شبکه چیست و کاربردهای انواع شبکه چه می باشد؟

هر شبکه دارای مجموعه ای از گره ها (nodes) و لینک هایی است که به همدیگر متصل می باشند.

چینش این گره ها و لینک ها، یا توپولوژی شبکه، عملکرد را اطلاع می دهد و هزینه های نگهداری دارد.

شما باید با مدل های توپولوژی شـــــــبکه امروزی که شامل رینگ، مش، باس، استار و درخت توپولوژی است آشنا شوید، تا هنگام طراحی و مدیریت شبکــــــه بتوانید از آنها استفاده کنید.

برای مدیریت بهتر و موثر توپولوژی شبکه، خیلی مهم است که در راس ساختار شبکــــــــه خود قرار بگیرید،

به صورت ظاهری شبکه را برنامه ریزی کنید، و روی عملکرد شبکه تان نظارت کنید. 

شبکه چیست؟

چرا توپولوژی شبکه مهم است؟

انواع توپولوژی شبکه

• توپولوژی شبکه استار
• توپولوژی شبکه باس
• توپولوژی شبکه مش
• توپولوژی شبکه رینگ
• توپولوژی رینگ دوال (Dual)
• توپولوژی شبکه درختی
• توپولوژی شبکه هیبرید

کدام توپولوژی برای شبکه شما مناسب است؟

کدام ابزار می تواند به مدیریت توپولوژی شبکه کمک کند؟

• نقشه کشی توپولوژی شبکه سولارویندز

همین امروز نقشه کشی توپولوژی شبکه تان را در شرکت شازین شروع کنید.

توپولوژی شبکه چیست؟

توپولوژی شبکه می گوید که چگونه دستگاه های درون آن می توانند به یکدیگر وصل شوند و چگونه اطلاعات و داده ها بین گره های آن حرکت می کنند.

همچنین توپولوژی شـــــــبکه را می توان به عنوان شرح شماتیک چینش المنت های شبکه معرفی کرد.

درحالیکه توپولوژی شبکه منطقی جریان داده های بین دستگاه های نتورک را نشان می دهد،

توپولوژی شبکه فیزیکی ارتباط فزیکی درون شبکه مانند، کامپیوترها و کابل ها را به نمایش می گذارد.

برای نمایش توپولوژی های منطقی و فیزیکی می توان از نمودارهای تصویری استفاده کرد،

که البته انتخاب آن به نیاز شما بستگی دارد- و می تواند برای درک بهتر و بیشتر شبکه و لایه های آن استفاده شود.

چرا توپولوژی شبکه مهم است؟

پیکربندی شبکه یا توپولوژی، می تواند روی عملکرد و وظایف آن تاثیر بگذارد،

پس انتخاب توپولوژی مناسب برای ساختار شبکه تان ضروری است.

با انتخاب بهترین توپولوژی مناسب برای ساختار شــــــبکه، منابع، و نیازهای آن،

می توانید هزینه اجرا و عملکرد آن را پایین بیاورید، عملکرد شبکه را بهبود دهید، و در تعیین منابع بهینه سازی لازم را ایجاد کنید.

با استفاده از نمودارها می توانید توپولوژی های شـــــــبکه منطقی و فیزیکی را بهتر تحلیل کنید.

این نمودارها به شما این امکان را می دهد تا ببینید که چطوری دستگاه های شبــــکه به هم وصل می شود،

مشکلات پایین آمدن شبکه چه هستند و مشکلات اتصال را سریعا به شما اطلاع می دهد.

انواع توپولوژی شبکه

انواع توپولوژی شبــکه وجود دارد، که هر کدام از آنها مزایا و معایبی دارد.

 پس نمی توان گفت که یک توپولوژی ثابت و یکسان که کاملا مناسب شبکه باشد، وجود دارد.

آشنایی با نقاط قوت و ضعف هر کدام از این توپولوژی ها به شما این امکان را می دهد تا تصمیم درستی بگیرید و

توپولوژی شبــــکه ای را انتخاب کنید که بهتر بتواند در راه اندازی ساختار شبکه به شما کمک کند.

