مقدمة:
تدل كلمة "التوبولوجيا" على الربط بين نقاط النهاية أو المحطات المتصلة باتصال شبكي، وكذلك ترتيب النظام على الحاسوب. وفي أنواع المكاتب المختلفة، تحتاج البيانات إلى المشاركة، فتتصل الأجهزة في المكتب ببعضها عبر الشبكات. وتسمى الطريقة التي تتصل بها هذه الأجهزة تصميم الشبكة. وهناك أنواع عديدة من تصاميم الشبكات، منها الحلقي والناقل والشبكي والنجمي والشجري.
ما هو تصميم الشبكة بالضبط؟
تصميم الشبكة هو الترتيب أو الطريقة التي تتصل بها الأجهزة ببعضها وكيف تُنقل البيانات بين العُقد. ويمكن تعريفه أيضاً بأنه الوصف المنهجي للشبكة.
ما أهمية تصميم الشبكة؟
الهدف من التوبولوجيا هو مساعدة الناس على فهم الأشياء المهمة في الحياة. كما تتيح لنا فهم العناصر المختلفة في الشبكة، وبأي طريقة ترتبط الأجهزة، وأين تتصل، وكيف تتشارك البيانات فيما بينها.
ما خلفية تصميم الشبكة؟
صاغ Johann Benedict Listing مصطلح التوبولوجيا في القرن التاسع عشر، لكن مفهوم الفضاء الطوبولوجي لم يظهر حتى العقود الأولى من القرن العشرين.
كم عدد أنواع التصاميم المختلفة؟
هناك أنواع مختلفة من التصاميم.
- تصميم الناقل
- التصميم الحلقي
- التصميم النجمي
- التصميم الشبكي
- التصميم الشجري
- التصميم الهجين
تصميم الناقل
في هذا التصميم، يرتبط كل حاسوب في الاتصال بكابل واحد. ويحتوي تصميم الناقل على نقطتي نهاية.[1]
مزايا تصميم الناقل:
- عند مقارنته بتصاميم الشبكات الأخرى، يكون طول الكابل المطلوب هو الأقل.
- استخدمه للشبكات الصغيرة.
- من السهل فهمه.
- ربط سلكين معاً طريقة بسيطة للتوسع.
مزايا تصميم الناقل وعيوبه:
- إذا انقطع كابل، تتعطل الشبكة بأكملها.
- عندما تكون حركة الشبكة مرتفعة أو يكون هناك الكثير من الأجهزة، يتأثر أداء الشبكة.
- للسلسلة طول محدود.
التصميم الحلقي
في هذا التصميم، يتصل كل حاسوب بحاسوب آخر، ويتصل الحاسوب الأخير بالأول، مكوّناً حلقة.[1]
مزايا التصميم الحلقي:
- لأن العقد الفردية التي تملك الرموز هي وحدها التي يمكنها إرسال البيانات، فإن زيادة حركة البيانات أو إضافة عقد إضافية لا تؤثر على شبكة الإرسال.
- التوصيل والتوسيع غير مكلف.
عيوب التصميم الحلقي:
- في التصميم الحلقي، يكون استكشاف الأخطاء وإصلاحها محيراً.
- إضافة الحواسيب أو إزالتها تعطل نشاط الشبكة.
- فشل حاسوب واحد أو مشكلته يعطل الشبكة بأكملها.
التصميم النجمي
في هذا التصميم، تتصل جميع الحواسيب بمحور واحد. ويُعرف هذا المحور بالعقدة الأساسية أو المركزية، وتتصل به جميع العقد الجديدة.[1]
مزايا التصميم النجمي:
- أداء ضعيف مع عدد قليل من العقد وحركة شبكة ضئيلة.
- يسهل ترقية المحور.
- من السهل استكشاف الأخطاء وإصلاحها.
- من السهل إعداده وتعديله.
- لا يتأثر سوى العقدة المعطلة؛ ويمكن لبقية العقد مواصلة العمل بشكل طبيعي.
عيوب التصميم النجمي:
- رسوم التركيب باهظة.
- استخدامه مكلف.
- لأن جميع العقد تعتمد على المحور، فإذا تعطل تتوقف الشبكة بأكملها.
- يحدد المحور الأداء، وهو يعتمد على سعته.
التصميم الشبكي
كل جهاز في هذه البنية متصل نقطة بنقطة. وجميع الأجهزة مرتبطة ببعضها. وتربط الشبكات الشبكية n جهازاً باستخدام n (n-1)/2 قناة مادية.[1]
هناك طريقتان لإرسال البيانات عبر التصميم الشبكي:
- التوجيه
- الغمر
التصميم الشبكي: التوجيه
تُستخدم منطق التوجيه بواسطة العقد وفقاً لاحتياجات الشبكة. فعلى سبيل المثال، يمكن استخدام منطق التوجيه لتوجيه البيانات إلى هدفها عبر أقصر مسار ممكن. وإلا فيمكن لمنطق توجيه يدرك الروابط المعطلة أن يتجنب عقداً معينة وغير ذلك. ويمكننا حتى تضمين منطق توجيه لإعادة تهيئة العقد المعطلة.
التصميم الشبكي بالغمر
لأن الغمر يرسل السجلات نفسها إلى جميع العقد المُعدّة، فلا حاجة إلى منطق توجيه. والشبكة قوية، وفقدان البيانات غير مرجح.
مزايا التصميم الشبكي:
- يستطيع كل رابط حمل حمولة بياناته الخاصة.
- إنه صعب.
- يُحدَّد العطل بسرعة.
- يؤمّن خصوصيتك ويحميها.
عيوب التصميم الشبكي:
- من الصعب تركيبه وإعداده.
- الكابلات أعلى تكلفة.
- يلزم كمّ كبير من الكابلات.
التصميم الشجري
في هذا التصميم، تتصل جميع الأجهزة بحيث تُكوّن تسلسلاً هرمياً. ويُشار إليه أيضاً بالتصميم الهرمي. وينبغي أن تكون هناك ثلاث مراحل على الأقل في التسلسل الهرمي.[1]
مزايا التصميم الشجري:
- كل من تصميمي الناقل والنجمي ممتد.
- توسيع العقد ممكن ومتواضع التكلفة.
- سهل الإدارة والصيانة.
- اكتشاف الأخطاء سهل.
عيوب التصميم الشجري:
- كابلات كثيرة جداً
- تصبح الإصلاحات صعبة عند إضافة عقد إضافية.
- عندما يتعطل المحور المركزي، تتعطل الشبكة بأكملها.
التصميم الهجين
هو هجين من تصميمين أو أكثر. فعلى سبيل المثال، إذا استُخدم التصميم النجمي في أحد أقسام المكتب والتصميم الحلقي في قسم آخر، فإن ربط التصميمين ينتج تصميماً هجيناً (التصميم الحلقي والتصميم النجمي).[1]
مزايا التصميم الهجين:
- موثوق لأنه يسهل اكتشاف الأعطال واستكشافها وإصلاحها.
- متاح بمعنى أنه يمكن توسيع حجمه بسهولة.
عيوب التصميم الهجين:
- التصميم معقد.
الخلاصة
هناك أنواع مختلفة من تصاميم الشبكات. ويمكن استخدام التصميم بحسب نوع الاتصال وطبيعة عمل المكتب. ولكل تصميم مزاياه وعيوبه. وإذا تعطل الخادم في التصميم، فإنه يواجه فشلاً.
- Types of Network Topology. متاح على: https://www.studytonight.com/computer-networks/network-topology-types.
More about network topology
Want to go further with network topology? These Netstech guides and services are a good next step:
