انواع توپولوژی های شبکه به همراه مزایا و معایب آن ها

ما امروز به معرفی انواع مختلف توپولوژی شبکه‌های کامپیوتری خواهیم پرداخت و همچنین مزایا و معایب این توپولوژی ها را بر خواهیم شمرد. شما برای تبدیل شدن به یک متخصص شبکه باید یکسری مطالب مقدماتی اما بسیار مهم را بدانید، ما در ادامه یکی از این مباحث را مورد بررسی قرار خواهیم داد. البته در آموزش نتورک پلاس مفصل راجع به توپولوژی های شبکه صحبت کرده ایم. همچنین شما می توانید ویدیو رایگان انواع توپولوژی های شبکه را از بخش جلسات دوره در همین صفحه دانلود و مشاهده کنید.

توپولوژی شبکه چیست؟

توپولوژی شبکه در واقع نحوه چیدمان نود‌ها موجود در یک شبکه (به عنوان مثال سوئیچ‌های شبکه و روتر) و اتصالات آن، که اغلب به صورت نمودار نشان داده می‌شود است. در سازمان‌های مختلف از توپولوژی‌های شبکه مختلف استفاده می‌شود. اگر دو سازمان از جهات دیگر فوق العاده شبیه هم باشند، بازهم توپولوژی شبکه آن‌ها مشابه هم نخواهد بود. توپولوژی‌های شبکه نحوه اتصال دستگاه‌ها به یکدیگر و نحوه انتقال داده‌ها از یک نود به نود دیگر را تشریح می‌کنند. 

توپولوژی  خطی یا BUS Topology چیست؟

توپولوژی خطی یک نوع شبکه است که در آن هر دستگاه به یک کابل منفرد وصل می‌شود که مستقیما از یک دستگاه به دستگاه دیگری متصل می‌شود. این نوع از توپولوژی شبکه با نام توپولوژی خطی هم شناخته می‌شود. در توپولوژی شبکه خطی اطلاعات فقط در یک جهت منتقل می‌شوند. اگر یک توپولوژی خطی دو نقطه پایانی داشته باشد،‌ توپولوژی طولی خطی نامیده می‌شود. 

مزایای توپولوژی خطی

• سادگی: همه دستگاه‌ها به یک کابل منفرد وصل شده اند، بنابراین نیازی به مدیریت یک مجموعه توپولوژیک پیچیده نیست. 
• مقرون به صرفه بودن: همه کار این شبکه‌ها صرفا با یک کابل انجام می‌گیرد و به نسبت دیگر انواع هزینه کمتری می‌برد. 
• برای سازمان‌های کوچک بسیار مناسب است. 

معایب توپولوژی خطی

• محدودیت طول کابل: این امر سبب می‌شود که تعداد نود‌هایی که به شبکه متصل می‌شوند،‌محدود شود. 
• محدودیت تعداد نودها: اگر تعداد نود‌ها از حدی بیشتر شوند از کارایی شبکه کاسته خواهد شد. 
• هر دیوایسی که به شبکه متصل است همه اطلاعات در حال انتقال را می‌بیند و این از امنیت شبکه می‌کاهد. 

توپولوژی حلقوی یا RING Topology چیست؟

در شبکه‌هایی با توپولوژی حلقوی، رایانه‌ها به صورت دایره ای به یکدیگر وصل می‌شوند. هر دستگاه در شبکه دو همسایه خواهد داشت، نه بیشتر و نه کمتر. توپولوژی‌های حلقوی معمولاً در گذشته مورد استفاده قرار می‌گرفتند. در این توپولوژی گره اول به آخرین گره وصل می‌شود تا حلقه به هم پیوند بخورد. این توپولوژی همچنین می‌تواند به صورت دوبل اجرا شود و اطلاعات را در دو جهت منتقل کند.

مزایای توپولوژی حلقوی

• داده‌های منتقل شده بین دو نود از تمام نودهای میانی عبور می‌کنند. دیگر به یک سرور مرکزی برای مدیریت این توپولوژی احتیاجی نیست. 
• ترافیک یک طرفه است و انتقال داده‌ها با سرعت بالا انجام می‌شود. 
• از توپولوژی ستاره ای کم هزینه تر است. 

معایب توپولوژی حلقوی

• خرابی یک نود منفرد در شبکه می‌تواند باعث خرابی کل شبکه شود. 
• حرکت یا تغییراتی که در نود‌های شبکه ایجاد می‌شود بر عملکرد کل شبکه تاثیر می‌گذارد. 
• وابستگی سنگینی به سیم اتصال نودها در شبکه حلقه وجود دارد. 

مقاله مرتبط: انواع شبکه های کامپیوتری

توپولوژی ستاره ای یا STAR Topology چیست؟

توپولوژی ستاره ای یک توپولوژی است که در آن هر نود در شبکه به یک سوییچ مرکزی متصل است. هر دستگاه موجود در شبکه مستقیماً به سوئیچ وصل شده و به طور غیر مستقیم به نودهای دیگر متصل می‌شود. رابطه بین این عناصر به این صورت است که‌هاب شبکه مرکزی یک سرور است و سایر دستگاه‌ها به عنوان کلاینت عمل می‌کنند. نود مرکزی مسئولیت مدیریت انتقال داده‌ها در کل شبکه را دارد و به عنوان تکرار کننده عمل می‌کند. با توپولوژی‌های ستاره ای، کامپیوترها با کابل کواکسیال، جفت پیچ خورده (twisted pair) یا کابل فیبر نوری به یکدیگر وصل می‌شوند. 

