هناك العديد من الطرق المختلفة لبناء شبكة الكمبيوتر. أصبحت طوبولوجيا شبكة الشبكة ببطء المعيار الذهبي الجديد لشبكات المنزل ، ولكن ماذا يعني أن يكون لها "طوبولوجيا شبكة"؟
سنشرح أهم الأشياء التي تحتاج إلى معرفتها حول طوبولوجيا الشبكة ، ولماذا تعتبر تقنية Mesh فريدة من نوعها ، ولماذا أصبحت شائعة جدًا.
ماذا يعني "الطوبولوجيا"؟
يشير الطوبولوجياإلى كيفية ترتيب الأشياء فيما يتعلق ببعضها البعض. على سبيل المثال ، لا يتم استخدام الخريطة الطوبولوجية في المنطقة كثيرًا للتنقل التفصيلي ، ولكنها تُظهر ترتيب "الصورة الكبيرة" لنقاط الاهتمام.
في سياق علوم الكمبيوتر والشبكات ، يشير الطوبولوجيا إلى كيفية ربط عناصر الشبكة معًا. يصف العقد التي يمكنها التواصل مباشرة قبل المرور عبر عقدة أخرى.
أنواع أخرى من طوبولوجيا الشبكة
هناك خمسة أنواع عامة من طوبولوجيا الشبكة ، ولكل منها مزاياها وعيوبها.
طوبولوجيا الحافلة الخطية تحتوي شبكات جميع العقد على كابل واحد. يُعرف هذا الكابل باسم "العمود الفقري" ، مع "Terminator" في كل نهاية من هذا الكبل الرئيسي. تتدفق البيانات فقط في اتجاه واحد في وقت واحد ، يُعرف باسم نظام "نصف عكس".
هذا هو إعداد شبكة بسيط لا يتطلب الكثير من الكابلات. ومع ذلك ، فإن الضعف في طوبولوجيا الحافلات هو أن الشبكة بأكملها تتوقف عن العمل إذا حدث أي شيء في كابل العمود الفقري. من الصعب أيضًا تحديد الجهاز الموجود على الشبكة الذي قد يسبب مشكلات ، مما يجعل استكشاف الأخطاء وإصلاحها تستغرق وقتًا طويلاً.
طوبولوجيا الحلقة لا تحتوي شبكات على كبل واحد يحتوي على أطراف في كل نهاية. بدلاً من ذلك ، يتم ترتيب جميع العقد في دائرة ، مع وجود كل عقدة دائمًا على عقدة أخرى على كلا الجانبين. على عكس شبكات طوبولوجيا الحافلات الخطية ، تعمل شبكات طوبولوجيا الحلقة في وضع Dupuplex الكامل بحيث يمكن إرسال البيانات واستلامها في وقت واحد. مثل طوبولوجيا الحافلة ، أي خطأ في الكبل يجلب الشبكة بأكملها.
شبكات Star Topology هي أكثر أنواع الشبكات المنزلية شيوعًا اليوم. هنا ، جميع العقد في الشبكة لديها اتصال مباشر بجهاز مركزي. يمكن أن يكون هذا مفتاح الشبكة أو المحور أو جهاز التوجيه. تتدفق جميع حركة مرور الشبكة من خلال هذا الجهاز الأساسي..
عيب واحد من هذا الطوبولوجيا هو احتمال احتقان الشبكة ، وبطبيعة الحال ، جهاز HUB كنقطة فشل واحدة. كما يتطلب الكثير من الكابلات من طبولوجيا الشبكة أعلاه في شبكة سلكية.
ومع ذلك ، في معظم الشبكات المنزلية ، هذا غير قضية لأن معظم الأجهزة متصلة بجهاز التوجيه اللاسلكي باستخدام Wi-Fi ، مع Ethernet مخصصة لعدد قليل من الأجهزة.
طوبولوجيا الأشجار (المعروف أيضًا باسم طوبولوجيا النجوم الموسعة ، ويعرف أيضًا باسم الطوبولوجيا الهرمية) يأخذ فكرة شبكة طوبولوجيا النجوم وتوسيعها إلى بنية تشبه الأشجار. على سبيل المثال ، يعد جهاز التوجيه المنزلي الخاص بك مركز طوبولوجيا Star ، ولكنه عقدة على نجمة أكبر مع جهاز توجيه محلي ، وهو عقدة على نجمة أكبر.
