الرئيسية / المعلوماتية / مقدمة قصيرة في شبكات الكمبيوتر (4) : طوبولوجيا الشّبكات
Pixabay.com

مقدمة قصيرة في شبكات الكمبيوتر (4) : طوبولوجيا الشّبكات

في شبكات الكمبيوتر، تعني الطوبولوجيا الشّكلَ الّذي تكونُ عليهِ الشّبكة، أو الطّريقة التي تكونُ بها الأجهزة متصلةً مع بعضِها البعض في شبكةٍ ما. نتطرّق فيما يلي إلى أهّم طوبولوجيا الشبكات المعروفة.

(1) الطوبولوجيا الخطّية – Bus Topology

النّوع الأّول من طوبولوجيا شبكات الكمبيوتر هو الطوبولوجيا الخطية أو (طوبولوجيا الباص)، أينَ تكون جميع أجهزة الشّبكة موصولةً فيما بينها بكابلٍ واحد. هذا النوع يُستعملُ عادةً في الشّبكات صغيرة الحجم وهو بسيطٌ جدّا وغيرُ مُكلّف، لكن إن حدثَ مشكل ما على مستوى الكابل تتعطّل الشّبكة كُلّها كما أنّها لا تتحمّل إلا عددا قليلاً من الأجهزة و تدفّقا محدودًا للبيانات التي تتدفّق في جهةٍ واحدة فقط. (طالع أنماط الإرسال).

المُميّزات العيوب
  • غير مُكلّفة.
  • مُستعملة في الشّبكات صغيرة الحجم.
  • بسيطة وسهلة الاستيعاب.
  • سهلة التمديد.
  • أي عُطل على مستوى الكابل يؤدي إلى فشل الشبكة بكاملها.
  • إن كان هناك تدفّق كبير للبيانات أو كان هناك عدد كبير من الأجهزة ينخفض أداء الشبكة.
  • الكابل لديه طول محدود.
  • بطيئة مقارنة بطوبولوجيا الحَلقة.

(2) طوبولوجيا الحلَقة – Ring Topology

تُدعى بهذا الاسم لأنّها تُشكّل حلَقة، فكلّ جهازٍ في هاته الشبكة موصول مع الجهاز الّذي يليه والجهاز الأخير موصول بدوره مع الجهاز الأوّل لتشكيل شبكة دائريّة. تمرّ البيانات في اتّجاهٍ واحد (باتّجاه عقارب السّاعة أو عكس عقارب السّاعة) لكن يُمكن تركيب شبكاتٍ حلقيّة تسمح بمرور البيانات في اتّجاهين بوصل الأجهزة بكابلين معًا، في هذه الحالة تُدعى طوبولوجيا الحلقة الثّنائية Dual ring topology. في حال كانت الشّبكة تحتوي على عدد كبير من الأجهزة يتمّ الإستعانة بمُكرّرات إشارة Repeaters.
تُرسلُ البيانات بشكلٍ متتالٍ (كلّ بت على حِدة) وعليهَا أن تمرّ بِعدّة أجهزة على الشّبكة حتى تصل إلى وجهتِها. من مميّزات هذا النّوع هو أنّه لا يتأثّر بحركة البيانات حيثُ أنّ الأجهزة التي تمتلك العلامة ( Token ) هي الوحيدة الّتي لديها الحق في إرسال البيانات ويتمّ تمرير العلامة للجهاز التّالي بعد إتمام الإرسال، وهاته الشّبكات بسيطة وغير مُكلّفة التركيب والتمديد لكنّها صعبة من حيثُ عمليّة استكشاف الأخطاء (Troubelshoot)، كذلك يفسُد نشاط الشّبكة في حال إزالة أو إضافة جهاز جديد وبالطّبع فأيّ فشل في جهازٍ ما يؤدّي إلى تعطيل الشّبكة كلّها.

المميّزات العيوب
  • لا تتأثّر الشّبكة بكميّة البيانات.
  • غيرُ مكلّفة التركيب والتمديد.
  • اكتشاف الأخطاء صعب نوعًا ما.
  • إزالة أو إضافة جهاز يؤثّر على نشاط الشّبكة.
  • فشل في جهاز واحد يؤدّي إلى فشل كامل الشّبكة.