توپولوژی شبکه استار

همانطور که از نام این توپولوژی مشخص است، در این توپولوژی هر دستگاه با کابل های کواکسیال،

کابل های به هم تابیده، یا کابل های فیبر اپتیکال به  سویچ مرکزی متصل می شود.

گره های غیر متمرکز هم به طور غیر مستقیم از طریق سوییچ مرکزی یا کانون پخش که یکی از آنها تکرارکننده است، به همدیگر متصل می شوند.

مزایای توپولوژی شبکه استار

توپولوژی های استار به راحتی نصب می شوند چون هر دستگاه تنها به یک کابل برای وصل شدن به کانون مرکزی پخش نیاز دارد.

به همین دلیل، این توپولوژی نسبت به دیگر توپولوژی ها، به کابل های کمتری نیاز دارد.

توپولوژی استار فرآیند پیدا کردن مشکلات عملکرد شبکه را هم آسان می کند.

از آنجا که هر دستگاه تنها به یک سوییچ وصل می شود، مدیریت این توپولوژی هم آسان است.

خیلی راحت می توانید بدون نیاز به خاموش کردن شـــبکه، از سوییچ مرکزی گره ها را جدا یا وصل کنید.

علاوه بر این، اگر کابل ها خراب شوند، تنها یک دستگاه دچار مشکل می شود، و این یعنی توپولوژی استار محافظت گسترده ای در برابر خرابی فراهم می کند.

معایب توپولوژی شبکه استار

توپولوژی شبکه استار به عملکرد و سالم بودن سوییچ مرکزی وابسته است؛ زمانی که سوییچ مرکزی خراب شود، شبکـــه هم به طور کلی خراب می شود.

در نتیجه، مدیریت و نظارت بر سوییچ مرکزی اولویت دارد.

درحالیکه اضافه کردن دستگاه های جدید به توپولوژی استار آسان است،

این نکته خیلی مهم را بدانید که سوییچ مرکزی پورت های محدودی دارد، و کپ های فیکس شده را در اندازه شبکه قرار می دهد.

توپولوژی شبکه باس

در توپولوژی باس (که به توپولوژی شبکه ستون فقرات هم معروف است)،

گره های شبکـــه، یا دستگاه و کامپیوتر، با خزوط رها شده به کابل های معمولی متصل شده اند.

توپولوژی شبکه باس ساده است و امکان انتقال داده های یک سویه را فراهم می کند.

همچنین توپولوژی باس با دو اندپوینت، توپولوژی باس لاینر نامیده می شود.

مزایای توپولوژی شبکه باس

توپولوژی باس راحت ترین و ارزان ترین مدل توپولوژی برای نصب است.

با نسبت یک به یک دستگاه به لاین های راه اندازی شده، این توپولوژی به کابل کمتری نسبت به دیگر توپولوژی ها نیاز دارد،

و زمان و هزینه نصب را هم کاهش می دهد.

اضافه کردن دستگاه های جدید به شبــکه هم بسیار ساده و آسان است.

تنها کافی است که دستگاه جدید را به کابل مرکزی با لاین رها شده جدید نصب نمایید.

به لطف لایه ساده آنها، معمولا توپولوژی های باس برای شبکه های دفاتر دیگر استفاده نمی شود، و در عوض،

برای شبکـــه های کوچک و محصولات مشتریان مناسب می باشد.

معایب توپولوژی شبکــه باس

اگرچه وجود یک کابل برای توپولوژی باس در کم شدن هزینه ها تاثیر فوق العاده ای دارد، اما مشکلات بالقوه ی دیگری هم بوجود می آورد.

این مشکلات می تواند شامل افزایش برخوردها، افزایش تراکم، و ایمنی کمتر شود.

در نتیجه، توپولوژی های باس برای شبـــکه هایی که حجم ترافیک کمتری دارند، بهترین است.

