طوبولوجيا الشبكة

(من اليونانية τόπος، - المكان) - طريقة لوصف تكوين الشبكة ومخطط لموقع أجهزة الشبكة واتصالها. يصف مصطلح طوبولوجيا، أو طوبولوجيا الشبكة، الترتيب المادي لأجهزة الكمبيوتر والكابلات ومكونات الشبكة الأخرى. الطوبولوجيا هو مصطلح قياسي يستخدمه المحترفون لوصف التصميم الأساسي للشبكة. إذا فهمت كيفية استخدام الطبولوجيا المختلفة، فسوف تكون قادرًا على فهم القدرات التي تتمتع بها أنواع الشبكات المختلفة. لمشاركة الموارد أو تنفيذ مهام أخرى على الشبكة، يجب أن تكون أجهزة الكمبيوتر متصلة ببعضها البعض. تستخدم معظم الشبكات الكابلات لهذا الغرض. ومع ذلك، فإن توصيل جهاز الكمبيوتر الخاص بك بكابل يربط أجهزة الكمبيوتر الأخرى ليس كافيًا. تتطلب الأنواع المختلفة من الكابلات المدمجة مع بطاقات الشبكة المختلفة وأنظمة تشغيل الشبكة والمكونات الأخرى مواضع نسبية مختلفة لأجهزة الكمبيوتر. تفرض كل طوبولوجيا شبكة عددًا من الشروط. على سبيل المثال، لا يمكنه تحديد نوع الكابل فحسب، بل يمكنه أيضًا تحديد طريقة وضعه. يمكن للطوبولوجيا أيضًا تحديد كيفية تواصل أجهزة الكمبيوتر الموجودة على الشبكة. تتوافق أنواع مختلفة من الطبولوجيا مع طرق اتصال مختلفة، وهذه الأساليب لها تأثير كبير على الشبكة.

يمكن أن تكون طوبولوجيا الشبكة

بدني- يصف الموقع الفعلي والاتصالات بين عقد الشبكة.

منطقي- يصف تدفق الإشارة داخل الهيكل المادي.

معلوماتية- يصف اتجاه تدفقات المعلومات المنقولة عبر الشبكة.

التحكم في الصرف هو مبدأ نقل حق استخدام الشبكة.

هناك العديد من الطرق لتوصيل أجهزة الشبكة، ويمكن تمييز ثمانية طبولوجيا أساسية منها:

ب. الشبكة

ج- ستار

د- الخاتم

هاء صور

ü حلقة مزدوجة

ü طوبولوجيا الشبكة

أ - الخط؛ ب - مصبغة.

ج - النجم؛ د - حلقة؛

ه - الإطارات; و - شجرة.

الطرق المتبقية هي مجموعات من الطرق الأساسية. بشكل عام، تسمى هذه الطبولوجيا مختلطة أو هجينة، ولكن بعضها له أسماء خاصة به، على سبيل المثال "شجرة".

الطبولوجيا الأساسية

يتم بناء جميع الشبكات على أساس ثلاثة طبولوجيا أساسية:

ü الحافلة (الحافلة) – (أجهزة الكمبيوتر متصلة عبر كابل واحد)

ü نجمة (نجمة) – (تتصل أجهزة الكمبيوتر بمقاطع كابل منبثقة من نقطة واحدة، أو محور)

ü حلقة (حلقة) – (الكابل الذي تتصل به أجهزة الكمبيوتر مغلق في حلقة)

على الرغم من أن الطوبولوجيات الأساسية نفسها بسيطة، إلا أنه في الواقع غالبًا ما توجد مجموعات معقدة جدًا تجمع بين خصائص العديد من الطوبولوجيات.

إطار العجلة

غالبًا ما تسمى طوبولوجيا الحافلة بالحافلة الخطية. تعتبر هذه الطوبولوجيا واحدة من أبسط الطبولوجيا وأكثرها انتشارًا. ويستخدم كبلًا واحدًا يسمى العمود الفقري أو المقطع الذي يتم من خلاله توصيل جميع أجهزة الكمبيوتر الموجودة على الشبكة.

التفاعل مع الكمبيوتر

في الشبكة ذات طوبولوجيا الناقل، تقوم أجهزة الكمبيوتر بتوجيه البيانات إلى كمبيوتر معين عن طريق إرسالها عبر كابل في شكل إشارات كهربائية. لفهم عملية الاتصال بالكمبيوتر عبر الحافلة، يجب عليك فهم المفاهيم التالية:

• نقل الإشارات
• انعكاس الإشارة
• المنهي.

