توپولوژی شبکه، نحوه چیدمان و اتصال عناصر شبکه به یکدیگر است که در اجرای شبکه اهمیت دارد.
در واقع برای تنظیم کردن هر شبکه ای نیازمند نقشه ای خواهیم بود که طبق طراحی آورده شده در آن نقشه شبکه را پیاده سازی نمائیم. برای راه اندازی یک شبکه کامپیوتری نخست باید توپولوژی شبکه را مشخص کرد.
در نتیجه اتصال شبکه ها به یکدیگر نیازمند توپولوژی خواهد بود.
برای درک توپولوژی شبکه بهتره با این دو کلمه آشنا بشیم: NODE و LINK
NODE چیست؟
به هریک از عناصری که در شبکه وجود دارند NODE، که نام دیگر آن گره است گفته می شود.
LINK چیست؟
LINK نیز به معنای پیوند بوده و ارتباط بین هر دو NODE یک پیوند یا LINK محسوب می شود.
استفاده از توپولوژ شبکه باعث کاهش هزینه های تعمیر و نگهداری شبکه أه و همچنین استفاده ی کارامد از تجهیزات و منابع شبکه را فراهم می کند.
دو نوع متفاوت در توپولوژی شبکه وجود دارد که شامل: توپولوژی فیزیکی و توپولوژی منطقی می باشد.
توپولوژی فیزیکی شبکه کابل کشی شبکه را در بر می گیرد؛ یعنی نحوه ی قرار گیری کابل شبکه برای ایجاد اتصال رایانه ها به شبکه و همچنین قرارگیری اجزای مختلف شبکه و چگونگی نحوه ی انتقال اطلاعات بین گره های مختلف به طو خلاصه توپولوژی فیزیکی تعیین کننده چیدمان عناصر شبکه و نحوه برقراری ارتباط بین آنهاست.
انواع توپولوژی فیزیکی
توپولوژی منطقی logical topology
توپولوژی منطقی نحوه انتقال اطلاعات و داده‌ها بین عناصر شبکه را مشخص می‌کند. ۲ نوع توپولوژی منطقی وجود دارد.
۱-توپولوژی حلقوی (Ring Topology)
۲-توپولوژی خطی (Bus Topology)
توپولوژی خطی چیست؟
درتوپولوژی خطی Bus انتقال اطلاعات در لحظه فقط در یک جهت انجام می‌شود. هر نود شبکه به یک کابل متصل است.
مزایای توپولوژی خطی
معایب توپولوژی خطی
توپولوژی ستاره ای چیست؟
هر سیستم در شبکه به هاب مشترک وصل است. منظور از HUB در شبکه، دستگاه مرکزی می باشد. تمامی دستگاه های موجود در شبکه به صورت جداگانه به HUB متصل می شوند. HUB می تواند به عنوان یکREPEATER عمل نماید.
مزایا و معایب توپولوژی ستاره‌ای
۱. هر دستگاه دارای یک اتصال مستقل به هاب است. در صورت نیاز هاب شبکه به راحتی قابل ارتقا می‌باشد.
۲. در راه اندازی این توپولوژی از کابل فیبر نوری و کابل Coaxial هم می توان استفاده کرد.
۳. هاب در مرکز توپولوژی مانند یک REPEATER عمل می‌کند.
۴. پیاده سازی و راه اندازی و عیب‌یابی این نوع شبکه آسان است.
۵. اگر هر یک از نوده‌های شبکه دچار اشکال شود، اختلالی در روند کاری شبکه ایجاد نمی‌کند. تنها همان نود معیوب از مدار خارج می‌شود.
معایب توپولوژی ستاره‌ای
۱. هزینه نصب و راه اندازی این توپولوژی بالاست.
۲. اگر هاب معیوب شود کل شبکه از مدار خارج می‌شود.
۳. سرعت و عملکرد شبکه وابسته به ظرفیت هاب است.
توپولوژی درخت یا TREE TOPOLOGY دارای یک دستگاه مرکزی بوده که دستگاه های دیگر به آن وصل می شوند؛ البته شیوه ی اتصال دستگاه ها به یکدیگر به صورت سلسله مراتبی می باشد.
