تمام توپولوژی های شبکه محلی توپولوژی های اساسی شبکه های محلی انواع شبکه های محلی و ساختار آنها درباره توپولوژی ستاره

توپولوژی شبکه های محلی.

ترکیب و پیکربندی تجهیزات شبکه بسته به توپولوژی شبکه.

1. مفهوم توپولوژی شبکه

طرح کلی برای اتصال کامپیوترها به شبکه های محلی نامیده می شود توپولوژی شبکه

توپولوژیپیکربندی فیزیکی شبکه همراه با ویژگی های منطقی آن است. توپولوژی یک اصطلاح استاندارد است که برای توصیف طرح اولیه یک شبکه استفاده می شود. با درک نحوه استفاده از توپولوژی های مختلف، می توانید مشخص کنید که آنها چه قابلیت هایی دارند. انواع مختلفشبکه های.

دو نوع توپولوژی اصلی وجود دارد:

• فیزیکی
• منطقی

توپولوژی منطقیقوانین تعامل بین ایستگاه های شبکه در هنگام انتقال داده را شرح می دهد.

توپولوژی فیزیکیروش اتصال رسانه های ذخیره سازی را تعریف می کند.

اصطلاح "توپولوژی شبکه" آرایش فیزیکی کامپیوترها، کابل ها و سایر اجزای شبکه را توصیف می کند. توپولوژی اتصالات فیزیکی می تواند اشکال مختلف «هندسی» به خود بگیرد و آنچه مهم است مکان هندسی کابل نیست، بلکه فقط وجود اتصالات بین گره ها (بسته/باز، وجود مرکز و غیره) است.

توپولوژی شبکه ویژگی های آن را تعیین می کند.

انتخاب یک توپولوژی خاص بر:

• ترکیب تجهیزات شبکه لازم
• ویژگی های تجهیزات شبکه
• امکان گسترش شبکه
• روش مدیریت شبکه

پیکربندی شبکه می‌تواند غیرمتمرکز (زمانی که کابل در اطراف هر ایستگاه در شبکه اجرا می‌شود) یا متمرکز (زمانی که هر ایستگاه به طور فیزیکی به دستگاه مرکزی متصل است که فریم‌ها و بسته‌ها را بین ایستگاه‌ها توزیع می‌کند). نمونه ای از پیکربندی متمرکز، ستاره ای است که ایستگاه های کاری در انتهای بازوهای آن قرار دارد. یک پیکربندی غیرمتمرکز شبیه به زنجیره ای از کوهنوردان است که در آن هرکس موقعیت خاص خود را در زنجیره دارد و همه توسط یک طناب به هم متصل می شوند. ویژگی های منطقی توپولوژی شبکه، مسیری را که یک بسته در طول شبکه طی می کند، تعیین می کند.

هنگام انتخاب توپولوژی باید در نظر داشت که قابل اعتماد و کار موثرشبکه ها، مدیریت راحت جریان داده های شبکه. همچنین مطلوب است که شبکه از نظر هزینه ایجاد و نگهداری ارزان باشد، اما در عین حال فرصت هایی برای گسترش بیشتر آن و ترجیحاً برای انتقال به فناوری های ارتباطی با سرعت بالاتر باقی خواهد ماند. این کار آسانی نیست! برای حل آن باید بدانید که چه توپولوژی شبکه ای وجود دارد.

با توجه به توپولوژی اتصالات عبارتند از:

• شبکه‌هایی با توپولوژی «گذرگاه مشترک»؛
• شبکه های با توپولوژی ستاره؛
• شبکه هایی با توپولوژی "حلقه"؛
• شبکه های با توپولوژی درختی؛
• شبکه های با توپولوژی مختلط

2. توپولوژی های اصلی شبکه

سه توپولوژی اساسی وجود دارد که اکثر شبکه ها بر اساس آنها ساخته می شوند.

• اتوبوس
• ستاره
• حلقه

اتوبوس یک توپولوژی است که در آن کامپیوترها در امتداد یک کابل به هم متصل می شوند.

"ستاره" توپولوژی است که در آن رایانه ها به بخش های کابلی که از یک نقطه یا هاب منشا می گیرند متصل می شوند.

اگر کابلی که کامپیوترها به آن متصل هستند به صورت حلقه بسته باشد، توپولوژی "حلقه" نامیده می شود.

اگرچه توپولوژی های اصلی خود ساده هستند، اما در واقعیت اغلب ترکیبات کاملاً پیچیده ای وجود دارد که ویژگی های چندین توپولوژی را ترکیب می کند.

2.1 توپولوژی شبکه اتوبوس

در این توپولوژی تمامی کامپیوترها با یک کابل به یکدیگر متصل می شوند. هر کامپیوتر به یک کابل مشترک متصل است که در انتهای آن ترمیناتورها نصب می شوند. سیگنال از طریق شبکه از طریق تمام رایانه ها عبور می کند و از پایانه های انتهایی منعکس می شود.

نمودار توپولوژی شبکه نوع "گذرگاه".

توپولوژی "باس" توسط یک ساختار خطی از اتصالات بین گره ها ایجاد می شود. این توپولوژی را می توان در سخت افزار پیاده سازی کرد، برای مثال با نصب دو آداپتور شبکه بر روی کامپیوترهای مرکزی. به منظور جلوگیری از انعکاس سیگنال، پایانه هایی که سیگنال را جذب می کنند باید در انتهای کابل نصب شوند.

در شبکه ای با توپولوژی گذرگاه، کامپیوترها داده ها را به یک کامپیوتر خاص خطاب می کنند و آن را در طول کابل به شکل سیگنال های الکتریکی - آدرس های MAC سخت افزاری منتقل می کنند. برای درک فرآیند تعامل کامپیوتر از طریق اتوبوس، باید درک کنید مفاهیم زیر:

• انتقال سیگنال
• بازتاب سیگنال
• نابود کننده

1. انتقال سیگنال

داده ها به شکل سیگنال های الکتریکی به تمام رایانه های موجود در شبکه منتقل می شود. با این حال، تنها کسی که آدرسش با آدرس گیرنده رمزگذاری شده در این سیگنال ها مطابقت دارد، اطلاعات را دریافت می کند. علاوه بر این، در هر زمان معین، فقط یک کامپیوتر می تواند ارسال کند. از آنجایی که داده ها تنها توسط یک کامپیوتر به شبکه منتقل می شوند، عملکرد آن به تعداد کامپیوترهای متصل به گذرگاه بستگی دارد. هر چه بیشتر باشد، یعنی. هر چه کامپیوترهای بیشتری منتظر انتقال داده باشند، سرعت شبکه کندتر می شود. با این حال، برای به دست آوردن یک رابطه مستقیم بین توان عملیاتیشبکه و تعداد کامپیوترهای موجود در آن غیرممکن است. زیرا علاوه بر تعداد کامپیوترها، عملکرد شبکه تحت تاثیر عوامل بسیاری از جمله:

• مشخصات سخت افزارکامپیوترهای روی شبکه
• فرکانس انتقال داده توسط کامپیوترها
• نوع برنامه های کاربردی شبکه در حال اجرا
• نوع کابل شبکه
• فاصله بین کامپیوترهای موجود در شبکه

اتوبوس یک توپولوژی غیرفعال است. این بدان معناست که رایانه‌ها فقط به داده‌های ارسال شده از طریق شبکه گوش می‌دهند، اما آن‌ها را از فرستنده به گیرنده منتقل نمی‌کنند. بنابراین، اگر یکی از کامپیوترها از کار بیفتد، تاثیری بر عملکرد بقیه نخواهد داشت. در توپولوژی‌های فعال، رایانه‌ها سیگنال‌ها را بازسازی می‌کنند و آنها را در سراسر شبکه منتقل می‌کنند.

2. بازتاب سیگنال

داده ها یا سیگنال های الکتریکی در سراسر شبکه - از یک سر کابل به سر دیگر - حرکت می کنند. اگر اقدام خاصی انجام نشود، سیگنالی که به انتهای کابل می رسد منعکس می شود و اجازه انتقال را به رایانه های دیگر نمی دهد. بنابراین، پس از رسیدن داده ها به مقصد، سیگنال های الکتریکی باید خاموش شوند.

3. ترمیناتور

برای جلوگیری از انعکاس سیگنال های الکتریکی، دو شاخه (ترمیناتور) در هر انتهای کابل برای جذب این سیگنال ها تعبیه شده است. تمام انتهای کابل شبکه باید به چیزی مانند کامپیوتر یا کانکتور بشکه ای متصل شود تا طول کابل افزایش یابد. برای جلوگیری از انعکاس سیگنال های الکتریکی، یک پایانه باید به انتهای آزاد (نه به هیچ چیز) کابل متصل شود.

نصب ترمیناتور

یکپارچگی شبکه در صورت قطع شدن کابل شبکه یا قطع شدن یکی از انتهای آن ممکن است به خطر بیفتد. همچنین ممکن است در یک یا چند انتهای کابل هیچ پایانه ای وجود نداشته باشد که منجر به انعکاس سیگنال های الکتریکی در کابل و خاتمه شبکه می شود. شبکه "سقوط" می کند. خود کامپیوترهای موجود در شبکه کاملاً فعال می‌مانند، اما تا زمانی که بخش خراب باشد، نمی‌توانند با یکدیگر ارتباط برقرار کنند.

این توپولوژی شبکه مزایا و معایبی دارد.

D مزایایتوپولوژی اتوبوس:

• زمان کوتاه راه اندازی شبکه
• کم هزینه (کمتر کابل و دستگاه های شبکه مورد نیاز)
• سهولت راه اندازی
• خرابی یک ایستگاه کاری بر عملکرد شبکه تأثیر نمی گذارد

ایراداتتوپولوژی اتوبوس:

• گسترش چنین شبکه هایی دشوار است (تعداد رایانه ها در شبکه و تعداد بخش ها را افزایش دهید - بخش های جداگانه کابل اتصال آنها).
• از آنجایی که گذرگاه مشترک است، تنها یکی از رایانه ها می تواند در یک زمان انتقال دهد.
• "گذرگاه" یک توپولوژی غیرفعال است - رایانه ها فقط به کابل "گوش می دهند" و نمی توانند سیگنال هایی را که در طول انتقال از طریق شبکه ضعیف می شوند، بازیابی کنند.
• قابلیت اطمینان یک شبکه با توپولوژی باس پایین است. هنگامی که سیگنال الکتریکی به انتهای کابل می رسد، (مگر اینکه اقدامات خاصی انجام شود) منعکس می شود و عملکرد کل بخش شبکه را مختل می کند.