نقل الإشارة

يتم نقل البيانات في شكل إشارات كهربائية إلى كافة أجهزة الكمبيوتر الموجودة على الشبكة؛ ومع ذلك، يتم تلقي المعلومات فقط من قبل الشخص الذي يتطابق عنوانه مع عنوان المستلم "المشفر في هذه

إشارات علاوة على ذلك، في أي وقت، يمكن لجهاز كمبيوتر واحد فقط الإرسال، وبما أن البيانات يتم نقلها إلى الشبكة بواسطة جهاز كمبيوتر واحد فقط، فإن أدائه يعتمد على عدد أجهزة الكمبيوتر المتصلة بالحافلة. كلما زاد عددهم، على سبيل المثال. كلما زاد عدد أجهزة الكمبيوتر التي تنتظر إرسال البيانات، كلما كانت الشبكة أبطأ. ومع ذلك، من المستحيل استخلاص علاقة مباشرة بين النطاق الترددي للشبكة وعدد أجهزة الكمبيوتر الموجودة فيها. لأنه بالإضافة إلى عدد أجهزة الكمبيوتر، يتأثر أداء الشبكة بعدة عوامل، منها:

ü خصائص الأجهزة لأجهزة الكمبيوتر على الشبكة؛

ü التردد الذي تنقل به أجهزة الكمبيوتر البيانات؛

ü نوع تطبيقات الشبكة الجاري تشغيلها؛

ü نوع كابل الشبكة؛

ü المسافة بين أجهزة الكمبيوتر على الشبكة.

الحافلة عبارة عن طوبولوجيا سلبية. وهذا يعني أن أجهزة الكمبيوتر "تستمع" فقط إلى البيانات المنقولة عبر الشبكة، ولكنها لا تنقلها من المرسل إلى المتلقي. لذلك، إذا تعطل أحد أجهزة الكمبيوتر، فلن يؤثر ذلك على عمل الأجهزة الأخرى. في الطبولوجيا النشطة، تقوم أجهزة الكمبيوتر بإعادة إنشاء الإشارات ونقلها عبر الشبكة.

انعكاس الإشارة

تنتقل البيانات أو الإشارات الكهربائية عبر الشبكة - من أحد طرفي الكابل إلى الطرف الآخر. إذا لم يتم اتخاذ أي إجراء خاص، فسوف تنعكس الإشارة التي تصل إلى نهاية الكابل ولن تسمح لأجهزة الكمبيوتر الأخرى بالإرسال. لذلك، بعد وصول البيانات إلى الوجهة، يجب إطفاء الإشارات الكهربائية.

المنهي

ولمنع انعكاس الإشارات الكهربائية، يتم تركيب نهايات عند كل طرف من طرفي الكابل لامتصاص هذه الإشارات. يجب أن تكون جميع أطراف كابل الشبكة متصلة بشيء ما، مثل جهاز كمبيوتر أو موصل أسطواني - لزيادة طول الكابل. يجب توصيل جهاز الإنهاء بأي طرف حر - غير متصل - للكابل لمنع انعكاس الإشارات الكهربائية.

انتهاك سلامة الشبكة

ينقطع كابل الشبكة عندما يكون مكسورًا فعليًا أو يتم فصل أحد طرفيه. ومن الممكن أيضاً عدم وجود نهايات عند طرف أو أكثر من أطراف الكابل مما يؤدي إلى انعكاس الإشارات الكهربائية في الكابل وانتهاء الشبكة. الشبكة تتساقط. تظل أجهزة الكمبيوتر نفسها الموجودة على الشبكة تعمل بكامل طاقتها، ولكن طالما أن المقطع مكسور، فلن تتمكن من التواصل مع بعضها البعض.

نجمة

في الهيكل النجمي، يتم توصيل جميع أجهزة الكمبيوتر عبر مقاطع الكابل بمكون مركزي يسمى المحور. تنتقل الإشارات من جهاز الكمبيوتر المرسل عبر المحور إلى أي شخص آخر. نشأت هذه الهيكلية في الأيام الأولى للحوسبة، عندما كانت أجهزة الكمبيوتر متصلة بجهاز كمبيوتر مركزي رئيسي.

هنا، يتم مركزية اتصال الكابل وإدارة تكوين الشبكة.

عيوب:

• نظرًا لأن جميع أجهزة الكمبيوتر متصلة بنقطة مركزية، يكون الأمر ملحوظًا بالنسبة للشبكات الكبيرة يزيد استهلاك الكابل.
• إذا فشل المكون المركزي، سيتم تعطيل الشبكة بأكملها.

مزايا:

• إذا تعطل جهاز كمبيوتر واحد فقط (أو الكبل الذي يصله بالمركز)، فلن يتمكن هذا الكمبيوتر فقط من إرسال البيانات أو استقبالها عبر الشبكة. لن يؤثر هذا على أجهزة الكمبيوتر الأخرى الموجودة على الشبكة.
• إن إنتاجية هذه الحوسبة المحلية مضمونة لكل محطة عمل على الشبكة وتعتمد فقط على قوة الحوسبة للعقدة. إن حدوث تصادمات في شبكة ذات مثل هذه الطوبولوجيا أمر مستحيل.
• الشبكات المبنية باستخدام طوبولوجيا النجمة لديها أقصى سرعة ممكنةحيث يتم نقل البيانات بين محطات العمل عبر عقدة مركزية عبر خطوط منفصلة تستخدمها هذه المحطات حصريًا. تواتر طلبات نقل المعلومات بين المحطات منخفض نسبيًا.

