โทโพโลยีพื้นฐานของเครือข่ายท้องถิ่น ประเภทของเครือข่ายท้องถิ่นและโครงสร้าง โทโพโลยีเครือข่าย การกำหนดค่าโทโพโลยีภายในเครื่อง

เครือข่ายท้องถิ่นเป็นองค์ประกอบสำคัญขององค์กรยุคใหม่ โดยที่ไม่สามารถบรรลุประสิทธิผลสูงสุดได้ อย่างไรก็ตาม เพื่อที่จะใช้เครือข่ายได้เต็มประสิทธิภาพ 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
• ความสามารถในการให้บริการของอุปกรณ์ (เราเตอร์ อะแดปเตอร์ ฯลฯ) การพังของอุปกรณ์เครือข่ายอาจขัดขวางการทำงานของ LAN โดยสิ้นเชิงหรือหยุดการแลกเปลี่ยนข้อมูลกับคอมพิวเตอร์เครื่องเดียว
• ความน่าเชื่อถือของสายเคเบิลที่ใช้ ความเสียหายที่เกิดขึ้นจะขัดขวางการส่งและรับข้อมูลทั่วทั้ง LAN หรือส่วนหนึ่งส่วนใดของมัน
• ข้อจำกัดความยาวสายเคเบิล ปัจจัยนี้มีความสำคัญเช่นกันเมื่อเลือกโทโพโลยี หากมีสายเคเบิลไม่มากนัก คุณสามารถเลือกรูปแบบที่ต้องใช้สายเคเบิลน้อยลงได้

เกี่ยวกับโทโพโลยีแบบสตาร์

การจัดเตรียมเวิร์กสเตชันประเภทนี้มีศูนย์เฉพาะ - เซิร์ฟเวอร์ซึ่งคอมพิวเตอร์เครื่องอื่นทั้งหมดเชื่อมต่ออยู่ กระบวนการแลกเปลี่ยนข้อมูลเกิดขึ้นผ่านเซิร์ฟเวอร์ ดังนั้นอุปกรณ์จึงควรมีความซับซ้อนมากกว่านี้

ข้อดี:

• โทโพโลยีของเครือข่าย "ดาว" ในพื้นที่เปรียบเทียบได้ดีกับเครือข่ายอื่นในกรณีที่ไม่มีข้อขัดแย้งใน LAN โดยสมบูรณ์ - ทำได้ผ่านการจัดการแบบรวมศูนย์
• ความล้มเหลวของโหนดใดโหนดหนึ่งหรือความเสียหายต่อสายเคเบิลจะไม่ส่งผลกระทบใด ๆ ต่อเครือข่ายโดยรวม
• การมีสมาชิกเพียงสองคนหลักและอุปกรณ์ต่อพ่วงทำให้อุปกรณ์เครือข่ายง่ายขึ้น
• 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

การสื่อสารประเภทนี้เกี่ยวข้องกับการเชื่อมต่อโหนดที่ใช้งานได้กับอีกสองโหนด โดยได้รับข้อมูลจากหนึ่งในนั้น และข้อมูลจะถูกส่งไปยังโหนดที่สอง คุณสมบัติหลักของโทโพโลยีนี้คือ แต่ละเทอร์มินัลทำหน้าที่เป็นตัวทวนสัญญาณ ซึ่งช่วยลดโอกาสที่สัญญาณจะลดทอนลงบน 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 โดยกระจายข้อมูลระหว่างกัน การเข้าถึงข้อมูลที่จัดเก็บไว้ในโหนดสามารถได้รับอนุญาตหรือปฏิเสธโดยผู้ใช้ ตามกฎแล้วในกรณีเช่นนี้โทโพโลยีของเครือข่ายคอมพิวเตอร์ท้องถิ่น "บัส" จะเหมาะสมที่สุด

เครือข่ายเพียร์ทูเพียร์แสดงถึงความพร้อมใช้งานของทรัพยากรเวิร์กสเตชันสำหรับผู้ใช้รายอื่น ซึ่งหมายความว่าสามารถแก้ไขเอกสารบนคอมพิวเตอร์เครื่องหนึ่งในขณะที่ทำงานกับอีกเครื่องหนึ่งได้ โดยพิมพ์และเรียกใช้แอปพลิเคชันจากระยะไกล

ข้อดีของประเภท LAN แบบเพียร์ทูเพียร์:

• ความง่ายในการใช้งาน ติดตั้ง และบำรุงรักษา
• ต้นทุนทางการเงินเล็กน้อย รุ่นนี้ไม่จำเป็นต้องซื้อเซิร์ฟเวอร์ราคาแพง

ข้อบกพร่อง:

• ประสิทธิภาพเครือข่ายลดลงตามสัดส่วนการเพิ่มจำนวนโหนดของผู้ปฏิบัติงานที่เชื่อมต่อ
• ไม่มีระบบรักษาความปลอดภัยแบบรวมศูนย์
• ความพร้อมใช้งานของข้อมูล: เมื่อคุณปิดคอมพิวเตอร์ ผู้อื่นจะไม่สามารถเข้าถึงข้อมูลในคอมพิวเตอร์ได้
• ไม่มีฐานข้อมูลเดียว

แบบจำลองลำดับชั้น

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

ข้อดี:

• ประสิทธิภาพของเครือข่ายที่ยอดเยี่ยม
• ระบบรักษาความปลอดภัยแบบครบวงจรที่เชื่อถือได้
• ฐานข้อมูลเดียวที่ทุกคนใช้ร่วมกัน
• การจัดการเครือข่ายทั้งหมดและองค์ประกอบต่างๆ ได้ง่ายขึ้น

ข้อบกพร่อง:

• จำเป็นต้องมีหน่วยบุคลากรพิเศษ - ผู้ดูแลระบบที่ตรวจสอบและบำรุงรักษาเซิร์ฟเวอร์
• ต้นทุนทางการเงินจำนวนมากสำหรับการซื้อคอมพิวเตอร์หลัก

การกำหนดค่าที่ใช้บ่อยที่สุด (โทโพโลยี) ของเครือข่ายคอมพิวเตอร์ท้องถิ่นในแบบจำลองลำดับชั้นคือ "ดาว"

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

การแนะนำ

1. แนวคิดของโทโพโลยีเครือข่าย

2. โทโพโลยีเครือข่ายพื้นฐาน

2.3 โทโพโลยีเครือข่ายวงแหวนพื้นฐาน

3. โทโพโลยีเครือข่ายอื่นๆ ที่เป็นไปได้

3.1 โทโพโลยีเครือข่ายแบบต้นไม้

3.2 โทโพโลยีเครือข่ายแบบรวม

3.3 โทโพโลยีเครือข่าย "กริด"

4. Polysemy ของแนวคิดของโทโพโลยี

บทสรุป

รายชื่อวรรณกรรมที่ใช้แล้ว

การแนะนำ

ปัจจุบันนี้เป็นไปไม่ได้เลยที่จะจินตนาการถึงกิจกรรมของมนุษย์โดยปราศจากการใช้เครือข่ายคอมพิวเตอร์

เครือข่ายคอมพิวเตอร์เป็นระบบประมวลผลข้อมูลแบบกระจายซึ่งประกอบด้วยคอมพิวเตอร์อย่างน้อยสองเครื่องโต้ตอบกันโดยใช้วิธีการสื่อสารพิเศษ

ขึ้นอยู่กับความห่างไกลของคอมพิวเตอร์และขนาด เครือข่ายจะแบ่งออกเป็นระดับท้องถิ่นและระดับโลกตามอัตภาพ

เครือข่ายท้องถิ่นคือเครือข่ายที่มีโครงสร้างพื้นฐานแบบปิดก่อนที่จะเข้าถึงผู้ให้บริการ คำว่า "LAN" สามารถอธิบายได้ทั้งเครือข่ายสำนักงานขนาดเล็กและเครือข่ายระดับโรงงานขนาดใหญ่ที่ครอบคลุมหลายร้อยเฮกตาร์ เครือข่ายท้องถิ่นมักจะถูกปรับใช้ภายในองค์กร ซึ่งเป็นเหตุว่าทำไมจึงเรียกว่าเครือข่ายองค์กร

บางครั้งเครือข่ายของชนชั้นกลางมีความโดดเด่น - เมืองหรือเครือข่ายระดับภูมิภาคเช่น เครือข่ายภายในเมือง ภูมิภาค ฯลฯ

เครือข่ายทั่วโลกครอบคลุมภูมิภาคทางภูมิศาสตร์ขนาดใหญ่ รวมถึงเครือข่ายท้องถิ่นและเครือข่ายและอุปกรณ์โทรคมนาคมอื่นๆ เครือข่ายทั่วโลกมีความสามารถเกือบจะเหมือนกับเครือข่ายท้องถิ่น แต่พวกเขาขยายขอบเขตออกไป ประโยชน์ของการใช้เครือข่ายทั่วโลกนั้นถูกจำกัดด้วยความเร็วในการทำงานเป็นหลัก: เครือข่ายทั่วโลกทำงานที่ความเร็วต่ำกว่าเครือข่ายท้องถิ่น

จากเครือข่ายคอมพิวเตอร์ที่ระบุไว้ข้างต้น เราจะหันความสนใจไปที่เครือข่ายท้องถิ่นเพื่อทำความเข้าใจสถาปัตยกรรมของเครือข่ายและวิธีการส่งข้อมูลให้ดียิ่งขึ้น และสำหรับสิ่งนี้ คุณจำเป็นต้องรู้สิ่งต่าง ๆ เช่น โทโพโลยีเครือข่าย

