توپولوژی یکی از مباحث مهمی است که پیش از راه اندازی شبکه در یک مجموعه، باید به طور کامل با مفاهیم آن آشنا شد. در این مقاله پس از تعریف دقیق توپولوژی شبکه به بررسی انواع اصلی توپولوژی شبکه ، مزایا و اشکالات آنها و ملاحظات مربوط به استفاده از هر کدام می‌پردازیم. با ما در رایکانت همراه باشید.
توپولوژی شبکه چیست؟
توپولوژی، به چیدمان شبکه، نحوه اتصال گره‌های مختلف در یک شبکه و نحوه ارتباط آنها اشاره دارد. توپولوژی‌ها یا فیزیکی (طرح فیزیکی دستگاه‌ها در یک شبکه)
یا منطقی (روشی که دادهها از یک دستگاه به دستگاه دیگر از طریق شبکه عبور می‌کنند) هستند. توپولوژی از دو واژه یونانی topo و logy گرفته شده است. topo به معنای “مکان” و logy به معنای “مطالعه” است. در شبکه‌های رایانه‌ای از توپولوژی برای توضیح نحوه ارتباط فیزیکی شبکه و جریان منطقی اطلاعات در شبکه استفاده می‌شود. یک توپولوژی نحوه اتصال و تعامل دستگاه‌ها با یکدیگر را با استفاده از پیوندهای ارتباطی توصیف می‌کند.
توپولوژی از چه بخش‌هایی تشکیل شده و چند نوع دارد؟
به دستگاه‌های موجود در شبکه “گره” (NODE) گفته می‌شود.متداول‌ترین گره‌ها رایانه‌ها و دستگاه‌های جانبی هستند. توپولوژی شبکه از این گره‌ها و اتصالات آنها که به آنها “پیوند” (LINK) می‌گویند، تشکیل می‌شود. انواع مختلفی از توپولوژی‌های شبکه وجود دارد:
- توپولوژی ستاره‌ای (Star topology)
- توپولوژی خطی (Bus topology)
- توپولوژی حلقوی (Ring topology)
- توپولوژی درختی (Tree topology)
- توپولوژی مش (Mesh topology)
- توپولوژی ترکیبی (Hybrid topology)
در ادامه به معرفی انواع توپولوژی شبکه و مزایا و معایب هر کدام خواهیم پرداخت. پیش از آن پیشنهاد می‌کنیم برای آشنایی با شرکت پشتیبانی رایکانت به صفحه خدمات شبکه مراجعه کنید.
معرفی انواع مختلف توپولوژی شبکه
انواع مختلفی از توپولوژی شبکه وجود دارد و بسته به اندازه کلی شبکه و هدف از پیاده سازی آن، به کار گرفته می‌شوند.
توپولوژی ستاره‌ای (Star topology)، پرکاربردترین چیدمان شبکه
در توپولوژی ستاره‌ای به عنوان رایج‌ترین توپولوژی شبکه، هر گره به طور مستقیم از طریق کابل به یک دستگاه مرکزی به نام هاب وصل می‌شود. این گره مرکزی به عنوان سرور، انتقال دادهها را کنترل می‌کند و جلوی از دست رفتن دادهها را می‌گیرد. پیشنهاد می‌کنیم برای آشنایی با خدمات متنوع رایکانت به صفحه پشتیبانی شبکه مراجعه بفرمایید.
