تمام توپولوژی های LAN توپولوژی های اساسی شبکه های محلی انواع شبکه های محلی و دستگاه 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 به همراه ویژگی های منطقی آن است. توپولوژی یک اصطلاح استاندارد است که برای توصیف طرح اولیه یک شبکه استفاده می شود. با درک چگونگی استفاده از توپولوژی های مختلف، می توان تعیین کرد که چه قابلیت هایی وجود دارد انواع مختلفشبکه های.

دو نوع توپولوژی اصلی وجود دارد:

• فیزیکی
• منطقی

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

توپولوژی فیزیکینحوه اتصال حامل های داده را مشخص می کند.

اصطلاح "توپولوژی شبکه" به آرایش فیزیکی کامپیوترها، کابل ها و سایر اجزای شبکه اشاره دارد. توپولوژی اتصالات فیزیکی می تواند اشکال مختلف "هندسی" به خود بگیرد، در حالی که این مکان هندسی کابل نیست که ضروری است، بلکه فقط وجود یک اتصال بین گره ها (بسته / باز، وجود یک مرکز و غیره) ضروری است. .).

توپولوژی یک شبکه ویژگی های آن را تعیین می کند.

انتخاب یک توپولوژی خاص بر:

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

پیکربندی شبکه می‌تواند غیرمتمرکز باشد (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 با ایستگاه های کاری است که در انتهای پرتوهای آن قرار دارند. یک پیکربندی غیرمتمرکز شبیه به زنجیره ای از کوهنوردان است که در آن هرکس موقعیت خود را در بسته نرم افزاری دارد و همه با یک طناب به هم متصل می شوند. مشخصه های منطقی توپولوژی شبکه مسیر طی شده توسط بسته را در هنگام انتقال از طریق شبکه تعیین می کند.

هنگام انتخاب توپولوژی باید در نظر داشت که قابل اعتماد و کار کارآمدشبکه ها، مدیریت جریان داده های شبکه راحت. 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 وجود دارد. این کار آسانی نیست! برای حل آن، باید بدانید که توپولوژی های شبکه چیست.

با توجه به توپولوژی اتصالات، عبارتند از:

• شبکه‌هایی با توپولوژی «گذرگاه مشترک»؛
• شبکه های با توپولوژی "ستاره"؛
• شبکه های 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 را "حلقه" می نامند.

اگرچه توپولوژی های اصلی خود پیچیده نیستند، 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 همه کامپیوترها توسط 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.

طرح توپولوژی شبکه نوع "باس".

توپولوژی "باس" توسط یک ساختار خطی از اتصالات بین گره ها ایجاد می شود. چنین توپولوژی را می توان در سخت افزار پیاده سازی کرد، به عنوان مثال، با نصب دو آداپتور شبکه بر روی رایانه های مرکزی. به منظور جلوگیری از انعکاس سیگنال، پایانه های جاذب سیگنال باید در انتهای کابل نصب شوند.

در یک شبکه گذرگاهی، رایانه ها داده ها را با عبور دادن آنها از روی کابل به شکل سیگنال های الکتریکی - آدرس های MAC سخت افزاری، به یک رایانه خاص نشان می دهند. برای درک فرآیند ارتباط کامپیوترها در 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 شوند. با این حال، اطلاعات فقط توسط کسی دریافت می شود که آدرس آن با آدرس گیرنده رمزگذاری شده در این سیگنال ها مطابقت دارد. علاوه بر این، تنها یک کامپیوتر می تواند در یک زمان انتقال دهد. 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 آنها، یعنی. هر چه کامپیوترهای بیشتری منتظر انتقال داده باشند، سرعت شبکه کندتر می شود. با این حال، رابطه مستقیمی بین توان عملیاتیشبکه و تعداد کامپیوترهای موجود در آن غیرممکن است. زیرا علاوه بر تعداد کامپیوترها، عوامل زیادی بر عملکرد شبکه تاثیر می‌گذارند، 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 رایانه ها فقط به داده های ارسال شده از طریق شبکه گوش می دهند، اما آنها را از فرستنده به گیرنده منتقل نمی کنند. بنابراین، اگر یکی از کامپیوترها از کار بیفتد، تاثیری بر عملکرد بقیه نخواهد داشت. در توپولوژی‌های فعال، رایانه‌ها سیگنال‌ها را بازسازی کرده و آنها را از طریق شبکه ارسال می‌کنند.

2. بازتاب سیگنال

داده ها یا سیگنال های الکتریکی در سراسر شبکه منتشر می شوند - از یک سر کابل به سر دیگر. اگر اقدام خاصی انجام نشود، سیگنال با رسیدن به انتهای کابل منعکس می شود و از انتقال سایر رایانه ها جلوگیری می کند. بنابراین، پس از رسیدن داده ها به مقصد، سیگنال های الکتریکی باید خاموش شوند.

3. ترمیناتور

برای جلوگیری از انعکاس سیگنال های الکتریکی، دوشاخه (ترمیناتور، ترمیناتور) در هر انتهای کابل برای جذب این سیگنال ها تعبیه شده است. تمام انتهای کابل شبکه باید به چیزی مانند یک کامپیوتر یا کانکتور بشکه 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

نقض یکپارچگی شبکه ممکن است رخ دهد اگر قطع کابل شبکه زمانی رخ دهد که از نظر فیزیکی شکسته شود یا یکی از انتهای آن قطع شود. 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 قطع شدن شبکه می شود. شبکه قطع است کامپیوترهای موجود در شبکه به خودی خود کاملاً کار می کنند، اما تا زمانی که بخش خراب است، نمی توانند با یکدیگر ارتباط برقرار کنند.

این توپولوژی شبکه مزایا و معایبی دارد.

D مزایایتوپولوژی اتوبوس:

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

ایراداتتوپولوژی اتوبوس:

• گسترش چنین شبکه هایی دشوار است (تعداد رایانه های موجود در شبکه و تعداد بخش ها را افزایش دهید - تک تک قطعات کابلی که آنها را به هم متصل می کند).
• از آنجایی که گذرگاه مشترک است، تنها یکی از رایانه ها می تواند در یک زمان ارسال کند.
• "bus" یک توپولوژی غیرفعال است - رایانه‌ها فقط به کابل گوش می‌دهند و نمی‌توانند سیگنال‌هایی را که در طول انتقال از طریق شبکه ضعیف می‌شوند، بازیابی کنند.
• قابلیت اطمینان یک شبکه با توپولوژی باس زیاد نیست. هنگامی که یک 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 یک کابل اتصال جداگانه به شبکه متصل می شود. سیگنال های کامپیوتر فرستنده از طریق هاب به دیگران می رسد.

در "ستاره" همیشه مرکزی 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 علوم کامپیوترزمانی 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
• عملکرد بالای شبکه (با فرض 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. این عمدتا در شبکه هایی استفاده می شود که حامل یک کابل جفت پیچ خورده است. UTP دسته 3 یا 5. (دسته های کابل جفت تابیده که از 1 تا 7 شماره گذاری می شوند و محدوده فرکانس موثر برای عبور را مشخص می کنند. کابل های دسته بالاتر معمولاً دارای جفت سیم های بیشتری هستند 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

با توپولوژی حلقه، کامپیوترها به کابلی متصل می شوند که در یک حلقه بسته شده است. بنابراین، کابل به سادگی نمی تواند انتهای آزاد داشته باشد که پایانه باید به آن متصل شود. سیگنال ها در یک جهت در اطراف حلقه حرکت می کنند و از هر کامپیوتر عبور می کنند. برخلاف توپولوژی غیرفعال "باس"، در اینجا هر کامپیوتر به عنوان یک تکرار کننده (تکرار کننده) عمل می کند و 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 "حلقه" توپولوژی بسته بر اساس انتقال یک نشانه است.

توکن بسته ای از داده است که به رایانه اجازه می دهد تا داده ها را به شبکه ارسال کند.

رمز به طور متوالی از یک رایانه به رایانه دیگر منتقل می شود تا زمانی که توسط شخصی که "می خواهد" داده ها را ارسال کند، دریافت شود. 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 آن، رایانه دریافت کننده پیامی را به فرستنده ارسال می کند، جایی که واقعیت دریافت داده را تأیید می کند. پس از دریافت تایید، کامپیوتر فرستنده یک توکن جدید ایجاد کرده و آن را به شبکه برمی 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 های حلقه:

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

ایراداتتوپولوژی های حلقه:

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

بیشترین کاربرد در شبکه های فیبر نوری. 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 "درخت" (درخت)، را می توان به عنوان اتحاد چند "ستاره" در نظر گرفت. این توپولوژی است که امروزه در هنگام ساخت شبکه های محلی محبوب ترین است.

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 واقعی و غیرفعال باشد. با یک درخت فعال، رایانه های مرکزی در مراکز ترکیب چندین خط ارتباطی و با یک درخت غیرفعال - متمرکز کننده ها (هاب ها) قرار دارند.

شکل 6- نمودار توپولوژی شبکه از نوع درخت فعال

شکل 7 - طرح توپولوژی شبکه از نوع "درخت غیر فعال"

3.2 توپولوژی های شبکه ترکیبی

توپولوژی های ترکیبی اغلب مورد استفاده قرار می گیرند، از جمله رایج ترین آنها ستاره تایر و ستاره-رینگ است.

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

طرح توپولوژی ترکیبی شبکه "star-bus".

هم کامپیوترهای مجزا و هم کل بخش های اتوبوس به هاب متصل هستند. در واقع توپولوژی فیزیکی یک گذرگاه است که تمامی کامپیوترهای موجود در شبکه را شامل می شود. در این توپولوژی می توان از چندین هاب نیز استفاده کرد که به یکدیگر متصل شده و به اصطلاح گذرگاه ستون فقرات را تشکیل می دهند. کامپیوترهای مجزا 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 ستاره-حلقه (ستاره-حلقه)، نه خود رایانه ها در یک حلقه، بلکه هاب های ویژه ای ترکیب می شوند که به نوبه خود، رایانه ها با استفاده از خطوط ارتباطی دوگانه ستاره شکل به آنها متصل می شوند.

طرح توپولوژی ترکیبی شبکه "ستاره حلقه".

