คำว่าโทโพโลยีอธิบายถึงการจัดเรียงทางกายภาพของคอมพิวเตอร์ สายเคเบิล และส่วนประกอบเครือข่ายอื่นๆ

โทโพโลยีเป็นคำมาตรฐานที่ผู้เชี่ยวชาญใช้เพื่ออธิบายโครงร่างพื้นฐานของเครือข่าย

นอกเหนือจากคำว่า "โทโพโลยี" แล้ว สิ่งต่อไปนี้ยังใช้เพื่ออธิบายโครงร่างทางกายภาพด้วย:

ที่ตั้งทางกายภาพ

เค้าโครง;

แผนภาพ;

โทโพโลยีเครือข่ายจะกำหนดคุณลักษณะของมัน โดยเฉพาะอย่างยิ่ง การเลือกโทโพโลยีเฉพาะจะส่งผลต่อ:

องค์ประกอบของอุปกรณ์เครือข่ายที่จำเป็น

ลักษณะของอุปกรณ์เครือข่าย

ความเป็นไปได้ในการขยายเครือข่าย

วิธีการจัดการเครือข่าย

หากต้องการแชร์ทรัพยากรหรือทำงานเครือข่ายอื่น คอมพิวเตอร์จะต้องเชื่อมต่อถึงกัน เพื่อจุดประสงค์นี้ ในกรณีส่วนใหญ่ จะใช้สายเคเบิล (โดยทั่วไปน้อยกว่าคือเครือข่ายไร้สาย - อุปกรณ์อินฟราเรด) อย่างไรก็ตาม การเชื่อมต่อคอมพิวเตอร์ของคุณเข้ากับสายเคเบิลที่เชื่อมต่อกับคอมพิวเตอร์เครื่องอื่นเพียงอย่างเดียวนั้นไม่เพียงพอ สายเคเบิลประเภทต่างๆ เมื่อรวมกับการ์ดเครือข่าย ระบบปฏิบัติการเครือข่าย และส่วนประกอบอื่นๆ ที่แตกต่างกัน ต้องใช้ตำแหน่งของคอมพิวเตอร์ที่แตกต่างกัน

แต่ละโทโพโลยีเครือข่ายกำหนดเงื่อนไขหลายประการ ตัวอย่างเช่น มันสามารถกำหนดไม่เพียงแต่ประเภทของสายเคเบิล แต่ยังรวมถึงวิธีการวางด้วย

โทโพโลยีพื้นฐาน

• ดาว

  แหวน

หากคอมพิวเตอร์เชื่อมต่อด้วยสายเคเบิลเส้นเดียว โทโพโลยีจะเรียกว่าบัส เมื่อคอมพิวเตอร์เชื่อมต่อกับส่วนของสายเคเบิลที่มาจากจุดเดียวหรือฮับ โทโพโลยีจะเรียกว่าโทโพโลยีแบบดาว หากสายเคเบิลที่คอมพิวเตอร์เชื่อมต่ออยู่ปิดอยู่ในวงแหวน โทโพโลยีนี้เรียกว่าวงแหวน

ยาง.

โทโพโลยีบัสมักถูกเรียกว่า "บัสเชิงเส้น" โทโพโลยีนี้เป็นหนึ่งในโทโพโลยีที่ง่ายและแพร่หลายที่สุด โดยใช้สายเคเบิลเส้นเดียว เรียกว่าแบ็คโบนหรือเซ็กเมนต์ ซึ่งคอมพิวเตอร์ทุกเครื่องในเครือข่ายเชื่อมต่ออยู่

ในเครือข่ายที่มีโทโพโลยีบัส คอมพิวเตอร์จะระบุข้อมูลไปยังคอมพิวเตอร์เครื่องใดเครื่องหนึ่งโดยการส่งผ่านสายเคเบิลในรูปแบบของสัญญาณไฟฟ้า

ข้อมูลในรูปของสัญญาณไฟฟ้าจะถูกส่งไปยังคอมพิวเตอร์ทุกเครื่องบนเครือข่าย อย่างไรก็ตามข้อมูลจะได้รับโดยผู้ที่มีที่อยู่ตรงกับที่อยู่ผู้รับที่เข้ารหัสในสัญญาณเหล่านี้ ยิ่งไปกว่านั้น ในเวลาใดก็ตาม มีคอมพิวเตอร์เพียงเครื่องเดียวเท่านั้นที่สามารถส่งสัญญาณได้

เนื่องจากข้อมูลถูกส่งไปยังเครือข่ายโดยคอมพิวเตอร์เพียงเครื่องเดียว ประสิทธิภาพจึงขึ้นอยู่กับจำนวนคอมพิวเตอร์ที่เชื่อมต่อกับบัส ยิ่งมีมาก เครือข่ายก็จะทำงานช้าลง บัสเป็นโทโพโลยีแบบพาสซีฟ ซึ่งหมายความว่าคอมพิวเตอร์จะ "ฟัง" ข้อมูลที่ส่งผ่านเครือข่ายเท่านั้น แต่อย่าย้ายจากผู้ส่งไปยังผู้รับ ดังนั้นหากคอมพิวเตอร์เครื่องใดเครื่องหนึ่งเสีย ก็จะไม่ส่งผลกระทบต่อการทำงานของเครื่องอื่น ในโทโพโลยีนี้ ข้อมูลจะถูกกระจายไปทั่วเครือข่าย - จากปลายด้านหนึ่งของสายเคเบิลไปยังอีกด้านหนึ่ง หากไม่มีการดำเนินการใด ๆ สัญญาณที่ไปถึงปลายสายเคเบิลจะสะท้อนออกมา และจะทำให้คอมพิวเตอร์เครื่องอื่นไม่สามารถส่งสัญญาณได้ ดังนั้นเมื่อข้อมูลถึงปลายทางแล้วสัญญาณไฟฟ้าก็ต้องดับลง เมื่อต้องการทำเช่นนี้ มีการติดตั้งเทอร์มิเนเตอร์ (หรือที่เรียกว่าปลั๊ก) ที่ปลายแต่ละด้านของสายเคเบิลในเครือข่ายที่มีโทโพโลยีบัสเพื่อดูดซับสัญญาณไฟฟ้า

ข้อดี: การไม่มีอุปกรณ์ที่ใช้งานเพิ่มเติม (เช่น รีพีทเตอร์) ทำให้เครือข่ายดังกล่าวง่ายและราคาไม่แพง

แผนภาพโทโพโลยีเครือข่ายท้องถิ่นเชิงเส้น

อย่างไรก็ตาม ข้อเสียของโทโพโลยีเชิงเส้นคือข้อจำกัดเกี่ยวกับขนาดเครือข่าย ฟังก์ชันการทำงาน และความสามารถในการขยาย

แหวน

ด้วยโทโพโลยีแบบวงแหวนแต่ละตัว เวิร์กสเตชันเชื่อมต่อกับสองเพื่อนบ้านที่ใกล้ที่สุด ความสัมพันธ์นี้ก่อให้เกิดเครือข่ายท้องถิ่นในรูปแบบของวงวนหรือวงแหวน ข้อมูลจะถูกส่งเป็นวงกลมในทิศทางเดียว และแต่ละสถานีจะมีบทบาทเป็นรีพีตเตอร์ ซึ่งรับและตอบสนองต่อแพ็กเก็ตที่ส่งถึงข้อมูลนั้น และส่งแพ็กเก็ตอื่นๆ ไปยังเวิร์กสเตชันถัดไปแบบ "ดาวน์" ในเครือข่ายวงแหวนดั้งเดิม วัตถุทั้งหมดเชื่อมต่อถึงกัน การเชื่อมต่อนี้จะต้องถูกปิด ต่างจากโทโพโลยีบัสแบบพาสซีฟ ที่นี่คอมพิวเตอร์แต่ละเครื่องทำหน้าที่เป็นตัวทวนสัญญาณ ขยายสัญญาณและส่งสัญญาณเหล่านั้น คอมพิวเตอร์เครื่องถัดไป- ข้อดีของโทโพโลยีนี้คือเวลาตอบสนองที่คาดการณ์ได้ของเครือข่าย ยิ่งมีอุปกรณ์อยู่ในวงแหวนมากเท่าไร เครือข่ายก็จะใช้เวลานานขึ้นในการตอบสนองต่อคำขอ ข้อเสียเปรียบที่สำคัญที่สุดคือหากอุปกรณ์อย่างน้อยหนึ่งเครื่องล้มเหลว เครือข่ายทั้งหมดจะปฏิเสธที่จะทำงาน

หลักการอย่างหนึ่งของการส่งข้อมูลผ่านวงแหวนเรียกว่า ผ่านโทเค็นสาระสำคัญของมันคือสิ่งนี้ โทเค็นจะถูกส่งตามลำดับจากคอมพิวเตอร์เครื่องหนึ่งไปยังอีกเครื่องหนึ่ง จนกว่าเครื่องที่ต้องการถ่ายโอนข้อมูลจะได้รับโทเค็นนั้น คอมพิวเตอร์ที่ส่งจะแก้ไขโทเค็น วางที่อยู่อีเมลไว้ในข้อมูล และส่งไปรอบๆ วงแหวน

โทโพโลยีนี้สามารถปรับปรุงได้โดยการเชื่อมต่ออุปกรณ์เครือข่ายทั้งหมดผ่านทาง ฮับ(ฮับอุปกรณ์ที่เชื่อมต่อกับอุปกรณ์อื่น) เมื่อมองเห็นแล้ว วงแหวนที่ "ปรับแต่ง" จะไม่ได้เป็นวงแหวนอีกต่อไป แต่ในเครือข่ายดังกล่าว ข้อมูลยังคงถูกส่งเป็นวงกลม

ในภาพ เส้นทึบแสดงถึงการเชื่อมต่อทางกายภาพ และเส้นประแสดงถึงทิศทางการถ่ายโอนข้อมูล ดังนั้น, เครือข่ายที่คล้ายกันมีโทโพโลยีแบบวงแหวนแบบลอจิคัล ในขณะที่ทางกายภาพเป็นดาวฤกษ์

ดาว

ในโทโพโลยีแบบดาว คอมพิวเตอร์ทุกเครื่องเชื่อมต่อกันโดยใช้ส่วนของสายเคเบิล ส่วนประกอบส่วนกลางมีศูนย์กลาง สัญญาณจากคอมพิวเตอร์ที่ส่งสัญญาณเดินทางผ่านฮับไปยังคนอื่นๆ ในเครือข่ายแบบดาว การจัดการสายเคเบิลและการกำหนดค่าเครือข่ายจะรวมศูนย์ แต่ก็มีข้อเสียเช่นกัน เนื่องจากคอมพิวเตอร์ทุกเครื่องเชื่อมต่ออยู่ จุดศูนย์กลางสำหรับเครือข่ายขนาดใหญ่ ปริมาณการใช้สายเคเบิลจะเพิ่มขึ้นอย่างมาก นอกจากนี้ หากส่วนประกอบส่วนกลางล้มเหลว เครือข่ายทั้งหมดจะหยุดชะงัก