با تنها یک نقطه شکست، این توپولوژی اصلا قوی نیست. اگر کابل های معمولی خراب شوند، کل شبکه شما با مشکل رو به رو خواهد شد.

علاوه بر این، با وجود اینکه این توپولوژی دو سویه است، در هر زمان، داده ها تنها در یک جهت با کابل منتقل می شوند،

که همین هم باعث بوجود آمدن مشکل تراکم می شود.

هرچه گره های شـــبکه های بیشتری به کابل اصلی تکیه کنند، نرخ انتقال داده ها هم کُندتر می شود.

توپولوژی شبکه مش

این توپولوژی برای حجم بالا، ایده آل است.

همچنین برای شـــــبکه هایی با اندازه متوسط کوچک بوده، و متشکل از گره های به هم پیوسته است و انتخاب سریع و ایمنی می باشد.

در توپولوژی کامل شــبکه مش، هر گره به همه ی گره ها با لینک مستقیم وصل است، و اتصال های نقطه به نقطه بوجود می آورد.

در توپولوژی جزئی مش، بسیاری از گره ها به هم متصل هستند،

اما بعضی از گره ها فقط از طریق لینک های نقطه به نقطه  با تعداد کمی متصل می شود.

داده هایی که با توپولوژی مش منتقل می شوند از طریق روت کردن یا فلودینگ ارسال شدند.

با روت کردن و با استفاده از لاجیک روتینگ، گره ها کوتاه ترین فاصله به بسته شبکه را تعیین می کنند،

درحالیکه فلودینگ شامل ارسال داده به تمامی گره ها از طریق شبکه می باشد.

مزایای توپولوژی شبکه مش

به لطف اتصال گره ها توپولوژی مش سریع ترین، مقاوم ترین و ایمن ترین توپولوژی است.

گره های مش سرعت انتقال داده را افزایش می دهد.

همچنین، مطمئن می شود که شبکه یک ذره مشکل نداشته و ایمنی و افزونگی اش افزایش پیدا کرده است.

معایب توپولوژی شبکــه مش

همانطور که می توان انتظار داشت، این توپولوژی کابل های زیادی را برای اتصال هر گره به گره های دیگر دارد

و این یعنی نصب توپولوژی مش می تواند مقداری گران،

نیازمند صرف زمان زیادی برای نصب، و به ساختارهای زیادی برای پیکربندی نیاز دارد.

در نتیجه، اجرای این توپولوژی سخت است و هزینه ی نگهداری بالایی دارد.

از دیگر معایب این توپولوژی می توان به این مورد اشاره کرد که اندازه شبکه شما با مقدار کابلی که کامپیوترتان می تواند در بربگیرد محدود می شود.

توپولوژی شبــکه رینگ

همانطور که از نام این توپولوژی مشخص است، توپولوژی رینگ، حلقه ای از دستگاه هایی است

که با اولین و آخرین پیوند گره های لوپ و لینک های نقطه به نقطه، به دو دستگاه نزدیک متصل می شود.

شما در این توپولوژی می توانید تنها با یک گره به بررسی و ساختاربندی دستگاه ها و شبکه ها بپردازید.

توپولوژی رینگ یا حلقه ای یک سویه است، که در این حالت تنها در یک زمان و در یک حالت می توان داده ها را ارسال کرد،

و داده ها هم از هر گره به روش خود می گذرد تا به دستگاه مورد هدف برسد.

در توپولوژی رینگ، گره ای که توکن دارد تنها گره ای است که قادر به انتقال داده می باشد، و امکان برخورد را کم می کند.

با انتشار زودهنگام توکن، گره خیلی سریع برای انتقال داده ها توکن ها را آزاد می کند.

گره به توکن -درحالیکه توکن ها با تاخیر آزاد شده- متصل می ماند تا از رسیورهایی که داده ها را دریافت می کنند، گزارش دریافت کند.

