طبولوجيا الشبكة: شرح طبولوجيا الشبكة ومقارنتها

ما هو طوبولوجيا الشبكة?

طوبولوجيا الشبكة هي وصف لترتيب العقد (مثل المحولات والموجهات) والاتصالات في شبكة ، غالبًا ما يتم تمثيلها كرسم بياني.

بغض النظر عن مدى تطابق المنظمتين ، لا توجد شبكتان متشابهتان تمامًا. ومع ذلك ، تعتمد العديد من المؤسسات على طوبولوجيا شبكة راسخة. تحدد طبولوجيا الشبكة كيفية توصيل الأجهزة معًا وكيفية نقل البيانات من عقدة إلى أخرى.

أ طوبولوجيا الشبكة المنطقية هو تمثيل مفاهيمي لكيفية عمل الأجهزة في طبقات معينة من التجريد. أ طوبولوجيا جسدية تفاصيل كيفية توصيل الأجهزة فعليًا. يمكن تمثيل الطبولوجيا المنطقية والفيزيائية كمخططات بصرية. 

أ خريطة طوبولوجيا الشبكة هو خريطة تسمح للمسؤول برؤية الشكل الفعلي للأجهزة المتصلة. يعد وجود خريطة لطوبولوجيا شبكة في متناول اليد مفيدًا للغاية لفهم كيفية اتصال الأجهزة ببعضها البعض وأفضل التقنيات لاستكشاف الأخطاء وإصلاحها.

هناك العديد من أنواع الطبولوجيا المختلفة التي بنيت عليها شبكات المؤسسات اليوم وفي الماضي. بعض طبولوجيا الشبكة التي سننظر فيها تشمل طوبولوجيا الحافلة, طوبولوجيا حلقة, طوبولوجيا النجمة, شبكة طوبولوجيا, و طوبولوجيا الهجين.

طوبولوجيا الحافلات

طوبولوجيا Bus هي نوع من الشبكات حيث يتم توصيل كل جهاز بكابل واحد يمتد من طرف الشبكة إلى الطرف الآخر. وغالبًا ما يشار إلى هذا النوع من أنواع الطوبولوجيا باسم طوبولوجيا الخط. في طوبولوجيا الحافلة ، يتم نقل البيانات في اتجاه واحد فقط. إذا كان لطوبولوجيا الحافلة نقطتي نهاية ، فيُشار إليها باسم a طوبولوجيا الحافلة الخطية.

تستخدم الشبكات الأصغر مع هذا النوع من الطوبولوجيا كبل متحد المحور أو RJ45 لربط الأجهزة معًا. ومع ذلك ، فإن تخطيط طوبولوجيا الحافلات قديم ، ومن غير المرجح أن تصادف شركة تستخدم طوبولوجيا الحافلات اليوم.

مزايا

طبولوجيا الحافلات كانت تستخدم في كثير من الأحيان في شبكات أصغر. أحد الأسباب الرئيسية هو أنهم الحفاظ على تخطيط بسيط. جميع الأجهزة موصولة بكابل واحد لذلك لا تحتاج إلى إدارة إعداد طوبولوجي معقد.

ساعد التصميم أيضًا في جعل طبولوجيا الحافلة فعالة من حيث التكلفة لأنها يمكن تشغيلها مع كابل واحد. في حالة الحاجة إلى إضافة المزيد من الأجهزة ، يمكنك ببساطة توصيل الكابل الخاص بك بكابل آخر.

سلبيات

ومع ذلك ، فإن الاعتماد على كابل واحد يعني ذلك طبولوجيا الحافلة لها نقطة فشل واحدة. إذا فشل الكابل ، فسوف تنخفض الشبكة بالكامل. قد يكلف عطل الكبلات المؤسسات كثيرًا من الوقت أثناء محاولة استئناف الخدمة. وبالإضافة إلى ذلك, ارتفاع حركة مرور الشبكة يقلل من أداء الشبكة لأن جميع البيانات تنتقل عبر كابل واحد.

هذا القيد يجعل طبولوجيا الناقل مناسبة فقط للشبكات الأصغر. السبب الرئيسي هو أنه كلما زاد عدد العقد ، كلما كانت سرعة النقل أبطأ. تجدر الإشارة أيضًا إلى أن طبولوجيا الحافلات محدودة بمعنى أنها نصف المزدوجة, مما يعني أنه لا يمكن إرسال البيانات في اتجاهين متعاكسين في وقت واحد.

