โทโพโลยีการเชื่อมต่อ ประเภทของโทโพโลยีเครือข่าย โทโพโลยีเครือข่ายคอมพิวเตอร์

โทโพโลยีเครือข่ายหมายถึงการกำหนดค่าทางกายภาพหรือทางไฟฟ้าของสายเคเบิลและการเชื่อมต่อของเครือข่าย

ในการอธิบายโทโพโลยีของเครือข่ายมีการใช้คำศัพท์พิเศษหลายคำ: โหนดเครือข่าย - คอมพิวเตอร์หรืออุปกรณ์สลับเครือข่าย สาขาเครือข่าย - เส้นทางที่เชื่อมต่อสองโหนดที่อยู่ติดกัน โหนดเทอร์มินัล - โหนดที่อยู่ส่วนท้ายของสาขาเดียวเท่านั้น โหนดระดับกลาง - โหนดที่อยู่ปลายสุดของสาขามากกว่าหนึ่งสาขา โหนดที่อยู่ติดกันคือโหนดที่เชื่อมต่อกันด้วยเส้นทางอย่างน้อยหนึ่งเส้นทางที่ไม่มีโหนดอื่น

โทโพโลยีเครือข่ายมีเพียง 5 ประเภทหลักเท่านั้น:

1. โทโพโลยี “บัสที่ใช้ร่วมกัน” ในกรณีนี้ การเชื่อมต่อและการแลกเปลี่ยนข้อมูลจะทำผ่านช่องทางการสื่อสารทั่วไปที่เรียกว่าคอมมอนบัส: บัสทั่วไปเป็นโทโพโลยีทั่วไปสำหรับเครือข่ายท้องถิ่น ข้อมูลที่ส่งสามารถกระจายได้ทั้งสองทิศทาง การใช้บัสทั่วไปช่วยลดต้นทุนการเดินสายและรวมการเชื่อมต่อของโมดูลต่างๆ เข้าด้วยกัน ข้อได้เปรียบหลักของโครงการนี้คือต้นทุนต่ำและสะดวกในการกระจายสายเคเบิลทั่วทั้งสถานที่ ข้อเสียเปรียบที่ร้ายแรงที่สุดของบัสทั่วไปคือความน่าเชื่อถือต่ำ: ข้อบกพร่องใด ๆ ในสายเคเบิลหรือตัวเชื่อมต่อใด ๆ จำนวนมากจะทำให้เครือข่ายทั้งหมดเป็นอัมพาต ข้อเสียอีกประการหนึ่งของบัสที่ใช้ร่วมกันคือประสิทธิภาพต่ำ เนื่องจากด้วยวิธีการเชื่อมต่อนี้ มีเพียงคอมพิวเตอร์เครื่องเดียวในแต่ละครั้งเท่านั้นที่สามารถส่งข้อมูลไปยังเครือข่ายได้ ดังนั้นแบนด์วิธของช่องทางการสื่อสารจะถูกแบ่งระหว่างโหนดเครือข่ายทั้งหมดที่นี่เสมอ

2. โทโพโลยีแบบสตาร์ ในกรณีนี้ คอมพิวเตอร์แต่ละเครื่องจะเชื่อมต่อด้วยสายเคเบิลแยกกันกับอุปกรณ์ทั่วไปที่เรียกว่าฮับ ซึ่งอยู่ตรงกลางเครือข่าย:

หน้าที่ของฮับคือการส่งข้อมูลที่คอมพิวเตอร์ส่งไปยังคอมพิวเตอร์เครื่องหนึ่งหรือเครื่องอื่น ๆ ทั้งหมดในเครือข่าย ข้อได้เปรียบหลักของโทโพโลยีนี้เหนือบัสทั่วไปคือความน่าเชื่อถือที่มากกว่า ปัญหาใด ๆ เกี่ยวกับสายเคเบิลจะมีผลเฉพาะกับคอมพิวเตอร์ที่เชื่อมต่อสายเคเบิลนี้และการทำงานผิดพลาดของฮับเท่านั้นที่สามารถทำให้เครือข่ายทั้งหมดล่มได้ นอกจากนี้ฮับยังสามารถมีบทบาทในการกรองข้อมูลที่มาจากโหนดบนเครือข่ายอัจฉริยะ และบล็อกการส่งข้อมูลที่ผู้ดูแลระบบห้ามไว้หากจำเป็น ข้อเสียของโทโพโลยีแบบดาวรวมถึงต้นทุนอุปกรณ์เครือข่ายที่สูงขึ้นเนื่องจากจำเป็นต้องซื้อฮับ นอกจากนี้ ความสามารถในการเพิ่มจำนวนโหนดในเครือข่ายยังถูกจำกัดด้วยจำนวนพอร์ตฮับ ในปัจจุบัน สตาร์แบบลำดับชั้นเป็นประเภทโทโพโลยีการเชื่อมต่อที่พบบ่อยที่สุดในเครือข่ายทั้งในระดับท้องถิ่นและระดับโลก

3. โทโพโลยีแบบ “ริง” ในเครือข่ายที่มีโทโพโลยีแบบวงแหวน ข้อมูลในเครือข่ายจะถูกส่งตามลำดับจากสถานีหนึ่งไปยังอีกสถานีหนึ่งไปตามวงแหวน ซึ่งโดยปกติจะไปในทิศทางเดียว:

หากคอมพิวเตอร์รับรู้ข้อมูลตามที่ตั้งใจไว้ ระบบจะคัดลอกข้อมูลดังกล่าวไปยังบัฟเฟอร์ภายใน ในเครือข่ายที่มีโทโพโลยีแบบวงแหวน จำเป็นต้องใช้มาตรการพิเศษเพื่อให้ในกรณีที่เกิดความล้มเหลวหรือขาดการเชื่อมต่อของสถานีใดๆ ช่องทางการสื่อสารระหว่างสถานีที่เหลือจะไม่ถูกรบกวน ข้อดีของโทโพโลยีนี้คือความง่ายในการจัดการ ข้อเสียคือความเป็นไปได้ที่จะเกิดความล้มเหลวของเครือข่ายทั้งหมด หากมีความล้มเหลวในช่องสัญญาณระหว่างสองโหนด

4. โทโพโลยีแบบตาข่าย โทโพโลยีแบบตาข่ายมีลักษณะเฉพาะด้วยรูปแบบการเชื่อมต่อคอมพิวเตอร์ซึ่งมีการสร้างสายการสื่อสารทางกายภาพกับคอมพิวเตอร์ที่อยู่ติดกันทั้งหมด:

ในเครือข่ายที่มีโทโพโลยีแบบตาข่าย เฉพาะคอมพิวเตอร์ที่มีการแลกเปลี่ยนข้อมูลอย่างเข้มข้นเท่านั้นที่เชื่อมต่อโดยตรง และสำหรับการแลกเปลี่ยนข้อมูลระหว่างคอมพิวเตอร์ที่ไม่ได้เชื่อมต่อโดยตรง จะใช้การส่งข้อมูลผ่านโหนดระดับกลาง โทโพโลยีแบบตาข่ายช่วยให้สามารถเชื่อมต่อกับคอมพิวเตอร์จำนวนมากได้ และโดยทั่วไปจะเป็นลักษณะเฉพาะของเครือข่ายทั่วโลก ข้อดีของโทโพโลยีนี้คือความต้านทานต่อความล้มเหลวและการโอเวอร์โหลดเพราะว่า มีหลายวิธีในการข้ามแต่ละโหนด

5. โทโพโลยีแบบผสม แม้ว่าโดยทั่วไปแล้วเครือข่ายขนาดเล็กจะมีโทโพโลยีแบบดาว วงแหวน หรือบัส แต่เครือข่ายขนาดใหญ่มักจะมีการเชื่อมต่อแบบสุ่มระหว่างคอมพิวเตอร์ ในเครือข่ายดังกล่าว เครือข่ายย่อยที่แยกจากกันสามารถระบุได้ซึ่งมีโทโพโลยีมาตรฐาน ซึ่งเป็นสาเหตุว่าทำไมจึงเรียกว่าเครือข่ายที่มีโทโพโลยีแบบผสม

เครือข่ายท้องถิ่นเป็นองค์ประกอบสำคัญขององค์กรยุคใหม่ โดยที่ไม่สามารถบรรลุผลิตภาพแรงงานสูงสุดได้ อย่างไรก็ตาม เพื่อที่จะใช้เครือข่ายได้อย่างเต็มศักยภาพ จำเป็นต้องกำหนดค่าให้ถูกต้อง โดยคำนึงถึงตำแหน่งของคอมพิวเตอร์ที่เชื่อมต่อจะส่งผลต่อประสิทธิภาพของ LAN ด้วย

แนวคิดโทโพโลยี

โทโพโลยีของเครือข่ายคอมพิวเตอร์ในพื้นที่คือตำแหน่งของเวิร์กสเตชันและโหนดที่สัมพันธ์กันและตัวเลือกสำหรับการเชื่อมต่อ อันที่จริงนี่คือสถาปัตยกรรม LAN การจัดวางคอมพิวเตอร์จะกำหนดลักษณะทางเทคนิคของเครือข่าย และการเลือกโทโพโลยีประเภทใดก็ตามจะส่งผลต่อ:

• ประเภทและลักษณะของอุปกรณ์เครือข่าย
• ความน่าเชื่อถือและความสามารถในการปรับขนาดของ LAN
• วิธีการจัดการเครือข่ายท้องถิ่น

มีตัวเลือกมากมายสำหรับตำแหน่งของโหนดการทำงานและวิธีการเชื่อมต่อและจำนวนของมันจะเพิ่มขึ้นตามสัดส่วนโดยตรงกับการเพิ่มจำนวนคอมพิวเตอร์ที่เชื่อมต่อ โทโพโลยีหลักของเครือข่ายท้องถิ่นคือ "สตาร์" "บัส" และ "ริง"

ปัจจัยที่ต้องพิจารณาเมื่อเลือกโทโพโลยี

ก่อนที่คุณจะตัดสินใจเลือกโทโพโลยีในที่สุด คุณต้องคำนึงถึงคุณสมบัติหลายประการที่ส่งผลต่อประสิทธิภาพของเครือข่าย คุณสามารถเลือกโทโพโลยีที่เหมาะสมที่สุดโดยวิเคราะห์ข้อดีและข้อเสียของแต่ละรายการและเชื่อมโยงข้อมูลนี้กับเงื่อนไขสำหรับการติดตั้ง

• ฟังก์ชันการทำงานและความสามารถในการให้บริการของแต่ละเวิร์กสเตชันที่เชื่อมต่อกับ LAN โทโพโลยีเครือข่ายท้องถิ่นบางประเภทขึ้นอยู่กับสิ่งนี้ทั้งหมด
• ความสามารถในการซ่อมบำรุงของอุปกรณ์ (เราเตอร์ อะแดปเตอร์ ฯลฯ) การพังทลายของอุปกรณ์เครือข่ายอาจขัดขวางการทำงานของ LAN โดยสิ้นเชิงหรือหยุดการแลกเปลี่ยนข้อมูลกับคอมพิวเตอร์เครื่องเดียว
• ความน่าเชื่อถือของสายเคเบิลที่ใช้ ความเสียหายที่เกิดขึ้นจะขัดขวางการส่งและรับข้อมูลทั่วทั้ง LAN หรือส่วนหนึ่งส่วนใดของมัน
• ข้อจำกัดความยาวสายเคเบิล ปัจจัยนี้มีความสำคัญเช่นกันเมื่อเลือกโทโพโลยี หากมีสายเคเบิลไม่มากนัก คุณสามารถเลือกรูปแบบที่ต้องใช้สายเคเบิลน้อยลงได้

เกี่ยวกับโทโพโลยีแบบสตาร์

การจัดเตรียมเวิร์กสเตชันประเภทนี้มีศูนย์เฉพาะ - เซิร์ฟเวอร์ซึ่งคอมพิวเตอร์เครื่องอื่นทั้งหมดเชื่อมต่ออยู่ กระบวนการแลกเปลี่ยนข้อมูลเกิดขึ้นผ่านเซิร์ฟเวอร์ ดังนั้นอุปกรณ์จึงต้องซับซ้อนกว่านี้

ข้อดี:

• โทโพโลยีของเครือข่าย "ดาว" ในพื้นที่เปรียบเทียบได้ดีกับเครือข่ายอื่นในกรณีที่ไม่มีข้อขัดแย้งใน LAN โดยสมบูรณ์ - ทำได้ผ่านการจัดการแบบรวมศูนย์
• ความล้มเหลวของโหนดใดโหนดหนึ่งหรือความเสียหายต่อสายเคเบิลจะไม่ส่งผลกระทบใด ๆ ต่อเครือข่ายโดยรวม
• การมีสมาชิกเพียงสองคน หลักและอุปกรณ์ต่อพ่วง ช่วยให้คุณสามารถลดความซับซ้อนของอุปกรณ์เครือข่ายได้
• กลุ่มของจุดเชื่อมต่อภายในรัศมีเล็กๆ ช่วยลดความยุ่งยากในกระบวนการควบคุมเครือข่าย และยังปรับปรุงความปลอดภัยด้วยการจำกัดการเข้าถึงของบุคคลที่ไม่ได้รับอนุญาต

