فرهنگ و تاريخ | سرگرمي | نيازمنديها | مذهبي | اقتصادي | خانواده و اجتماع | هنر | اخبار | ورزش | کامپيوتر | گردشگري | صنعت و دانشگاه | صفحه اصلي

آموزش کارکردن با نرم افزارها
دانلود نرم افزارهاي کاربردي
آموزش سخت افزار کامپيوتر
آخرين قيمت قطعات کامپيوتر
آموزش ويندوز و ترفندهاي آن
معرفي انواع سيستم عاملها
آموزش کار با اينترنت و شبکه
مبارزه با ويروسهاي کامپيوتري
رده بندي سايتهاي کامپيوتري
نشريات و کي کامپيوتري
 
 

عنوان: انواع توپولوژي شبکه ها

نويسنده: سيد احمد عبدالهي پور           ايميل: sa_abdollahipour@yahoo.com  

منبع اطلاعاتي: sun73.persianblog.ir            تاريخ نگارش: 30/03/1389

 

 

گالري تصاوير

 

- - - -

   
 
 

متداول ترين انواع توپولوژي عبارتند از :

 

      ●   Bus

      ●   Ring

      ●   Star

      ●   Star ـBus

 

◄   توپولوژي Bus :

هر يک از گره ها ( نودها ) به شکل يک زنجيره ، يکي پس از ديگري به هم متصل و کاملاً شبيه به يک چراغوني شب کريسمس در طول يک بک بون قرار مي گيرند. اطلاعات ارسالي از جانب يک نود در طول يک بک بون حرکت کرده و به نود مقصد مي رسد. انتهاي دو سر خط در شبکه Bus به يک مقاومت ختم مي شود که مقاومت (Resistor) مذکور جهت نگهداري سيگنال هاي ارسالي توسط نود و همچنين جلوگيري از بازگشت مجدد آنها به خط مي باشند. 

 

◄   توپولوژي Ring :

در ساختار حلقه اي نيز مانند ساختار Bus ، نودها يکي پس از ديگري زنجيره اي را مي سازند با اين تفاوت که شبکه به صورت حلقه اي بوده وآخرين نود به اولين نود وصل مي باشد. در يک شبکه حلقه اي هر يک از نودها با استفاده از بسته token به ترتيب اقدام به ارسال و دريافت اطلاعات مي نمايند.

 

 

◄   توپولوژي Star :

در ساختار توپولوژي ستاره اي که امروزه به عنوان رايج ترين نوع مي باشد ، هر يک از نودها به يک قطعه مرکزي موسوم به hub يا سوييچ متصل مي شوند. دستگاه مذکور سيگنال هاي ارسال شده از جانب هر يک از نودها را دريافت مي دارد و به سمت تمامي نودهاي داخل شبکه مي فرستد.

يک هاب در زمينه فيلتر کردن و يا به جريان انداختن ديتا دخالتي ندارد بلکه تنها به منزله يک تقاطعي است که نودهاي مختلف را به هم وصل مي کند.

 

 

◄   توپولوژي Star ـBus:

اين نوع توپولوژي از ترکيب دو نوع توپولوژي Bus و Star تشکيل ميشود که نتيجه آن ايجاد يک محيط چند کاره مي باشد. نودها در مناطق خاصي ، به يک هاب وصل مي باشند و هاب نيز در طول يک بک بون با يکديگر ارتباط دارند وهر ستاره خود درون يک ستاره ديگر قرا مي گيرد. 

 

◄   مشکلات رشد شبکه ها:

در بيشتر توپولوژي ها که امروزه يافت مي شوند ، نودها به وسيله هاب به يکديگر اتصال مي يابند و با رشد شبکه شاهد مشکلاتي هستيم که برخي از آنها عبارتند از: 

 

      +   Scalability :

در يک شبکه داراي hub ، محدوديت پهناي باند شبکه را با مشکل مواجه مي سازد که در اين صورت از کارايي شبکه کاسته مي شود. کارکردهاي امروزي شبکه به پهناي باند بيشتري نسبت به گذشته نياز دارد. به منظور ايجاد تناسب با ميزان رشد استفاده از شبکه ، مي بايست در فواصل زماني مشخصي کل شبکه مجدداً طراحي شود.

 

      +   Latency :

مدت زماني را که به طول مي انجامد تا يک بسته اطلاعاتي به مقصد برسد را Latency گويند. براي جلوگيري از تصادم ياCollision  بسته هاي اطلاعاتي با يکديگر ، هر يک از نودها مي بايست براي ارسال بسته اطلاعاتي خود مدت زماني را صبر کند. افزايش تعداد نودها در يک شبکه ، بر مدت زمان تاخيرLatency در ارسال بسته مي افزايد.

يا به عبارتي ديگر ، اگر کسي در حال ارسال يک فايل حجيم در داخل شبکه باشد مابقي نودها مي بايد فرصتي را درنگ گرده تا پس از آن بسته هاي اطلاعاتي خود را ارسال کنند. ممکن است قبلا با اين مورد در محل کار مواجه شده باشيد يعني شما سعي داريد تا به يک سرور دست يابيد و ناگهان مشاهده مي کنيد که همه چيز به کندي پيش مي رود.