1. แนวคิดของโทโพโลยีเครือข่าย

โทโพโลยีคือการกำหนดค่าทางกายภาพของเครือข่ายรวมกับคุณลักษณะทางลอจิคัล โทโพโลยีเป็นคำมาตรฐานที่ใช้อธิบายโครงร่างพื้นฐานของเครือข่าย เมื่อทำความเข้าใจว่ามีการใช้โทโพโลยีที่แตกต่างกันอย่างไร คุณจะสามารถกำหนดได้ว่าเครือข่ายประเภทต่างๆ มีความสามารถอะไรบ้าง

โทโพโลยีมีสองประเภทหลัก:

ทางกายภาพ

ตรรกะ

โทโพโลยีแบบลอจิคัลอธิบายกฎสำหรับการโต้ตอบของสถานีเครือข่ายเมื่อส่งข้อมูล

โทโพโลยีทางกายภาพจะกำหนดวิธีการเชื่อมต่อสื่อจัดเก็บข้อมูล

คำว่า "โทโพโลยีเครือข่าย" อธิบายถึงการจัดเรียงทางกายภาพของคอมพิวเตอร์ สายเคเบิล และส่วนประกอบเครือข่ายอื่นๆ โทโพโลยีเครือข่ายจะกำหนดคุณลักษณะของมัน

การเลือกโทโพโลยีเฉพาะจะส่งผลต่อ:

องค์ประกอบของอุปกรณ์เครือข่ายที่จำเป็น

ลักษณะอุปกรณ์เครือข่าย

ความเป็นไปได้ในการขยายเครือข่าย

วิธีการจัดการเครือข่าย

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

เมื่อเลือกโทโพโลยี คุณต้องคำนึงถึงว่าจะทำให้การทำงานของเครือข่ายเชื่อถือได้และมีประสิทธิภาพ และการจัดการการไหลของข้อมูลเครือข่ายที่สะดวก เป็นที่พึงประสงค์ว่าเครือข่ายควรมีราคาไม่แพงในแง่ของต้นทุนในการสร้างและบำรุงรักษา แต่ในขณะเดียวกันก็มีโอกาสที่จะขยายเพิ่มเติมและโดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับการเปลี่ยนไปใช้เทคโนโลยีการสื่อสารความเร็วสูงกว่า นี่ไม่ใช่งานง่าย! ในการแก้ปัญหานี้ คุณจำเป็นต้องรู้ว่ามีโทโพโลยีเครือข่ายใดบ้าง

2. โทโพโลยีเครือข่ายพื้นฐาน

มีโทโพโลยีพื้นฐานสามประการที่เครือข่ายส่วนใหญ่ถูกสร้างขึ้น

ดาว

แหวน

หากคอมพิวเตอร์เชื่อมต่อด้วยสายเคเบิลเส้นเดียว โทโพโลยีจะเรียกว่า "บัส" เมื่อคอมพิวเตอร์เชื่อมต่อกับส่วนของสายเคเบิลที่มาจากจุดเดียวหรือฮับ โทโพโลยีจะเรียกว่าโทโพโลยีแบบดาว หากสายเคเบิลที่คอมพิวเตอร์เชื่อมต่ออยู่ปิดอยู่ในวงแหวน โทโพโลยีนี้เรียกว่าวงแหวน

แม้ว่าโทโพโลยีพื้นฐานจะเรียบง่าย แต่ในความเป็นจริงแล้ว มักจะมีการผสมผสานที่ค่อนข้างซับซ้อนซึ่งรวมคุณสมบัติของโทโพโลยีต่างๆ เข้าด้วยกัน

2.1 โทโพโลยีเครือข่ายบัส

ในโทโพโลยีนี้ คอมพิวเตอร์ทุกเครื่องเชื่อมต่อกันด้วยสายเคเบิลเส้นเดียว (รูปที่ 1)

รูปที่ 1 - แผนภาพโครงสร้างเครือข่ายประเภท "บัส"

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

การส่งสัญญาณ

การสะท้อนสัญญาณ

เทอร์มิเนเตอร์

1. การส่งสัญญาณ

ข้อมูลในรูปของสัญญาณไฟฟ้าจะถูกส่งไปยังคอมพิวเตอร์ทุกเครื่องบนเครือข่าย 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 (รูปที่ 2) ปลายสายเครือข่ายทั้งหมดต้องเชื่อมต่อกับบางอย่าง เช่น คอมพิวเตอร์หรือขั้วต่อแบบกระบอก เพื่อเพิ่มความยาวสายเคเบิล เทอร์มิเนเตอร์ต้องเชื่อมต่อกับปลายสายเคเบิลที่ว่างและไม่ได้เชื่อมต่อ เพื่อป้องกันไม่ให้สัญญาณไฟฟ้าสะท้อน

รูปที่ 2 - การติดตั้งเทอร์มิเนเตอร์

ความสมบูรณ์ของเครือข่ายอาจเสียหายได้หากสายเคเบิลเครือข่ายขาดเมื่อมีการตัดการเชื่อมต่อทางกายภาพหรือปลายด้านใดด้านหนึ่งถูกตัดออก อาจเป็นไปได้ด้วยว่าไม่มีเทอร์มิเนเตอร์ที่ปลายด้านใดด้านหนึ่งของสายเคเบิล ซึ่งนำไปสู่การสะท้อนของสัญญาณไฟฟ้าในสายเคเบิลและการสิ้นสุดของเครือข่าย เครือข่าย "ตก" คอมพิวเตอร์ในเครือข่ายยังคงทำงานได้อย่างสมบูรณ์ แต่ตราบเท่าที่เซกเมนต์ใช้งานไม่ได้ ก็ไม่สามารถสื่อสารระหว่างกันได้

โทโพโลยีเครือข่ายนี้มีข้อดีและข้อเสีย ข้อดีได้แก่:

ใช้เวลาตั้งค่าเครือข่ายสั้น

ต้นทุนต่ำ (ต้องใช้อุปกรณ์เคเบิลและเครือข่ายน้อยลง)

ความง่ายในการติดตั้ง

ความล้มเหลวของเวิร์กสเตชันไม่ส่งผลต่อการทำงานของเครือข่าย

ข้อเสียของโทโพโลยีนี้มีดังนี้

เครือข่ายดังกล่าวขยายได้ยาก (เพิ่มจำนวนคอมพิวเตอร์ในเครือข่ายและจำนวนเซ็กเมนต์ - แต่ละส่วนของสายเคเบิลที่เชื่อมต่อเข้าด้วยกัน)

เนื่องจากมีการใช้บัสร่วมกัน คอมพิวเตอร์เพียงเครื่องเดียวเท่านั้นที่สามารถส่งได้ในแต่ละครั้ง

“บัส” เป็นโทโพโลยีแบบพาสซีฟ - คอมพิวเตอร์จะ "ฟัง" สายเคเบิลเท่านั้นและไม่สามารถกู้คืนสัญญาณที่ถูกลดทอนลงระหว่างการส่งสัญญาณผ่านเครือข่าย

ความน่าเชื่อถือของเครือข่ายที่มีโทโพโลยีบัสต่ำ เมื่อสัญญาณไฟฟ้าไปถึงปลายสายเคเบิล สัญญาณดังกล่าว (เว้นแต่จะมีมาตรการพิเศษ) จะถูกสะท้อน ทำให้การทำงานของส่วนเครือข่ายทั้งหมดหยุดชะงัก

ปัญหาที่มีอยู่ในโทโพโลยีบัสได้นำไปสู่ความจริงที่ว่าเครือข่ายเหล่านี้ซึ่งได้รับความนิยมเมื่อสิบปีที่แล้วไม่ได้ถูกนำมาใช้จริงแล้ว

โทโพโลยีเครือข่ายบัสเรียกว่าโทโพโลยีอีเทอร์เน็ต 10 Mbps

2.2 โทโพโลยีเครือข่ายแบบดาวขั้นพื้นฐาน

ในโทโพโลยีแบบสตาร์ คอมพิวเตอร์ทุกเครื่องจะเชื่อมต่อกันผ่านส่วนสายเคเบิลไปยังส่วนประกอบส่วนกลางที่เรียกว่าฮับ (รูปที่ 3)

สัญญาณจากคอมพิวเตอร์ที่ส่งสัญญาณเดินทางผ่านฮับไปยังคนอื่นๆ

โทโพโลยีนี้เกิดขึ้นในยุคแรกๆ ของการคำนวณ เมื่อคอมพิวเตอร์เชื่อมต่อกับคอมพิวเตอร์หลักส่วนกลาง

สุทธิคือกลุ่มคอมพิวเตอร์ที่เชื่อมต่อถึงกันโดยช่องทางการสื่อสาร ช่องทางนี้รับประกันการแลกเปลี่ยนข้อมูลภายในเครือข่าย (นั่นคือ การแลกเปลี่ยนข้อมูลระหว่างคอมพิวเตอร์ในกลุ่มที่กำหนด) เครือข่ายอาจประกอบด้วยคอมพิวเตอร์สองหรือสามเครื่อง หรือสามารถรวมพีซีได้หลายพันเครื่อง ทางกายภาพ การแลกเปลี่ยนข้อมูลระหว่างคอมพิวเตอร์สามารถทำได้ผ่านสายเคเบิลพิเศษ สายโทรศัพท์ สายไฟเบอร์ออปติก หรือช่องสัญญาณวิทยุ

สามารถเชื่อมต่อคอมพิวเตอร์บนเครือข่ายได้:

• ซึ่งกันและกันโดยตรง (ที่เรียกว่า แบบจุดต่อจุดสารประกอบ);
• · ผ่านสื่อกลาง ศูนย์สื่อสาร.