يعتمد أداء الشبكة المحلية بشكل مباشر على قوة خادم الملفات. إذا فشلت العقدة المركزية، تتوقف الشبكة أيضًا عن العمل.

يعد تثبيت اتصال الكبلات أمرًا بسيطًا، نظرًا لأن كل محطة عمل متصلة فقط بالجهاز المضيف، ولكن التكلفة الإجمالية للكابل يمكن أن تكون كبيرة جدًا، وتزداد إذا لم يكن الجهاز المضيف موجودًا في وسط الشبكة.

لتوسيع الشبكة، من الضروري تركيب كابل منفصل من محطة العمل الجديدة إلى الجهاز الرئيسي.

تتم إدارة الشبكة من مركزها، ويتم تنفيذ آلية حماية المعلومات في المركز.

جرس

في الهيكل الحلقي، يتم توصيل أجهزة الكمبيوتر بكابل يشكل حلقة. لذلك، لا يمكن أن يكون للكابل ببساطة نهاية حرة يجب توصيل جهاز الإنهاء بها. تنتقل الإشارات على طول الحلقة في اتجاه واحد وتمر عبر كل جهاز كمبيوتر. على عكس طوبولوجيا الناقل السلبي، يعمل كل كمبيوتر كمكرر، حيث يقوم بتضخيم الإشارات وتمريرها إلى الكمبيوتر التالي. ولذلك، إذا فشل أحد أجهزة الكمبيوتر، تتوقف الشبكة بأكملها عن العمل.

تمرير رمزية

يسمى أحد مبادئ نقل البيانات في الشبكة الحلقية تمرير الرمز المميز. جوهر ذلك هو هذا. ويتم نقل الرمز المميز بشكل تسلسلي، من كمبيوتر إلى آخر، حتى يستقبله الشخص الذي "يريد" نقل البيانات. يقوم الكمبيوتر المرسل بتعديل الرمز المميز، ويضع عنوان البريد الإلكتروني في البيانات، ويرسله حول الحلقة.

تمر البيانات عبر كل جهاز كمبيوتر حتى تصل إلى الجهاز الذي يتطابق عنوانه مع عنوان المستلم المحدد في البيانات. بعد ذلك، يرسل الكمبيوتر المستقبل رسالة إلى الكمبيوتر المرسل، يؤكد فيها استلام البيانات. بمجرد أن نتلقى التأكيد، يقوم الكمبيوتر المرسل بإنشاء رمز مميز جديد وإعادته إلى الشبكة. للوهلة الأولى، يبدو أن نقل العلامة يستغرق الكثير من الوقت، ولكن في الواقع تتحرك العلامة بسرعة الضوء تقريبًا. في حلقة يبلغ قطرها 200 متر، يمكن للعلامة أن تدور بتردد 10000 دورة في الثانية.

مزايا:

عيب:

• إذا فشلت محطة عمل واحدة على الأقل، تصبح الشبكة بأكملها غير قابلة للتشغيل. من السهل اكتشاف أي اتصال خاطئ بالكابل في مثل هذه الشبكة.
• لتوصيل محطة جديدة بالشبكة المحلية، يلزم إيقاف تشغيل الشبكة مؤقتًا.
• يزداد وقت نقل المعلومات مع زيادة عدد المحطات الموجودة على الشبكة المحلية.

يمكن أن يكون طول هذه الشبكة غير محدود.

الشبكة المحلية الدائرية المنطقية

تعد الشبكة المحلية ذات الحلقة المنطقية شكلاً خاصًا من طوبولوجيا الشبكة المحلية (LAN). وهو عبارة عن اتصال بين عدة شبكات منظمة وفقًا لطوبولوجيا النجوم. لتوصيل "النجوم" الفردية بالشبكة، يتم استخدام مكثفات خاصة، والتي تسمى غالبًا بالمحاور. يمكن أن تكون المحاور نشطة أو سلبية. يتمثل الاختلاف بين المحاور النشطة في وجود مكبر صوت إضافي يستخدم لتوصيل 4 إلى 16 محطة عمل. تم تصميم المحور السلبي لثلاث محطات عمل وهو في الأساس مجرد جهاز تقسيم. يتم التحكم في كل محطة محددة في الشبكة بنفس الطريقة كما هو الحال في الشبكة المحلية الحلقية. تتلقى كل محطة عمل على الشبكة عنوانها الخاص، والذي يتم نقل التحكم إليه. يمكن أن يؤثر الفشل في تشغيل إحدى الآلات فقط على محطات المصب؛ ومن غير المرجح أن يحدث فشل في الشبكة بأكملها.