 

      +   Network Failure:

در يک شبکه ممکن است يک قطعه متصل به هاب به علت اعمال تنظيمات ناصحيح يا ارسال بي وقفه بسته هاي اطلاعاتي (Broadcast) اشکالاتي براي قطعات ديگر که متصل به آن هاب هستند بوجود آورد. که بعنوان مثال براي حل برخي از مشکلات سوئيچ ها به کمک مي ايند مانند جلوگيري از ميزان انتشار بسته هاي اطلاعاتي.

 

      +   Collisions :

يک شبکه Ethernet از فرايندي موسوم به CSMA / CD استفاده مي کند که مخفف عبارت Carrier Sense Multiple Access with collision Detection ميباشد شبکه اي که تحت پروسه CSMA/CD مي باشد ، زماني بسته اطلاعاتي ارسال مي شود که هيچگونه ترافيکي در شبکه وجود نداشته باشد. اگر دو نود در يک زمان مشترک بسته اطلاعات خود را ارسال کنند در اين صورت بين بسته ها برخوردي اتفاق مي افتد که در نتيجه آن بسته هاي اطلاعاتي از بين مي روند.

پس هر دوي آنها زماني را درنگ مي کنند تا بسته خود را مجدداً ارسال دارند هر قسمتي از شبکه که احتمال برخورد بين بسته هاي ارسالي از جانب دو يا چندين نود در آنجا وجود دارد. به عنوان منطقه برخورد Collision Domain قلمداد مي گردد. اگر شبکه اي تعداد زيادي نود را در يک قسمت ( Segment ) شامل شود در اين صورت تعداد برخورد ( Collision ) بالا و در نتيجه داراي تعداد زيادي منطقه برخورد مي باشد.

هاب ها مسيري را که بسته هاي اطلاعاتي مي بايد از نودي به نود ديگر طي کنند ، به راحتي مي توانند آن را کوتاه تر و يا زيادتر کنند. اما شبکه را به دو قسمت جداگانه تقسيم نمي کنند که در اين مورد سوئيچ ها به کمک مي ايند.

 

◄   راه حل ، اضافه کردن سوئيچ:
هاب به منزله يک چهار راه مي باشد که در آنجا همگي موظفند بايستند. اگر همزمان بيش از يک اتومبيل به چهار راه برسد آنها مي بايد منتظر نوبت خود شوند و سپس حرکت کنند. حال تصور کنيد که صد خيابان به اين تقاطع ختم مي شود در اين صورت مدت زمان انتظار و همچنين احتمال برخورد افزايش مي يابد. ايا اين حيرت آور نيست اگر شما بتوانيد از يک خيابان فرعي براي رسيدن به خيابان مورد نظرتان استفاده کنيد.

اين دقيقا همان کاري است که سوئيچ ها براي ترافيک شبکه انجام مي دهند، يک سوئيچ شبيه به چهار راهي است که هر يک از ماشين ها بدون اينکه معطل ترافيک شوند از يک راه فرعي استفاده کرده و به مقصد مي رسند. تفاوت اساسي بين يک هاب و يک سوئيچ اين است که تمام نودهايي که به هاب متصل مي باشند ، عرض باند را بين خود تقسيم مي کنند حال آنکه عرض باندي که در حد فاصل بين قطعه و سوئيچ قرار دارد، مختص همان قطعه است.

به طور مثال اگر ده عدد نود براي ارتباط از هاب و يک شبکه با عرض باند 10Mbps استفاده کنند. اگر ساير نودها نيز بخواهند به خوبي با هم ارتباط برقرار کنند ، در نتيجه هر يک از نودها ممکن است فقط قسمتي از عرض باند مذکور را استفاده کنند. اما در مورد سوئيچ ، موضوع فرق مي کند هر يک از نودها مي تواند از تمامي عرض باند 10Mbps استفاده کند. در يک خيابان اگر تمام ترافيک به يک تقاطع مشترک برسد پس هر يک از اتومبيل ها موظف است تا تقاطع را بين خود و ديگران تقسيم کنند. اما خيابان هاي شبکه به ترافيک اين امکان را مي دهد تا با تمام سرعت مسير خود را از خياباني به خيابان ديگر ادامه دهد.

 

◄   شبکه Fully Switched
در يک شبکه Fully Switched ، سوئيچ ها ، هاب هاي يک شبکه Ethernet را با يگ سگمنت مختص به هر يک از نودها عوض مي کند. اين سگمنت ها به سوئيچي وصل مي باشند که اين سوئيچ چندين سگمنت مربوطه را ساپورت مي کند.

