شبکه که در بسیاری از کسب و کارها و سازمان‌های امروز برای انجام امور مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرد نیاز به پیکربندی دارد تا تمام سیستم‌های متصل به آن بتوانند به صورت مشترک از منابع استفاده کنند. در این شرایط یک مدیریت شبکه باید یک نوع توپولوژی را برای ارتباط بین سیستم‌ها انتخاب کرده و اجرا کند. در انتخاب انواع توپولوژی شبکه نکات و فاکتورهای مهمی وجود دارد که مدیران شبکه با توجه به نیاز سازمان یا کسب و کار باید آن را مورد توجه قرار داده و بر این اساس بهترین گزینه را انتخاب کنند. با آموزشگاه مهندسی کندو همراه باشید.
توپولوژی شبکه چیست؟
توپولوژی (Topology) یا همبندی شبکه به نحوه اتصال و چیدمان تجهیزات در یک شبکه اشاره دارد. در واقع توپولوژی اولین موردی است که برای راه‌اندازی یک شبکه کامپیوتری باید تعیین شود. در خصوص انواع توپولوژی شبکه باید گفت که به صورت کلی دو نوع توپولوژی فیزیکی و توپولوژی منطقی وجود دارد که در نوع فیزیکی چیدمان تجهیزات و عناصر شبکه و نحوه ارتباط بین آن‌ها و در نوع منطقی نحوه انتقال اطلاعات و داده‌ها بین عناصر مختلف در شبکه مورد توجه قرار دارد.
انواع توپولوژی شبکه کامپیوتری کدام است؟
همانطور که اشاره شد انواع توپولوژی شبکه به طور کلی در دو دسته فیزیکی و منطقی قرار می‌گیرند که در هر کدام روش‌های مختلفی برای پیکربندی و همبندی سیستم‌ها در شبکه وجود دارد. زیرساخت شبکه می‌تواند روی توپولوژی نهایی شبکه هم تاثیر بگذارد.
توپولوژی خطی
یکی از انواع توپولوژی شبکه است که در آن هر نود یا دستگاه به یک کابل متصل است و دستگاه‌ها به صورت خطی قرار گرفته‌اند. در این نوع توپولوژی، انتقال اطلاعات در لحظه بوده و فقط در یک جهت انجام می‌شود. از مهم‌ترین مزایا و معایب این توپولوژی می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
| مزایا | معایب |
| نیاز به استفاده از کابل کمتر برای پیاده‌سازی | خارج شدن کل شبکه از مدار در صورت معیوب یا قطع بودن یک کابل |
| قابل استفاده برای راه‌اندازی شبکه‌های کوچک | افت عمکلرد در سیستم‌های عضو شبکه درر صورت استفاده یک کامپیوتر از نرم‌افزارهای سنگین یا اشغال بخش زیادی از پهنای باند شبکه |
| پیاده‌سازی، راه‌اندازی و عیب‌یابی آسان | محدودیت طولی در کابل‌ها |
| مقرون به صرفه | عدم قابلیت استفاده برای ایجاد ارتباط با فاصله ددور |
| سرعت کمتر در انتقال داده‌ها و اطلاعات بین سیستم‌ها |
توپولوژی ستاره‌ای
یکی از انواع توپولوژی شبکه است که در این نوع هر نود یا دستگاه در شبکه به یک دستگاه مرکزی مانند هاب، سوئیچ یا روتر متصل است. به طوری که ارتباط سیستم‌ها با یکدیگر از طریق دستگاه مرکزی امکان‌پذیر است. از مزایا و معایب این نوع توپولوژی می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
| مزایا | معایب |
| اتصال مستقل هر دستگاه به هاب | هزینه نصب و راه‌اندازی بالا |
| قابلیت ارتقاء هاب شبکه در صورت نیاز | خارج شدن شبکه از مدار در صورت معیوب شدن هاب |
| امکان استفاده از کابل فیبر نوری و کواکسیال برای راه‌اندازی | وابستگی سرعت و عملکرد شبکه به ظرفیت هاب |
| پیاده‌سازی، راه‌اندازی و عیب‌یابی آسان | |
| عدم مختل شدن روند کاری نودها در صورت اختلال در یک نود |
توپولوژی حلقوی Ring Topology
در توپولوژی حلقوی به عنوان یکی از انواع توپولوژی شبکه، تمام نودها یا سیستم‌هایی که عضو شبکه هستند به صورت حلقوی به یکدیگر متصل می‌شوند. در این شیوه انتقال داده‌ها و اطلاعات در جهت عقربه‌های ساعت انجام شده تا به مقصد برسد. به این نوع از توپولوژی به اصطلاح Token Ring گفته می‌شود؛ به معنی که اولین کامپیوتری که در شبکه روشن می‌شود یک سیگنال به نشانه Token ایجاد کرده و این نشانه در شبکه شروع به حرکت می‌کند. هر زمان که یک سیستم قصد ارسال داده داشته باشد، باید در انتظار باشد تا این نشانه به آن رسیده و سپس داده را ارسال کند. از مهم‌ترین معایب توپولوژی حلقوی به عنوان یکی از انواع توپولوژی شبکه می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
- عیب‌یابی در این نوع توپولوژی دشوار است
- سرعت انتقال داده‌ها به دلیل ساختار و نیاز به Token برای انتقال پایین است
- در صورت بروز اشکال در یک نود، کل شبکه دچار اشکال و اختلال می‌شود
توپولوژی مش