مشکلات ذاتی در توپولوژی اتوبوس منجر به این واقعیت شده است که این شبکه ها در حال حاضر عملاً مورد استفاده قرار نمی گیرند.

توپولوژی شبکه باس به عنوان توپولوژی منطقی اترنت 10 مگابیت بر ثانیه شناخته می شود.

2.2 توپولوژی شبکه ستاره پایه

در توپولوژی ستاره، همه کامپیوترها به یک جزء مرکزی به نام هاب متصل هستند. هر کامپیوتر با استفاده از یک کابل اتصال جداگانه به شبکه متصل می شود. سیگنال های کامپیوتر فرستنده از طریق هاب به سایرین می رسد.

همیشه یک مرکز در "ستاره" وجود دارد که هر سیگنالی در شبکه از آن عبور می کند. عملکردهای پیوند مرکزی توسط ویژه انجام می شود دستگاه های شبکهو انتقال سیگنال در آنها می تواند به روش های مختلفی انجام شود: در برخی موارد، دستگاه داده ها را به همه گره ها به جز گره ارسال کننده ارسال می کند، در برخی دیگر، دستگاه تجزیه و تحلیل می کند که داده ها برای کدام گره در نظر گرفته شده است و آن را فقط برای آن ارسال می کند.

این توپولوژی در سپیده دم بوجود آمد فناوری رایانه، زمانی که کامپیوترها به یک کامپیوتر مرکزی و اصلی متصل شدند.

نمودار توپولوژی شبکه ستاره

مزایایگونه شناسی "ستاره":

• خرابی یک ایستگاه کاری بر عملکرد کل شبکه به عنوان یک کل تأثیر نمی گذارد
• مقیاس پذیری شبکه خوب
• عیب یابی آسان و قطع شدن شبکه
• کارایی بالای شبکه (با توجه به طراحی مناسب)
• گزینه های مدیریت انعطاف پذیر

ایراداتگونه شناسی "ستاره":

• خرابی هاب مرکزی منجر به عدم عملکرد شبکه (یا بخش شبکه) به عنوان یک کل می شود
• شبکه اغلب به کابل بیشتری نسبت به سایر توپولوژی ها نیاز دارد
• تعداد محدود ایستگاه های کاری در یک شبکه (یا بخش شبکه) توسط تعداد پورت ها در هاب مرکزی محدود می شود.

یکی از رایج ترین توپولوژی ها است زیرا نگهداری از آن آسان است. به طور عمده در شبکه هایی استفاده می شود که در آن حامل کابل جفت پیچ خورده است. UTP دسته 3 یا 5. (دسته های کابل جفت پیچ خورده که از 1 تا 7 شماره گذاری می شوند و محدوده فرکانس موثر را تعیین می کنند. کابل دسته بالاتر معمولاً دارای جفت سیم های بیشتری است و هر جفت پیچ های بیشتری در واحد طول دارد).

توپولوژی ستاره در منعکس شده است فناوری های سریعاترنت 6.

2.3 توپولوژی شبکه حلقه پایه

در توپولوژی حلقه، کامپیوترها به کابلی متصل می شوند که یک حلقه را تشکیل می دهد. بنابراین، کابل به سادگی نمی تواند انتهای آزاد داشته باشد که یک پایانه باید به آن متصل شود. سیگنال ها در طول حلقه در یک جهت منتقل می شوند و از هر کامپیوتر عبور می کنند. برخلاف توپولوژی اتوبوس غیرفعال، در اینجا هر کامپیوتر به عنوان یک تکرار کننده عمل می کند، سیگنال ها را تقویت می کند و آنها را به کامپیوتر بعدی منتقل می کند. بنابراین، اگر یک کامپیوتر از کار بیفتد، کل شبکه از کار می افتد.

نمودار شبکه حلقه

عملکرد یک توپولوژی حلقه بسته مبتنی بر عبور توکن است.

توکن یک بسته داده است که به رایانه اجازه می دهد تا داده ها را به شبکه منتقل کند.

رمز به صورت متوالی از یک رایانه به رایانه دیگر منتقل می شود تا زمانی که کسی که "می خواهد" داده ها را منتقل کند، آن را دریافت کند. رایانه ای که می خواهد یک انتقال را شروع کند، رمز را "گرفته" می کند، آن را تغییر می دهد، آدرس گیرنده را در داده ها قرار می دهد و آن را در اطراف حلقه برای گیرنده می فرستد.

داده ها از هر رایانه عبور می کند تا زمانی که به رایانه ای برسد که آدرس آن با آدرس گیرنده مشخص شده در داده ها مطابقت دارد. پس از این، رایانه گیرنده پیامی را به فرستنده ارسال می کند و تأیید می کند که داده ها دریافت شده است. پس از دریافت تایید، کامپیوتر فرستنده یک توکن جدید ایجاد کرده و آن را به شبکه باز می گرداند.

در نگاه اول به نظر می رسد که انتقال نشانگر زمان زیادی می برد، اما در واقع نشانگر تقریباً با سرعت نور حرکت می کند. در یک حلقه با قطر 200 متر، نشانگر می تواند با فرکانس 10000 دور در ثانیه گردش کند.

مزایایتوپولوژی حلقه:

• سهولت نصب
• عدم وجود تقریباً کامل تجهیزات اضافی
• امکان عملکرد پایدار بدون کاهش قابل توجه سرعت انتقال داده تحت بار سنگین شبکه، زیرا استفاده از توکن امکان برخورد را از بین می برد.

ایراداتتوپولوژی حلقه:

• خرابی یک ایستگاه کاری و مشکلات دیگر (قطع کابل) بر عملکرد کل شبکه تأثیر می گذارد
• پیچیدگی پیکربندی و راه اندازی
• مشکل در عیب یابی

بیشترین کاربرد را در شبکه های فیبر نوری دارد. مورد استفاده در استانداردهای FDDI8، Token ring9.

3. دیگر توپولوژی های شبکه ممکن است

شبکه های کامپیوتری واقعی دائما در حال گسترش و مدرن شدن هستند. بنابراین، چنین شبکه ای تقریباً همیشه ترکیبی است، یعنی. توپولوژی آن ترکیبی از چند توپولوژی پایه است. تصور توپولوژی های ترکیبی که ترکیبی از ستاره و اتوبوس یا حلقه و ستاره هستند، آسان است.

3.1 توپولوژی شبکه درختی

توپولوژی درختی را می توان به عنوان اتحاد چندین "ستاره" در نظر گرفت. این توپولوژی است که امروزه هنگام ساخت شبکه های محلی بیشترین محبوبیت را دارد.

نمودار توپولوژی شبکه درختی

در توپولوژی درخت، ریشه درخت وجود دارد که از آن شاخه ها و برگ ها رشد می کنند.

درخت می تواند فعال یا حقیقی و منفعل باشد. با یک درخت فعال، کامپیوترهای مرکزی در مراکز ترکیب چندین خط ارتباطی قرار دارند و با یک درخت غیرفعال، متمرکز کننده ها (هاب ها) وجود دارد.

شکل 6 - نمودار توپولوژی شبکه درختی فعال

شکل 7 - نمودار توپولوژی شبکه درختی منفعل

3.2 توپولوژی های شبکه ترکیبی

توپولوژی های ترکیبی اغلب مورد استفاده قرار می گیرند که از جمله رایج ترین آنها ستاره-شیر و ستاره-حلقه هستند.

توپولوژی ستاره-باس از ترکیب یک اتوبوس و یک ستاره غیرفعال استفاده می کند.

طرح توپولوژی شبکه ستاره-باس ترکیبی

هم کامپیوترهای مجزا و هم کل بخش های اتوبوس به هاب متصل هستند. در واقع یک توپولوژی گذرگاه فیزیکی پیاده سازی شده است که تمامی کامپیوترهای موجود در شبکه را شامل می شود. در این توپولوژی می توان از چندین هاب استفاده کرد که به یکدیگر متصل شده و به اصطلاح ستون فقرات، گذرگاه پشتیبانی را تشکیل می دهند. کامپیوترهای جداگانه یا بخش های اتوبوس به هر یک از هاب ها متصل می شوند. نتیجه درخت تایر ستاره ای است. بنابراین، کاربر می تواند به طور انعطاف پذیری مزایای توپولوژی های اتوبوس و ستاره را ترکیب کند و همچنین به راحتی تعداد رایانه های متصل به شبکه را تغییر دهد. از نقطه نظر توزیع اطلاعات، این توپولوژی معادل یک گذرگاه کلاسیک است.

در مورد توپولوژی حلقه ستاره، این خود کامپیوترها نیستند که در یک حلقه متحد می شوند، بلکه هاب های خاصی هستند که کامپیوترها به نوبه خود با استفاده از خطوط ارتباطی دوگانه ستاره شکل به آنها متصل می شوند.

طرح یک توپولوژی شبکه ستاره-حلقه ترکیبی

در واقع، تمام کامپیوترهای موجود در شبکه در یک حلقه بسته قرار می گیرند، زیرا در داخل هاب ها خطوط ارتباطی یک حلقه بسته را تشکیل می دهند (همانطور که در شکل 9 نشان داده شده است). این توپولوژی ترکیب مزایای توپولوژی ستاره و حلقه را ممکن می کند. به عنوان مثال، هاب ها به شما امکان می دهند تمام نقاط اتصال کابل شبکه را در یک مکان جمع آوری کنید. اگر در مورد انتشار اطلاعات صحبت کنیم، این توپولوژی معادل یک حلقه کلاسیک است.

3.3 توپولوژی شبکه "شبکه".

در نهایت، باید به یک توپولوژی مش یا مش اشاره کرد که در آن همه یا بسیاری از رایانه ها و سایر دستگاه ها مستقیماً به یکدیگر متصل هستند (شکل 10).