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 های 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 توپولوژی مش یا شبکه (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 - طرح توپولوژی شبکه شبکه

چنین توپولوژی بسیار قابل اعتماد است - اگر هر کانالی قطع شود، انتقال داده متوقف نمی شود، زیرا چندین مسیر تحویل اطلاعات امکان پذیر است. توپولوژی های شبکه (اغلب نه کامل، اما جزئی) در مواردی استفاده می شود که برای اطمینان از حداکثر تحمل خطای شبکه مورد نیاز است، به عنوان مثال، هنگام ترکیب چندین بخش از یک شبکه بزرگ سازمانی یا هنگام اتصال به اینترنت، اگرچه، البته، 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 شبکه های مدرن از یک توپولوژی ستاره یا یک توپولوژی ترکیبی استفاده می کنند که ترکیبی از چندین "ستاره" (به عنوان مثال، یک توپولوژی درختی) و یک روش دسترسی رسانه ای CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access) است. 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 پیوندهای جهانی به یکدیگر استفاده می شود. برای ایجاد ارتباطات محلی بین کامپیوترها 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 ارتباطات جهانی، از خروجی های ویژه (درگاه های WAN) پل ها و روترها و همچنین تجهیزات انتقال داده از طریق خطوط طولانی استفاده می شود - مودم ها (هنگام کار از طریق خطوط آنالوگ) یا دستگاه هایی برای اتصال به کانال های دیجیتال(TA - آداپتورهای ترمینال شبکه های ISDN، دستگاه های خدمات کانال اجاره ای دیجیتال مانند CSU / DSU و غیره).

تحت توپولوژی(طرح، پیکربندی، ساختار) یک شبکه کامپیوتری معمولاً به عنوان موقعیت فیزیکی رایانه های شبکه یک نسبت به یک و نحوه اتصال آنها توسط خطوط ارتباطی درک می شود. توجه به این نکته ضروری است که مفهوم توپولوژی قبل از هر چیز به شبکه های محلی اشاره دارد که در آنها ساختار اتصالات به راحتی قابل ردیابی است. در شبکه های WAN، ساختار پیوند معمولا از دید کاربران پنهان است و اهمیت زیادی ندارد، زیرا هر جلسه ارتباطی می تواند مسیر خود را طی کند.
توپولوژی الزامات تجهیزات، نوع کابل مورد استفاده، روش های ممکن و راحت برای مدیریت تبادل، قابلیت اطمینان عملیات و امکان گسترش شبکه را تعیین می کند.

سه توپولوژی شبکه اصلی وجود دارد:

1. توپولوژی شبکه اتوبوس(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. ستاره توپولوژی شبکه(ستاره)، که در آن رایانه های جانبی دیگر به یک رایانه مرکزی متصل هستند و 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 منتقل می کند، کامپیوتر بعدی در زنجیره، و اطلاعات را فقط از کامپیوتر قبلی در زنجیره دریافت می کند و این زنجیره به صورت "حلقه" بسته می شود (شکل 3). .

برنج. 1. توپولوژی شبکه "اتوبوس"