ข้อดี: หากคอมพิวเตอร์เครื่องหนึ่งพังหรือสายเคเบิลที่เชื่อมต่อคอมพิวเตอร์เครื่องหนึ่งใช้งานไม่ได้ จะมีเฉพาะคอมพิวเตอร์เครื่องนั้นเท่านั้นที่ไม่สามารถรับและส่งสัญญาณได้ ซึ่งจะไม่ส่งผลกระทบต่อคอมพิวเตอร์เครื่องอื่นบนเครือข่าย ความเร็วเครือข่ายโดยรวมถูกจำกัดโดยแบนด์วิธของฮับเท่านั้น

โทโพโลยีแบบดาวมีความโดดเด่นในเครือข่ายท้องถิ่นสมัยใหม่ เครือข่ายดังกล่าวค่อนข้างยืดหยุ่น ขยายได้ง่าย และค่อนข้างถูกเมื่อเทียบกับเครือข่ายที่ซับซ้อนกว่า ซึ่งวิธีการเข้าถึงอุปกรณ์ไปยังเครือข่ายได้รับการแก้ไขอย่างเข้มงวด ดังนั้น "ดาว" จึงเข้ามาแทนที่โทโพโลยีเชิงเส้นและวงแหวนที่ล้าสมัยและไม่ค่อยได้ใช้ ยิ่งไปกว่านั้น พวกมันยังกลายเป็นลิงก์นำส่งไปยังโทโพโลยีประเภทสุดท้าย - ดาวที่โทรออกจ.

สวิตช์เป็นอุปกรณ์เครือข่ายที่ใช้งานหลายพอร์ต สวิตช์จะ “จดจำ” ที่อยู่ฮาร์ดแวร์ (หรือ MAC–MediaAccessControl) ของอุปกรณ์ที่เชื่อมต่ออยู่ และสร้างเส้นทางชั่วคราวจากผู้ส่งไปยังผู้รับตามข้อมูลที่ถูกส่งไป ในเครือข่ายท้องถิ่นทั่วไปที่มีโทโพโลยีแบบสวิตช์ จะมีการเชื่อมต่อกับสวิตช์หลายอย่าง แต่ละพอร์ตและอุปกรณ์ที่เชื่อมต่อมีแบนด์วิธของตัวเอง (อัตราการถ่ายโอนข้อมูล)

สวิตช์สามารถปรับปรุงประสิทธิภาพของเครือข่ายได้อย่างมาก ขั้นแรก จะเพิ่มแบนด์วิธทั้งหมดที่มีสำหรับเครือข่ายที่กำหนด ตัวอย่างเช่น สวิตช์ 8 สายสามารถมีการเชื่อมต่อแยกกัน 8 จุด ซึ่งรองรับความเร็วสูงสุด 10 Mbit/s ต่อการเชื่อมต่อ ดังนั้นปริมาณงานของอุปกรณ์ดังกล่าวคือ 80 Mbit/s ประการแรก สวิตช์เพิ่มประสิทธิภาพเครือข่ายโดยการลดจำนวนอุปกรณ์ที่สามารถเติมเต็มแบนด์วิดท์ทั้งหมดของเซ็กเมนต์เดียว ส่วนหนึ่งประกอบด้วยอุปกรณ์เพียงสองเครื่องเท่านั้น ได้แก่ อุปกรณ์เครือข่ายเวิร์กสเตชันและพอร์ตสวิตช์ ดังนั้นมีเพียงอุปกรณ์สองตัวเท่านั้นที่สามารถ "แข่งขัน" เพื่อแบนด์วิธ 10 Mbit/s และไม่ใช่แปด (เมื่อใช้ฮับ 8 พอร์ตธรรมดาซึ่งไม่ได้จัดให้มีการแบ่งแบนด์วิดท์ออกเป็นส่วนๆ)

โดยสรุป ควรกล่าวว่ามีความแตกต่างระหว่างโทโพโลยีของการเชื่อมต่อทางกายภาพ (โครงสร้างทางกายภาพของเครือข่าย) และโทโพโลยีของการเชื่อมต่อแบบลอจิคัล (โครงสร้างลอจิคัลของเครือข่าย)

การกำหนดค่า การเชื่อมต่อทางกายภาพถูกกำหนดโดยการเชื่อมต่อทางไฟฟ้าของคอมพิวเตอร์และสามารถแสดงเป็นกราฟซึ่งโหนดคือคอมพิวเตอร์และอุปกรณ์สื่อสารและขอบสอดคล้องกับส่วนของสายเคเบิลที่เชื่อมต่อคู่ของโหนด

การเชื่อมต่อแบบลอจิคัลแสดงถึงเส้นทางของข้อมูลที่ไหลผ่านเครือข่ายซึ่งเกิดขึ้นจากการกำหนดค่าอุปกรณ์สื่อสารอย่างเหมาะสม

ในบางกรณี โทโพโลยีทางกายภาพและโลจิคัลจะเหมือนกัน และบางครั้งก็ไม่เหมือนกัน

เครือข่ายที่แสดงในภาพเป็นตัวอย่างของความไม่ตรงกันระหว่างโทโพโลยีทางกายภาพและโลจิคัล ในทางกายภาพ คอมพิวเตอร์เชื่อมต่อกันโดยใช้โทโพโลยีบัสทั่วไป การเข้าถึงบัสนั้นไม่ได้เกิดขึ้นตามอัลกอริธึมการเข้าถึงแบบสุ่ม แต่โดยการถ่ายโอนโทเค็น (โทเค็น) ในรูปแบบวงแหวน: จากคอมพิวเตอร์ A ไปยังคอมพิวเตอร์ B จากคอมพิวเตอร์ B ไปยังคอมพิวเตอร์ C เป็นต้น ลำดับการโอนโทเค็นจะไม่เกิดขึ้นซ้ำอีกต่อไป การเชื่อมต่อทางกายภาพแต่ถูกกำหนดโดยการกำหนดค่าแบบลอจิคัลของอะแดปเตอร์เครือข่าย ไม่มีอะไรหยุดคุณจากการกำหนดค่าอะแดปเตอร์เครือข่ายและไดรเวอร์เพื่อให้คอมพิวเตอร์สร้างวงแหวนในลำดับที่แตกต่างกัน เช่น B, A, C... อย่างไรก็ตามโครงสร้างทางกายภาพจะไม่เปลี่ยนแปลง

เครือข่ายไร้สาย

วลี "สภาพแวดล้อมไร้สาย" อาจทำให้เข้าใจผิดได้เพราะมันหมายถึง การขาดงานโดยสมบูรณ์สายไฟในเครือข่าย ในความเป็นจริง ส่วนประกอบไร้สายมักจะโต้ตอบกับเครือข่ายที่ใช้สายเคเบิลเป็นสื่อกลางในการส่ง เครือข่ายที่มีส่วนประกอบแบบผสมเรียกว่าไฮบริด

เครือข่ายไร้สายสามารถแบ่งออกเป็นสามประเภทขึ้นอยู่กับเทคโนโลยี:

เครือข่ายท้องถิ่น

เครือข่ายท้องถิ่นแบบขยาย

เครือข่ายมือถือ (คอมพิวเตอร์แล็ปท็อป)

วิธีการโอน:

รังสีอินฟราเรด

• การส่งสัญญาณวิทยุในสเปกตรัมแคบ (การส่งสัญญาณความถี่เดียว)

  การส่งสัญญาณวิทยุในสเปกตรัมกระจัดกระจาย

นอกเหนือจากวิธีการส่งและรับข้อมูลเหล่านี้แล้ว คุณยังสามารถใช้เครือข่ายมือถือ การเชื่อมต่อวิทยุแพ็คเก็ต เครือข่ายโทรศัพท์เคลื่อนที่ และระบบส่งข้อมูลไมโครเวฟได้

ตอนนี้ เครือข่ายสำนักงาน- นี่ไม่ใช่แค่การเชื่อมต่อคอมพิวเตอร์เข้าด้วยกันเท่านั้น สำนักงานสมัยใหม่เป็นเรื่องยากที่จะจินตนาการได้หากไม่มีฐานข้อมูลที่เก็บทั้งงบการเงินขององค์กรและข้อมูลบุคลากร ใน เครือข่ายขนาดใหญ่ตามกฎแล้ว เพื่อวัตถุประสงค์ในการรักษาความปลอดภัยของฐานข้อมูลและเพื่อเพิ่มความเร็วในการเข้าถึงเซิร์ฟเวอร์ที่แยกจากกันจะถูกใช้เพื่อจัดเก็บฐานข้อมูล นอกจากนี้ ในปัจจุบันยังเป็นเรื่องยากที่จะจินตนาการถึงสำนักงานสมัยใหม่ที่ไม่มีอินเทอร์เน็ต ตัวเลือกโครงการ เครือข่ายไร้สายสำนักงานอยู่ในภาพ

สรุป: เครือข่ายในอนาคตจะต้องมีการวางแผนอย่างรอบคอบ เมื่อต้องการทำเช่นนี้ คุณควรตอบคำถามต่อไปนี้:

ทำไมคุณถึงต้องมีเครือข่าย?

จะมีผู้ใช้กี่คนในเครือข่ายของคุณ?

เครือข่ายจะขยายได้เร็วแค่ไหน?

เครือข่ายนี้จำเป็นต้องเชื่อมต่ออินเทอร์เน็ตหรือไม่?

การจัดการผู้ใช้เครือข่ายแบบรวมศูนย์จำเป็นหรือไม่?