คอมพิวเตอร์ที่เชื่อมต่อกับเครือข่ายสามารถให้บริการได้สองวัตถุประสงค์: อาจเป็นเวิร์กสเตชันหรือเซิร์ฟเวอร์ก็ได้

เวิร์กสเตชัน- นี่คือคอมพิวเตอร์ที่ใช้งานได้บนเครือข่ายที่ไม่ใช่เซิร์ฟเวอร์ ตามกฎแล้วผู้ใช้จะทำงานกับเครื่องเหล่านั้น ข้อกำหนดสำหรับเวิร์กสเตชันถูกกำหนดโดยช่วงของงานของสเตชัน โดยทั่วไป ข้อกำหนดหลักคือข้อกำหนดด้านความเร็วและจำนวน RAM

เซิร์ฟเวอร์- เป็นคอมพิวเตอร์ที่จัดการเครือข่ายทั้งหมดและรวบรวมข้อมูลทั้งหมดจากเวิร์กสเตชัน เซิร์ฟเวอร์สามารถทำงานในโหมดอัตโนมัติ - เซิร์ฟเวอร์สามารถทำงานโดยไม่มีแป้นพิมพ์และบางครั้งก็ไม่มีจอภาพด้วยซ้ำ แต่ในกรณีใด ๆ เซิร์ฟเวอร์จะทำหน้าที่จัดการเครือข่ายและความเข้มข้นของข้อมูล ผู้ดูแลระบบเครือข่าย- บุคคลที่รับผิดชอบครอบคลุมทุกประเด็นที่เกี่ยวข้องกับการติดตั้งและการทำงานของเครือข่ายตลอดจนแก้ไขปัญหาทั้งหมดที่เกี่ยวข้องกับสิทธิและความสามารถของผู้ใช้เครือข่าย

โดยทั่วไปแล้ว คอมพิวเตอร์ที่ใหญ่ที่สุดและมีประสิทธิภาพมากที่สุดบนเครือข่ายจะถูกเลือกเป็นเซิร์ฟเวอร์ อย่างไรก็ตามการพัฒนาเทคโนโลยีคอมพิวเตอร์นำไปสู่การลดส่วนประกอบภายในอย่างชัดเจน - คอมพิวเตอร์จะเร็วขึ้นและประหยัดมากขึ้น ดังนั้นในช่วงเวลาสั้นๆ เซิร์ฟเวอร์อาจล้าสมัยได้เร็วกว่าคอมพิวเตอร์ทั่วไปซึ่งไม่อยู่ภายใต้ข้อกำหนดที่สูงเช่นนี้

เป็นเรื่องปกติที่จะต้องแยกแยะระหว่างเครือข่ายท้องถิ่นและเครือข่ายระดับโลก โดยพื้นฐานแล้วความแตกต่างที่สำคัญระหว่างพวกเขานั้นชัดเจนจากชื่อ แต่ก็มีความแตกต่างทางเทคโนโลยีที่สำคัญเช่นกัน

เครือข่ายท้องถิ่น(จากภาษาอังกฤษ ท้องถิ่น - ท้องถิ่น) คือ เครือข่ายที่ประกอบด้วยคอมพิวเตอร์ที่อยู่ใกล้กัน โดยส่วนใหญ่มักจะอยู่ในห้องเดียวกัน ในอาคารเดียวกัน หรือในอาคารที่ตั้งอยู่ใกล้กัน เรียกว่าเครือข่ายคอมพิวเตอร์ท้องถิ่นที่ครอบคลุมองค์กรหรือบริษัทบางแห่งและรวมทรัพยากรคอมพิวเตอร์ที่ต่างกันในสภาพแวดล้อมเดียว องค์กร(จากภาษาอังกฤษ องค์กร - องค์กร, ทั่วไป) ตัวอย่าง เครือข่ายธนาคาร เครือข่ายสถาบันการศึกษา

ลักษณะที่สำคัญที่สุดของเครือข่ายท้องถิ่นคือความเร็วในการถ่ายโอนข้อมูล ดังนั้นคอมพิวเตอร์จึงเชื่อมต่อโดยใช้อะแดปเตอร์ความเร็วสูงที่มีความเร็วการถ่ายโอนข้อมูลอย่างน้อย 10 Mbit/s เครือข่ายท้องถิ่นใช้สายสื่อสารดิจิทัลความเร็วสูง นอกจากนี้ เครือข่ายท้องถิ่นจะต้องปรับเปลี่ยนได้ง่ายและยืดหยุ่น: ผู้ใช้จะต้องสามารถวางคอมพิวเตอร์ที่เชื่อมต่อกับเครือข่ายในตำแหน่งที่ต้องการ เพิ่มหรือย้ายคอมพิวเตอร์หรืออุปกรณ์อื่น ๆ และปิดเครื่องได้ตามความจำเป็นโดยไม่รบกวนเครือข่าย

การเชื่อมต่อคอมพิวเตอร์เป็นเครือข่ายเดียวทำให้ผู้ใช้เครือข่ายได้รับโอกาสใหม่ๆ ที่ไม่มีใครเทียบได้กับความสามารถของคอมพิวเตอร์แต่ละเครื่อง เครือข่ายไม่ใช่การเพิ่มเติม แต่เป็นการเพิ่มขีดความสามารถของคอมพิวเตอร์แต่ละเครื่อง เครือข่ายท้องถิ่นช่วยให้คุณสามารถจัดระเบียบการถ่ายโอนไฟล์จากคอมพิวเตอร์เครื่องหนึ่งไปยังอีกเครื่องหนึ่งหรืออีกเครื่องหนึ่ง แบ่งปันทรัพยากรคอมพิวเตอร์และฮาร์ดแวร์ รวมการประมวลผลข้อมูลแบบกระจายบนคอมพิวเตอร์หลายเครื่องที่มีการจัดเก็บข้อมูลแบบรวมศูนย์ และอื่นๆ อีกมากมาย ด้วยความช่วยเหลือของคอมพิวเตอร์ เครือข่ายท้องถิ่น มีการดำเนินการใช้ทรัพยากรทางเทคนิคโดยรวมซึ่งมีผลดีต่อจิตวิทยาและพฤติกรรมของผู้ใช้ไม่เพียง แต่ออนไลน์เท่านั้น แต่ยังรวมถึงในชีวิตจริงด้วย

โทโพโลยีเครือข่ายท้องถิ่น

โทโพโลยีคือการกำหนดค่าเครือข่ายซึ่งเป็นวิธีหนึ่งในการเชื่อมต่อองค์ประกอบเครือข่าย (นั่นคือคอมพิวเตอร์) เข้าด้วยกัน ส่วนใหญ่มีสามวิธีในการเชื่อมต่อคอมพิวเตอร์เข้ากับเครือข่ายท้องถิ่น: "ดาว", "รถโดยสารประจำทาง"และ "แหวน".

การเชื่อมต่อแบบสตาร์(รูปที่ 1) คอมพิวเตอร์แต่ละเครื่องเชื่อมต่อผ่านอะแดปเตอร์เครือข่ายพิเศษพร้อมสายเคเบิลแยกต่างหากกับอุปกรณ์ที่รวมเข้าด้วยกัน หากจำเป็น สามารถรวมเครือข่ายหลายเครือข่ายที่มีโทโพโลยีแบบดาวเข้าด้วยกัน ส่งผลให้เกิดการกำหนดค่าเครือข่ายแบบแยกสาขา

ข้อดี:ด้วยการเชื่อมต่อแบบสตาร์ จึงง่ายต่อการค้นหาข้อผิดพลาดในเครือข่าย

ข้อเสีย: การเชื่อมต่อไม่น่าเชื่อถือเสมอไป เนื่องจากความล้มเหลวของโหนดกลางอาจทำให้เครือข่ายหยุดทำงาน

การต่อรถบัส(รูปที่ 2) คอมพิวเตอร์ทุกเครื่องในเครือข่ายเชื่อมต่อกับสายเคเบิลเส้นเดียว สายเคเบิลนี้ใช้ร่วมกันโดยเวิร์กสเตชันทั้งหมดตามลำดับ ด้วยการเชื่อมต่อประเภทนี้ คอมพิวเตอร์เครื่องอื่นๆ ทั้งหมดในเครือข่ายจะได้รับข้อความทั้งหมดที่ส่งโดยคอมพิวเตอร์แต่ละเครื่อง

ข้อดี:ในโทโพโลยีแบบ “คอมมอนบัส” ความล้มเหลวของคอมพิวเตอร์แต่ละเครื่องไม่ได้ทำให้เครือข่ายทั้งหมดหยุดนิ่ง

ไดรเวอร์ปฏิบัติการไฟล์ซอฟต์แวร์

ข้อบกพร่อง:การค้นหาข้อผิดพลาดในสายเคเบิลค่อนข้างยากกว่า และหากสายเคเบิล (แบบเดียวกันสำหรับทั้งเครือข่าย) ขาด การทำงานของเครือข่ายทั้งหมดจะหยุดชะงัก

การเชื่อมต่อแหวน(รูปที่ 3) ข้อมูลถูกถ่ายโอนจากคอมพิวเตอร์เครื่องหนึ่งไปยังอีกเครื่องหนึ่ง ยิ่งไปกว่านั้น หากคอมพิวเตอร์เครื่องหนึ่งได้รับข้อมูลที่มีไว้สำหรับคอมพิวเตอร์เครื่องอื่น คอมพิวเตอร์นั้นจะส่งข้อมูลนั้นต่อไป (ตามวงแหวน)

ข้อดี:โหลดบาลานซ์ ความเป็นไปได้และความสะดวกในการติดตั้งสายเคเบิล

ข้อบกพร่อง:ข้อจำกัดทางกายภาพเกี่ยวกับความยาวรวมของเครือข่าย

องค์ประกอบของอุปกรณ์และซอฟต์แวร์ขึ้นอยู่กับโครงร่าง โทโพโลยีถูกเลือกตามความต้องการขององค์กร หากองค์กรครอบครองอาคารหลายชั้นก็สามารถนำไปใช้กับอาคารนั้นได้ "เกล็ดหิมะ"(รูปที่ 4) ซึ่งมีไฟล์เซิร์ฟเวอร์สำหรับกลุ่มงานที่แตกต่างกันและมีเซิร์ฟเวอร์กลางหนึ่งเครื่องสำหรับทั้งองค์กร