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 به آن "اتوبوس مشترک" نیز گفته 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 نوبه خود 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 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 در حین عملیات شبکه امکان پذیر است. در بیشتر موارد، هنگام استفاده از اتوبوس، در مقایسه با توپولوژی های دیگر، به حداقل کابل اتصال نیاز است. درست است، باید در نظر داشته باشید که دو کابل برای هر کامپیوتر مناسب است (به جز دو کابل شدید)، که همیشه راحت نیست.
از آنجایی که حل تضادهای احتمالی در این مورد بر روی تجهیزات شبکه هر یک از مشترکین قرار می گیرد، تجهیزات آداپتور شبکه با توپولوژی گذرگاه دشوارتر از توپولوژی دیگر است. با این حال، با توجه به استفاده گسترده از شبکه های با توپولوژی باس (اترنت، Arcnet)، هزینه تجهیزات شبکه خیلی زیاد نیست.
اتوبوس در معرض خرابی های وحشتناک رایانه های فردی نیست، زیرا همه رایانه های دیگر در شبکه می توانند به طور عادی به برقراری ارتباط ادامه دهند. ممکن است به نظر برسد که اتوبوس وحشتناک نیست و کابل قطع شده است، زیرا در این مورد ما با دو اتوبوس کاملاً کاربردی وسواس داریم. با این حال، با توجه به ویژگی‌های انتشار سیگنال‌های الکتریکی در امتداد خطوط ارتباطی طولانی، لازم است دستگاه‌های ویژه‌ای در انتهای اتوبوس - پایانه‌های نشان‌داده شده در شکل 1 در نظر گرفته شود. 1 به شکل مستطیل بدون فعال کردن پایانه‌ها، سیگنال از انتهای خط منعکس می‌شود و تحریف می‌شود تا ارتباط از طریق شبکه غیرممکن شود. بنابراین اگر کابل پاره شود یا آسیب ببیند، خط ارتباطی هماهنگ نمی شود و تبادل حتی بین آن دسته از رایانه هایی که به یکدیگر متصل می مانند، متوقف 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 به هم متصل هستند و درک اینکه کدام یک از کار افتاده است چندان آسان نیست.
هنگام عبور از خط ارتباطی یک شبکه با توپولوژی اتوبوس، سیگنال های اطلاعاتی ضعیف می شوند و به هیچ وجه از سر نمی گیرند، 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. شبکه بسته به فاصله تا مشترک انتقال. این امر الزامات اضافی را برای گره های دریافت کننده تجهیزات شبکه مطرح می کند. برای افزایش طول یک شبکه با توپولوژی باس، اغلب از چندین بخش (که هر کدام یک اتوبوس است) استفاده می شود که با استفاده از به روز رسانی سیگنال های ویژه - تکرار کننده ها به هم 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"یک توپولوژی با یک مرکز کاملاً مشخص است که همه مشترکین دیگر به آن متصل هستند. کل تبادل اطلاعات منحصراً از طریق رایانه مرکزی انجام می شود که به این ترتیب بار بسیار زیادی را تحمل می کند ، بنابراین نمی تواند کاری غیر از شبکه 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 برابری مشترکین نیست. به عنوان یک قاعده، این رایانه مرکزی است که قدرتمندترین است و بر روی آن است که تمام عملکردهای مدیریت تبادل 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 یک ستاره در برابر خرابی رایانه صحبت کنیم، در این صورت خرابی یک رایانه جانبی بر عملکرد بخشی از شبکه که باقی مانده است تأثیر نمی گذارد، اما هر گونه خرابی رایانه مرکزی باعث می شود که شبکه کاملاً از کار بیفتد. 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 با توپولوژی ستاره، تبادل 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 یک ستاره در هر خط ارتباطی فقط دو مشترک وجود دارد: یکی مرکزی و یکی از موارد 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 وجود دارد. همه اینها راه اندازی شبکه را در مقایسه با گذرگاه بسیار ساده می کند و از نیاز به استفاده از پایانه های خارجی اضافی جلوگیری می کند. مشکل تضعیف سیگنال ها در خط ارتباطی نیز در "ستاره" راحت تر از "اتوبوس" حل می شود، زیرا هر گیرنده همیشه سیگنالی با همان سطح دریافت می کند. یک اشکال 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 محدودیت ها اتصال مشترکین جدید بسیار ساده باشد، اگر از آنها فراتر رود، به سادگی غیرممکن است. درست است، گاهی اوقات یک ستاره امکان ایجاد را فراهم می کند، یعنی به جای یکی از مشترکین محیطی، یک مشترک مرکزی دیگر را متصل می کند (در نتیجه توپولوژی چندین ستاره به هم پیوسته بیرون می آید).
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 شبیه یک ستاره است (شکل 4). در این زمان، بسیار رایج تر از یک 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 هاب یا هاب است که همان عملکرد یک تکرار کننده را انجام می دهد. سیگنال هایی که وارد می شوند را از سر گرفته و آنها را به لینک های دیگر ارسال می کند. اگرچه طرح کابل کشی شبیه به یک ستاره واقعی یا فعال است، اما در واقع با توپولوژی گذرگاه سروکار داریم، زیرا اطلاعات هر کامپیوتر 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 مورد یک هاب نیز مورد نیاز است. با این حال، تعدادی از ویژگی های اضافی مربوط به مزایای یک ستاره را ارائه می دهد. 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 یک ستاره غیرفعال جدا کرد. در این حالت، هاب نه تنها سیگنال ها را رله می کند، بلکه تبادل را نیز کنترل می کند، اما خود در تبادل شرکت نمی کند.
بزرگ مزیت ستاره(اعم از فعال و غیرفعال) در این واقعیت نهفته است که تمام نقاط اتصال در یک مکان جمع آوری می شوند. این امر نظارت بر عملکرد شبکه را آسان می کند، خطاهای شبکه را با قطع اتصال برخی مشترکین از مرکز به سادگی بومی سازی می کند (که برای مثال در مورد اتوبوس غیرممکن است) و همچنین دسترسی افراد غیرمجاز به نقاط اتصال حیاتی شبکه را محدود می کند. . در مورد یک ستاره، هر مشترک جانبی می تواند با یک کابل (که در هر دو جهت ارسال می شود) یا دو کابل (که هر کدام در یک جهت انتقال می دهند) نزدیک شود، وضعیت دوم رایج تر است. یک نقطه ضعف رایج برای کل توپولوژی ستاره بسیار بیشتر از سایر توپولوژی ها، هزینه کابل است. به عنوان مثال، اگر رایانه ها در یک خط قرار گرفته باشند (مانند شکل 1)، در هنگام انتخاب توپولوژی ستاره، چندین برابر بیشتر از یک توپولوژی اتوبوس نیاز دارید. این می تواند به طور قابل توجهی بر هزینه کل شبکه به عنوان یک کل تأثیر بگذارد.

توپولوژی "حلقه"- این یک توپولوژی است که در آن هر رایانه فقط با دو خط ارتباطی دیگر متصل است: از یکی فقط اطلاعات را دریافت می کند و فقط به دیگری منتقل می کند. در هر خط ارتباطی، مانند یک ستاره، فقط یک فرستنده و یک گیرنده کار می کنند. این امر نیاز به پایانه های خارجی را از بین می برد. یکی از ویژگی های مهم حلقه این است که هر کامپیوتر سیگنال را دوباره ارسال می کند (از سر می گیرد) یعنی به عنوان یک تکرار کننده عمل می کند، بنابراین تضعیف سیگنال در کل حلقه مهم نیست، فقط تضعیف بین رایانه های همسایه حلقه است. مهم. 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 تبادل را مدیریت می کند یا تبادل را کنترل می کند. واضح است که وجود چنین مشترک کنترلی قابلیت اطمینان شبکه را کاهش می دهد، زیرا خرابی آن بلافاصله کل تبادل را فلج می کند.
به بیان دقیق، کامپیوترهای اسپرت کاملاً برابر نیستند (برخلاف، برای مثال، توپولوژی اتوبوس). برخی از آنها لزوماً اطلاعاتی را از رایانه دریافت می کنند که در این لحظه، زودتر و برخی دیگر دیرتر در حال انتقال است. بر روی این ویژگی توپولوژی است که روش های کنترل تبادل شبکه، به ویژه برای "حلقه" طراحی شده است. در این روش ها، حق انتقال بعدی (یا به قول خودشان ضبط شبکه) به صورت دایره ای به صورت متوالی به رایانه بعدی 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 مقاوم‌ترین در برابر تراکم است، عملیات قابل اعتمادی را با بیشترین جریان اطلاعات منتقل شده از طریق شبکه ارائه می‌کند، زیرا معمولاً تداخل ندارد (برخلاف اتوبوس)، و مشترک مرکزی (برخلاف ستاره) وجود ندارد. .
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، هر گونه اتصال باز یا کوتاه در هر یک از کابل های موجود در حلقه، کل شبکه را غیرقابل استفاده می کند. حلقه در برابر آسیب کابل آسیب پذیرترین است، بنابراین این توپولوژی معمولاً دو (یا چند) خط ارتباطی موازی را فراهم می کند که یکی از آنها در ذخیره است.
در عین حال، مزیت بزرگ حلقه این است که رله سیگنال ها توسط هر مشترک به شما امکان می دهد اندازه کل شبکه را به طور قابل توجهی افزایش دهید (گاهی اوقات تا چندین ده کیلومتر). حلقه با توجه به این به طور قابل توجهی برتر از هر توپولوژی دیگر است.