หลังจากนั้น ให้วาดแผนภาพคร่าวๆ ของเครือข่ายลงบนกระดาษ คุณไม่ควรลืมเกี่ยวกับต้นทุนของเครือข่าย

ตามที่เราได้กำหนดไว้โทโพโลยีคือ ปัจจัยที่สำคัญที่สุดปรับปรุงประสิทธิภาพเครือข่ายโดยรวม โทโพโลยีพื้นฐานสามารถใช้ร่วมกันได้ สิ่งสำคัญคือต้องเข้าใจว่าความแข็งแกร่งและ จุดอ่อนแต่ละโทโพโลยีส่งผลต่อประสิทธิภาพเครือข่ายที่ต้องการและขึ้นอยู่กับเทคโนโลยีที่มีอยู่ จำเป็นต้องสร้างสมดุลระหว่างตำแหน่งจริงของเครือข่าย (เช่นในอาคารหลายหลัง) ความเป็นไปได้ในการใช้สายเคเบิลเส้นทางการติดตั้งและแม้แต่ประเภทของสายเคเบิล

โทโพโลยี (การกำหนดค่า) เป็นวิธีการเชื่อมต่อคอมพิวเตอร์เข้ากับเครือข่าย ประเภทของโทโพโลยีจะกำหนดต้นทุน ความปลอดภัย ประสิทธิภาพ และความน่าเชื่อถือของเวิร์กสเตชัน ซึ่งเวลาในการเข้าถึงไฟล์เซิร์ฟเวอร์มีความสำคัญ

แนวคิดของโทโพโลยีถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในการสร้างเครือข่าย วิธีหนึ่งในการจัดประเภทโทโพโลยี LAN คือการแยกแยะประเภทโทโพโลยีหลักๆ สองประเภท: แบบออกอากาศและแบบอนุกรม

ในโทโพโลยีการออกอากาศ พีซีจะส่งสัญญาณที่พีซีเครื่องอื่นสามารถรับได้ โทโพโลยีเหล่านี้รวมถึงโทโพโลยีต่อไปนี้: รถบัสทั่วไป, ต้นไม้, ดวงดาว.

ในโทโพโลยีแบบอนุกรม ข้อมูลจะถูกถ่ายโอนไปยังพีซีเพียงเครื่องเดียว ตัวอย่างของโทโพโลยีดังกล่าว ได้แก่: โดยพลการ (การเชื่อมต่อพีซีแบบสุ่ม), ริง, เชน

เมื่อเลือกโทโพโลยีที่เหมาะสมที่สุด มีเป้าหมายหลักสามประการ:

ให้เส้นทางทางเลือกและความน่าเชื่อถือสูงสุดในการส่งข้อมูล

การเลือกเส้นทางที่เหมาะสมที่สุดสำหรับการส่งข้อมูลบล็อก

ให้เวลาตอบสนองที่ยอมรับได้และแบนด์วิธที่ต้องการ

เมื่อเลือกประเภทเครือข่ายเฉพาะ สิ่งสำคัญคือต้องพิจารณาโทโพโลยีของมัน โทโพโลยีเครือข่ายหลัก ได้แก่ โทโพโลยีบัส (เชิงเส้น) สตาร์ ริง และทรี

ตัวอย่างเช่น การกำหนดค่าเครือข่าย ArcNet จะใช้ทั้งโทโพโลยีเชิงเส้นและแบบดาว เครือข่าย Token Ring ทางกายภาพดูเหมือนดาว แต่ตามหลักตรรกะแล้ว แพ็กเก็ตของเครือข่ายเหล่านั้นจะถูกส่งไปรอบๆ วงแหวน การส่งข้อมูลในเครือข่ายอีเธอร์เน็ตเกิดขึ้นบนบัสเชิงเส้น เพื่อให้ทุกสถานีเห็นสัญญาณในเวลาเดียวกัน

ประเภทของโทโพโลยี

มีโทโพโลยีหลักห้าประการ (รูปที่ 3.1): บัสทั่วไป (บัส); แหวน (แหวน); ดาว (ดาว); เหมือนต้นไม้ (ต้นไม้); เซลล์ (ตาข่าย)

ข้าว. 3.1. ประเภทของโทโพโลยี

รถบัสทั่วไป

บัสที่ใช้ร่วมกันคือโทโพโลยีเครือข่ายประเภทหนึ่งซึ่งมีเวิร์กสเตชันตั้งอยู่ตามส่วนเดียวของสายเคเบิล เรียกว่าเซ็กเมนต์ โทโพโลยีบัสทั่วไป (รูปที่ 3.2) เกี่ยวข้องกับการใช้สายเคเบิลเส้นเดียวที่เชื่อมต่อคอมพิวเตอร์ทุกเครื่องในเครือข่าย

ในกรณีของโทโพโลยีคอมมอนบัส ทุกสถานีจะใช้สายเคเบิลตามลำดับ:

ข้าว. 3.2. โทโพโลยี คอมมอนบัส

1. เมื่อส่งแพ็กเก็ตข้อมูล คอมพิวเตอร์แต่ละเครื่องจะระบุแพ็กเก็ตนั้นไปยังคอมพิวเตอร์เฉพาะบน LAN แล้วส่งผ่าน สายเคเบิลเครือข่ายในรูปของสัญญาณไฟฟ้า

2. แพ็คเก็ตในรูปแบบของสัญญาณไฟฟ้าจะถูกส่งผ่าน "บัส" ทั้งสองทิศทางไปยังคอมพิวเตอร์ทุกเครื่องบนเครือข่าย

3. อย่างไรก็ตาม เฉพาะที่อยู่ที่ตรงกับที่อยู่ผู้รับที่ระบุในส่วนหัวของแพ็คเก็ตเท่านั้นที่จะได้รับข้อมูล เนื่องจากมีเพียงพีซีเครื่องเดียวเท่านั้นที่สามารถส่งผ่านเครือข่ายได้ในเวลาใดก็ตาม ประสิทธิภาพของ LAN จึงขึ้นอยู่กับจำนวนพีซีที่เชื่อมต่อกับบัส ยิ่งมีข้อมูลมากเท่าไรก็ยิ่งรอการส่งข้อมูลมากขึ้นเท่านั้น ประสิทธิภาพของเครือข่ายก็จะยิ่งต่ำลง อย่างไรก็ตาม เป็นไปไม่ได้ที่จะระบุความสัมพันธ์โดยตรงระหว่างปริมาณงานเครือข่ายและจำนวนพีซี เนื่องจากยังได้รับอิทธิพลจาก:

· ลักษณะฮาร์ดแวร์เครือข่ายพีซี

· ความถี่ในการส่งข้อความ PC

· ประเภทของแอปพลิเคชันเครือข่ายที่ทำงานอยู่

· ประเภทสายเคเบิลและระยะห่างระหว่างพีซีบนเครือข่าย

“บัส” เป็นโทโพโลยีแบบพาสซีฟ ซึ่งหมายความว่าคอมพิวเตอร์จะ "ฟัง" ข้อมูลที่ส่งผ่านเครือข่ายเท่านั้น แต่อย่าย้ายจากผู้ส่งไปยังผู้รับ ดังนั้นหากคอมพิวเตอร์เครื่องใดเครื่องหนึ่งล้มเหลวก็จะไม่ส่งผลกระทบต่อการทำงานของเครือข่ายทั้งหมด

4. ข้อมูลในรูปของสัญญาณไฟฟ้าจะเดินทางผ่านโครงข่ายจากปลายสายด้านหนึ่งไปยังอีกปลายสายหนึ่ง และเมื่อถึงปลายสายก็จะสะท้อนเข้ามาครอบครอง “บัส” ซึ่งจะป้องกันไม่ให้คอมพิวเตอร์เครื่องอื่นจาก กำลังส่งสัญญาณ

5. เพื่อป้องกันการสะท้อนของสัญญาณไฟฟ้า จึงมีการติดตั้งเทอร์มิเนเตอร์ (T) ไว้ที่ปลายแต่ละด้านของสายเคเบิล เพื่อดูดซับสัญญาณที่ส่งผ่าน “บัส”

6. ที่ระยะห่างที่สำคัญระหว่างพีซี (เช่น 180 ม. สำหรับสายโคแอกเชียลแบบบาง) อาจสังเกตการลดทอนในส่วน "บัส" สัญญาณไฟฟ้าซึ่งอาจนำไปสู่ความเสียหายหรือสูญหายของแพ็กเก็ตข้อมูลที่ส่ง ในกรณีนี้ ส่วนเดิมควรแบ่งออกเป็นสองส่วน โดยวางระหว่างส่วนเหล่านั้น อุปกรณ์เพิ่มเติม– ตัวทวนสัญญาณ (repeater) ที่ขยายสัญญาณที่ได้รับก่อนที่จะส่งต่อไป

การวางตำแหน่งขาประจำอย่างถูกต้องตามความยาวของเครือข่ายสามารถเพิ่มความยาวของเครือข่ายที่ให้บริการและระยะห่างระหว่างคอมพิวเตอร์ที่อยู่ใกล้เคียงได้ ควรจำไว้ว่าปลายทั้งหมดของสายเคเบิลเครือข่ายต้องเชื่อมต่อกับบางอย่าง: กับพีซี เทอร์มิเนเตอร์ หรือทวนสัญญาณ

สายเคเบิลเครือข่ายที่เสียหายหรือการขาดการเชื่อมต่อของปลายด้านใดด้านหนึ่งจะทำให้การทำงานของเครือข่ายหยุดลง เครือข่ายกำลังล่มสลาย เครือข่ายพีซีนั้นยังคงทำงานได้อย่างสมบูรณ์ แต่ไม่สามารถสื่อสารระหว่างกันได้ หาก LAN ขึ้นอยู่กับเซิร์ฟเวอร์ โดยที่ซอฟต์แวร์และทรัพยากรข้อมูลส่วนใหญ่ถูกจัดเก็บไว้บนเซิร์ฟเวอร์ ดังนั้นพีซี แม้ว่าจะยังคงทำงานอยู่ก็ตาม แต่สำหรับ งานภาคปฏิบัติของการใช้งานน้อย

โทโพโลยีบัสใช้ในเครือข่ายอีเธอร์เน็ต แต่ใน เมื่อเร็วๆ นี้ไม่ค่อยเกิดขึ้น

ตัวอย่างของโทโพโลยีบัสทั่วไปคือ 10Base-5 (เชื่อมต่อพีซีด้วยสายโคแอกเซียลแบบหนา) และ 10Base-2 (เชื่อมต่อพีซีด้วยสายโคแอกเซียลแบบบาง)