(3) طوبولوجيا النّجمة – Star Topology

هذا النّوع هو الأكثر استعمالاً في الشّبكات المنزليّة حيثُ تكون جميع الأجهزة موصولةً بموزّع ( Hub ) أو محوّل ( Switch ) وكلّ جهاز لديه اتّصالُه الخاص مع الموزّع أو المحوّل، وفي حال حدث عطل في الموزّع تتعطّل كلّ الشبكة. لكن عامّة يكون أداءُ الشّبكة جيّدًا لأنّه يتم استعمال عدد قليل من الأجهزة مقارنة بطوبولجيا الحلَقة أو الطوبولوجيا الخطيّة كما أنّها سهلةٌ التركيب و في اكتشاف الأخطاء لكنّها مكلّفة مقارنة بالنوعين السّابقين.

المميّزات العيوب
  • أداء الشبكة جيد في حال وجود عدد قليل من الأجهزة.
  • يمكن تغيير الموزّع / المحول بسهولة.
  • استكشاف الأخطاء سهل.
  • في حال حدوث عطل في جهاز ما ( عدا الموزع ) لا تتأثّر الشبكة.
  • مكلّفة مقارنة بالنوعين السابقين.
  • في حال حدوث عطل في الموزّع تفشل كامل الشبكة.
  • أداء الشبكة يعتمد على أداء الموزّع.

(4) الطوبولوجيا الشّبكية – Mesh Topology

إن كانت الشبكة تعتمدُ طوبولوجيا شبكيّة كلّية Full Mesh فكُلّ جهازٍ في الشّبكة مرتبطٌ مع الأجهزة الأخرى، أمّا إن كانت جزئيّة Partial mesh فبعضُ الأجهزة مرتبطة بكلّ الأجهزة الأخرى فيما البعض الآخر مرتبط بعدد محدود من الأجهزة الأخرى. لإرسال البيانات يتمُّ اعتماد إحدى التّقنيتين : التّوجيه Routing أين يتمّ توجيه البيانات عبرَ الشّبكة لتصلَ إلى وجهتها باستعمال خوازميّات توجيه، أو الإغمار Flooding أين يتمّ إرسال البيانات في كلّ الاتجهات.

المميزات العيوب
  • كلّ خطّ اتصال يحمل بياناته الخاصّة.
  • الشّبكة تكون منيعة.
  • يمكن استكشاف الأخطاء بسهولة.
  • توفّر الأمن والخصوصيّة.
  • صعبة التّركيب والإعداد.
  • مُكلّفة.
  • عدد كبير من التّوصيلات.

(5) طوبولوجيا الشّجرة – Tree Topology

تقوم طوبولوجيا الشّجرة بدمجِ كلّ من طوبولوجيا النّجمة والطوبولوجيا الخطيّة لتشكيل شبكة هجينة. تكون الشّبكة على شكلٍ هرمي، حيثُ تتصّل الأجهزة في المستوى الأدنى بأجهزة أخرى في المستوى الأعلى منها وهاته بدورها تتصّل بأجهزة أخرى أعلى منها لتنتهيَ بجهازٍ مركزي في قمّة الشّبكة.

المميّزات العيوب
  • سهولة تمديد الشّبكة.
  • سهولة الإدارة.
  • سهولة استكشاف الأخطاء.
  • تستلزم عددا كبيرًا من التوصيلات.
  • مُكلّفة.
  • في حال فشل الجهاز المركزي تتعطّل كامل الشّبكة.

المقالات السّابقة :

(1) ماهي الشّبكة وأنواعُها؟

(2) أنماطُ الإرسال ووسائط الاتصال المُوجّهة

(3) وسائط الاتّصال غير الموجّهة

مصادر : 1، 2.

تدقيق لغوي : Hiba Djehiche

 

Follow me

Oussama Laouadi

طالِب هندسَة اتّصالات، مهتمّ بتكنولوجيا المعلومات والعلُوم والفضَاء.
Oussama Laouadi
Follow me

Comments

comments

تحقق ايضا

ماهو نظام تحديد المواقع العالمي GPS؟

يعكس الجي بي أس (GPS) ذرة التطور البشري، حيث أنه يجمع بين نظرية الكم، نظرية …