ข้อบกพร่อง:

• เครือข่ายท้องถิ่นดังกล่าวจะไม่สามารถใช้งานได้อย่างสมบูรณ์ในกรณีที่เซิร์ฟเวอร์กลางล้มเหลว
• ค่าใช้จ่ายของสตาร์นั้นสูงกว่าโทโพโลยีอื่นๆ เนื่องจากต้องใช้สายเคเบิลมากกว่ามาก

โทโพโลยีบัส: เรียบง่ายและราคาถูก

ในวิธีการเชื่อมต่อนี้ เวิร์กสเตชันทั้งหมดจะเชื่อมต่อกับสายเดี่ยว - สายโคแอกเซียล และข้อมูลจากผู้สมัครสมาชิกรายหนึ่งจะถูกส่งไปยังผู้อื่นในโหมดการแลกเปลี่ยนฮาล์ฟดูเพล็กซ์ โทโพโลยีเครือข่ายท้องถิ่นประเภทนี้จำเป็นต้องมีเทอร์มิเนเตอร์พิเศษที่ปลายแต่ละด้านของบัส โดยที่สัญญาณไม่บิดเบี้ยว

ข้อดี:

• คอมพิวเตอร์ทุกเครื่องมีความเท่าเทียมกัน
• ความสามารถในการปรับขนาดเครือข่ายได้อย่างง่ายดายแม้ในขณะที่กำลังทำงานอยู่
• ความล้มเหลวของโหนดหนึ่งไม่ส่งผลกระทบต่อโหนดอื่น
• การใช้สายเคเบิลลดลงอย่างมาก

ข้อบกพร่อง:

• ความน่าเชื่อถือของเครือข่ายไม่เพียงพอเนื่องจากปัญหาเกี่ยวกับขั้วต่อสายเคเบิล
• ประสิทธิภาพต่ำเนื่องจากการแบ่งช่องระหว่างสมาชิกทั้งหมด
• ความยากในการจัดการและการตรวจจับข้อผิดพลาดเนื่องจากอะแดปเตอร์ที่เชื่อมต่อแบบขนาน
• ความยาวของสายสื่อสารมีจำกัด ดังนั้นโทโพโลยีเครือข่ายท้องถิ่นประเภทนี้จึงใช้กับคอมพิวเตอร์จำนวนไม่มากเท่านั้น

ลักษณะของโทโพโลยีแบบวงแหวน

การสื่อสารประเภทนี้เกี่ยวข้องกับการเชื่อมต่อโหนดที่ทำงานกับอีกสองโหนด โดยได้รับข้อมูลจากหนึ่งในนั้น และข้อมูลจะถูกส่งไปยังโหนดที่สอง คุณสมบัติหลักของโทโพโลยีนี้คือแต่ละเทอร์มินัลทำหน้าที่เป็นตัวทวนสัญญาณ ซึ่งช่วยลดความเป็นไปได้ที่สัญญาณจะถูกลดทอนลงบน LAN

ข้อดี:

• สร้างและกำหนดค่าโทโพโลยีเครือข่ายท้องถิ่นนี้อย่างรวดเร็ว
• ปรับขนาดได้ง่าย ซึ่งจำเป็นต้องปิดเครือข่ายขณะติดตั้งโหนดใหม่
• สมาชิกที่เป็นไปได้จำนวนมาก
• ความต้านทานต่อการโอเวอร์โหลดและไม่มีความขัดแย้งของเครือข่าย
• ความสามารถในการเพิ่มเครือข่ายให้มีขนาดมหาศาลโดยการถ่ายทอดสัญญาณระหว่างคอมพิวเตอร์

ข้อบกพร่อง:

• ความไม่น่าเชื่อถือของเครือข่ายโดยรวม
• ขาดความต้านทานต่อความเสียหายของสายเคเบิล ดังนั้นจึงมักจะมีสายสำรองแบบขนาน
• การใช้สายเคเบิลสูง

ประเภทของเครือข่ายท้องถิ่น

การเลือกโทโพโลยีเครือข่ายท้องถิ่นควรขึ้นอยู่กับประเภทของ LAN ที่พร้อมใช้งาน เครือข่ายสามารถแสดงได้สองรูปแบบ: แบบเพียร์ทูเพียร์และแบบลำดับชั้น ฟังก์ชันการทำงานไม่แตกต่างกันมากนักซึ่งช่วยให้คุณสามารถสลับจากที่หนึ่งไปอีกที่หนึ่งได้หากจำเป็น อย่างไรก็ตาม ยังคงมีความแตกต่างเล็กน้อยระหว่างพวกเขา

สำหรับโมเดลเพียร์ทูเพียร์นั้น แนะนำให้ใช้ในสถานการณ์ที่ไม่สามารถจัดเครือข่ายขนาดใหญ่ได้ แต่ยังจำเป็นต้องมีการสร้างระบบการสื่อสารบางประเภท ขอแนะนำให้สร้างเฉพาะสำหรับคอมพิวเตอร์จำนวนน้อยเท่านั้น การสื่อสารควบคุมแบบรวมศูนย์มักใช้ในองค์กรต่างๆ เพื่อตรวจสอบเวิร์กสเตชัน

เครือข่ายแบบเพียร์ทูเพียร์

LAN ประเภทนี้แสดงถึงความเท่าเทียมกันของสิทธิ์สำหรับแต่ละเวิร์กสเตชัน โดยกระจายข้อมูลระหว่างเวิร์กสเตชันเหล่านั้น การเข้าถึงข้อมูลที่จัดเก็บไว้ในโหนดสามารถได้รับอนุญาตหรือปฏิเสธโดยผู้ใช้ ตามกฎแล้วในกรณีเช่นนี้โทโพโลยีของเครือข่ายคอมพิวเตอร์ท้องถิ่น "บัส" จะเหมาะสมที่สุด

เครือข่ายเพียร์ทูเพียร์แสดงถึงความพร้อมใช้งานของทรัพยากรเวิร์กสเตชันสำหรับผู้ใช้รายอื่น ซึ่งหมายความว่าสามารถแก้ไขเอกสารบนคอมพิวเตอร์เครื่องหนึ่งในขณะที่ทำงานกับอีกเครื่องหนึ่งได้ โดยพิมพ์และเปิดแอปพลิเคชันจากระยะไกล

ข้อดีของประเภท LAN แบบเพียร์ทูเพียร์:

• ความง่ายในการใช้งาน ติดตั้ง และบำรุงรักษา
• ต้นทุนทางการเงินเล็กน้อย รุ่นนี้ไม่จำเป็นต้องซื้อเซิร์ฟเวอร์ราคาแพง

ข้อบกพร่อง:

• ประสิทธิภาพเครือข่ายลดลงตามสัดส่วนการเพิ่มจำนวนโหนดผู้ปฏิบัติงานที่เชื่อมต่อ
• ไม่มีระบบรักษาความปลอดภัยแบบรวมศูนย์
• ความพร้อมใช้งานของข้อมูล: เมื่อคุณปิดคอมพิวเตอร์ ผู้อื่นจะไม่สามารถเข้าถึงข้อมูลในคอมพิวเตอร์ได้
• ไม่มีฐานข้อมูลเดียว

แบบจำลองลำดับชั้น

โทโพโลยีเครือข่ายท้องถิ่นที่ใช้กันมากที่สุดจะขึ้นอยู่กับ LAN ประเภทนี้ เรียกอีกอย่างว่า "ไคลเอนต์ - เซิร์ฟเวอร์" สาระสำคัญของโมเดลนี้คือหากมีสมาชิกจำนวนหนึ่ง จะมีองค์ประกอบหลักเพียงประการเดียวนั่นคือเซิร์ฟเวอร์ คอมพิวเตอร์ควบคุมนี้จะจัดเก็บข้อมูลทั้งหมดและประมวลผล

ข้อดี:

• ประสิทธิภาพของเครือข่ายที่ยอดเยี่ยม
• ระบบรักษาความปลอดภัยแบบครบวงจรที่เชื่อถือได้
• ฐานข้อมูลเดียวที่ทุกคนใช้ร่วมกัน
• การจัดการเครือข่ายทั้งหมดและองค์ประกอบต่างๆ ง่ายขึ้น

ข้อบกพร่อง:

• จำเป็นต้องมีหน่วยบุคลากรพิเศษ - ผู้ดูแลระบบที่ตรวจสอบและบำรุงรักษาเซิร์ฟเวอร์
• ต้นทุนทางการเงินจำนวนมากสำหรับการซื้อคอมพิวเตอร์หลัก

การกำหนดค่าที่ใช้บ่อยที่สุด (โทโพโลยี) ของเครือข่ายคอมพิวเตอร์ท้องถิ่นในแบบจำลองลำดับชั้นคือ "ดาว"

การเลือกโทโพโลยี (เค้าโครงของอุปกรณ์เครือข่ายและเวิร์กสเตชัน) เป็นจุดสำคัญอย่างยิ่งในการจัดเครือข่ายท้องถิ่น ประเภทของการสื่อสารที่เลือกควรรับประกันการทำงานของ LAN ที่มีประสิทธิภาพและปลอดภัยที่สุด สิ่งสำคัญคือต้องคำนึงถึงต้นทุนทางการเงินและความเป็นไปได้ในการขยายเครือข่ายต่อไป การค้นหาวิธีแก้ปัญหาที่มีเหตุผลไม่ใช่เรื่องง่าย ซึ่งทำได้โดยการวิเคราะห์อย่างรอบคอบและแนวทางที่มีความรับผิดชอบ ในกรณีนี้ โทโพโลยีเครือข่ายท้องถิ่นที่เลือกอย่างถูกต้องจะช่วยให้มั่นใจได้ถึงประสิทธิภาพสูงสุดของ LAN ทั้งหมดโดยรวม

คำว่า "โทโพโลยีเครือข่าย" อธิบายถึงการกำหนดค่าที่เป็นไปได้ของเครือข่ายคอมพิวเตอร์ ความเฉพาะเจาะจงของเทคโนโลยีเครือข่ายคือความต้องการการประสานงานที่เข้มงวดของคุณลักษณะทั้งหมดของเครื่องมือเครือข่ายฮาร์ดแวร์และซอฟต์แวร์เพื่อการแลกเปลี่ยนข้อมูลที่ประสบความสำเร็จ ในขณะเดียวกัน ฮาร์ดแวร์ที่มีอยู่สามารถมอบความสามารถที่แตกต่างกัน (ความเร็ว ความน่าเชื่อถือ ฯลฯ) สำหรับการถ่ายโอนข้อมูล ขึ้นอยู่กับวิธีการใช้งานอุปกรณ์เหล่านี้ เพื่อคำนึงถึงคุณลักษณะทั้งหมดของโหมดการทำงานของอุปกรณ์ จึงได้มีการนำแนวคิดของ "โทโพโลยีเครือข่าย" มาใช้ ปัจจุบันมีการใช้โทโพโลยีสองประเภทเพื่ออธิบายการกำหนดค่าเครือข่าย: ฟิสิคัลและโลจิคัล

โทโพโลยีทางกายภาพ

โทโพโลยีทางกายภาพ อธิบายวิธีการจริงในการจัดการการเชื่อมต่อทางกายภาพของอุปกรณ์เครือข่ายต่างๆ (สายเคเบิล ขั้วต่อ และวิธีการเชื่อมต่ออุปกรณ์เครือข่าย) โทโพโลยีทางกายภาพแตกต่างกันไปในด้านต้นทุนและฟังก์ชันการทำงาน ด้านล่างนี้เราจะให้คำอธิบายของโทโพโลยีทางกายภาพที่ใช้บ่อยที่สุดสามแบบ ซึ่งระบุถึงข้อดีและข้อเสีย

รถบัสทางกายภาพ

รูปแบบที่ง่ายที่สุดของโทโพโลยีฟิสิคัลบัสประกอบด้วยสายเคเบิลหลักหนึ่งเส้นที่ปลายทั้งสองด้านด้วยขั้วต่อชนิดพิเศษ - เทอร์มินัล เมื่อสร้างเครือข่ายดังกล่าว สายเคเบิลหลักจะถูกวางตามลำดับจากอุปกรณ์เครือข่ายหนึ่งไปยังอีกอุปกรณ์หนึ่ง อุปกรณ์ต่างๆ เชื่อมต่อกับสายเคเบิลหลักโดยใช้สายตะกั่วและขั้วต่อ T ตัวอย่างของโทโพโลยีดังกล่าวแสดงอยู่ในรูป

รูปแบบที่ซับซ้อนมากขึ้นของโทโพโลยีฟิสิคัลบัสคือ "บัสแบบกระจาย" (หรือที่เรียกกันทั่วไปว่า "โทโพโลยีแบบต้นไม้") ในโทโพโลยีนี้ สายเคเบิลหลักเริ่มต้นจากจุดหนึ่งที่เรียกว่า "รูท" ซึ่งจะแตกแขนงไปในทิศทางที่แตกต่างกันซึ่งกำหนดโดยตำแหน่งทางกายภาพที่แท้จริงของอุปกรณ์เครือข่าย แตกต่างจากโทโพโลยีที่อธิบายไว้ข้างต้น ในโทโพโลยีบัสแบบกระจาย สายเคเบิลหลักมีจุดสิ้นสุดมากกว่าสองครั้ง การแยกสายเคเบิลทำได้โดยใช้ขั้วต่อพิเศษ ตัวอย่างของโทโพโลยีดังกล่าวแสดงอยู่ในรูป

ดาวทางกายภาพ

รูปแบบที่ง่ายที่สุดของโทโพโลยีแบบดาวทางกายภาพประกอบด้วยสายเคเบิลจำนวนมาก (หนึ่งเส้นสำหรับอุปกรณ์เครือข่ายที่เชื่อมต่อแต่ละเครื่อง) ที่เชื่อมต่อกับอุปกรณ์ส่วนกลางเส้นเดียว อุปกรณ์กลางนี้เรียกว่าฮับ ตัวอย่างของโทโพโลยีแบบดาวทางกายภาพคือ 10Base-T Ethernet หรือ 100Base-T Ethernet ในเครือข่ายดังกล่าว อุปกรณ์เครือข่ายแต่ละตัวจะเชื่อมต่อกับฮับโดยใช้สายเคเบิลคู่บิดเกลียว

หากใช้โทโพโลยีแบบดาวทางกายภาพอย่างง่าย เส้นทางสัญญาณจริงอาจไม่เป็นไปตามรูปร่างของดาว คุณลักษณะเดียวที่อธิบายโดยโทโพโลยีแบบดาวทางกายภาพคือวิธีการเชื่อมต่ออุปกรณ์เครือข่ายทางกายภาพ ตัวอย่างของโทโพโลยี "ดาวทางกายภาพ" ที่ง่ายที่สุดแสดงอยู่ในรูป

ในโทโพโลยีแบบดาวแบบกระจาย วิธีการเชื่อมต่ออุปกรณ์อาจซับซ้อนมากขึ้นอย่างเห็นได้ชัด ในโทโพโลยีนี้ อุปกรณ์ส่วนกลาง (ฮับ) จะเชื่อมต่อกันเพิ่มเติม

วงแหวนแบบมีสายแบบสตาร์ทางกายภาพ

ในโทโพโลยีนี้ อุปกรณ์เครือข่ายทั้งหมดจะเชื่อมต่อกับฮับส่วนกลางในลักษณะเดียวกับโทโพโลยีแบบดาวทางกายภาพ แต่แต่ละฮับภายในตัวมันเองจะจัดการเชื่อมต่อทางกายภาพเพื่อให้แน่ใจว่ามีการสร้างวงแหวนทางกายภาพเพียงวงเดียว เมื่อใช้ฮับหลายตัว วงแหวนในดุมแต่ละอันจะถูกเปิด และตัวดุมจะเชื่อมต่อกันโดยใช้สายเคเบิลสองเส้น เพื่อจัดระเบียบการปิดทางกายภาพของวงแหวน

โทโพโลยีฟิสิคัลริงใช้ในเครือข่าย IBM Token-Ring ตัวอย่างของโทโพโลยีที่อธิบายไว้ในรูปที่ 1

ในโทโพโลยีนี้ ฮับทั้งหมดเป็นอุปกรณ์ "อัจฉริยะ" หากวงแหวนเสียหายจริงเกิดขึ้นที่ใดก็ได้บนเครือข่าย ฮับจะตรวจจับการแตกหักโดยอัตโนมัติและกู้คืนวงแหวนโดยการลัดวงจรพอร์ตที่เกี่ยวข้องภายในตัวมันเอง รูปภาพนี้แสดงตัวอย่างการบูรณะวงแหวนดังกล่าว (ฮับ A)

ปัจจุบันโทโพโลยีแบบดาวได้รับความนิยมมากที่สุดเนื่องจากเป็นวิธีที่ง่ายที่สุดในการเชื่อมต่ออุปกรณ์ใหม่เข้ากับเครือข่าย ในกรณีส่วนใหญ่ การเชื่อมต่ออุปกรณ์ใหม่เข้ากับเครือข่ายประกอบด้วยการวางสายเคเบิลที่เชื่อมต่ออุปกรณ์เครือข่ายที่เชื่อมต่อกับฮับเท่านั้น

โทโพโลยีแบบลอจิคัล

โทโพโลยีแบบลอจิคัลจะกำหนดเส้นทางจริงสำหรับสัญญาณที่จะเดินทางเมื่อส่งข้อมูลไปตามโทโพโลยีทางกายภาพที่ใช้ ดังนั้นโทโพโลยีแบบลอจิคัลจะอธิบายเส้นทางในการส่งข้อมูลระหว่างอุปกรณ์เครือข่าย โดยจะกำหนดกฎสำหรับการส่งข้อมูลในสภาพแวดล้อมการส่งข้อมูลที่มีอยู่ รับประกันว่าจะไม่มีการรบกวนซึ่งส่งผลต่อความถูกต้องของการส่งข้อมูล

เนื่องจากโทโพโลยีแบบลอจิคัลอธิบายเส้นทางและทิศทางของการส่งข้อมูล จึงมีความเกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิดกับเลเยอร์ MAC (การควบคุมการเข้าถึงสื่อ) ของโมเดล OSI (เลเยอร์ย่อยของเลเยอร์ลิงก์ข้อมูล) สำหรับแต่ละโทโพโลยีแบบลอจิคัลที่มีอยู่ มีวิธีการควบคุมการเข้าถึงสื่อ (MAC) ที่ช่วยให้สามารถตรวจสอบและควบคุมกระบวนการถ่ายโอนข้อมูลได้ วิธีการเหล่านี้จะมีการหารือควบคู่ไปกับโทโพโลยีที่เกี่ยวข้อง

ในปัจจุบัน มีโทโพโลยีลอจิคัลพื้นฐานสามประการ: “โลจิคัลบัส”, “วงแหวนลอจิคัล” และ “ดาวโลจิคัล” (การสลับ) โทโพโลยีแต่ละรายการเหล่านี้ให้ประโยชน์โดยขึ้นอยู่กับกรณีการใช้งาน เมื่อใช้ภาพประกอบโทโพโลยีฟิสิคัลที่กล่าวถึงก่อนหน้านี้ โปรดจำไว้เสมอว่าโทโพโลยีโลจิคัลจะกำหนดทิศทางและโหมดของการส่งข้อมูล ไม่ใช่การเดินสายของสายไฟและอุปกรณ์ทางกายภาพ

โลจิคัลบัส

ในโทโพโลยีบัสแบบลอจิคัล ลำดับของข้อมูลที่เรียกว่าเฟรม จะถูกกระจายในรูปแบบของสัญญาณพร้อมกันในทุกทิศทางทั่วทั้งสื่อการส่งผ่านที่มีอยู่ แต่ละสถานีบนเครือข่ายจะตรวจสอบแต่ละเฟรมของข้อมูลเพื่อพิจารณาว่าข้อมูลถูกส่งไปยังใคร เมื่อสัญญาณไปถึงจุดสิ้นสุดของสื่อการส่ง สัญญาณจะถูกยกเลิกโดยอัตโนมัติ (ลบออกจากสื่อการส่ง) โดยอุปกรณ์ที่เหมาะสมที่เรียกว่า "ตัวยุติ" การทำลายสัญญาณที่ปลายตัวกลางในการส่งสัญญาณนี้จะป้องกันไม่ให้สัญญาณสะท้อนกลับเข้าไปในตัวกลางในการส่งสัญญาณ หากไม่มีเทอร์มิเนเตอร์ สัญญาณที่สะท้อนจะทับซ้อนกับอันที่มีประโยชน์และบิดเบือนไป

ในโทโพโลยีบัสแบบลอจิคัล สื่อการส่งข้อมูลจะถูกแชร์และใช้พร้อมกันโดยอุปกรณ์การส่งข้อมูลทั้งหมด เพื่อป้องกันการรบกวนเมื่อหลายสถานีพยายามส่งข้อมูลพร้อมกัน จะอนุญาตให้ส่งข้อมูลได้ครั้งละหนึ่งสถานีเท่านั้น จึงต้องมีวิธีกำหนดว่าสถานีใดมีสิทธิส่งข้อมูลได้ ณ เวลาใดเวลาหนึ่ง ตามข้อกำหนดเหล่านี้ วิธีการควบคุมการเข้าถึงสื่อการส่งได้ถูกสร้างขึ้น ซึ่งเราได้ตรวจสอบในส่วน “กระบวนการแลกเปลี่ยนข้อมูล”

วิธีการที่ใช้กันมากที่สุดในการควบคุมการเข้าถึงสื่อการส่งเมื่อจัดระเบียบโทโพโลยีบัสแบบลอจิคัลคือ CSMA/CD - “Carrier Sense Multiple Access/Collision Detection” วิธีการเข้าถึงนี้คล้ายกับการพูดคุยหลายคนในห้องเดียวกันมาก เพื่อหลีกเลี่ยงการรบกวนซึ่งกันและกัน มีเพียงคนเดียวเท่านั้นที่พูดในเวลาที่กำหนด ในขณะที่คนอื่นๆ ฟัง และใครๆ ก็สามารถเริ่มพูดได้ก็ต่อเมื่อแน่ใจว่าในห้องนั้นเงียบแล้วเท่านั้น เครือข่ายทำงานในลักษณะเดียวกันทุกประการ เมื่อสถานีกำลังจะส่งข้อมูล ก่อนอื่นจะ "ฟัง" (ความรู้สึกของผู้ให้บริการ) บนสื่อการส่งข้อมูลเพื่อตรวจจับสถานีที่กำลังส่งข้อมูลอยู่แล้ว หากสถานีใดกำลังส่งสัญญาณอยู่ สถานีจะรอจนสิ้นสุดกระบวนการส่งสัญญาณ เมื่อสื่อการส่งสัญญาณว่าง สถานีรอจะเริ่มส่งข้อมูล หากในขณะนี้การส่งสัญญาณเริ่มต้นโดยหนึ่งหรือหลายสถานีที่กำลังรอให้สื่อการส่งสัญญาณเป็นอิสระ ก็จะเกิด "การชนกัน" สถานีส่งสัญญาณทั้งหมดจะตรวจจับการชนกันและส่งสัญญาณพิเศษเพื่อแจ้งให้สถานีเครือข่ายทั้งหมดทราบถึงการชนกัน หลังจากนี้ สถานีทั้งหมดจะเงียบลงชั่วระยะเวลาหนึ่งก่อนที่จะพยายามส่งข้อมูลอีกครั้ง หลังจากนี้อัลกอริธึมการทำงานจะเริ่มต้นใหม่อีกครั้ง

เครือข่ายที่ใช้โทโพโลยีบัสแบบลอจิคัลยังสามารถใช้เทคโนโลยีการส่งโทเค็นเพื่อควบคุมการเข้าถึงสื่อการรับส่งข้อมูล เมื่อใช้วิธีการควบคุมนี้ แต่ละสถานีจะได้รับหมายเลขลำดับซึ่งระบุลำดับความสำคัญในการส่งข้อมูล หลังจากที่สถานีที่มีจำนวนสูงสุดส่งข้อมูลแล้ว คิวจะกลับไปยังสถานีแรก หมายเลขลำดับที่กำหนดให้กับสถานีอาจไม่ตรงกับลำดับที่แท้จริงของการเชื่อมต่อทางกายภาพของสถานีกับสื่อการรับส่งข้อมูล เพื่อควบคุมว่าสถานีใดมีสิทธิ์ส่งข้อมูลในปัจจุบัน จะใช้กรอบข้อมูลควบคุมที่เรียกว่า "โทเค็นการเข้าถึง" เครื่องหมายนี้จะถูกส่งจากสถานีหนึ่งไปยังอีกสถานีหนึ่งตามลำดับที่สอดคล้องกับหมายเลขประจำเครื่อง สถานีที่ได้รับโทเค็นมีสิทธิ์ในการส่งข้อมูล อย่างไรก็ตาม แต่ละสถานีส่งสัญญาณจะถูกจำกัดด้วยเวลาที่อนุญาตให้ส่งข้อมูลได้ เมื่อสิ้นสุดเวลานี้ สถานีจะต้องส่งโทเค็นไปยังสถานีถัดไป

การทำงานของเครือข่ายดังกล่าวเริ่มต้นด้วยสถานีแรกที่มีโทเค็นการเข้าถึงส่งข้อมูลและรับการตอบกลับภายในระยะเวลาที่จำกัด (ช่วงเวลา) หากสถานีสื่อสารเสร็จสิ้นก่อนหมดเวลาที่กำหนด สถานีก็จะส่งโทเค็นสถานีพร้อมหมายเลขลำดับถัดไป จากนั้นให้ทำซ้ำขั้นตอนนี้ กระบวนการส่งโทเค็นตามลำดับนี้ดำเนินต่อไปอย่างต่อเนื่อง ทำให้แต่ละสถานีมีโอกาสส่งข้อมูลหลังจากช่วงระยะเวลาที่กำหนดอย่างเคร่งครัด