แหวน

วงแหวนคือโทโพโลยี LAN ซึ่งแต่ละสเตชั่นเชื่อมต่อกับสเตชั่นอื่นอีกสองสเตชั่น ก่อตัวเป็นวงแหวน (รูปที่ 3.3) ข้อมูลจะถูกถ่ายโอนจากเวิร์กสเตชันหนึ่งไปยังอีกเวิร์กสเตชันในทิศทางเดียว (ตามแนววงแหวน) พีซีแต่ละเครื่องทำงานเป็นตัวทวนสัญญาณโดยถ่ายทอดข้อความไปยังพีซีเครื่องถัดไป เช่น ข้อมูลจะถูกส่งจากคอมพิวเตอร์เครื่องหนึ่งไปยังอีกเครื่องหนึ่งราวกับว่าอยู่ในการแข่งขันวิ่งผลัด หากคอมพิวเตอร์ได้รับข้อมูลที่มีไว้สำหรับคอมพิวเตอร์เครื่องอื่น มันจะส่งข้อมูลนั้นต่อไปตามวงแหวน มิฉะนั้นจะไม่ถูกส่งต่อไป ปัญหาหลักของโทโพโลยีแบบวงแหวนคือ แต่ละเวิร์กสเตชันจะต้องมีส่วนร่วมในการถ่ายโอนข้อมูล และหากอย่างน้อยหนึ่งเวิร์กสเตชันล้มเหลว เครือข่ายทั้งหมดก็จะเป็นอัมพาต การเชื่อมต่อเวิร์กสเตชันใหม่จำเป็นต้องมีการปิดระบบเครือข่ายในระยะสั้นเนื่องจาก ต้องเปิดวงแหวนระหว่างการติดตั้ง โทโพโลยี Ring มีเวลาตอบสนองที่คาดการณ์ได้สูง โดยพิจารณาจากจำนวนเวิร์กสเตชัน

ข้าว. 3.3. วงแหวนโทโพโลยี

ทำความสะอาด โทโพโลยีแบบวงแหวนไม่ค่อยได้ใช้ แต่โทโพโลยีแบบวงแหวนกลับมีบทบาทในการขนส่งในการออกแบบวิธีการเข้าถึง วงแหวนอธิบายเส้นทางแบบลอจิคัล และแพ็กเก็ตจะถูกส่งจากสถานีหนึ่งไปยังอีกสถานีหนึ่ง ทำให้เกิดวงกลมเต็มในที่สุด บนเครือข่าย แหวนโทเค็นสาขาเคเบิลจากฮับกลางเรียกว่า MAU (Multiple Access Unit) MAU มีวงแหวนด้านในที่เชื่อมต่อกับสเตชั่นทั้งหมดที่เชื่อมต่ออยู่ และใช้เป็นเส้นทางสำรองเมื่อสายเคเบิลของเวิร์กสเตชันตัวหนึ่งขาดหรือหลุดออก เมื่อเชื่อมต่อสายเคเบิลเวิร์กสเตชันเข้ากับ MAU มันจะสร้างส่วนต่อขยายของวงแหวน: สัญญาณจะเดินทางไปยังเวิร์กสเตชันแล้วกลับไปที่วงแหวนด้านใน

ดาว

สตาร์คือโทโพโลยี LAN (รูปที่ 3.4) ซึ่งเวิร์กสเตชันทั้งหมดเชื่อมต่อกับโหนดกลาง (เช่น ฮับ) ซึ่งสร้าง รักษา และตัดการเชื่อมต่อระหว่างเวิร์กสเตชัน ข้อดีของโทโพโลยีนี้คือความสามารถในการแยกโหนดที่ผิดพลาดออกได้อย่างง่ายดาย อย่างไรก็ตาม หากโหนดกลางล้มเหลว เครือข่ายทั้งหมดจะล้มเหลว

ข้าว. 3.4. โทโพโลยีแบบสตาร์

ในกรณีนี้คอมพิวเตอร์แต่ละเครื่องจะมีวิธีพิเศษ อะแดปเตอร์เครือข่ายเชื่อมต่อด้วยสายเคเบิลแยกต่างหากเข้ากับอุปกรณ์รวม หากจำเป็น สามารถรวมเครือข่ายหลายเครือข่ายที่มีโทโพโลยีแบบ Star เข้าด้วยกัน ส่งผลให้เกิดการกำหนดค่าเครือข่ายแบบแยกสาขา ที่จุดแยกแต่ละจุด ต้องใช้ตัวเชื่อมต่อพิเศษ (ตัวกระจาย ตัวทำซ้ำ หรืออุปกรณ์เข้าถึง)

ตัวอย่างของโทโพโลยีแบบดาวคือโทโพโลยีอีเธอร์เน็ตที่มีสายเคเบิลคู่บิดเกลียว 10BASE-T ซึ่งศูนย์กลางของสตาร์มักจะเป็นศูนย์กลาง

โทโพโลยีแบบดาวช่วยป้องกันการขาดของสายเคเบิล หากสายเคเบิลเวิร์กสเตชันเสียหาย จะไม่ทำให้ส่วนเครือข่ายทั้งหมดล้มเหลว นอกจากนี้ยังช่วยให้วินิจฉัยปัญหาการเชื่อมต่อได้ง่าย เนื่องจากแต่ละเวิร์กสเตชันมีส่วนของสายเคเบิลที่เชื่อมต่อกับฮับ สำหรับการวินิจฉัยก็เพียงพอที่จะค้นหาการแตกหักของสายเคเบิลที่นำไปสู่สถานีที่ไม่ทำงาน ส่วนที่เหลือของเครือข่ายยังคงใช้งานได้ตามปกติ

อย่างไรก็ตาม โทโพโลยีแบบดาวก็มีข้อเสียเช่นกัน ประการแรก ต้องใช้สายเคเบิลจำนวนมาก ประการที่สองฮับมีราคาค่อนข้างแพง ประการที่สาม ฮับเคเบิลที่มีสายเคเบิลจำนวนมากนั้นบำรุงรักษาได้ยาก อย่างไรก็ตาม ในกรณีส่วนใหญ่ โทโพโลยีนี้จะใช้สายเคเบิลราคาถูก เช่น คู่บิด- ในบางกรณีคุณสามารถใช้ที่มีอยู่ได้ สายโทรศัพท์- นอกจากนี้ สำหรับการวินิจฉัยและการทดสอบ การรวบรวมปลายสายเคเบิลทั้งหมดไว้ในที่เดียวจะเป็นประโยชน์

ลักษณะเปรียบเทียบเบื้องต้น โทโพโลยีเครือข่ายนำเสนอในตาราง 3.1.

ตารางที่ 3.1. ลักษณะเปรียบเทียบโทโพโลยีเครือข่ายพื้นฐาน

โทโพโลยี	ข้อดี	ข้อบกพร่อง
	การใช้สายเคเบิลที่ประหยัด สื่อส่งสัญญาณราคาไม่แพงและใช้งานง่าย ความเรียบง่ายและความน่าเชื่อถือ ขยายได้ง่าย	ด้วยปริมาณการรับส่งข้อมูลที่มีนัยสำคัญก็ลดลง ปริมาณงาน; การแปลปัญหาเป็นเรื่องยาก ความล้มเหลวของส่วนของสายเคเบิลจะหยุดทั้งเครือข่าย
"แหวน"	พีซีทุกเครื่องมีสิทธิ์การเข้าถึงที่เท่าเทียมกัน จำนวนผู้ใช้ไม่ส่งผลต่อประสิทธิภาพการทำงาน	ความล้มเหลวของพีซีเครื่องหนึ่งจะทำให้เครือข่ายทั้งหมดล่ม เป็นการยากที่จะระบุปัญหา การเปลี่ยนการกำหนดค่าเครือข่ายจำเป็นต้องหยุดทั้งเครือข่าย
"ดาว"	ง่ายต่อการติดตั้งเครือข่ายหรือแก้ไขเครือข่ายโดยการเพิ่มพีซีใหม่ การควบคุมและการจัดการแบบรวมศูนย์ ความล้มเหลวของพีซีเครื่องหนึ่งหรือสายเคเบิลหนึ่งส่วนไม่ส่งผลกระทบต่อการทำงานของเครือข่ายทั้งหมด	ความล้มเหลวหรือไฟฟ้าดับของฮับ (สวิตช์) ปิดการใช้งานเครือข่ายทั้งหมด การบริโภคสูงสายเคเบิล

โทโพโลยี เครือข่ายคอมพิวเตอร์

หนึ่งในความแตกต่างที่สำคัญที่สุดระหว่าง ประเภทต่างๆเครือข่ายคือโทโพโลยีของพวกเขา

ภายใต้ โทโพโลยี มักจะเข้าใจตำแหน่งสัมพัทธ์ของโหนดเครือข่ายที่สัมพันธ์กัน ไปยังโหนดเครือข่ายใน ในกรณีนี้รวมถึงคอมพิวเตอร์ ฮับ สวิตช์ เราเตอร์ จุดเข้าใช้งาน ฯลฯ

โทโพโลยีคือการกำหนดค่าของการเชื่อมต่อทางกายภาพระหว่างโหนดเครือข่าย ลักษณะเครือข่ายขึ้นอยู่กับประเภทของโทโพโลยีที่ติดตั้ง โดยเฉพาะอย่างยิ่ง การเลือกโทโพโลยีเฉพาะจะส่งผลต่อ:

• เกี่ยวกับองค์ประกอบของอุปกรณ์เครือข่ายที่จำเป็น
• เกี่ยวกับความสามารถของอุปกรณ์เครือข่าย
• เกี่ยวกับความเป็นไปได้ของการขยายเครือข่าย
• เกี่ยวกับวิธีการจัดการเครือข่าย

โทโพโลยีประเภทหลักต่อไปนี้มีความโดดเด่น: โล่, วงแหวน, สตาร์, โทโพโลยีแบบตาข่าย และ ขัดแตะ ส่วนที่เหลือเป็นการผสมผสานระหว่างโทโพโลยีพื้นฐานและเรียกว่าแบบผสมหรือแบบผสม

ยาง- เครือข่ายที่มีโทโพโลยีบัสใช้ช่องสัญญาณโมโนเชิงเส้น ( สายโคแอกเซียล) การส่งข้อมูลเมื่อสิ้นสุดการติดตั้งปลั๊กพิเศษ - เทอร์มิเนเตอร์ พวกเขามีความจำเป็นเพื่อที่จะ

ข้าว. 6.1.