ภายใต้โทโพโลยี(เค้าโครง การกำหนดค่า โครงสร้าง) ของเครือข่ายคอมพิวเตอร์มักจะหมายถึงตำแหน่งทางกายภาพของคอมพิวเตอร์บนเครือข่ายที่สัมพันธ์กัน และวิธีการเชื่อมต่อด้วยสายสื่อสาร สิ่งสำคัญคือต้องทราบว่าแนวคิดของโทโพโลยีอ้างอิงถึงเครือข่ายท้องถิ่นเป็นหลัก ซึ่งสามารถติดตามโครงสร้างของการเชื่อมต่อได้อย่างง่ายดาย ในเครือข่ายทั่วโลก โครงสร้างการเชื่อมต่อมักจะถูกซ่อนไม่ให้ผู้ใช้เห็นและไม่ได้มีความสำคัญมากนัก เนื่องจากแต่ละเซสชันการสื่อสารสามารถดำเนินการไปตามเส้นทางของตัวเองได้

โทโพโลยีจะกำหนดข้อกำหนดสำหรับอุปกรณ์ ประเภทของสายเคเบิลที่ใช้ วิธีการจัดการการแลกเปลี่ยนที่อนุญาตและสะดวกที่สุด ความน่าเชื่อถือในการทำงาน และความเป็นไปได้ในการขยายเครือข่าย และถึงแม้ว่าผู้ใช้เครือข่ายแทบจะไม่ต้องเลือกโทโพโลยี แต่ก็จำเป็นต้องรู้เกี่ยวกับคุณสมบัติของโทโพโลยีหลัก ข้อดีและข้อเสียของมัน

ปัจจัยที่ส่งผลต่อประสิทธิภาพทางกายภาพของเครือข่ายและเกี่ยวข้องโดยตรงกับแนวคิดของโทโพโลยี:

1) ความสามารถในการให้บริการของคอมพิวเตอร์ (สมาชิก)เชื่อมต่อกับเครือข่าย ในบางกรณี การแยกย่อยของสมาชิกอาจขัดขวางการทำงานของเครือข่ายทั้งหมด บางครั้งความผิดปกติของสมาชิกจะไม่ส่งผลกระทบต่อการทำงานของเครือข่ายโดยรวมและไม่ได้ป้องกันสมาชิกรายอื่นจากการแลกเปลี่ยนข้อมูล

2) ความสามารถในการให้บริการของอุปกรณ์เครือข่ายนั่นคืออุปกรณ์ทางเทคนิคที่เชื่อมต่อโดยตรงกับเครือข่าย (อะแดปเตอร์ เครื่องรับส่งสัญญาณ ขั้วต่อ ฯลฯ) ความล้มเหลวของอุปกรณ์เครือข่ายของผู้สมัครสมาชิกรายหนึ่งอาจส่งผลกระทบต่อเครือข่ายทั้งหมด แต่สามารถขัดขวางการสื่อสารกับผู้สมัครสมาชิกเพียงรายเดียวได้

3) ความสมบูรณ์ของสายเคเบิลเครือข่าย- หากสายเคเบิลเครือข่ายขาด (เช่น เนื่องจากการกระแทกทางกล) การแลกเปลี่ยนข้อมูลทั่วทั้งเครือข่ายหรือในส่วนใดส่วนหนึ่งอาจหยุดชะงัก สำหรับสายไฟฟ้า การลัดวงจรในสายเคเบิลก็มีความสำคัญไม่แพ้กัน

4) ข้อจำกัดความยาวสายเคเบิลที่เกี่ยวข้องกับการลดทอนของสัญญาณที่แพร่กระจายผ่านมัน ดังที่คุณทราบ ในทุกสื่อ เมื่อสัญญาณแพร่กระจาย สัญญาณจะอ่อนลง (ลดทอนลง) และยิ่งระยะทางที่สัญญาณเคลื่อนที่มากเท่าไร สัญญาณก็จะยิ่งลดน้อยลงเท่านั้น (รูปที่ 1.8) จำเป็นต้องตรวจสอบให้แน่ใจว่าความยาวของสายเคเบิลเครือข่ายไม่เกินความยาวสูงสุด Lpr ซึ่งเกินกว่าที่การลดทอนจะยอมรับไม่ได้ (ผู้สมัครสมาชิกที่รับไม่รับรู้สัญญาณที่อ่อนลง)

ข้าว. 1.8. การลดทอนสัญญาณเมื่อแพร่กระจายผ่านเครือข่าย

มีโทโพโลยีเครือข่ายพื้นฐานสามประการ:

บัส (บัส) - คอมพิวเตอร์ทุกเครื่องเชื่อมต่อแบบขนานกับสายสื่อสารเส้นเดียว ข้อมูลจากคอมพิวเตอร์แต่ละเครื่องจะถูกส่งไปยังคอมพิวเตอร์เครื่องอื่นทั้งหมดพร้อมกัน (รูปที่ 1.5)

ข้าว. 1.5. บัสโทโพโลยีเครือข่าย

โทโพโลยีบัส(หรือที่เรียกกันว่าบัสทั่วไป) ตามโครงสร้างของมันเองจะถือว่าตัวตนของอุปกรณ์เครือข่ายของคอมพิวเตอร์ตลอดจนความเท่าเทียมกันของสมาชิกทั้งหมดในการเข้าถึงเครือข่าย คอมพิวเตอร์บนรถบัสสามารถส่งข้อมูลได้ทีละเครื่องเท่านั้น เนื่องจากในกรณีนี้จะมีสายสื่อสารเพียงสายเดียว หากคอมพิวเตอร์หลายเครื่องส่งข้อมูลพร้อมกัน ข้อมูลนั้นจะบิดเบี้ยวเนื่องจากการทับซ้อนกัน (ความขัดแย้ง การชนกัน) บัสจะใช้โหมดการแลกเปลี่ยนฮาล์ฟดูเพล็กซ์ที่เรียกว่าเสมอ (ในทั้งสองทิศทาง แต่ในทางกลับกัน และไม่พร้อมกัน)

ในโทโพโลยีบัส ไม่มีผู้สมัครสมาชิกส่วนกลางที่กำหนดไว้อย่างชัดเจนในการส่งข้อมูลทั้งหมด สิ่งนี้จะเพิ่มความน่าเชื่อถือ (หากศูนย์กลางล้มเหลว ระบบทั้งหมดที่ควบคุมโดยระบบจะหยุดทำงาน) การเพิ่มสมาชิกใหม่ให้กับบัสนั้นค่อนข้างง่ายและมักจะทำได้แม้ในขณะที่เครือข่ายกำลังทำงานอยู่ ในกรณีส่วนใหญ่ บัสต้องใช้สายเคเบิลเชื่อมต่อเพียงเล็กน้อยเมื่อเปรียบเทียบกับโทโพโลยีอื่นๆ

เนื่องจากไม่มีผู้สมัครสมาชิกส่วนกลาง การแก้ไขข้อขัดแย้งที่อาจเกิดขึ้นในกรณีนี้จึงตกอยู่ที่อุปกรณ์เครือข่ายของผู้สมัครสมาชิกแต่ละราย ในเรื่องนี้ อุปกรณ์เครือข่ายในโทโพโลยีบัสมีความซับซ้อนมากกว่าโทโพโลยีอื่นๆ อย่างไรก็ตาม เนื่องจากมีการใช้เครือข่ายที่มีโทโพโลยีบัสอย่างแพร่หลาย (ส่วนใหญ่เป็นเครือข่ายอีเทอร์เน็ตที่ได้รับความนิยมมากที่สุด) ต้นทุนของอุปกรณ์เครือข่ายจึงไม่สูงเกินไป

ข้าว. 1.9. สายเคเบิลขาดในเครือข่ายที่มีโทโพโลยีบัส

ข้อได้เปรียบที่สำคัญของบัสคือหากคอมพิวเตอร์เครื่องใดเครื่องหนึ่งบนเครือข่ายล้มเหลว เครื่องจักรที่มีสุขภาพดีจะสามารถสื่อสารต่อไปได้ตามปกติ

ดูเหมือนว่าหากสายเคเบิลขาดคุณจะได้บัสที่ใช้งานได้สองคัน (รูปที่ 1.9) อย่างไรก็ตามจะต้องคำนึงว่าเนื่องจากลักษณะเฉพาะของการแพร่กระจายของสัญญาณไฟฟ้าไปตามสายสื่อสารยาวจึงจำเป็นต้องจัดให้มีการรวมที่ปลายบัสของอุปกรณ์จับคู่พิเศษเทอร์มิเนเตอร์ดังแสดงในรูปที่ 1 1.5 และ 1.9 เป็นรูปสี่เหลี่ยมผืนผ้า หากไม่รวมเทอร์มิเนเตอร์ สัญญาณจะสะท้อนจากปลายสายและบิดเบี้ยว ส่งผลให้การสื่อสารผ่านเครือข่ายเป็นไปไม่ได้ หากสายเคเบิลชำรุดหรือชำรุด การประสานงานของสายการสื่อสารจะหยุดชะงัก และการสื่อสารจะหยุดลงแม้ระหว่างคอมพิวเตอร์เหล่านั้นที่ยังคงเชื่อมต่อถึงกันก็ตาม การลัดวงจรที่จุดใดๆ บนสายเคเบิลบัสจะปิดการทำงานของเครือข่ายทั้งหมด