مزایای توپولوژی شـبکه رینگ

به لطف هزینه پایین نصب این توپولوژی، و نرخ بالای انتقال داده، و نرخ پایین برخورد،

بسیاری از بیزینس های کوچک از این توپولوژی استفاده می کنند.

مدیریت، نصب و سرمایه گذاری این توپولوژی خیلی آسان است و

توپولوژی رینگ از پروتکل های توکن محور استفاده می کند که ریسک برخوردهای پاکت را کاهش می دهد.

معایب توپولوژی شبکـه حلقه

این توپولوژی مستعد شکسته شدن و خراب شدن است، چون زمانی که یک گره از آن خراب شود، کل شبکه هم از کار می افتد.

در نتیجه، باید به طور مداوم شبکه توپولوژی رینگ را بررسی کنید تا ممطئن شوید که هر گره به درستی کار می کند.

همچنین زمانی که می خواهید یک گره جدید اضافه کنید یا هر گره موجود را جدا کنید، باید کل شــبکه را خاموش کنید.

از آنجا که همه ی دستگاه های شبــکه ی شما از یک پهنای باند استفاده می کنند،

مقایس گرفتن از یک نقطه معیت بدون در نظر گرفتن مشکلات اجرای آن می تواند خیلی سخت باشد.

شما می بایست تعداد دستگاه های اضافه شده به شبکه را بشمارید تا مطمئن شوید که پهنای باند خیلی باریک کشیده نشده باشد،

چون در برقراری ارتباط تاخیر ایجاد می کند.

توپولوژی شبکه حلقوی دوال

عملکرد توپولوژی های حلقوی دوال در برخی موارد مانند توپولوژی رینگ است و تنها یک تفاوت کلیدی دارد:

این شبکه می تواند داده ها را در هر دو حالت ارسال کند، داده ها را دو رشته ای کند و تاثیر و کارایی بیشتری داشته باشد.

هر گره در هر دو طرف خود دو اتصال دارد، که در هر دو مسیر انتقال داده را امکان پذیر می کند.

علاوه بر تمامی مزایایی که توپولوژی رینگ ارائه می دهد، به لطف رینگ ثانویه، توپولوژی دوال تعدیل شده،

که می تواند در صورت خراب شدن رینگ دیگر، داده ها را ارسال کند.

توپولوژی شبکه درختی

این توپولوژی به دلیل شکلی که دارد، درختی نامیده می شود.

توپولوژی درختی لایه تسلسلی با حداقل سه سطح متفاوت دارد.

توپولوژی درختی از کانون مرکزی، کانون های ثانویه و دستگاه ها تشکیل شده است.

داده از کانون مرکزی به کانون ثانویه و به دستگاه یا از دستگاه به کانون ثانویه و به کانون مرکزی جریان پیدا می کند.

کانون مرکزی مانند ارتباط متقابل بین کانون ثانویه و دستگاه هایشان کار می کند و وابستگی های والدین – فرزندی ایجاد می کند.

مزایای توپولوژی شبکه درختی

از آنجا که توپولوژی درختی، توپولوژی استار و باس را با همدیگر ترکیب ی کند،

از این توپولوژی در شبکـه های گسترده برای حمایت فیزیکی از دستگاه های دور استفاده می شود.

مدیریت آن آسان است و هرچه ارگان شما بیشتر رشد پیدا می کند، بزرگتر می شود.

ساختار سلسله مراتبی این توپولوژی فرآیند مشکل یابی را با بررسی سیستماتیک مشکلات درون شبکه، امکان پذیر و آسان می کند.

معایب توپولوژی درختی

به دلیل نظارت بر نرم افزار و مقدار زیاد کابل مورد نیاز، توپولوژی درختی گران است.

همچنین این توپولوژی خیلی ربوست نیست؛ اگر کانون مرکزی در معرض آسیب قرار بگیرد،

کل شبکه هم ممکن است از کار بیفتد چون زیرشاخه ها پیکربندی شده اند.

در نتیجه، این نکته ضروری است که اگر شبـکه بزرگی دارید، روی نظارت بر نرم افزار سرمایه گذاری کنید.

