Τύποι Τοπολογίας Δικτύου: Δίαυλος, Δακτύλιος, Αστέρι, Πλέγμα, Διάγραμμα Δέντρου
Μπράις Λίο
Τι είναι η Τοπολογία;
Οι τοπολογίες δικτύου περιγράφουν τις μεθόδους με τις οποίες αντιστοιχίζονται όλα τα στοιχεία ενός δικτύου. Ο όρος τοπολογία αναφέρεται τόσο στη φυσική όσο και στη λογική διάταξη ενός δικτύου.
Τύποι Τοπολογιών Δικτύωσης
Δύο κύριοι τύποι τοπολογιών δικτύου σε δίκτυα υπολογιστών είναι 1) Φυσική τοπολογία 2) Λογική τοπολογία
Φυσική τοπολογία
Αυτός ο τύπος δικτύου είναι μια πραγματική διάταξη των καλωδίων του υπολογιστή και άλλων συσκευών δικτύου
Λογική τοπολογία
Η λογική τοπολογία δίνει πληροφορίες για τη φυσική σχεδίαση του δικτύου.
Οι διαφορετικοί τύποι Φυσικών Τοπολογιών είναι:
- Τοπολογία P2P
- Τοπολογία λεωφορείων
- Τοπολογία δακτυλίου
- Τοπολογία αστεριών
- Τοπολογία δέντρων
- Τοπολογία Πλέγματος
- Υβριδική Τοπολογία
Ας μάθουμε αναλυτικά κάθε τοπολογία:
Point to Point (P2P)
Η τοπολογία από σημείο σε σημείο είναι η ευκολότερη από όλες τις τοπολογίες δικτύου. Σε αυτή τη μέθοδο, το δίκτυο αποτελείται από μια άμεση σύνδεση μεταξύ δύο υπολογιστών.
Πλεονεκτήματα
- Αυτό είναι ταχύτερο και πολύ αξιόπιστο από άλλους τύπους συνδέσεων, καθώς υπάρχει άμεση σύνδεση.
- Δεν χρειάζεται λειτουργικό σύστημα δικτύου
- Δεν χρειάζεται ακριβό διακομιστή καθώς χρησιμοποιούνται μεμονωμένοι σταθμοί εργασίας για πρόσβαση στα αρχεία
- Δεν χρειάζεται κανένας αποκλειστικός τεχνικός δικτύου γιατί κάθε χρήστης ορίζει τα δικαιώματά του
Μειονεκτήματα
- Το μεγαλύτερο μειονέκτημα είναι ότι χρησιμοποιείται μόνο για μικρές περιοχές όπου οι υπολογιστές βρίσκονται σε κοντινή απόσταση.
- Δεν μπορείτε να δημιουργήσετε αντίγραφα ασφαλείας αρχείων και φακέλων κεντρικά
- Δεν υπάρχει ασφάλεια εκτός από τις άδειες. Οι χρήστες συχνά δεν απαιτούν να συνδεθούν στους σταθμούς εργασίας τους.
Τοπολογία λεωφορείων
Η τοπολογία διαύλου χρησιμοποιεί ένα μόνο καλώδιο που συνδέει όλους τους κόμβους που περιλαμβάνονται. Το κύριο καλώδιο λειτουργεί ως ράχη για ολόκληρο το δίκτυο. Ένας από τους υπολογιστές του δικτύου λειτουργεί ως διακομιστής υπολογιστή. Όταν έχει δύο τελικά σημεία, είναι γνωστό ως τοπολογία γραμμικού διαύλου.
Πλεονεκτήματα
Ακολουθούν τα πλεονεκτήματα/πλεονεκτήματα της χρήσης μιας τοπολογίας διαύλου:
- Το κόστος του καλωδίου είναι πολύ μικρότερο σε σύγκριση με άλλες τοπολογίες, επομένως χρησιμοποιείται ευρέως για την κατασκευή μικρών δικτύων.
- Διάσημα για το δίκτυο LAN επειδή είναι φθηνά και εύκολα στην εγκατάσταση.
- Χρησιμοποιείται ευρέως όταν μια εγκατάσταση δικτύου είναι μικρή, απλή ή προσωρινή.
- Είναι μια από τις παθητικές τοπολογίες. Έτσι, οι υπολογιστές στο δίαυλο ακούν μόνο τα δεδομένα που αποστέλλονται, τα οποία δεν είναι υπεύθυνα για τη μετακίνηση των δεδομένων από έναν υπολογιστή σε άλλους.
Μειονεκτήματα
Ακολουθούν τα μειονεκτήματα/μειονεκτήματα της τοπολογίας διαύλου:
- Σε περίπτωση που αποτύχει το κοινό καλώδιο, τότε ολόκληρο το σύστημα θα καταρρεύσει.