ความล้มเหลวของอุปกรณ์เครือข่ายของผู้สมัครสมาชิกบนบัสอาจทำให้เครือข่ายทั้งหมดล่มได้ นอกจากนี้ความล้มเหลวดังกล่าวค่อนข้างยากในการแปลเนื่องจากสมาชิกทั้งหมดเชื่อมต่อแบบขนานและเป็นไปไม่ได้ที่จะเข้าใจว่าสมาชิกรายใดล้มเหลว

เมื่อผ่านสายการสื่อสารเครือข่ายด้วยโทโพโลยีบัส สัญญาณข้อมูลจะลดลงและไม่ได้รับการกู้คืนในทางใดทางหนึ่ง ซึ่งกำหนดข้อจำกัดที่เข้มงวดเกี่ยวกับความยาวรวมของสายการสื่อสาร นอกจากนี้ ผู้ใช้บริการแต่ละรายสามารถรับสัญญาณระดับต่างๆ จากเครือข่ายได้ ขึ้นอยู่กับระยะทางถึงผู้ใช้บริการที่ส่งสัญญาณ ทำให้เกิดความต้องการเพิ่มเติมในการรับโหนดของอุปกรณ์เครือข่าย

ถ้าเราสมมุติว่าสัญญาณในสายเคเบิลเครือข่ายถูกลดทอนลงจนถึงระดับสูงสุดที่อนุญาตเหนือความยาว Lpr ความยาวรวมของบัสจะต้องไม่เกินค่าของ Lpr ในแง่นี้ บัสให้ความยาวที่สั้นที่สุดเมื่อเปรียบเทียบกับโทโพโลยีพื้นฐานอื่นๆ

ในการเพิ่มความยาวของเครือข่ายด้วยโทโพโลยีบัส มักใช้หลายส่วน (ส่วนหนึ่งของเครือข่ายซึ่งแต่ละส่วนเป็นตัวแทนของบัส) เชื่อมต่อถึงกันโดยใช้เครื่องขยายสัญญาณพิเศษและเครื่องคืนค่าสัญญาณ - ตัวทำซ้ำหรือตัวทำซ้ำ (รูปที่ 1.10 แสดงการเชื่อมต่อของ สองเซ็กเมนต์ ความยาวเครือข่ายสูงสุดในกรณีนี้จะเพิ่มเป็น 2 Lpr เนื่องจากแต่ละเซ็กเมนต์สามารถมีความยาว Lpr) อย่างไรก็ตาม ความยาวของเครือข่ายที่เพิ่มขึ้นนี้ไม่สามารถดำเนินต่อไปได้อย่างไม่มีกำหนด ข้อจำกัดด้านความยาวสัมพันธ์กับความเร็วจำกัดของการแพร่กระจายสัญญาณตามแนวสายสื่อสาร

ข้าว. 1.10. การเชื่อมต่อส่วนเครือข่ายบัสโดยใช้ทวนสัญญาณ

ดาว— คอมพิวเตอร์กลางเครื่องหนึ่งเชื่อมต่อกับคอมพิวเตอร์ต่อพ่วงอื่น ๆ และแต่ละเครื่องใช้สายสื่อสารแยกกัน (รูปที่ 1.6) ข้อมูลจากคอมพิวเตอร์ต่อพ่วงจะถูกส่งไปยังคอมพิวเตอร์ส่วนกลางเท่านั้นและจากคอมพิวเตอร์กลางไปยังอุปกรณ์ต่อพ่วงอย่างน้อยหนึ่งเครื่อง

ข้าว. 1.6. โทโพโลยีเครือข่ายแบบสตาร์

ดาว- นี่เป็นโทโพโลยีเครือข่ายเดียวที่มีศูนย์กลางที่กำหนดไว้อย่างชัดเจนซึ่งเชื่อมต่อสมาชิกรายอื่นทั้งหมด การแลกเปลี่ยนข้อมูลเกิดขึ้นเฉพาะผ่านคอมพิวเตอร์กลางซึ่งมีภาระงานหนัก ดังนั้นตามกฎแล้วจะไม่สามารถดำเนินการอื่นใดได้นอกจากเครือข่าย เป็นที่ชัดเจนว่าอุปกรณ์เครือข่ายของผู้สมัครสมาชิกส่วนกลางจะต้องซับซ้อนกว่าอุปกรณ์ของผู้ใช้บริการต่อพ่วงอย่างมาก ในกรณีนี้ไม่จำเป็นต้องพูดถึงสิทธิที่เท่าเทียมกันสำหรับสมาชิกทุกคน (เช่นในรถบัส) โดยปกติแล้วคอมพิวเตอร์ส่วนกลางจะมีประสิทธิภาพมากที่สุด โดยจะมีการกำหนดฟังก์ชันทั้งหมดสำหรับการจัดการการแลกเปลี่ยนไว้ โดยหลักการแล้ว ไม่มีความขัดแย้งใดเกิดขึ้นได้ในเครือข่ายที่มีโทโพโลยีแบบดาว เนื่องจากการจัดการเป็นแบบรวมศูนย์โดยสมบูรณ์

หากเราพูดถึงความต้านทานของดาวต่อความล้มเหลวของคอมพิวเตอร์ ความล้มเหลวของคอมพิวเตอร์ต่อพ่วงหรืออุปกรณ์เครือข่ายของมันจะไม่ส่งผลกระทบต่อการทำงานของเครือข่ายที่เหลือ แต่อย่างใด แต่ความล้มเหลวของคอมพิวเตอร์กลางจะทำให้เครือข่ายไม่สามารถใช้งานได้อย่างสมบูรณ์ ในเรื่องนี้ ต้องใช้มาตรการพิเศษเพื่อเพิ่มความน่าเชื่อถือของคอมพิวเตอร์กลางและอุปกรณ์เครือข่าย

สายเคเบิลขาดหรือการลัดวงจรในโทโพโลยีแบบสตาร์รบกวนการสื่อสารกับคอมพิวเตอร์เพียงเครื่องเดียว และคอมพิวเตอร์อื่นๆ ทั้งหมดสามารถทำงานได้ตามปกติ

ไม่เหมือนรถบัส ในดาวฤกษ์มีสมาชิกเพียงสองคนในแต่ละสายการสื่อสาร: สมาชิกส่วนกลางและหนึ่งในสมาชิกต่อพ่วง ส่วนใหญ่มักจะใช้สายสื่อสารสองสายในการเชื่อมต่อซึ่งแต่ละสายส่งข้อมูลไปในทิศทางเดียวนั่นคือในแต่ละสายการสื่อสารจะมีเครื่องรับและเครื่องส่งสัญญาณเพียงตัวเดียวเท่านั้น นี่คือสิ่งที่เรียกว่าการส่งข้อมูลแบบจุดต่อจุด ทั้งหมดนี้ทำให้อุปกรณ์เครือข่ายง่ายขึ้นอย่างมากเมื่อเปรียบเทียบกับบัส และลดความจำเป็นในการใช้เทอร์มิเนเตอร์ภายนอกเพิ่มเติม

ปัญหาการลดทอนสัญญาณในสายสื่อสารยังแก้ไขได้ในสตาร์ได้ง่ายกว่าในกรณีของบัส เนื่องจากเครื่องรับแต่ละตัวจะรับสัญญาณในระดับเดียวกันเสมอ ความยาวสูงสุดของเครือข่ายที่มีโทโพโลยีแบบดาวสามารถยาวเป็นสองเท่าของบัส (นั่นคือ 2 Lpr) เนื่องจากแต่ละสายเคเบิลที่เชื่อมต่อศูนย์กลางกับผู้สมัครสมาชิกอุปกรณ์ต่อพ่วงสามารถมีความยาว Lpr

ข้อเสียร้ายแรงของโทโพโลยีแบบดาวคือการจำกัดจำนวนสมาชิกที่เข้มงวด โดยทั่วไปแล้ว ผู้สมัครสมาชิกส่วนกลางสามารถให้บริการสมาชิกต่อพ่วงได้ไม่เกิน 8-16 ราย ภายในขีดจำกัดเหล่านี้ การเชื่อมต่อสมาชิกใหม่นั้นค่อนข้างง่าย แต่เกินกว่านั้นมันเป็นไปไม่ได้เลย ในดาวดวงหนึ่ง คุณสามารถเชื่อมต่อผู้สมัครสมาชิกส่วนกลางรายอื่นแทนอุปกรณ์ต่อพ่วงได้ (ผลลัพธ์คือโทโพโลยีของดาวฤกษ์หลายดวงที่เชื่อมต่อถึงกัน)

ดาวดังที่แสดงในภาพ 1.6 เรียกว่าดาวฤกษ์ที่ใช้งานอยู่หรือจริง นอกจากนี้ยังมีโทโพโลยีที่เรียกว่าดาวฤกษ์แบบพาสซีฟซึ่งมีลักษณะเพียงผิวเผินคล้ายกับดาวฤกษ์ (รูปที่ 1.11) ปัจจุบันมีการแพร่หลายมากกว่าดาวฤกษ์ที่ยังคุกรุ่นอยู่มาก พอจะกล่าวได้ว่ามีการใช้ในเครือข่ายอีเทอร์เน็ตที่ได้รับความนิยมมากที่สุดในปัจจุบัน

ในศูนย์กลางของเครือข่ายที่มีโทโพโลยีนี้ไม่มีคอมพิวเตอร์ แต่มีอุปกรณ์พิเศษ - หัวรวมหรือที่เรียกกันว่าฮับซึ่งทำหน้าที่เดียวกันกับตัวทวนสัญญาณนั่นคือจะกู้คืนสัญญาณขาเข้าและ ส่งต่อไปยังสายสื่อสารอื่นๆ ทั้งหมด