تُستخدم طوبولوجيا الشبكة (يظهر مخططها في الشكل 4.5) على نطاق واسع لبناء الشبكات إس دي إتشباستخدام المستويين الأولين من أنظمة النقل إس دي إتش(معدلات نقل 155.52 و622.08 ميجابت/ثانية) على شبكة الوصول. السمة والميزة الرئيسية لهذه الهيكلية هي سهولة توفير نظام حماية من النوع "1+1" بسبب وجود معددات الإرسال المتزامنة خافتزوجان من المنافذ الخطية الضوئية (المجمعة). إنها تجعل من الممكن تشكيل SLT على شكل بنية حلقة مزدوجة مع تدفقات رقمية مضادة (موضحة بالأسهم في الشكل 4.5).

تحتوي طوبولوجيا الحلقة على عدد من الخصائص التي تسمح للشبكة بالشفاء الذاتي، أي توفير الحماية من بعض الأضرار الكافية 226

أنواع الفشل الشائعة. لذلك، دعونا نتناول الخصائص الأساسية لطوبولوجيا الشبكة الحلقية بمزيد من التفصيل.

القدرات "الفكرية". خافتالسماح بتكوين شبكات حلقة ذاتية الشفاء ("الشفاء الذاتي") من نوعين: أحادية الاتجاه وثنائية الاتجاه.

النوع الأول من الشبكات يستخدم اثنين من الألياف الضوئية. يتم إرسال كل تدفق رقمي مرسل على طول الشبكة الحلقية في كلا الاتجاهين (المتعاكسين)، وعند نقطة الاستقبال، كما في حالة الحماية "1+1" في طوبولوجيا الشبكة "من نقطة إلى نقطة" (انظر الشكل 2.4). )، يتم الاختيار بين إحدى الإشارتين المستقبلتين (الأفضل من حيث الجودة، على سبيل المثال، من حيث أقل معدل خطأ). يتم نقل التدفقات الرقمية عبر جميع الأقسام الرئيسية لـ SLT في اتجاه واحد (على سبيل المثال، في اتجاه عقارب الساعة)، ومن خلال جميع أقسام النسخ الاحتياطي - في الاتجاه المعاكس. ولذلك، تسمى هذه الشبكة الحلقية أحادية الاتجاه مع تبديل SLT أو مع احتياطي مخصص. يظهر في الشكل مخطط تدفق الإشارات عبر الأقسام الرئيسية والاحتياطية لـ SLT للشبكة الحلقية قيد النظر. 4.5.

يمكن تشكيل شبكة حلقية ثنائية الاتجاه باستخدام اثنين (طوبولوجيا

"حلقة مزدوجة") أو أربعة ألياف ضوئية ("حلقتين مزدوجتين"). في شبكة حلقة ثنائية الاتجاه تحتوي على ليفتين، لا يتم تكرار DLCs المرسلة. عندما تعمل مثل هذه الشبكة، يتم إرسال التدفقات الرقمية لنقاط الوصول على طول الحلقة على طول أقصر مسار في اتجاهين متعاكسين (ومن هنا جاء اسم "الحلقة ثنائية الاتجاه"). في حالة حدوث فشل في أي قسم من SLT من خلال خافتيتم تشغيله في نهايات القسم الفاشل، ويتم تشغيل الدفق الرقمي بأكمله الذي يدخل هذا القسم في الاتجاه المعاكس. ويسمى تكوين الشبكة هذا أيضًا حلقة مع أقسام التبديلأو حلقة محمية بمحمية مشتركة.

يظهر في الشكل مثال لشبكة حلقة ثنائية الاتجاه مع اثنين من OBs. 4.6. يُظهر مخططات تدفق الإشارة لأحد الخيارات لتوصيل نقاط الوصول في وضع التشغيل (ما قبل الطوارئ) (الشكل 4.6، أ)وفي وضع الطوارئ في حالة فشل أحد أقسام SLT للشبكة الحلقية، والتي يتم شطبها بصليب (الشكل 4.6، ب).يتم استبعاد الجزء التالف من SLT من المخطط الحلقي، ولكن يتم الحفاظ على الاتصال بين جميع نقاط الوصول على الشبكة.

عند مقارنة الشبكات الحلقية أحادية الاتجاه وثنائية الاتجاه مع ليفتين لبعضهما البعض، تجدر الإشارة إلى أنه في حالة فشل قسم واحد، يمكن الحفاظ على الوظيفة الكاملة لأي من هذه الشبكات. ومع ذلك، في معظم الحالات، تكون حلقة الشبكة ثنائية الاتجاه أكثر فعالية من حيث التكلفة لأنها تتطلب نطاقًا تردديًا أقل. ويفسر ذلك حقيقة أن نفس الألياف الضوئية تستخدم للإشارات المرسلة في أقسام متقاطعة مختلفة من الشبكة الحلقية (سواء في وضع التشغيل الرئيسي أو في حالات الطوارئ). وفي الوقت نفسه، يكون تنفيذ حلقة الشبكة أحادية الاتجاه أسهل.