โทโพโลยี "โลจิคัลบัส" ขึ้นอยู่กับการใช้โทโพโลยี "ฟิสิคัลบัส" และ "ฟิสิคัลสตาร์" วิธีการควบคุมการเข้าถึงและประเภทของโทโพโลยีทางกายภาพจะถูกเลือกขึ้นอยู่กับข้อกำหนดสำหรับเครือข่ายที่ออกแบบ ตัวอย่างเช่น อีเทอร์เน็ต, อีเธอร์เน็ต 10Base-T และ ARCnet® ต่างก็ใช้โทโพโลยีบัสแบบลอจิคัล สายเคเบิลในเครือข่ายอีเธอร์เน็ต (สายโคแอกเซียลแบบบาง) เชื่อมต่อโดยใช้โทโพโลยีบัสจริง ในขณะที่เครือข่ายอีเทอร์เน็ต 10Base-T และ ARCnet อิงตามโทโพโลยีแบบดาวทางกายภาพ อย่างไรก็ตาม อีเธอร์เน็ต (ฟิสิคัลบัส) และอีเทอร์เน็ต 10Base-T (ฟิสิคัลสตาร์) ใช้ CSMA/CD เป็นวิธีการควบคุมการเข้าถึงสื่อ และ ARCnet (ฟิสิคัลสตาร์) ใช้โทเค็นการเข้าถึง

ภาพประกอบแรกแสดงเครือข่ายอีเธอร์เน็ต (ฟิสิคัลบัส, โลจิคัลบัส) และภาพที่สองแสดงเครือข่ายอีเทอร์เน็ต 10Base-T (ฟิสิคัลสตาร์, โลจิคัลบัส) ในทั้งสองรูป โปรดสังเกตว่าสัญญาณ (แสดงโดยลูกศร) มีต้นกำเนิดจากสถานีหนึ่ง (กำลังส่งสัญญาณ) และเคลื่อนที่ไปทุกทิศทางของตัวกลางในการส่งสัญญาณที่มีอยู่

วงแหวนลอจิคัล

ในโทโพโลยีแบบวงแหวนแบบลอจิคัล เฟรมข้อมูลจะถูกส่งไปตามวงแหวนแบบฟิสิคัลจนกระทั่งพวกมันเคลื่อนที่ผ่านสื่อกลางในการส่งข้อมูลทั้งหมด โทโพโลยีวงแหวนแบบลอจิคัลนั้นขึ้นอยู่กับโทโพโลยีวงแหวนจริงที่มีการเชื่อมต่อแบบดาว แต่ละสถานีที่เชื่อมต่อกับวงแหวนฟิสิคัลจะได้รับข้อมูลจากสถานีก่อนหน้าและส่งสัญญาณเดียวกันซ้ำไปยังสถานีถัดไป ดังนั้นข้อมูลที่ทำซ้ำจะไหลจากสถานีหนึ่งไปยังอีกสถานีหนึ่งจนกระทั่งถึงสถานีที่ถูกกล่าวถึง สถานีรับสัญญาณจะคัดลอกข้อมูลจากสื่อการส่งและเพิ่มคุณลักษณะให้กับเฟรมที่ระบุว่าการรับข้อมูลสำเร็จ ถัดไป เฟรมที่มีชุด "คุณลักษณะการส่ง" ยังคงเคลื่อนที่ไปรอบๆ วงแหวนจนกว่าจะถึงสถานีที่ส่งข้อมูลนี้แต่แรก สถานีได้วิเคราะห์ "คุณลักษณะการส่ง" และตรวจสอบให้แน่ใจว่าการรับส่งข้อมูลสำเร็จแล้ว จึงลบเฟรมออกจากเครือข่าย รูปนี้แสดงกระบวนการส่งข้อมูลในรูปแบบของ "วงแหวนลอจิคัล" ในเครือข่ายโดยอิงตามโทโพโลยี "ฟิสิคัลริงที่มีการเชื่อมต่อแบบดาว"

วิธีการควบคุมการเข้าถึงสื่อการส่งผ่านในเครือข่ายดังกล่าวจะขึ้นอยู่กับเทคโนโลยีของ "โทเค็นการเข้าถึง" เสมอ อย่างไรก็ตาม ลำดับการได้รับสิทธิ์ในการส่งข้อมูล (เส้นทางที่โทเค็นติดตาม) อาจไม่สอดคล้องกับลำดับที่แท้จริงของสถานีที่เชื่อมต่อกับวงแหวนทางกายภาพเสมอไป Token-Ring ของ IBM เป็นตัวอย่างของเครือข่ายที่ใช้โทโพโลยี "โลจิคัลริง" โดยอิงตาม "ฟิสิคัลริงที่มีการเชื่อมต่อแบบดาว"

ดาวลอจิก (สวิตชิ่ง)

โทโพโลยีแบบดาวแบบลอจิคัลใช้วิธีการสลับเพื่อจำกัดการแพร่กระจายของสัญญาณในตัวกลางการส่งผ่านไปยังบางส่วนของสัญญาณ กลไกของการจำกัดดังกล่าวเป็นพื้นฐานในโทโพโลยีแบบดาวเชิงตรรกะ

ในรูปแบบที่บริสุทธิ์ที่สุด การสวิตชิ่งจะมีสายข้อมูลเฉพาะให้กับแต่ละสถานี เมื่อสถานีหนึ่งส่งสัญญาณไปยังอีกสถานีหนึ่งที่เชื่อมต่อกับสวิตช์เดียวกัน สวิตช์จะส่งสัญญาณผ่านสื่อการรับส่งข้อมูลที่เชื่อมต่อทั้งสองสถานีเท่านั้น รูปภาพแสดงวิธีการถ่ายโอนข้อมูลระหว่างสองสถานีที่เชื่อมต่อกับสวิตช์เดียวกัน ด้วยแนวทางนี้ ทำให้สามารถส่งข้อมูลพร้อมกันระหว่างเครื่องหลายคู่ได้ เนื่องจากข้อมูลที่ส่งระหว่างสองสถานีใดๆ ยังคง "มองไม่เห็น" ไปยังคู่สถานีอื่นๆ

เทคโนโลยีสวิตชิ่งส่วนใหญ่สร้างจากมาตรฐานเครือข่ายที่มีอยู่และเพิ่มระดับฟังก์ชันการทำงานใหม่ ตัวอย่างเช่น มาตรฐานเครือข่าย 10Base-T ที่กล่าวถึงก่อนหน้านี้ (วิธีการควบคุม CSMA/CD) อนุญาตให้ใช้สวิตช์ได้

สวิตช์บางตัวได้รับการออกแบบมาเพื่อรองรับความสามารถในการใช้มาตรฐานเครือข่ายหลายมาตรฐานพร้อมกัน ตัวอย่างเช่น สวิตช์ตัวหนึ่งอาจมีพอร์ตสำหรับเชื่อมต่อสถานีโดยใช้ทั้งมาตรฐานอีเทอร์เน็ต 10Base-T และ FDDI (Fiber Distributed Data Interface)

สวิตช์มีลอจิกในตัวที่ช่วยให้สามารถจัดการกระบวนการถ่ายโอนข้อมูลระหว่างเครื่องได้อย่างชาญฉลาด ตรรกะภายในของสวิตช์มีลักษณะเฉพาะคือประสิทธิภาพสูง เนื่องจากต้องให้ความสามารถในการถ่ายโอนข้อมูลพร้อมกันด้วยความเร็วสูงสุดระหว่างแต่ละคู่พอร์ต ดังนั้นการใช้สวิตช์จึงสามารถเพิ่มประสิทธิภาพเครือข่ายได้อย่างมาก

การสลับแสดงให้เห็นว่าโทโพโลยีแบบลอจิคัลถูกกำหนดไม่เพียงแต่โดยวิธีการควบคุมการเข้าถึงสื่อเท่านั้น แต่ยังรวมถึงลักษณะอื่นๆ มากมายของการออกแบบวงจรอิเล็กทรอนิกส์ด้วย (สวิตช์เป็นอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ค่อนข้างซับซ้อนและมีราคาแพง) ด้วยการรวมเทคโนโลยีสวิตชิ่งใหม่เข้ากับการเชื่อมต่อลอจิกที่มีอยู่ วิศวกรจึงสามารถสร้างโทโพโลยีลอจิกใหม่ได้

สวิตช์หลายตัวสามารถเชื่อมต่อระหว่างกันได้โดยใช้โทโพโลยีทางกายภาพตั้งแต่หนึ่งรายการขึ้นไป สวิตช์สามารถใช้ได้ไม่เพียงแต่ในการเชื่อมต่อแต่ละสถานีเท่านั้น แต่ยังสามารถใช้ทั้งกลุ่มของสถานีได้อีกด้วย กลุ่มดังกล่าวเรียกว่า "ส่วนเครือข่าย" ดังนั้น ด้วยเหตุผลหลายประการ การสลับจึงสามารถปรับปรุงประสิทธิภาพของเครือข่ายของคุณได้อย่างมาก

การเชื่อมต่อกับเครือข่ายที่เรียบง่าย

ตอนนี้เราได้พูดคุยถึงปัญหาที่เกี่ยวข้องกับการใช้ฮาร์ดแวร์ของส่วนประกอบเครือข่ายต่างๆ และเข้าใจความแตกต่างระหว่างโทโพโลยีแบบลอจิคัลและฟิสิคัลแล้ว เราจะพิจารณาวิธีเชื่อมต่ออุปกรณ์ในเครือข่ายที่ง่ายที่สุด รูปภาพนี้แสดงอุปกรณ์เครือข่ายบางส่วนที่กล่าวถึงก่อนหน้านี้ซึ่งเชื่อมต่อกับเครือข่ายคอมพิวเตอร์แบบธรรมดา

เครือข่ายที่แสดงประกอบด้วยส่วนประกอบต่อไปนี้: คอมพิวเตอร์สามเครื่องเชื่อมต่อกับฮับ 10Base-T ตัวเดียวโดยใช้สายคู่บิดเกลียวที่ไม่มีการหุ้มฉนวน คอมพิวเตอร์แต่ละเครื่องมีการ์ดเครือข่ายอีเธอร์เน็ต 10Base-T ติดตั้งอยู่ เครื่องพิมพ์เลเซอร์เชื่อมต่อกับคอมพิวเตอร์เครื่องใดเครื่องหนึ่งด้วย

คอมพิวเตอร์ที่อยู่ตรงกลางด้านล่างของภาพคือเซิร์ฟเวอร์และควบคุมเครือข่ายทั้งหมด คอมพิวเตอร์ที่เหลืออีกสองเครื่องเป็นเวิร์กสเตชัน เวิร์กสเตชันใช้เครือข่ายที่ควบคุมโดยเซิร์ฟเวอร์ เวิร์กสเตชันเครื่องหนึ่งเป็นคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลประเภท IBM PC ส่วนอีกเครื่องเป็นคอมพิวเตอร์ Apple® Macintosh

ฮับ ​​10Base-T ให้การเชื่อมต่อทางกายภาพระหว่างคอมพิวเตอร์ทั้งสามเครื่อง นอกจากนี้ยังทำหน้าที่เป็นเครื่องทวนสัญญาณอีกด้วย

เส้นแบ่งระหว่างส่วนประกอบเครือข่ายต่างๆ แสดงถึงสื่อการส่งข้อมูล: สายคู่บิดเกลียว เครือข่ายนี้ใช้โทโพโลยีแบบดาวจริง แต่ใช้โทโพโลยีบัสแบบลอจิคัล

เครื่องพิมพ์บนเครือข่ายนี้เชื่อมต่อโดยตรงกับเซิร์ฟเวอร์โดยใช้พอร์ตขนานของคอมพิวเตอร์เครื่องนั้น การเชื่อมต่อนี้เป็นมาตรฐานสำหรับเครื่องพิมพ์ส่วนใหญ่ เซิร์ฟเวอร์ยอมรับงานพิมพ์สำหรับเอกสารที่ได้รับจากแต่ละเวิร์กสเตชัน งานพิมพ์ที่ได้รับจะถูกส่งไปยังเครื่องพิมพ์ผ่านพอร์ตขนานของเซิร์ฟเวอร์ผ่านสายเคเบิลที่เหมาะสม แม้ว่าวิธีนี้เป็นวิธีที่ง่ายที่สุดในการอนุญาตให้หลายสถานีพิมพ์เอกสารบนเครื่องพิมพ์เครื่องเดียว แต่ก็ยังมีวิธีอื่นๆ ในการเชื่อมต่อเครื่องพิมพ์กับเครือข่าย ตัวอย่างเช่น คุณสามารถเชื่อมต่อเครื่องพิมพ์กับเซิร์ฟเวอร์การพิมพ์พิเศษหรือคอมพิวเตอร์ด้วยซอฟต์แวร์พิเศษที่ให้ความสามารถในการทำหน้าที่ของเวิร์กสเตชันและเซิร์ฟเวอร์การพิมพ์ไปพร้อมๆ กัน ปัจจุบัน เครื่องพิมพ์จำนวนมากมาพร้อมกับการ์ดเครือข่ายในตัว ดังนั้นเครื่องพิมพ์จึงสามารถเชื่อมต่อโดยตรงกับสื่อการรับส่งข้อมูลได้ทุกที่บนเครือข่าย