ข้าว. 1.11. โทโพโลยีแบบดาวแบบพาสซีฟและวงจรสมมูลของมัน

ปรากฎว่าแม้ว่าโครงร่างสายเคเบิลจะคล้ายกับดาวฤกษ์จริงหรือที่ใช้งานอยู่ แต่ในความเป็นจริงแล้ว เรากำลังพูดถึงโทโพโลยีบัส เนื่องจากข้อมูลจากคอมพิวเตอร์แต่ละเครื่องจะถูกส่งไปยังคอมพิวเตอร์เครื่องอื่น ๆ ทั้งหมดพร้อมกันและไม่มีสมาชิกส่วนกลาง แน่นอนว่าพาสซีฟสตาร์มีราคาแพงกว่ารถบัสทั่วไป เนื่องจากในกรณีนี้จำเป็นต้องมีฮับด้วย อย่างไรก็ตาม มีคุณลักษณะเพิ่มเติมจำนวนหนึ่งที่เกี่ยวข้องกับคุณประโยชน์ของสตาร์ โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ช่วยให้การบำรุงรักษาและซ่อมแซมเครือข่ายง่ายขึ้น นั่นคือเหตุผลว่าทำไมเมื่อเร็วๆ นี้ ดาวฤกษ์แบบพาสซีฟจึงเข้ามาแทนที่ดาวฤกษ์ที่แท้จริงมากขึ้นเรื่อยๆ ซึ่งถือเป็นโทโพโลยีที่ไม่มีท่าว่าจะดี

นอกจากนี้ยังสามารถแยกแยะโทโพโลยีประเภทกลางระหว่างดาวฤกษ์แอคทีฟและพาสซีฟได้ ในกรณีนี้ฮับไม่เพียงแต่ถ่ายทอดสัญญาณที่มาถึงเท่านั้น แต่ยังควบคุมการแลกเปลี่ยนด้วย แต่ไม่ได้มีส่วนร่วมในการแลกเปลี่ยนด้วย (ซึ่งทำในเครือข่าย 100VG-AnyLAN)

ข้อได้เปรียบที่ยอดเยี่ยมของดาว (ทั้งแบบแอคทีฟและพาสซีฟ) คือจุดเชื่อมต่อทั้งหมดจะถูกรวบรวมไว้ในที่เดียว สิ่งนี้ทำให้คุณสามารถตรวจสอบการทำงานของเครือข่ายได้อย่างง่ายดาย จำกัดตำแหน่งข้อผิดพลาดโดยการตัดการเชื่อมต่อสมาชิกบางรายออกจากศูนย์กลาง (ซึ่งเป็นไปไม่ได้ เช่น ในกรณีของโทโพโลยีบัส) และยังจำกัดการเข้าถึงของบุคคลที่ไม่ได้รับอนุญาตไปยังจุดเชื่อมต่อที่สำคัญ สำหรับเครือข่าย ในกรณีของดาวฤกษ์ อุปกรณ์ต่อพ่วงสามารถเข้าใกล้ได้โดยใช้สายเคเบิลเส้นเดียว (ซึ่งส่งสัญญาณทั้งสองทิศทาง) หรือสองเส้น (แต่ละสายเคเบิลส่งสัญญาณในทิศทางใดทิศทางหนึ่งจากสองทิศทางตรงกันข้าม) โดยที่สายหลังจะพบได้ทั่วไปมากกว่ามาก

ข้อเสียทั่วไปสำหรับโทโพโลยีแบบดาวทั้งหมด (ทั้งแบบแอ็คทีฟและพาสซีฟ) คือการใช้สายเคเบิลที่สูงกว่าโทโพโลยีอื่นๆ อย่างมาก ตัวอย่างเช่นหากคอมพิวเตอร์อยู่ในบรรทัดเดียว (ดังรูปที่ 1.5) เมื่อเลือกโทโพโลยีแบบดาวคุณจะต้องใช้สายเคเบิลมากกว่าการเลือกโทโพโลยีบัสหลายเท่า สิ่งนี้ส่งผลกระทบอย่างมากต่อต้นทุนของเครือข่ายโดยรวมและทำให้การติดตั้งสายเคเบิลยุ่งยากอย่างมาก

แหวน- คอมพิวเตอร์เชื่อมต่อแบบอนุกรมกันเป็นวงแหวน การส่งข้อมูลในวงแหวนจะดำเนินการในทิศทางเดียวเท่านั้น คอมพิวเตอร์แต่ละเครื่องส่งข้อมูลไปยังคอมพิวเตอร์เครื่องเดียวที่อยู่ถัดไปในเครือข่ายด้านหลัง และรับข้อมูลจากคอมพิวเตอร์เครื่องก่อนหน้าในเครือข่ายเท่านั้น (รูปที่ 1.7)

ข้าว. 1.7. วงแหวนโทโพโลยีเครือข่าย

แหวนเป็นโทโพโลยีที่คอมพิวเตอร์แต่ละเครื่องเชื่อมต่อกันด้วยสายสื่อสารไปยังอีกสองเครื่อง โดยจากเครื่องหนึ่งจะรับข้อมูลและส่งไปยังอีกเครื่องหนึ่ง ในแต่ละสายการสื่อสาร เช่น ในกรณีของดวงดาว จะมีเพียงเครื่องส่งและเครื่องรับเพียงเครื่องเดียวเท่านั้นที่ทำงาน (การสื่อสารแบบจุดต่อจุด) สิ่งนี้ช่วยให้คุณหลีกเลี่ยงการใช้เทอร์มิเนเตอร์ภายนอก

คุณสมบัติที่สำคัญของวงแหวนคือคอมพิวเตอร์แต่ละเครื่องจะถ่ายทอด (กู้คืน, ขยาย) สัญญาณที่เข้ามานั่นคือมันทำหน้าที่เป็นตัวทวนสัญญาณ การลดทอนสัญญาณในวงแหวนทั้งหมดไม่สำคัญ มีเพียงการลดทอนระหว่างคอมพิวเตอร์ข้างเคียงบนวงแหวนเท่านั้นที่มีความสำคัญ หากความยาวสายเคเบิลสูงสุดซึ่งจำกัดโดยการลดทอนคือ Lpr ความยาวรวมของวงแหวนอาจถึง NLpr โดยที่ N คือจำนวนคอมพิวเตอร์ในวงแหวน ขนาดรวมของเครือข่ายในที่สุดจะเป็น NLpr/2 เนื่องจากวงแหวนจะต้องพับครึ่ง ในทางปฏิบัติ ขนาดของเครือข่ายวงแหวนมีความยาวหลายสิบกิโลเมตร (เช่น ในเครือข่าย FDDI) วงแหวนมีความเหนือกว่าโทโพโลยีอื่น ๆ อย่างมากในเรื่องนี้

ในโทโพโลยีแบบวงแหวน ไม่มีจุดศูนย์กลางที่กำหนดไว้อย่างชัดเจน คอมพิวเตอร์ทุกเครื่องสามารถเหมือนกันและมีสิทธิเท่าเทียมกัน อย่างไรก็ตาม บ่อยครั้งที่ผู้สมัครสมาชิกพิเศษได้รับการจัดสรรในวงแหวนที่จัดการหรือควบคุมการแลกเปลี่ยน เป็นที่ชัดเจนว่าการมีผู้สมัครสมาชิกควบคุมเพียงรายเดียวดังกล่าวจะลดความน่าเชื่อถือของเครือข่าย เนื่องจากความล้มเหลวจะทำให้การแลกเปลี่ยนทั้งหมดเป็นอัมพาตทันที

พูดอย่างเคร่งครัด คอมพิวเตอร์ในวงแหวนไม่เท่ากันอย่างสมบูรณ์ (ไม่เหมือนกับ เช่น โทโพโลยีบัส) ท้ายที่สุดหนึ่งในนั้นจำเป็นต้องได้รับข้อมูลจากคอมพิวเตอร์ที่ส่งสัญญาณก่อนหน้านี้และอีกอัน - ในภายหลัง คุณสมบัติของโทโพโลยีนี้ใช้วิธีควบคุมการแลกเปลี่ยนเครือข่ายซึ่งออกแบบมาโดยเฉพาะสำหรับวงแหวน ในวิธีการดังกล่าว สิทธิ์ในการส่งสัญญาณครั้งถัดไป (หรือตามที่พวกเขากล่าว การเข้าครอบครองเครือข่าย) จะส่งผ่านตามลำดับไปยังคอมพิวเตอร์เครื่องถัดไปในวงกลม การเชื่อมต่อสมาชิกใหม่เข้ากับวงแหวนนั้นค่อนข้างง่ายแม้ว่าจะจำเป็นต้องปิดเครือข่ายทั้งหมดตามระยะเวลาของการเชื่อมต่อก็ตาม

เช่นเดียวกับรถบัส จำนวนสมาชิกสูงสุดในวงแหวนสามารถมีได้ค่อนข้างมาก (มากถึงพันหรือมากกว่า) โทโพโลยีแบบวงแหวนมักจะมีความต้านทานสูงต่อการโอเวอร์โหลด ทำให้มั่นใจได้ถึงการทำงานที่เชื่อถือได้ด้วยข้อมูลจำนวนมากที่ส่งผ่านเครือข่าย เนื่องจากตามกฎแล้วไม่มีข้อขัดแย้ง (ต่างจากบัส) และยังไม่มีสมาชิกส่วนกลาง (ต่างจากดาวฤกษ์ ) ซึ่งอาจล้นหลามไปด้วยข้อมูลจำนวนมาก

ข้าว. 1.12. เครือข่ายสองวงแหวน

สัญญาณในวงแหวนจะส่งผ่านตามลำดับผ่านคอมพิวเตอร์ทุกเครื่องบนเครือข่าย ดังนั้นความล้มเหลวของเครื่องอย่างน้อยหนึ่งเครื่อง (หรืออุปกรณ์เครือข่าย) จึงขัดขวางการทำงานของเครือข่ายโดยรวม นี่เป็นข้อเสียเปรียบที่สำคัญของแหวน

