في شبكات الكمبيوتر ، يشير الطبولوجيا إلى تخطيط الأجهزة المتصلة. تقدم هذه المقالة الطبولوجيا القياسية للشبكات.
طوبولوجيا في تصميم الشبكة
فكر في الطوبولوجيا كشكل أو هيكل افتراضي للشبكة. لا يتوافق هذا الشكل بالضرورة مع التخطيط الفعلي الفعلي للأجهزة الموجودة على الشبكة. على سبيل المثال ، قد يتم ترتيب أجهزة الكمبيوتر الموجودة على الشبكة المنزلية في دائرة في غرفة عائلية ، ولكن من المستبعد جدًا العثور على طوبولوجيا دائرية هناك.
تصنف طبولوجيا الشبكة في الأنواع الأساسية التالية:
- حافلة
- حلقة
- نجمة
- شجرة
- شبكة
يمكن بناء شبكات أكثر تعقيدًا كشبكات مهجنة لطبقتين أو أكثر من الطوبولوجيا الأساسية المذكورة أعلاه.
طوبولوجيا الحافلات
تستخدم شبكات الحافلات (يجب عدم الخلط بينها وبين ناقل النظام للكمبيوتر) عمودًا عامًا لتوصيل جميع الأجهزة. كبل واحد ، يعمل العمود الفقري كوسيط اتصال مشترك تقوم الأجهزة بتوصيله أو النقر عليه باستخدام موصل واجهة. يرسل جهاز يريد الاتصال بجهاز آخر على الشبكة رسالة بث إلى السلك الذي تشاهده جميع الأجهزة الأخرى ، ولكن المستلم المقصود هو فقط الذي يقبل الرسالة ويعالجها بالفعل.
من السهل نسبيًا تركيب طباعات إيثرنت ولا تتطلب الكثير من الكابلات مقارنة بالبدائل. كانت 10Base-2 ("ThinNet") و 10Base-5 ("ThickNet") كلاهما من خيارات كابلات الإيثرنت الشائعة منذ سنوات عديدة لطبولوجيا الحافلة. ومع ذلك ، تعمل شبكات الحافلات بشكل أفضل مع عدد محدود من الأجهزة. إذا تمت إضافة أكثر من بضع عشرات من أجهزة الكمبيوتر إلى ناقل الشبكة ، فمن المحتمل أن تحدث مشاكل في الأداء. بالإضافة إلى ذلك ، إذا فشل كبل العمود الفقري ، تصبح الشبكة بالكامل غير قابلة للاستخدام على نحو فعال.
شكل توضيحي: مخطط طوبولوجيا الحافلات
طوبولوجيا الطوق
في الشبكة الحلقية ، يحتوي كل جهاز على اثنين من الجيران لأغراض الاتصال. تنتقل جميع الرسائل عبر حلقة في نفس الاتجاه (إما "في اتجاه عقارب الساعة" أو "عكس اتجاه عقارب الساعة"). الفشل في أي كبل أو جهاز يقطع الحلقة ويمكن أن ينزل الشبكة بأكملها.
لتنفيذ شبكة الحلقة ، تستخدم عادة تقنية FDDI أو SONET أو Token Ring . توجد طوبولوجيا الدائري في بعض مباني المكاتب أو حرم المدارس.
شكل توضيحي: مخطط طوبولوجيا الحلقة
ستار طوبولوجيا
تستخدم العديد من الشبكات المنزلية طبولوجيا النجمة. تتميز الشبكة النجمية بنقطة اتصال مركزية تسمى "عقدة مركز الوصل" التي قد تكون محور شبكة أو مفتاح تبديل أو جهاز توجيه . تتصل الأجهزة عادةً بلوحة الوصل مع Ethernet غير المحجوبة (UTP).
بالمقارنة مع طوبولوجيا الحافلة ، تتطلب الشبكة النجمية بشكل عام المزيد من الكبلات ، ولكن الفشل في أي كبل شبكة نجم لن يؤدي إلا إلى خفض الوصول إلى شبكة كمبيوتر واحدة وليس شبكة LAN بأكملها. (في حالة فشل لوحة الوصل ، تفشل الشبكة بالكامل أيضًا.)
شكل توضيحي: مخطط طوبولوجيا النجوم
طوبولوجيا الشجرة
تنضم طوبولوجيا الشجرة إلى عدة طبولوجيا نجمية في حافلة. في أبسط أشكالها ، تتصل أجهزة المحور فقط بحافلة الشجرة ، ويعمل كل محور على هيئة جذر لشجرة من الأجهزة. يدعم هذا النهج الهجين الخاص بالنظام / النجم التوسع المستقبلي للشبكة بشكل أفضل بكثير من الباص (محدود في عدد الأجهزة نتيجة لحركة البث التي يولدها) أو نجم (محدود بعدد نقاط اتصال الوصل) فقط.
شكل توضيحي: مخطط طوبولوجيا الشجرة
شبكة طوبولوجيا
تقدم طبولوجيا الشبكات مفهوم الطرق. بخلاف كل طبولوجيا سابقة ، يمكن للرسائل المرسلة على شبكة من الشبكات أن تأخذ أي من المسارات الممكنة المتعددة من المصدر إلى الوجهة. (تذكر أنه حتى في الخاتم ، على الرغم من وجود مسارين للكابل ، لا يمكن للرسائل أن تنتقل إلا في اتجاه واحد). بعض شبكات WAN (الشبكات الواسعة) ، وأبرزها الإنترنت ، تستخدم توجيهًا شبكيًا.
تسمى الشبكة المتشابكة التي يتصل بها كل جهاز ببعضها الآخر بشبكة كاملة. كما هو موضح في الرسم التوضيحي أدناه ، توجد شبكات جزئية للشبكات تتواصل فيها بعض الأجهزة بشكل غير مباشر فقط مع الآخرين.
شكل توضيحي: مخطط طوبولوجيا مش
ملخص
يظل الطوبولوجيا جزءًا مهمًا من نظرية تصميم الشبكات. ربما يمكنك بناء شبكة كمبيوتر منزلية أو شبكة أعمال صغيرة دون فهم الفرق بين تصميم الحافلة وتصميم النجوم ، لكن التعرف على الطبولوجيا القياسية يمنحك فهمًا أفضل لمفاهيم الشبكات المهمة مثل المحاور ، والبث ، والطرق.