เพื่อดับสัญญาณหลังจากผ่านรถโดยสาร ข้อเสียของโทโพโลยีบัสมีดังต่อไปนี้:

• ข้อมูลที่ส่งผ่านสายเคเบิลนั้นมีให้สำหรับคอมพิวเตอร์ที่เชื่อมต่อทุกเครื่อง
• หากบัสล้มเหลว เครือข่ายทั้งหมดจะหยุดทำงาน

แหวนเป็นโทโพโลยีที่คอมพิวเตอร์แต่ละเครื่องเชื่อมต่อกันด้วยสายสื่อสารไปยังอีกสองเครื่อง โดยจากเครื่องหนึ่งได้รับข้อมูล และอีกเครื่องหนึ่งจะส่งข้อมูลและแสดงถึงกลไกการถ่ายโอนข้อมูลต่อไปนี้ ข้อมูลจะถูกส่งตามลำดับจากคอมพิวเตอร์เครื่องหนึ่งไปยังอีกเครื่องหนึ่งจนกระทั่งไปถึง คอมพิวเตอร์ผู้รับ ข้อเสียของโทโพโลยีแบบวงแหวนจะเหมือนกับข้อเสียของโทโพโลยีบัส:

• ความพร้อมของข้อมูลสาธารณะ
• ความไม่แน่นอนต่อความเสียหายต่อระบบเคเบิล

ดาวเป็นโทโพโลยีเครือข่ายเดียวที่มีศูนย์กลางที่กำหนดไว้อย่างชัดเจน เรียกว่า ฮับเครือข่ายหรือ "ฮับ" ที่สมาชิกรายอื่นเชื่อมต่ออยู่ การทำงานของเครือข่ายขึ้นอยู่กับสถานะของฮับนี้ ในโทโพโลยีแบบดาว ไม่มีการเชื่อมต่อโดยตรงระหว่างคอมพิวเตอร์สองเครื่องบนเครือข่าย ด้วยเหตุนี้ จึงเป็นไปได้ที่จะแก้ปัญหาความพร้อมของข้อมูลสาธารณะ และยังเพิ่มความต้านทานต่อความเสียหายต่อระบบเคเบิลอีกด้วย

ข้าว. 6.2.

ข้าว. 6.3. โทโพโลยีแบบสตาร์

เป็นโทโพโลยีเครือข่ายคอมพิวเตอร์ที่แต่ละเวิร์กสเตชันเครือข่ายเชื่อมต่อกับเวิร์กสเตชันหลายตัวบนเครือข่ายเดียวกัน โดดเด่นด้วยความทนทานต่อข้อผิดพลาดสูง ความซับซ้อนของการกำหนดค่า และการใช้สายเคเบิลมากเกินไป คอมพิวเตอร์แต่ละเครื่องมีมากมาย วิธีที่เป็นไปได้การเชื่อมต่อกับคอมพิวเตอร์เครื่องอื่น สายเคเบิลที่ขาดจะไม่ส่งผลให้การเชื่อมต่อระหว่างคอมพิวเตอร์ทั้งสองเครื่องขาดหายไป

ข้าว. 6.4.

ขัดแตะเป็นโทโพโลยีที่โหนดสร้างโครงตาข่ายหลายมิติปกติ ในกรณีนี้ ขอบขัดแตะแต่ละอันจะขนานกับแกนและเชื่อมต่อโหนดที่อยู่ติดกันสองโหนดตามแกนนี้ ตาข่ายมิติเดียวคือสายโซ่ที่เชื่อมต่อโหนดภายนอกสองโหนด (มีเพื่อนบ้านเพียงคนเดียว) ผ่านโหนดภายในจำนวนหนึ่ง (ซึ่งมีเพื่อนบ้านสองคน - ทางด้านซ้ายและด้านขวา) เมื่อเชื่อมต่อโหนดภายนอกทั้งสองเข้าด้วยกัน จะได้โทโพโลยีแบบวงแหวน โครงตาข่ายสองและสามมิติใช้ในสถาปัตยกรรมซูเปอร์คอมพิวเตอร์

เครือข่ายที่ใช้ FDDI ใช้โทโพโลยีแบบวงแหวนคู่ ดังนั้นจึงได้รับความน่าเชื่อถือและประสิทธิภาพสูง โครงตาข่ายหลายมิติที่เชื่อมต่อกันเป็นวงกลมมากกว่าหนึ่งมิติเรียกว่า "ทอรัส"

(รูปที่ 6.5) - โทโพโลยีที่มีอยู่ในเครือข่ายขนาดใหญ่ที่มีการเชื่อมต่อโดยพลการระหว่างคอมพิวเตอร์ ในเครือข่ายดังกล่าว เป็นไปได้ที่จะระบุแต่ละชิ้นส่วนที่เชื่อมต่อแบบสุ่ม ( ซับเน็ต ), มี โทโพโลยีมาตรฐานซึ่งเป็นสาเหตุว่าทำไมจึงเรียกว่าเครือข่ายที่มีโทโพโลยีแบบผสม

เพื่อเชื่อมต่อ จำนวนมากโหนดเครือข่ายใช้เครื่องขยายสัญญาณเครือข่ายและ (หรือ) สวิตช์ ยังใช้ฮับที่ใช้งานอยู่ - สวิตช์ที่มีฟังก์ชันแอมพลิฟายเออร์พร้อมกัน ในทางปฏิบัติมีการใช้ฮับที่ใช้งานอยู่สองประเภทโดยให้การเชื่อมต่อ 8 หรือ 16 เส้น

ข้าว. 6.5.

อุปกรณ์สวิตชิ่งอีกประเภทหนึ่งคือฮับแบบพาสซีฟซึ่งช่วยให้คุณจัดระเบียบสาขาเครือข่ายสำหรับเวิร์กสเตชันสามเครื่อง จำนวนโหนดที่เชื่อมต่อได้น้อยหมายความว่าฮับแบบพาสซีฟไม่จำเป็นต้องใช้เครื่องขยายเสียง หัววัดดังกล่าวใช้ในกรณีที่ระยะห่างจากเวิร์กสเตชันไม่เกินหลายสิบเมตร

เมื่อเปรียบเทียบกับบัสหรือวงแหวน โทโพโลยีแบบผสมมีความน่าเชื่อถือมากกว่า ความล้มเหลวขององค์ประกอบเครือข่ายในกรณีส่วนใหญ่จะไม่ส่งผลกระทบต่อประสิทธิภาพโดยรวมของเครือข่าย

โทโพโลยีเครือข่ายท้องถิ่นที่กล่าวถึงข้างต้นเป็นโทโพโลยีพื้นฐาน กล่าวคือ พื้นฐาน เครือข่ายคอมพิวเตอร์ที่แท้จริงถูกสร้างขึ้นตามงานที่เครือข่ายท้องถิ่นนั้นได้รับการออกแบบมาเพื่อแก้ไข และตามโครงสร้างของการไหลของข้อมูล ดังนั้นในทางปฏิบัติโทโพโลยี เครือข่ายคอมพิวเตอร์เป็นการสังเคราะห์โทโพโลยีประเภทดั้งเดิม

ลักษณะสำคัญของเครือข่ายคอมพิวเตอร์สมัยใหม่

คุณภาพของการดำเนินงานเครือข่ายมีลักษณะเฉพาะด้วยคุณสมบัติดังต่อไปนี้: ประสิทธิภาพ ความน่าเชื่อถือ ความเข้ากันได้ การจัดการ ความปลอดภัย ความสามารถในการขยาย และความสามารถในการขยายขนาด

ถึงลักษณะสำคัญ ผลผลิต เครือข่ายได้แก่:

• เวลาตอบสนอง – ลักษณะที่กำหนดเป็นเวลาระหว่างที่เกิดคำขอใด ๆ บริการเครือข่ายและได้รับการตอบกลับ
• ปริมาณงาน – ลักษณะที่สะท้อนถึงปริมาณข้อมูลที่ส่งโดยเครือข่ายต่อหน่วยเวลา
• ความล่าช้าในการส่ง – ช่วงเวลาระหว่างช่วงเวลาที่แพ็กเก็ตมาถึงอินพุตของอุปกรณ์เครือข่ายและช่วงเวลาที่ปรากฏที่เอาต์พุตของอุปกรณ์นี้

สำหรับ การประเมินความน่าเชื่อถือ มีการใช้เครือข่าย ลักษณะต่างๆ, รวมทั้ง:

• ปัจจัยความพร้อมใช้งาน หมายถึง สัดส่วนของเวลาที่ระบบสามารถใช้งานได้
• ความปลอดภัย, เหล่านั้น. ความสามารถของระบบในการปกป้องข้อมูลจากการเข้าถึงโดยไม่ได้รับอนุญาต
• ความอดทนต่อความผิดพลาด – ความสามารถของระบบในการทำงานในสภาวะความล้มเหลวขององค์ประกอบบางส่วน

ความสามารถในการขยาย หมายถึงความเป็นไปได้ของการเปรียบเทียบ นอกจากนี้ง่าย แต่ละองค์ประกอบเครือข่าย (ผู้ใช้ คอมพิวเตอร์ แอปพลิเคชัน บริการ) การเพิ่มความยาวของส่วนเครือข่าย และการเปลี่ยนอุปกรณ์ที่มีอยู่ด้วยอุปกรณ์ที่ทรงพลังยิ่งขึ้น

ความสามารถในการขยายขนาด หมายความว่าเครือข่ายช่วยให้คุณสามารถเพิ่มจำนวนโหนดและความยาวของการเชื่อมต่อภายในช่วงที่กว้างมาก ในขณะที่ประสิทธิภาพของเครือข่ายไม่ลดลง

ความโปร่งใส – ความสามารถของเครือข่ายในการซ่อนรายละเอียดของมัน โครงสร้างภายในจึงทำให้การทำงานบนเครือข่ายง่ายขึ้น

ความสามารถในการควบคุม เครือข่ายหมายถึงความสามารถในการติดตามสถานะขององค์ประกอบหลักของเครือข่ายจากส่วนกลาง ระบุและแก้ไขปัญหาที่เกิดขึ้นระหว่างการทำงานของเครือข่าย วิเคราะห์ประสิทธิภาพ และวางแผนการพัฒนาเครือข่าย