ในทำนองเดียวกัน การแตกหักหรือไฟฟ้าลัดวงจรในสายวงแหวนใดๆ ทำให้เครือข่ายทั้งหมดไม่สามารถทำงานได้ จากโทโพโลยีทั้งสามที่พิจารณา วงแหวนมีความเสี่ยงมากที่สุดต่อความเสียหายของสายเคเบิล ดังนั้น ในกรณีของโทโพโลยีแบบวงแหวน โดยปกติจำเป็นต้องวางสายสื่อสารคู่ขนานสองสาย (หรือมากกว่า) โดยสายหนึ่งสายสำรองไว้

บางครั้งเครือข่ายที่มีโทโพโลยีแบบวงแหวนจะขึ้นอยู่กับสายสื่อสารวงแหวนคู่ขนานสองสายที่ส่งข้อมูลไปในทิศทางตรงกันข้าม (รูปที่ 1.12) เป้าหมายของโซลูชันดังกล่าวคือการเพิ่มความเร็ว (ตามหลักการคือสองเท่า) ของการถ่ายโอนข้อมูลผ่านเครือข่าย นอกจากนี้ หากสายเคเบิลเส้นใดเส้นหนึ่งเสียหาย เครือข่ายก็สามารถทำงานร่วมกับสายเคเบิลอื่นได้ (แม้ว่าความเร็วสูงสุดจะลดลงก็ตาม)

โทโพโลยีเครือข่ายท้องถิ่น

บทที่ 1 แนวคิดพื้นฐานของเทคโนโลยีเครือข่าย

เมื่อสร้างเครือข่ายการรับส่งข้อมูลคอมพิวเตอร์ เมื่อเชื่อมต่อคอมพิวเตอร์เครือข่ายและอุปกรณ์เครือข่ายอื่นๆ ทั้งหมดแล้ว โทโพโลยีเครือข่ายคอมพิวเตอร์ .

โทโพโลยีเครือข่าย (จากภาษากรีก τtoπος, - สถานที่) - วิธีการอธิบายการกำหนดค่าเครือข่าย แผนผังของตำแหน่งและการเชื่อมต่อของอุปกรณ์เครือข่าย

โทโพโลยีทางกายภาพของเครือข่ายข้อมูล

ในอดีต โทโพโลยีเครือข่ายทางกายภาพบางประเภทได้พัฒนาไป มาดูโทโพโลยีที่พบบ่อยที่สุดบางส่วนกัน

“รถโดยสารประจำทาง”

จนกระทั่งเมื่อไม่นานมานี้ บัสที่ใช้ร่วมกันเป็นโทโพโลยีที่ใช้กันทั่วไปมากที่สุดสำหรับเครือข่ายท้องถิ่น ในกรณีนี้ คอมพิวเตอร์จะเชื่อมต่อกับสายโคแอกเชียลเส้นเดียวโดยใช้วงจร “mount OR” ข้อมูลที่ส่งในกรณีนี้จะถูกกระจายไปทั้งสองทิศทาง

การใช้โทโพโลยี "คอมมอนบัส" ช่วยลดต้นทุนการเดินสายเคเบิล รวมการเชื่อมต่อของโมดูลต่างๆ เข้าด้วยกัน และให้ความเป็นไปได้ในการเข้าถึงการออกอากาศเกือบจะทันทีไปยังสถานีเครือข่ายทั้งหมด ข้อได้เปรียบหลักของโครงการนี้คือต้นทุนต่ำและสะดวกในการกระจายสายเคเบิลทั่วทั้งสถานที่ ข้อเสียที่ร้ายแรงที่สุดของบัสทั่วไปคือความน่าเชื่อถือต่ำ: ข้อบกพร่องใด ๆ ในสายเคเบิลหรือขั้วต่อใด ๆ จำนวนมากจะทำให้เครือข่ายทั้งหมดเป็นอัมพาต

ข้อเสียอีกประการหนึ่งของบัสที่ใช้ร่วมกันคือประสิทธิภาพต่ำ เนื่องจากด้วยวิธีการเชื่อมต่อนี้ มีเพียงคอมพิวเตอร์เครื่องเดียวในแต่ละครั้งเท่านั้นที่สามารถส่งข้อมูลไปยังเครือข่ายได้ ดังนั้นแบนด์วิธของช่องทางการสื่อสารจะถูกแบ่งระหว่างโหนดเครือข่ายทั้งหมดที่นี่เสมอ

รูปที่ 5 แผนผังการเชื่อมต่อคอมพิวเตอร์โดยใช้โครงร่าง "คอมมอนบัส"

โทโพโลยีแบบสตาร์

ในกรณีนี้ คอมพิวเตอร์แต่ละเครื่องจะเชื่อมต่อด้วยสายเคเบิลแยกกันกับอุปกรณ์ทั่วไปที่เรียกว่าสวิตช์ (หัวศูนย์กลาง ฮับ) ซึ่งอยู่ที่ศูนย์กลางของเครือข่าย ฟังก์ชั่นของสวิตช์รวมถึงการบังคับข้อมูลที่ส่งโดยคอมพิวเตอร์ไปยังคอมพิวเตอร์เครื่องหนึ่งหรือเครื่องอื่น ๆ ทั้งหมดในเครือข่าย ข้อได้เปรียบหลักของโทโพโลยีนี้เหนือบัสทั่วไปคือความน่าเชื่อถือที่มากขึ้นอย่างมาก ปัญหาใด ๆ เกี่ยวกับสายเคเบิลจะมีผลเฉพาะกับคอมพิวเตอร์ที่เชื่อมต่อสายเคเบิลนี้และสวิตช์ทำงานผิดปกติเท่านั้นที่สามารถทำให้เครือข่ายทั้งหมดล่มได้ นอกจากนี้สวิตช์ยังสามารถมีบทบาทในการกรองข้อมูลที่มาจากโหนดบนเครือข่ายอัจฉริยะและบล็อกการส่งข้อมูลที่ผู้ดูแลระบบห้ามไว้หากจำเป็น

ศูนย์กลางเครือข่าย หรือ ฮับ (jarg จากฮับภาษาอังกฤษ - ศูนย์กิจกรรม) - อุปกรณ์เครือข่ายที่ออกแบบมาเพื่อรวมอุปกรณ์อีเธอร์เน็ตหลายตัวเข้าเป็นส่วนเครือข่ายทั่วไป อุปกรณ์เชื่อมต่อกันโดยใช้สายคู่ตีเกลียว สายโคแอกเชียล หรือใยแก้วนำแสง คำว่าฮับยังใช้ได้กับเทคโนโลยีการถ่ายโอนข้อมูลอื่นๆ เช่น USB, FireWire ฯลฯ

ปัจจุบันยังไม่มีการผลิตฮับเครือข่าย แต่จะถูกแทนที่ด้วยสวิตช์เครือข่าย โดยแยกอุปกรณ์ที่เชื่อมต่อแต่ละรายการออกเป็นส่วนๆ

รูปที่ 6 แผนภาพการเชื่อมต่อแบบสตาร์สำหรับคอมพิวเตอร์

โทโพโลยีแบบวงแหวน

ในด้านข้อมูลและเครือข่ายคอมพิวเตอร์แบบวงแหวน การกำหนดค่าข้อมูลจะถูกส่งไปตามวงแหวนจากคอมพิวเตอร์เครื่องหนึ่งไปยังอีกเครื่องหนึ่ง โดยปกติจะเป็นไปในทิศทางเดียว หากคอมพิวเตอร์รับรู้ข้อมูลว่าเป็น "ของตัวเอง" ก็จะคัดลอกข้อมูลดังกล่าวไปยังบัฟเฟอร์ภายใน วงแหวนเป็นการกำหนดค่าที่สะดวกมากสำหรับการจัดระเบียบข้อเสนอแนะ - ข้อมูลที่ทำการปฏิวัติเต็มรูปแบบจะกลับไปยังโหนดต้นทาง ดังนั้นโหนดนี้สามารถควบคุมกระบวนการส่งข้อมูลไปยังผู้รับได้ บ่อยครั้งคุณสมบัติวงแหวนนี้ใช้เพื่อทดสอบการเชื่อมต่อเครือข่ายและค้นหาโหนดที่ทำงานไม่ถูกต้อง เพื่อจุดประสงค์นี้ ข้อความทดสอบพิเศษจะถูกส่งไปยังเครือข่าย

ในเครือข่ายที่มีโทโพโลยีแบบวงแหวน จำเป็นต้องใช้มาตรการพิเศษเพื่อที่ว่าในกรณีที่เกิดความล้มเหลวหรือขาดการเชื่อมต่อของสถานีใดๆ ช่องทางการสื่อสารระหว่างสถานีที่เหลือจะไม่ถูกรบกวน

เนื่องจากการทำซ้ำดังกล่าวจะเพิ่มความน่าเชื่อถือของระบบ มาตรฐานนี้จึงถูกนำมาใช้ในช่องทางการสื่อสารหลักได้สำเร็จ

โทโพโลยีทางกายภาพนี้ถูกนำไปใช้อย่างประสบความสำเร็จในเครือข่ายที่สร้างขึ้นโดยใช้เทคโนโลยี FDDI

