Network Topology

 

1. شبکه‌های کامپیوتری ساده و شبکه‌های متکی به سرور؛ این تقسیم برای انواع شبکه برحسب تکنولوژی انتقال اطلاعات است.

شبکه‌های ساده کامپیوتری که در آن‌ها هیچ‌کدام از کامپیوترها نقش خاصی نداشته باشند را شبکه نقطه به نقطه (Peer-to-Peer) می‌نامند. اما نوع دیگری از شبکه‌ها وجود دارند که آن‌ها را شبکه‌های سرویس‌گیرنده/ سرویس‌دهنده (Client /Server) می‌نامیم.

این نوع شبکه‌ها به کامپیوترهای پرقدرت متکی‌اند که آن‌ها را کامپیوتر سرویس‌دهنده یا فقط سرویس‌دهنده می‌نامیم. این کامپیوترهای پرقدرت انواع خدمات و سرویس‌ها را در اختیار کامپیوترهای سرویس‌گیرنده قرار می‌دهند. [ارتباطات اینترنت از طریق این نوع شبکه است]. در یک شبکه مبتنی‌بر سرویس‌گیرنده/ سرویس‌دهنده ممکن است یک سرویس‌دهنده فقط فایل‌های بانک‌های اطلاعاتی را در اختیار کامپیوترهای سرویس‌گیرنده قرار دهد. سرویس‌دهنده دیگر ممکن است درخواست صفحات وب را پاسخگو باشد و سرویس‌دهنده دیگر ممکن است عملیات پیام‌های الکترونیکی (E-mail) را مدیریت نماید.

 

2. شبکه‌های تک‌‌باند و شبکه‌های پهن‌باند؛ در تقسیم دیگر برای انواع انتقال، شبکه را به شبکه‌های پهن‌باند (Broad Band) و تک‌‌باند (Base Band) تقسیم کرده‌اند:

در شبکه‌های "Lan" برای ارسال اطلاعات تنها یک مسیر وجود دارد به این معنی که در یک لحظه مشخص تنها یک سیگنال می‌تواند در کابل عبور و گره‌ها باید برای ارسال، به نوبت اقدام کنند به این نوع شبکه‌ها شبکه‌های تک‌باند می‌گویند. در این حالت هر گره منتظر می‌ماند تا نوبتش فرا رسد؛ در این وقت بسته‌هایی از اطلاعات را که از قبل آماده کرده، ارسال می‌کند. با گذشتن بسته‌ها از کابل و رسیدن به مقصد، سیستم دریافت‌‌کننده آن‌ها را به ترتیبی که بسته، قبل از ارسال وجود داشته درمی‌آورد و به هم متصل می‌کند.

در شبکه‌های پهن‌باند در یک لحظه چندین سیگنال یا اطلاعات مختلف می‌توانند از کابل عبور کنند و به مقاصد خاص خود برسند. تلویزیون‌های کابلی نمونه‌ای از این شبکه‌ها هستند که از طریق کابل، هم‌زمان چندین کانال متفاوت را برای بیننده ارسال می‌کنند و سرویس‌دهندگان اینترنت هم می‌توانند همزمان از طریق همین کابل و با استفاده از یک مودم کابلی خدمات اینترنت را به مشتریان خود ارائه دهند.

در برخی شبکه‌های "Wan" به دلیل نیاز به پهنای باند بالا از تکنولوژی پهن‌باند استفاده می‌شود.

 

3. انواع شبکه‌های کامپیوتری برحسب اندازه شبکه؛ روش دیگر تقسیم‌بندی شبکه‌ها بر اساس اندازه شبکه است. در این تقسیم‌بندی شبکه‌ها به شبکه‌های محلی، شهری، و گسترده تقسیم می‌شوند.

الف) شبکه محلی، ‌داخلی (Local Area Network: LAN)؛ شبکه‌های محلی مجموعه‌های نسبتاً کوچکی از کامپیوترها هستد که توسط یک رسانه مشترک با یکدیگر اتصال دارند و به تبادل اطلاعات می‌پردازند. در یک "Lan" می‌توان مجموعه‌ای از منابع اشتراکی مانند: پرینتر، هارددیسک‌ها و ... را بین سیستم‌ها به اشتراک گذاشت. "Lan"‌ها معمولاً در مجموعه‌های کوچک مانند اتاق‌های یک اداره یا حداکثر شبکه دو یا سه ساختمان نزدیک به هم هستند.

ب) شبکه کلان‌شهری (Metropolitan Area Network: MAN)؛ شبکه کلان‌شهری شبکه‌ای است عمومی که با سرعت 1090 مگابایت در ثانیه داده‌ها را انتقال می‌دهد و از شبکه محلی بزرگ‌تر است. این شبکه با ابعادی در مقیاس ده کیلومتر توان انتقال را دارد که یک شهر را پوشش می‌دهد. شبکه‌های تلویزیون کابلی بهترین نمونه این شبکه‌هایند. این شبکه‌ها ابتدا در نقاط کور شهرها راه‌اندازی شدند که برای دسترسی مشترکان محروم از برنامه‌های تلویزیونی کاربرد داشت. گردانندگان این شبکه‌ها دریافتند با تغییرات کوچکی در این شبکه‌ها می‌توانند از آن‌ها در عرضه خدمات اینترنتی بهره گیرند. بدین طریق شبکه تلویزیون کابلی به شبکه شهری "MAN" یا تبدیل شد.

ج) شبکه گسترده (Work Area Network: WAN)؛ یک "Wan" در واقع شبکه‌ای است متشکل از چندین "Lan" که با استفاده از مسیریاب‌ها و سوئیچ‌ها به یکدیگر متصل می‌شود. به‌عنوان مثال یک شرکت که دارای دو دفتر در دو شهر یا کشور متفاوت است برای تبادل اطلاعات بین سیستم‌های خود باید یک شبکه Lan ایجاد کند. Lanهای مختلف موجود بر یک Wan می‌توانند با استفاده از خطوط اجاره‌ای یا فیبر نوری و حتی ارتباط "Dial Up" به یکدیگر متصل شوند. اینترنت یک شبکه Wan بسیار گسترده است که در آن با استفاده از مجموعه گسترده‌ای از مسیریاب‌ها و سوئیچ‌ها شبکه‌های کوچک‌تر به یکدیگر متصل می‌شوند.

 

4. انواع شبکه‌های کامپیوتری برحسب توپولوژی شبکه (Network Topology)؛ توپولوژی در لغت به‌معنی هم‌بندی است. «توپولوژی یک شبکه، الگوی چینش و ارتباط سیستم‌ها با یکدیگر است، که انواع مختلف آن بنا بر نیاز در طول سالیان مختلف ابداع و بررسی شده است.»

در شبکه‌های مختلف بنا بر نیاز و محدودیت‌های فنی، باید توپولوژی مناسب توسط مدیر شبکه انتخاب و پیاده‌سازی شود. در این قسمت به معرفی برخی از این توپولوژی‌ها می‌پردازیم:

 

 

 

الف) توپولوژی ستاره‌ای (Star)؛ سیستم‌های شبکه در توپولوژی ستاره‌ای، از طریق رسانه خاص که می‌تواند فیبر نوری، کابل‌های کواکسیال یا هر رسانه‌ دیگری باشد، به یک هاب مرکزی که در قلب این ستاره قرار دارد متصل می‌شوند. امروزه در اکثر شبکه‌های کوچک خانگی و اداری، از این نوع آرایش استفاده می‌شود؛ که شبکه‌های بزرگ‌تر نیز معمولاً ترکیبی از این توپولوژی وانواع دیگر هستند. از مزایای آرایش ستاره‌ای این است که، چنان‌که یکی از گره‌های شبکه به‌دلیل مشکل فنی یا قطع شدن کابل، از شبکه خارج شود، تأثیری بر دیگر گره‌ها نخواهد داشت و شبکه به کار خود ادامه خواهد داد.