- ویژگی‌های توپولوژی ستاره‌ای
- هر گره اتصال اختصاصی خود را به هاب دارد
- هاب به عنوان تکرار کننده جریان اطلاعات عمل می‌کند
- مزایای استفاده از توپولوژی شبکه ستاره‌ای
- عملکرد سریع و ترافیک کم شبکه
- ارتقا راحت هاب درون شبکه
- عیب یابی، تنظیم و اصلاح آسان
- فقط گرهی که دچار مشکل شده، تحت تاثیر قرار می‌گیرد
- معایب استفاده از توپولوژی ستاره‌ای
- هزینه نصب و استفاده بالایی دارد
- اگر هاب دچار مشکل شود، کل شبکه به مشکل خواهد خورد
توپولوژی خطی (Bus topology)، ساده و کم هزینه
توپولوژی خطی ساده‌ترین نوع توپولوژی است که در آن هر رایانه و دستگاه شبکه به یک کابل واحد متصل است. جریان دادهها مسیر کابل را دنبال کرده و در یک جهت حرکت می‌کند به همین دلیل گاهی اوقات “توپولوژی ستون فقرات” نامیده می‌شود. توپولوژی خطی اغلب برای اتصالات اصلی شبکه اینترنت استفاده می‌شود. سیستم‌های اترنت از توپولوژی خطی استفاده می‌کنند. پیشنهاد می‌کنیم برای آشنایی با این سیستم به صفحه اترنت چیست مراجعه بفرمایید.
- ویژگی‌های توپولوژی خطی
- فقط دادهها را در یک جهت انتقال می‌دهد
- هر دستگاه به یک کابل واحد متصل است
- مزایای استفاده از توپولوژی خطی
- مقرون به صرفه است
- در شبکه‌های کوچک مورد استفاده قرار می‌گیرد
- راه اندازی و توسعه آن آسان است
- معایب استفاده از توپولوژی خطی
- خراب شدن کابل‌ها، کل شبکه را دچار مشکل می‌کند
- اگر ترافیک شبکه سنگین باشد یا تعداد گره‌ها بیشتر باشد، عملکرد شبکه کاهش می‌یابد
- کابل کشی شبکه طول محدودی دارد
کاهش هزینه نصب با استفاده از توپولوژی حلقوی (Ring topology)
توپولوژی حلقه جایی است که گره‌ها در یک دایره (یا حلقه) قرار گرفته‌اند. دادهها می‌توانند از طریق شبکه حلقه در هر جهت یا هر دو جهت حرکت کنند. در توپولوژی حلقه هر کامپیوتر دقیقا به دو کامپیوتر دیگر متصل می‌شود تا حلقه را تشکیل دهد.
در توپولوژی حلقه انتقال داده یک طرفه است اما با داشتن 2 اتصال بین هر گره شبکه می‌توان آن را به صورت دو طرفه انجام داد که به آن توپولوژی حلقوی دوگانه (Dual-Ring Topology) می‌گویند. در توپولوژی دوگانه ، دو شبکه حلقه ایجاد می‌شود و جریان دادهها در جهت مخالف در آنها قرار دارد. همچنین اگر یک حلقه از کار بیفتد ، حلقه دوم می‌تواند به عنوان پشتیبان عمل کند.
- ویژگی‌های توپولوژی حلقوی
- از تعدادی تکرار کننده‌ها (Repeater) استفاده می‌شوند که سلامت اطلاعات را تضمین می‌کنند.
- دادهها به صورت پی در پی (بیت به بیت) منتقل می‌شوند. داده باید از دستگاه‌های موجود در طول مسیر عبور کنند تا به دستگاه مقصد برسند.
- مزایای استفاده از توپولوژی حلقوی
- انتقال داده تحت تأثیر ترافیک زیاد یا اضافه کردن گره‌های بیشتر قرار نمی‌گیرد
- نصب و توسعه آن ارزان است
- معایب استفاده از توپولوژی حلقوی
- عیب یابی در توپولوژی حلقه مشکل است
- اضافه کردن یا حذف رایانه‌ها فعالیت شبکه را مختل می‌کند
- خرابی یک رایانه کل شبکه را مختل می‌کند
توپولوژی درختی (Tree topology)، مورد استفاده در شبکه‌های پیچیده
توپولوژی درختی دارای یک گره اصلی است و تمام گره‌های دیگر به آن متصل می‌شوند و یک سلسله مراتب را تشکیل می‌دهند و برای همین به آن توپولوژی سلسله مراتبی نیز گفته می‌شود. در این شبکه حداقل باید سه سطح سلسله مراتبی وجود داشته باشد.