FDDI (อินเทอร์เฟซข้อมูลแบบกระจายไฟเบอร์) - มาตรฐานการรับส่งข้อมูลในเครือข่ายท้องถิ่น ระยะไกลสูงสุด 200 กิโลเมตร มาตรฐานจะขึ้นอยู่กับโปรโตคอล รถบัสโทเค็น - ขอแนะนำให้ใช้สายเคเบิลใยแก้วนำแสงเป็นสื่อกลางในการส่งข้อมูลใน FDDI แต่ก็สามารถใช้สายทองแดงได้เช่นกัน ในกรณีนี้ จะใช้ตัวย่อ CDDI (อินเทอร์เฟซข้อมูลที่กระจายทองแดง) วงจรถูกใช้เป็นโทโพโลยี แหวนคู่ในขณะที่ข้อมูลไหลเวียนอยู่ในวงแหวนในทิศทางที่ต่างกัน วงแหวนหนึ่งวงถือเป็นวงแหวนหลักข้อมูลจะถูกส่งผ่านในสถานะปกติ ส่วนที่สองเป็นส่วนเสริม ข้อมูลจะถูกส่งผ่านในกรณีที่วงแหวนแรกแตก ในการตรวจสอบสถานะของวงแหวน จะใช้โทเค็นเครือข่าย เช่นเดียวกับในเทคโนโลยี Token Ring

รูปที่ 7 แผนภาพการเชื่อมต่อคอมพิวเตอร์ตามรูปแบบ "วงแหวน"

โทโพโลยีที่เชื่อมต่ออย่างสมบูรณ์

โทโพโลยีที่เชื่อมต่ออย่างสมบูรณ์ สอดคล้องกับเครือข่ายที่คอมพิวเตอร์แต่ละเครื่องในเครือข่ายเชื่อมต่อกับคอมพิวเตอร์เครื่องอื่นทั้งหมด แม้จะมีความเรียบง่ายเชิงตรรกะ แต่ตัวเลือกนี้ก็ยุ่งยากและไม่มีประสิทธิภาพ แท้จริงแล้ว คอมพิวเตอร์แต่ละเครื่องบนเครือข่ายจะต้องมีพอร์ตการสื่อสารจำนวนมาก ซึ่งเพียงพอที่จะสื่อสารกับคอมพิวเตอร์แต่ละเครื่องบนเครือข่ายได้ ต้องจัดสรรสายสื่อสารไฟฟ้าแยกต่างหากสำหรับคอมพิวเตอร์แต่ละคู่ โทโพโลยีที่เชื่อมต่อโดยสมบูรณ์นั้นไม่ค่อยได้ใช้ เนื่องจากไม่เป็นไปตามข้อกำหนดข้างต้น บ่อยครั้งที่โทโพโลยีประเภทนี้ใช้ในระบบหลายเครื่องหรือเครือข่ายทั่วโลกที่มีคอมพิวเตอร์จำนวนน้อย

รูปที่ 8 แผนผังการเชื่อมต่อคอมพิวเตอร์ตามโครงร่าง "โทโพโลยีที่เชื่อมต่ออย่างสมบูรณ์"

โทโพโลยีแบบตาข่าย

โทโพโลยีแบบตาข่าย ) ได้มาจากการเชื่อมต่อโดยสมบูรณ์โดยการลบการเชื่อมต่อที่เป็นไปได้บางส่วนออก ในเครือข่ายที่มีโทโพโลยีแบบตาข่าย เฉพาะคอมพิวเตอร์ที่มีการแลกเปลี่ยนข้อมูลอย่างเข้มข้นเท่านั้นที่เชื่อมต่อโดยตรง และสำหรับการแลกเปลี่ยนข้อมูลระหว่างคอมพิวเตอร์ที่ไม่ได้เชื่อมต่อโดยตรง จะใช้การส่งข้อมูลผ่านโหนดระดับกลาง โทโพโลยีแบบตาข่ายช่วยให้สามารถเชื่อมต่อกับคอมพิวเตอร์จำนวนมากได้ และโดยทั่วไปจะเป็นลักษณะเฉพาะของเครือข่ายทั่วโลก

รูปที่ 9 แผนภาพการเชื่อมต่อคอมพิวเตอร์ตามโครงร่าง "โทโพโลยีแบบตาข่าย"

แม้ว่าโดยทั่วไปแล้วเครือข่ายขนาดเล็กจะมีโทโพโลยีทั่วไป - แบบดาว วงแหวน หรือบัส แต่เครือข่ายขนาดใหญ่นั้นมีลักษณะเฉพาะโดยอาศัยความสัมพันธ์ร่วมกันของโทโพโลยีต่างๆ ในเครือข่ายดังกล่าว มีความเป็นไปได้ที่จะระบุแต่ละชิ้นส่วนที่เชื่อมต่อแบบสุ่ม (เครือข่ายย่อย) ที่มีโทโพโลยีมาตรฐาน ซึ่งเป็นสาเหตุว่าทำไมจึงเรียกว่าเครือข่ายที่มีโทโพโลยีแบบผสม

โทโพโลยีแบบต้นไม้

โทโพโลยีนี้เป็นแบบผสม โดยระบบที่มีโทโพโลยีต่างกันจะโต้ตอบกันที่นี่ วิธีการโทโพโลยีแบบผสมนี้มักใช้เมื่อสร้าง LAN ด้วยอุปกรณ์เครือข่ายจำนวนไม่มาก รวมถึงเมื่อสร้าง LAN ขององค์กร โทโพโลยีนี้รวมต้นทุนที่ค่อนข้างต่ำและประสิทธิภาพสูง โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อใช้สื่อการส่งข้อมูลต่างๆ - การผสมผสานระหว่างระบบเคเบิลทองแดง สายไฟเบอร์ออปติก และยังใช้สวิตช์ที่ได้รับการจัดการด้วย

รูปที่ 10 แผนภาพการเชื่อมต่อคอมพิวเตอร์โดยใช้แผนภาพต้นไม้

ในโทโพโลยีประเภท "คอมมอนบัส" และ "ริง" สายการสื่อสารที่เชื่อมต่อองค์ประกอบเครือข่าย (คอมพิวเตอร์ อุปกรณ์เครือข่าย ฯลฯ) กระจาย . เมื่อแชร์ ทรัพยากรสายจะถูกแบ่งระหว่างอุปกรณ์เครือข่าย เช่น เป็นสายสื่อสารสาธารณะ

นอกจาก กระจาย , มีอยู่ สายการสื่อสารส่วนบุคคล เมื่อแต่ละองค์ประกอบเครือข่ายมีสายสื่อสารของตัวเอง (ไม่ใช่สายเดียวเสมอไป) ตัวอย่างคือเครือข่ายที่สร้างขึ้นโดยใช้โทโพโลยีแบบ "ดาว" เมื่ออุปกรณ์ประเภทสวิตช์ตั้งอยู่ตรงกลาง และคอมพิวเตอร์แต่ละเครื่องเชื่อมต่อกันด้วยสายสื่อสารที่แยกจากกัน

ต้นทุนรวมของเครือข่ายที่สร้างขึ้นโดยใช้สายการสื่อสารแบบกระจายจะลดลงมาก อย่างไรก็ตาม ประสิทธิภาพของเครือข่ายดังกล่าวจะลดลง เนื่องจากเครือข่ายที่มีสภาพแวดล้อมแบบกระจายที่มีโหนดจำนวนมากจะทำงานช้ากว่าเครือข่ายที่คล้ายกันเสมอ สายการสื่อสารแต่ละสาย เนื่องจากความจุของการสื่อสารแต่ละสายไปที่คอมพิวเตอร์เครื่องหนึ่ง และเมื่อมีการแชร์ มันจะถูกแบ่งออกเป็นคอมพิวเตอร์ทุกเครื่องบนเครือข่าย

ในเครือข่ายสมัยใหม่ รวมถึงเครือข่ายระดับโลก มีเพียงสายการสื่อสารระหว่างโหนดปลายสุดและสวิตช์เครือข่ายเท่านั้น และการเชื่อมต่อระหว่างสวิตช์ (เราเตอร์) ยังคงกระจายอยู่ เนื่องจากข้อความจากโหนดปลายสุดที่แตกต่างกันจะถูกส่งผ่านเครือข่ายเหล่านั้น

รูปที่ 11. สายการสื่อสารส่วนบุคคลและแบบกระจายในเครือข่ายแบบสวิตช์

โทโพโลยีแบบลอจิคัลของเครือข่ายข้อมูล

นอกเหนือจากโทโพโลยีทางกายภาพของเครือข่ายข้อมูลแล้ว ยังถือว่ายังใช้อยู่อีกด้วย โทโพโลยีเครือข่ายแบบลอจิคัล- โทโพโลยีแบบลอจิคัลจะกำหนดเส้นทางการส่งข้อมูลในเครือข่าย มีการกำหนดค่าที่โทโพโลยีแบบลอจิคัลแตกต่างจากแบบฟิสิคัล ตัวอย่างเช่น เครือข่ายที่มีโทโพโลยีแบบ "สตาร์" ทางกายภาพอาจมีโทโพโลยี "บัส" แบบลอจิคัล - ทั้งหมดขึ้นอยู่กับวิธีการออกแบบสวิตช์เครือข่ายหรือเกตเวย์อินเทอร์เน็ต เราเตอร์ (VLAN, การมีอยู่ของ VPN ฯลฯ )

ในการกำหนดโทโพโลยีแบบลอจิคัลของเครือข่าย คุณต้องเข้าใจว่าได้รับสัญญาณอย่างไร:

ในโทโพโลยีบัสแบบลอจิคัล แต่ละสัญญาณจะได้รับจากอุปกรณ์ทั้งหมด

ในโทโพโลยีแบบวงแหวนแบบลอจิคัล อุปกรณ์แต่ละชิ้นจะได้รับเฉพาะสัญญาณที่ถูกส่งไปโดยเฉพาะเท่านั้น

นอกจากนี้ สิ่งสำคัญคือต้องทราบว่าอุปกรณ์เครือข่ายเข้าถึงสื่อการส่งข้อมูลได้อย่างไร