انواع توپولوژی در شبکه‌های کامپیوتری

شهریور ۲۷, ۱۴۰۳
منتشر شده در راحله راسخ فر

انواع توپولوژی در شبکه‌های کامپیوتری

نقشه‌ی نحوه قرارگیری کامپیوترها داخل شبکه و چگونگی ارتباط آن‌ها با یکدیگر به عنوان توپولوژی شبکه شناخته می‌شود ، ما در این مقاله انواع توپولوژی در شبکه‌های کامپیوتری را به طور کامل بررسی می‌کنیم. تا پایان همراه ما باشید.

برای شروع بیایید ببینیم توپولوژی چیست؟

برای پیاده‌سازی یک شبکه نیاز به نقشه‌ای داریم که در داخل آن نوع و تعداد مدیاهای مصرفی شامل کابل‌ها و کانکتورها مشخص شده است و چگونگی پیاده‌سازی شبکه از لحاظ فیزیکی در آن تعریف شده است. بطور مثال محل عبور کابل‌ها و موارد دیگر در صورتیکه بخواهیم بعد از پیاده‌سازی شبکه جهت ارتقاء گسترش و عیب‌یابی شبکه اقدام کنیم داشتن توپولوژی شبکه در رفع مشکلات مذکور به ما کمک بسیار زیادی خواهد کرد.

انواع توپولوژی در شبکه‌های کامپیوتری

توپولوژی خطی (BUS)
توپولوژی ستاره‌ای (STAR)
توپولوژی حلقوی (RING)
توپولوژی مش (MESH)
توپولوژی بی‌سیم (Wireless)

در ادامه انواع توپولوژی را به تفصیل بررسی خواهیم کرد، با ما همراه باشید.

در این توپولوژی تمام کامپیوترها توسط یک کابل به یکدیگر متصل هستند.

شبکه‌های BUS بر اساس نوع کابل به دو دسته تقسیم می‌شوند :

Thin Net
Thick Net

انواع کابل‌های مورد استفاده در شبکه‌های BUS :

در این نوع شبکه ها از کابلهای Coaxial استفاده می شود.

بطور کلی کابلهای Coaxial مورد استفاده شده به دو دسته تقسیم می شوند :

Thin
Thick

شبکه‌هایی که از کابل Thin استفاده می‌کنند Thin Net نام دارند و شبکه‌هایی که از کابل Thick استفاده می‌کنند Thick Net نام دارند.

کابل‌های مورد استفاده در شبکه Thin Net ، تا 185 متر و برای Thick Net، تا 500 متر را پشتیبانی می‌کند در صورتی که از شبکه‌های Bus برای محیط خود استفاده کنیم اگر یک کامپیوتر در داخل شبکه دچار مشکل شود کل شبکه از کار می‌افتد.

Terminator :

در صورتیکه در یک شبکه BUS یک کامپیوتر شروع به ارسال دیتا کند جریان در هر دو طرف ارسال می‌شود. در صورتیکه جریان مورد نظر به انتهای کابل برسد و از بین نرود جریان در جهت عکس حرکت می‌کند و با جریان‌هایی که از طرف مخالف در حال عبور هستند تداخل پیدا می‌کند که اصطلاحاً گفته می‌شود Collision رخ داده است. برای جلوگیری از بروز چنین مشکلی می‌توانیم در دو انتهای شبکه از دو ترمیناتور استفاده کنیم که مقاومت آن در شبکه‌های Thin Net برابر 50 اهم و برای شبکه‌های Thick Net برابر 75 اهم است.

Barrel :

برای اینکه دو تکه کابل کواکسیال را به یکدیگر متصل کنیم از کانکتوری بنام BNC Barrel استفاده می‌کنیم.

Repeater :

برای آنکه بتوانیم طول شبکه را افزایش بدهیم از دستگاهی بنام Repeater استفاده می‌کنیم. این دستگاه جریان‌های ضعیف را دریافت کرده و مجدداً همانند لحظه‌ایی که جریان از NIC (کارت شبکه) خارج می‌شود جریان را تقویت می‌کند. بدین ترتیب با استفاده از این Device می‌توانیم جریان را تا دو برابر افزایش دهیم.[/vc_column_text][vc_column_text]

مزایا و معایب شبکه های Bus :

میزان کابل مصرفی در این گونه شبکه‌ها حداقل بوده و هزینه قطعات و پیاده‌سازی آن مقرون به صرفه است.
پیاده‌سازی چنین شبکه‌ای نیاز به تجربه زیادی ندارد.
هر گاه به عناوین مختلف قسمتی از شبکه قطع شود کل شبکه از کار خواهد افتاد.
این شبکه از لحاظ سرعت نسبت به شبکه‌های دیگر دارای سرعت کمتری است.
عیب‌یابی و رفع اشکال اینگونه شبکه مشکل است.
ایجاد تغییر در این شبکه‌ها نسبت به شبکه‌های دیگر نیاز به کار بیشتری دارد و وقت‌گیر است.

