ネットワーク トポロジの種類: バス、リング、スター、メッシュ、ツリー図

トポロジーとは何ですか?

ネットワーク トポロジは、ネットワークのすべての要素をマッピングする方法を記述します。 トポロジという用語は、ネットワークの物理レイアウトと論理レイアウトの両方を指します。

ネットワーク トポロジの種類

ネットワーク トポロジには主に XNUMX つのタイプがあります。 コンピューターネットワーク 1) 物理トポロジ 2) 論理トポロジ

物理トポロジー

このタイプのネットワークは、コンピュータ ケーブルとその他のネットワーク デバイスの実際のレイアウトです。

論理トポロジ

論理トポロジは、ネットワークの物理設計についての洞察を与えます。

さまざまな種類の物理トポロジは次のとおりです。

• P2P トポロジ
• バストポロジー
• リングトポロジー
• スタートポロジ
• 木のトポロジー
• メッシュトポロジ
• ハイブリッド トポロジ

それぞれのトポロジを詳しく学習してみましょう。

ポイントツーポイント (P2P)

ポイントツーポイント トポロジは、すべてのネットワーク トポロジの中で最も簡単です。 この方法では、ネットワークは XNUMX 台のコンピュータ間の直接リンクで構成されます。

優位性

• これは直接接続されるため、他のタイプの接続よりも高速で信頼性が高くなります。
• ネットワークオペレーティングシステムは不要
• ファイルへのアクセスには個々のワークステーションが使用されるため、高価なサーバーは必要ありません。
• 各ユーザーが権限を設定するため、専任のネットワーク技術者は必要ありません

デメリット

• 最大の欠点は、コンピューターが近接している狭いエリアでのみ使用できることです。
• ファイルやフォルダーを一元的にバックアップすることはできません
• 権限以外にセキュリティはありません。 多くの場合、ユーザーはワークステーションにログオンする必要はありません。

バストポロジー

バス トポロジでは、含まれるすべてのノードを接続する XNUMX 本のケーブルを使用します。 メイン ケーブルは、ネットワーク全体のスパインとして機能します。 ネットワーク内のコンピュータの XNUMX 台がコンピュータ サーバーとして機能します。 XNUMX つのエンドポイントがある場合、それは線形バス トポロジと呼ばれます。

優位性

バス トポロジを使用する利点は次のとおりです。

• ケーブルのコストは他のトポロジに比べて非常に安いため、小規模ネットワークの構築に広く使用されています。
• LANネットワークは安価で導入が簡単なことから有名です。
• これは、ネットワークの設置が小規模、単純、または一時的な場合に広く使用されています。
• これはパッシブ トポロジの XNUMX つです。 したがって、バス上のコンピュータは送信されるデータをリッスンするだけであり、あるコンピュータから別のコンピュータにデータを移動する責任はありません。

デメリット

バス トポロジの短所と欠点は次のとおりです。

• 共通ケーブルに障害が発生すると、システム全体がクラッシュします。
• ネットワーク トラフィックが大量になると、ネットワーク内で衝突が発生します。
• ネットワーク トラフィックが重い場合、またはノードが多すぎる場合は、ネットワークのパフォーマンス時間が大幅に低下します。
• ケーブルの長さには常に制限があります。

リングトポロジー

リング ネットワークでは、すべてのデバイスに通信目的で XNUMX つの隣接デバイスが存在します。 リング状に形成されているため、リングトポロジと呼ばれます。 このトポロジでは、すべてのコンピューターが別のコンピューターに接続されます。 ここでは、最後のノードが最初のノードと結合されます。

このトポロジは、トークンを使用して、あるコンピューターから別のコンピューターに情報を渡します。 このトポロジでは、すべてのメッセージがリングを介して同じ方向に移動します。

優位性

リング トポロジの長所/利点は次のとおりです。

• インストールと再構成が簡単です。
• デバイスのリング内トポロジを追加または削除するには、XNUMX つの接続のみを移動する必要があります。
• リング トポロジでは、トラブルシューティング プロセスが困難です。
• XNUMX 台のコンピュータに障害が発生すると、ネットワーク全体に障害が発生する可能性があります。
• ネットワーク上のすべてのコンピュータへの平等なアクセスを提供します
• エラーのチェックと確認が高速化されます。

デメリット

リング トポロジの欠点/短所は次のとおりです。

• 一方向のトラフィック。
• 単一のリングに侵入すると、ネットワーク全体が破壊される危険性があります
• 最近の高速 LAN により、このトポロジはあまり普及しなくなりました。
• リング内では、トポロジ信号が常に循環しているため、不要な電力消費が発生します。
• リング ネットワークのトラブルシューティングは非常に困難です。
• コンピュータを追加または削除すると、ネットワーク アクティビティが妨げられる可能性があります。

スタートポロジ

スター トポロジでは、すべてのコンピュータがハブを利用して接続されます。 このケーブルはセントラル ノードと呼ばれ、他のすべてのノードはこのセントラル ノードを使用して接続されます。 安価で設置が簡単なため、LAN ネットワークで最も人気があります。

優位性

開始トポロジの長所/利点は次のとおりです。

• トラブルシューティング、セットアップ、変更が簡単です。
• 障害が発生したノードのみが影響を受けます。 他のノードは引き続き動作します。
• 少数のノードと非常に低いネットワーク トラフィックによる高速パフォーマンス。
• スター型トポロジでは、機器の追加、削除、移動が容易です。