از آنجائيکه سوئيچ و نود تنها قطعات موجود در داخل يک سگمنت هستند. در نتيجه ، سوئيچ هر ارسالي را قبل از رسيدن به نود ديگر ، دريافت مي کند و آن را از يک سگمنت مناسب عبور مي دهد. از آنجائيکه هر سگمنت فقط يک نود را تحت پوشش قرار مي دهد ، در نتيجه دامنه اين ساختار به گيرنده مورد نظر ختم مي شود. خصوصيت مذکور در يک شبکه سوئيچ دار اين امکان را مي دهد تا همزمان مکالمات متعددي تحقق يابد. سوئيچينگ ، امکان برقراري يک رابطه کاملا Full Duplex را در شبکه محقق ميسازد. قبل از سوئيچينگ، شبکه به صورت half duplex  مي باشد.

بدان معنا که ديتا فقط در يک مسير مي تواند ارسال شود اما در يک شبکه که از سوئيچ استفاده مي کند ، در هر يک از نودها که فقط با سوئيچ در ارتباطند و هيچ ارتباطي مستقيمي بين نودها وجود ندارد. در نتيجه اطلاعات مي تواند به صورت همزمان از نود به سوئيچ و از سوئيچ به نود ارسال شود يعني ارتباط Full Duplex است.
در شبکه هاي کاملا سوئيچ شده از کابل هاي نوري Fiber ، optic و يا کابل هاي Twisted Pair استفاده مي شود. در چنين محيطي ، نودها مي توانند از فرايند تشخيص برخورد اطلاعات با يکديگر صرف نظر کنند. از آنجائيکه نودها تنها قطعاتي هستند که به کابل يا مديا دسترسي دارند در نتيجه مي توانند از جستجو و آشکار کردن برخورد بسته هاي اطلاعاتي صرف نظر کنند و بسته ها را به هر جا که مي خواهند ارسال کنند.
اين نوع جريان ترافيک به نودها اجازه مي دهد تا اطلاعات را به سمت سوئيچ ارسال کنند همانطور که سوئيچ ها اطلاعات را به طرف نودها ارسال مي کنند. اين فرايند منجر به محيطي عادي از هر گونه برخورد اطلاعات با يکديگر مي شود. ارسال اطلاعات به صورت دو طرفه ، سرعت شبکه را به شکل موثرتر افزايش مي دهد. اگر سرعت شبکه 10Mbps باشد در نتيجه هر يک از نودها اطلاعاتي را همزمان به همين سرعت ارسال مي کنند.

◄   شبکه هاي مختلط:
اکثر شبکه ها صرفا فقط از سويچ در شبکه استفاده نمي کنند چون اگر سوئيچ بخواهد جايگزين تمام هاب هاي شبکه شود ، اين کار به قيمت مناسبي تمام نميشود. در عوض براي رسيدن به يک قيمت مناسب و سودآور ، از ترکيب سوئيچ و هاب استفاده مي شود. به طور مثال يک شرکت ممکن است از هاب براي اتصال کامپيوترهاي موجود در هر يک از دپارتمان ها استفاده کرده و براي اتصال هاب دپارتمان ها
با يکديگر از سوئيچ استفاده کند.

 

◄   شبکه هاي محلي مجازي VLAN
با رشد شبکه ها از نظر اندازه و پيچيدگي ، بيشتر شرکت ها به سمت شبکه هاي محلي مجازي Virtual local Area Network يا VLANS گرايش يافته اند. اساساً يک شبکه مجازي مجموعه اي است از نودهايي که در يک Broadcast Domain قرار دارند. قبلاً در مورد broadcast و همچنين نحوه ممانعت روترها از عبور broadcastها مطالبي گفته شد.  در اين قسمت با دلايل استفاده از VLAN آشنا مي شويم:


      
+   Security :
سيستم هايي که داراي اطلاعات حساس بوده از ساير قسمت هاي شبکه جدا مي شوند که اين پارامتر باعث مي شود تا از احتمال دسترسي مردم به اطلاعاتي که مجاز به ديدن آنها نيستند، مي کاهد.
 

      +   Projects / Special application :
يک شبکه محلي مجازي با جمع آوري نودهاي مورد نياز در کنار هم مي تواند به انجام پروژه و يا کار کردن با يک برنامه ويژه را آسانتر کند.


      
+   Performance / Bandwidth :

مدير شبکه با بررسي دقيق کار شبکه ، درصدد بر مي ايد تا شبکه هاي VLAN را بسازد و بر ميزان عرض باند شبکه مي افزايد.
 

      +   Broadcast / Traffic flow :
اساسي ترين فاکتور اين شبکه ها اين است که از انتشار بسته هاي اطلاعاتي به سمت نودهايي که جزئي از اين شبکه نمي باشند جلوگيري کند. اين کار منجر به کاهش Broadcast مي شود. همچنين داراي Access lists مي باشند، که به کنترل نوع ترافيک توسط مدير شبکه کمک مي کند.

 

 

 

 

 

گروه علمي فدک

کليه مطالب ارسالي با نام اشخاص و ذکر منبع در اين سايت درج مي شود

راهنما  |  آمار سايت  |  درباره ما  |  تماس با ما  |  نظر خواهي  | آرشيو  |  عضويت در سايت