مدیریت این توپولوژی پیچیده بسیار سخت است و برای کسانی که گره های بیشتری را اضافه می کنند، سختی آن هم بیشتر می شود.

پس، این توپولوژی برای کارشناس های شبکه مناسب می باشد.

توپولوژی شبکه هیبریدی

توپولوژی هیبریدی از دو یا چند توپولوژی استاندارد تشکیل شده است.

سرمایه گذاری های بزرگتر ممکن است از توپولوژی هیبریدی استفاده کنند

تا دپارتمان های مختلف امکان به کارگیری توپولوژی های مختلف را داشته باشند.

مزایای توپولوژی هیبریدی

اگرچه مزایای توپولوژی هیبریدی براساس توپولوژی هایی که برای آن پیاده سازی می شود، شمرده می شود،

استفاده از توپولوژی هیبریدی انعطاف و قابلیت توسعه گسترده ای را برای ساختارسازی شما فراهم می کند.

در نتیجه، این توپولوژی برای شبـکه های بزرگتر بهینه ومناسب هستند.

معایب توپولوژی شبکه هیبریدی

خب همانطور که معایب توپولوژی های قبلی را برشمردیم، به دلیل ساختاری که این توپولوژی دارد، همان معایب هم برای این مدل وجود دارد.

به همین ترتیب، توپولوژی های هیبریدی معمولا پیچیده هستند و به مدیریت حرفه ای و نظارت نرم افزاری نیاز دارند.

کدام توپولوژی بهتر است؟

زمانی که می خواهید بین توپولوژی ها یکی را انتخاب کنید، باید این سوال را از خودتان بپرسید که رایج ترین توپولوژی شبکه کدام است؟

درحالیکه برخی از توپولوژی های شبکـه در گذشته بیشتر استفاده می شدند، این روزها توپولوژی استار بیشتر مورد استقبال قرار می گیرد.

با این حال، ممکن است این توپولوژی برای شبکه شما بهترین انتخاب نباشد.

نیازهای شبـکه ی هر ارگان با توجه به اندازه، بودجه، تخصص و نیاز خود متفاوت است.

زمانی که دارید بهترین توپولوژی ممکن را برای شبکه خود انتخاب می کنید، اندازه، برنامه های توسعه آینده، اهداف و بودجه ارگانتان را در نظر بگیرید.

قابلیت توسعه، طول کابل، و مدل کابل هر توپولوژی را در نظر داشته باشید.

مثلا، توپولوژی حلقوی یا باس ممکن است به دلیل محدودیت های بودجه ای بهترین انتخاب باشند چون به کابل کمتری برای نصب نیاز دارند.

اگر ترجیح می دهد توپولوژی ایمن و مقاوم تری داشته باشید، توپولوژی مش با اتصال نقطه به نقطه ای که دارد، بهترین انتخاب است.

در نهایت، باید نیازها، برنامه ها و منابع شرکت خود را با هر نیاز و مزایا و معایب توپولوژی ها مقایسه کنید.

کدام ابزار برای مدیریت توپولوژی مناسب تر است؟

علی رغم اینکه ارگان شما کدام توپولوژی را انتخاب و استفاده می کند، نظارت، مدیریت و برنامه ریزی توپولوژی بسیار مهم است.

ساخت دستی دیاگرام توپولوژی می تواند فرآیند زمان بر و پیچیده ای باشد.

به شما پیشنهاد می کنیم که حتما برای مدیریت درست توپولوژی از ابزار متناسب با آن استفاده کنید.

با نرم افزار Visio مایکروسافت، Lucidchart، LibreOffice Draw ودیگر نرم افزاری هایی که در بازار موجود است،

ابزارهای مختلفی برای نظارت، نقشه کشی و مدیریت وجود دارد.

با این حال، یکی از محبوب ترین ابزارهای مپر توپولوژی شبکه SolarWinds Network Topology Mapper می باشد.