أنظر أيضا: الشبكة والخادم ومراقبة التطبيقات للشركات الصغيرة والمتوسطة

طوبولوجيا الطوق

في الشبكات ذات الهيكل الدائري ، تكون أجهزة الكمبيوتر متصلة ببعضها البعض بتنسيق دائري. سيكون لكل جهاز في الشبكة جاران ولا أكثر ولا أقل. تم استخدام طبولوجيا الرنة بشكل شائع في الماضي ولكنك ستكون مضغوطًا بشدة للعثور على مؤسسة ما زالت تستخدمها حتى اليوم.

العقدة الأولى متصلة بالعقدة الأخيرة لربط الحلقة ببعضها. نتيجة لوضعها في هذا التنسيق يجب أن تنتقل الحزم عبر كل العقد في طريقها إلى وجهتها.

ضمن هذا الهيكل ، يتم اختيار عقدة واحدة لتكوين الشبكة ومراقبة الأجهزة الأخرى. طبولوجيا الطوق هي أحادي الاتجاه ولكن يمكن أيضًا أن تكون ثنائية الاتجاه. لجعل طبولوجيا الحلقات ثنائية الاتجاه ، ستحتاج إلى اتصالين بين عقد الشبكة لتشكيل طوبولوجيا حلقة مزدوجة.

طوبولوجيا حلقة مزدوجة

كما ذكر أعلاه ، إذا تم تكوين طبولوجيا الحلقات لتكون ثنائية الاتجاه ، فسيتم الإشارة إليها على أنها طبولوجيا الحلقات المزدوجة. طبولوجيا حلقة مزدوجة توفر كل عقدة مع اتصالين ، واحد في كل اتجاه. وبالتالي ، يمكن أن تتدفق البيانات في عقارب الساعة أو عكس عقارب الساعه اتجاه.

مزايا

في حلقة طبولوجيا خطر الاصطدام الحزمة منخفضة جدا بسبب استخدام البروتوكولات المستندة إلى الرمز المميز ، والتي تسمح لمحطة واحدة فقط بنقل البيانات في وقت معين. تتفاقم هذه الحقيقة يمكن أن تتحرك البيانات عبر العقد بسرعة عالية والتي يمكن توسيعها عند إضافة المزيد من العقد.

طبولوجيا حلقة مزدوجة قدمت طبقة إضافية من الحماية لأنها كانت أكثر مقاومة للفشل. على سبيل المثال ، إذا سقطت حلقة داخل عقدة ، فإن الحلقة الأخرى يمكن أن تصعد وتدعمها. طبولوجيا حلقة كانت أيضا تكلفة منخفضة لتثبيت.

سلبيات

أحد الأسباب لاستبدال طبولوجيا الحلقة هو أنها معرضة للفشل. ال Fيمكن أن يؤدي تعطيل عقدة واحدة إلى إيقاف تشغيل الشبكة بالكامل. هذا يعني أن شبكات طوبولوجيا الحلقات يجب إدارتها باستمرار لضمان صحة جميع العقد. ومع ذلك ، حتى لو كانت العقد في صحة جيدة شبكتك لا يزال يمكن أن يطرق حاليا عن طريق فشل خط النقل!

طبولوجيا حلقة أيضا أثار المخاوف قابلية. على سبيل المثال ، يتم مشاركة النطاق الترددي من قبل جميع الأجهزة داخل الشبكة. بالاضافة, المزيد من الأجهزة التي تمت إضافتها إلى الشبكة لمزيد من تأخير الاتصالات تجارب الشبكة. وهذا يعني أن عدد الأجهزة التي تمت إضافتها إلى هيكل الشبكة يجب مراقبته بعناية للتأكد من أن موارد الشبكة لم تتجاوز حدودها.

إجراء تغييرات على طبولوجيا حلقة كان معقدًا أيضًا لأنك تحتاج إلى إيقاف تشغيل الشبكة لإجراء تغييرات إلى العقد الحالية أو إضافة العقد الجديدة. هذا أبعد ما يكون عن المثالية حيث ستحتاج إلى التعامل مع الوقت الضائع في كل مرة تريد فيها إجراء تغيير على الهيكل الطوبوغرافي!

