توپولوژی های شبکه

[آبجی]

پیکربندی یا آرایش شبکه ای که از طریق اتصالات بین وسایل یک LAN یا بین دو یا بیش از دو LAN تشکیل می شود را گویند
http://itcentre.ir/wp-content/uploads/2010/04/topology.jpg



BUS Topology(توپولوژی خطی)

نوعی پیکربندی برای یک شبکه محلی که در آن تمام گره ها به یک خط ارتباطی اصلی (گذرگاه متصل میشوند.هر گره در یک شبکه خطی بر فعالیت خط نظارت دارد. پیامها توسط تمامی گره ها آشکار میشوند اما تنها گره یا گره های مورد نظر آنها رامی پذیرند گره ای که به درستی عمل نمی کند ارتباطش متوقف میشود اما وقفه ای در عملیات به وجود نمی آورد برای اجتناب از تصادفاتی که ممکن است در نتیجه اقدام همزمان دو یا بیشتر از دو گره برای استفاده از خط پیش آید شبکه های خطی عموما برای تنظیم ترافیک بر آشکار سازی (Collision detection)تصادف (Token Passing)یا ارسال نشانه تکیه دارند
http://itcentre.ir/wp-content/uploads/2010/04/bus-300x172.jpg


Ring Topology(توپولوژی حلقوی)

نوعی شبکه محلی که وسایل(گره ها) در آن در یک حلقه بسته به یکدیگر متصل میشوند پیام ها در این نوع شبکه در یک جهت از گره ای به گره دیگر انتقال می یابند وقتی گر ه ای پیام را در یافت میکند ابتدا نشانی مقصد آن را بررسی میکند اگر نشانی پیام با نشانی گره یکسان باشد گره پیام را می پذیرد در غیر اینصورت سیگنال را از نو تولید و پیام را برای گره بعدی ارسال می کند.این تولید مجدد سیگنال به شبکه های حلقوی امکان می دهد که فواصل بزرگتری را نسبت به شبکه های ستاره ای و خطی پوشش دهند این حلقه را میتوان به گونه ای طراحی نمود تا گره های خراب یا ناقص نیز نادیده انگاشته شوند.اما افزودن گره های جدید به دلیل بسته بودن حلقه دشوار است
http://itcentre.ir/wp-content/uploads/2010/04/ring-300x261.jpg


Star Topology( توپولوژی ستاره ای )

یک شبکه محلی که در آن هر وسیله (گره) به صورت پیکربندی ستاره ای شکل به یک کامپیوتر مرکزی متصل میشود این شبکه عموما از یک کامپیوتر مرکزی(هاب) که پایانه هایی احاطه شده است تشکیل میشود

http://itcentre.ir/wp-content/uploads/2010/04/star-300x253.jpg


Hybrid Topology(توپولوژی )

شبکه ای که با همبندی های مختلفی چون حلقوی و ستاره ای ساخته میشود
http://itcentre.ir/wp-content/uploads/2010/04/hybrid-300x122.jpg


Mesh Topology(توپولوژی )

یک شبکه ارتباطی که در آن دویا بیش از دو مسیر برای هر گره وجود دارد
http://itcentre.ir/wp-content/uploads/2010/04/mesh.jpg

[آبجی]