คำว่าโทโพโลยีอธิบายถึงการจัดเรียงทางกายภาพของคอมพิวเตอร์ สายเคเบิล และส่วนประกอบเครือข่ายอื่นๆ

โทโพโลยีเป็นคำมาตรฐานที่ผู้เชี่ยวชาญใช้เพื่ออธิบายโครงร่างพื้นฐานของเครือข่าย

นอกเหนือจากคำว่า "โทโพโลยี" แล้ว สิ่งต่อไปนี้ยังใช้เพื่ออธิบายโครงร่างทางกายภาพ:

ตำแหน่งทางกายภาพ;

เค้าโครง;

แผนภาพ;

โทโพโลยีเครือข่ายจะกำหนดคุณลักษณะของมัน โดยเฉพาะอย่างยิ่ง การเลือกโทโพโลยีเฉพาะจะส่งผลต่อ:

องค์ประกอบของอุปกรณ์เครือข่ายที่จำเป็น

ลักษณะของอุปกรณ์เครือข่าย

ความเป็นไปได้ในการขยายเครือข่าย

วิธีการจัดการเครือข่าย

หากต้องการแชร์ทรัพยากรหรือทำงานเครือข่ายอื่น คอมพิวเตอร์จะต้องเชื่อมต่อถึงกัน เพื่อจุดประสงค์นี้ ในกรณีส่วนใหญ่ จะใช้สายเคเบิล (โดยทั่วไปน้อยกว่าคือเครือข่ายไร้สาย - อุปกรณ์อินฟราเรด) อย่างไรก็ตาม การเชื่อมต่อคอมพิวเตอร์ของคุณเข้ากับสายเคเบิลที่เชื่อมต่อกับคอมพิวเตอร์เครื่องอื่นเพียงอย่างเดียวนั้นไม่เพียงพอ สายเคเบิลประเภทต่างๆ เมื่อรวมกับการ์ดเครือข่าย ระบบปฏิบัติการเครือข่าย และส่วนประกอบอื่นๆ ที่แตกต่างกัน ต้องใช้รูปแบบคอมพิวเตอร์ที่แตกต่างกัน

แต่ละโทโพโลยีเครือข่ายกำหนดเงื่อนไขหลายประการ ตัวอย่างเช่น มันสามารถกำหนดไม่เพียงแต่ประเภทของสายเคเบิล แต่ยังรวมถึงวิธีการวางด้วย

โทโพโลยีพื้นฐาน

• ดาว

  แหวน

หากคอมพิวเตอร์เชื่อมต่อด้วยสายเคเบิลเส้นเดียว โทโพโลยีจะเรียกว่าบัส เมื่อคอมพิวเตอร์เชื่อมต่อกับส่วนของสายเคเบิลที่มาจากจุดเดียวหรือฮับ โทโพโลยีจะเรียกว่าโทโพโลยีแบบดาว หากสายเคเบิลที่คอมพิวเตอร์เชื่อมต่ออยู่ปิดอยู่ในวงแหวน โทโพโลยีนี้เรียกว่าวงแหวน

ยาง.

โทโพโลยีบัสมักถูกเรียกว่า "บัสเชิงเส้น" โทโพโลยีนี้เป็นหนึ่งในโทโพโลยีที่ง่ายที่สุดและแพร่หลายที่สุด โดยใช้สายเคเบิลเส้นเดียว เรียกว่าแบ็คโบนหรือเซ็กเมนต์ ซึ่งคอมพิวเตอร์ทุกเครื่องในเครือข่ายเชื่อมต่ออยู่

ในเครือข่ายที่มีโทโพโลยีบัส คอมพิวเตอร์จะระบุข้อมูลไปยังคอมพิวเตอร์เครื่องใดเครื่องหนึ่งโดยการส่งผ่านสายเคเบิลในรูปแบบของสัญญาณไฟฟ้า

ข้อมูลในรูปแบบของสัญญาณไฟฟ้าจะถูกส่งไปยังคอมพิวเตอร์ทุกเครื่องบนเครือข่าย อย่างไรก็ตามข้อมูลจะได้รับโดยผู้ที่มีที่อยู่ตรงกับที่อยู่ผู้รับที่เข้ารหัสในสัญญาณเหล่านี้ ยิ่งไปกว่านั้น ในเวลาใดก็ตาม มีคอมพิวเตอร์เพียงเครื่องเดียวเท่านั้นที่สามารถส่งสัญญาณได้

เนื่องจากข้อมูลถูกส่งไปยังเครือข่ายโดยคอมพิวเตอร์เพียงเครื่องเดียว ประสิทธิภาพจึงขึ้นอยู่กับจำนวนคอมพิวเตอร์ที่เชื่อมต่อกับบัส ยิ่งมีมาก เครือข่ายก็จะทำงานช้าลง บัสเป็นโทโพโลยีแบบพาสซีฟ ซึ่งหมายความว่าคอมพิวเตอร์จะ "ฟัง" ข้อมูลที่ส่งผ่านเครือข่ายเท่านั้น แต่อย่าย้ายจากผู้ส่งไปยังผู้รับ ดังนั้นหากคอมพิวเตอร์เครื่องใดเครื่องหนึ่งล้มเหลว ก็จะไม่ส่งผลกระทบต่อการทำงานของคอมพิวเตอร์เครื่องอื่น ในโทโพโลยีนี้ ข้อมูลจะถูกกระจายไปทั่วเครือข่าย - จากปลายด้านหนึ่งของสายเคเบิลไปยังอีกด้านหนึ่ง หากไม่มีการดำเนินการใด ๆ สัญญาณที่ไปถึงปลายสายเคเบิลจะสะท้อนออกมา และจะทำให้คอมพิวเตอร์เครื่องอื่นไม่สามารถส่งสัญญาณได้ ดังนั้นเมื่อข้อมูลถึงปลายทางแล้วสัญญาณไฟฟ้าก็ต้องดับลง เมื่อต้องการทำเช่นนี้ มีการติดตั้งเทอร์มิเนเตอร์ (หรือที่เรียกว่าปลั๊ก) ที่ปลายแต่ละด้านของสายเคเบิลในเครือข่ายที่มีโทโพโลยีบัสเพื่อดูดซับสัญญาณไฟฟ้า

ข้อดี: การไม่มีอุปกรณ์ที่ใช้งานเพิ่มเติม (เช่น ตัวทวนสัญญาณ) ทำให้เครือข่ายดังกล่าวง่ายและราคาไม่แพง

แผนภาพโทโพโลยีเครือข่ายท้องถิ่นเชิงเส้น

อย่างไรก็ตาม ข้อเสียของโทโพโลยีเชิงเส้นคือข้อจำกัดเกี่ยวกับขนาดเครือข่าย ฟังก์ชันการทำงาน และความสามารถในการขยาย

แหวน

ในโทโพโลยีแบบวงแหวน แต่ละเวิร์กสเตชันจะเชื่อมต่อกับเพื่อนบ้านที่ใกล้ที่สุดสองตัว ความสัมพันธ์นี้ก่อให้เกิดเครือข่ายท้องถิ่นในรูปแบบของวงวนหรือวงแหวน ข้อมูลจะถูกส่งเป็นวงกลมในทิศทางเดียว และแต่ละสถานีจะมีบทบาทเป็นรีพีตเตอร์ ซึ่งรับและตอบสนองต่อแพ็กเก็ตที่ส่งถึงข้อมูลนั้น และส่งแพ็กเก็ตอื่นๆ ไปยังเวิร์กสเตชันถัดไปแบบ "ดาวน์" ในเครือข่ายวงแหวนดั้งเดิม วัตถุทั้งหมดเชื่อมต่อถึงกัน การเชื่อมต่อนี้จะต้องถูกปิด ต่างจากโทโพโลยีบัสแบบพาสซีฟ คอมพิวเตอร์แต่ละเครื่องจะทำหน้าที่เป็นตัวทวนสัญญาณ เพื่อขยายสัญญาณและส่งต่อไปยังคอมพิวเตอร์เครื่องถัดไป ข้อดีของโทโพโลยีนี้คือเวลาตอบสนองที่คาดการณ์ได้ของเครือข่าย ยิ่งมีอุปกรณ์อยู่ในวงแหวนมากเท่าไร เครือข่ายก็จะใช้เวลานานในการตอบสนองต่อคำขอมากขึ้นเท่านั้น ข้อเสียเปรียบที่สำคัญที่สุดคือหากอุปกรณ์อย่างน้อยหนึ่งเครื่องล้มเหลว เครือข่ายทั้งหมดจะปฏิเสธที่จะทำงาน

หลักการอย่างหนึ่งของการส่งข้อมูลผ่านวงแหวนเรียกว่า ผ่านโทเค็นสาระสำคัญของมันคือสิ่งนี้ โทเค็นจะถูกส่งตามลำดับจากคอมพิวเตอร์เครื่องหนึ่งไปยังอีกเครื่องหนึ่ง จนกว่าเครื่องที่ต้องการถ่ายโอนข้อมูลจะได้รับโทเค็นนั้น คอมพิวเตอร์ที่ส่งจะแก้ไขโทเค็น วางที่อยู่อีเมลไว้ในข้อมูล และส่งไปรอบๆ วงแหวน

โทโพโลยีนี้สามารถปรับปรุงได้โดยการเชื่อมต่ออุปกรณ์เครือข่ายทั้งหมดผ่านทาง ฮับ(ฮับอุปกรณ์ที่เชื่อมต่อกับอุปกรณ์อื่น) เมื่อมองเห็นแล้ว วงแหวนที่ "ปรับแต่ง" จะไม่ใช่วงแหวนทางกายภาพอีกต่อไป แต่ในเครือข่ายดังกล่าว ข้อมูลยังคงถูกส่งเป็นวงกลม

ในภาพ เส้นทึบแสดงถึงการเชื่อมต่อทางกายภาพ และเส้นประแสดงถึงทิศทางการถ่ายโอนข้อมูล ดังนั้นเครือข่ายดังกล่าวจึงมีโทโพโลยีแบบวงแหวนแบบลอจิคัล ในขณะที่ทางกายภาพนั้นเป็นดาวฤกษ์

ดาว

ในโทโพโลยีแบบสตาร์ คอมพิวเตอร์ทุกเครื่องจะเชื่อมต่อกันผ่านส่วนสายเคเบิลไปยังส่วนประกอบกลางที่มีฮับ สัญญาณจากคอมพิวเตอร์ที่ส่งสัญญาณเดินทางผ่านฮับไปยังคนอื่นๆ ในเครือข่ายแบบดาว การจัดการสายเคเบิลและการกำหนดค่าเครือข่ายจะรวมศูนย์ แต่ก็มีข้อเสียเช่นกัน เนื่องจากคอมพิวเตอร์ทุกเครื่องเชื่อมต่อกับจุดศูนย์กลาง การใช้สายเคเบิลจึงเพิ่มขึ้นอย่างมากสำหรับเครือข่ายขนาดใหญ่ นอกจากนี้ หากส่วนประกอบส่วนกลางล้มเหลว เครือข่ายทั้งหมดจะหยุดชะงัก

ข้อดี: หากคอมพิวเตอร์เครื่องหนึ่งเสียหรือสายเคเบิลที่เชื่อมต่อคอมพิวเตอร์เครื่องหนึ่งใช้งานไม่ได้ จะมีเฉพาะคอมพิวเตอร์เครื่องนั้นเท่านั้นที่ไม่สามารถรับและส่งสัญญาณได้ ซึ่งจะไม่ส่งผลกระทบต่อคอมพิวเตอร์เครื่องอื่นบนเครือข่าย ความเร็วเครือข่ายโดยรวมถูกจำกัดโดยแบนด์วิธของฮับเท่านั้น

โทโพโลยีแบบดาวมีความโดดเด่นในเครือข่ายท้องถิ่นสมัยใหม่ เครือข่ายดังกล่าวค่อนข้างยืดหยุ่น ขยายได้ง่าย และค่อนข้างถูกเมื่อเทียบกับเครือข่ายที่ซับซ้อนกว่า ซึ่งวิธีการเข้าถึงอุปกรณ์ไปยังเครือข่ายได้รับการแก้ไขอย่างเข้มงวด ดังนั้น "ดาว" จึงเข้ามาแทนที่โทโพโลยีเชิงเส้นและวงแหวนที่ล้าสมัยและไม่ค่อยได้ใช้ ยิ่งไปกว่านั้น พวกมันยังกลายเป็นลิงก์นำส่งไปยังโทโพโลยีประเภทสุดท้าย - ดาวที่โทรออกจ.