أنظر أيضا: أدوات لمراقبة الإنتاجية

طوبولوجيا النجمة

طوبولوجيا النجمة هي طوبولوجيا حيث يتم توصيل كل عقدة في الشبكة بمفتاح مركزي واحد. كل جهاز في الشبكة متصل مباشرة بالمحول ومتصل بشكل غير مباشر بكل عقدة أخرى. العلاقة بين هذه العناصر هي أن جهاز الشبكة المركزي هو خادم وأن الأجهزة الأخرى تعامل كعملاء. تتحمل العقدة المركزية مسؤولية إدارة عمليات نقل البيانات عبر الشبكة وتعمل كمكرر. في طبولوجيا النجوم ، يتم توصيل أجهزة الكمبيوتر بكابل متحد المحور أو زوج ملتوي أو كابل ليف بصري.

مزايا

طبولوجيا النجوم هي الأكثر استخدامًا لأنك يمكن إدارة الشبكة بالكامل من موقع واحد: التبديل المركزي. نتيجةً لذلك ، إذا كانت العقدة التي ليست العقدة المركزية معطلة ، فستظل الشبكة في الأعلى. يمنح هذا طبولوجيا النجوم طبقة من الحماية ضد الإخفاقات التي لا تظهر دائمًا مع إعدادات طوبولوجيا أخرى. كذلك أنت يمكن إضافة أجهزة كمبيوتر جديدة دون الحاجة إلى اتخاذ الشبكة حاليا كما لو كان عليك أن تفعل مع طوبولوجيا حلقة.

من حيث التركيب المادي ، تتطلب طبولوجيا النجوم عددًا أقل من الكابلات من أنواع الهيكل الأخرى. هذا يجعلهم بسيطة لإعداد وإدارة على المدى الطويل. تسهل بساطة التصميم الكلي على المشرفين تشغيل استكشاف الأخطاء وإصلاحها عند التعامل مع أخطاء الأداء.

سلبيات

على الرغم من أن طبولوجيا النجوم قد تكون آمنة نسبيًا من الفشل, في حالة تعطل المفتاح المركزي ، ستنخفض الشبكة بالكامل. على هذا النحو ، يحتاج المسؤول إلى إدارة صحة العقدة المركزية عن كثب للتأكد من أنها لا تنخفض. أداء الشبكة هو أيضا مرتبطة تكوينات العقدة المركزية والأداء. من السهل إدارة طوبولوجيا النجوم بأكثر الطرق ، لكنها بعيدة عن الإعداد والاستعمال الرخيصة.

طوبولوجيا شجرة

كما يوحي الاسم ، فإن طوبولوجيا الأشجار عبارة عن هيكل شبكة يتشكل مثل شجرة لها فروع عديدة. طبولوجيا شجرة لديك عقدة الجذر الذي يرتبط التسلسل الهرمي العقدة الأخرى. ال التسلسل الهرمي هو الوالدين والطفل حيث يوجد اتصال متبادل واحد فقط بين عقدتين متصلتين. كقاعدة عامة ، يجب أن يكون لطبولوجيا الأشجار ثلاثة مستويات للهرمية حتى يتم تصنيفها بهذه الطريقة. هذا الشكل من الطوبولوجيا هو المستخدمة داخل شبكات المنطقة الواسعة للحفاظ على الكثير من أجهزة الانتشار.

مزايا

السبب الرئيسي وراء طبولوجيا الأشجار تستخدم لتوسيع طوبولوجيا الحافلة والنجوم. ضمن هذا التنسيق الهرمي ، من السهل إضافة المزيد من العقد إلى الشبكة عندما يزداد حجم مؤسستك. هذا الشكل أيضا يفسح المجال لإيجاد الأخطاء واستكشاف الأخطاء وإصلاحها لأنه يمكنك التحقق من مشكلات الأداء بشكل منهجي خلال الشجرة.

سلبيات

أهم نقطة ضعف في طوبولوجيا الأشجار هي عقدة الجذر. إذا فشلت العقدة الجذرية ، تصبح جميع الأشجار الفرعية مقسمة. سيظل هناك اتصال جزئي داخل الشبكة بين الأجهزة الأخرى مثل أصل العقدة الفاشلة.

الحفاظ على الشبكة ليست بسيطة إما بسبب كلما زاد عدد العقد التي قمت بإضافتها ، زادت صعوبة إدارتها الشبكة. عيب آخر لطوبولوجيا شجرة هو عدد الكابلات التي تحتاج إليها. يلزم استخدام الكابلات لتوصيل كل جهاز عبر التسلسل الهرمي مما يجعل التخطيط أكثر تعقيدًا مقارنةً بالطوبولوجيا الأكثر بساطة.