توپولوژی شبکه ( Network Topology ) :
برای پیاده سازی یک شبکه نیاز به نقشه ای داریم که در داخل آن نوع و تعداد Media های مصرفی شامل کابلها ، کانکتورها مشخص شده است و چگونگی پیاده سازی شبکه از لحاظ فیزیکی در آن تعریف شده است. بطور مثال محل عبور کابلها و موارد دیگر.
انواع توپولوژی :
۱ - توپولوژی خطی ( BUS ) : در این توپولوژی تمام کامپیوتر ها توسط یک کابل به یکدیگر وصل شده اند. شبکه های BUS بر دو نوع می باشند :
الف ) Thin Net ب ) Thick Net
کابلهای مورد استفاده در این نوع توپولوژی کابلهای کواکسیال Coaxial می باشد. سرعت این شبکه ها حداکثر 10Mb/Sec می باشد و همچنین عیب یابی و رفع مشکل این نوع از شبکه ها بسیار سخت می باشد.
۲ - توپولوژی Star :
در این توپولوژی همه کامپیوترها توسط کابلی به دستگاهی تحت عنوان هاب ( HUB ) متصل می شوند.
انواع کابلهای مورد استفاده در شبکه Star :
دو نوع کابل وجود دارد تحت عناوین ( STP ( Shielded Twist Pair و ( UTP ( Unshieded Twist Pair که STP کابلهایی هستند که دارای یک لایه محافظتی اضافه نسبت به UTP جهت جلوگیری از نفوذ نویز می باشند و از لحاظ قیمت از کابلهای UTP گرانتر می باشند. در این نوع کابل همانند UTP ، از 8 رشته سیم تشکیل شده است که دو به دو به دور یکدیگر پییده شده اند و به این خاطر به آنها کابلهای زوج به هم تابیده شده گفته می شود.
کانکتور مورد استفاده در شبکه Star :
کانکتور مورد استفاده در این توپولوژی معروف به RJ-45 میباشد که شبیه کانکتورهای RJ-11 که برای تلفن استفاده می شود می باشد با این تفاوت که RJ-45 بصورت 8 سوزنه ولی RJ-11 بصورت 11 سوزنه می باشد.
انواع هاب ( Hub ) :
به ۳ دسته تقسیم می شوند :
الف ) Passive Hub : این نوع هابها خیلی قدیمی بوده و در حد یک ترمینال عمل می کند.
ب ) (Active Hub ( Passive Hub + Repeater : این نوع هابها علاوه بر اینکه کار Passsive Hub را انجام می دهند در داخل این نوع هابها دستگاهی بنام Repeater وجود دارد که این دستگاه فاصله تبادل اطلاعات ما را در شبکه افزایش می دهد و به نوعی یک تقویت کننده سیگنال می باشد.
ج ) ترکیبی ( Hybrid Hub ) : این نوع هاب ها علاوه بر انجام کار اکتیو هاب دارای قابلیت های اتصال شبکه به شبکه های دیگر را دارا می باشد.
سرعت تبادل اطلاعات در شبکه های Star بالا می باشد. معمولا این توپولوژی از شبکه دارای سرعت 10 تا 100Mb/Sec می باشد. برای آنکه سرعت خود را در یک شبکه Star تا 100Mb/Sec افزایش دهیم می بایست هاب و کارت شبکه و کابل هر سه سرعت 100Mb/Sec را ساپورت نمایند.
البته امروز با آمدن کابلهای CAT6 سرعت این نوع از شبکه ها به 1000Mb/Sec تا 10000 رسیده است. كابل هاي CAT5-e هم سرعت 1000 Mb/Sec رو ژوشش ميدهند كه ولي نسبت به CAT6 نرم تر و قابل اعطاف تر هستند و معمولان در كابل كشي درون اتاق ها يا بين switch ها استفاده ميشن ولي از CAT6 به دليل عدم انعطاف در كابل كشي هاي بين اتاق ها استفاده مي كنند،‌توپولوژي هاي ديگري هم مثل Mesh كه تركيبي از ُstar و توپولوژي tree هست

[آبجی]

ارتباط با Infrared :
http://secure-networks.net/network%20weblog/network+%28session7%29/infrared.jpg

در ارتباطات Infrared (مادون قرمز) از فرکانسهای بالا استفاده می شود. در این روش سیگنالها نمی توانند از اشیا و دیوارها همانند سیستم بی سیم (Wi-Fi) عبور کنند. این امر بکارگیری مادون قرمز را محدود ساخته است. در فناوری مادون قرمز ارسال کننده و دریافت کننده باید یکدیگر را ببینند (در خط دید یکدیگر باشند) همانند یک کنترل کننده راه در دستگاه تلویزیون. بطور کلی در ارتباطات داخل ساختمان که فاصله ایسگاهها کم باشد از این روش استفاده می شود. در اینجا به جای سیم یا فیبر نوری (جلوتر بحث خواهد شد) که رسانه های انتقال هستند ، از امواج رادیویی یا نور مادون قرمز بعنوان رسانه انتقال استفاده می شود. امواج رادیویی بخاطر برد، پهنای باند و پوشش مکانی بیشتر ، از نور مادون قرمز کاربرد بیشتری دارند.
فیبر نوری ( Fiber Optic ):

http://secure-networks.net/network%20weblog/network+%28session7%29/fiberoptic.jpg

این نوع کابلها یک رسانه جدید در شبکه می باشد که بر خلاف کابل های دیگر در برابر نوسانات و اختلالات موجود در شبکه مقاوم می باشد. این Media معمولا بخاطر سرعت انتقال اطلاعات در شبکه های WAN استفاده می شود. سرعت زیاد اطلاعات در این Media بدلیل پهنای باند زیاد این Media می باشد که در حالت کلی در دو نوع مختلف وجود دارد :



شیشه ای ( Glass Fiber Optic )

پلاستیکی ( Plastic Fiber Optic )


در نوع شیشه ای آن بدلیل شفافیت بیشتر مسافتی که اطلاعات طی می کند بیشتر می باشد. در حالیکه نوع پلاستیکی آن بدلیل انعطاف زیاد می تواند برای تبادل اطلاعات استفاده شود. معمولا هر دو نوع از این Media را نمی توان بیش از اندازه خم نمود. در این حالت ممکن است زاویه شکست نور دچار مشکل شده و تبادل اطلاعات بدرستی انجام نگیرد. معمولا هزینه پیاده سازی این Media زیاد بوده و به تجربه زیادی برای راه اندازی نیاز دارد. نصب کابل نوری و تجهیزات متفاوت آن نیاز به ابزارهای خاصی دارد و کاملا با نحوه نصب کابل های مسی متفاوت می باشد. کانکتورهای مورد استفاده در فیبر نوری دو نوع می باشد :