デメリット

Star を使用する場合の短所/欠点は次のとおりです。

• ハブまたはコンセントレーターに障害が発生すると、接続されているノードは無効になります。
• スター型トポロジの導入コストは高額です。
• ネットワークトラフィックが多いと、バスの速度が大幅に遅くなる場合があります。
• パフォーマンスはハブの容量に依存します
• ケーブルが損傷していたり​​、終端が適切でなかったりすると、ネットワークがダウンする可能性があります。

メッシュトポロジ

メッシュ トポロジは、ネットワーク上の各コンピュータが相互に接続する独自のネットワーク設計を採用しています。 ネットワークのすべてのデバイス間の P2P (ポイントツーポイント) 接続を開発します。 高レベルの冗長性を提供するため、XNUMX 本のネットワーク ケーブルに障害が発生した場合でも、データは宛先に到達するための代替パスを確保できます。

メッシュ トポロジの種類

• 部分メッシュ トポロジ: このタイプのトポロジでは、ほとんどのデバイスが完全なトポロジとほぼ同様に接続されます。 唯一の違いは、接続されているデバイスが XNUMX つまたは XNUMX つだけであることです。

• フル メッシュ トポロジ: このトポロジでは、すべてのノードまたはデバイスが相互に直接接続されます。

優位性

メッシュトポロジの長所/利点は次のとおりです

• 現在のユーザーを中断することなくネットワークを拡張できます。
• 他の LAN トポロジーと比較して、特別な機能が必要です。
• ノードには専用リンクがあるため、トラフィックの問題はありません。
• 専用リンクはトラフィックの問題を解決するのに役立ちます。
• メッシュ トポロジは堅牢です。
• 複数のリンクがあるため、XNUMX つの経路がブロックされた場合は、他の経路をデータ通信に使用する必要があります。
• P2P リンクにより、障害特定の分離プロセスが簡単になります。
• すべてのシステムを中央ノードに接続することで、ネットワーク障害の可能性を回避できます。
• すべてのシステムにはプライバシーとセキュリティがあります。

デメリット

• すべてのノードがすべてのノードに接続されているため、インストールは複雑です。
• より多くのケーブルを使用するため、コストが高くなります。 システムが適切に活用されていない。
• 実装が複雑。
• 専用リンクにはより多くのスペースが必要です。
• ケーブル配線の量と入出力の数のため、実装には費用がかかります。
• ケーブルを配線するには広いスペースが必要です。

木のトポロジー

ツリー トポロジにはルート ノードがあり、他のすべてのノードが接続されて階層を形成します。そのため、階層型トポロジとも呼ばれます。このトポロジは、さまざまなスター トポロジを 1 つのバスに統合するため、スター バス トポロジとも呼ばれます。ツリー トポロジは、バス トポロジやスター トポロジに似た、非常に一般的なネットワークです。

優位性

ツリー トポロジの長所/利点は次のとおりです。

• XNUMX つのノードに障害が発生しても、ネットワークの残りの部分に影響が及ぶことはありません。
• ノードの拡張は迅速かつ簡単です。
• エラーの検出は簡単なプロセスです
• 管理とメンテナンスが簡単です

デメリット

ツリー トポロジの短所/欠点は次のとおりです。

• 大量のケーブルが接続されたトポロジです
• さらにノードを追加するとメンテナンスが困難になる
• ハブまたはコンセントレーターに障害が発生すると、接続されているノードも無効になります。

ハイブリッド トポロジ

ハイブリッド トポロジは、2 つ以上のトポロジを組み合わせたものです。上記のアーキテクチャを見ると、結果として得られるネットワークが標準トポロジの 1 つを示さないことがわかります。

たとえば、上の画像からわかるように、ある部門のオフィスではスター型および P2P トポロジが使用されています。 ハイブリッド トポロジは、XNUMX つの異なる基本ネットワーク トポロジが接続されている場合に常に作成されます。

優位性

ハイブリッド トポロジを使用する利点/利点は次のとおりです。

• エラー検出とトラブルシューティングのための最も簡単な方法を提供します
• 非常に効果的で柔軟なネットワーキング トポロジ
• スケーラブルなので、ネットワークのサイズを増やすことができます

デメリット

• ハイブリッドトポロジの設計は複雑である
• 最もコストのかかるプロセスの XNUMX つです

ネットワーク トポロジを選択するにはどうすればよいですか?

組織内にネットワークを作成するための最適なトポロジを選択するための重要な考慮事項をいくつか示します。

• バス トポロジは、ネットワークの設置費用が最も安価であることは間違いありません。
• より短いケーブルを使用したい場合、または将来的にネットワークの拡張を計画している場合は、スター トポロジが最適な選択です。
• すべてのデバイスが他のすべてのデバイスに接続されているため、完全メッシュ トポロジは理論的には理想的な選択です。
• ネットワークにツイスト ペア ケーブルを使用する場合は、スター トポロジを構築する必要があります。

製品概要

トポロジー	それは何ですか	画像
P2P	ネットワークは XNUMX 台のコンピュータ間の直接リンクで構成されます
バス	含まれているすべてのノードを接続する XNUMX 本のケーブルを使用します
リング	すべてのデバイスには、通信目的でちょうど XNUMX つの隣接するデバイスがあります。
星	すべてのコンピュータはハブを介して接続されます。
メッシュ	メッシュ トポロジは、ネットワーク上の各コンピュータが相互に接続する独自のネットワーク設計を採用しています。
木	ツリー トポロジにはルート ノードがあり、他のすべてのノードが接続されて階層を形成します。
ハイブリッド トポロジ	ハイブリッド トポロジは XNUMX つ以上のトポロジを組み合わせます。