تعد الشبكات الحلقية أحادية الاتجاه أكثر ملاءمة لحركة المرور "الجاذبة المركزية"، على وجه الخصوص، للوصول إلى الشبكات إلى أقرب عقدة. تعتبر حلقات الشبكة ثنائية الاتجاه مفضلة لحركة المرور المنتظمة، على سبيل المثال، لبناء خطوط ربط رقمية بين بدالات الهاتف الإلكترونية القوية، أو محطات التبديل الرقمية (DSCs).

توفر الشبكة الحلقية ثنائية الاتجاه المكونة من أربع ألياف مرونة أكبر من الشبكة الحلقية المكونة من أليافين، ولكن تكلفة بناء شبكة حلقية مكونة من أربعة ألياف أعلى بكثير. في هياكل الشبكة ذات الحلقتين المزدوجتين، إذا كان هناك فشل في أي قسم من SLT، تتم محاولة مبدئية للتبديل إلى زوج آخر من الألياف الضوئية داخل نفس القسم (الفاشلة). ولكن إذا فشل ذلك، فسيتم إجراء إعادة تكوين الشبكة الحلقية، على غرار ما هو موضح في الشكل. 4.6, ب.

على الرغم من التكلفة العالية للشبكة الحلقية المكونة من أربعة ألياف، إلا أنها وجدت مؤخرًا استخدامًا متزايدًا في الشبكات عالية السرعة إس دي إتش،لأنه يوفر موثوقية عالية جدًا.

أعلاه، نظرنا فقط في الحالة التي يكون فيها قسم من الشبكة الحلقية SLT، أي الألياف الضوئية للكابل الخطي، في حالة طارئة. ومع ذلك، في مثل هذه الشبكة قد يفشل معدد الإرسال أيضًا. في هذه الحالة، لا يتم استخدام التكرار على هذا النحو، ويتم استعادة إمكانية تشغيل الشبكة ككل (على مستوى الوحدات الخطية) عن طريق إزالة معدد الإرسال التالف من مخطط التشغيل. أنظمة التحكم الحديثة خافتتوفير حل بديل يسمح للتدفق الرقمي بتجاوز معدد الإرسال الفاشل عند نقطة معينة في الشبكة الحلقية.

الحلقة (طوبولوجيا شبكة الكمبيوتر)

العمل في الشبكة الحلقية هو أن كل كمبيوتر يقوم بترحيل (تجديد) الإشارة، أي أنه يعمل كمكرر، وبالتالي فإن توهين الإشارة في جميع أنحاء الحلقة لا يهم، فقط التوهين بين أجهزة الكمبيوتر المجاورة للحلقة هو المهم. في هذه الحالة، لا يوجد مركز محدد بوضوح؛ يمكن أن تكون جميع أجهزة الكمبيوتر هي نفسها. ومع ذلك، في كثير من الأحيان يتم تخصيص مشترك خاص في الحلقة لإدارة البورصة أو التحكم فيها. من الواضح أن وجود مثل هذا المشترك التحكمي يقلل من موثوقية الشبكة، لأن فشلها سيؤدي على الفور إلى شل التبادل بأكمله.

أجهزة الكمبيوتر الموجودة في الحلقة ليست متساوية تمامًا (على عكس طوبولوجيا الناقل، على سبيل المثال). يتلقى بعضهم بالضرورة معلومات من الكمبيوتر الذي يرسل في هذه اللحظة في وقت سابق، والبعض الآخر - في وقت لاحق. على هذه الميزة من الطوبولوجيا تعتمد طرق التحكم في تبادل الشبكة، المصممة خصيصًا لـ "الحلقة". في هذه الطرق، ينتقل الحق في الإرسال التالي (أو، كما يقولون أيضًا، الاستيلاء على الشبكة) بالتتابع إلى الكمبيوتر التالي في الدائرة.

عادة ما يكون توصيل المشتركين الجدد بـ "الحلقة" غير مؤلم تمامًا، على الرغم من أنه يتطلب إيقافًا إلزاميًا للشبكة بأكملها طوال مدة الاتصال. كما هو الحال في طوبولوجيا "الحافلة"، يمكن أن يكون الحد الأقصى لعدد المشتركين في الحلقة كبيرًا جدًا (1000 أو أكثر). عادة ما تكون طوبولوجيا الحلقة هي الأكثر مقاومة للأحمال الزائدة، فهي تضمن التشغيل الموثوق به مع أكبر تدفقات من المعلومات المنقولة عبر الشبكة، لأنه، كقاعدة عامة، لا توجد تعارضات (على عكس الناقل)، ولا يوجد مشترك مركزي (على عكس الناقل)؛ نجم) .