شکل 10 - نمودار توپولوژی شبکه مش

این توپولوژی بسیار قابل اعتماد است - اگر هر کانالی شکسته شود، انتقال داده متوقف نمی شود، زیرا چندین مسیر برای تحویل اطلاعات امکان پذیر است. توپولوژی های مش (اغلب نه کامل، اما جزئی) در مواردی استفاده می شود که برای اطمینان از حداکثر تحمل خطای شبکه لازم است، به عنوان مثال، هنگام اتصال چندین بخش از یک شبکه بزرگ سازمانی یا هنگام اتصال به اینترنت، اگرچه، البته، شما باید برای پرداخت این هزینه: مصرف کابل به طور قابل توجهی افزایش می یابد، تجهیزات شبکه و پیکربندی آن پیچیده تر می شود.

در حال حاضر، اکثریت قریب به اتفاق شبکه‌های مدرن از یک توپولوژی ستاره یا یک توپولوژی ترکیبی استفاده می‌کنند که ترکیبی از چندین ستاره (به عنوان مثال، یک توپولوژی درختی) و یک روش انتقال CSMA/CD (دسترسی چندگانه حس حامل). تشخیص برخورد) .

قطعه شبکه کامپیوتری

بخشی از یک شبکه کامپیوتری شامل انواع اصلی تجهیزات ارتباطی است که امروزه برای تشکیل شبکه های محلی و اتصال آنها از طریق اتصالات جهانی به یکدیگر استفاده می شود. برای ایجاد ارتباطات محلی بین کامپیوترها از آنها استفاده می شود انواع مختلفسیستم های کابلی، آداپتورهای شبکه، هاب های تکرار کننده، پل ها، سوئیچ ها و روترها. برای اتصال شبکه های محلی به اتصالات جهانی، خروجی های ویژه (درگاه های WAN) پل ها و روترها و همچنین تجهیزات انتقال داده در خطوط طولانی - مودم ها (هنگام کار روی خطوط آنالوگ) یا دستگاه های متصل به کانال های دیجیتال(TA - آداپتورهای ترمینال شبکه های ISDNسرویس‌دهی دستگاه‌های کانال‌های اختصاصی دیجیتال مانند CSU/DSU و غیره).

تحت توپولوژی(طرح، پیکربندی، ساختار) یک شبکه کامپیوتری معمولاً به آرایش فیزیکی کامپیوترها در شبکه یک نسبت به یک و نحوه اتصال آنها توسط خطوط ارتباطی اشاره دارد. توجه به این نکته ضروری است که مفهوم توپولوژی در درجه اول به شبکه های محلی اشاره دارد که در آن ساختار اتصالات به راحتی قابل ردیابی است. در شبکه های جهانی، ساختار ارتباطات معمولاً از دید کاربران پنهان است و اهمیت چندانی ندارد، زیرا هر جلسه ارتباطی را می توان در مسیر خود انجام داد.
توپولوژی الزامات تجهیزات، نوع کابل مورد استفاده، روش های ممکن و راحت برای مدیریت تبادل، قابلیت اطمینان عملیات و امکانات گسترش شبکه را تعیین می کند.

سه توپولوژی شبکه اصلی وجود دارد:

1. گذرگاه توپولوژی شبکه(گذرگاه)، که در آن تمام کامپیوترها به صورت موازی به یک خط ارتباطی متصل می شوند و اطلاعات هر کامپیوتر به طور همزمان به تمام کامپیوترهای دیگر منتقل می شود (شکل 1).

2. توپولوژی شبکه ستاره(ستاره)، که در آن رایانه های جانبی دیگر به یک رایانه مرکزی متصل می شوند، هر یک از آنها از خط ارتباطی جداگانه خود استفاده می کنند (شکل 2).

3. حلقه توپولوژی شبکه(حلقه)، که در آن هر کامپیوتر همیشه اطلاعات را فقط به یک کامپیوتر بعدی در زنجیره ارسال می کند و اطلاعات را فقط از کامپیوتر قبلی در زنجیره دریافت می کند و این زنجیره در یک "حلقه" بسته می شود (شکل 3).

برنج. 1. توپولوژی شبکه "bus"

برنج. 2. توپولوژی شبکه ستاره

برنج. 3. توپولوژی شبکه "حلقه"

در عمل، ترکیبی از توپولوژی پایه اغلب استفاده می شود، اما بیشتر شبکه ها بر روی این سه متمرکز هستند. اجازه دهید به طور خلاصه ویژگی های توپولوژی شبکه فهرست شده را در نظر بگیریم.

توپولوژی اتوبوس(یا همانطور که "اتوبوس مشترک" نیز نامیده می شود)، با ساختار خود، امکان شناسایی تجهیزات شبکه رایانه ها و همچنین برابری همه مشترکین را فراهم می کند. با چنین اتصالی، کامپیوترها فقط می توانند به نوبت ارسال کنند، زیرا تنها یک خط ارتباطی وجود دارد. در غیر این صورت، اطلاعات ارسالی در نتیجه همپوشانی (تعارض، برخورد) تحریف می شود. بنابراین، اتوبوس یک حالت تبادل نیمه دوبلکس (در هر دو جهت، اما به نوبه خود، و نه به طور همزمان) را اجرا می کند.
در توپولوژی "باس"، هیچ مشترک مرکزی وجود ندارد که از طریق آن تمام اطلاعات منتقل شود، که قابلیت اطمینان آن را افزایش می دهد (در نهایت، اگر هر مرکزی از کار بیفتد، کل سیستم کنترل شده توسط این مرکز از کار می افتد). افزودن مشترکین جدید به اتوبوس بسیار ساده است و معمولاً حتی زمانی که شبکه در حال اجرا است امکان پذیر است. در بیشتر موارد، یک اتوبوس در مقایسه با توپولوژی های دیگر به حداقل مقدار کابل اتصال نیاز دارد. با این حال، باید در نظر داشته باشید که هر کامپیوتر (به جز دو کامپیوتر خارجی) دارای دو کابل است که همیشه راحت نیست.
از آنجا که حل تضادهای احتمالی در این مورد بر روی تجهیزات شبکه هر یک از مشترکین قرار می گیرد، تجهیزات آداپتور شبکه با توپولوژی "گذرگاه" پیچیده تر از توپولوژی های دیگر است. با این حال، به دلیل استفاده گسترده از شبکه‌های با توپولوژی "باس" (اترنت، Arcnet)، هزینه تجهیزات شبکه خیلی زیاد نیست.
اتوبوس از خرابی رایانه های فردی نمی ترسد، زیرا همه رایانه های دیگر در شبکه می توانند به طور عادی به تبادل خود ادامه دهند. ممکن است به نظر برسد که اتوبوس آسیبی ندیده و کابل آن شکسته است، زیرا در این حالت ما دو اتوبوس کاملاً کاربردی داریم. با این حال، با توجه به ویژگی‌های انتشار سیگنال‌های الکتریکی در خطوط ارتباطی طولانی، لازم است در انتهای اتوبوس دستگاه‌های ویژه - پایانه‌های نشان داده شده در شکل 1 قرار داده شود. 1 به شکل مستطیل بدون گنجاندن پایانه‌ها، سیگنال از انتهای خط منعکس می‌شود و تحریف می‌شود به طوری که ارتباط از طریق شبکه غیرممکن می‌شود. بنابراین، اگر کابل شکسته یا آسیب ببیند، هماهنگی خط ارتباطی مختل می شود و حتی بین رایانه هایی که به یکدیگر متصل می مانند، ارتباط قطع می شود. اتصال کوتاه در هر نقطه از کابل اتوبوس، کل شبکه را غیرفعال می کند. هر گونه خرابی تجهیزات شبکه در گذرگاه بسیار دشوار است، زیرا همه آداپتورها به صورت موازی متصل هستند و درک اینکه کدام یک از کار افتاده است چندان آسان نیست.
هنگام عبور از خط ارتباطی یک شبکه با توپولوژی "باس"، سیگنال های اطلاعاتی ضعیف می شوند و به هیچ وجه تجدید نمی شوند، که محدودیت های سختی را در طول کل خطوط ارتباطی اعمال می کند؛ علاوه بر این، هر مشترک می تواند سیگنال های سطوح مختلف را دریافت کند. از شبکه بسته به فاصله تا مشترک فرستنده. این الزامات اضافی را برای گره های دریافت کننده تجهیزات شبکه ایجاد می کند. برای افزایش طول یک شبکه با توپولوژی "باس"، اغلب از چندین بخش (که هر کدام یک گذرگاه است) استفاده می شود که با استفاده از به روز رسانی های سیگنال خاص - تکرار کننده ها به یکدیگر متصل می شوند.
با این حال، چنین افزایشی در طول شبکه نمی تواند به طور نامحدود ادامه یابد، زیرا محدودیت هایی نیز با سرعت محدود انتشار سیگنال در طول خطوط ارتباطی وجود دارد.

