مرکز دانلود خلاصه کتاب و جزوات دانشگاهی

انواع پيكره بندي (توپولوژي) شبکه

توپولوژي شبکه تشريح کننده ي نحوه اتصال کامپيوترها در يک شبکه به يکديگر است. پارامترهاي اصلي در طراحي يک شبکه، قابل اعتماد بودن و مقرون به صرفه بودن است. انواع متداول توپولوژي ها در شبکه هاي کامپيوتري عبارتند از :

• ستاره اي (Star )
• حلقوي (Ring )
• خطي (Bus )
• توري (Fully Comnected or Mesh )
• درختي (Tree )
• تركيبي (Hybrid )

توپولوژيStar

در اين توپولوژي، کليه ي کامپيوترها به يک کنترل کننده ي مرکزي يا هاب (hub ) متصل شده اند.

(مطابق شکل 1 ). هر گاه کامپيوتري بخواهد با کامپيوتر ديگري تبادل اطلاعات نمايد، کامپيوتر منبع ابتدا بايد اطلاعات را به هاب ارسال نمايد، سپس از طريق هاب آن اطلاعات به کامپيوتر مقصد منتقل شود. اگر کامپيوتر شماره ي 1 بخواهد اطلاعاتي را به کامپيوتر شماره ي 3 بفرستد، بايد اطلاعات را ابتدا به هاب ارسال کند، آن گاه هاب آن اطلاعات را به کامپيوتر شماره ي 3 خواهد فرستاد.

شکل 1 : توپولوژي ستاره اي

نقطه ضعف اين توپولوژي آن است که عمليات کل شبکه به هاب وابسته است. اين بدين معنا است که اگر هاب از کار بيفتد، کل شبکه از کار خواهد افتاد. نقاط قوّت توپولوژي Star عبارتند از :

٭ نصب شبکه با اين توپولوژي ساده است.

٭ توسعه ي شبکه با اين توپولوژي به راحتي انجام مي شود.

٭ اگر يکي از خطوط متصل به هاب قطع شود، فقط يک کامپيوتر از شبکه خارج مي شود.

توپولوژيRing

اين توپولوژي توسط شرکت IBM اختراع شد و به همين دليل است که اين توپولوژي به نام IBM Token ring مشهور است. در اين توپولوژي کليه ي کامپيوترها به گونه اي به يکديگر متصل هستند که مجموعه ي آن ها يک حلقه را مي سازد.

مطابق شکل 5-1 کامپيوتر مبدأ اطلاعات را به کامپيوتر بعدي در حلقه ارسال نموده و آن کامپيوتر آدرس اطلاعات واصله را بررسي مي کند، اگر آدرس واصله، با آدرس کامپيوتر دريافت کننده مطابقت کند، آن کامپيوتر اطلاعات را براي خود کپي مي کند. آن گاه اطلاعات را به کامپيوتر بعدي در حلقه منتقل خواهد کرد و به همين ترتيب اين روند ادامه پيدا مي کند تا اطلاعات به کامپيوتر مبدأ برسد. سپس کامپيوتر مبدأ اين اطلاعات را از روي حلقه حذف مي کند. در شکل 1 پيکان ها مبين جهت حرکت داده ها مي باشند.

شكل 1 : توپولوژي حلقوي

نقاط ضعف توپولوژي فوق عبارتند از :

٭ اگر يک کامپيوتر از کار بيفتد، کل شبکه متوقف مي شود.

٭ به سخت افزار پيچيده نياز دارد (کارت شبکه ي آن گران قيمت است).

٭ براي اضافه کردن يک ايستگاه به شبکه بايد کل شبکه را متوقف کرد.

نقاط قوّت توپولوژي فوق عبارتند از:

٭ نصب شبکه با اين توپولوژي ساده است.

٭ توسعه ي شبکه با اين توپولوژي به راحتي انجام مي شود.

٭ در اين توپولوژي از کابل فيبر نوري مي توان استفاده کرد.

توپولوژيBUS

در يک شبکه ي خطي چندين کامپيوتر به يک کابل به نام BUS متصل مي شوند. در اين توپولوژي، رسانه انتقال بين کليه ي کامپيوترها مشترک است. يکي از مشهورترين قوانين نظارت بر خطوط ارتباطي در شبکه هاي محلي، Ethernet مي باشد.

توپولوژي BUS از متداول ترين توپولوژي هايي است که در شبکه هاي محلي (LAN )مورد استفاده قرار مي گيرد. سادگي، کم هزينه بودن و توسعه ي آسان اين شبکه، از نقاط قوت توپولوژي bus مي باشد. نقطه ضعف عمده اين شبکه آن است که اگر کابل اصلي که به عنوان پُل ارتباطي بين کامپيوترهاي شبکه مي باشد، قطع شود، کل شبکه از کار خواهد افتاد.