สวิตช์เป็นอุปกรณ์เครือข่ายที่ใช้งานหลายพอร์ต สวิตช์จะ “จดจำ” ที่อยู่ฮาร์ดแวร์ (หรือ MAC–MediaAccessControl) ของอุปกรณ์ที่เชื่อมต่ออยู่ และสร้างเส้นทางชั่วคราวจากผู้ส่งไปยังผู้รับตามข้อมูลที่ถูกส่งไป ในเครือข่ายท้องถิ่นทั่วไปที่มีโทโพโลยีแบบสวิตช์ จะมีการเชื่อมต่อกับสวิตช์หลายอย่าง แต่ละพอร์ตและอุปกรณ์ที่เชื่อมต่อมีแบนด์วิธของตัวเอง (อัตราการถ่ายโอนข้อมูล)

สวิตช์สามารถปรับปรุงประสิทธิภาพของเครือข่ายได้อย่างมาก ขั้นแรก จะเพิ่มแบนด์วิธทั้งหมดที่มีสำหรับเครือข่ายที่กำหนด ตัวอย่างเช่น สวิตช์ 8 สายสามารถมีการเชื่อมต่อแยกกัน 8 จุด ซึ่งรองรับความเร็วสูงสุด 10 Mbit/s ต่อการเชื่อมต่อ ดังนั้นปริมาณงานของอุปกรณ์ดังกล่าวคือ 80 Mbit/s ประการแรก สวิตช์เพิ่มประสิทธิภาพเครือข่ายโดยการลดจำนวนอุปกรณ์ที่สามารถเติมเต็มแบนด์วิดท์ทั้งหมดของเซ็กเมนต์เดียว ส่วนหนึ่งประกอบด้วยอุปกรณ์เพียงสองเครื่องเท่านั้น ได้แก่ อุปกรณ์เครือข่ายเวิร์กสเตชันและพอร์ตสวิตช์ ดังนั้นมีเพียงอุปกรณ์สองตัวเท่านั้นที่สามารถ "แข่งขัน" เพื่อแบนด์วิธ 10 Mbit/s และไม่ใช่แปด (เมื่อใช้ฮับ 8 พอร์ตธรรมดาซึ่งไม่ได้จัดให้มีการแบ่งแบนด์วิดท์ออกเป็นส่วนๆ)

โดยสรุป ควรกล่าวว่ามีความแตกต่างระหว่างโทโพโลยีของการเชื่อมต่อทางกายภาพ (โครงสร้างทางกายภาพของเครือข่าย) และโทโพโลยีของการเชื่อมต่อแบบลอจิคัล (โครงสร้างลอจิคัลของเครือข่าย)

การกำหนดค่า การเชื่อมต่อทางกายภาพถูกกำหนดโดยการเชื่อมต่อทางไฟฟ้าของคอมพิวเตอร์และสามารถแสดงเป็นกราฟซึ่งโหนดคือคอมพิวเตอร์และอุปกรณ์สื่อสารและขอบสอดคล้องกับส่วนของสายเคเบิลที่เชื่อมต่อคู่ของโหนด

การเชื่อมต่อแบบลอจิคัลแสดงถึงเส้นทางของข้อมูลที่ไหลผ่านเครือข่ายซึ่งเกิดขึ้นจากการกำหนดค่าอุปกรณ์สื่อสารอย่างเหมาะสม

ในบางกรณี โทโพโลยีทางกายภาพและโลจิคัลจะเหมือนกัน และบางครั้งก็ไม่เหมือนกัน

เครือข่ายที่แสดงในภาพเป็นตัวอย่างของความไม่ตรงกันระหว่างโทโพโลยีทางกายภาพและโลจิคัล ในทางกายภาพ คอมพิวเตอร์เชื่อมต่อกันโดยใช้โทโพโลยีบัสทั่วไป การเข้าถึงบัสนั้นไม่ได้เกิดขึ้นตามอัลกอริธึมการเข้าถึงแบบสุ่ม แต่โดยการถ่ายโอนโทเค็น (โทเค็น) ในรูปแบบวงแหวน: จากคอมพิวเตอร์ A ไปยังคอมพิวเตอร์ B จากคอมพิวเตอร์ B ไปยังคอมพิวเตอร์ C เป็นต้น ในที่นี้ ลำดับการถ่ายโอนโทเค็นไม่เป็นไปตามการเชื่อมต่อทางกายภาพอีกต่อไป แต่ถูกกำหนดโดยการกำหนดค่าเชิงตรรกะของอะแดปเตอร์เครือข่าย ไม่มีอะไรหยุดคุณจากการกำหนดค่าอะแดปเตอร์เครือข่ายและไดรเวอร์เพื่อให้คอมพิวเตอร์สร้างวงแหวนในลำดับที่แตกต่างกัน เช่น B, A, C... อย่างไรก็ตามโครงสร้างทางกายภาพจะไม่เปลี่ยนแปลง

เครือข่ายไร้สาย.

วลี “สภาพแวดล้อมไร้สาย” อาจทำให้เข้าใจผิดได้ เนื่องจากหมายความว่าไม่มีสายบนเครือข่ายเลย ในความเป็นจริง ส่วนประกอบไร้สายมักจะโต้ตอบกับเครือข่ายที่ใช้สายเคเบิลเป็นสื่อกลางในการส่ง เครือข่ายที่มีส่วนประกอบแบบผสมเรียกว่าไฮบริด

เครือข่ายไร้สายสามารถแบ่งออกเป็นสามประเภทขึ้นอยู่กับเทคโนโลยี:

เครือข่ายท้องถิ่น

เครือข่ายท้องถิ่นแบบขยาย

เครือข่ายมือถือ (คอมพิวเตอร์แล็ปท็อป)

วิธีการโอน:

รังสีอินฟราเรด

• การส่งสัญญาณวิทยุในสเปกตรัมแคบ (การส่งคลื่นความถี่เดียว)

  การส่งสัญญาณวิทยุในสเปกตรัมกระจัดกระจาย

นอกเหนือจากวิธีการส่งและรับข้อมูลเหล่านี้แล้ว คุณยังสามารถใช้เครือข่ายมือถือ การเชื่อมต่อวิทยุแพ็คเก็ต เครือข่ายโทรศัพท์เคลื่อนที่ และระบบส่งข้อมูลไมโครเวฟได้

ในปัจจุบัน เครือข่ายในสำนักงานไม่ใช่แค่เพียงการเชื่อมต่อคอมพิวเตอร์เข้าด้วยกันเท่านั้น เป็นการยากที่จะจินตนาการถึงสำนักงานสมัยใหม่ที่ไม่มีฐานข้อมูลที่เก็บทั้งงบการเงินขององค์กรและข้อมูลบุคลากร ตามกฎแล้วในเครือข่ายขนาดใหญ่เพื่อความปลอดภัยของฐานข้อมูลและเพื่อเพิ่มความเร็วในการเข้าถึงฐานข้อมูลจะใช้เซิร์ฟเวอร์แยกกันเพื่อจัดเก็บฐานข้อมูล นอกจากนี้ ในปัจจุบันยังเป็นเรื่องยากที่จะจินตนาการถึงสำนักงานสมัยใหม่ที่ไม่มีอินเทอร์เน็ต แผนภาพเครือข่ายไร้สายสำนักงานรูปแบบต่างๆ แสดงอยู่ในภาพ

สรุป: เครือข่ายในอนาคตต้องมีการวางแผนอย่างรอบคอบ เมื่อต้องการทำเช่นนี้ คุณควรตอบคำถามต่อไปนี้:

ทำไมคุณถึงต้องมีเครือข่าย?

จะมีผู้ใช้กี่คนในเครือข่ายของคุณ?

เครือข่ายจะขยายได้เร็วแค่ไหน?

เครือข่ายนี้จำเป็นต้องเชื่อมต่ออินเทอร์เน็ตหรือไม่?

การจัดการผู้ใช้เครือข่ายแบบรวมศูนย์จำเป็นหรือไม่?

หลังจากนั้น ให้วาดแผนภาพคร่าวๆ ของเครือข่ายลงบนกระดาษ คุณไม่ควรลืมเกี่ยวกับต้นทุนของเครือข่าย

ตามที่เราได้กำหนดไว้ โทโพโลยีเป็นปัจจัยที่สำคัญที่สุดในการปรับปรุงประสิทธิภาพเครือข่ายโดยรวม โทโพโลยีพื้นฐานสามารถใช้ร่วมกันได้ สิ่งสำคัญคือต้องเข้าใจว่าจุดแข็งและจุดอ่อนของแต่ละโทโพโลยีส่งผลต่อประสิทธิภาพเครือข่ายที่ต้องการและขึ้นอยู่กับเทคโนโลยีที่มีอยู่ จำเป็นต้องสร้างสมดุลระหว่างตำแหน่งจริงของเครือข่าย (เช่นในอาคารหลายหลัง) ความเป็นไปได้ในการใช้สายเคเบิลเส้นทางการติดตั้งและแม้แต่ประเภทของสายเคเบิล

โทโพโลยีของเครือข่ายท้องถิ่น

องค์ประกอบและการกำหนดค่าอุปกรณ์เครือข่ายขึ้นอยู่กับโทโพโลยีเครือข่าย

1. แนวคิดของโทโพโลยีเครือข่าย

โครงร่างทั่วไปสำหรับการเชื่อมต่อคอมพิวเตอร์เข้ากับเครือข่ายท้องถิ่นเรียกว่า โทโพโลยีเครือข่าย

โทโพโลยีคือการกำหนดค่าทางกายภาพของเครือข่ายรวมกับคุณลักษณะทางลอจิคัล โทโพโลยีเป็นคำมาตรฐานที่ใช้อธิบายโครงร่างพื้นฐานของเครือข่าย เมื่อทำความเข้าใจว่ามีการใช้โทโพโลยีที่แตกต่างกันอย่างไร คุณจะสามารถกำหนดได้ว่าเครือข่ายประเภทต่างๆ มีความสามารถอะไรบ้าง

โทโพโลยีมีสองประเภทหลัก:

• ทางกายภาพ
• ตรรกะ

โทโพโลยีเชิงตรรกะอธิบายกฎสำหรับการโต้ตอบระหว่างสถานีเครือข่ายเมื่อส่งข้อมูล

โทโพโลยีทางกายภาพกำหนดวิธีการเชื่อมต่อสื่อบันทึกข้อมูล

คำว่า "โทโพโลยีเครือข่าย" อธิบายถึงการจัดเรียงทางกายภาพของคอมพิวเตอร์ สายเคเบิล และส่วนประกอบเครือข่ายอื่นๆ โทโพโลยีของการเชื่อมต่อทางกายภาพอาจมีรูปแบบ "เรขาคณิต" ที่แตกต่างกัน และสิ่งที่สำคัญไม่ใช่ตำแหน่งทางเรขาคณิตของสายเคเบิล แต่มีเพียงการเชื่อมต่อระหว่างโหนดเท่านั้น (ปิด/เปิด มีจุดศูนย์กลาง ฯลฯ)

โทโพโลยีเครือข่ายจะกำหนดคุณลักษณะของมัน

การเลือกโทโพโลยีเฉพาะจะส่งผลต่อ:

• องค์ประกอบของอุปกรณ์เครือข่ายที่จำเป็น
• ลักษณะอุปกรณ์เครือข่าย
• ความเป็นไปได้ในการขยายเครือข่าย
• วิธีการจัดการเครือข่าย

การกำหนดค่าเครือข่ายอาจเป็นแบบกระจายอำนาจ (เมื่อสายเคเบิล “วิ่งไปรอบๆ” แต่ละสถานีในเครือข่าย) หรือแบบรวมศูนย์ (เมื่อแต่ละสถานีเชื่อมต่อทางกายภาพกับอุปกรณ์กลางบางตัวที่กระจายเฟรมและแพ็กเก็ตระหว่างสถานี) ตัวอย่างของการกำหนดค่าแบบรวมศูนย์คือรูปดาวที่มีเวิร์กสเตชันอยู่ที่ปลายแขน การกำหนดค่าแบบกระจายอำนาจนั้นคล้ายคลึงกับห่วงโซ่ของนักปีนเขา ซึ่งทุกคนมีตำแหน่งของตัวเองในห่วงโซ่ และทุกคนเชื่อมต่อเข้าด้วยกันด้วยเชือกเส้นเดียว ลักษณะทางลอจิคัลของโทโพโลยีของเครือข่ายจะกำหนดเส้นทางที่แพ็กเก็ตใช้ขณะเดินทางข้ามเครือข่าย

เมื่อเลือกโทโพโลยี คุณต้องคำนึงถึงว่าจะทำให้การทำงานของเครือข่ายเชื่อถือได้และมีประสิทธิภาพ และการจัดการการไหลของข้อมูลเครือข่ายที่สะดวก เป็นที่พึงประสงค์ว่าเครือข่ายควรมีราคาไม่แพงในแง่ของต้นทุนในการสร้างและบำรุงรักษา แต่ในขณะเดียวกันก็ยังมีโอกาสสำหรับการขยายเพิ่มเติมและโดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับการเปลี่ยนไปใช้เทคโนโลยีการสื่อสารความเร็วสูงกว่า นี่ไม่ใช่งานง่าย! เพื่อแก้ปัญหานี้ คุณจำเป็นต้องรู้ว่ามีโทโพโลยีเครือข่ายใดบ้าง

ตามโทโพโลยีของการเชื่อมต่อมีดังนี้:

• เครือข่ายที่มีโทโพโลยีแบบ “คอมมอนบัส (บัส)”
• เครือข่ายที่มีโทโพโลยีแบบดาว
• เครือข่ายที่มีโทโพโลยีแบบวงแหวน
• เครือข่ายที่มีโทโพโลยีแบบต้นไม้
• เครือข่ายที่มีโทโพโลยีแบบผสม

2. โทโพโลยีเครือข่ายพื้นฐาน

มีโทโพโลยีพื้นฐานสามประการที่เครือข่ายส่วนใหญ่ถูกสร้างขึ้น

• รสบัส
• ดาว
• แหวน

“บัส” คือโทโพโลยีที่คอมพิวเตอร์เชื่อมต่อด้วยสายเคเบิลเส้นเดียว

"สตาร์" คือโทโพโลยีที่คอมพิวเตอร์เชื่อมต่อกับส่วนสายเคเบิลที่มาจากจุดเดียวหรือฮับ

โทโพโลยีเรียกว่า "วงแหวน" หากสายเคเบิลที่คอมพิวเตอร์เชื่อมต่ออยู่ปิดอยู่ในวงแหวน

แม้ว่าโทโพโลยีพื้นฐานจะเรียบง่าย แต่ในความเป็นจริงแล้ว มักจะมีการผสมผสานที่ค่อนข้างซับซ้อนที่รวมคุณสมบัติของโทโพโลยีต่างๆ เข้าด้วยกัน

2.1 โทโพโลยีเครือข่ายบัส

ในโทโพโลยีนี้ คอมพิวเตอร์ทุกเครื่องจะเชื่อมต่อกันด้วยสายเคเบิลเส้นเดียว คอมพิวเตอร์แต่ละเครื่องเชื่อมต่อกับสายเคเบิลทั่วไปที่ปลายซึ่งมีการติดตั้งเทอร์มิเนเตอร์ไว้ สัญญาณจะผ่านเครือข่ายผ่านคอมพิวเตอร์ทุกเครื่องโดยสะท้อนจากอุปกรณ์ปลายทาง

ไดอะแกรมโทโพโลยีเครือข่ายประเภท "บัส"

โทโพโลยี "บัส" ถูกสร้างขึ้นโดยโครงสร้างเชิงเส้นของการเชื่อมต่อระหว่างโหนด โทโพโลยีนี้สามารถนำไปใช้ในฮาร์ดแวร์ได้ เช่น โดยการติดตั้งอะแดปเตอร์เครือข่ายสองตัวบนคอมพิวเตอร์ส่วนกลาง เพื่อป้องกันการสะท้อนของสัญญาณ จะต้องติดตั้งเทอร์มิเนเตอร์ที่ปลายสายเคเบิลเพื่อดูดซับสัญญาณ

ในเครือข่ายที่มีโทโพโลยีแบบ "บัส" คอมพิวเตอร์จะส่งข้อมูลไปยังคอมพิวเตอร์เครื่องใดเครื่องหนึ่ง โดยส่งข้อมูลไปตามสายเคเบิลในรูปแบบของสัญญาณไฟฟ้า - ที่อยู่ MAC ของฮาร์ดแวร์ เพื่อให้เข้าใจกระบวนการโต้ตอบของคอมพิวเตอร์ผ่านบัส คุณต้องเข้าใจแนวคิดต่อไปนี้:

• การส่งสัญญาณ
• การสะท้อนสัญญาณ
• เทอร์มิเนเตอร์

1. การส่งสัญญาณ

ข้อมูลในรูปแบบของสัญญาณไฟฟ้าจะถูกส่งไปยังคอมพิวเตอร์ทุกเครื่องบนเครือข่าย อย่างไรก็ตาม เฉพาะที่อยู่ซึ่งตรงกับที่อยู่ผู้รับที่เข้ารหัสในสัญญาณเหล่านี้เท่านั้นที่จะได้รับข้อมูล ยิ่งไปกว่านั้น ในเวลาใดก็ตาม มีคอมพิวเตอร์เพียงเครื่องเดียวเท่านั้นที่สามารถส่งสัญญาณได้ เนื่องจากข้อมูลถูกส่งไปยังเครือข่ายโดยคอมพิวเตอร์เพียงเครื่องเดียว ประสิทธิภาพจึงขึ้นอยู่กับจำนวนคอมพิวเตอร์ที่เชื่อมต่อกับบัส ยิ่งมีมากเช่น ยิ่งคอมพิวเตอร์รอการส่งข้อมูลมากเท่าใด เครือข่ายก็จะยิ่งช้าลงเท่านั้น อย่างไรก็ตาม เป็นไปไม่ได้ที่จะสร้างความสัมพันธ์โดยตรงระหว่างแบนด์วิธเครือข่ายกับจำนวนคอมพิวเตอร์ในนั้น เนื่องจากนอกเหนือจากจำนวนคอมพิวเตอร์แล้ว ประสิทธิภาพเครือข่ายยังได้รับอิทธิพลจากปัจจัยหลายประการ รวมถึง:

• ลักษณะฮาร์ดแวร์ของคอมพิวเตอร์บนเครือข่าย
• ความถี่ที่คอมพิวเตอร์ส่งข้อมูล
• ประเภทของแอปพลิเคชันเครือข่ายที่ทำงานอยู่
• ประเภทสายเคเบิลเครือข่าย
• ระยะห่างระหว่างคอมพิวเตอร์บนเครือข่าย

บัสเป็นโทโพโลยีแบบพาสซีฟ ซึ่งหมายความว่าคอมพิวเตอร์จะ "ฟัง" ข้อมูลที่ส่งผ่านเครือข่ายเท่านั้น แต่อย่าย้ายจากผู้ส่งไปยังผู้รับ ดังนั้นหากคอมพิวเตอร์เครื่องใดเครื่องหนึ่งล้มเหลว ก็จะไม่ส่งผลกระทบต่อการทำงานของคอมพิวเตอร์เครื่องอื่น ในโทโพโลยีที่ใช้งานอยู่ คอมพิวเตอร์จะสร้างสัญญาณใหม่และส่งผ่านเครือข่าย

2. การสะท้อนสัญญาณ

ข้อมูลหรือสัญญาณไฟฟ้าเดินทางทั่วทั้งเครือข่าย - จากปลายด้านหนึ่งของสายเคเบิลไปยังอีกด้านหนึ่ง หากไม่มีการดำเนินการพิเศษใดๆ สัญญาณที่ไปถึงปลายสายเคเบิลจะสะท้อนออกมาและจะไม่อนุญาตให้คอมพิวเตอร์เครื่องอื่นส่งสัญญาณ ดังนั้นเมื่อข้อมูลถึงปลายทางแล้วสัญญาณไฟฟ้าก็ต้องดับลง

3. เทอร์มิเนเตอร์

เพื่อป้องกันไม่ให้สัญญาณไฟฟ้าสะท้อน ปลั๊ก (เทอร์มิเนเตอร์) จะถูกติดตั้งที่ปลายแต่ละด้านของสายเคเบิลเพื่อดูดซับสัญญาณเหล่านี้ ปลายสายเครือข่ายทั้งหมดต้องเชื่อมต่อกับบางอย่าง เช่น คอมพิวเตอร์หรือขั้วต่อแบบกระบอก เพื่อเพิ่มความยาวสายเคเบิล เทอร์มิเนเตอร์ต้องเชื่อมต่อกับปลายสายเคเบิลที่ว่าง (ไม่ได้เชื่อมต่อกับสิ่งใดๆ) เพื่อป้องกันไม่ให้สัญญาณไฟฟ้าสะท้อน

การติดตั้งเทอร์มิเนเตอร์

ความสมบูรณ์ของเครือข่ายอาจเสียหายได้หากสายเคเบิลเครือข่ายขาดเมื่อมีการตัดการเชื่อมต่อทางกายภาพหรือปลายด้านใดด้านหนึ่งถูกตัดออก อาจเป็นไปได้ด้วยว่าไม่มีเทอร์มิเนเตอร์ที่ปลายด้านใดด้านหนึ่งของสายเคเบิล ซึ่งนำไปสู่การสะท้อนของสัญญาณไฟฟ้าในสายเคเบิลและการสิ้นสุดของเครือข่าย เครือข่าย "ตก" คอมพิวเตอร์ในเครือข่ายยังคงทำงานได้อย่างสมบูรณ์ แต่ตราบเท่าที่เซกเมนต์ใช้งานไม่ได้ ก็ไม่สามารถสื่อสารระหว่างกันได้

โทโพโลยีเครือข่ายนี้มีข้อดีและข้อเสีย

ดี ข้อดีโทโพโลยีบัส:

• ใช้เวลาตั้งค่าเครือข่ายสั้น
• ต้นทุนต่ำ (ต้องใช้อุปกรณ์เคเบิลและเครือข่ายน้อยลง)
• ความง่ายในการติดตั้ง
• ความล้มเหลวของเวิร์กสเตชันไม่ส่งผลต่อการทำงานของเครือข่าย

ข้อบกพร่องโทโพโลยีบัส:

• เครือข่ายดังกล่าวขยายได้ยาก (เพิ่มจำนวนคอมพิวเตอร์ในเครือข่ายและจำนวนเซ็กเมนต์ - แต่ละส่วนของสายเคเบิลที่เชื่อมต่อเข้าด้วยกัน)
• เนื่องจากมีการใช้บัสร่วมกัน คอมพิวเตอร์เพียงเครื่องเดียวเท่านั้นที่สามารถส่งได้ในแต่ละครั้ง
• “บัส” เป็นโทโพโลยีแบบพาสซีฟ - คอมพิวเตอร์จะ "ฟัง" สายเคเบิลเท่านั้นและไม่สามารถกู้คืนสัญญาณที่ถูกลดทอนลงระหว่างการส่งสัญญาณผ่านเครือข่าย
• ความน่าเชื่อถือของเครือข่ายที่มีโทโพโลยีบัสต่ำ เมื่อสัญญาณไฟฟ้าไปถึงปลายสายเคเบิล สัญญาณดังกล่าว (เว้นแต่จะมีมาตรการพิเศษ) จะถูกสะท้อน ทำให้การทำงานของส่วนเครือข่ายทั้งหมดหยุดชะงัก

ปัญหาที่มีอยู่ในโทโพโลยีบัสทำให้เครือข่ายเหล่านี้ไม่ได้ใช้งานจริงในปัจจุบัน

โทโพโลยีเครือข่ายบัสเรียกว่าโทโพโลยีอีเทอร์เน็ต 10 Mbps

2.2 โทโพโลยีเครือข่ายแบบดาวขั้นพื้นฐาน

ในโทโพโลยีแบบดาว คอมพิวเตอร์ทุกเครื่องจะเชื่อมต่อกับส่วนประกอบส่วนกลางที่เรียกว่าฮับ คอมพิวเตอร์แต่ละเครื่องเชื่อมต่อกับเครือข่ายโดยใช้สายเชื่อมต่อแยกกัน สัญญาณจากคอมพิวเตอร์ที่ส่งสัญญาณเดินทางผ่านฮับไปยังคนอื่นๆ

มีจุดศูนย์กลางใน "ดาว" เสมอซึ่งสัญญาณใดๆ ในเครือข่ายจะผ่านไป ฟังก์ชั่นของลิงค์กลางนั้นดำเนินการโดยอุปกรณ์เครือข่ายพิเศษ และการส่งสัญญาณไปยังอุปกรณ์เหล่านั้นอาจเกิดขึ้นได้หลายวิธี: ในบางกรณี อุปกรณ์จะส่งข้อมูลไปยังโหนดทั้งหมดยกเว้นโหนดที่ส่ง ในกรณีอื่น ๆ อุปกรณ์จะวิเคราะห์ว่าโหนดใดของข้อมูล มีไว้สำหรับและส่งไปให้เท่านั้น

โทโพโลยีนี้เกิดขึ้นในยุคแรกๆ ของการคำนวณ เมื่อคอมพิวเตอร์เชื่อมต่อกับคอมพิวเตอร์หลักส่วนกลาง

แผนภาพโทโพโลยีเครือข่ายแบบสตาร์

ข้อดีประเภท "ดาว":

• ความล้มเหลวของเวิร์กสเตชันเครื่องเดียวไม่ส่งผลกระทบต่อการทำงานของเครือข่ายทั้งหมดโดยรวม
• ความสามารถในการขยายเครือข่ายที่ดี
• แก้ไขปัญหาได้ง่ายและเครือข่ายพัง
• ประสิทธิภาพเครือข่ายสูง (ขึ้นอยู่กับการออกแบบที่เหมาะสม)
• ตัวเลือกการบริหารที่ยืดหยุ่น

ข้อบกพร่องประเภท "ดาว":

• ความล้มเหลวของฮับกลางจะส่งผลให้เครือข่าย (หรือส่วนเครือข่าย) โดยรวมใช้งานไม่ได้
• เครือข่ายมักต้องใช้สายเคเบิลมากกว่าโทโพโลยีอื่นๆ ส่วนใหญ่
• จำนวนเวิร์กสเตชันที่จำกัดในเครือข่าย (หรือส่วนของเครือข่าย) จะถูกจำกัดด้วยจำนวนพอร์ตในฮับส่วนกลาง