في الحلقة، على عكس الطبولوجيا الأخرى (النجمة، الحافلة)، لا يتم استخدام طريقة متزامنة لإرسال البيانات، حيث يتلقى جهاز كمبيوتر على الشبكة البيانات من الجهاز السابق في قائمة المستلمين ويعيد توجيهها إذا لم تكن موجهة إليه؛ . يتم إنشاء القائمة البريدية بواسطة جهاز كمبيوتر، وهو منشئ الرمز المميز. تولد وحدة الشبكة إشارة رمزية (عادةً حوالي 2-10 بايت لتجنب التوهين) وتنقلها إلى النظام التالي (أحيانًا بترتيب تصاعدي لعنوان MAC). النظام التالي، بعد أن تلقى الإشارة، لا يقوم بتحليلها، بل ينقلها ببساطة إلى أبعد من ذلك. وهذا ما يسمى بالدورة الصفرية.

خوارزمية التشغيل اللاحقة هي كما يلي - تبدأ حزمة بيانات GRE التي يرسلها المرسل إلى المستلم في اتباع المسار الذي حددته العلامة. يتم إرسال الحزمة حتى تصل إلى المستلم.

مقارنة مع طبولوجيا أخرى

مزايا

• سهل التنصيب؛
• الغياب شبه الكامل للمعدات الإضافية؛
• إمكانية التشغيل المستقر دون انخفاض كبير في سرعة نقل البيانات في ظل حمل الشبكة الثقيل، حيث أن استخدام العلامة يلغي احتمال حدوث تصادمات.

عيوب

• يؤثر فشل محطة عمل واحدة ومشاكل أخرى (انقطاع الكابل) على أداء الشبكة بأكملها؛
• تعقيد التكوين والإعداد.
• صعوبة في استكشاف الأخطاء وإصلاحها.
• الحاجة إلى وجود بطاقتي شبكة في كل محطة عمل.

طلب

ويستخدم على نطاق واسع في شبكات الألياف الضوئية. المستخدمة في FDDI، معايير حلقة الرمز.

روابط

• طوبولوجيا شبكة الكمبيوتر: الحافلة، النجمة، الحلقة، الشجرة النشطة، الشجرة السلبية

مؤسسة ويكيميديا. 2010.

تعرف على ما هو "Ring (طوبولوجيا شبكة الكمبيوتر)" في القواميس الأخرى:

الحلقة المزدوجة عبارة عن طوبولوجيا مبنية على حلقتين. الحلقة الأولى هي المسار الرئيسي لنقل البيانات. والثاني هو مسار النسخ الاحتياطي الذي يكرر المسار الرئيسي. أثناء التشغيل العادي للحلقة الأولى، يتم نقل البيانات فقط عبر ... ويكيبيديا

ولهذا المصطلح معاني أخرى، انظر النجمة (المعاني). Star عبارة عن هيكل أساسي لشبكة الكمبيوتر حيث يتم توصيل جميع أجهزة الكمبيوتر الموجودة على الشبكة بعقدة مركزية (عادةً ما تكون محولة)، مما يشكل جزءًا فعليًا من الشبكة. مشابه... ... ويكيبيديا

ولهذا المصطلح معاني أخرى، انظر صور (المعاني). طوبولوجيا الناقل الشائعة عبارة عن كبل مشترك (يسمى الناقل أو العمود الفقري) تتصل به كافة محطات العمل. في نهايات الكابل توجد نهايات، ... ... ويكيبيديا

طوبولوجيا النوع العام طوبولوجيا الشجرة هي طوبولوجيا STAR. إذا تخيلنا كيف تنمو أغصان الشجرة، فسنحصل على طوبولوجيا النجمة، في البداية كانت الطوبولوجيا تسمى الشبيهة بالشجرة، مع مرور الوقت بدأت بين قوسين... ... ويكيبيديا

مفهوم الشبكة من نظرية تنظيم شبكات الحاسوب. هذه طوبولوجيا تشكل فيها العقد شبكة منتظمة متعددة الأبعاد. في هذه الحالة، تكون كل حافة شبكية موازية لمحورها وتربط عقدتين متجاورتين على طول هذا المحور. "شبكة" أحادية البعد... ... ويكيبيديا

وهذا المصطلح له معاني أخرى، انظر شعرية. مفهوم الشبكة من نظرية تنظيم شبكات الحاسوب. هذه طوبولوجيا تشكل فيها العقد شبكة منتظمة متعددة الأبعاد. علاوة على ذلك، فإن كل حافة شبكية تكون موازية لمحورها و... ... ويكيبيديا

- (من دائرة "كولو" الروسية القديمة) جسم مستدير به ثقب بداخله (مثال: الحيد أو الحيد الصلب). ويكاموس لديه مقال "إلى ... ويكيبيديا

طوبولوجيا الشبكة هي البنية الأساسية المتصلة بالكامل لشبكة الكمبيوتر، حيث تكون كل محطة عمل ... ويكيبيديا

طوبولوجيا الناقل عبارة عن كبل مشترك (يسمى الناقل أو العمود الفقري) تتصل به جميع محطات العمل. توجد أطراف إنهاء في نهايات الكابل لمنع انعكاس الإشارة. المحتويات 1 الشبكات ... ويكيبيديا