ب) توپولوژی گذرگاه(Bus) ؛ در توپولوژی گذرگاه، سیستم‌ها در امتداد کابل شبکه قرار می‌گیرند، در نتیجه بسته‌های ارسالی در طول شبکه برای رسیدن به مقصد مورد نظر، باید از تمامی گره‌های بین گره مبدا و مقصد عبور کنند. این نوع شبکه که در گذشته رواج داشته و امروزه کمتر عمومیت دارد. از دلایل اصلی که باعث انقراض این‌گونه شبکه‌ها شد این است که چنانچه گره‌ای از شبکه خاموش یا دچار مشکل می‌شد، شبکه ماهیت خود را از دست می‌داد و به دو شبکه در دو سر نقطه قطع شده تبدیل می‌شد.

ج) توپولوژی حلقوی(Ring) ؛ این نوع آرایش از نظر ظاهری (فیزیکی) شباهت بسیار زیادی به توپولوژی ستاره‌ای دارد. گره‌ها در این نوع شبکه توسط کابل مناسب به یک هاب مرکزی متصل می‌شوند. اما این هاب با انواعی که در توپولوژی ستاره‌ای مورد استفاده قرار می‌گیرد تفاوت دارد. در درون این هاب، هر گره به صورت منطقی با دو گره مجارو خود ارتباط دارد و بسته‌ها درون این حلقه می‌توانند برای رسیدن به مقصد از دو مسیر حرکت کنند، به هاب مخصوص این نوع توپولوژی "MAU" می‌گویند.

د) توپولوژی مش(Mesh) ؛ در این آرایش، هر گره از شبکه نقشی مانند رئوس یک چندضلعی دارد و این گره‌ها توسط اقطار و اضلاع چندضلعی به یکدیگر متصل می‌شوند. به علت این ارتباط همه‌جهته و کامل گره‌ها در این نوع توپولوژی، چنانچه یک گره دچار مشکل شود، مسیرهای مختلفی برای دسترسی آن به دیگر گره‌ها وجود خواهد داشت. از این‌رو شبکه‌های با این آرایش قابلیت تحمل خطای بسیار بالایی دارند. استفاده از این شبکه هزینه بالا دارد.

ه) توپولوژی ترکیبی(Hybrid) ؛ در این آرایش، چند نوع شبکه با توپولوژی‌های مختلف به یکدیگر متصل می‌شوند.

و) توپولوژی بی‌سیم(Wireless) ؛ در این آرایش‌ به‌جای استفاده از کابل، از امواج رادیویی، لیزر و اشعه مادون قرمز استفاده می‌شود که دارای تجهیزات منحصر به فرد خود می‌باشد.

 

5. شبکه‌های بی‌سیم؛ شبکه‌های بی‌سیم در دنیای جدید شبکه‌ها اهمیت زیادی یافته‌اند. شبکه‌های بی‌سیم را می‌توان به سه دسته تقسیم کرد:

·   ارتباطات داخل سیستمی؛ برقراری ارتباطات بی‌سیم بین قطعات داخلی یک رایانه. ارتباطات بین رایانه با دستگاه‌هایی مثل صفحه کلید و موشواره بی‌سیم از این نوع‌اند که از فناروی بلوتوث استفاده می‌کنند.

·   LAN بی‌سیم؛ هر رایانه دارای یک مودم رادیویی و یک آنتن است که با آن با رایانه‌های دیگر ارتباط برقرار می‌کند.

·   WAN بی‌سیم؛ شبکه تلفن همراه از این دسته شبکه‌هاست. تفاوت آن‌ها با LANهای بی‌سیم فقط در برد بیشتر و حجم انتقال داده کمتر است. سرعت در آن‌ها در حد 1Mbps است ولی برد آن‌ها در حدود کیلومتر است.

