بررسی انواع توپولوژی‌های شبکه

توپولوژی شبکه چیست؟

توپولوژی شبکه به چگونگی چیدمان دستگاه‌ها (مانند کامپیوترها، سوئیچ‌ها و روترها) و نحوه اتصال آنها به یکدیگر اشاره دارد. این چیدمان، نحوه ارسال و دریافت داده‌ها در شبکه را تعیین می‌کند.

دو نوع توپولوژی اصلی وجود دارد:

• توپولوژی فیزیکی: به چیدمان فیزیکی کابل‌ها و دستگاه‌ها در شبکه اشاره دارد.
• توپولوژی منطقی: به نحوه ارسال و دریافت داده‌ها در شبکه اشاره دارد، صرف نظر از چیدمان فیزیکی.

در ادامه به بررسی رایج‌ترین توپولوژی‌های فیزیکی و منطقی شبکه می‌پردازیم:

توپولوژی‌های فیزیکی رایج

• توپولوژی خطی (Bus): در این توپولوژی، همه دستگاه‌ها به یک کابل مرکزی متصل می‌شوند. این کابل به عنوان گذرگاه عمل می‌کند و تمام داده‌ها از طریق آن منتقل می‌شوند. مزیت این توپولوژی سادگی و ارزان بودن آن است. با این حال، اگر کابل مرکزی خراب شود، کل شبکه از کار می‌افتد.

• توپولوژی ستاره (Star): در این توپولوژی، همه دستگاه‌ها به یک دستگاه مرکزی به نام هاب یا سوئیچ متصل می‌شوند. هاب یا سوئیچ وظیفه مسیریابی داده‌ها بین دستگاه‌ها را بر عهده دارد. این توپولوژی از توپولوژی خطی قابل اعتمادتر است زیرا خرابی یک دستگاه بر کل شبکه تأثیر نمی‌گذارد. با این حال، هاب یا سوئیچ می‌تواند به یک نقطه ضعف تبدیل شود زیرا اگر خراب شود، کل شبکه از کار می‌افتد.

• توپولوژی حلقوی (Ring): در این توپولوژی، دستگاه‌ها به صورت حلقه‌ای به یکدیگر متصل می‌شوند. داده‌ها در یک جهت در حلقه حرکت می‌کنند. هر دستگاه سیگنال را دریافت می‌کند، آن را پردازش می‌کند و سپس آن را به دستگاه بعدی ارسال می‌کند. این توپولوژی قابل اعتماد است زیرا هیچ نقطه ضعفی وجود ندارد. با این حال، اضافه کردن یا حذف دستگاه از شبکه می‌تواند دشوار باشد.

• توپولوژی مش (Mesh): در این توپولوژی، هر دستگاه به چندین دستگاه دیگر متصل می‌شود. این امر باعث ایجاد یک شبکه冗余 می‌شود که در صورت خرابی یک دستگاه، می‌تواند به کار خود ادامه دهد. این توپولوژی برای شبکه‌های بزرگ و پهنای باند بالا ایده‌آل است. با این حال، پیچیده‌تر و گران‌تر از سایر توپولوژی‌ها است.

• توپولوژی درختی (Tree): در این توپولوژی، دستگاه‌ها به صورت سلسله مراتبی به یکدیگر متصل می‌شوند. در بالای سلسله مراتب، یک دستگاه ریشه وجود دارد که به آن ستون فقرات نیز می‌گویند. دستگاه‌های دیگر به دستگاه‌های بالایی خود متصل می‌شوند و این سلسله مراتب تا پایین ادامه می‌یابد. این توپولوژی برای شبکه‌های بزرگ که نیاز به سطوح مختلف دسترسی دارند، ایده‌آل است. با این حال، می‌تواند پیچیده و گران باشد.

توپولوژی‌های منطقی رایج

• توپولوژی گذرگاه (Bus): در این توپولوژی، داده‌ها به صورت广播 به همه دستگاه‌های موجود در شبکه ارسال می‌شوند. هر دستگاهی که به داده‌ها علاقه‌مند باشد، آنها را دریافت می‌کند. این توپولوژی ساده و کارآمد است، اما می‌تواند منجر به ترافیک سنگین شبکه شود.

• توپولوژی توکن رینگ (Token Ring): در این توپولوژی، دستگاه‌ها برای ارسال داده‌ها باید از یک توکن مجازی استفاده کنند. فقط دستگاهی که توکن را دارد می‌تواند داده‌ها را ارسال کند. این امر از تصادم داده‌ها جلوگیری می‌کند و ترافیک شبکه را به طور مساوی توزیع می‌کند.

• توپولوژی سوئیچ شده: در این توپولوژی، سوئیچ وظیفه مسیریابی داده‌ها بین دستگاه‌های خاص را بر عهده دارد. این امر باعث می‌شود ترافیک شبکه به طور کارآمدتر منتقل شود و از تصادم داده‌ها جلوگیری شود.

انتخاب توپولوژی مناسب برای شبکه به عوامل مختلفی از جمله اندازه شبکه، نوع برنامه‌ها و بودجه بستگی دارد.