- Όταν η κίνηση του δικτύου είναι μεγάλη, αναπτύσσει συγκρούσεις στο δίκτυο.
- Όποτε η κίνηση του δικτύου είναι μεγάλη ή οι κόμβοι είναι πάρα πολλοί, ο χρόνος απόδοσης του δικτύου μειώνεται σημαντικά.
- Τα καλώδια έχουν πάντα περιορισμένο μήκος.
Τοπολογία δακτυλίου
Σε ένα δίκτυο δακτυλίου, κάθε συσκευή έχει ακριβώς δύο γειτονικές συσκευές για σκοπούς επικοινωνίας. Ονομάζεται τοπολογία δακτυλίου καθώς ο σχηματισμός του μοιάζει με δακτύλιο. Σε αυτήν την τοπολογία, κάθε υπολογιστής είναι συνδεδεμένος με άλλον υπολογιστή. Εδώ, ο τελευταίος κόμβος συνδυάζεται με έναν πρώτο.
Αυτή η τοπολογία χρησιμοποιεί διακριτικό για να μεταβιβάσει τις πληροφορίες από τον έναν υπολογιστή στον άλλο. Σε αυτήν την τοπολογία, όλα τα μηνύματα ταξιδεύουν μέσω ενός δακτυλίου προς την ίδια κατεύθυνση.
Πλεονεκτήματα
Ακολουθούν τα πλεονεκτήματα/πλεονεκτήματα της τοπολογίας δακτυλίου:
- Εύκολη εγκατάσταση και επαναδιαμόρφωση.
- Η προσθήκη ή η διαγραφή μιας τοπολογίας συσκευής εντός δακτυλίου χρειάζεται να μετακινήσετε μόνο δύο συνδέσεις.
- Η διαδικασία αντιμετώπισης προβλημάτων είναι δύσκολη σε μια τοπολογία δακτυλίου.
- Η αποτυχία ενός υπολογιστή μπορεί να διαταράξει ολόκληρο το δίκτυο.
- Προσφέρει ίση πρόσβαση σε όλους τους υπολογιστές των δικτύων
- Ταχύτερος έλεγχος και επιβεβαίωση σφαλμάτων.
Μειονεκτήματα
Ακολουθούν τα μειονεκτήματα/μειονεκτήματα της τοπολογίας δακτυλίου:
- Κυκλοφορία μονής κατεύθυνσης.
- Το σπάσιμο ενός μόνο δακτυλίου μπορεί να διακινδυνεύσει το σπάσιμο ολόκληρου του δικτύου
- Τα σύγχρονα LAN υψηλής ταχύτητας έκαναν αυτήν την τοπολογία λιγότερο δημοφιλή.
- Στον δακτύλιο, σήματα τοπολογίας κυκλοφορούν ανά πάσα στιγμή, γεγονός που δημιουργεί ανεπιθύμητη κατανάλωση ενέργειας.
- Είναι πολύ δύσκολο να αντιμετωπιστεί το δίκτυο δακτυλίου.
- Η προσθήκη ή η αφαίρεση των υπολογιστών μπορεί να διαταράξει τη δραστηριότητα του δικτύου.
Τοπολογία αστεριών
Στην τοπολογία αστεριών, όλοι οι υπολογιστές συνδέονται με τη βοήθεια ενός διανομέα. Αυτό το καλώδιο ονομάζεται κεντρικός κόμβος και όλοι οι άλλοι κόμβοι συνδέονται χρησιμοποιώντας αυτόν τον κεντρικό κόμβο. Είναι πιο δημοφιλές σε δίκτυα LAN καθώς είναι φθηνά και εύκολα στην εγκατάσταση.
Πλεονεκτήματα
Ακολουθούν τα πλεονεκτήματα/πλεονεκτήματα της τοπολογίας εκκίνησης:
- Εύκολη αντιμετώπιση προβλημάτων, ρύθμιση και τροποποίηση.
- Μόνο αυτοί οι κόμβοι επηρεάζονται, αυτό απέτυχε. Άλλοι κόμβοι εξακολουθούν να λειτουργούν.
- Γρήγορη απόδοση με λίγους κόμβους και πολύ χαμηλή κίνηση δικτύου.
- Στην τοπολογία Star, η προσθήκη, η διαγραφή και η μετακίνηση των συσκευών είναι εύκολη.
Μειονεκτήματα
Ακολουθούν τα μειονεκτήματα/μειονεκτήματα της χρήσης του Star:
- Εάν ο διανομέας ή ο συγκεντρωτής αποτύχει, οι συνδεδεμένοι κόμβοι απενεργοποιούνται.