یکی از مهم‌ترین ویژگی‌های این نوع توپولوژی به عنوان یکی از انواع توپولوژی شبکه این است که در آن همه نودها در شبکه با هم در ارتباط هستند. در این نوع توپولوژی به منظور انتقال داده از دو روش مسیریابی و سیلابی استفاده می‌شود. در روش مسیریابی داده‌ها برای انتقال کوتاه‌ترین فاصله بین مبدأ و مقصد را انتخاب کرده در حالی که در روش سیلابی داده‌های مشابه به همه نودهای عضو شبکه ارسال می‌شود. از مهم‌ترین ویژگی‌های این نوع توپولوژی شبکه می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
- قدرتمندتر بودن در مقایسه با سایر توپولوژی‌ها
- انعطاف‌پذیری بسیار کم
- امکان تشخیص و رفع خطاهای موجود در شبکه به راحتی
- اتصال همه دستگاه‌های عضو شبکه به یکدیگر
- بالا بودن سطح امنیت و حفظ حریم خصوصی در این توپولوژی
- تأثیر با داده‌ای انتقال داده بر روی کابل و کانال ارتباطی دستگاه مبدأ و مقصد
توپولوژی درختی
در این نوع توپولوژی یک دستگاه مرکزی یا هاب در شبکه وجود دارد که سایر دستگاه‌های عضو به صورت درختی به آن متصل هستند. توپولوژی درختی به عنوان یکی از انواع توپولوژی شبکه برای راه‌اندازی شبکه‌های بزرگ کاربرد دارد. از مزایا و معایب این نوع توپولوژی می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
| مزایا | معایب |
| قابلیت مدیریت و پشتیبانی همه دستگاه‌های عضو شبکه به راحتی | هزینه راه‌اندازی بالاتر در مقایسه با سایر انواع توپولوژی شبکه |
| گسترش و عیب‌یابی آسان | خارج شدن کل شبکه از مدار در صورت بروز اختلال در هاب یا دستگاه مرکزی |
| نیاز به کابل زیاد به منظور راه‌اندازی و پیاده‌سازی این توپولوژی |
توپولوژی نقطه به نقطه (Point To Point)
توپولوژی نقطه به نقطه یک نوع روش همبندی یا اتصال دستگاه‌ها به یکدیگر در شبکه است که در آن دستگاه‌ها به صورت متقابل و با استفاده از یک کابل به یکدیگر متصل شده‌اند. این نوع توپولوژی که با اصطلاح P2P یا Peer To Peer نیز شناخته می‌شود مانند اتصال دو کامپیوتر، دو سوئیچ یا دو روتر به صورت مستقیم و متقابل به یکدیگر است.
در خصوص توپولوژی نقطه به نقطه باید به این موضوع اشاره کرد که بین دستگاه گیرنده و فرستند یک دستگاه میانی نیز برای ایجاد ارتباط وجود دارد در صورتی که در ظاهر فقط فرستنده و گیرنده مشاهده می‌شوند.
| مزایا | معایب |
| پهنای باند بیشتر | امکان استفاده برای مناطق کوچک و نودهای نزدیک به هم |
| سرعت بالا | وابستگی بالا به لینک مشترک |
| سادگی پیاده‌سازی و راه‌اندازی | مفید برای شبکه‌های دارای دو نود یا دستگاه |
| نگهداری آسان | |
| تأخیر کمتر در ارسال داده‌ها |
توپولوژی ترکیبی (Hybrid Topology)
یکی از کاربردی‌ترین انواع توپولوژی شبکه به حساب می‌آید که در آن دو یا چند توپولوژیی مختلف ترکیب شده و مورد استفاده قرار می‌گیرد. از مهم‌ترین مزایا و معایب استفاده از این توپولوژی می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
| مزایا | معایب |
| انعطاف‌پذیری بالاتر و قابلیت اعتماد بیشتر | هزینه و قیمت بالا |
| امکان پوشش تعداد دستگاه‌های بیشتر | سخت‌تر بودن مدیریت و نگهداری شبکه |
| خارج نشدن کل شبکه از مدار در صورت معیوب شدن یک قسمت | هزینه کابل‌کشی بالا در مقایسه با سایر انواع توپولوژی شبکه |
| فراهم بودن امکان اتصال سایر توپولوژی‌ها | |
| آسان بودن عیب‌یابی یا جداسازی یک توپولوژی خاص از شبکه |
برای اینکه بتوانید راه اندازی یک شبکه را بر اساس توپولوژی طراحی شده انجام دهید، کارگاه یکروزه راه اندازی شبکه کندو را بگذرانید.
جمع‌بندی
در راه‌اندازی و پیاده‌سازی شبکه‌ها یکی از اصول مهم و اساسی این است که دستگاه‌ها یا نودهای عضو در شبکه به چه شکل به یکدیگر متصل شوند. به شیوه اتصال دستگاه‌ها در شبکه به یکدیگر توپولوژی شبکه گفته می‌شود. با استفاده از انواع توپولوژی شبکه می‌توان با توجه به نیاز کسب و کار یا سازمان دستگاه‌های مختلف را به شیوه‌های متفاوت به یکدیگر متصل کرد.
هر کدام از توپولوژی‌های شبکه که در دوره شبکه یاد می‌گیرید، می‌توانند بر روی سرعت انتقال اطلاعات، نحوه راه‌اندازی و عیب‌یابی و دیگر موارد مربوط به عملکرد شبکه تأثیرگذار باشند؛ به همین دلیل شناخت انواع توپولوژی شبکه و مزایا و معایب آن‌ها در زمان اقدام به راه‌اندازی شبکه از اهمیت زیادی برخوردار است.