عیبحلقه (در مقایسه با یک ستاره)، می توانیم فرض کنیم که باید دو کابل به هر کامپیوتر در شبکه متصل شود.

گاهی اوقات توپولوژی حلقه بر اساس دو پیوند حلقه است که اطلاعات را در جهت مخالف حمل 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، رایانه های مرکزی در مراکز ترکیب چندین خط ارتباطی و با یک درخت غیرفعال - متمرکز کننده ها (هاب ها) قرار دارند.

برنج. 5. توپولوژی "درخت فعال"

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

توپولوژی ترکیبی نیز اغلب استفاده می شود، به عنوان مثال، اتوبوس ستاره، حلقه ستاره.

اهمیت مفهوم توپولوژی

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

1. توپولوژی فیزیکی (یعنی چیدمان کامپیوترها و کابل کشی). 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 ها 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، شبکه ای با توپولوژی فیزیکی و منطقی "گذرگاه" می تواند از انتقال درست تصویر شبکه به عنوان یک روش کنترلی استفاده کند (یعنی یک حلقه در این محتوا باشد) و به طور همزمان تمام اطلاعات را از طریق یک کامپیوتر اختصاصی انتقال دهد (یک یک ستاره در این محتوا).

تعداد کمی از مردم با اصطلاح توپولوژی شبکه آشنا هستند، اما کاربر معمولی فناوری رایانه هنوز مفهومی از شبکه محلی 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 با اطلاعات 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 یک خط ارتباطی خاص به هم مرتبط هستند. تعامل ماشین های موجود در شبکه می تواند متفاوت باشد. با ایجاد چندین نوع شبکه می توان چندین دستگاه را در یک کل ترکیب کرد:

• حلقوی
• ستاره ای;
• لاستیک؛
• بر اساس سلسله مراتب؛
• دلخواه

در محیط IT به ایجاد چنین شبکه هایی توپولوژی می گویند. 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 کار می کنند و با هم همپوشانی ندارند. اگر گره های فیزیکی مسئول هندسه شبکه باشند، آنگاه گره های منطقی 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 به طور یکسان مورد استفاده قرار می گیرند. 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 عملکرد

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 تک کانال است که به اصطلاح پایان دهنده های ویژه نصب می شود. رایانه های شخصی شرکت کننده در شبکه از طریق یک رابط T شکل در تماس با یک کانال مونو خطی مشترک به یک شبکه مشترک متصل می شوند.

داده های الکترونیکی وارد پایانه ها می شوند و آنها به طور همزمان به تمام گره های شبکه می رسند، اما برای بررسی پذیرفته می شوند. اسناد الکترونیکیفقط می تواند رایانه ای باشد که پیام برای آن در نظر گرفته شده است. سیگنال اصلی انتقال داده 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 زیادی به دست آورده است.

مزایای اصلی توپولوژی باس به شرح زیر است:

• سهولت تنظیمات، پیکربندی واضح شبکه در حال ایجاد؛
• اگر چندین کامپیوتر موجود در آن از کار بیفتند، شبکه قطع نمی شود، به این معنی که در برابر انواع خرابی های سخت افزاری کامپیوتر مقاوم است.

معایب اصلی نوع شناسی تایر به شرح زیر است:

• طول کابل شبکه گذاشته شده محدود است، تعداد واحدهای تجهیزات کامپیوتری موجود در شبکه نیز محدود است.
• کل شبکه به سلامت تک کانال بستگی دارد، اگر آسیب ببیند، کل شبکه آسیب می بیند، پیدا کردن نقطه عیب در یک شبکه اتوبوس اغلب بسیار دشوار است، به خصوص زمانی که تمام اجزای آن ایزوله باشند.

خصوصیات توپولوژی ستاره: اصل عملکرد

هنگام ایجاد یک شبکه از نوع ستاره، هر کدام جداگانه کامپیوتر شخصیبه اصطلاح هاب یا متمرکز کننده می پیوندد. این یک اتصال موازی تمام واحدهای کامپیوتری موجود در شبکه ایجاد می کند. 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 فقط یک سایت می تواند دریافت کند که در ابتدا برای آن ارسال شده است.

مزایای اصلی شبکه ستاره:

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

معایب اصلی تایپولوژی 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. این به معنای ابزار هوشمندی است که اتصال واحدهای کامپیوتری خاص موجود در شبکه را انجام می دهد. 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 یک نقطه به نقطه دیگر، سوم، چهارم ... مشخص می شود که هر کامپیوتر به جز برای هاب نیز به هاب مرکزی متصل می شود 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.

