طوبولوجيا الشبكة: المفهوم والأنواع وخصائصها ، أمثلة - تقنية - 2025

طوبولوجيا الشبكة هي تخطيطات مختلفة للأجهزة ، مثل أجهزة التوجيه وأجهزة الكمبيوتر والطابعات والاتصالات المختلفة التي قد تكون موجودة على الشبكة. يمكن توضيحها بيانيا.

لذلك ، فهي تشير إلى التصميم المادي أو المنطقي لشبكة الكمبيوتر. يحددون طريقة وضع العقد المختلفة وكيف تترابط مع بعضها البعض. وبالمثل ، يمكنهم وصف كيفية نقل البيانات بين هذه العقد.

المصدر: بواسطة SilverStartalk - صنع باستخدام Dia، CC BY 2.5،

يحدد كل من هيكل الشبكة والمواقع النسبية لمصدر ووجهة تدفقات حركة المرور على الشبكة المسار الأمثل لكل تدفق ومدى وجود خيارات متكررة للتوجيه في حالة الفشل.

هناك نوعان من طبولوجيا الشبكة. يعتمد الهيكل المنطقي على نموذج نقل البيانات عبر الأجهزة المختلفة الموجودة على الشبكة. من ناحية أخرى ، يعتمد الهيكل المادي على التصميم المادي لأجهزة الكمبيوتر المتصلة بالشبكة.

تنظيم شبكة

تعتبر طوبولوجيا الشبكة مهمة جدًا في تحديد أدائها. إنها الطريقة التي يتم بها تنظيم الشبكة ، فهي تحتوي على وصف منطقي أو مادي لكيفية تكوين الأجهزة والاتصالات للربط معًا.

هناك طرق عديدة لتنظيم شبكة ، ولكل منها مزايا وعيوب مختلفة ، بعضها مفيد أكثر من البعض الآخر في ظروف معينة.

مفهوم

تشير طبولوجيا الشبكة إلى كيفية تنظيم الأجهزة والوصلات المختلفة على الشبكة فيما بينها. يمكنك التفكير في الشبكة على أنها مدينة والطوبولوجيا هي خريطة الطريق.

مثلما توجد طرق عديدة لتنظيم المدينة وصيانتها ، مثل التأكد من أن الطرق يمكن أن تسهل المرور بين أجزاء المدينة التي تستضيف معظم حركة المرور ، فهناك عدة طرق لتنظيم الشبكة.

كل طوبولوجيا لها مزاياها وعيوبها. وفقًا لمتطلبات المؤسسة ، يمكن أن توفر بعض التكوينات مستوى أعلى من الأمان والاتصال.

يجب اعتبار الهيكل على أنه البنية الافتراضية للشبكة. لا يتوافق هذا الشكل بالضرورة مع التخطيط الفعلي الفعلي للأجهزة على الشبكة.

يمكنك التفكير في أجهزة الكمبيوتر الموجودة على شبكة منزلية ، والتي يمكن ترتيبها في شكل دائرة. ومع ذلك ، فمن غير المجدي وجود طوبولوجيا حلقة هناك.

اختيار الطوبولوجيا

لدى المديرين مجموعة من البدائل عند البحث عن تنفيذ طوبولوجيا للشبكة. يجب أن يأخذ هذا القرار بعين الاعتبار نسبة الشركة وميزانيتها وأهدافها.

تنشأ أنشطة مختلفة في الإدارة العملية لطوبولوجيا الشبكة ، مثل الإشراف العام على التشغيل والتمثيل المرئي وإدارة الطوبولوجيا.

أهم شيء هو فهم الاحتياجات والأهداف لإنشاء وإدارة تكوين الشبكة بالطريقة الأنسب للشركة.

يمكن أن يؤدي اختيار التكوين الصحيح لنموذج تشغيل المؤسسة إلى تحسين الأداء ، بالإضافة إلى تسهيل استكشاف الأخطاء وإصلاحها واستكشاف الأخطاء وإصلاحها والتخصيص الأكثر كفاءة لموارد الشبكة لضمان صحة الشبكة الممتازة.

أهمية

تصميم الشبكة مهم لعدة أسباب. بشكل أساسي ، لها دور أساسي في كيفية عمل الشبكة بشكل جيد.

تعمل طوبولوجيا الشبكة المُدارة جيدًا على تحسين كفاءة البيانات والطاقة ، مما يساعد على خفض تكاليف الصيانة والتشغيل.

يتم عرض تخطيط وتصميم الشبكة من خلال مخطط تم إنشاؤه بواسطة برنامج طوبولوجيا الشبكة.