توپولوژی ستاره- این یک توپولوژی با یک مرکز مشخص است که همه مشترکین دیگر به آن متصل هستند. همه تبادل اطلاعات منحصراً از طریق رایانه مرکزی انجام می شود که به این ترتیب بار بسیار سنگینی را وارد می کند، بنابراین به جز شبکه نمی تواند کار دیگری انجام دهد. واضح است که تجهیزات شبکه مشترک مرکزی باید به طور قابل توجهی پیچیده تر از تجهیزات مشترکین جانبی باشد. در این صورت نیازی به صحبت از حقوق برابر برای مشترکان نیست. به عنوان یک قاعده، این رایانه مرکزی است که قدرتمندترین است و تمام عملکردهای مدیریت تبادل به آن اختصاص داده می شود. اصولاً هیچ درگیری در شبکه با توپولوژی ستاره امکان پذیر نیست، زیرا مدیریت کاملاً متمرکز است، دلیلی برای تضاد وجود ندارد.
اگر در مورد مقاومت ستاره در برابر خرابی رایانه صحبت کنیم ، خرابی یک رایانه جانبی به هیچ وجه بر عملکرد بخشی از شبکه که باقی مانده است تأثیر نمی گذارد ، اما هرگونه خرابی رایانه مرکزی باعث می شود شبکه کاملاً غیرفعال شود. بنابراین، باید اقدامات ویژه ای برای بهبود قابلیت اطمینان رایانه مرکزی و تجهیزات شبکه آن انجام شود. قطع شدن هر کابل یا اتصال کوتاه در آن در توپولوژی ستاره، ارتباط تنها با یک کامپیوتر را مختل می کند و همه کامپیوترهای دیگر می توانند به طور عادی به کار خود ادامه دهند.
در انحراف از اتوبوس، در ستاره فقط دو مشترک در هر خط ارتباطی وجود دارد: یکی مرکزی و یکی از خطوط جانبی. اغلب برای اتصال آنها از دو خط ارتباطی استفاده می شود که هر کدام اطلاعات را فقط در یک جهت منتقل می کنند. بنابراین، تنها یک گیرنده و یک فرستنده در هر لینک ارتباطی وجود دارد. همه اینها به طور قابل توجهی نصب شبکه را در مقایسه با باس ساده می کند و نیاز به استفاده از پایانه های خارجی اضافی را از بین می برد. مشکل تضعیف سیگنال در یک خط ارتباطی نیز در "ستاره" آسانتر از "اتوبوس" حل می شود، زیرا هر گیرنده همیشه سیگنالی در همان سطح دریافت می کند. یک نقطه ضعف جدی توپولوژی ستاره محدودیت شدید تعداد مشترکین است. به طور معمول، مشترک مرکزی نمی تواند بیش از 8-16 مشترک جانبی را ارائه دهد. اگر در این محدوده ها اتصال مشترکین جدید بسیار آسان باشد، اگر از آنها فراتر رفت، به سادگی غیرممکن است. درست است، گاهی اوقات یک ستاره امکان انبساط را فراهم می کند، یعنی به جای یکی از مشترکین محیطی، یک مشترک مرکزی دیگر را متصل می کند (نتیجه توپولوژی چندین ستاره به هم پیوسته است).
ستاره نشان داده شده در شکل 2، ستاره فعال یا واقعی نامیده می شود. همچنین یک توپولوژی به نام ستاره غیرفعال وجود دارد که فقط از نظر ظاهری شبیه یک ستاره است (شکل 4). در این زمان بسیار گسترده تر از ستاره فعال است. کافی است بگوییم که امروزه در محبوب ترین شبکه اترنت مورد استفاده قرار می گیرد.

برنج. 4. توپولوژی ستاره غیرفعال

مرکز یک شبکه با این توپولوژی شامل یک کامپیوتر نیست، بلکه یک متمرکز کننده یا هاب است که همان عملکرد یک تکرار کننده را انجام می دهد. سیگنال های دریافتی را تجدید می کند و آنها را به خطوط ارتباطی دیگر ارسال می کند. اگرچه الگوی کابل کشی شبیه به یک ستاره واقعی یا فعال است، اما در واقع با توپولوژی گذرگاه سروکار داریم زیرا اطلاعات هر رایانه به طور همزمان به همه رایانه های دیگر منتقل می شود و مشترک مرکزی وجود ندارد. طبیعتاً یک ستاره غیرفعال گرانتر از اتوبوس معمولی است، زیرا در این حالت شما به یک هاب نیز نیاز دارید. با این حال، تعدادی از ویژگی های اضافی مرتبط با مزایای ستاره را فراهم می کند. به همین دلیل است که اخیراً ستاره غیرفعال به طور فزاینده ای جایگزین ستاره واقعی می شود، که توپولوژی نامطلوبی در نظر گرفته می شود.
همچنین می توان یک نوع توپولوژی متوسط ​​را بین یک ستاره فعال و غیر فعال تشخیص داد. در این حالت، هاب نه تنها سیگنال ها را رله می کند، بلکه تبادل را نیز مدیریت می کند، اما خود در تبادل شرکت نمی کند.
بزرگ مزیت ستاره(اعم از فعال و غیرفعال) این است که تمام نقاط اتصال در یک مکان جمع آوری می شوند. این به شما امکان می دهد تا به راحتی بر عملکرد شبکه نظارت کنید، خطاهای شبکه را با قطع اتصال برخی مشترکین از مرکز به سادگی بومی سازی کنید (که برای مثال در مورد اتوبوس غیرممکن است) و همچنین دسترسی افراد غیر مجاز به نقاط اتصال حیاتی را محدود کنید. برای شبکه در مورد ستاره، هر مشترک جانبی را می توان با یک کابل (که در هر دو جهت مخابره می کند) یا دو کابل (هر کدام در یک جهت انتقال می دهد) نزدیک شد که حالت دوم رایج تر است. یک عیب رایج برای کل توپولوژی ستاره این است که مصرف کابل به طور قابل توجهی بیشتر از توپولوژی های دیگر است. به عنوان مثال، اگر رایانه ها در یک خط قرار دارند (مانند شکل 1)، هنگام انتخاب توپولوژی "ستاره" چندین برابر بیشتر از توپولوژی "باس" به کابل نیاز دارید. این می تواند به طور قابل توجهی بر هزینه کل شبکه به عنوان یک کل تأثیر بگذارد.

توپولوژی حلقهیک توپولوژی است که در آن هر کامپیوتر توسط خطوط ارتباطی تنها به دو خط دیگر متصل است: از یکی فقط اطلاعات را دریافت می کند و به دیگری فقط ارسال می کند. در هر خط ارتباطی، مانند یک ستاره، تنها یک فرستنده و یک گیرنده وجود دارد. این به شما امکان می دهد از استفاده از پایانه های خارجی خودداری کنید. یکی از ویژگی های مهم حلقه این است که هر کامپیوتر سیگنال را رله (تجدید) می کند ، یعنی به عنوان یک تکرار کننده عمل می کند ، بنابراین تضعیف سیگنال در سراسر حلقه مهم نیست ، فقط تضعیف بین رایانه های همسایه حلقه مهم است. در این مورد، مرکز مشخصی وجود ندارد؛ همه کامپیوترها می توانند یکسان باشند. با این حال، اغلب یک مشترک ویژه در sprat اختصاص داده می شود که صرافی را مدیریت می کند یا صرافی را کنترل می کند. واضح است که وجود چنین مشترک کنترلی قابلیت اطمینان شبکه را کاهش می دهد، زیرا شکست آن بلافاصله کل تبادل را فلج می کند.
به بیان دقیق، کامپیوترهای موجود در یک sprat کاملاً برابر نیستند (برخلاف، برای مثال، توپولوژی اتوبوس). برخی از آنها لزوماً اطلاعاتی را از رایانه ای که در این لحظه در حال انتقال است زودتر دریافت می کنند، در حالی که برخی دیگر - دیرتر. بر روی این ویژگی توپولوژی است که روش‌های کنترل تبادل شبکه، که مخصوص حلقه طراحی شده‌اند، استوار است. در این روش ها، حق انتقال بعدی (یا همانطور که می گویند در اختیار گرفتن شبکه) به طور متوالی به رایانه بعدی در دایره منتقل می شود.
اتصال مشترکین جدید به "حلقه" معمولاً کاملاً بدون درد است، اگرچه نیاز به خاموش شدن اجباری کل شبکه برای مدت زمان اتصال دارد. همانطور که در مورد توپولوژی اتوبوس، حداکثر تعداد مشترکین در یک sprat می تواند بسیار زیاد باشد (تا هزار یا بیشتر). توپولوژی حلقه معمولاً در برابر بارهای اضافی مقاوم‌ترین است؛ عملکرد قابل اعتماد را با بیشترین جریان اطلاعات منتقل شده از طریق شبکه تضمین می‌کند، زیرا، به عنوان یک قاعده، هیچ درگیری وجود ندارد (برخلاف اتوبوس)، و هیچ مشترک مرکزی وجود ندارد (برخلاف مانند) یک ستاره).
از آنجایی که سیگنال موجود در sprat از تمام کامپیوترهای موجود در شبکه عبور می کند، خرابی حداقل یکی از آنها (یا نصب شبکه آن) باعث اختلال در عملکرد کل شبکه به عنوان یک کل می شود. به همین ترتیب، هرگونه قطع یا اتصال کوتاه در هر یک از کابل های حلقه، کارکرد کل شبکه را غیرممکن می کند. حلقه در برابر آسیب کابل آسیب پذیرترین است، بنابراین این توپولوژی معمولاً شامل قرار دادن دو (یا چند) خط ارتباطی موازی است که یکی از آنها در ذخیره است.
در عین حال، مزیت بزرگ حلقه این است که ارسال مجدد سیگنال توسط هر مشترک باعث می شود تا اندازه کل شبکه به طور قابل توجهی افزایش یابد (در زمان هایی تا چندین ده کیلومتر). حلقه نسبتا برتر از هر توپولوژی دیگر است.

عیبحلقه ها (در مقایسه با ستاره) را می توان در نظر گرفت که باید دو کابل به هر کامپیوتر موجود در شبکه متصل شود.

گاهی اوقات یک توپولوژی حلقه بر اساس دو خط ارتباطی حلقه است که اطلاعات را در جهت مخالف منتقل می کند. هدف از چنین راه حلی افزایش (در حالت ایده آل دو برابر) سرعت انتقال اطلاعات است. علاوه بر این، اگر یکی از کابل ها آسیب ببیند، شبکه می تواند با کابل دیگری کار کند (البته حداکثر سرعت کاهش می یابد).
علاوه بر سه توپولوژی اصلی و اساسی در نظر گرفته شده، توپولوژی شبکه نیز اغلب استفاده می شود. درخت" (درخت)،که می توان آن را ترکیبی از چند ستاره دانست. همانطور که در مورد یک ستاره، یک درخت می تواند فعال یا واقعی (شکل 5) و غیرفعال باشد (شکل 6). با یک درخت فعال، کامپیوترهای مرکزی در مراکز ترکیب چندین خط ارتباطی قرار دارند و با یک درخت غیرفعال، متمرکز کننده ها (هاب ها) وجود دارد.

برنج. 5. توپولوژی درخت فعال

برنج. 6. توپولوژی "درخت منفعل". K - متمرکز کننده ها

توپولوژی های ترکیبی نیز اغلب استفاده می شوند، به عنوان مثال ستاره-باس، ستاره-حلقه.