از TREE TOPOLOGY در شبکه های بزرگ استفاده می گردد.
مزایا و معایب توپولوژی درختی
از معایب توپولوژی درختی به موارد زیر می‌توان اشاره کرد:
توپولوژی حلقه ای چیست؟
توپولوژی حلقه ای یا RING TOPOLOGY به علت شکل اتصالی که دارد با نام حلقه ای شناخته شده است. در این نوع توپولوژی سیستم ها به صورت حلقه ای به یکدیگر متصل شده اند.
درRING TOPOLOGY از تکرارکننده ها که repeaters نام دارند، استفاده شده است. زمانی که قرار باشد داده ای از کامپیوتر شماره ی ۱ به کامپیوتر شماره ی ۵۰ انتقال داده شود، آن داده باید از تمامی ۴۹ سیستم دیگر عبور نماید. از همین جهت repeaters از داده ها در طول این مسیر محافظت نموده و از آسیب این اطلاعات جلوگیری می نمایند.
اتصالات در این توپولوژی ها یکسره می باشد؛ اما قابلیت اتصال دو طرفه را نیز خواهند داشت؛ برای انجام این کار باید از دو سیم بین هر دو کامپیوتر استفاده گردد.
مزایای توپولوژی های حلقه ای:
توپولوژی شبکه مش چیست؟
در این نوع توپولوژی دستگاه‌ها به صورت نقطه‌ای به هم متصل می‌شوند، تمامی نودهای شبکه با هم در ارتباط هستند. برای انتقال داده روی توپولوژی مش از دو روش مسیریابی و سیلابی استفاده می‌شود. در روش مسیریابی داده‌ها براساس منطق مسیریابی شبکه کوتاه‌ترین فاصله بین مبدا و مقصد را مشخص و از آن برای انتقال اطلاعات استفاده می‌کنند ولی در روش سیلابی داده‌های مشابه به تمام سیستم‌های عضو شبکه ارسال می‌شوند.
از ویژگی‌های دیگر این توپولوژی موارد زیر را هم می‌توان نام برد.
توپولوژی های مش، دارای انوع مختلفی می باشند که به شرح زیر آورده شده اند:
توپولوژی جزئی مش
بعضی از دستگاه ها چنین امکانی را دارند که به دو یا سه دستگاه متصل شوند.
توپولوژی کلی مش
در حالت کلی کامپیوترها و دستگاه ها به یکدیگر متصل خواهند شد.
توپولوژی های مش چنین قابلیتی را دارند که تمامی دستگاه ها را به یکدیگر متصل نمانید و همچنین این نوع توپولوژی در مقایسه با توپولوژی های دیگر از قدرت بیشتری نیز برخوردار هستند.
مزایای توپولوژی مش:
توپولوژی شبکه ترکیبی چیست؟
در نهایت توپولوژی شبکه ترکیبی یا HYBRID TOPOLOGY، ترکیبی از چند توپولوژی خواهد بود. به عنوان مثال، اگر در سازمانی از توپولوژی ستاره ای و حلقه ای به طور همزمان استفاده گردد، یک توپولوژی ترکیبی به وجود خواهد آمد.
مزایای توپولوژی شبکه ای:
از معایب توپولوژی ترکیبی شبکه موارد زیر را می‌توان نام برد؛
یکی از شبکه‌های بسیار گسترده و جهانی شبکه اینترنت است که با استفاده از آن می‌توان به سرعت اطلاعات خود را بدون محدودیت زمانی و مکانی ارسال کرد. مثلا شما می‌توانید عکستان را به ایمیلتان پیوست و برای خواهرتان در قاره آمریکا ارسال کنید. اتصال به شبکه اینترنت از طریق تمام سیستم‌های هوشمند مجهز به کارت شبکه امکان پذیر است.