<LI style="TEXT-ALIGN: right">( SC (Subscriber Connector
( ST ( Straight Tip


انتقال سیگنال ( Signal Transmission ):
در حالت کلی سیگنال به دو صورت آنالوگ (Broad Band) و دیجیتال (Base Band ) انجام می گیرد.
در حالت کلی هر یک از دو حالت فوق به سه حالت زیر می توانند تقسیم شوند :
الف ) Simplex : در این حالت انتقال سیگنال فقط در یک جهت ارسال می گردد. (مانند آنتن تلویزیون)
ب) Full Duplex : در این حالت انتقال سیگنال در دو جهت بصورت همزمان می تواند ارسال شود. (مانند تلفن و موبایل)
ج) Half Duplex : در این حالت انتقال سیگنال در دو جهت ولی به صورت غیرهمزمان صورت میگیرد. ( مانند سیستم های بی سیم)
در کابلهای شبکه ، کابل های کواکسیال ارتباط یک طرفه (Half Duplex ) می تواند داشته باشد ولی در زوج کابل های UTP و یا STP با توجه به این که یک جفت کابل برای دریافت و یک فت کابل نیز برای فرستادن اطلاعات استفاده می شود می توان ارتباط دو طرفه (Full Duplex ) ایجاد کرد.

[آبجی]

توپولوژی بی سیم ( Wireless ) :
این نوع توپولوژی در شبکه هایی قابل استفاده است که امکان کابل کشی در آنو وجود ندارد و یا مواقعی که کاربران با کامپیوترهای قابل حمل خود از یک اتاق به اتاق دیگر منتقل می شوند.
شبکه های بی سیم امروزی از استاندارد IEEE 802.11 که برای اولین بار 802.11 از نوع a و بعد از آن استاندارد IEEE 802.11 b معرفی شد که تا سرعت 5.5 تا 11 Mbps می باشد و در حال حاضر استاندارد IEEE 802.11 g تا سرعت 54 Mbps را پشتیبانی می کند.
توپولوژی استفاده شده در شبکه های بی سیم :
شبکه های بی سیم از دو توپولوژی تحت عناوین مستقل و وابسته استفاده می کنند.
در توپولوژی مستقل (ad hoc ) گروهی از کامپیوترهایی که مجهز به کارت شبکه بی سیم می باشند آزادانه قادر هستند تا محدوده برد تعریف شده با یکدیگر ارتباط برقرار بکنند. این توپولوژی برای شبکه هایی که تعداد کامپیوترهای آنها کم می باشد مفید می باشد.



در شبکه های وابسته ( infrastructure ) ، شبکه مجهز به تجهیزات بی سیم از طریق فرستنده و گیرنده هایی که تحت عنوان Access Point هستند با یکدیگر ازتباط برقرار می کنند. در این توپولوژی کامپیوترها مستقیم با یکدیگر ارتباط برقرار نمی کنند بلکه از طریق Access Point می باشد و با شبکه های کابلی هم می توانند ارتباط داشته باشند.




توپولوژی Infrastructure اصولا برای گسترش و افزایش انعطاف پذیری شبکه های کابلی معمولی بکار می رود. بدین شکل که اتصال کامپیوترهای مجهز به تکنولوژی بی سیم را با استفاده از Access Point به آن امکان می سازد. در برخی موارد ، یک AP کامپیوتری است که کارت شبکه بی سیم را در کنار کارت شبکه معمولی دارا می باشد. کامپیوترهای بی سیم با استفاده از AP به عنوان واسطه با شبکه های کابلی ارتباط برقرار می کنند. AP اساسا به عنوان یک TranlationBridge ( پل تبدیل ) عمل می کند، زیرا سیگنالهای شبکه بی سیم را به سیگنالهای شبکه کابلی تبدیل می کند. مانند تمام تکنولوژی های ارتباطی بی سیم ، شرایط مسافتی و محیطی می توانند بر روی عملکرد ایستگاه های سیار بسیار تاثیر گذار باشند. یک AP می تواند 10 تا 20 کامپیوتر را پشتیبانی کند ، بسته به اینکه میزان استفاده آنها از LAN چقدر است. این پشتیبانی تا زمانی ادامه دارد که آن کامپیوترها در شعاع تقریبی 300 تا 600 متر نسبت به AP قرار داشته باشند. موانع فیزیکی مداخله کننده این عملکرد را به طرز چشمگیری کاهش می دهند.