بررسی مدل های توپولوژی شبکه و انواع آن
بطور کلی منظور از شبکه دو جزء NODE یا گره و لینک یا اتصال این نودها است که وظیفه آن ها انتقال داده و اطلاعات است. این نودها در واقع همان رایانه های شخصی، تلفن، سرورها و تجهیزات سخت افزاری هستند. شبکه برای تبادل سریع اطلاعات،امنیت اطلاعات، بروز رسانی اطلاعات، استفاده مشترک از منابع و ارتباط سخت افزارها، نرم افزارها، اطلاعات و مدیریت آن ها ایجاد می شود. حالا به الگویی که نحوه ی قرار گیری این نود ها، اتصالات آن ها و همچنین انتقال داده و اطلاعات در این چرخه را مشخص می کند، توپولوژی شبکه گفته می شود. این الگو در واقع یک شکل هندسی است و برهمان اساس هم نامگذاری شده.
چرا توپولوژی شبکه مهم است؟ تا زمانی که توپولوژی شبکه مشخص نباشد امکان نصب و راه اندازی شبکه را نداریم. پس هر وقت صحبت از راه اندازی شبکه باشد در قدم اول باید نحوه قرار گیری و اتصال نودها یا همان توپولوژی شبکه مشخص شود. یکی از موارد مورد نیاز در نصب و راه اندازی VOIP آشنایی با انواع توپولوژی شبکه است.
در یک تعریف ساده هروقت از شکل قرار گیری نودها و لینک آن ها با هم صحبت می کنیم منظور توپولوژی فیزیکی شبکه است. در حالیکه وقتی صحبت از نحوه انتقال داده باشد، در واقع به توپولوژی منطقی شبکه اشاره داریم.
همه چیز درباره انواع توپولوژی شبکه و کاربردهای آن
در مسیر ایجاد یک شبکه درست، لازم است انواع توپولوژی شبکه فیزیکی مثل خطی، ستاره ای حلقوی را بشناسیم. با انواع توپولوژی منطقی مثل خطی و حلقوی آشنا بشیم و مزایا و معایب هرکدام را بدانیم. باید آلترناتیوهای مختلف داشته باشیم تا توپولوژی مناسب را انتخاب کنیم. پس نیازداریم بدانیم بر چه اساس توپولوژی شبکه مورد نظر را انتخاب کنیم؟ سپس برمبنای این اطلاعات تعیین کنیم چه تعداد کامپیوتر و تجهیزات دیگر نیاز داریم. تا بعدا بتوانیم حجم شبکه مورد نیاز، هزینه ها، امنیت، امکان توسعه شبکه، آلترناتیوهای مختلف و عملی بودن آن ها را بسنجیم.
ساده ترین نوع توپولوژی شبکه یا توپولوژی خطی را بشناسید
در نوع خطی توپولوژی شبکه هر دستگاه و کامپیوتر توسط یک کابل به دستگاه بعدی متصل می شود. دستگاه تنها به یک کابل متصل است و در نتیجه اطلاعات هم در یک جهت منتقل می شوند. چرا از توپولوژی شبکه خطی استفاده می کنیم؟ این مدل از لحاظ هزینه ها بسیار مقرون به صرفه است. اجرا و پیاده سازی آن ساده است و برای شبکه های کوچک یک مدل بسیار مناسب است. اما هر مدل توپولوژی شبکه ایرادات خاص خود دارد. بطور مثال اتصال خطی و وجود یک کابل برای اتصال سیستم ها باعث می شود در صورت قطع بخشی از این کابل کل شبکه از کار بیوفتد. عملکرد شبکه با افزایش ترافیک کاهش می یابد. برای شبکه های گسترده مناسب نیست و در مقایسه با دیگر الگوها کندتر عمل می کند.
توپولوژی شبکه نوع حلقه ای را بشناسید
در توپولوژی شبکه نوع حلقه ای هر سیستم به سیستم کناری خود متصل می شود و یک حلقه را تشکیل می دهند. در این مدل تنها کامپیوترهای دارای سیگنال شبکه قابلیت انتقال اطلاعات را دارند. این سیگنال ها در شبکه حرکت می کنند و به هر سیستمی که می رسند آن سیستم مجاز به ارسال اطلاعات خواهد بود. انتقال اطلاعات در این سیستم یک طرفه است مگر اینکه بین هر سیستم و سیستم کناری اتصال دو طرفه برقرار شود. که به این مدل خطی دو طرفه گفته می شود. در مدل توپولوژی شبکه حلقه ای اطلاعات برای انتقال از سیستم اول به سیستم آخر باید کل شبکه را طی کنند و امکان از بین رفتن داده ها در این مسیر وجود دارد که برای جلوگیری از این هدر رفت اطلاعات از repeater استفاده می شود.
چرا توپولوژی حلقه ای؟ ترافیک سنگین و افزایش سیستم ها روی انتقال داده در این مدل تاثیر منفی ندارند. از نظر هزینه راه اندازی و نصب و گسترش شبکه، مدل حلقوی مقرون به صرفه است. اما در رابطه با معایب این شکل از توپولوژی شبکه. در صورت وجود مشکل باید بدانید عیب یابی در این مدل توپولوژی شبکه کار ساده ای نیست. کم و زیاد کردن سیستم ها به این شبکه ممکن است باعث ایجاد اختلال در شبکه شود. همچنین اتصالات متوالی این مدل باعث شده در صورت بروز مشکل در یک بخش، کل شبکه با مشکل مواجه شود.
