خطی نسبت به سایر توپولوژی‌ها کابل کمتری مورد استفاده قرار می گیرد.

این توپولوژی در شبکه‌های کوچک به راحتی مورد استفاده قرار می‌گیرد.

پیاده سازی و راه اندازی و عیب یابی توپولوژی خطی آسان است.

توپولوژی خطی، نسبت به سایر توپولوژی‌ها مقرون به صرفه تر است.

معایب توپولوژی خطی

اگر یک کابل خراب یا قطع شود کل شبکه از مدار خارج خواهد شد.

استفاده یک کامپیوتر عضو شبکه از نرم افزار سنگین یا اشغال قسمت زیادی از پهنای باند شبکه روی سرعت و عملکرد سایر سیستم‌های عضو شبکه نیز تاثیر منفی خواهد گذاشت.

کابل‌ها دارای محدودیت طولی هستند و از آن ها به منظور ایجاد ارتباط بین سیستم‌هایی با فاصله دور نمی‌توان بهره مند شد.

توپولوژی خطی نسبت به توپولوژی حلقه‌ای دارای سرعت کمتری در انتقال اطلاعات می باشد.

دیاگرام توپولوژی ستاره ای

توپولوژی ستاره ای

از دیگر انواع توپولوژی‌های فیزیکی شبکه می توان به توپولوژی ستاره‌ای اشاره کرد که دارای مزایای می باشد که عبارتنداز:

مزایا توپولوژی ستاره‌ای

در توپولوژی ستاره‌ای هر دستگاه دارای یک اتصال مستقل به هاب می باشد که در صورت نیاز هاب شبکه به راحتی قابل ارتقا است.

در راه اندازی توپولوژی ستاره‌ای از کابل فیبر نوری و کابل Coaxial نیز می توان استفاده کرد.

هاب در مرکز توپولوژی همچون یک REPEATER عمل می‌کند.

پیاده سازی و راه اندازی و عیب‌یابی توپولوژی ستاره‌ای آسان است.

در صورتی که هر یک از نوده‌های شبکه دچار مشکل شود، اختلالی در روند کاری شبکه ایجاد نخواهد شد. تنها همان نود معیوب از مدار خارج می گردد.

معایب توپولوژی ستاره‌ای

هزینه نصب و راه اندازی توپولوژی ستاره‌ای بالاست.

در صورتی که هاب با مشکل روبرو شود کل شبکه از مدار خارج می‌شود.

سرعت و عملکرد شبکه به ظرفیت هاب بستگی دارد.

دیاگرام توپولوژی حلقوی

توپولوژی حلقوی  Ring Topology

یکی دیگر از انواع توپولوژی های شبکه، توپولوژی حلقوی است تمام سیستم‌های عضو شبکه به صورت حلقوی به یکدیگر وصل می‌شوند و داده‌ها در جهت عقربه‌های ساعت تا رسیدن به مقصد شروع به گردش می‌کنند. اصطلاحا به این تکنولوژی Token Ring  نیز می گویند. کامپیوتر اولی که روشن می‌شود سیگنالی را به نشانه Token ایجاد کرده و در شبکه این نشانه شروع به حرکت می‌کند و در هر زمانی که کامپیوتری بخواهد داده‌ای را ارسال کند منتظر می‌ماند تا این نشانه را دریافت کند و سپس داده را ارسال کند.

در حقیقت این نشانه اجازه ارسال را به هر کامپیوتر در حال گردش می‌دهد و هنگامی که داده ارسال شده به مقصد رسید کامپیوتر مقصد برای آنکه سیستم مبدا را از دریافت کردن داده مطلع سازد پیغامی را تحت عنوان Acknowledge به آن ارسال می‌کند.

عیب‌یابی این  توپولوژی شبکه سخت است و به علت ساختار این توپولوژی و نیاز به نشانه برای انتقال اطلاعات سرعت پایینی دارد و علاوه براین اشکال در یک گره سبب بروز اشکال در تمام شبکه می‌شود.

دیاگرام توپولوژی مش

توپولوژی مش

در توپولوژی مش تمام نوده‌های شبکه با یکدیگر در ارتباط هستند. در این نوع توپولوژی شبکه دستگاه‌ها به صورت نقطه‌ای به یکدیگر وصل می‌شوند و تمامی نودهای شبکه با هم در ارتباط هستند. به منظور انتقال اطلاعات روی توپولوژی مش، 2 روش مسیریابی و سیلابی مورد استفاده قرار می گیرد. داده‌ها در روش مسیریابی بر اساس منطق مسیریابی شبکه، کوتاه‌ترین فاصله میان مبدا و مقصد را مشخص کرده و از آن جهت انتقال اطلاعات استفاده می ‌کنند اما در روش سیلابی داده‌های شبیه به هم، به تمام سیستم‌های عضو شبکه ارسال می‌شوند.