หนึ่งในโทโพโลยีที่พบบ่อยที่สุดเนื่องจากง่ายต่อการบำรุงรักษา ส่วนใหญ่ใช้ในเครือข่ายที่ตัวพาเป็นสายคู่บิดเกลียว UTP ประเภท 3 หรือ 5 (ประเภทสายเคเบิลคู่บิดเกลียว ซึ่งมีหมายเลขตั้งแต่ 1 ถึง 7 และกำหนดช่วงความถี่ที่มีประสิทธิภาพ สายเคเบิลประเภทที่สูงกว่ามักจะมีสายคู่มากกว่า และแต่ละคู่จะมีจำนวนรอบต่อความยาวหน่วยมากกว่า)

โทโพโลยีแบบดาวสะท้อนให้เห็นในเทคโนโลยี Fast Ethernet6

2.3 โทโพโลยีเครือข่ายวงแหวนพื้นฐาน

ในโทโพโลยีแบบวงแหวน คอมพิวเตอร์จะเชื่อมต่อกับสายเคเบิลที่ก่อตัวเป็นวงแหวน ดังนั้นสายเคเบิลจึงไม่สามารถมีปลายอิสระซึ่งต้องต่อเทอร์มิเนเตอร์ได้ สัญญาณจะถูกส่งไปตามวงแหวนในทิศทางเดียวและผ่านคอมพิวเตอร์แต่ละเครื่อง ซึ่งแตกต่างจากโทโพโลยีบัสแบบพาสซีฟ คอมพิวเตอร์แต่ละเครื่องจะทำหน้าที่เป็นตัวทวนสัญญาณ เพื่อขยายสัญญาณและส่งต่อไปยังคอมพิวเตอร์เครื่องถัดไป ดังนั้นหากคอมพิวเตอร์เครื่องหนึ่งล้มเหลว เครือข่ายทั้งหมดจะหยุดทำงาน

แผนภาพเครือข่ายวงแหวน

การทำงานของโทโพโลยีวงแหวนปิดจะขึ้นอยู่กับการส่งโทเค็น

โทเค็นคือแพ็กเก็ตข้อมูลที่อนุญาตให้คอมพิวเตอร์ส่งข้อมูลไปยังเครือข่าย

โทเค็นจะถูกส่งตามลำดับจากคอมพิวเตอร์เครื่องหนึ่งไปยังอีกเครื่องหนึ่ง จนกว่าเครื่องที่ "ต้องการ" ถ่ายโอนข้อมูลจะได้รับ คอมพิวเตอร์ที่ต้องการเริ่มการส่งข้อมูลจะ "จับ" โทเค็น แก้ไขโทเค็น ใส่ที่อยู่ของผู้รับลงในข้อมูล และส่งไปยังผู้รับรอบๆ วงแหวน

ข้อมูลจะส่งผ่านคอมพิวเตอร์แต่ละเครื่องจนกว่าจะถึงเครื่องที่มีที่อยู่ตรงกับที่อยู่ผู้รับที่ระบุในข้อมูล หลังจากนั้นคอมพิวเตอร์ที่รับจะส่งข้อความไปยังเครื่องที่ส่งสัญญาณเพื่อยืนยันว่าได้รับข้อมูลแล้ว เมื่อได้รับการยืนยันแล้ว คอมพิวเตอร์ที่ส่งจะสร้างโทเค็นใหม่และส่งคืนให้กับเครือข่าย

เมื่อมองแวบแรก ดูเหมือนว่าการถ่ายโอนมาร์กเกอร์จะใช้เวลานาน แต่จริงๆ แล้ว มาร์กเกอร์เคลื่อนที่เกือบด้วยความเร็วแสง ในวงแหวนที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 200 เมตร เครื่องหมายสามารถหมุนเวียนด้วยความถี่ 10,000 รอบต่อวินาที

ข้อดีโทโพโลยีแบบวงแหวน:

• ความง่ายในการติดตั้ง
• เกือบจะขาดอุปกรณ์เพิ่มเติมอย่างสมบูรณ์
• ความเป็นไปได้ของการทำงานที่เสถียรโดยไม่มีความเร็วการถ่ายโอนข้อมูลลดลงอย่างมีนัยสำคัญภายใต้ภาระเครือข่ายจำนวนมากเนื่องจากการใช้โทเค็นช่วยลดโอกาสที่จะเกิดการชนกัน

ข้อบกพร่องโทโพโลยีแบบวงแหวน:

• ความล้มเหลวของเวิร์กสเตชันเครื่องหนึ่งและปัญหาอื่น ๆ (สายเคเบิลขาด) ส่งผลต่อประสิทธิภาพของเครือข่ายทั้งหมด
• ความซับซ้อนของการกำหนดค่าและการตั้งค่า
• ความยากในการแก้ไขปัญหา

มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในเครือข่ายใยแก้วนำแสง ใช้ในมาตรฐาน FDDI8, Token ring9

3. โทโพโลยีเครือข่ายอื่นๆ ที่เป็นไปได้

เครือข่ายคอมพิวเตอร์ที่แท้จริงมีการขยายตัวและทันสมัยอยู่ตลอดเวลา ดังนั้นเครือข่ายดังกล่าวจึงเป็นแบบไฮบริดเกือบทุกครั้งเช่น โทโพโลยีของมันคือการรวมกันของโทโพโลยีพื้นฐานหลายประการ เป็นเรื่องง่ายที่จะจินตนาการถึงโทโพโลยีแบบไฮบริดที่เป็นการผสมผสานระหว่างสตาร์และบัส หรือริงและสตาร์

3.1 โทโพโลยีเครือข่ายแบบทรี

โทโพโลยีแบบต้นไม้ถือได้ว่าเป็นการรวมตัวของ "ดวงดาว" หลายดวง เป็นโทโพโลยีที่ได้รับความนิยมมากที่สุดในปัจจุบันเมื่อสร้างเครือข่ายท้องถิ่น

แผนภาพโครงสร้างเครือข่ายแบบทรี

ในโทโพโลยีแบบต้นไม้ มีรากของต้นไม้ที่กิ่งและใบเติบโต

ต้นไม้สามารถใช้งานอยู่หรือจริงและไม่โต้ตอบก็ได้ ด้วยแผนผังที่ใช้งานอยู่ คอมพิวเตอร์ส่วนกลางจะอยู่ที่ศูนย์กลางของการรวมสายการสื่อสารหลายสาย และเมื่อมีแผนผังพาสซีฟ ก็จะมีศูนย์กลาง (ฮับ)

รูปที่ 6 - แผนภาพโทโพโลยีเครือข่ายต้นไม้ที่ใช้งานอยู่

รูปที่ 7 - แผนภาพโทโพโลยีเครือข่ายต้นไม้แบบพาสซีฟ

3.2 โทโพโลยีเครือข่ายแบบรวม

โทโพโลยีแบบรวมนั้นค่อนข้างจะใช้บ่อย โดยโทโพโลยีแบบรวมที่พบบ่อยที่สุดคือสตาร์บัสและสตาร์ริง

โทโพโลยีแบบสตาร์บัสใช้การรวมกันของบัสและสตาร์แบบพาสซีฟ

แผนผังโทโพโลยีเครือข่ายสตาร์บัสแบบรวม

คอมพิวเตอร์แต่ละเครื่องและส่วนบัสทั้งหมดเชื่อมต่อกับฮับ ในความเป็นจริง มีการนำโทโพโลยีบัสแบบฟิสิคัลมาใช้ซึ่งรวมถึงคอมพิวเตอร์ทุกเครื่องบนเครือข่าย ในโทโพโลยีนี้ สามารถใช้ฮับหลายตัว เชื่อมต่อกัน และสร้างสิ่งที่เรียกว่าแบ็คโบน บัสสนับสนุน คอมพิวเตอร์หรือส่วนบัสแยกกันเชื่อมต่อกับแต่ละฮับ ผลที่ได้คือต้นยางดาว ดังนั้นผู้ใช้สามารถรวมข้อดีของโทโพโลยีบัสและสตาร์ได้อย่างยืดหยุ่น และยังเปลี่ยนจำนวนคอมพิวเตอร์ที่เชื่อมต่อกับเครือข่ายได้อย่างง่ายดาย จากมุมมองของการกระจายข้อมูล โทโพโลยีนี้เทียบเท่ากับบัสแบบคลาสสิก

ในกรณีของโทโพโลยีแบบวงแหวนดาว ไม่ใช่คอมพิวเตอร์ที่รวมกันเป็นวงแหวน แต่เป็นฮับพิเศษที่คอมพิวเตอร์เชื่อมต่อกันโดยใช้สายสื่อสารคู่รูปดาว

โครงร่างของโทโพโลยีเครือข่ายวงแหวนดาวแบบรวม

ในความเป็นจริง คอมพิวเตอร์ทุกเครื่องบนเครือข่ายจะรวมอยู่ในวงแหวนปิด เนื่องจากภายในฮับ สายการสื่อสารจะก่อตัวเป็นวงปิด (ดังแสดงในรูปที่ 9) โทโพโลยีนี้ทำให้สามารถรวมข้อดีของโทโพโลยีแบบดาวและวงแหวนเข้าด้วยกันได้ ตัวอย่างเช่น ฮับช่วยให้คุณสามารถรวบรวมจุดเชื่อมต่อสายเคเบิลเครือข่ายทั้งหมดไว้ในที่เดียว หากเราพูดถึงการเผยแพร่ข้อมูล โทโพโลยีนี้เทียบเท่ากับวงแหวนแบบคลาสสิก

3.3 โทโพโลยีเครือข่าย "กริด"

สุดท้ายนี้ ควรกล่าวถึงโครงสร้างแบบตาข่ายหรือแบบตาข่าย ซึ่งคอมพิวเตอร์และอุปกรณ์อื่นๆ ทั้งหมดหรือหลายเครื่องเชื่อมต่อถึงกันโดยตรง (รูปที่ 10)

รูปที่ 10 - แผนภาพโทโพโลยีเครือข่ายแบบตาข่าย

โทโพโลยีนี้มีความน่าเชื่อถืออย่างยิ่ง - หากช่องสัญญาณใดเสียหาย การถ่ายโอนข้อมูลจะไม่หยุดลง เนื่องจากสามารถส่งข้อมูลได้หลายเส้นทาง โทโพโลยีแบบตาข่าย (ส่วนใหญ่มักจะไม่สมบูรณ์ แต่บางส่วน) ถูกใช้เมื่อจำเป็นเพื่อให้แน่ใจว่ามีความทนทานต่อข้อผิดพลาดของเครือข่ายสูงสุด เช่น เมื่อเชื่อมต่อหลายส่วนของเครือข่ายองค์กรขนาดใหญ่ หรือเมื่อเชื่อมต่ออินเทอร์เน็ต แม้ว่าแน่นอน คุณมี ที่ต้องชำระสำหรับสิ่งนี้: ปริมาณการใช้สายเคเบิลเพิ่มขึ้นอย่างมาก อุปกรณ์เครือข่าย และการกำหนดค่ามีความซับซ้อนมากขึ้น

ในปัจจุบัน เครือข่ายสมัยใหม่ส่วนใหญ่ใช้โทโพโลยีแบบดาวหรือโทโพโลยีแบบไฮบริด ซึ่งเป็นการรวมดาวหลายดวงเข้าด้วยกัน (เช่น โทโพโลยีแบบต้นไม้) และวิธีการตรวจจับการชนกันของ CSMA/CD (ผู้ให้บริการรับรู้การเข้าถึงหลายรายการ) .

ส่วนของเครือข่ายคอมพิวเตอร์

ส่วนของเครือข่ายคอมพิวเตอร์ประกอบด้วยอุปกรณ์สื่อสารประเภทหลักที่ใช้ในปัจจุบันเพื่อสร้างเครือข่ายท้องถิ่นและเชื่อมต่อผ่านการเชื่อมต่อทั่วโลกระหว่างกัน ในการสร้างการเชื่อมต่อภายในเครื่องระหว่างคอมพิวเตอร์ มีการใช้ระบบเคเบิลประเภทต่างๆ อะแดปเตอร์เครือข่าย ฮับทวนสัญญาณ บริดจ์ สวิตช์ และเราเตอร์ ในการเชื่อมต่อเครือข่ายท้องถิ่นกับการสื่อสารทั่วโลกจะใช้เอาต์พุตพิเศษ (พอร์ต WAN) ของบริดจ์และเราเตอร์รวมถึงอุปกรณ์ส่งข้อมูลผ่านสายยาว - โมเด็ม (เมื่อทำงานบนสายอะนาล็อก) หรืออุปกรณ์สำหรับเชื่อมต่อกับช่องสัญญาณดิจิตอล (TA - เทอร์มินัล อะแดปเตอร์สำหรับเครือข่าย ISDN, อุปกรณ์ให้บริการสำหรับช่องสัญญาณเฉพาะดิจิทัล เช่น CSU/DSU เป็นต้น)