تعد هذه المخططات مهمة لعدد من الأسباب ، لا سيما الطريقة التي يمكن أن توفر بها تمثيلًا مرئيًا للتصميمات المادية والمنطقية ، مما يسمح للمسؤولين ، عند استكشاف الأخطاء وإصلاحها ، برؤية الاتصالات بين الأجهزة.

يمكن أن تؤدي الطريقة التي يتم بها تنظيم الشبكة إلى إنشاء أو قطع اتصال الشبكة ووظائفها وحمايتها من التعطل.

أنواع وخصائصها

- الطبولوجيا الفيزيائية

يشير إلى تصميم الترابط بين الأجهزة والوصلات المادية للشبكة ، مثل الكبل (DSL ، Ethernet) ، الميكروويف أو الألياف البصرية.

هناك العديد من الهياكل الفيزيائية الشائعة ، كما هو موضح في الرسم التوضيحي التالي والموصوف لاحقًا.

المصدر: Jugandi

شبكة الحافلات

كل جهاز متصل في سلسلة على طول مسار خطي. يوجد هذا الترتيب اليوم بشكل رئيسي في شبكات التوزيع السلكية ذات النطاق العريض.

شبكة ستار

في هذه الشبكة ، يتصل الجهاز المركزي مباشرة بجميع الأجهزة الأخرى. شبكات المنطقة المحلية (LAN) التي تستخدم محولات Ethernet ، مثل معظم شبكات المكاتب السلكية ، لها تكوين نجمة.

شبكة الرنين

في هذا التكوين ، يتم توصيل الأجهزة في شبكة كدائرة. سترسل بعض الشبكات الإشارة في اتجاه واحد فقط وستتمكن شبكات أخرى من إرسال الإشارة في كلا الاتجاهين.

تعد هذه الشبكات ثنائية الاتجاه أكثر قوة من شبكات الناقل ، حيث يمكن للإشارة أن تتحرك في أي اتجاه للوصول إلى الجهاز.

شبكة شبكية

تربط هذه الشبكة الاتصالات بالأجهزة بطريقة توفر مسارات متعددة بين بعض النقاط على الأقل في الشبكة.

تكون الشبكة متداخلة جزئيًا عندما تكون بعض الأجهزة فقط متصلة بأجهزة أخرى ، وتكون متداخلة بالكامل عندما يكون لجميع الأجهزة اتصال مباشر بجميع الأجهزة الأخرى.

تزيد الشبكة متعددة المسارات من مقاومة الفشل ، ولكنها تزيد التكلفة أيضًا.

شبكة الشجرة

يُطلق عليها أيضًا اسم نجمة النجوم ، وهي عبارة عن شبكة تتصل فيها طبولوجيا نجمية مختلفة في تكوين نجم.

العديد من شبكات تبديل Ethernet الكبيرة ، مثل الشبكات بين مراكز البيانات المختلفة ، تشبه الأشجار.

شبكة هجينة

إنه مزيج من طبولوجيا أو أكثر. على سبيل المثال ، إذا كان أحد المكاتب يستخدم طوبولوجيا حافلة ويستخدم مكتب آخر طوبولوجيا نجمية ، فإن ربط هاتين الطبولوجيتين سينتج عنه طوبولوجيا هجينة: طوبولوجيا الحافلة وطوبولوجيا النجوم.

- الطبولوجيا المنطقية

الهيكل المنطقي للشبكة أكثر إستراتيجية وتجريدًا إلى حد ما. يتكون بشكل عام من تحقيق فهم مفاهيمي لكيفية ولماذا يتم تنظيم الشبكة بالطريقة التي هي ، وكيف تتحرك البيانات من خلالها. يشير إلى العلاقة المنطقية بين الأجهزة والتوصيلات.

سيختلف الاتصال المنطقي عن المسار المادي عندما يمكن للمعلومات أن تقوم بقفزة غير مرئية عند نقاط وسيطة.

في الشبكات الضوئية ، تنشئ معددات الإرسال الضوئية (ADMs) مسارات بصرية منطقية ، لأن قفزة ADM غير مرئية لعقد نقطة النهاية.

سيكون للشبكات المكونة من دوائر افتراضية طوبولوجيا فيزيائية وفقًا لمنطقة الاتصال الحقيقية ، مثل الكابل ، وطوبولوجيا منطقية تعتمد على الدوائر.

في بعض الأحيان يتوافق الهيكل المنطقي مع التكوين كما يراه المستخدم ، مما يعني الاتصال بالشبكة.