يتم توصيل شبكات طوبولوجيا Star المختلفة أيضًا بكابل العمود الفقري ، وبالتالي فإن "الجذع" من طوبولوجيا الأشجار عبارة عن شبكة حافلات خطية ، و "الفروع" هي شبكات طوبولوجيا النجوم.
ضع في الاعتبار تصميمات الشبكة العامة هذه أثناء تفريغ طوبولوجيا الشبكة.
mesh topology
توفر شبكة طوبولوجيا شبكة اتصال مباشر بين أي عقدتين. على عكس طبولوجيا الحافلة أو الحلقة ، لا يتعين على حركة المرور على الشبكة أن تمر عبر كل عقدة على الشبكة للوصول إلى وجهتها. ولا يتعين على حركة المرور على الشبكة أن تمر عبر مركز مركزي كما هو الحال مع طوبولوجيا النجوم. يمكن لأي عقدتين التواصل بشكل خاص ، مع عدم وجود فرصة لإمكان أي شخص آخر على الشبكة التنصت.
هذا صحيح لشبكات full Mesh، ولكن هناك نوعان من طوبولوجيا شبكة الشبكات ، لذلك دعونا نفوض باختصار الأول.
طوبولوجيا شبكة كاملة مقابل طوبولوجيا شبكة جزئية
هناك نوعان من طوبولوجيا شبكة. في الشبكات الكاملة ، كل عقدةعلى الشبكة لها اتصال من نقطة إلى نقطة مع كل العقدة الأخرى. هذا يعني أنه بغض النظر عن مكان وجود عقدتين على الشبكة ، هناك اتصال سلكي أو لاسلكي مباشر بينهما. هذا يتطلب الأسلاك الأكثر تعقيدًا مع عدد الاتصالات بسرعة مع إضافة كل عقدة.
A شبكة جزئية لديها نفس الفلسفة الأساسية في تصميمها التي تتصل العقد على الشبكة مباشرة بالعقد الأخرى ، ولكن لا يتم توصيل كل عقدة بكل عقدة أخرى. كل عقدة متصلة بعقدة أخرى على الأقل ، وغالبًا ما تكون أكثر من عقدة ، لكن الشبكة الجزئية ليست معقدة تقريبًا..
مزايا طوبولوجيا شبكة
الميزة الرئيسية لشبكة الشبكات الكاملة هي الاتصالات الزائدة. حتى في حالة فشل الاتصال المباشر بين أي عدد من العقد ، فيمكنهم دائمًا الوصول إلى توجيه عقدة شبكة أخرى ، حتى لو لم يكن بالسرعة. والأفضل من ذلك ، أنه من السهل تحديد مكان الخطأ حسب التصميم ، لذا فإن إصلاح الأشياء أمر سهل نسبيًا.
بهذا المعنى ، تشبه شبكات الشبكات الكاملة الإنترنت ككل ، حيث يتوفر دائمًا مسار واحد قابل للحياة لنقل البيانات دائمًا ، حتى لو انخفضت شرائح الشبكة الكبيرة. توفر شبكات الشبكات الجزئية تكرارًا أقل ، على الرغم من أن مصممي الشبكات يمكنهم التركيز على إعطاء معظم العقد الأكثر أهمية ، وتوازن التوازن ، والتوازن بين التكرار ، والتكلفة ، والتعقيد.
إلى جانب كونها زائدة عن الحاجة ، فإن شبكات الشبكات لها ميزة كبيرة فيما يتعلق بأداء الشبكة لأن العقد يمكن أن ترسل جميعها وتلقي البيانات في وقت واحد ، واختيار أكثر الطرق كفاءة عبر الشبكة. هذا يعني أن أداء شبكات التوصيل المنخفض الموثوق به مثالي لإعدادات إنترنت الأشياء (إنترنت الأشياء) في المنازل الذكية.
شبكات الشبكات لها خصوصية استثنائية لأن البيانات تتحرك بين أجهزة الشبكة في أنظمة الشبكات الكاملة.