ความเข้ากันได้ หมายความว่าเครือข่ายสามารถรวมซอฟต์แวร์และฮาร์ดแวร์ได้หลากหลาย

โทโพโลยี
สาขาวิชาคณิตศาสตร์ที่เกี่ยวข้องกับการศึกษาคุณสมบัติของตัวเลข (หรือช่องว่าง) ที่ถูกคงไว้ภายใต้การเปลี่ยนรูปอย่างต่อเนื่อง เช่น การยืด การบีบอัด หรือการโค้งงอ การเสียรูปอย่างต่อเนื่องคือการเสียรูปของรูปร่างโดยไม่มีการแตกหัก (เช่น การละเมิดความสมบูรณ์ของรูปร่าง) หรือการติดกาว (เช่น การระบุจุดต่างๆ) เช่น คุณสมบัติทางเรขาคณิตเกี่ยวข้องกับตำแหน่ง ไม่ใช่รูปร่างหรือขนาดของรูปร่าง ซึ่งแตกต่างจากเรขาคณิตแบบยุคลิดและรีแมนเนียน เรขาคณิต Lobachevsky และรูปทรงอื่นๆ ที่เกี่ยวข้องกับการวัดความยาวและมุม โทโพโลยีมีลักษณะที่ไม่ใช่เมตริกและเชิงคุณภาพ ก่อนหน้านี้เรียกว่า “การวิเคราะห์ตำแหน่ง” (การวิเคราะห์ตำแหน่ง) เช่นเดียวกับ “ทฤษฎีชุดจุด” ในวรรณคดีวิทยาศาสตร์ยอดนิยม โทโพโลยีมักถูกเรียกว่า "เรขาคณิตของแผ่นยาง" เพราะสามารถมองเห็นได้ว่าเป็นรูปทรงเรขาคณิตที่วาดบนแผ่นยางที่ยืดหยุ่นได้อย่างสมบูรณ์แบบซึ่งอยู่ภายใต้แรงตึง การบีบอัด หรือการดัดงอ โทโพโลยีเป็นหนึ่งใน ส่วนใหม่ล่าสุดคณิตศาสตร์.
เรื่องราว.ในปี 1640 นักคณิตศาสตร์ชาวฝรั่งเศส R. Descartes (1596-1650) ค้นพบความสัมพันธ์ที่ไม่แปรเปลี่ยนระหว่างจำนวนจุดยอด ขอบ และหน้าของรูปทรงหลายเหลี่ยมแบบง่าย เดการ์ตแสดงความสัมพันธ์นี้กับสูตร V - E + F = 2 โดยที่ V คือจำนวนจุดยอด E คือจำนวนขอบ และ F คือจำนวนหน้า ในปี ค.ศ. 1752 นักคณิตศาสตร์ชาวสวิส แอล. ออยเลอร์ (ค.ศ. 1707-1783) ได้ให้การพิสูจน์สูตรนี้อย่างเข้มงวด การมีส่วนร่วมอีกประการหนึ่งของออยเลอร์ในการพัฒนาโทโพโลยีคือการแก้ปัญหาที่มีชื่อเสียงของสะพานเคอนิกสเบิร์ก เป็นเรื่องเกี่ยวกับเกาะบนแม่น้ำ Pregel ใน Koenigsberg (ตรงจุดที่แม่น้ำแบ่งออกเป็นสองสาขา - Pregel เก่าและใหม่) และสะพานเจ็ดแห่งที่เชื่อมระหว่างเกาะกับริมฝั่ง ภารกิจคือค้นหาว่าเป็นไปได้หรือไม่ที่จะเดินไปรอบๆ สะพานทั้ง 7 แห่งตามเส้นทางต่อเนื่องกัน โดยเยี่ยมชมแต่ละสะพานเพียงครั้งเดียวและกลับไปยังจุดเริ่มต้น ออยเลอร์แทนที่มวลดินด้วยจุด และสะพานด้วยเส้น ออยเลอร์เรียกโครงร่างผลลัพธ์ว่ากราฟ จุด - จุดยอด และเส้น - ขอบ เขาแบ่งจุดยอดออกเป็นคู่และคี่ ขึ้นอยู่กับว่าจำนวนขอบที่ออกจากจุดยอดเป็นจำนวนคู่หรือคี่ ออยเลอร์แสดงให้เห็นว่าขอบทั้งหมดของกราฟสามารถเคลื่อนที่ได้เพียงครั้งเดียวในเส้นทางปิดที่ต่อเนื่องกันเฉพาะในกรณีที่กราฟมีจุดยอดคู่เท่านั้น เนื่องจากกราฟในปัญหาสะพานเคอนิกสแบร์กมีเพียงจุดยอดคี่ จึงเป็นไปไม่ได้ที่จะวนรอบสะพานตามเส้นทางที่ต่อเนื่องกัน โดยไปที่แต่ละสะพานเพียงครั้งเดียวแล้วกลับไปยังจุดเริ่มต้นของเส้นทาง การแก้ปัญหาของสะพานเคอนิกส์แบร์กที่เสนอโดยออยเลอร์นั้นขึ้นอยู่กับตำแหน่งสัมพัทธ์ของสะพานเท่านั้น มันใส่โทโพโลยีเป็นสาขาหนึ่งของคณิตศาสตร์ K. Gauss (1777-1855) ได้สร้างทฤษฎีเกี่ยวกับนอต ซึ่งต่อมาได้รับการศึกษาโดย I. Listing (1808-1882), P. Tate (1831-1901) และ J. Alexander ในปี ค.ศ. 1840 A. Moebius (1790-1868) ได้กำหนดสิ่งที่เรียกว่าปัญหาสี่สี ซึ่งต่อมาได้รับการศึกษาโดย O. de Morgan (1806-1871) และ A. Cayley (1821-1895) งานระบบชิ้นแรกเกี่ยวกับโทโพโลยีคือ Listing's Preliminary Studies on Topology (1874) ผู้ก่อตั้ง โทโพโลยีสมัยใหม่ได้แก่ G. Cantor (1845-1918), A. Poincaré (1854-1912) และ L. Brouwer (1881-1966)
ส่วนโทโพโลยีโทโพโลยีสามารถแบ่งออกได้เป็น 3 ส่วน คือ 1) โทโพโลยีแบบผสมผสาน ซึ่งศึกษารูปแบบทางเรขาคณิตโดยการแบ่งพวกมันออกเป็นตัวเลขง่ายๆ ที่อยู่ติดกันเป็นประจำ 2) โทโพโลยีแบบผสมผสาน 2) โทโพโลยีพีชคณิต ซึ่งเกี่ยวข้องกับการศึกษาโครงสร้างพีชคณิตที่เกี่ยวข้องกับปริภูมิทอพอโลยี โดยเน้นทฤษฎีกลุ่ม 3) โทโพโลยีเชิงทฤษฎีชุด ซึ่งศึกษาชุดเป็นจุดสะสม (ตรงกันข้ามกับ วิธีการผสมผสานซึ่งเป็นตัวแทนของวัตถุที่รวมกันเป็นมากกว่า วัตถุที่เรียบง่าย) และอธิบายเซตในแง่ของคุณสมบัติทอพอโลยี เช่น ความเปิดกว้าง ความปิด ความเชื่อมโยง ฯลฯ แน่นอนว่าการแบ่งโทโพโลยีออกตามภูมิภาคนี้ค่อนข้างจะเป็นไปตามอำเภอใจ นักทอพอโลยีหลายคนชอบที่จะแยกแยะส่วนอื่นๆ ในนั้น
แนวคิดพื้นฐานบางประการสเปซทอพอโลยีประกอบด้วยเซตของจุด S และเซต S ของเซตย่อยของเซต S ซึ่งเป็นไปตามสัจพจน์ต่อไปนี้: (1) เซต S ทั้งหมดและเซตว่างเป็นของเซต S; (2) การรวมกันของชุดรวมของเซตใด ๆ จาก S เป็นเซตจาก S; (3) จุดตัดของเซตจำนวนจำกัดจาก S คือเซตจาก S เซตที่รวมอยู่ในเซต S เรียกว่าเซตเปิด และเซตนี้เรียกว่าโทโพโลยีใน S
ดูทฤษฎีเซต การเปลี่ยนแปลงเชิงทอพอโลยีหรือชีวมอร์ฟิซึมของรูปทรงเรขาคณิตรูปหนึ่ง S ไปยังอีกรูปหนึ่ง S" คือการแมป (p (r) p") ของจุด p จาก S ไปยังจุด p" จาก S" ซึ่งเป็นไปตามเงื่อนไขต่อไปนี้: 1) การโต้ตอบที่สร้างระหว่างจุดจาก S และ S" เป็นแบบหนึ่งต่อหนึ่ง กล่าวคือ แต่ละจุด p จาก S จะมีการเชื่อมโยงเพียงจุดเดียว p" จาก S" และแต่ละจุด p" จะมีการจับคู่เพียงจุดเดียวเท่านั้น 2) การทำแผนที่มีความต่อเนื่องร่วมกัน (ต่อเนื่องในทั้งสองทิศทาง) เช่น ถ้าให้จุด p, q จาก S สองจุดและจุด p เคลื่อนที่เพื่อให้ระยะห่างระหว่างจุดนั้นกับจุด q มีแนวโน้มเป็นศูนย์ ดังนั้นระยะห่างระหว่างจุดที่สอดคล้องกัน p, q" จาก S" ก็มีแนวโน้มเป็นศูนย์เช่นกัน และในทางกลับกัน รูปทรงเรขาคณิตที่แปลงร่างกันภายใต้การแปลงทอพอโลยีเรียกว่าโฮโมมอร์ฟิก วงกลมและขอบเขตของสี่เหลี่ยมจัตุรัสนั้นเป็นโฮโมมอร์ฟิก เนื่องจากสามารถแปลงร่างเป็นกันและกันได้โดยการแปลงทอพอโลยี (เช่น การโค้งงอและยืดออกโดยไม่ทำให้ขาดหรือติดกาว เป็นต้น โดยยืดขอบของสี่เหลี่ยมจัตุรัสลงบนวงกลมที่ล้อมรอบไว้) ทรงกลมและพื้นผิวของลูกบาศก์ก็เป็นแบบโฮโมมอร์ฟิกเช่นกัน เพื่อพิสูจน์ว่าตัวเลขนั้นเป็นแบบโฮโมมอร์ฟิก ก็เพียงพอที่จะระบุการเปลี่ยนแปลงที่สอดคล้องกัน แต่ข้อเท็จจริงนั้น เราไม่สามารถหาการเปลี่ยนแปลงของตัวเลขบางตัวไม่ได้พิสูจน์ว่าตัวเลขเหล่านี้ไม่ใช่ชีวมอร์ฟิก

ข้าว. 1. พื้นผิวของลูกบาศก์และทรงกลมเป็นแบบชีวมอร์ฟิก เช่น สามารถแปลงเป็นกันและกันได้โดยการแปลงทอพอโลยี แต่ทั้งพื้นผิวของลูกบาศก์และทรงกลมไม่มีชีวรูปร่างเหมือนพรู (พื้นผิว "โดนัท")