شبكات IP و Ethernet

أكثر الشبكات استخدامًا اليوم ، IP و Ethernet ، متشابكتان تمامًا على مستوى الاتصال لأن أي مستخدم يمكنه الاتصال بأي شخص آخر ، ما لم يتم تقديم بعض الوسائل ، مثل جدار الحماية ، لحظر الاتصالات غير المرغوب فيها.

يرجع إجمالي الاتصال إلى البروتوكولات التي يتم التعامل معها في الشبكة ، مثل Ethernet ، وليس بسبب الهيكل المادي للشبكة على هذا النحو. لهذا السبب ، قد تظهر أي بنية شبكة فعلية للأشخاص متشابكة بالكامل.

أمثلة

شبكة الحافلات

تعتبر هياكل شبكة الحافلات القائمة على كبلات Ethernet سهلة نسبيًا وغير مكلفة للتثبيت ، على الرغم من أن الامتدادات محدودة بأقصى طول للكابل المتاح.

على سبيل المثال ، افترض أن شبكة ناقل تتكون من أربعة أجهزة كمبيوتر: PC-A و PC-B و PC-C و PC-D.

إذا أرسل PC-A بيانات إلى PC-C ، فستتلقى جميع أجهزة الكمبيوتر الموجودة على الشبكة هذه البيانات ، ولكن لن يقبلها سوى PC-C. إذا استجاب PC-C ، فلن يقبل البيانات التي تم إرجاعها إلا PC-A.

من خلال ضم كبلي ناقل ، يمكن تحقيق التوسيع ، لكن هذا الهيكل يعمل بشكل أفضل مع عدد محدود من الأجهزة ، عادةً ما يكون أقل من اثني عشر جهازًا في ناقل واحد.

شبكة ستار

تعد هياكل شبكة Star شائعة في الشبكات المنزلية ، حيث يمكن أن تكون نقطة الاتصال المركزية عبارة عن جهاز توجيه أو محور شبكة.

تُستخدم كابلات إيثرنت غير المحمية المزدوجة الملتوية (UTP) بشكل عام لتوصيل الأجهزة بالمحور ، على الرغم من أنه يمكن أيضًا استخدام كابل متحد المحور أو كابل الألياف البصرية.

عند مواجهة هيكل الحافلة ، تتطلب الشبكة النجمية عمومًا قدرًا أكبر من الكابلات.

شبكة الرنين

توجد طبولوجيا الشبكة الحلقية بشكل شائع في الجامعات ، على الرغم من استخدامها أيضًا من قبل بعض الشركات التجارية.

مثل طوبولوجيا الناقل ، لم يعد هذا الهيكل صالحًا في الشبكات الحديثة. قامت شركة IBM بتطبيقها من حيث المبدأ لتكون قادرة على التغلب على العيوب الحالية لطوبولوجيا الناقل.

إذا كان لديك عدد كبير من الأجهزة المتصلة ، فيجب استخدام أجهزة إعادة الإرسال "لتحديث" إشارات البيانات أثناء انتقالها عبر الشبكة.

شبكة شبكية

تعتبر طبولوجيا الشبكات المعشقة نموذجية للإنترنت وبعض شبكات المنطقة الواسعة (WAN).

يمكن نقل البيانات من خلال منطق التوجيه ، والذي يتم تحديده من خلال معايير محددة مثل "تجنب الروابط المقطوعة" أو "المسار بأقصر مسافة".

شبكة الشجرة

غالبًا ما يستخدم في شبكات المنطقة الواسعة (WAN). إنها مثالية لمحطات العمل الجماعية.

يمكنك بسهولة تحقيق توسع الجهاز والحفاظ عليه من خلال توسيع طبولوجيا الحافلات والنجوم.

يعد اكتشاف الأخطاء أمرًا واضحًا أيضًا ، ولكن هذه الأنظمة تميل إلى أن تكون كثيفة الاستخدام للكابلات ومكلفة.

المراجع

1. مارجريت روس (2019). طوبولوجيا الشبكة. تك تارجيت. مأخوذة من: searchnetworking.techtarget.com.
2. Dns Stuff (2019). ما هي طوبولوجيا الشبكة؟ أفضل دليل للأنواع والرسوم البيانية. مأخوذة من: dnsstuff.com.
3. فينجان (2017). نظرة فاحصة على طوبولوجيا الشبكة. مأخوذة من: blog.finjan.com.
4. ملاحظات شبكات الكمبيوتر (2019). شرح طبولوجيا الشبكة بأمثلة. مأخوذة من: computernetworkingnotes.com.
5. تيكوبيديا (2019). طوبولوجيا الشبكة. مأخوذة من: ceilingpedia.com.
6. من الدراسة إلى الليل (2019). أنواع طوبولوجيا الشبكة. مأخوذة من: studytonight.com.