ابهام مفهوم توپولوژی.

توپولوژی شبکه نه تنها موقعیت فیزیکی رایانه ها را تعیین می کند، بلکه بسیار مهمتر از آن، ماهیت اتصالات بین آنها، ویژگی های انتشار سیگنال در سراسر شبکه است. این ماهیت اتصالات است که درجه تحمل خطای شبکه، پیچیدگی مورد نیاز تجهیزات شبکه، مناسب ترین روش مدیریت تبادل، انواع ممکن رسانه های انتقال (کانال های ارتباطی)، اندازه مجاز شبکه را تعیین می کند. شبکه (طول خطوط ارتباطی و تعداد مشترکین)، نیاز به هماهنگی برق و خیلی موارد دیگر.
هنگامی که مردم در مورد توپولوژی شبکه در ادبیات فکر می کنند، ممکن است چهار مفهوم کاملاً متفاوت را در ذهن داشته باشند که به سطوح مختلف مربوط می شود معماری شبکه:

1. توپولوژی فیزیکی (یعنی چیدمان کامپیوترها و مسیریابی کابل). به عنوان مثال، در این محتوا، یک ستاره غیرفعال هیچ تفاوتی با یک ستاره فعال ندارد، به همین دلیل است که اغلب به آن به سادگی "ستاره" می گویند.

2. توپولوژی منطقی (یعنی ساختار اتصالات، ماهیت انتشار سیگنال از طریق شبکه). این احتمالاً صحیح ترین تعریف توپولوژی است.

3. توپولوژی کنترل تبادل (یعنی اصل و توالی انتقال حق لذت شبکه بین رایانه های فردی).

4. توپولوژی اطلاعات (یعنی جهت جریان اطلاعات منتقل شده از طریق شبکه).

به عنوان مثال، یک شبکه با توپولوژی "گذرگاه" فیزیکی و منطقی می تواند به عنوان یک روش مدیریتی، از انتقال رله حق تصرف شبکه استفاده کند (یعنی حلقه ای در این محتوا باشد) و به طور همزمان تمام اطلاعات را از طریق یک دستگاه اختصاصی انتقال دهد. کامپیوتر (در این محتوا ستاره باشید).

افراد کمی با اصطلاح توپولوژی شبکه آشنا هستند، اما کاربر معمولی کامپیوتر هنوز مفهوم شبکه محلی را دارد. بنابراین توپولوژی های شبکه ابزارهایی هستند که کار ایجاد شده را تعیین می کنند شبکه های کامپیوتر، به شما این امکان را می دهد که به طور همزمان اطلاعات را از طریق چندین ماشین کار کنید.

بیایید در این مقاله نگاهی دقیق‌تر به مفهوم توپولوژی‌های شبکه بیندازیم و همچنین دریابیم که چرا آنها مورد نیاز هستند، کجا و چگونه از آنها به درستی استفاده کنیم، چه انواعی از این ابزارها وجود دارند، چه ویژگی‌های مثبت و منفی دارند.

توپولوژی های شبکه - مقدمه

شبکه های کامپیوتری محلی بدون دستگاه های شبکه خاص نمی توانند کار کنند. اغلب بیش از دو کامپیوتر در یک شبکه درگیر هستند، اغلب پنج، ده، بیست، شبکه هایی وجود دارند که کل شرکت ها را متحد می کنند. آنها توسط نوعی خط ارتباطی به یکدیگر متصل می شوند. تعامل ماشین های متصل به شبکه می تواند متفاوت باشد. با ایجاد چندین نوع شبکه می توان چندین دستگاه را در یک دستگاه ترکیب کرد:

• حلقوی
• ستاره دار
• لاستیک؛
• بر اساس سلسله مراتب؛
• دلخواه

در میان متخصصان فناوری اطلاعات، ایجاد چنین شبکه هایی را توپولوژی می نامند. این یک جعبه ابزار فیزیکی است که برای ایجاد شبکه های محلی قابل استفاده است. علاوه بر این، توپولوژی های منطقی نیز وجود دارد.

توپولوژی های فیزیکی و منطقی به طور مستقل عمل می کنند و با هم همپوشانی ندارند. اگر فیزیکی مسئول هندسه شبکه هستند، آنگاه آنهایی که منطقی هستند در توزیع مجدد جریان های داده بین گره های مختلف شبکه ایجاد شده نقش دارند و بیشترین میزان را تعیین می کنند. روش موثرانتقال داده

توپولوژی های فیزیکی و منطقی هر دو دارای مزایا و معایب هستند، بنابراین در دوران مدرن از آنها به طور مساوی استفاده می شود. در زیر ویژگی های اصلی هر نوع توپولوژی شبکه را در نظر می گیریم و در می یابیم که ماهیت اساسی آنها چیست.

ویژگی های توپولوژی اتوبوس: اصل عملیات

اگر هنگام انتقال داده های الکترونیکی از یک کامپیوتر به کامپیوتر دیگر از یک کانال مونو خطی استفاده شود، به این معنی است که توپولوژی گذرگاه شبکه در کار دخیل است. در انتهای کانال مونو است که به اصطلاح ترمیناتورهای ویژه نصب می شود. رایانه‌های شخصی شرکت‌کننده در شبکه از طریق یک رابط T شکل در تماس با یک کانال تک خط مشترک به شبکه مشترک متصل می‌شوند.

داده های الکترونیکی به پایانه ها می رسد، و آنها به طور همزمان به تمام گره های شبکه می رسند، اما باید برای بررسی پذیرفته شوند. اسناد الکترونیکیفقط رایانه ای که پیام برای آن در نظر گرفته شده بود می تواند. سیگنال اصلی انتقال توسط هر ماشین کامپیوتری درگیر در شبکه گرفته می شود، بنابراین، رسانه انتقال الکترونیکی داده جزء مشترک شبکه است.

توپولوژی اتوبوس با قابلیت های پیشرفته معماری اترنت محبوبیت گسترده ای به دست آورده است.

مزایای اصلی توپولوژی باس به شرح زیر است:

• سهولت پیکربندی، پیکربندی واضح شبکه ایجاد شده؛
• اگر چندین کامپیوتر موجود در آن از کار بیفتند، شبکه قطع نمی شود، به این معنی که در برابر انواع مشکلات کامپیوتری مقاوم است.

معایب اصلی تیپولوژی لاستیک عبارتند از:

• طول کابل شبکه که قرار است گذاشته شود محدود است و تعداد تجهیزات کامپیوتری موجود در شبکه نیز محدود است.
• کل شبکه به سلامت کانال مونو بستگی دارد؛ اگر آسیب ببیند، کل شبکه آسیب می بیند؛ پیدا کردن نقطه خرابی در یک شبکه باس اغلب بسیار دشوار است، به خصوص زمانی که تمام اجزای آن جدا شده باشند.

ویژگی های توپولوژی ستاره: اصل عملکرد

هنگام ایجاد یک شبکه از نوع ستاره، هر فرد کامپیوتر شخصیبه اصطلاح به هاب یا متمرکز کننده متصل می شود. با توجه به این، یک اتصال موازی از تمام واحدهای کامپیوتری موجود در شبکه ایجاد می شود. این اجزاء اصلی ترین پیوندهای اتصال هستند که امکان ارتباط بین رایانه های موجود در شبکه را فراهم می کنند.

این شبکه همچنین از یک فیلد اطلاعاتی مشترک استفاده می کند، یعنی اطلاعات به تمام گره های ارتباطی ارسال می شود، اما تنها توسط یک بخش که در ابتدا برای آن ارسال شده است، قابل دریافت است.

مزایای اصلی شبکه ستاره:

• راه اندازی و اتصال آسان تجهیزات کامپیوتری جدید؛
• درست مانند یک شبکه اتوبوس، در برابر خرابی کامپیوترهای متصل به شبکه مقاوم است.
• امکان مدیریت متمرکز تمام واحدهای متصل را فراهم می کند.

معایب اصلی نوع شناسی ستاره:

• مصرف بالای کابل شبکه در هنگام نصب؛
• خرابی یک هاب یا متمرکز کننده منجر به از کار افتادن کل زنجیره انتقال داده های الکترونیکی می شود.

یک شبکه ستاره همچنین می تواند بر اساس یک هاب مرکزی باشد. به ابزار هوشمندی اشاره دارد که واحدهای کامپیوتری خاص موجود در شبکه را به هم متصل می کند. اصل عملکرد خروجی-ورودی این امکان را فراهم می کند که از یک فیلد اطلاعاتی مشترک برای همه واحدها استفاده نشود، بلکه انتقال اطلاعات از نقطه ای به نقطه دیگر، سوم، چهارم... مشخص می شود که هر کامپیوتر علاوه بر هاب، همچنین به یک هاب مرکزی متصل است، اگر خرابی در شبکه رخ دهد، کل شبکه آسیب نمی بیند. در صورت خرابی، نقطه خطا به طور خود به خود از شبکه جدا می شود، که به شما امکان می دهد به سرعت آن را پیدا کنید و تمام نقص های عملیاتی را از بین ببرید.

قرار دادن چنین شبکه ای به مقدار زیادی کابل شبکه نیاز دارد، اما کارایی عملکرد آن ارزش آن را دارد.

نوع شناسی ستاره نیز می تواند نوعی درخت باشد که ترکیبی از چندین ستاره است. بسته به درهم تنیدگی، حالت فعال، حالت غیرفعال یا واقعی شبکه متمایز می شود. بسته به وضعیت، از هاب ها با متمرکز کننده یا رایانه های مرکزی برای ایجاد ارتباط بین واحدهای رایانه ای موجود در شبکه استفاده می شود.

اگر یک کامپیوتر مرکزی انتخاب شود، می توانید یک شبکه واقعا قابل اعتماد و سازنده ایجاد کنید، اما نه یک شبکه ارزان. اگر از هاب با متمرکز کننده استفاده کنید، چندین برابر هزینه کمتری خواهد داشت، اما شاخص عملکرد به طور قابل توجهی پایین تر خواهد بود.