شبكة طوبولوجيا

طوبولوجيا الشبكة هي اتصال من نقطة إلى نقطة حيث يتم ربط العقد. في هذا الشكل من الطوبولوجيا, تنتقل البيانات عبر طريقتين: التوجيه و الفيضانات. التوجيه هو المكان الذي تستخدم فيه العقد منطق التوجيه للعمل على تحديد أقصر مسافة إلى وجهة الحزمة. في المقابل ، الفيضان هو المكان الذي يتم فيه إرسال البيانات إلى جميع العقد داخل الشبكة. الفيضان لا يتطلب أي نوع من منطق التوجيه للعمل.

يوجد شكلين من طوبولوجيا شبكة: طوبولوجيا شبكة جزئية و Fطوبولوجيا شبكة ull. مع طبولوجيا شبكة جزئية ، ترتبط معظم العقد ببعضها البعض ولكن هناك عدد قليل منها يرتبط فقط بعقدتين أو ثلاث عقد أخرى. طوبولوجيا شبكة كاملة حيث يتم ربط كل عقدة.

مزايا

يتم استخدام طبولوجيا الشبكات أولاً وقبل كل شيء لأنها موثوقة. ال ترابط العقد يجعلها مقاومة للغاية للفشل. لا يوجد عطل في جهاز واحد قد يؤدي إلى إسقاط الشبكة بالكامل. يعد غياب نقطة واحدة من الفشل أحد الأسباب التي تجعل هذا الخيار من الطوبولوجيا الشائعة. هذا الإعداد آمن أيضًا من التعرض للخطر.

سلبيات

ومع ذلك ، فإن طبولوجيا الشبكات بعيدة عن الكمال. هم تتطلب كمية هائلة من التكوين بمجرد نشرها. التصميم الطوبولوجي أكثر تعقيدًا من العديد من الطبولوجيا الأخرى وينعكس ذلك على المدة التي يستغرقها الإعداد. ستحتاج إلى استيعاب مجموعة كاملة من الأسلاك الجديدة التي يمكن أن تكون مكلفة للغاية.

طوبولوجيا الهجين

عندما يتكون الهيكل من طبولوجيا مختلفة أو أكثر ، يُشار إليه على أنه طبولوجيا مختلطة. طبولوجيا الهجين هي الأكثر شيوعا واجه في الشركات الكبيرة حيث تحتوي الأقسام الفردية على طبولوجيا شبكة مختلفة عن طبولوجيا أخرى في المؤسسة. ربط هذه الطوبولوجيا معًا سيؤدي إلى طبولوجيا مختلطة. نتيجة لذلك ، تعتمد القدرات ونقاط الضعف على أنواع الطوبولوجيا المرتبطة ببعضها البعض.

مزايا

هناك العديد من الأسباب لاستخدام طبولوجيا هجينة ولكن جميعها لها شيء واحد مشترك: المرونة. توجد قيود قليلة على البنية التي لا يمكن لطوبولوجيا الهجين استيعابها وأنت يمكن دمج طبولوجيا متعددة في إعداد مختلط واحد. ونتيجة لذلك ، فإن طبولوجيا الهجين قابلة للتطوير للغاية. إن قابلية تطوير الإعدادات المختلطة تجعلها مناسبة تمامًا للشبكات الأكبر حجمًا.

سلبيات

لسوء الحظ ، طبولوجيا الهجين يمكن أن يكون معقدا جدا, اعتمادا على الطوبولوجيا التي تقرر استخدامها. يجب أن تتم إدارة كل طوبولوجيا تشكل جزءًا من الهيكل الهجين وفقًا لمتطلباتها الفريدة. وهذا يجعل مهام المسؤولين أكثر صعوبة لأنهم سيضطرون إلى محاولة إدارة طبولوجيا متعددة بدلاً من واحدة. بالإضافة إلى ذلك ، إعداد طوبولوجيا مختلطة يمكن أن ينتهي الأمر أن تكون مكلفة للغاية.

أنظر أيضا: أدوات اكتشاف الشبكة والبرامج

ما هي الطوبولوجيا التي ينبغي عليَّ اختيارها؟?