درباره توپولوژی شبکه نوع ستاره ای بیشتر بدانید
در این مدل توپولوژی شبکه، یک دستگاه به عنوان دستگاه مرکزی یا هاب تعیین می شود و سایر سیستم ها و دستگاه ها به آن متصل می شوند. این هاب البته نقش ریپیتر را هم در این شبکه بازی می کند. دقیقا شبیه انشعابات ستاره هر سیستم در این مدل شبکه دارای یک اتصال جداگانه به هاب است. برای اتصالات این مدل می تواند از انواع کابل کواکسیال فیبر نوری و twistd pair استفاده کنید.
حالا باید بپرسیم چرا توپولوژی شبکه نوع ستاره ای را انتخاب کنیم؟ امکان عیب یابی در این مدل توپولوژی شبکه ساده است. به روز رسانی هاب به راحتی انجام می شود. سرعت انتقال اطلاعات بالا، عملکرد خوب شبکه، تعداد کامپیوتر کم و ترافیک سبک. در نهایت با ایجاد مشکل در هر بخش این مدل توپولوژی شبکه، بقیه سیستم به علت اتصالات جدا به کار خود ادامه می دهند.
اما باید بدانید که هزینه نصب و راه اندازی شبکه به مدل ستاره ای به نسبت بالاست. به دلیل وابستگی کل شبکه به سیستم هاب در صورت بروز مشکل برای هاب کل شبکه با مشکل مواجه می شود و عملکرد شبکه و سرعت داده و کلا کارایی شبکه وابسته به کارایی هاب است.
با توپولوژی شبکه نوع درختی بیشتر آشنا شوید
در توپولوژی شبکه نوع درختی دستگاه ها به صورت سلسله مراتبی به دستگاه مرکزی متصل می شوند. توپولوژی شبکه درختی مناسب اجرا برای شبکه های بزرگ و جایگیری گروهی است. در مقایسه با انواع توپولوژی شبکه که نام بردیم دستگاه های بیشتری را پوشش می دهد و در کل گسترده تر است. مدیریت این مدل ساده است و به دلیل شکل سلسله مراتبی آن عیب یابی به سادگی انجام می شود.
در مقابل کابل کشی زیاد و در نهایت هزینه بر بودن این سیستم. مختل شدن سیستم در صورت ایجاد اختلال در سیستم مرکزی و نگهداری دشوار خصوصا با اضافه شدن سیستم های جدید را می شود به عنوان معایب این مدل توپولوژی شبکه بیان کرد.
درباره توپولوژی شبکه با مدل مش بیشتر بدانید
در این مدل توپولوژی شبکه هردستگاه با کابل های اختصاصی و جدا به دستگاه های دیگر اتصال می یابد. این کابل ها، داده ها را تنها بین همان دو دستگاه اختصاصی منتقل می کنند. برای مشخص شدن بیشتر طریقه اتصال سیستم ها در این شکل از توپولوژی شبکه اینطور تصور کنید که اگر n دستگاه داریم هر کدام از سیستم ها یه همه ی دستگاه های حاضر به غیر از خودش متصل می شود. که می شود n-1 حالا اگر یک برآورد ساده از تعداد کابل های مورد نیاز برای اتصال شبکه ای با این تعداد سیستم به شکل مدل مش نیاز دارید باید از n(n-1)/2 استفاده کنید.
توپولوژی مش به دو صورت است. Full که تمام تجهیزات شبکه در آن به هم متصل هستند و Partial که بعضی از سیستم ها در آن به روش مش متصل می شوند و برخی سیستم ها تنها به دو یا سه دستگاه متصل می شوند.
در توپولوژی شبکه با مدل مش، دو روش برای انتقال داده وجود دارد. روش Routing و روش Flooding.
توپولوژی شبکه مش و انتقال اطلاعات به روش Routing
Routing یک شکل مسیر یابی بر اساس نیاز شبکه است. بر اساس اینکه منطق شما و اولویت های شما برای مسیر یابی بر چه اساسی است. بطور مثال در مسیر یابی انتخاب کوتاه ترین مسیر اولویت شماست؟ یا دور شدن از لینک های شکسته را اولویت قرار داده اید؟ و یا به طراحی یک مسیر منطقی مجدد برای عملیات نا موفق اولویت می دهید؟
توپولوژی شبکه مدل مش و انتقال اطلاعات به روش Flooding
این روش انتقال اطلاعات در مدل مش نیازی به مسیر یابی ندارد. چراکه اطلاعات به تمام دستگاه های موجود به صورت یکسان منتقل می شود. این مدل یک شبکه قدرتمند است که امکان از بین رفتن اطلاعات در آن بعید است. تنها ایراد این روش بار ترافیکی ناخواسته ای است که ممکن است به شبکه تحمیل شود.
اما برگردیم به توپولوژی شبکه با مدل مش و مزایا و معایب آن. گفتیم مدل مش یک توپولوژی قدرتمند و بدون انعطاف است که ویژگی آن اتصال تمام دستگاه ها به هم است. مزیت این مدل چیست و چرا باید مدل مش را انتخاب کنیم؟ امکان عیب یابی شبکه در این مدل ساده و امنیت و حریم خصوصی در سطح بالایی است. در مقابل نصب و پیاده سازی دشوار این شبکه و نیاز به حجم بالای کابل کشی و افزایش هزینه در این مدل جزء معایب آن هستند.
درباره توپولوژی شبکه با مدل ترکیبی بیشتر بدانید
آخرین مدل از توپولوژی شبکه و انواع آن مدل هیبرید است.همانطور که از اسم این مدل پیداست راه اندازی شبکه با استفاده از دو توپولوژی مختلف انجام می شود. مزیت این روش عیب یابی مطمئن، سیستم موثر و مقیاس پذیری این سیستم است. درحالی که هزینه بر بودن این سیستم و طراحی پیچیده آن، از معایب این مدل توپولوژی شبکه است.