ویژگی های توپولوژی حلقه: اصل عملکرد

توپولوژی حلقه به معنای اتصال مستقیم تمام کانال های شبکه به یک زنجیره ناگسستنی است. این بدان معنا نیست که یک دایره معمولی است. ماهیت یک شبکه حلقه این است که خروجی یک واحد کامپیوتری و ورودی واحد دیگر برای انتقال داده های الکترونیکی استفاده می شود. حرکت اطلاعات در یک جریان اتفاق می افتد. اگر اطلاعاتی در خروجی وجود داشته باشد و در ورودی دریافت نشود، با تلاش بعدی برای رسیدن به ورودی، دوباره به خروجی بازگردانده می شود. یعنی اطلاعات همیشه در یک مسیر از فرستنده به گیرنده و برگشت حرکت می کند.

یک حلقه منطقی تمایل به بسته شدن دارد. مزیت اصلی شبکه حلقه این است که راه اندازی آن بسیار آسان است. اما در برابر خرابی های غیرمنتظره قابل اعتماد نیست. در صورت وجود نقص در مدار، حلقه داده قطع می شود. اغلب در عمل، متخصصان فناوری اطلاعات پروژه هایی از نوع حلقه اصلاح شده را اجرا می کنند.

راه حل های ترکیبی برای ایجاد شبکه های کامپیوتری محلی

برای اطمینان از قابلیت اطمینان شبکه، ترکیبی از توپولوژی های اصلی شبکه اغلب در عمل استفاده می شود. متداول‌ترین آنها توپولوژی ستاره‌ای یا حلقه ستاره‌ای هستند. نتیجه ترکیب چندین ابزار هنگام گذاشتن شبکه های کامپیوتری محلی چیست؟ پاسخ در اینجا واضح است - اطمینان از قابلیت اطمینان شبکه، مقاومت در برابر خرابی و عدم رعایت اجباری اصل انتقال اطلاعات در طول زنجیره، که کار را در هنگام بروز نقص در شبکه ساده می کند.

در عین حال، هم اصل عملیات خود شبکه و هم روند نصب آن ساده شده است.

بیایید آن را جمع بندی کنیم

اکنون انواع اصلی توپولوژی شبکه را می شناسید. گزینه های ارائه شده در این مقاله معمولی ترین و مورد استفاده در نصب شبکه های کامپیوتری محلی مدرن هستند. اما این بدان معنا نیست که از توپولوژی های پیشرفته تر استفاده نمی شود، این توپولوژی ها اغلب برای اشیاء خدماتی خاص، به عنوان مثال، علمی یا نظامی توسعه داده می شوند. اما برای کاربردهای معمولی غیرنظامی، توپولوژی های شبکه که در اینجا مورد بحث قرار می گیرند کاملاً کافی هستند.

توپولوژی های موجود برای دهه ها ایجاد شده اند، بنابراین استفاده گسترده از آنها منطقی است.

معرفی

1. مفهوم توپولوژی شبکه

2. توپولوژی های اصلی شبکه

2.3 توپولوژی شبکه حلقه پایه

3. دیگر توپولوژی های شبکه ممکن است

3.1 توپولوژی شبکه درختی

3.2 توپولوژی های شبکه ترکیبی

3.3 توپولوژی شبکه "شبکه".

4. چند معنایی مفهوم توپولوژی

نتیجه

کتابشناسی - فهرست کتب

معرفی

امروزه تصور فعالیت انسان بدون استفاده از شبکه های کامپیوتری غیرممکن است.

شبکه کامپیوتری یک سیستم پردازش اطلاعات توزیع شده متشکل از حداقل دو کامپیوتر است که با استفاده از یکدیگر با یکدیگر تعامل دارند وسایل خاصارتباطات

بسته به دور بودن رایانه ها و مقیاس، شبکه ها به طور معمول به محلی و جهانی تقسیم می شوند.

شبکه های محلی شبکه هایی هستند که قبل از رسیدن به ارائه دهندگان خدمات دارای زیرساخت بسته هستند. اصطلاح "LAN" می تواند هم یک شبکه اداری کوچک و هم یک شبکه بزرگ در سطح کارخانه را توصیف کند که چند صد هکتار را پوشش می دهد. شبکه های محلی معمولاً در یک سازمان خاص مستقر می شوند، به همین دلیل است که آنها نیز نامیده می شوند شبکه های شرکتی.

گاهی اوقات شبکه های یک کلاس متوسط ​​متمایز می شوند - یک شبکه شهری یا منطقه ای، به عنوان مثال. شبکه در یک شهر، منطقه و غیره

شبکه جهانی مناطق جغرافیایی بزرگی را شامل می شود که هم شبکه های محلی و هم دیگر شبکه ها و دستگاه های مخابراتی را شامل می شود. شبکه های جهانی تقریباً همان قابلیت های شبکه های محلی را دارند. اما آنها دامنه خود را گسترش می دهند. مزایای استفاده از شبکه های جهانی در درجه اول به دلیل سرعت عملیات محدود می شود: شبکه های جهانیبا سرعت کمتری نسبت به محلی کار کنید.

از میان شبکه های کامپیوتری ذکر شده در بالا، برای درک بهتر معماری شبکه ها و روش های انتقال داده، توجه خود را به شبکه های محلی معطوف خواهیم کرد. و برای این شما باید چیزی به عنوان توپولوژی شبکه را بدانید.

1. مفهوم توپولوژی شبکه

توپولوژی پیکربندی فیزیکی یک شبکه همراه با ویژگی های منطقی آن است. توپولوژی یک اصطلاح استاندارد است که برای توصیف طرح اولیه یک شبکه استفاده می شود. با درک نحوه استفاده از توپولوژی های مختلف، می توانید تعیین کنید که انواع مختلف شبکه ها چه قابلیت هایی دارند.

دو نوع توپولوژی اصلی وجود دارد:

فیزیکی

منطقی

توپولوژی منطقی قوانین تعامل ایستگاه های شبکه را هنگام انتقال داده ها توصیف می کند.

توپولوژی فیزیکی نحوه اتصال رسانه های ذخیره سازی را تعیین می کند.

اصطلاح "توپولوژی شبکه" آرایش فیزیکی کامپیوترها، کابل ها و سایر اجزای شبکه را توصیف می کند. توپولوژی شبکه ویژگی های آن را تعیین می کند.

انتخاب یک توپولوژی خاص بر:

ترکیب تجهیزات شبکه لازم

ویژگی های تجهیزات شبکه

امکان گسترش شبکه

روش مدیریت شبکه

پیکربندی شبکه می‌تواند غیرمتمرکز (زمانی که کابل در اطراف هر ایستگاه در شبکه اجرا می‌شود) یا متمرکز (زمانی که هر ایستگاه به طور فیزیکی به دستگاه مرکزی متصل است که فریم‌ها و بسته‌ها را بین ایستگاه‌ها توزیع می‌کند). نمونه ای از پیکربندی متمرکز، ستاره ای است که ایستگاه های کاری در انتهای بازوهای آن قرار دارد. یک پیکربندی غیرمتمرکز شبیه به زنجیره ای از کوهنوردان است که در آن هرکس موقعیت خاص خود را در زنجیره دارد و همه توسط یک طناب به هم متصل می شوند. ویژگی های منطقی توپولوژی شبکه، مسیری را که یک بسته در طول شبکه طی می کند، تعیین می کند.

هنگام انتخاب توپولوژی، باید در نظر داشته باشید که عملکرد قابل اعتماد و کارآمد شبکه و مدیریت راحت جریان داده های شبکه را تضمین می کند. همچنین مطلوب است که شبکه از نظر هزینه ایجاد و نگهداری ارزان باشد، اما در عین حال فرصت هایی برای گسترش بیشتر آن و ترجیحاً برای انتقال به فناوری های ارتباطی با سرعت بالاتر باقی خواهد ماند. این کار آسانی نیست! برای حل آن باید بدانید که چه توپولوژی شبکه ای وجود دارد.

2. توپولوژی های اصلی شبکه

سه توپولوژی اساسی وجود دارد که اکثر شبکه ها بر اساس آنها ساخته می شوند.

ستاره

حلقه

اگر کامپیوترها در امتداد یک کابل به هم متصل شوند، توپولوژی "گذر" نامیده می شود. هنگامی که رایانه ها به بخش های کابلی که از یک نقطه یا هاب منشا می گیرند متصل می شوند، توپولوژی توپولوژی ستاره نامیده می شود. اگر کابلی که کامپیوترها به آن وصل می شوند به صورت حلقه ای بسته باشد به این توپولوژی حلقه می گویند.

اگرچه توپولوژی های اصلی خود ساده هستند، اما در واقعیت اغلب ترکیبات کاملاً پیچیده ای وجود دارد که ویژگی های چندین توپولوژی را ترکیب می کند.

2.1 توپولوژی شبکه اتوبوس

در این توپولوژی تمامی کامپیوترها با یک کابل به یکدیگر متصل می شوند (شکل 1).

شکل 1 - نمودار توپولوژی شبکه از نوع "باس".