پیشنهاد میکنم برای تکمیل اطلاعاتتون در رابطه با شبکه به مقاله پروتکل های شبکه نگاهی بیندازید:
پروتکل های شبکه
حال سوال مهم آن است که با توجه به انواع مختلف توپولوژی شبکه ، چگونه و بر اساس چه معیارهایی توپولوژی مناسب شبکه خود را انتخاب کنیم؟
برای انتخاب توپولوژی شبکه ، فاکتور های مختلفی را باید مد نظر قرار دهیم، به عنوان نمونه می توان به فاکتور های زیر اشاره نمود:
۱- ابعاد فیزیکی شبکه
اولین پرسش قبل از راه اندازی یک شبکه، بررسی ابعاد آن شبکه می باشد. اینکه چه تعداد کامپیوتر و تجهیزات مختلف دیگر قرار است در شبکه مورد نظر بکار گرفته شوند؟
۲- مدیریت ترافیک شبکه
پرسش مهم دیگر بررسی حجم ترافیک مورد نیاز شبکه می باشد. پس باید قبل از هر کاری به دقت بررسی شود که چه نرم افزار هایی قرار است در شبکه فوق به کارگرفته شوند و حداکثر ترافیک حاصله در شبکه در زمان اوج فعالیت شبکه چقدر می باشد؟ به عنوان مثال در شبکه هایی که ترافیک شبکه بالا بوده و از طرفی می توان عناصر شبکه را بصورت منطقی گروه بندی نمود، مثلا واحد مالی، واحد بازرگانی، امور مشترکین و … می توان از توپولوژی ستاره کمک گرفت. سوئیچ عنصر اصلی این توپولوژی می باشد. در چنین شبکه هایی می توان به کمک سوئیچ ترافیک شبکه را کنترل و مدیریت نمود و با ایجاد VLan از انتقال ترافیک یک بخش به سایر بخش های غیر مرتبط جلوگیری نمود.
۳- هزینه نصب و راه اندازی شبکه
تجربه ثابت کرده است که کارفرمایان همیشه به دنبال نصب و راه اندازی شبکه مورد نیاز خود با حداقل هزینه می باشند. یعنی روند نصب و راه اندازی شبکه را طوری اداره می کنند که با انجام حداقل هزینه، تمام نیازهای اصلی شان برآورده گردد. بطور مثال مسیرهای عبور کابل را طوری انتخاب می کنند که حداقل کابل کشی ممکن مورد نیاز باشد.
۴- امنیت شبکه
ارتقاء امنیت شبکه و جلوگیری از دسترسی های غیر مجاز، از دغدغه های همیشگی مدیران شبکه می باشد. در بعضی از شبکه ها حفظ امنیت آنچنان مهم است که علاوه بر استفاده از انواع مختلف فایروال های سخت افزاری و نرم افزاری، آنتی ویروس ها و … از توپولوژی هایی مانند Ring استفاده می کنند. در این توپولوژی تجهیزات در حلقه ای بسته و متصل به هم قرار می گیرند و اطلاعات محرمانه فقط در یک جهت ( جهت حرکت حلقه ) حرکت کرده و به مقصد اصلی خواهند رسید.
۵- توسعه شبکه
همیشه ممکن است بنا به دلایل مختلف، شبکه نیاز به توسعه و یا تغییرات داشته باشد. پس باید قبل از نصب و راه اندازی شبکه، با توجه به شرایط محیط و سیاست های کارفرما، از توپولوژی یا ترکیبی از توپولوژهای مناسب استفاده نمایید. مثلا ترکیبی از توپولوژی ستاره و خطی
۶- عملی بودن نقشه انتخابی
همیشه فاصله حرف تا عمل زیاد است و همواره شرایط ما را مجبور می کند تا از ایدآل خود فاصله گرفته و بر پایه داشته های قابل اجرا و واقعیت پیشروی کنیم. زمانی که در نقطه شروع نصب و راه اندازی یک شبکه قرار داریم، تلاش می کینم تا بهترین شبکه ممکن را با بهترین تجهیزات پیاده سازی نماییم، اما هزینه اجرای پروژه، شرایط فیزیکی محیط، زمان و بسیاری از عوامل دیگر مانع از دسترسی به این مهم می شود. پس بهتر است تا از ابتدا توپولوژیی انتخاب کنیم که بتوانیم تا پایان آن را اجرا نموده و نیاز به بازگشت به عقب و دوباره کاری برای انجام تغییرات نداشته باشیم.