สมบัติทอพอโลยี (หรือค่าไม่แปรผันของทอพอโลยี) ของรูปทรงเรขาคณิตคือคุณสมบัติที่รูปร่างใดๆ ที่ถูกแปลงไปในระหว่างการแปลงทอพอโลยีควบคู่กับตัวเลขที่กำหนดยังครอบครองอยู่ด้วย ชุดเชื่อมต่อแบบเปิดใดๆ ที่มี อย่างน้อยจุดหนึ่งเรียกว่าภูมิภาค บริเวณที่เส้นโค้งแบบเรียบง่ายแบบปิด (เช่น โฮโมมอร์ฟิกเป็นวงกลม) สามารถหดตัวไปยังจุดหนึ่งในขณะที่คงอยู่ในภูมิภาคนี้ตลอดเวลาเรียกว่าการเชื่อมต่อแบบธรรมดา และคุณสมบัติที่สอดคล้องกันของภูมิภาคนั้นเชื่อมต่อแบบง่ายๆ หากเส้นโค้งธรรมดาแบบปิดบางเส้นโค้งของขอบเขตนี้ไม่สามารถหดตัวไปยังจุดใดจุดหนึ่งโดยยังคงอยู่ในขอบเขตนี้ตลอดเวลา ขอบเขตนั้นจะถูกเรียกว่าการเชื่อมต่อแบบคูณ และคุณสมบัติที่สอดคล้องกันของขอบเขตนั้นจะถูกเรียกว่าการเชื่อมต่อแบบคูณ ลองนึกภาพพื้นที่วงกลมหรือดิสก์สองอัน ผืนหนึ่งไม่มีรูและอีกผืนหนึ่งมีรู ขอบเขตแรกเชื่อมต่อกันอย่างง่ายๆ ขอบเขตที่สองเชื่อมต่อแบบทวีคูณ เชื่อมต่ออย่างง่ายและเชื่อมต่อแบบทวีคูณเป็นคุณสมบัติทอพอโลยี บริเวณที่มีรูไม่สามารถอยู่ภายใต้สภาวะโฮโมมอร์ฟิซึมในบริเวณที่ไม่มีรูได้ เป็นที่น่าสนใจที่จะทราบว่าหากในดิสก์ที่เชื่อมต่อแบบทวีคูณจะมีการตัดจากแต่ละรูไปที่ขอบของดิสก์จากนั้นก็จะเชื่อมต่อกัน จำนวนสูงสุดเส้นโค้งที่ไม่ตัดกันอย่างง่ายแบบปิดซึ่งสามารถตัดพื้นผิวปิดได้โดยไม่ต้องแบ่งออกเป็นส่วนๆ เรียกว่าสกุลของพื้นผิว ประเภทคือค่าไม่แปรผันของทอพอโลยีของพื้นผิว ก็สามารถพิสูจน์ได้ว่าสกุลของทรงกลมนั้น เท่ากับศูนย์ประเภทของพรู (พื้นผิวโดนัท) คือหนึ่ง ประเภทของเพรทเซล (พรูที่มีสองรู) คือสอง ประเภทของพื้นผิวที่มีรู p เท่ากับ p ตามมาด้วยว่าทั้งพื้นผิวของลูกบาศก์หรือทรงกลมไม่มีคุณสมบัติเป็นชีวสัณฐานของพรู ในบรรดาค่าคงที่ทอพอโลยีของพื้นผิว เราสามารถสังเกตจำนวนด้านและจำนวนขอบได้ด้วย ดิสก์มี 2 ด้าน 1 ขอบ และสกุล 0 พรูมี 2 ด้าน ไม่มีขอบ และสกุลของมันคือ 1 แนวคิดที่แนะนำข้างต้นช่วยให้เราสามารถชี้แจงคำจำกัดความของโทโพโลยีได้: โทโพโลยีเป็นสาขาหนึ่งของคณิตศาสตร์ที่ศึกษาคุณสมบัติ ที่ถูกเก็บรักษาไว้ภายใต้โฮมโอมอร์ฟิซึม
ประเด็นสำคัญและผลลัพธ์ทฤษฎีบทเส้นโค้งปิดของจอร์แดน หากมีการวาดเส้นโค้งปิดอย่างง่ายบนพื้นผิว มีคุณสมบัติใดของเส้นโค้งที่จะคงไว้เมื่อพื้นผิวผิดรูปหรือไม่ การมีอยู่ของคุณสมบัติดังกล่าวเป็นไปตามทฤษฎีบทต่อไปนี้ เส้นโค้งปิดอย่างง่ายบนระนาบแบ่งระนาบออกเป็นสองส่วน ภายในและภายนอก ทฤษฎีบทที่ดูเหมือนเล็กน้อยนี้ชัดเจนสำหรับเส้นโค้ง ประเภทเรียบง่ายตัวอย่างเช่น สำหรับวงกลม อย่างไรก็ตาม สำหรับเส้นโพลีไลน์แบบปิดที่ซับซ้อน สถานการณ์จะแตกต่างออกไป ทฤษฎีบทนี้ได้รับการคิดค้นและพิสูจน์ครั้งแรกโดยซี. จอร์แดน (พ.ศ. 2381-2465); อย่างไรก็ตาม ข้อพิสูจน์ของจอร์แดนกลับกลายเป็นว่าผิด มีการเสนอข้อพิสูจน์ที่น่าพอใจโดย O. Veblen (1880-1960) ในปี 1905
ทฤษฎีบทจุดคงที่ของบรูเวอร์ให้ D เป็นพื้นที่ปิดที่ประกอบด้วยวงกลมและภายใน ทฤษฎีบทของบรูเวอร์ระบุว่าสำหรับสิ่งใดก็ตาม การเปลี่ยนแปลงอย่างต่อเนื่องการแปลงทุกจุดของโดเมน D ให้เป็นจุดในโดเมนเดียวกัน มีจุดหนึ่งที่ยังคงคงที่ในระหว่างการแปลงนี้ (การแปลงนี้ไม่ถือว่าเป็นแบบหนึ่งต่อหนึ่ง) ทฤษฎีบทจุดคงที่ของเบราเวอร์มีความน่าสนใจเป็นพิเศษ เนื่องจากดูเหมือนว่าจะเป็นทฤษฎีบททอพอโลยีที่ใช้บ่อยที่สุดในคณิตศาสตร์สาขาอื่นๆ
ปัญหาสี่สีปัญหาคือ: แผนที่ใดๆ สามารถใส่สีเป็นสี่สีเพื่อให้สองประเทศที่ใช้เส้นขอบร่วมกันมีสีต่างกันได้หรือไม่ ปัญหาสี่สีเป็นทอพอโลยี เนื่องจากทั้งรูปร่างของประเทศและการกำหนดค่าของเขตแดนไม่สำคัญ สมมติฐานที่ว่าสี่สีเพียงพอที่จะระบายสีแผนที่ได้อย่างเหมาะสมนั้นถูกหยิบยกขึ้นมาครั้งแรกในปี พ.ศ. 2395 ประสบการณ์แสดงให้เห็นว่าสี่สีนั้นเพียงพอแล้วจริงๆ แต่ไม่สามารถพิสูจน์ทางคณิตศาสตร์ที่เข้มงวดได้มานานกว่าร้อยปี เฉพาะในปี 1976 เท่านั้นที่ K. Appel และ W. Haken จากมหาวิทยาลัยอิลลินอยส์ใช้เวลาคอมพิวเตอร์มากกว่า 1,000 ชั่วโมงก็ประสบความสำเร็จ
พื้นผิวด้านเดียวพื้นผิวด้านเดียวที่ง่ายที่สุดคือแถบโมเบียส ซึ่งตั้งชื่อตาม A. Möbius ผู้ค้นพบคุณสมบัติเชิงทอพอโลยีที่ไม่ธรรมดาของมันในปี 1858 ให้ ABCD (รูปที่ 2a) เป็นแถบกระดาษสี่เหลี่ยม หากคุณติดจุด A กับจุด B และจุด C กับจุด D (รูปที่ 2, b) คุณจะได้แหวนด้วย พื้นผิวด้านในพื้นผิวด้านนอกและขอบทั้งสอง ด้านหนึ่งของวงแหวน (รูปที่ 2,b) สามารถทาสีได้ พื้นผิวที่ทาสีจะถูกจำกัดไว้ที่ขอบของวงแหวน แมลงเต่าทองสามารถเดินทางรอบโลกได้ในวงแหวน โดยคงอยู่บนพื้นผิวที่ทาสีหรือไม่ทาสี แต่หากก่อนที่จะติดกาวที่ปลาย ให้บิดแถบครึ่งรอบแล้วทากาวจุด A ไปยังจุด C และ B ถึง D คุณจะได้แถบโมเบียส (รูปที่ 2c) รูปนี้มีเพียงพื้นผิวเดียวและขอบเดียว การพยายามลงสีเพียงด้านเดียวของแถบ Mobius จะถือว่าล้มเหลว เนื่องจากแถบ Mobius มีเพียงด้านเดียว แมลงเต่าทองคลานไปตามกึ่งกลางของแถบ Mobius (โดยไม่ข้ามขอบ) จะกลับไปยังจุดเริ่มต้นในตำแหน่งกลับหัว เมื่อตัดแถบ Mobius ตามเส้นกึ่งกลาง จะไม่แยกออกเป็นสองส่วน

นอตปมสามารถมองได้ว่าเป็นเชือกบาง ๆ ที่พันกันซึ่งมีปลายเชื่อมต่ออยู่ในอวกาศ ตัวอย่างที่ง่ายที่สุด- ทำห่วงจากเชือก สอดปลายด้านหนึ่งผ่านห่วงแล้วต่อปลายเข้าด้วยกัน เป็นผลให้เราได้เส้นโค้งปิดซึ่งยังคงเหมือนเดิมในเชิงทอพอโลยี ไม่ว่าเราจะยืดหรือบิดมันอย่างไร โดยไม่ขาดหรือติดแต่ละจุดเข้าด้วยกัน ปัญหาในการจำแนกโหนดตามระบบของค่าคงที่ทอพอโลยียังไม่ได้รับการแก้ไข
วรรณกรรม
หูสีเชียง. ทฤษฎีโฮโมโตปี M. , 1964 Kuratovsky A. Topology, vol. 1-2. M. , 1966, 1969 Spenier E. โทโพโลยีพีชคณิต M. , 1971 Alexandrov ป.ล. ความรู้เบื้องต้นเกี่ยวกับทฤษฎีเซตและโทโพโลยีทั่วไป M. , 1977 Kelly J. โทโพโลยีทั่วไป ม., 1981

สารานุกรมถ่านหิน. - สังคมเปิด. 2000 .