- Το κόστος εγκατάστασης της τοπολογίας αστεριών είναι δαπανηρό.
- Η μεγάλη κυκλοφορία δικτύου μπορεί μερικές φορές να επιβραδύνει σημαντικά το λεωφορείο.
- Η απόδοση εξαρτάται από τη χωρητικότητα του κόμβου
- Ένα κατεστραμμένο καλώδιο ή η έλλειψη του κατάλληλου τερματισμού μπορεί να προκαλέσει διακοπή λειτουργίας του δικτύου.
Τοπολογία Πλέγματος
Η τοπολογία πλέγματος έχει μια μοναδική σχεδίαση δικτύου στην οποία κάθε υπολογιστής στο δίκτυο συνδέεται με τον άλλο. Αναπτύσσει μια σύνδεση P2P (point-to-point) μεταξύ όλων των συσκευών του δικτύου. Προσφέρει υψηλό επίπεδο πλεονασμού, επομένως ακόμη και αν ένα καλώδιο δικτύου αποτύχει, τα δεδομένα εξακολουθούν να έχουν μια εναλλακτική διαδρομή για να φτάσουν στον προορισμό τους.
Τύποι Τοπολογίας Πλέγματος
- Μερική τοπολογία πλέγματος: Σε αυτόν τον τύπο τοπολογίας, οι περισσότερες συσκευές συνδέονται σχεδόν παρόμοια με την πλήρη τοπολογία. Η μόνη διαφορά είναι ότι λίγες συσκευές συνδέονται μόνο με δύο ή τρεις συσκευές.
- Τοπολογία πλήρους πλέγματος: Σε αυτήν την τοπολογία, κάθε κόμβος ή συσκευή συνδέεται άμεσα μεταξύ τους.
Πλεονεκτήματα
Εδώ, είναι τα πλεονεκτήματα/πλεονεκτήματα της τοπολογίας Mesh
- Το δίκτυο μπορεί να επεκταθεί χωρίς να διακόπτονται οι τρέχοντες χρήστες.
- Χρειάζεστε επιπλέον δυνατότητες σε σύγκριση με άλλες τοπολογίες LAN.
- Κανένα πρόβλημα κυκλοφορίας καθώς οι κόμβοι έχουν αποκλειστικούς συνδέσμους.
- Οι αποκλειστικοί σύνδεσμοι σάς βοηθούν να εξαλείψετε το πρόβλημα της κυκλοφορίας.
- Μια τοπολογία πλέγματος είναι ισχυρή.
- Έχει πολλαπλούς συνδέσμους, επομένως εάν οποιαδήποτε μεμονωμένη διαδρομή είναι αποκλεισμένη, τότε θα πρέπει να χρησιμοποιηθούν άλλες διαδρομές για την επικοινωνία δεδομένων.
- Οι σύνδεσμοι P2P διευκολύνουν τη διαδικασία απομόνωσης αναγνώρισης σφαλμάτων.
- Σας βοηθά να αποφύγετε τις πιθανότητες αποτυχίας του δικτύου συνδέοντας όλα τα συστήματα σε έναν κεντρικό κόμβο.
- Κάθε σύστημα έχει το απόρρητο και την ασφάλειά του.
Μειονεκτήματα
- Η εγκατάσταση είναι πολύπλοκη γιατί κάθε κόμβος συνδέεται με κάθε κόμβο.
- Είναι ακριβό λόγω της χρήσης περισσότερων καλωδίων. Καμία σωστή χρήση συστημάτων.
- Πολύπλοκη υλοποίηση.
- Απαιτεί περισσότερο χώρο για αποκλειστικούς συνδέσμους.
- Λόγω του όγκου των καλωδίων και του αριθμού των εισόδων-εξόδων, είναι ακριβό να υλοποιηθεί.
- Απαιτεί μεγάλο χώρο για να περάσουν τα καλώδια.
Τοπολογία δέντρων
Οι τοπολογίες δέντρων έχουν έναν ριζικό κόμβο και όλοι οι άλλοι κόμβοι συνδέονται που σχηματίζουν μια ιεραρχία. Έτσι είναι επίσης γνωστή ως ιεραρχική τοπολογία. Αυτή η τοπολογία ενσωματώνει διάφορες τοπολογίες αστεριών μαζί σε έναν ενιαίο δίαυλο, γι' αυτό είναι γνωστή ως τοπολογία διαύλου αστέρα. Η τοπολογία δέντρων είναι ένα πολύ κοινό δίκτυο που μοιάζει με τοπολογία διαύλου και αστεριού.