شبكة الكمبيوتر (شبكة الكمبيوتر، شبكة البيانات) هي نظام اتصال بين جهازي كمبيوتر أو أكثر و/أو أجهزة الكمبيوتر (الخوادم وأجهزة التوجيه وغيرها من المعدات). مختلف ... ... يمكن استخدام ويكيبيديا لنقل المعلومات

الشبكة الحلقية هي شبكة تتكون من جهازين أو أكثر من أجهزة الشبكة المتصلة ببعضها البعض ماديًا أو منطقيًا بحيث تشكل سلسلة من الأجهزة، على أن يتصل الجهاز الأخير في السلسلة بالجهاز الأول. عادةً ما يتم تصميم الشبكة الحلقية على شكل طوبولوجيا أحادية الحلقة أو مزدوجة الحلقة. كما أن تقنيات الحلقات المتعددة، والتي تتضمن حلقتين متوازيتين أو أكثر، قيد التطوير أيضًا.
تتميز الشبكات عادةً بطريقتين: ماديًا ومنطقيًا. يصف مصطلح "الطوبولوجيا المادية" الطريقة التي يتم بها توصيل الأجهزة فعليًا معًا، وبالتالي فإن هيكل الشبكة المادية عبارة عن حلقة ويتم توصيل الأجهزة المادية معًا لتكوين حلقة. يرتبط التمثيل المنطقي للطوبولوجيا بتدفقات المعلومات. من منظور منطقي، قد تحتوي طوبولوجيا الشبكة الحلقية على أجهزة متصلة ماديًا معًا، مثل طوبولوجيا الشبكة النجمية، أو شبكة البيانات، أو الشبكة الشجرية، لكن المعلومات تتدفق من جهاز إلى آخر كما لو كانت متصلة في حلقة فعلية. على سبيل المثال، قد يتم تنظيم الشبكة فعليًا كشبكة نجمية، ولكن قد يتم نقل المعلومات من جهاز إلى جهاز كما لو كانت شبكة حلقة.

أحد العيوب الرئيسية للشبكة ذات الحلقة الواحدة هو أن أي انقطاع في أي مكان في الحلقة يمكن أن يؤدي إلى فشل كامل في تدفق المعلومات. للمساعدة في منع الاضطرابات من هذا النوع، يمكن إضافة حلقة ثانية موازية دوارة مضادة والتي ترسل المعلومات في الاتجاه المعاكس. يُسمى هذا النوع من الشبكات المتكررة بالشبكة ذات الحلقة المزدوجة. إذا تعرضت إحدى الحلقات في الشبكة ذات الحلقة المزدوجة للتلف، فلا يزال بإمكان المعلومات الوصول إلى جميع الأجهزة باستخدام مسار بديل غير تالف.

العيب الثاني للشبكات الحلقية هو أن المعلومات تنتقل بشكل أبطأ لأن البيانات يجب أن تمر عبر كل جهاز أثناء مرورها عبر الشبكة. على الرغم من هذا القيد، لا تزال طبولوجيا الحلقة موجودة في شبكات الألياف الضوئية مثل شبكات واجهة البيانات الموزعة بالألياف (fddi)، والشبكات الضوئية المتزامنة (SONET)، وشبكات التسلسل الهرمي الرقمي المتزامن (SDH). عندما تتضمن هذه الشبكات عالية السرعة طوبولوجيا مادية مزدوجة الحلقة، فإنها تستفيد من التكرار الذي يوفره هذا النوع من الطوبولوجيا.

أصبحت الشبكات الحلقية شائعة لأول مرة في الثمانينيات عندما تم استخدام طبولوجيا الشبكة الحلقية المنطقية في تكنولوجيا الحلقات الرمزية. تم استبدال القيود المتأصلة في الشبكة الحلقية، إلى جانب مشكلات التوافق بين Token Ring والبروتوكولات الأخرى، إلى حد كبير بطرق نقل جديدة مثل شبكات المنطقة المحلية. على الرغم من أن شبكة إيثرنت تستمر بشكل متزايد في استبدال البروتوكولات المستخدمة في شبكات الألياف الضوئية الحلقية، إلا أن استخدام الشبكة الحلقية وتطويرها لنقل البيانات عالي السرعة مستمر.

يتم توصيل كل محطة عمل على الشبكة عن طريق الكابل بمحطة عمل أخرى وخادم واحد أو أكثر. كلمة البنيةيعني رسم تخطيطي للترتيب المادي للكابلات التي تربط أجهزة الكمبيوتر بشبكة واحدة. بشكل عام، هناك ثلاثة أنواع من طبولوجيا شبكة الكمبيوتر.

إطار العجلة. جميع أجهزة الكمبيوتر الموجودة على الشبكة متصلة ببعضها البعض في سلسلة. يبدأ اتصال الشبكة بالخادم وينتهي بآخر نظام على الشبكة.

على شكل نجمة. يتصل كل كمبيوتر على الشبكة بنقطة وصول مركزية.