روش‌های دسترسی در شبکه‌های BUS:

در یک شبکه BUS به دو شکل می‌توانیم کامپیوترها را مجبور به دسترسی به اطلاعات کنیم:

1- (Carrier Sense Multiple Access/ Collision Detect) CSMA/CD

در این روش هرگاه کامپیوتری بخواهد اطلاعاتی را ارسال کند قبل از ارسال اطلاعات ، مدیا را از وجود ترافیک بررسی می‌کند. اگر کامپیوتری در حال ارسال دیتا باشد کامپیوتری که قصد ارسال دیتا را دارد تا زمان اتمام کار صبر می‌کند و به محض نبود ترافیک در روی شبکه شروع به ارسال اطلاعات می‌کند. در این حالت اگر دو کامپیوتر همزمان اقدام به ارسال اطلاعات کنند Collision در شبکه رخ می‌دهد در نتیجه دو کامپیوتر که شروع به ارسال اطلاعات کرده‌اند اطلاعات خود را بصورت کامل نمی‌توانند در شبکه ارسال کنند.

2- (Carrier Sense Multiple Access / Collision Avoidance) CSMA/CA

در این حالت همانند روش قبل عمل می‌شود با این تفاوت که هر گاه کامپیوتری بخواهد اطلاعاتی را در شبکه ارسال کند قبل از ارسال دیتا، سیگنالی را جهت مطلع ساختن دیگر کامپیوترها در شبکه ایجاد می‌کند. کامپیوترها با دریافت چنین سیگنالی متوجه می‌شوند که یک کامپیوتر قصد ارسال اطلاعات را دارد. فرستادن سیگنال فوق ترافیک جاری شبکه را افزایش می‌دهد.

در حالت کلی روش اول یعنی CSMA/CD محبوبیت بیشتری نسبت به روش دوم دارد، زیرا از سرعت بیشتری برخودار است

توپولوژی ستاره‌ای (STAR)

در این توپولوژی همه کامپیوترها توسط کابلی به دستگاهی تحت عنوان هاب (HUB) متصل می‌شوند. لازم به ذکر است که در این توپولوژی کامپیوترها مستقل از یکدیگر عمل می‌کنند.

انواع کابل‌های مورد استفاده در شبکه‌های STAR :

(Shielded Twist Pair) STP : شامل STP و S.STP (دو Shield دارد) است
(Unshielded Twist Pair) UTP

در نوع کابل‌های S.STP یک Shield محافظتی مسئول خنثی کردن جریان‌های اضافی در کابل است. حداکثر طول مورد استفاده در این کابل‌ها بدون استفاده از Repeater حدوداً 100 متر است. در صورتیکه در شبکه Repeater وجود داشته باشد تا دو برابر یعنی 200 متر افزایش پیدا می‌کند. لازم به ذکر است کابل‌های STP از نظر ساختاری شبیه کابل‌های UTP می‌باشد فقط دارای یک شیلد اضافی است که معمولاً در مکان‌هایی که دارای اختلالات مغتاطیسی است مورد استفاده قرار می‌گیرد.

کانکتور مورد استفاده از شبکه STAR :

کانکتور مورد استفاده در این توپولوژی معروف به RJ-45 است که شبیه کانکتورهای تلفن معروف به RJ-11 است . با این تفاوت که RJ-45 بصورت 8 سوزنه ولی RJ-11 بصورت 4 سوزنه می‌باشد.

انواع هاب (HUB) :

در حالت کلی می‌توانیم هاب‌ها را به سه دسته تقسیم کنیم:

Passive Hub : این نوع هاب‌ها خیلی قدیمی بوده و در حد یک ترمینال عمل می‌کنند.
(Passive Hub+Repeater) Active Hub : این نوع هاب‌ها کار Passive Hub را انجام می‌دهند و علاوه بر آن در داخل این نوع هاب‌ها دستگاهی وجود دارد که فاصله تبادل اطلاع ما در شبکه را افزایش می‌دهد.
ترکیبی (Hybrid Hub) : این نوع هاب‌ها علاوه بر انجام کار اکتیو هاب دارای قابلیت‌های اتصال شبکه به شبکه‌های دیگر است.

Cross Link :

زمانیکه بخواهیم دو کامپیوتر را توسط کابلی بدون هاب به یکدیگر متصل کنیم از این کابل می‌توانیم استفاده کنیم. بدین صورت که ترتیب رنگها در یک طرف به صورت استاندارد ولی در طرف دیگر جای سوزن‌های Send و Received با هم جابجا می‌شوند.

تذکر

شماره‌های یک و دو ، کار Send و شماره‌های سه و شش ، کار Received اطلاعات را برای ما انجام می‌دهند. در صورتیکه بخواهیم یک کابل کراس درست کنیم جای شماره‌های سه و یک و دو و شش را با هم در یک طرف کابل عوض می‌کنیم.