گذاشتن چنین شبکه ای به کابل شبکه زیادی نیاز دارد، اما کارایی آن ارزشش را دارد.

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

اگر یک کامپیوتر مرکزی انتخاب شود، می توان یک شبکه واقعا قابل اعتماد و سازنده ایجاد کرد، اما نه از نوع ارزان. اگر از هاب با متمرکز کننده استفاده کنید، چندین برابر ارزان تر خواهد بود، اما شاخص عملکرد بسیار پایین تر خواهد بود.

ویژگی های توپولوژی حلقه: اصل عملکرد

توپولوژی حلقه به معنای اتصال مستقیم تمام کانال های شبکه به یک زنجیره جدانشدنی است. این بدان معنا نیست که یک دایره معمولی است. ماهیت شبکه حلقه این است که برای انتقال داده های الکترونیکی از خروجی یک واحد کامپیوتری و ورودی واحد دیگر 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 باز می گردد. یعنی اطلاعات همیشه در یک مسیر از فرستنده به گیرنده و بالعکس حرکت می کند.

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 پیش بینی نشده قابل اعتماد نیست. در صورت وجود نقص در مدار، حلقه انتقال 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 ها، معمولاً از ترکیب توپولوژی های اصلی شبکه در عمل استفاده می شود. متداول‌ترین آنها توپولوژی ستاره‌ای یا حلقه ستاره‌ای هستند. چه نتیجه ای در ترکیب چندین ابزار هنگام قرار دادن شبکه های کامپیوتری محلی حاصل می شود؟ پاسخ در اینجا بدون ابهام است - اطمینان از قابلیت اطمینان شبکه، مقاومت در برابر خرابی و عدم رعایت اجباری اصل انتقال اطلاعات در طول زنجیره، که کار را در صورت نقص در شبکه ساده می کند.

این اصل عملکرد خود شبکه و روند نصب آن را ساده می کند.

جمع بندی

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، اغلب چنین توپولوژی هایی برای اشیاء خدماتی خاص، به عنوان مثال، برای موارد علمی یا نظامی، توسعه می یابند. اما برای یک برنامه غیرنظامی معمولی، 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 است که شامل حداقل دو رایانه است که با یکدیگر در تعامل هستند. وسایل خاصاتصالات

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

شبکه های محلی - شبکه هایی 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 کارخانه بزرگ را که چند صد هکتار را پوشش می دهد توصیف کند. شبکه های محلی معمولاً در یک سازمان مستقر می شوند، بنابراین به آنها نیز گفته می شود شبکه های شرکتی.

گاهی اوقات شبکه های یک کلاس متوسط ​​متمایز می شوند - یک شبکه شهری یا منطقه ای، به عنوان مثال. شبکه در داخل 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 عملاً 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 کار محدود می شود: شبکه های جهانیبا سرعت کمتری نسبت به محلی کار کنید.

از بین شبکه های کامپیوتری فوق، برای درک بهتر معماری شبکه ها، روش های انتقال داده، توجه خود را به شبکه های محلی معطوف می کنیم. و برای این شما باید چیزی به عنوان توپولوژی شبکه را بدانید.

1. مفهوم توپولوژی شبکه

توپولوژی پیکربندی فیزیکی یک شبکه به همراه ویژگی های منطقی آن است. توپولوژی یک اصطلاح استاندارد است که برای توصیف طرح اولیه یک شبکه استفاده می شود. با درک چگونگی استفاده از توپولوژی های مختلف، می توان تعیین کرد 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 در حین انتقال داده توصیف می کند.

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

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

انتخاب یک توپولوژی خاص بر:

ترکیب تجهیزات شبکه لازم

ویژگی های تجهیزات شبکه

گزینه های گسترش شبکه

روش مدیریت شبکه

پیکربندی شبکه می‌تواند غیرمتمرکز باشد (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 با ایستگاه های کاری است که در انتهای پرتوهای آن قرار دارند. یک پیکربندی غیرمتمرکز شبیه به زنجیره ای از کوهنوردان است که در آن هرکس موقعیت خود را در بسته نرم افزاری دارد و همه با یک طناب به هم متصل می شوند. مشخصه های منطقی توپولوژی شبکه مسیر طی شده توسط بسته را در هنگام انتقال از طریق شبکه تعیین می کند.

هنگام انتخاب توپولوژی، باید در نظر گرفت که عملکرد قابل اعتماد و کارآمد شبکه، 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 وجود دارد. این کار آسانی نیست! برای حل آن، باید بدانید که توپولوژی های شبکه چیست.

2. توپولوژی های اصلی شبکه

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

ستاره

حلقه

اگر کامپیوترها از طریق 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 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 پیچیده نیستند، 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 همه کامپیوترها توسط یک کابل به یکدیگر متصل می شوند (شکل 1).

شکل 1 - نمودار توپولوژی شبکه نوع "باس"

در شبکه‌ای با توپولوژی «باس»، رایانه‌ها داده‌ها را با انتقال آن‌ها از طریق کابل به شکل سیگنال‌های الکتریکی - آدرس‌های MAC سخت‌افزاری، به یک رایانه خاص نشان می‌دهند. برای درک فرآیند ارتباط بین کامپیوترها در 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 شوند. با این حال، اطلاعات فقط توسط کسی دریافت می شود که آدرس آن با آدرس گیرنده رمزگذاری شده در این سیگنال ها مطابقت دارد. علاوه بر این، تنها یک کامپیوتر می تواند در یک زمان انتقال دهد. 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 آنها، 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، عوامل زیادی بر عملکرد شبکه تاثیر می‌گذارند، 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 رایانه ها فقط به داده های ارسال شده از طریق شبکه گوش می دهند، اما آنها را از فرستنده به گیرنده منتقل نمی کنند. بنابراین، اگر یکی از کامپیوترها از کار بیفتد، تاثیری بر عملکرد بقیه نخواهد داشت. در توپولوژی‌های فعال، رایانه‌ها سیگنال‌ها را بازسازی کرده و آنها را از طریق شبکه ارسال می‌کنند.