جرس. يتم توصيل كل جهاز كمبيوتر على الشبكة بأجهزة أخرى في نمط حلقة أو حلقة.

يمكن دمج العديد من المخططات الطوبولوجية في شبكة واحدة. تسمى هذه الشبكات هجين. على سبيل المثال، يمكن توصيل محاور الشبكات النجمية المتعددة عبر شبكة الحافلات، وبالتالي تشكيل شبكة الحافلات النجمية. يمكن دمج الشبكات ذات الهيكل الحلقي بنفس الطريقة تمامًا.

طوبولوجيا الحافلة

في بعض الأحيان يتم وضع كابل واحد بين محطتي العمل الأبعد عن بعضهما البعض، متجاوزًا جميع المحطات والخوادم الأخرى. تسمى طريقة الاتصال هذه طوبولوجيا الحافلة(الشكل 9). ومع ذلك، فإن طريقة الاتصال هذه لها عيب كبير: إذا فشلت محطة العمل أو الكبل والاتصالات لسبب ما، فستفقد جميع الكائنات الأخرى الموجودة أسفل الخط الاتصال بالشبكة. يتم استخدام هذه الهيكلية عند إنشاء شبكة محلية باستخدام كبلات Ethernet السميكة والرفيعة. ومع ذلك، فإن ظهور الكابلات المزدوجة الملتوية غير المحمية الأرخص والأكثر إحكاما، والتي تعد مناسبة أيضًا لنقل البيانات بسرعة، يجعل العيب السابق في طوبولوجيا الناقل أقل وضوحًا. في حالة حدوث مشكلات مع جهاز كمبيوتر معين أو اتصال كبل معين، فقد يتم فصل جميع المحطات الموجودة خلف هذا النظام عن الشبكة. غالبًا ما تحدث مشكلات في شبكات Ethernet الرفيعة (10BASE-5) بسبب ارتخاء جهاز AUI على الكبل المحوري. بالإضافة إلى ذلك، يمكن أيضًا أن تصبح محولات T ومقاومات الإنهاء الموجودة على شبكة 10BASE-2 Ethernet رفيعة مفكوكة أو يتم تعطيلها من قبل المستخدم، مما يتسبب في أضرار جسيمة لعمل الشبكة بأكملها أو مكوناتها الفردية.

عيب آخر لـ 10BASE-T يحدث عند توصيل نظام جديد بشبكة بين الأنظمة الحالية. ونتيجة لذلك، قد تحتاج إلى تقسيم كابل الشبكة بين أجهزة الكمبيوتر إلى أجزاء أقصر لاستيعاب بطاقة الشبكة الخاصة بالكمبيوتر الجديد ومحول T.

الدقة. 9.في طوبولوجيا الناقل التسلسلي، يتم توصيل جميع أجهزة الشبكة بكابل واحد

طوبولوجيا الحلقة

غالبًا ما تشير المناقشات حول الشبكات إلى طوبولوجيا الحلقة، حيث تتصل كل محطة عمل بالمحطة التالية، وتتصل الأخيرة بالأولى (على غرار طوبولوجيا الناقل ذات الأطراف المتصلة). هناك نوعان رئيسيان من الشبكات التي تستخدم طوبولوجيا الحلقة:

FDDI، والذي يستخدم طوبولوجيا الحلقة المادية؛

حلقة رمزيةباستخدام طوبولوجيا الحلقة المنطقية.

في الواقع، ليس من الضروري ماديًا توصيل الكابلات في حلقة. في الواقع، الحلقة موجودة فقط داخل مركز Token Ring (ما يسمى بـ MultiStation Access Unit - MSAU). يظهر مخطط طوبولوجيا Token-Ring في الشكل. 10. تذهب الإشارة المرسلة من أحد أجهزة الكمبيوتر إلى المحور، ومن المحور يتم إرسالها إلى الكمبيوتر التالي، وبعد ذلك تذهب إلى المحور مرة أخرى. بهذه الطريقة، تنتقل البيانات إلى كل كمبيوتر حتى تصل إلى الكمبيوتر الذي أرسلها مرة أخرى، والذي يستردها من الحلقة. وهكذا، على الرغم من أن البنية الفيزيائية للأسلاك على شكل نجمة، إلا أن البيانات في مثل هذه الشبكة يتم نقلها عبر ما يسمى حلقة منطقية.

تعتبر الحلقة المنطقية أكثر ملاءمة من طوبولوجيا الحلقة المادية، نظرًا لأن مثل هذا النظام يتمتع بقدرة أعلى على تحمل الأخطاء. في شبكة الحافلات، يؤدي فشل الكابل إلى توقف الشبكة بالكامل. في Token Ring، يمكن لوحدة الوصول متعددة المستخدمين ببساطة فصل الكمبيوتر الفاشل عن الحلقة المنطقية، مما يسمح لبقية الشبكة بمواصلة التشغيل.

الدقة. 10.نقل البيانات في شبكة Token-Ring