أخيرًا ، تتمتع شبكات الشبكات بقابلية التوسع الممتازة دون التأثير سلبًا على أداء الشبكة أو عرض النطاق الترددي. يمكن أن تنمو شبكة شبكة عضويًا مع مرور الوقت عن طريق إضافة عقد جديدة وتثبيتها في أقرب العقد (شبكة جزئية) أو جميع الملاحظات الأخرى (شبكة كاملة).
العيوب من طوبولوجيا شبكةالعيوب الرئيسية للطبولوجيا الشبكية هما التكلفة والتعقيد. تساعد إعدادات الشبكات الجزئية في تحقيق التوازن بين هذه المشكلات ، ولكن الشبكة السلكية الكاملة تشبه شبكة الاتصالات الخاصة بـ Spider.
شبكات الشبكات لها استهلاك طاقة أعلى من أنواع الشبكات الأخرى. ذلك لأن جميع العقد يجب أن تكون نشطة وتشغيلها لتوفير مسارات التوجيه للبيانات. هناك أيضًا عبء صيانة كبير حيث يجب إصلاح العقد الفردية التي تطور المشكلات لأي سبب من الأسباب للحفاظ على أداء الشبكة.
شبكات الشبكات اللاسلكية في المنزل
شبكات المنطقة المحلية (LAN) المستخدمة في المنزل كانت تقليديًا شبكات طوبولوجيا النجوم. تتصل جميع الأجهزة بجهاز توجيه مركزي ، سواء عن طريق Wi-Fi أو Ethernet. تتزايد الحاجة إلى اتصال الإنترنت في المنزل بأكمله مع صعود الأجهزة الذكية والأجهزة المنزلية..
يمكن أن يتسبب الجهاز المركزي في اختناقات الأداء والحد من الوصول إلى كل من الاتصالات السلكية والإشارات اللاسلكية دون استخدام أجهزة التوثيق أو الموسع. تأتي أجهزة التوثيق والتمديدات مع تكوينات معقدة وأداء شبكة أسوأ ، لذلك فهي ليست الحل المثالي لشبكات المنزل بالكامل.
أجهزة توجيه شبكة الشبكات في المنزل هي مثال على شبكات الشبكات الجزئية أو ربما نوع من الطوبولوجيا المختلطة. لا يتم توصيل جميع العقد بكل عقدة. بدلاً من ذلك ، تتصل العقدة الأساسية بشبكة WAN (شبكة واسعة) ، وهي طريقة أخرى للإشارة إلى الإنترنت الأكبر خارج شبكة منزلك.
يتم توصيل هذه العقدة الأساسية مباشرة بأجهزة مثل أجهزة الكمبيوتر المحمولة والهواتف الذكية ، ولكنها تقوم أيضًا بإعداد اتصالات لاسلكية مخصصة لوحدات شبكة شبكة أخرى. يتصل كل جهاز توجيه شبكة بوحدة الشبكة التالية بأفضل سرعة اتصال وموثوقية. يمكن أن يكون هذا الاتصال أكثر من شبكة Wi-Fi أو من خلال Ethernet "Backhaul" ، حيث يربط كبل عالي السرعة بعض وحدات جهاز التوجيه.
بينما تتحرك الأجهزة في جميع أنحاء المنزل ، يتم تسليمها بسلاسة بين وحدات الشبكات حيث يقوم كل واحد بتحويل المسار إلى الإنترنت. لا تستخدم العقد العميل مثل الهواتف الذكية كجزء من الشبكة. لا يتم توجيه حركة المرور من خلال جهاز عميل مباشرة إلى آخر. تمر جميع حركة المرور إلى أقرب عقدة جهاز توجيه شبكة. إذا كنت ترغب في توسيع الشبكة لتحسين الأداء أو التغطية ، فأضف المزيد من وحدات الشبكة.
كما ترون ، لا تتطابق الشبكات اللاسلكية "Mesh" للاستخدام المنزلي مع قالب شبكة شبكة فعلية. بدلاً من ذلك ، يبدو الأمر أشبه بوجود العديد من شبكات النجوم المرتبطة ببعضها البعض بواسطة مجموعة من الاتصالات الفرعية المتشابكة المخصصة.
لا يزال ، هذا هو الأكثر تقدمًا و حل شبكة منزلي سلس. واحد يمكننا أن نوصي به لأي شخص ، على افتراض أن ميزانيتك سوف تمتد إلى هذه التكنولوجيا الجديدة.
.