این توپولوژی، ترکیبی از خصوصیات توپولوژی خطی و ستاره‌ای است. در یک شبکه درختی، گروه‌هایی از شبکه‌های پیکربندی شده ستاره به یک کابل ستون فقرات خطی متصل می‌شوند. در آن تمام گره‌ها به طور مستقیم یا غیرمستقیم به کابل اصلی وصل می‌شوند.
- ویژگی‌های توپولوژی درختی
- اگر ایستگاه‌های کاری به صورت سلسله مراتبی در یک گروه جای بگیرند، شبکه در حالت ایده آل قرار دارد.
- مورد استفاده در شبکه‌های گسترده و بزرگ
- مزایای استفاده از توپولوژی درختی
- نسخه توسعه یافته توپولوژی خطی و ستاره‌ای است
- گسترش گره‌هاآسان است
- به راحتی مدیریت و نگهداری می‌شود
- تشخیص خطا به راحتی انجام می‌شود
- معایب استفاده از توپولوژی درختی
- حجم زیاد کابل استفاده شده
- راه اندازی هزینه بر است
- اگر گره‌های بیشتر اضافه شود ، نگهداری دشوار خواهد شد
- شبکه مرکزی خراب شود، کل شبکه دچار مشکل می‌شود
افزایش امنیت شبکه با به کار بردن توپولوژی مش (Mesh topology)
توپولوژی مش یک ساختار پیچیده از اتصالات نقطه به نقطه است که در آن تمام گره‌ها به هم وصل هستند. شبکه‌های مش می‌توانند به دو صورت کامل یا جزئی باشند. توپولوژی‌های مش جزئی عمدتاً با چند گره که تنها دو یا سه اتصال دارند به هم پیوسته‌اند، در حالی که در توپولوژی‌های کامل تمامی دستگاه‌ها به هم متصل هستند. در توپولوژی‌های مش از دو روش “مسیریابی” و “سیلابی” برای انتقال دادهها استفاده می‌شود.
- ویژگی‌های توپولوژی مش
- تمام اجزا به هم متصل هستند.
- انعطاف پذیر نیست
- مزایای استفاده از توپولوژی مش
- مشکل به راحتی تشخیص داده می‌شود
- امنیت و حریم خصوصی را تأمین می‌کند
- معایب استفاده از توپولوژی مش
- نصب و پیکر بندی دشوار است
- هزینه کابل کشی بیشتر است
چیدمان چندگانه شبکه در توپولوژی ترکیبی (Hybrid topology)
در توپولوژی شبکه ترکیبی دو یا چند ساختار مختلف توپولوژی با هم ترکیب می‌شود. ساختارهای ترکیبی معمولاً در شرکت‌های بزرگ یافت می‌شوند که دپارتمان‌های مختلف آنها بر حسب نیاز خود از ساختارهای متفاوتی از شبکه‌ها استفاده می‌کنند.
- ویژگی‌های توپولوژی ترکیبی
- ترکیبی از دو یا چند توپولوژی
- مزایا و معایب توپولوژی‌های موجود را به ارث می‌برد
- مزایای استفاده از توپولوژی ترکیبی
- اشکال یابی راحت
- انعطاف پذیر
- معایب استفاده از توپولوژی ترکیبی
- پیچیده در طراحی
- هزینه بر
بهترین انتخاب در میان توپولوژی‌های موجود کدام است؟
هیچ توپولوژی شبکه به طور مطلق برتر از سایرین نیست، بنابراین تعیین ساختار شبکه برای کسب و کار به نیازها و اندازه شبکه، طول و نوع کابل، هزینه و مقیاس پذیری مجموعه بستگی دارد. در پایان پیشنهاد می‌کنیم برای آشنایی و دریافت خدمات شبکه با شماره‌های اعلام شده در سایت رایکانت تماس حاصل کنید.همکاران ما در بخش پشتیبانی آماده پاسخگویی به سوالات شما عزیزان هستند.