توپولوژی حلقوی (RING)

در این توپولوژی همه کامپیوترها توسط مدار حلقوی به یکدیگر متصل می‌شوند و دیتا در یک جهت (عقربه‌های ساعت) منتقل می‌شوند تا به مقصد برسند. اگر ترتیب رنگ برعکس شود اطلاعات در جهت عکس عقربه‌های ساعت گردش می‌کنند.

در این توپولوژی که اصطلاحاً به آن Token Ring نیز گفته می‌شود، اولین کامپیوتری که در شبکه روشن می‌شود سیگنالی بنام Token ایجاد کرده و در شبکه به جریان می‌اندازد هر گاه کامپیوتری در شبکه قصد ارسال دیتا را داشته باشد باید منتظر دریافت Token باشد به محض دریافت Token شروع به ارسال اطلاعات می‌کند.

در صورتیکه کامپیوتر مقصد اطلاعات دریافتی از کامپیوتر مبدأ را مورد تأیید قرار دهد یک Token دیگری به نام Acknowledge به کامپیوتر مبدأ جهت سالم دریافت کردن اطلاعات ارسال می‌کند. قابل ذکر است که در شبکه Ring در هر لحظه فقط یک Token می‌تواند وجود داشته باشد.

سه توپولوژی فوق تحت عنوان Physical Topology مطرح می‌شوند در صورتیکه از توپولوژی STAR استفاده کرده باشیم دو نوع Logical Topology نیز می‌توانیم در شبکه ایجاد کنیم.

توپولوژی مش (MESH)

الف) این توپولوژی معمولاً در شبکه‌های WAN استفاده می‌شود. به این ترتیب که یک کامپیوتر از طریق کانکشن‌های مختلف به قسمت‌های مختلف متصل می‌شود. در این توپولوژی به خاطر هزینه پیاده سازی مدیاها و تعداد بالای دستگاه‌ها دارای هزینه سنگین می‌باشد.

ب) در این شبکه‌ها، پیاده سازی و گسترش شبکه متحمل هزینه و کار زیاد است. اگر یکی از کانکشن‌ها قطع شود تمام کامپیوترها می‌توانند با یکدیگر تبادل اطلاعات کنند. با توجه به اینکه در این توپولوژی کانکشن‌های مختلف می‌تواند بین نقاط مختلف ایجاد شود سرعت تبادل اطلاعات بین نقاط مختلف می‌تواند متفاوت باشد.

توپولوژی بی‌سیم (Wireless)

این نوع توپولوژی در شبکه‌هایی قابل استفاده است که امکان کابل‌کشی در آن وجود ندارد و یا مواقعی که کاربران با کامپیوترهای قابل حمل خود از یک اتاق به اتاق دیگر منتقل می‌شوند شبکه‌های بی‌سیم امروزی از استاندارد IEEE 802,11 که برای اولین بار 802,11a و بعد از آن استاندارد IEEE 802,11B معرفی شد که تا سرعت 5.5 تا 11Mbps می‌باشد و در حال حاضر استاندارد IEEE 802,11g تا سرعت 54mbps را پشتیبانی می‌کند.

توپولوژی استفاده شده در شبکه های بی‌سیم:

شبکه های بی‌سیم از دو توپولوژی تحت عناوین مستقل و وابسته استفاده می‌کنند .

در توپولوژی مستقل گروهی از کامپیوترها که مجهز به کارت شبکه بی‌سیم هستند آزادانه قادر هستند تا در محدوده برد تعریف شده با یکدیگر ارتباط برقرار کنند. این توپولوژی برای شبکه‌هایی که تعداد کامپیوترهای آنها محدود است، مفید می‌باشد.

در یک شبکه وابسته، شبکه مجهز به تجهیزات بی‌سیم از طریق فرستنده و گیرنده‌هایی که تحت عنوان Access point هستند با یکدیگر ارتباط برقرار می‌کنند . در این که توپولوژی کامپیوترها به طور مستقیم با یکدیگر ارتباط برقرار نمی‌کنند بلکه از طریق Access point با شبکه‌های کابل دار ارتباط برقرار می‌کنند.

]شبکه دیده‌بان واردکننده و ارائه‌کننده مستقیم انواع تجهیزات شبکه اعم از رادیو وایرلس، مودم، روتر، سوئیچ، اکسس‌پوینت، دوربین مداربسته و دستگاه ضبط تصاویر، آنتن، پچ پنل ، ریگ ماینر، کارت شبکه، پاورلاین و … در برندهای مختلف می‌باشد.[/vc_column_text][vc_column_text]قیمت رقابتی

شما می‌توانید انواع تجهیزات شبکه را با قیمت رقابتی از شرکت شبکه دیده‌بان تهیه کنید ، ضمن اینکه شرکت شبکه دیده‌بان **توجه به نیازهای مشتریان در جهت پاسخگویی مؤثر به نیازها و رفع آنها در کوتاهترین زمان، جلب رضایت و خشنودی ایشان** را سرلوحه کار خود قرار داده و با کارشناسان مجرب در زمینه پشتیبانی و خدمات پس از فروش، سعی در ارائه بهترین سرویس به مشتریان خود را دارد.