در شبکه‌ای با توپولوژی «باس»، رایانه‌ها داده‌ها را به یک رایانه خاص آدرس‌دهی می‌کنند و آن‌ها را در طول کابل به شکل سیگنال‌های الکتریکی - آدرس‌های MAC سخت‌افزاری منتقل می‌کنند. برای درک فرآیند تعامل کامپیوتر از طریق اتوبوس، باید مفاهیم زیر را درک کنید:

انتقال سیگنال

بازتاب سیگنال

نابود کننده

1. انتقال سیگنال

داده ها به شکل سیگنال های الکتریکی به تمام رایانه های موجود در شبکه منتقل می شود. با این حال، تنها کسی که آدرسش با آدرس گیرنده رمزگذاری شده در این سیگنال ها مطابقت دارد، اطلاعات را دریافت می کند. علاوه بر این، در هر زمان معین، فقط یک کامپیوتر می تواند ارسال کند. از آنجایی که داده ها تنها توسط یک کامپیوتر به شبکه منتقل می شوند، عملکرد آن به تعداد کامپیوترهای متصل به گذرگاه بستگی دارد. هر چه بیشتر باشد، یعنی. هر چه کامپیوترهای بیشتری منتظر انتقال داده باشند، سرعت شبکه کندتر می شود. با این حال، نمی توان رابطه مستقیمی بین پهنای باند شبکه و تعداد رایانه های موجود در آن به دست آورد. زیرا علاوه بر تعداد کامپیوترها، عملکرد شبکه تحت تاثیر عوامل بسیاری از جمله:

مشخصات سخت افزاری کامپیوترهای موجود در شبکه

فرکانس انتقال داده توسط کامپیوترها

نوع برنامه های کاربردی شبکه در حال اجرا

نوع کابل شبکه

فاصله بین کامپیوترهای موجود در شبکه

اتوبوس یک توپولوژی غیرفعال است. این بدان معناست که رایانه‌ها فقط به داده‌های ارسال شده از طریق شبکه گوش می‌دهند، اما آن‌ها را از فرستنده به گیرنده منتقل نمی‌کنند. بنابراین، اگر یکی از کامپیوترها از کار بیفتد، تاثیری بر عملکرد بقیه نخواهد داشت. در توپولوژی‌های فعال، رایانه‌ها سیگنال‌ها را بازسازی می‌کنند و آنها را در سراسر شبکه منتقل می‌کنند.

2. بازتاب سیگنال

داده ها یا سیگنال های الکتریکی در سراسر شبکه - از یک سر کابل به سر دیگر - حرکت می کنند. اگر اقدام خاصی انجام نشود، سیگنالی که به انتهای کابل می رسد منعکس می شود و اجازه انتقال را به رایانه های دیگر نمی دهد. بنابراین، پس از رسیدن داده ها به مقصد، سیگنال های الکتریکی باید خاموش شوند.

3. ترمیناتور

برای جلوگیری از انعکاس سیگنال های الکتریکی، دو شاخه (ترمیناتور) در هر انتهای کابل برای جذب این سیگنال ها تعبیه شده است (شکل 2). تمام انتهای کابل شبکه باید به چیزی مانند کامپیوتر یا کانکتور بشکه ای متصل شود تا طول کابل افزایش یابد. برای جلوگیری از انعکاس سیگنال های الکتریکی، یک پایانه باید به هر انتهای آزاد - غیر متصل - کابل متصل شود.

شکل 2 - نصب ترمیناتور

یکپارچگی شبکه در صورت قطع شدن کابل شبکه یا قطع شدن یکی از انتهای آن ممکن است به خطر بیفتد. همچنین ممکن است در یک یا چند انتهای کابل هیچ پایانه ای وجود نداشته باشد که منجر به انعکاس سیگنال های الکتریکی در کابل و خاتمه شبکه می شود. شبکه "سقوط" می کند. خود کامپیوترهای موجود در شبکه کاملاً فعال می‌مانند، اما تا زمانی که بخش خراب باشد، نمی‌توانند با یکدیگر ارتباط برقرار کنند.

این توپولوژی شبکه مزایا و معایبی دارد. مزایا عبارتند از:

زمان کوتاه راه اندازی شبکه

کم هزینه (کمتر کابل و دستگاه های شبکه مورد نیاز)

سهولت راه اندازی

خرابی یک ایستگاه کاری بر عملکرد شبکه تأثیر نمی گذارد

معایب این توپولوژی به شرح زیر است.

گسترش چنین شبکه هایی دشوار است (تعداد رایانه ها در شبکه و تعداد بخش ها را افزایش دهید - بخش های جداگانه کابل اتصال آنها).

از آنجایی که گذرگاه مشترک است، تنها یکی از رایانه ها می تواند در یک زمان انتقال دهد.

"گذرگاه" یک توپولوژی غیرفعال است - رایانه ها فقط به کابل "گوش می دهند" و نمی توانند سیگنال هایی را که در طول انتقال از طریق شبکه ضعیف می شوند، بازیابی کنند.

قابلیت اطمینان یک شبکه با توپولوژی باس پایین است. هنگامی که سیگنال الکتریکی به انتهای کابل می رسد، (مگر اینکه اقدامات خاصی انجام شود) منعکس می شود و عملکرد کل بخش شبکه را مختل می کند.

مشکلات ذاتی در توپولوژی اتوبوس منجر به این واقعیت شده است که این شبکه ها که ده سال پیش بسیار محبوب بودند، اکنون عملاً مورد استفاده قرار نمی گیرند.

توپولوژی شبکه باس به عنوان توپولوژی منطقی اترنت 10 مگابیت بر ثانیه شناخته می شود.

2.2 توپولوژی شبکه ستاره پایه

در توپولوژی ستاره ای، تمام کامپیوترها از طریق قطعات کابل به یک جزء مرکزی به نام هاب متصل می شوند (شکل 3).

سیگنال های کامپیوتر فرستنده از طریق هاب به سایرین می رسد.

این توپولوژی در روزهای اولیه محاسبات، زمانی که کامپیوترها به یک کامپیوتر مرکزی و اصلی متصل می شدند، منشا گرفت.

اصطلاح توپولوژی آرایش فیزیکی کامپیوترها، کابل ها و سایر اجزای شبکه را توصیف می کند.

توپولوژی یک اصطلاح استاندارد است که توسط متخصصان برای توصیف طرح اولیه یک شبکه استفاده می شود.

علاوه بر اصطلاح "توپولوژی"، موارد زیر نیز برای توصیف طرح فیزیکی استفاده می شود:

موقعیت فیزیکی؛

چیدمان؛

نمودار

توپولوژی شبکه ویژگی های آن را تعیین می کند. به طور خاص، انتخاب یک توپولوژی خاص بر:

ترکیب تجهیزات شبکه لازم؛

ویژگی های تجهیزات شبکه؛

امکان گسترش شبکه؛

روش مدیریت شبکه

برای اشتراک منابع یا انجام سایر وظایف شبکه، کامپیوترها باید به یکدیگر متصل باشند. برای این منظور، در بیشتر موارد، از کابل استفاده می شود (به طور معمول، شبکه های بی سیم - تجهیزات مادون قرمز). با این حال، اتصال رایانه خود به کابلی که رایانه‌های دیگر را متصل می‌کند کافی نیست. انواع مختلف کابل ها، همراه با کارت های شبکه، سیستم عامل های شبکه و سایر اجزای مختلف، به چیدمان های کامپیوتری متفاوتی نیاز دارند.

هر توپولوژی شبکه تعدادی شرایط را تحمیل می کند. به عنوان مثال، می تواند نه تنها نوع کابل، بلکه نحوه نصب آن را نیز تعیین کند.

توپولوژی های پایه

• ستاره

  حلقه

اگر کامپیوترها در طول یک کابل به هم متصل شوند، توپولوژی را گذرگاه می نامند. هنگامی که رایانه ها به بخش های کابلی که از یک نقطه یا هاب منشا می گیرند متصل می شوند، توپولوژی توپولوژی ستاره نامیده می شود. اگر کابلی که کامپیوترها به آن وصل می شوند به صورت حلقه ای بسته باشد به این توپولوژی حلقه می گویند.

لاستیک.

توپولوژی گذرگاه اغلب "اتوبوس خطی" نامیده می شود. این توپولوژی یکی از ساده ترین و گسترده ترین توپولوژی ها است. این کابل از یک کابل استفاده می کند که به آن ستون فقرات یا سگمنت می گویند، که تمام رایانه های موجود در شبکه به آن متصل هستند.

در شبکه‌ای با توپولوژی گذرگاه، رایانه‌ها داده‌ها را با انتقال داده‌ها در طول یک کابل به شکل سیگنال‌های الکتریکی به یک رایانه خاص نشان می‌دهند.

داده ها به شکل سیگنال های الکتریکی به تمام رایانه های موجود در شبکه منتقل می شود. با این حال، اطلاعات توسط کسی که آدرس او با آدرس گیرنده رمزگذاری شده در این سیگنال ها مطابقت دارد، دریافت می شود. علاوه بر این، در هر زمان معین، فقط یک کامپیوتر می تواند ارسال کند.

از آنجایی که داده ها تنها توسط یک کامپیوتر به شبکه منتقل می شوند، عملکرد آن به تعداد کامپیوترهای متصل به گذرگاه بستگی دارد. هرچه تعداد آنها بیشتر باشد، شبکه کندتر کار می کند. اتوبوس یک توپولوژی غیرفعال است. این بدان معناست که رایانه‌ها فقط به داده‌های ارسال شده از طریق شبکه گوش می‌دهند، اما آن‌ها را از فرستنده به گیرنده منتقل نمی‌کنند. بنابراین، اگر یکی از کامپیوترها از کار بیفتد، تاثیری بر عملکرد بقیه نخواهد داشت. در این توپولوژی، داده ها در سراسر شبکه - از یک سر کابل به سر دیگر - توزیع می شوند. اگر اقدامی صورت نگیرد، سیگنال‌هایی که به انتهای کابل می‌رسند منعکس می‌شوند و این امر به رایانه‌های دیگر اجازه انتقال نمی‌دهد. بنابراین، پس از رسیدن داده ها به مقصد، سیگنال های الکتریکی باید خاموش شوند. برای انجام این کار، ترمیناتورها (که به آنها دوشاخه نیز گفته می شود) در هر انتهای کابل در یک شبکه با توپولوژی باس برای جذب سیگنال های الکتریکی نصب می شوند.

مزایا: عدم وجود تجهیزات فعال اضافی (به عنوان مثال تکرار کننده ها) چنین شبکه هایی را ساده و ارزان می کند.

نمودار توپولوژی شبکه محلی خطی

با این حال، نقطه ضعف توپولوژی خطی محدودیت در اندازه، عملکرد و قابلیت گسترش شبکه است.