2. بازتاب سیگنال

داده ها یا سیگنال های الکتریکی در سراسر شبکه منتشر می شوند - از یک سر کابل به سر دیگر. اگر اقدام خاصی انجام نشود، سیگنال با رسیدن به انتهای کابل منعکس می شود و از انتقال سایر رایانه ها جلوگیری می کند. 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، ترمیناتور) در هر انتهای کابل نصب می شود که این سیگنال ها را جذب می کند (شکل 2). تمام انتهای کابل شبکه باید به چیزی مانند یک کامپیوتر یا کانکتور بشکه متصل شود تا طول کابل افزایش یابد. برای جلوگیری از انعکاس سیگنال های الکتریکی، یک پایانه باید به هر انتهای آزاد - وصل نشده - کابل متصل شود.

شکل 2 - نصب ترمیناتور

نقض یکپارچگی شبکه ممکن است رخ دهد اگر قطع کابل شبکه زمانی رخ دهد که از نظر فیزیکی شکسته شود یا یکی از انتهای آن قطع شود. 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 قطع شدن شبکه می شود. شبکه قطع است کامپیوترهای موجود در شبکه به خودی خود کاملاً کار می کنند، اما تا زمانی که بخش خراب است، نمی توانند با یکدیگر ارتباط برقرار کنند.

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

زمان کوتاه راه اندازی شبکه

کم هزینه (نیاز به کابل و دستگاه های شبکه کمتری دارد)

سهولت راه اندازی

خرابی یک ایستگاه کاری بر عملکرد شبکه تأثیر نمی گذارد

معایب چنین توپولوژی به شرح زیر است.

گسترش چنین شبکه هایی دشوار است (تعداد رایانه های موجود در شبکه و تعداد بخش ها را افزایش دهید - تک تک قطعات کابلی که آنها را به هم متصل می کند).

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

"bus" یک توپولوژی غیرفعال است - رایانه‌ها فقط به کابل گوش می‌دهند و نمی‌توانند سیگنال‌هایی را که در طول انتقال از طریق شبکه ضعیف می‌شوند، بازیابی کنند.

قابلیت اطمینان یک شبکه با توپولوژی باس زیاد نیست. هنگامی که یک 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 دیگران می رسد.

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

اصطلاح "توپولوژی" به آرایش فیزیکی کامپیوترها، کابل ها و سایر اجزای شبکه اشاره دارد.

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

ترکیب تجهیزات شبکه لازم؛

ویژگی های تجهیزات شبکه؛

گزینه های 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 (کمتر - شبکه های بی سیم - تجهیزات مادون قرمز). با این حال، اتصال یک کامپیوتر به کابلی که کامپیوترهای دیگر را متصل می کند کافی نیست. انواع مختلف کابل، همراه با کارت های شبکه، سیستم عامل های شبکه و سایر اجزای مختلف، به موقعیت 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

هنگامی که کامپیوترها از طریق یک کابل به هم متصل می 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 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 "باس" اغلب به عنوان "گذرگاه خطی" (linerbus) شناخته می شود. این توپولوژی یکی از ساده ترین و پرکاربردترین توپولوژی هاست. این کابل از یک کابل استفاده می کند که به آن ستون فقرات یا سگمنت می گویند، که تمام کامپیوترهای موجود در شبکه به آن متصل هستند.

در یک شبکه گذرگاهی، رایانه ها داده ها را با انتقال آنها از طریق کابل به شکل سیگنال های الکتریکی به یک رایانه خاص نشان می دهند.

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. هر چه تعداد آنها بیشتر باشد، سرعت شبکه کندتر می شود. اتوبوس یک توپولوژی غیرفعال است. این بدان معنی است که رایانه ها فقط به داده های ارسال شده از طریق شبکه گوش می دهند، اما آنها را از فرستنده به گیرنده منتقل نمی کنند. 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 از انتقال سایر رایانه‌ها جلوگیری می‌کند. 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 (مثلاً تکرار کننده ها) چنین شبکه هایی را ساده و ارزان می کند.

نمودار توپولوژی خطی یک شبکه محلی

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

حلقه

در توپولوژی حلقه، هر ایستگاه کاری به دو همسایه نزدیک متصل است. چنین اتصالی 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 ایفا می کند که بسته های خطاب 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 می شوند. چنین ارتباطی باید بسته می شد. برخلاف توپولوژی غیرفعال "باس"، 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 شبکه قابل پیش بینی بود. هرچه تعداد دستگاه‌های بیشتری در حلقه وجود داشته باشد، شبکه طولانی‌تر به درخواست‌ها پاسخ می‌دهد. 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 اطلاعات در اطراف حلقه نام دارد پاس دادن توکناصل آن این است. رمز به طور متوالی از یک رایانه به رایانه دیگر منتقل می شود تا زمانی که توسط شخصی که می خواهد داده ها را ارسال کند دریافت شود. کامپیوتر فرستنده رمز را تغییر می دهد، آدرس ایمیل را در داده ها قرار می دهد و آن را به اطراف حلقه می فرستد.