คำพ้องความหมาย:

ดูว่า "TOPOLOGY" ในพจนานุกรมอื่น ๆ คืออะไร:

โทโพโลยี… หนังสืออ้างอิงพจนานุกรมการสะกดคำ

โทโพโลยี- การกระจายโหนดเครือข่ายทางกายภาพหรือเชิงตรรกะ โทโพโลยีทางกายภาพกำหนดการเชื่อมต่อทางกายภาพ (ลิงก์) ระหว่างโหนด โทโพโลยีเชิงตรรกะอธิบาย การเชื่อมต่อที่เป็นไปได้ระหว่างโหนดเครือข่าย ใน เครือข่ายท้องถิ่นที่พบบ่อยที่สุดคือสาม... คู่มือนักแปลด้านเทคนิค

ใน ในความหมายกว้างๆสาขาวิชาคณิตศาสตร์ที่ศึกษาโทโพโลยี คุณสมบัติสลายตัว คณิตศาสตร์. และทางกายภาพ วัตถุ สังหรณ์ใจถึงทอพอโลยี รวมถึงคุณภาพ คุณสมบัติที่ยั่งยืนซึ่งไม่เปลี่ยนแปลงตามการเสียรูป คณิตศาสตร์. การทำให้แนวคิดทอพอโลยีเป็นระเบียบเรียบร้อย คุณสมบัติ... ... สารานุกรมกายภาพ

วิทยาศาสตร์การศึกษาท้องถิ่น พจนานุกรมคำต่างประเทศที่รวมอยู่ในภาษารัสเซีย Chudinov A.N., 1910. โทโพโลยี (gr. topos place, ภูมิประเทศ + ...logy) สาขาวิชาคณิตศาสตร์ที่ศึกษามากที่สุด คุณสมบัติทั่วไปรูปทรงเรขาคณิต (คุณสมบัติ ไม่ใช่... ... พจนานุกรมคำต่างประเทศในภาษารัสเซีย

TOPOLOGY เป็นสาขาหนึ่งของคณิตศาสตร์ที่ศึกษาคุณสมบัติของรูปทรงเรขาคณิตที่ยังคงไม่เปลี่ยนแปลงภายใต้การเปลี่ยนรูปใดๆ ได้แก่ การบีบ การยืด การบิด (แต่โดยไม่ทำให้หักหรือติดกาว) ถ้วยที่มีด้ามจับมีโครงสร้างเทียบเท่ากับโดนัท คิวบ์,...... พจนานุกรมสารานุกรมวิทยาศาสตร์และเทคนิค

- (จากภาษากรีก topos place และ...วิทยา) สาขาวิชาคณิตศาสตร์ที่ศึกษาคุณสมบัติโทโพโลยีของตัวเลข กล่าวคือ คุณสมบัติที่ไม่เปลี่ยนแปลงภายใต้การเปลี่ยนรูปใดๆ ที่เกิดขึ้นโดยไม่มีการแตกหักและการติดกาว (แม่นยำยิ่งขึ้น ภายใต้แบบตัวต่อตัวและ ต่อเนื่อง...... พจนานุกรมสารานุกรมขนาดใหญ่

โทโพโลยี โทโพโลยี มากมาย ไม่ ผู้หญิง (จากภาษากรีก โทโพส และ การสอนโลโก้) (เสื่อ). ส่วนหนึ่งของเรขาคณิตที่ศึกษาคุณสมบัติเชิงคุณภาพของตัวเลข (เช่น เป็นอิสระจากแนวคิด เช่น ความยาว มุม ความตรง ฯลฯ) พจนานุกรม… … พจนานุกรมอธิบายของ Ushakov

เป็นวิธีการอธิบายการกำหนดค่าเครือข่าย โครงร่าง และแผนผังการเชื่อมต่อ อุปกรณ์เครือข่าย- โทโพโลยีเครือข่ายช่วยให้คุณเห็นโครงสร้างทั้งหมด อุปกรณ์เครือข่ายที่รวมอยู่ในเครือข่าย และการเชื่อมต่อระหว่างกัน

โทโพโลยีมีหลายประเภท: โทโพโลยีทางกายภาพ โลจิคัล ข้อมูล และโทโพโลยีควบคุมการแลกเปลี่ยน ในบทความนี้เราจะพูดถึงโทโพโลยีเครือข่ายทางกายภาพซึ่งจะอธิบายไว้ ตำแหน่งจริงและการเชื่อมต่อระหว่างโหนดเครือข่ายท้องถิ่น

มีโทโพโลยีเครือข่ายกายภาพหลายประเภทหลัก:

1. โทโพโลยีเครือข่ายบัส- โทโพโลยีที่คอมพิวเตอร์ทุกเครื่องบนเครือข่ายเชื่อมต่อด้วยสายเคเบิลเส้นเดียวซึ่งใช้ร่วมกันโดยเวิร์กสเตชันทั้งหมด ด้วยโทโพโลยีนี้ ความล้มเหลวของเครื่องหนึ่งจะไม่ส่งผลกระทบต่อการทำงานของเครือข่ายทั้งหมดโดยรวม ข้อเสียคือหากบัสขัดข้องหรือพัง การทำงานของเครือข่ายทั้งหมดจะหยุดชะงัก
2. โทโพโลยีเครือข่าย Zvezda— โทโพโลยีที่เวิร์กสเตชันทั้งหมดมีการเชื่อมต่อโดยตรงกับเซิร์ฟเวอร์ ซึ่งเป็นศูนย์กลางของ "ดาว" ด้วยรูปแบบการเชื่อมต่อนี้ คำขอจากอุปกรณ์เครือข่ายใดๆ จะถูกส่งไปยังเซิร์ฟเวอร์โดยตรง ซึ่งจะมีการประมวลผลด้วยความเร็วที่แตกต่างกัน ขึ้นอยู่กับความสามารถด้านฮาร์ดแวร์ของเครื่องส่วนกลาง ความล้มเหลวของเครื่องส่วนกลางนำไปสู่การปิดเครือข่ายทั้งหมด ความล้มเหลวของเครื่องอื่นไม่ส่งผลกระทบต่อการทำงานของเครือข่าย
3. โทโพโลยีเครือข่ายแบบวงแหวน- รูปแบบที่โหนดทั้งหมดเชื่อมต่อกันด้วยช่องทางการสื่อสารเป็นวงแหวนที่ไม่ขาดตอน (ไม่จำเป็นต้องเป็นวงกลม) ซึ่งข้อมูลจะถูกส่งผ่าน เอาต์พุตของพีซีเครื่องหนึ่งเชื่อมต่อกับอินพุตของอีกเครื่องหนึ่ง เมื่อเริ่มต้นการเคลื่อนไหวจากจุดหนึ่ง ในที่สุดข้อมูลก็จบลงที่จุดเริ่มต้น ข้อมูลในวงแหวนจะเคลื่อนที่ไปในทิศทางเดียวกันเสมอ โทโพโลยีเครือข่ายนี้ไม่จำเป็นต้องติดตั้ง อุปกรณ์เพิ่มเติม(เซิร์ฟเวอร์หรือฮับ) แต่หากคอมพิวเตอร์เครื่องหนึ่งล้มเหลว การทำงานของเครือข่ายทั้งหมดจะหยุดลง
4. โทโพโลยีเครือข่ายแบบตาข่าย- โทโพโลยีที่แต่ละเวิร์กสเตชันเชื่อมต่อกับเวิร์กสเตชันอื่น ๆ ทั้งหมดในเครือข่ายเดียวกัน คอมพิวเตอร์แต่ละเครื่องมีวิธีเชื่อมต่อกับคอมพิวเตอร์เครื่องอื่นได้หลายวิธี ดังนั้นการตัดสายเคเบิลจะไม่ส่งผลให้สูญเสียการเชื่อมต่อระหว่างคอมพิวเตอร์ทั้งสองเครื่อง โทโพโลยีเครือข่ายนี้อนุญาตการเชื่อมต่อ ปริมาณมากคอมพิวเตอร์และเป็นเรื่องปกติสำหรับเครือข่ายขนาดใหญ่
5. ที่ โทโพโลยีแบบผสมมีการใช้คอมพิวเตอร์ที่เชื่อมต่อหลายประเภทเข้าด้วยกันในคราวเดียว มันเกิดขึ้นค่อนข้างน้อยในบริษัทและองค์กรขนาดใหญ่โดยเฉพาะ

เหตุใดคุณจึงต้องรู้ประเภทของโทโพโลยี รวมถึงข้อดีและข้อเสียทั้งหมด ส่วนประกอบของอุปกรณ์และ ซอฟต์แวร์- โทโพโลยีถูกเลือกตามความต้องการขององค์กร นอกจากนี้ ความรู้เกี่ยวกับโทโพโลยีเครือข่ายยังช่วยให้คุณประเมินได้ จุดอ่อนเช่นเดียวกับการพึ่งพาความเสถียรของการทำงานของส่วนประกอบแต่ละส่วน วางแผนการเชื่อมต่ออุปกรณ์เครือข่ายและพีซีใหม่ ๆ ในภายหลังอย่างรอบคอบยิ่งขึ้น ในกรณีที่เกิดข้อผิดพลาด ขาดการเชื่อมต่อกับคอมพิวเตอร์เครื่องใด ๆ บนเครือข่าย คุณสามารถดูตำแหน่งบนแผนที่ได้ตลอดเวลา อุปกรณ์นี้ตั้งอยู่ชั้นไหนในสำนักงานหรือห้องไหนอะไรอันดับแรกคุณต้องใส่ใจและจะต้องแก้ไขปัญหาที่ไหนก่อน

และแล้วเราก็มาถึงที่แห่งหนึ่ง ประเด็นสำคัญที่น่าสนใจสำหรับผู้ดูแลระบบทุกคน ได้แก่ วิธีการวาดไดอะแกรมเครือข่ายด้วย ต้นทุนขั้นต่ำเวลา ความพยายาม และเงิน? หากเครือข่ายมีขนาดใหญ่และประกอบด้วยเซิร์ฟเวอร์หลายสิบเครื่อง คอมพิวเตอร์หลายร้อยเครื่อง และอุปกรณ์เครือข่ายอื่นๆ มากมาย (เครื่องพิมพ์ สวิตช์ ฯลฯ) แม้แต่ผู้มีประสบการณ์ ผู้ดูแลระบบ(ไม่ต้องพูดถึงผู้เริ่มต้น) เป็นเรื่องยากมากที่จะเข้าใจความเชื่อมโยงทั้งหมดอย่างรวดเร็ว อุปกรณ์เครือข่าย- การสร้างโทโพโลยีเครือข่ายด้วยตนเองไม่เป็นปัญหาที่นี่ โชคดี, ตลาดสมัยใหม่ข้อเสนอซอฟต์แวร์ โปรแกรมพิเศษสำหรับการสำรวจและสร้างแผนภาพเครือข่ายโดยอัตโนมัติ ช่วยให้ผู้ดูแลระบบทราบว่าอุปกรณ์อยู่ที่ไหนและอยู่ที่ไหนโดยไม่ต้องตรวจสอบสายไฟด้วยตนเอง

ดังนั้นแม้ว่าคุณจะยังใหม่กับ บริษัท และผู้ดูแลระบบคนก่อนไม่กระตือรือร้นที่จะ "มอบ" เครือข่ายให้คุณตามกฎทั้งหมด แต่โปรแกรมสำหรับวาดโทโพโลยีเครือข่ายจะช่วยให้คุณมีส่วนร่วมในงานได้อย่างรวดเร็ว และเริ่มต้นด้วยการสร้างไดอะแกรมของเครือข่ายของคุณ