توپولوژيMesh

در اين توپولوژي هر کامپيوتري مستقيماً به کليه ي کامپيوترهاي شبکه متصل مي شود. مزيت اين توپولوژي آن است که هر کامپيوتر با ساير کامپيوترها ارتباطي مجزّا دارد. بنابراين، اين توپولوژي داراي بالاترين درجه ي امنيت و اطمينان مي باشد. اگر يک کابل ارتباطي در توپولوژي Mesh قطع شود، شبکه هم چنان فعال باقي مي ماند.

يک نقاط ضعف اساسي اين توپولوژي آن است که از تعداد زيادي خطوط ارتباطي استفاده مي کند، مخصوصاً زماني که تعداد ايستگاه ها افزايش يابند، به همين جهت اين توپولوژي از نظر اقتصادي مقرون به صرفه نيست. براي مثال، در يک شبکه با 100 ايستگاه کاري، ايستگاه شماره ي 1 نيازمند به 99 کابل براي اتصال به کامپيوترهاي شماره ي 2 تا 99 مي باشد. تعداد کابل هاي مورد نياز در اين توپولوژي با رابطه ي N(N=1)/2 محاسبه مي شود كه در آن N تعداد ايستگاه هاي شبکه مي باشد.

توپولوژيTree

اين توپولوژي از يک يا چند هاب فعال (Active hub) يا تکرار کننده (Repeater ) براي اتصال ايستگاه ها به يکديگر استفاده مي کند. هاب مهم ترين عنصر شبکه ي مبتني بر توپولوژي درختي است. زيرا کليه ي ايستگاه ها را به يکديگر متصل مي کند. وظيفه ي هاب دريافت اطلاعات از يک ايستگاه و تکرار و تقويت آن اطلاعات و سپس ارسال آن ها به ايستگاه ديگر مي باشد.

انواع هاب

هاب کنترل پذير (Manageable ) : اين نوع هاب هوشمند و انعطاف پذير مي باشد. بدين معني که هر يک از درگاه هاي (Ports ) آن توسط مدير شبکه از طريق نرم افزار مي توانند فعال يا غيرفعال شوند. هاب وظيفه ي اصلي آن انتقال سيگنال هاي الکتريکي از يک کامپيوتر به کامپيوتر ديگر است. به عبارتي هاب نقش يک رابطه را ايفا مي کند علاوه بر اين سيگنال هاي ضعيف شده را نيز تقويت مي نمايد. (البته هاب فعال)

هاب مستقل (Stand-Alone ): اين نوع هاب براي يک گروه از کامپيوترهايي که به طور مجزّا از کل شبکه کار مي کنند به کار مي رود.

هاب پيمانه اي (Modular ) : اين نوع هاب با يک کارت يا شاسي همراه است که توسط اين کارت مي توان تعداد درگاه هاي آن را افزايش داد.

هاب پشته اي (Stackable ) : اين نوع هاب شبيه هاب مستقل (Stand-Alone ) مي باشد. با اين تفاوت که تعدادي از آن ها را مي توان مثل يک پشته به يکديگر متصل کرد تا تعداد پورت هاي کل هاب آن افزايش يابند.

توپولوژيHybrid

اين توپولوژي ترکيبي است از چند شبکه با توپولوژي هاي متفاوت که توسط يک کابل اصلي به نام backbone به يکديگر مرتبط شده اند. هر شبکه توسط يک پل ارتباطي به نام Bridge به کابل backbone متصل مي شود.

انواع شبکه

نوع شبکه توسط فاصله ي بين کامپيوترهاي تشکيل دهنده ي آن شبکه مشخص مي شود. مثلاً شبکه ي محلي(LAN ), شبكه ي شهري (MAN ) و شبکه ي گسترده (WAN ).

شبكه ي محلي (LAN- Local Area Network )

شبکه يLAN، شبکه اي با سرعت بالا است که به منظور برقراري ارتباط و مبادله ي داده ها بين کامپيوترها در يک محدوده ي جغرافيايي کوچک، مثل يک اداره، يک ساختمان و يا يک طبقه از يک برج طراحي شده است.

چندين شبکه ي LAN مي تواند با اتصال به يکديگر موجب توسعه ي ارتباطات در طبقات يک برج يا يک دانشگاه شوند.

شبکه ي شهري (MAN-Metropolitan Area Network )

شبکه ي MAN، حدود 100 مايل را تحت پوشش خود قرار مي دهد، يعني شبکه MAN، شبکه هاي متعددي که در نواحي مختلف يک شهر بزرگ يا کوچک واقع شده اند را به يکديگر مرتبط مي کند.

شبکه گسترده (WAN-Wide Area Network )

شبکه ي WAN، جهت مبادله ي اطلاعات بين فواصل بسيار دور به کار مي رود. اين شبکه ناحيه ي جغرافيايي وسيعي را در بر مي گيرد. براي مثال: کل يک کشور، يا کل يک قاره، شبکه هاي WAN ممکن است از خطوط استيجاري (lines leased ) شرکت مخابرات و يا ساير شرکت هاي مشابه و يا ماهواره هاي مخابراتي جهت مبادله ي اطلاعات استفاده کنند.

http://daneshjooqom.4kia.ir/