حلقه

در توپولوژی حلقه، هر ایستگاه کاری به دو همسایه نزدیک خود متصل است. این رابطه یک شبکه محلی را به شکل یک حلقه یا حلقه تشکیل می دهد. داده ها در یک دایره در یک جهت منتقل می شوند و هر ایستگاه نقش یک تکرار کننده را بازی می کند که بسته های خطاب شده به آن را دریافت کرده و به آنها پاسخ می دهد و سایر بسته ها را به ایستگاه کاری بعدی "پایین" ارسال می کند. در شبکه حلقه اصلی، همه اشیا به یکدیگر متصل بودند. این ارتباط باید بسته می شد. برخلاف توپولوژی اتوبوس غیرفعال، در اینجا هر کامپیوتر به عنوان یک تکرار کننده عمل می کند، سیگنال ها را تقویت می کند و آنها را به کامپیوتر بعدی منتقل می کند. مزیت این توپولوژی زمان پاسخگویی قابل پیش بینی شبکه بود. هرچه تعداد دستگاه‌های بیشتری در رینگ وجود داشته باشد، پاسخ‌دهی شبکه به درخواست‌ها بیشتر طول می‌کشد. مهم ترین اشکال آن این است که اگر حداقل یک دستگاه از کار بیفتد، کل شبکه از کار کردن خودداری می کند.

یکی از اصول انتقال داده از طریق یک حلقه نامیده می شود پاس دادن توکناصل موضوع این است. رمز به صورت متوالی از یک رایانه به رایانه دیگر منتقل می شود تا زمانی که کسی که می خواهد داده را انتقال دهد آن را دریافت کند. رایانه فرستنده توکن را تغییر می دهد، آدرس ایمیل را در داده ها قرار می دهد و آن را در اطراف حلقه می فرستد.

این توپولوژی را می توان با اتصال همه دستگاه های شبکه از طریق بهبود بخشید هاب(هابدستگاه اتصال دستگاه های دیگر). از نظر بصری، یک حلقه "بهینه سازی شده" دیگر از نظر فیزیکی یک حلقه نیست، اما در چنین شبکه ای داده ها همچنان به صورت دایره ای منتقل می شوند.

در شکل خطوط توپر نشان دهنده اتصالات فیزیکی و خطوط نقطه چین جهت انتقال داده ها هستند. بنابراین، چنین شبکه ای دارای توپولوژی حلقه منطقی است، در حالی که از نظر فیزیکی یک ستاره است.

ستاره

در توپولوژی ستاره، همه کامپیوترها از طریق بخش های کابل به یک جزء مرکزی که دارای هاب است متصل می شوند. سیگنال های کامپیوتر فرستنده از طریق هاب به سایرین می رسد. در شبکه های ستاره ای، کابل کشی و مدیریت پیکربندی شبکه متمرکز است. اما یک نقطه ضعف نیز وجود دارد: از آنجایی که همه رایانه ها به یک نقطه مرکزی متصل هستند، مصرف کابل به طور قابل توجهی برای شبکه های بزرگ افزایش می یابد. علاوه بر این، اگر مولفه مرکزی از کار بیفتد، کل شبکه دچار اختلال می شود.

مزیت: اگر یک کامپیوتر خراب شود یا کابل اتصال یک کامپیوتر از کار بیفتد، تنها آن کامپیوتر قادر به دریافت و ارسال سیگنال نخواهد بود. این بر سایر رایانه های موجود در شبکه تأثیر نمی گذارد. سرعت کلی شبکه فقط با پهنای باند هاب محدود می شود.

توپولوژی ستاره در شبکه های محلی مدرن غالب است. چنین شبکه هایی در مقایسه با شبکه های پیچیده تر که در آنها روش های دسترسی دستگاه به شبکه کاملاً ثابت است، کاملاً انعطاف پذیر، به راحتی قابل گسترش و نسبتاً ارزان هستند. بنابراین، "ستاره ها" جایگزین توپولوژی های خطی و حلقه ای منسوخ شده و به ندرت استفاده می شوند. علاوه بر این، آنها به یک پیوند انتقالی به آخرین نوع توپولوژی تبدیل شدند - ستاره های شماره گیری شدهه.

سوئیچ یک دستگاه شبکه فعال چند پورت است. سوئیچ آدرس‌های سخت‌افزاری (یا MAC–MediaAccessControl) دستگاه‌های متصل به آن را به یاد می‌آورد و مسیرهای موقتی را از فرستنده به گیرنده ایجاد می‌کند که در طول آن داده‌ها منتقل می‌شوند. در یک شبکه محلی معمولی با توپولوژی سوئیچ شده، چندین اتصال به یک سوئیچ وجود دارد. هر پورت و دستگاهی که به آن متصل است پهنای باند مخصوص به خود را دارد (نرخ انتقال داده).

سوئیچ ها می توانند عملکرد شبکه را به میزان قابل توجهی بهبود بخشند. اول، آنها کل پهنای باند موجود برای یک شبکه معین را افزایش می دهند. به عنوان مثال، یک سوئیچ 8 سیم می تواند 8 اتصال مجزا داشته باشد که سرعت هر کدام تا 10 مگابیت بر ثانیه را پشتیبانی می کند. بر این اساس، توان عملیاتی چنین دستگاهی 80 مگابیت بر ثانیه است. اول از همه، سوئیچ ها با کاهش تعداد دستگاه هایی که می توانند کل پهنای باند یک بخش را پر کنند، عملکرد شبکه را افزایش می دهند. یکی از این بخش ها فقط شامل دو دستگاه است: دستگاه شبکه ایستگاه کاری و پورت سوئیچ. بنابراین، تنها دو دستگاه می توانند برای پهنای باند 10 مگابیت بر ثانیه "رقابت کنند" و نه هشت (هنگام استفاده از هاب معمولی 8 پورت، که چنین تقسیم پهنای باند را به بخش ها فراهم نمی کند).

در پایان باید گفت که بین توپولوژی اتصالات فیزیکی (ساختار فیزیکی شبکه) و توپولوژی اتصالات منطقی (ساختار منطقی شبکه) تفاوت وجود دارد.

پیکربندی ارتباطات فیزیکیتوسط اتصالات الکتریکی رایانه ها تعیین می شود و می تواند به عنوان یک نمودار نشان داده شود که گره های آن رایانه ها و تجهیزات ارتباطی هستند و لبه ها مربوط به بخش های کابل است که جفت گره ها را به هم متصل می کند.

اتصالات منطقینشان دهنده مسیرهای جریان اطلاعات از طریق شبکه است؛ آنها با پیکربندی مناسب تجهیزات ارتباطی شکل می گیرند.

در برخی موارد، توپولوژی فیزیکی و منطقی یکسان است و گاهی اوقات اینطور نیست.

شبکه نشان داده شده در شکل نمونه ای از عدم تطابق بین توپولوژی فیزیکی و منطقی است. از نظر فیزیکی، کامپیوترها با استفاده از توپولوژی گذرگاه مشترک متصل می شوند. دسترسی به گذرگاه نه بر اساس یک الگوریتم دسترسی تصادفی، بلکه با انتقال یک نشانه (ژتون) در یک الگوی حلقه اتفاق می‌افتد: از کامپیوتر A به کامپیوتر B، از کامپیوتر B به کامپیوتر C و غیره. در اینجا ترتیب انتقال توکن دیگر تکرار نمی شود ارتباطات فیزیکی، اما توسط پیکربندی منطقی آداپتورهای شبکه تعیین می شود. هیچ چیز مانع از پیکربندی آداپتورهای شبکه و درایورهای آنها نمی شود تا رایانه ها به ترتیبی متفاوت حلقه ای تشکیل دهند، به عنوان مثال B، A، C... با این حال، ساختار فیزیکی تغییر نمی کند.

شبکه بی سیم.

عبارت "محیط بی سیم" می تواند گمراه کننده باشد زیرا به این معنی است که هیچ سیمی در شبکه وجود ندارد. در واقعیت، اجزای بی سیم معمولاً با شبکه ای که از کابل به عنوان رسانه انتقال استفاده می کند، تعامل دارند. چنین شبکه ای با اجزای ترکیبی ترکیبی نامیده می شود.

بسته به فناوری، شبکه های بی سیم را می توان به سه نوع تقسیم کرد:

شبکه های محلی؛

شبکه های محلی گسترده؛

شبکه های تلفن همراه (کامپیوترهای لپ تاپ).

روش های انتقال:

اشعه مادون قرمز؛

• انتقال رادیویی در یک طیف باریک (انتقال تک فرکانس)؛

  انتقال رادیویی در طیف پراکنده

علاوه بر این روش های ارسال و دریافت داده، می توانید از شبکه های تلفن همراه، اتصالات رادیویی بسته، شبکه های سلولی و سیستم های انتقال داده مایکروویو استفاده کنید.

امروزه، یک شبکه اداری فقط اتصال کامپیوترها به یکدیگر نیست. تصور یک دفتر مدرن بدون پایگاه داده که هم صورت های مالی شرکت و هم اطلاعات پرسنل را ذخیره می کند، دشوار است. در شبکه های بزرگ قاعدتا برای امنیت پایگاه های داده و افزایش سرعت دسترسی به آنها از سرورهای مجزا برای ذخیره سازی پایگاه های داده استفاده می شود. همچنین، اکنون تصور یک دفتر مدرن بدون دسترسی به اینترنت دشوار است. گزینه طرح شبکه بی سیمدفتر در تصویر نشان داده شده است

پس بیایید نتیجه بگیریم: شبکه آینده باید با دقت برنامه ریزی شود. برای این کار باید به سوالات زیر پاسخ دهید:

چرا به شبکه نیاز دارید؟

چند کاربر در شبکه شما وجود خواهد داشت؟

با چه سرعتی شبکه گسترش خواهد یافت؟

آیا این شبکه نیاز به دسترسی به اینترنت دارد؟

آیا مدیریت متمرکز کاربران شبکه ضروری است؟

پس از این، نمودار تقریبی شبکه را روی کاغذ بکشید. شما نباید هزینه شبکه را فراموش کنید.

همانطور که مشخص کردیم، توپولوژی مهمترین عامل در بهبود عملکرد کلی شبکه است. توپولوژی های پایه را می توان در هر ترکیبی استفاده کرد. درک این نکته مهم است که نقاط قوت و ضعف هر توپولوژی بر عملکرد مطلوب شبکه تأثیر می گذارد و به فناوری های موجود بستگی دارد. لازم است بین موقعیت واقعی شبکه (مثلاً در چندین ساختمان)، امکانات استفاده از کابل، مسیر نصب و حتی نوع آن تعادل ایجاد شود.