 

6. شبکه شبکه‌ها (اینترنت)؛ به مجموعه‌ای از شبکه‌های به هم پیوسته، "شبکه شبکه‌ها" می‌گویند. متداول‌ترین شکل شبکه‌ها از تعدادی LAN که با ارتباطات WAN به هم وصل شده‌اند تشکیل شده‌اند. اینترنت (که بزرگ‌ترین شبکه است) یک شبکه جهانی از شبکه‌های به هم متصل است که شبکه‌های LAN و WAN را نیز دربر می‌گیرد.

 

 


Topologies Three primary topologies use to build LANs are as follows:

1. Bus

2. Ring

3. Star 

انواع topology ها:

Topology در واقع الگویی است برای متصل کردن کامپیوترها و دستگاهای دیگر به وسیله کابل یا یکی دیگر از انواع رسانه های شبکه به یکدیگر. سه topology متداول در ساخت شبکه های محلی همان طور که در بالا اشاره کردم از قرار زیر هستند:

باس (bus)

ستاره ای (star)

حلقه ای (ring)

البته همان طوری که گفته شد این سه متداولترین topology ها هستند ما topology های دیگر هم داریم که من در این جا فعلا فقط از انها نام میبرم

ستاره ای چند سطحی(hierarchical star)

مش(mesh)

بی سیم(wireless)


خطی (bus) :

در شبکه ای که از bus topology استفاده میشود همه کامپیوترها پشت سر همدیگر و در یک خط توسط کابل شبکه به یکدیگر متصل میشوند، وقتی کامپیوتری که در شبکه وجود دارد داده هایی را می فرستد، سیگنالها در هر دو جهت حرکت میکنند و به همه کاپپیوترهای دیگر میرسد در یک شبکه باس همیشه دو انتهای باز وجود دارد که باید به صورتی بسته شود این عمل termination یا پایان دهی نامیده میشود و عبارت است از نصب یک مقاومت در هر یک از دو انتهای کابل تا سیگنالهای که به دو انتهای کابل میرسد را خنثی کند.اگر این عمل را انجام ندهیم سیگنال دوباره منعکس میشود و با سیگنالهای جدید تداخل میکند. مشکل اصلی این topology این است که اگر یک مشکل کوچک در یکی از کانکتورها ، ترمیناتور یا کابل شبکه وجود بیاید کل شبکه بهم میریزد شبکه (done) میشود.

ستاره ای (star) :

در این نوع topology از یک وسیله مرکزی برای کابل کشی استفاده میشود که هاب یا تمرکز دهنده (concentrator) نامیده میشود در یک شبکه star هر یک از کامپیوترها توسط یک کابل مجزا به هاب وصل می شوند .اغلب LAN های ایترنتی امروزی از این topology استفاده می کنند. اولین مزیت star topology این است که به دلیل اینکه هر کامپیوتر با کابل جداگانه ای با هاب متصل میشود، اول اینکه تحمل خطا در چنین شبکه های بالاتر است و دیگر این که اگر یک کابل یا کانکتور دچار مشکل شود فقط ان سیستمی که با ان کابل یا کانکتور دچار مشکل بوده تحد تاثیر قرار میگیرد و دیگر اسیبی به کل شبکه نمیرساند ، بر خلاف bus. عیب این Topology در نیاز به سخت افزار اظافی یعنی هاب میباشد و اگر هاب دچار مشکل شود کل شبکه done میشود که البته چنین مشکلی به ندرت پیش می آید.

حلقه ای (ring):

در این نوع Topology هر کامپیوتر منطقا به کامپیوترهمسایه خود متصل است مانند شبکهای bus اما با این تفاوت که در این نوع شبکه بجای اینکه دو انتهای کابل شبکه بسته باشد به همدیگر متصل میشوند و یک حلقه را تشکیل میدهند به اینصورت که سیگنالی که از یک کامپیوتر تولید شده است بعد از گذر از تمام کامپیوترها دوبره به کامپیوتر تولید کننده بر می گردد و خودش ان را از شبکه حذف می کند. البته این Topology حلقه یک ساختار منطقی است نه فیزیکی ، به عبارت ساده تر حلقه در سیم کشی شبکه وجود دارد نه کابل کشی آن.

/ 0 نظر / 44 بازدید