Πλεονεκτήματα
Ακολουθούν τα πλεονεκτήματα/πλεονεκτήματα της τοπολογίας δέντρων:
- Η αποτυχία ενός κόμβου δεν επηρεάζει ποτέ το υπόλοιπο δίκτυο.
- Η επέκταση κόμβου είναι γρήγορη και εύκολη.
- Η ανίχνευση σφαλμάτων είναι μια εύκολη διαδικασία
- Είναι εύκολο στη διαχείριση και τη συντήρηση
Μειονεκτήματα
Ακολουθούν τα μειονεκτήματα/μειονεκτήματα της τοπολογίας δέντρων:
- Είναι βαριά καλωδιωμένη τοπολογία
- Εάν προστεθούν περισσότεροι κόμβοι, τότε η συντήρησή του είναι δύσκολη
- Εάν ο διανομέας ή ο συγκεντρωτής αποτύχει, οι συνδεδεμένοι κόμβοι απενεργοποιούνται επίσης.
Υβριδική Τοπολογία
Η υβριδική τοπολογία συνδυάζει δύο ή περισσότερες τοπολογίες. Μπορείτε να δείτε στην παραπάνω αρχιτεκτονική με τέτοιο τρόπο ώστε το δίκτυο που προκύπτει να μην εμφανίζει μία από τις τυπικές τοπολογίες.
Για παράδειγμα, όπως μπορείτε να δείτε στην παραπάνω εικόνα ότι σε ένα γραφείο σε ένα τμήμα χρησιμοποιείται τοπολογία Star και P2P. Μια υβριδική τοπολογία παράγεται πάντα όταν συνδέονται δύο διαφορετικές βασικές τοπολογίες δικτύου.
Πλεονεκτήματα
Ακολουθούν τα πλεονεκτήματα/πλεονεκτήματα της υβριδικής τοπολογίας:
- Προσφέρει την ευκολότερη μέθοδο για τον εντοπισμό και την αντιμετώπιση προβλημάτων
- Εξαιρετικά αποτελεσματική και ευέλικτη τοπολογία δικτύωσης
- Είναι επεκτάσιμο ώστε να μπορείτε να αυξήσετε το μέγεθος του δικτύου σας
Μειονεκτήματα
- Ο σχεδιασμός της υβριδικής τοπολογίας είναι πολύπλοκος
- Είναι μια από τις πιο δαπανηρές διαδικασίες
Πώς να επιλέξετε μια Τοπολογία Δικτύου;
Ακολουθούν ορισμένα σημαντικά στοιχεία για την επιλογή της καλύτερης τοπολογίας για τη δημιουργία ενός δικτύου στον οργανισμό σας:
- Η τοπολογία διαύλου είναι σίγουρα λιγότερο δαπανηρή για την εγκατάσταση ενός δικτύου.
- Εάν θέλετε να χρησιμοποιήσετε ένα μικρότερο καλώδιο ή σκοπεύετε να επεκτείνετε το δίκτυο στο μέλλον, τότε η τοπολογία αστεριών είναι η καλύτερη επιλογή για εσάς.
- Η τοπολογία πλήρως πλέγματος είναι θεωρητικά μια ιδανική επιλογή καθώς κάθε συσκευή είναι συνδεδεμένη με κάθε άλλη συσκευή.
- Εάν θέλετε να χρησιμοποιήσετε καλώδιο συνεστραμμένου ζεύγους για δικτύωση, τότε θα πρέπει να δημιουργήσετε τοπολογίες αστεριών.
Σύνοψη
| τοπολογία | Τι είναι | Εικόνα |
|---|---|---|
| P2P | Το δίκτυο αποτελείται από μια άμεση σύνδεση μεταξύ δύο υπολογιστών |
|
| λεωφορείο | Χρησιμοποιεί ένα μόνο καλώδιο που συνδέει όλους τους κόμβους που περιλαμβάνονται |
|
| Δαχτυλίδι | Κάθε συσκευή έχει ακριβώς δύο γειτονικές συσκευές για λόγους επικοινωνίας |
|
| Αστέρι | Όλοι οι υπολογιστές συνδέονται με τη βοήθεια ενός διανομέα. |
|
| Πλέγμα | Η τοπολογία πλέγματος έχει μια μοναδική σχεδίαση δικτύου στην οποία κάθε υπολογιστής στο δίκτυο συνδέεται με τον άλλο. |
|
| Δέντρο | Οι τοπολογίες δέντρων έχουν έναν ριζικό κόμβο και όλοι οι άλλοι κόμβοι συνδέονται, οι οποίοι σχηματίζουν μια ιεραρχία. |
|
| Υβριδική Τοπολογία | Η υβριδική τοπολογία συνδυάζει δύο ή περισσότερες τοπολογίες |
|