این توپولوژی را می توان با اتصال تمام دستگاه های شبکه از طریق آن بهبود بخشید متمرکز کننده(هابدستگاه اتصال دستگاه های دیگر). از نظر بصری، «حلقه اصلاح شده دیگر از نظر فیزیکی یک حلقه نیست، اما در چنین شبکه‌ای، داده‌ها همچنان در یک دایره منتقل می‌شوند.

در شکل خطوط توپر نشان دهنده اتصالات فیزیکی و خطوط نقطه چین جهت انتقال داده ها را نشان می دهد. 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 دیگران می رسد. در شبکه های ستاره ای، کابل کشی و مدیریت پیکربندی شبکه متمرکز است. اما یک اشکال 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 قطعه مرکزی از کار بیفتد، عملکرد کل شبکه مختل می شود.

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

توپولوژی ستاره در شبکه های محلی امروزی غالب است. چنین شبکه‌هایی در مقایسه با شبکه‌های پیچیده‌تر که در آن‌ها روش‌های دسترسی به دستگاه‌ها به شبکه کاملاً ثابت است، کاملاً انعطاف‌پذیر، به راحتی قابل گسترش و نسبتاً ارزان هستند. بنابراین، "ستاره ها" جایگزین توپولوژی های خطی و حلقه ای منسوخ و به ندرت استفاده می شوند. علاوه بر این، آنها به یک پیوند انتقالی به آخرین نوع توپولوژی تبدیل شدند - ستاره های عوض شدهه.

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

سوئیچ ها می توانند عملکرد شبکه ها را تا حد زیادی بهبود بخشند. اول، آنها پهنای باند کلی موجود در یک شبکه معین را افزایش می دهند. به عنوان مثال، در یک سوئیچ 8 سیم، ممکن است 8 اتصال جداگانه وجود داشته باشد که سرعت هر کدام تا 10 مگابیت بر ثانیه را پشتیبانی می کند. بر این اساس، توان عملیاتی چنین دستگاهی 80 مگابیت در 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: یک دستگاه شبکه ایستگاه کاری و یک پورت سوئیچ. بنابراین، تنها دو دستگاه می توانند برای پهنای باند 10 مگابیت در ثانیه "رقابت کنند" و نه هشت (هنگام استفاده از یک هاب معمولی 8 پورت، که چنین تقسیم پهنای باند به بخش ها را فراهم نمی کند).

در پایان باید گفت که بین توپولوژی پیوندهای فیزیکی (ساختار فیزیکی شبکه) و توپولوژی پیوندهای 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 های فیزیکی و منطقی با هم مطابقت دارند و گاهی اوقات اینطور نیست.

شبکه نشان داده شده در شکل نمونه ای از عدم تطابق توپولوژی فیزیکی و منطقی است. از نظر فیزیکی، کامپیوترها توسط یک توپولوژی اتوبوس مشترک به هم متصل می شوند. دسترسی به گذرگاه طبق الگوریتم دسترسی تصادفی اتفاق نمی‌افتد، بلکه با عبور یک نشانه (توکن) به ترتیب حلقه: از کامپیوتر A به کامپیوتر B، از کامپیوتر B به کامپیوتر C و غیره. در اینجا دیگر ترتیب انتقال توکن تکرار نمی شود ارتباطات فیزیکی، اما توسط پیکربندی منطقی آداپتورهای شبکه تعیین می شود. هیچ چیز شما را از پیکربندی آداپتورهای شبکه و درایورهای آنها به گونه ای منع می کند که رایانه ها یک حلقه را به ترتیب متفاوت تشکیل دهند، به عنوان مثال، B، A، C ... ساختار فیزیکی تغییر نمی کند.

شبکه بی سیم.

عبارت "بی سیم" می تواند گمراه کننده باشد، زیرا به معنای عدم وجود کامل سیم در شبکه است. در واقعیت، اجزای بی سیم معمولاً با شبکه ای که از کابل به عنوان رسانه انتقال استفاده می کند، تعامل دارند. به چنین شبکه ای با اجزای ترکیبی شبکه هیبریدی می گویند.

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

شبکه های کامپیوتری محلی؛

شبکه های محلی گسترده؛

شبکه های تلفن همراه (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 انتقال و دریافت داده، می توان از شبکه های تلفن همراه، اتصال رادیویی بسته، شبکه های سلولی و سیستم های انتقال داده مایکروویو استفاده کرد.

در حال حاضر، یک شبکه اداری فقط ارتباط بین کامپیوترها 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، به عنوان یک قاعده، برای اهداف امنیتی پایگاه داده و افزایش سرعت دسترسی به آنها، از سرورهای جداگانه برای ذخیره پایگاه داده استفاده می شود. همچنین، اکنون تصور یک دفتر مدرن بدون دسترسی به اینترنت دشوار است. نوع مدار شبکه بی سیمدفتر در شکل نشان داده شده است

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

برای چه چیزی به شبکه نیاز دارید؟

چند کاربر در شبکه شما خواهند بود؟

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 آن، یک نمودار شبکه خشن را روی کاغذ بکشید. شما نباید هزینه شبکه را فراموش کنید.

همانطور که من و شما شناسایی کردیم، توپولوژی یک عامل مهم در بهبود عملکرد کلی شبکه است. توپولوژی های پایه را می توان در هر ترکیبی اعمال 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. باید تعادلی بین مکان واقعی شبکه (مثلاً در چندین ساختمان)، امکان استفاده از کابل، روش های نصب آن و حتی نوع آن برقرار شود.