هناك مجموعة من العوامل التي تحتاج إلى أخذها في الاعتبار عند اختيار الهيكل الذي تريد استخدامه. قبل اختيار الهيكل ، ستحتاج إلى مراعاة ما يلي:

• طول الكابل اللازمة
• نوع الكابل
• كلفة
• قابلية التوسع

أولا ، تحتاج إلى تأخذ في الاعتبار طول الكابل الذي تحتاجه لتوفير الخدمة لجميع أجهزة الشبكة الخاصة بك. طوبولوجيا الباص هي الأكثر خفيفة من حيث احتياجات الكابلات. وبهذا المعنى ، سيكون هذا هو أبسط طوبولوجيا لتثبيت الكابل وشرائه. هذه العلاقات في العامل الثاني ، تحتاج إلى ضع في اعتبارك نوع الكبل الذي ستستخدمه. تتراوح أنواع الكابلات من أزواج الاعصار إلى الكابلات المحورية وكابلات الألياف البصرية.

تكلفة تركيب الطوبولوجيا هي أيضا مهمة جدا. كلما كان الهيكل الذي تختاره أكثر تعقيدًا ، كلما كنت بحاجة إلى الدفع من حيث الموارد والوقت لإنشاء هذا الإعداد.

العامل الأخير الذي تريد أن تأخذه في الاعتبار هو قابلية التوسع. إذا كنت تخطط للترقية البنية التحتية للشبكة الخاصة بك في المستقبل الذي تريد التأكد من ذلك استخدام شبكة سهلة لإضافة أجهزة إلى. شبكة طوبولوجيا النجمة مثالية لهذا لأنه يمكنك إضافة العقد بأقل قدر من الاضطراب. هذه ليست بسيطة داخل شبكة رنين لأنك سوف تتحمل وقت تعطل إذا قمت بإضافة أي عقد.

طوبولوجيا شبكة رسم الخرائط البرمجيات

الآن بعد أن عرفنا أنواع الطبولوجيا المختلفة ، فقد حان الوقت للنظر في كيفية تصميم شبكتك من نقطة الصفر. هناك عدد من منتجات البرامج التي تسمح لك بإنشاء مخططات طوبولوجيا الشبكة الخاصة بك. توضح لك مخططات الهيكل الشبكي للشبكة رسمًا تخطيطيًا لكيفية اتصال شبكتك معًا وتساعدك على إنشاء تصميم فعال للشبكة. كما يوفر لك نقطة مرجعية تساعدك عندما تحاول تشغيل استكشاف الأخطاء وإصلاحها لإصلاح الأخطاء.

هناك العديد من منتجات خرائط طوبولوجيا الشبكة المختلفة ، لكن هناك واحدًا من المنتجات الأكثر استخدامًا على نطاق واسع مايكروسوفت Visio. باستخدام Microsoft Visio ، يمكنك إعداد شبكتك عن طريق إضافة عناصر الشبكة إلى قماش. يتيح لك هذا البرنامج تصميم رسم تخطيطي يوضح شبكتك. بالطبع ، لا يعد إعداد الشبكة الخاصة بك مثاليًا دائمًا وخاصة عندما تحاول تعيين شبكة أكبر.

نتيجة لذلك ، قد ترغب في استخدام أداة أخرى مثل SolarWinds مخطط طوبولوجيا الشبكة التي يمكن الكشف التلقائي عن الأجهزة المتصلة بشبكتك. يكون الاكتشاف التلقائي في متناول يدي لأنه يعني أنك لست مضطرًا لوضع هيكل شبكتك يدويًا.

SolarWinds Network Topology MapperDownload نسخة تجريبية مجانية لمدة 14 يومًا

طبولوجيا شبكة تقرير اخبارى

يجب أن يكون هيكل الشبكة الذي تختاره لمؤسستك متجذرًا بعمق في متطلبات الاستخدام الخاصة بك. سيحدد عدد العقد الموجودة في شبكتك ما إذا كان يمكنك إجراء ذلك باستخدام طبولوجيا ناقل أو ما إذا كنت ستحتاج إلى نشر شبكة معقدة أو إعداد مختلط.

تذكر ذلك جميع الطبولوجيا لها مزايا وعيوب اعتمادًا على البيئة التي يتم تطبيقها داخلها (حتى تلك التي أصبحت قديمة!). بمجرد التفكير في نوع الهيكل الذي تريد استخدامه ، يمكنك الانتقال إلى نشره.

طريقة جيدة للتخطيط للمستقبل هي استخدام أداة تعيين طوبولوجيا الشبكة لوضع التصميم الذي ستستخدمه. باستخدام أداة مثل SolarWinds مخطط طوبولوجيا الشبكة سوف يسمح لك برسم شبكتك على رسم تخطيطي لعرض هيكلك الطوبولوجي في مكان واحد.

ذات صلة: 25 أفضل أدوات مراقبة الشبكة من 2023