توپولوژی شبکه چیست

به معماری، نحوه قرار گرفتن اجزا شبکه و اتصال آن‌ها به یکدیگر توپولوژی یا همبندی گفته می‌شود که از اجزای مهم در طراحی شبکه می‌باشد. توپولوژی شبکه نشان‌دهنده نحوه چیدمان فیزیکی و منطقی تجهیزات در یک شبکه است و تأثیر مستقیمی بر عملکرد، توسعه‌پذیری و مدیریت شبکه دارد. قبل از راه‌اندازی شبکه می‌بایست به معماری آن توجه کنید.

انواع توپولوژی ها

1. BUS

در توپولوژی BUS که به آن توپولوژی خطی گفته می شود تمامی سیستم ها به وسیله یک کابل اصلی و مستقیم به TRUNK و یا BACKBONE متصل می شوند؛ در انتهای کابل ها یک ترمیناتور متصل است تا زمانی که signal به انتهای کابل رسید آن را جذب کند و مانع انعکاس سیگنال شود.

برای اتصال کامپیوتر به کابل اصلی drop line استفاده می کنند؛ چرا که تمام ترافیک از کابل اصلی عبور می کند و تعداد nodeها محدود و ارتقا پذیری کمتری دارند. اگر زمانی کابل ترانک بنا به هر دلیلی قطع گردد تمام شبکه down می شود به این معنی که تمامی شبکه از کار افتاده است. نکته قابل توجه در این نوع از توپولوژی ها هزینه اندک و دسترسی به دستگاه خاص می باشد.

در توپولوژی bus که به صورت خطی است زمانی که یکی از گره ها بخواهد برای گره دیگری پیام ارسال کند می بایست آن را به شیوه ی broadcast ارسال کند طبق این روش تمامی سیستم هایی که در شبکه هستند پیغام را دریافت می کنند و پس از بررسی آدرس آن را رها می کنند و و تنها سیستمی می تواند پیغام را مشاهده کند که آدرس آن با آدرس مقصد موجود در سیستم یکسان باشد.

2. Star

توپولوژی استار یا ستاره تمامی تجهیزات و کلاینت ها به یک دستگاه مرکزی که اغلب سوییچ یا هاب هستند متصل می شوند و اگر ارتباط با یکی از nodeها با سرور مرکزی قطع شود شبکه به کار خود ادامه می دهد اما زمانی که سوییچ یا سرور مرکزی از کار بیافتد شبکه هم از کار می افتد.

توپولوژی ستاره از رایج ترین توپولوژی های مورد استفاده چرا که:

• هزینه کمتری دارد
• نصب آسان
• کابل کشی کم
• مدیریت و عیب یابی آن آسان است
• اگر یک لینک از کار بیفتد سیستم های دیگر به کار خود ادامه می دهند

          معایب توپولوژی استار

• زمانی که دستگاه مرکزی دچار مشکل شود تمام شبکه down می شود.
• Hub احتیاج به منابع بیشتری و نگهداری منظم دارد.

3. Token ring

توپولوژی های token ring به دستگاه mau متصل می شوند. در این نوع از توپولوژی ها هر دستگاه می تواند از دو طرف به دو دستگاه دیگر متصل شود و لینک های نظیر به نظیر بین آن ها به وجود بیاید که این اتصالات به شکل ring می باشد. در توپولوژی token ring تمامی تجهیزات به شکل دایره به یک دیگر متصل هستند و نیازی به مسدود کردن کابل نیست. استفاده از token ring به این صورت است که اگر بخواهد برای یکی از nodeها که در شبکه دیگری موجود است پیامی ارسال کند، تمام nodeهایی که در مسیر مبدا و مقصد هستند پیام را دریافت می کنند و پس از بررسی آدرس آن را رها می کنند تا node که آدرس آن با آدرس مقصد یکی است پیام را دریافت و مشاهده کند.

در توپولوژِی ring داده و اطلاعات را در یک جهت حرکت می کنند و اگر دستگاهی بخواهد اطلاعاتی به دستگاه دیگری بفرستد باید این داده در یک جهت ارسال شود. همانطور که می دانید هر دستگاه دارای یک ریپیتر است و زمانی که داده متعلق به دستگاه دیگری باشد repeater آن را به دستگاه دیگری می فرستد و این کار تا زمانی ادامه پیدا می کند که داده به مقصدش برسد

نصب این توپولوژی هم آسان است اما تنها نکته قابل توجه در این توپولوژی خراب شدن لینک است در صورتی که این اتفاق بیافتد تمام شبکه down می شود؛ از طرفی هم چون داده ها باید تمام حلقه را دور بزند حجم ترافیک داخل شبکه بالا می رود.

در صورتی که یکی از nodeهای شبکه از مدار خارج یا دچار نقص شود شبکه قطع می شود. برای حل این مشکل یک ring دومی به شبکه اضافه شده و برعکس جهت حلقه پیشین به مقصد ارسال شود که به این ساختار توپولوژی دو حلقه ای و دو جهته می گویند.

4. Mesh

توپولوژی mesh هر node شبکه را با چندین node دیگر در شبکه مرتبط می کند؛ به این صورت که هر clinet با یک لینک اختصاصی نقطه به نقطه و به شکل مستقیم به تمامی clientهای دیگر متصل می شود. توپولوژی mesh به دو گروه زیر تقسیم می شوند:

• Full mesh: اگر تمامی nodeها به یک دیگر متصل باشد آن شبکه mesh است و تمامی سیستم ها هم به یک دیگر ارتباط مستقیم دارند.
• Partial mesh: اگر تعدادی از nodeها با nodeهای دیگر مرتبط باشند آن را نمیه mesh می نامند و همچنین هر سیستم به تعدادی سیستم متصل است نه تمامی سیستم ها.

ویژگی های توپولوژی mesh

• عیب یابی شبکه به راحتی انجام می شود.
• امنیت بالایی دارد.
• در صورت بروز مشکل لینک بین دو دستگاه، شبکه به کار خود ادامه می دهد.

5. Hybrid

همانطور که از نام این توپولوژی پیداست هیبریدی و یا ترکیبی است و شما می توانید در شرایط های مختلف به صورت ترکیبی از این توپولوژی استفاده کنید تا بهترین عملکرد را در سیستم های خود داشته باشید و ارتقا پذیری شبکه به راحتی انجتم می پذیرد.

معایب این توپولوژی

• نصب و عیب یابی سخت
• طراحی پیچیده و هزینه بر

6. Wireless

توپولوژی بی سیم یا همان وایرلس بسیار پر کاربرد است اما یکی از معایب ان پایین بودن امنیت توپولوژی wireless می باشد.

وایرلس هم به دو گروه زیر تقسیم می شود:

• Ad hoc: دستگاه ها بدون هیچ تجهیزاتی و تنها از طریق کارت شبکه بی سیم می توانند با یک دیگر شبکه ای را راه اندازی کنند.
• Infrastructure: اجزا شبکه از طریق access point با یک دیگر ارتباط برقرار می کنند و همچنین پایداری و سرعت بیشتری در مقایسه با ad hoc دارند.