مزایای توپولوژی ستاره ای

• این توپولوژی به دلیل ماهیت متمرکزی که دارد، سادگی کارایی را ارائه می‌دهد.
• همچنین این امکان را می‌دهد که هر دستگاه در شبکه از امکان ایزولیشن و جداسازی استفاده کند.
• حذف و اضافه کردن نود‌های جدید به شبکه آسان است و می‌تواند بدون اثر گذاری روی کار نود‌های دیگر انجام پذیرد.

معایب توپولوژی ستاره ای

• کارکرد شبکه وابسته به‌هاب مرکزی است و در صورت بروز اشکال در‌هاب مرکزی،‌ شبکه دچار مشکل می‌شود. 
• تعداد نودهایی که می‌توانند به شبکه متصل شوند بستگی به توانایی‌هاب مرکزی دارد و می‌تواند محدود باشد. 
• هزینه نصب و راه اندازی بالاست.

توپولوژی درختی یا TREE Topology چیست؟

همانطور که از این نام پیداست، یک شبکه توپولوژی درختی، ساختاری است که مانند یک درخت با شاخه‌های فراوان آن شکل گرفته است. توپولوژی درختی دارای یک نود ریشه است که به سایر نود‌ها که شکل سلسله مراتبی دارند وصل می‌شود. 
این سلسله مراتب به شکل والد و فرزند بوده و فقط یک اتصال بین دو نود برقرار است. از این شکل توپولوژی در شبکه‌های وسیع استفاده می‌شود تا تعداد دستگاه‌های فراوان که فاصله زیادی از هم دارند را دربر بگیرد. 

مزایای توپولوژی درختی

• در شبکه سازی که لازم است جندیدن بخش به م متصل شوند و در عین حال به صورت مستقل بخواهند کار کنند کاملا جوابگو است (مانند شرکت‌های بزرگ و دانشگاه‌ها)
• مزایای امکان متمرکز بودن توپولوژی ستاره ای، در این نوع توپولوژی شبکه هم وجود دارد. 
• پیدا کردن نقاطی از سیستم که دچار مشکل شده اند بسیار آسان است. 

معایب توپولوژی درختی

• از آنجایی که کل سیستم وابسته به یک گذرگاه مرکزی است، در صورتی که مشکلی برای این گذرگاه پیش بیاید کل سیستم دچار مشکل می‌شود. 
• به نسبت اندازه و پیچیدگی، نگهداری این سیستم سخت و هزینه‌بر است. 
• تعداد نود‌هایی که می‌‌توانند به این توپولوژی شبکه متصل شوند وابسته به توانمندی گذرگاه مرکزی و جنس کابل‌های استفاده شده است. 

توپولوژی مش یا MESH Topology چیست؟

در توپولوژی مش، هر دستگاه از طریق یک لینک اختصاصی نقطه به نقطه به یک دستگاه دیگر در شبکه وصل می‌شود. وقتی می‌گوییم اختصاصی به این معنی است که این لینک، فقط داده‌های مربوط به دو دستگاه متصل را در اختیار دارد. اگر فرض کنیم که به تعداد n نود در شبکه وجود داشته باشد در نتیجه هر نود به n-1 نود دیگر متصل است.

مزایای توپولوژی مش

• ترتیب نودهای شبکه به گونه ای است که می‌توان داده‌ها را از یک نود به بسیاری از نود‌های دیگر به طور همزمان انتقال داد. 
• خرابی یک نود واحد باعث نمی‌شود که کل شبکه خراب شود زیرا مسیرهای متناوب برای انتقال داده وجود دارد. 
• تماس نقطه به نقطه بین هر جفت نود، شناسایی ایرادات را آسان می‌کند. 

معایب توپولوژی مش

• گاهی اتصال بین دو نود استفاده چندانی ندارد و وجود آن‌ها سبب ایجاد آشفتگی در شبکه می‌شود. 
• کابل کشی فراوانی لازم است و همچنین هزینه راه اندازی و تعمیر این توپولوژی بسیار بالاست. 
• به دلیل پیچیدگی آن، اداره یک شبکه مش دشوار است. 

توپولوژی ترکیبی یا HYBRID Topology چیست؟

یک توپولوژی هیبریدی، ترکیبی از دو یا چند توپولوژی است و هدف از آن به دست آوردن مزایای آنها است. بدیهی است، مزایا و معایب یک توپولوژی هیبریدی، ترکیبی از مزایا و معایب توپولوژی‌هایی است که برای ساخت آن استفاده می‌شود.

امیداریم این مقاله برای شما مفید واقع شده باشد. برای مشاهده ویدیو رایگان انواع توپولوژی های شبکه از بخش پایین اقدام به دانلود و مشاهده کنید.