از ویژگی‌های دیگر توپولوژی مش می توان به موارد زیر اشاره کرد:

توپولوژی مش نسبت به انواع توپولوژی‌های شبکه قدرتمند‌تر است.

توپولوژی مش اصلا انعطاف پذیر نیست.

در توپولوژی مش خطاهای شبکه به راحتی قابل تشخیص و برطرف کردن هستند.

در توپولوژی مش تمام دستگاه‌های شبکه به یکدیگر وصل می‌شوند.

سطح امنیت و حفظ حریم خصوصی در توپولوژی مش بالاست.

در توپولوژی مش بار داده‌ای انتقال اطلاعات تنها بر روی کابل و کانال ارتباطی بین همان دو دستگاه مبداء و مقصد تاثیر می‌گذارد.

توپولوژی درختی

توپولوژی درختی چیست؟

از دیگر انواع توپولوژی های شبکه می توان به توپولوژی درختی اشاره کرد. توپولوژی درختی یک دستگاه مرکزی دارد و تمام دستگاه‌های شبکه با نظم خاصی به دستگاه مرکزی وصل می‌شوند. این توپولوژی در شبکه‌های بزرگ کاربرد دارد و نسبت به توپولوژی خطی و ستاره‌ای دستگاه‌های بیشتری را در بر می گیرد.

مزایا توپولوژی درختی

در توپولوژی درختی تمام دستگاه‌های عضو شبکه به راحتی قابل مدیریت و پشتیبانی هستند.

گسترش و عیب‌یابی در توپولوژی درختی آسان است.

از جمله معایب توپولوژی درختی می توان به موارد زیر  اشاره کرد:

نسبت به سایر توپولوژی‌ها راه اندازی توپولوژی درختی هزینه بیشتری دارد.

در توپولوژی درختی اگر دستگاه مرکزی دچار اختلال شود کل شبکه از مدار خارج می‌شود.

برای راه اندازی توپولوژی درختی کابل زیادی مصرف می‌شود.

توپولوژی نقطه به نقطه

توپولوژی نقطه به نقطه (Point To Point)

توپولوژی نقطه به نقطه p2p نیز نامیده می‌شود.

در توپولوژی P2P دستگاه‌ها به صورت متقابل با استفاده از یک کابل به یکدیگر وصل می‌شوند همچون اتصال دو رایانه، دو سوییچ یا دو روتر به همدیگر، توپولوژی نقطه به نقطه در متون شبکه به دو صورت P2P و Peer To Peer نیز نوشته می‌شوند. در توپولوژی P2P دستگاه‌های میانی دیگری، میان دستگاه گیرنده و فرستنده برای شکل دادن ارتباط وجود دارند اما در ظاهر تنها فرستنده و گیرنده به نظر می‌آیند همچون ارتباطات رادیویی.

توپولوژی ترکیبی

برای آشنایی بیشتر با خرید سرور hp کلیک کنید

توپولوژی ترکیبی (Hybrid Topology)

یکی دیگر از انواع توپولوژی های شبکه، توپولوژی ترکیبی نام دارد. این توپولوژی از ادغام دو یا چند توپولوژی شبکه متفاوت با یکدیگر به وجود می‌آید. برای مثال ترکیب توپولوژی ستاره‌ای با توپولوژی خطی یک توپولوژی ترکیبی را به وجود می‌آورد.

مزایا توپولوژی ترکیبی

توپولوژی ترکیبی انعطاف‌پذیر و قابل اعتمادتر است.

توپولوژی ترکیبی شامل تعداد بیشتری دستگاه می‌شود.

در توپولوژی ترکیبی، با معیوب شدن قسمتی از شبکه کل شبکه از مدار خارج نخواهد شد.

در توپولوژی ترکیبی، امکان اتصال توپولوژی‌های دیگر به راحتی فراهم می‌شود.

در توپولوژی ترکیبی عیب‌یابی یا جداسازی یک توپولوژی خاص از کل شبکه کار راحتی است.

معایب توپولوژی ترکیبی

توپولوژی ترکیبی گران‌ترین توپولوژی شبکه است.

مدیریت و نگهداری توپولوژی ترکیبی سخت تر است.

توپولوژی ترکیبی هزینه کابل‌کشی بالایی دارد.