تعريف طوبولوجيا الشبكات

بواسطة: - آخر تحديث: ٢١:٤٤ ، ٢٧ ديسمبر ٢٠١٩
تعريف طوبولوجيا الشبكات

شبكات الحاسوب

عبارة عن شبكة اتصالاتٍ رقميّةٍ تسمح للعُقد بمشاركة البيانات، وتتبادل أجهزة الحاسوب البيانات مع بعضها البعض باستخدام روابط البيانات بين العُقد، ويتمُّ إنشاء ارتباطات البيانات عبر وسائط كيبل مثل كابيلات ملتوية أو كابيلات ألياف ضوئيّة ووسائط لاسلكيّة مثل واي فاي، وأجهزة شبكات الحاسوب التي تُنشأ البيانات وتوجهها وإنهائها تُسمى بعُقد الشبكات، ويتمُّ تحديد العقد بواسطة عناوين الشبكة، وتشمل مضييفين مثل أجهزة الحاسوب الشخصيّة والهواتف والخوادم بالإضافة إلى أجهزة الشبكات مثل أجهزة الراوتر والمحولات، وتدعم شبكات الحاسوب عددًا هائلًا من التطبيقات والخدمات، وتختلف شبكات الحاسوب في وسائط الإرسال المستخدمة لحمل الإشارات وعرض النطاق الترددي وبروتوكولات الاتصالات لتنظيم حركة مرور وحجم وطوبولوجيا الشبكات وفي هذا المقال يتضمن تعريف طوبولوجيا الشبكات.[١]

تعريف طوبولوجيا الشبكات

يصف تعريف طوبولوجيا الشبكات الترتيب الذي يتم من خلاله تنظيم مكونات الشبكات المحليّة التي تعد شبكات اتصال صغيرة توجد في نفس المكان، مثل الشبكات المتعددة المحصورة ضمن موقع محلي داخل مبنى أو منطقة أو بلد،[٢] وتنظيم مكونات الشبكات الواسعة وهي شبكات اتصال للأجهزة التي تمتد عبر المناطق الجغرافيّة مثل الشبكة العنكبوتيّة،[٢]، حيث يؤدي تعيين هذه الارتباطات بيانيًا إلى شكل هندسي يمكن استخدامه لوصف الطوبولوجيا الماديّة للشبكات،[٣] ويُشيرتعريف طوبولوجيا الشبكات أيضًا إلى التصميم المادي أو المنطقي للشبكات، ويحدد طريقة وضع العُقد المختلفة والمترابطة مع بعضها البعض، كما تصف طوبولوجيا الشبكات كيفيّة نقل البيانات بين هذه العُقد، وهناك نوعان من طوبولوجيا الشبكات وهي:[٤]

  • الطوبولوجيا الماديّة: تؤكد على التصميم المادي للأجهزة والعُقد المتصلة لربط الأجهزة.
  • الطوبولوجيا المنطقيّة: يركز على نمط كيفيّة نقل البيانات بين عُقد الشبكات.

نماذج طوبولوجيا الشبكات

بعد التعرف على تعريف طوبولوجيا الشبكات لا بدَّ من التعرف على نماذج الشبكات، فليس بالضرورة أن تكون طوبولوجيا الشبكات الماديّة والشبكات المنطقيّة متطابقة، وغالبًا ما ترتبط الطوبولوجيا المنطقيّة ارتباطًا وثيقًا بطرق وبروتوكولات التحكم في الوصول إلى الوسائط، وبعض الشبكات قادرة على تغيير الطوبولوجيا المنطقيّة بشكل ديناميكي من خلال تغييرات التكوين على أجهزة التوجيه والمحولات الخاصة بهم، ولتوسيع تعريف طوبولوجيا الشبكات يمكن تصنيف كل من الطوبولوجيا المادية والشبكات الطوبولوجيّة إلى خمس نماذج أساسيّة وهي كالآتي:[٣]

طوبولوجيا الشبكة الناقل

يتم توصيل جميع الأجهزة والعقد بالتتابع مع نفس الخط الرئيس للشبكة أو الخط الناقل،[٤] وتغطي هذه الطوبولوجيا مناطق جغرافيّة صغيرة داخل نفس البلد، وتتميز بالكابلات الصلبة حيثُ يتم توصيل المواقع المختلفة على الشبكة بواسطة كابلات شبكة عالية السعة، ويوجد حدٌ أدنى نسبيًا للكابلات مع توصيل كل موقع بكابل واحد،[٢] وتتميز بأنّها بسيطة ومنخفضة التكلفة،[٤] ولكن نقطة الفشل الوحيدة أنّه إذا حدث عطل في أحد الكابلات يؤدي إلى حدوث عطلٍ كامل في الشبكة، ويؤدي زيادة عدد العقد إلى زيادة حركة تناقل في الخط الرئيس مما يقلل من كفاءة الشبكة.[٢]

طوبولوجيا الشبكة النجمية

تتصل جميع العقد في الشبكة بجهاز مركزي على شكل النجمة عبر الكابلات، ويعرف المحور المركزي باسم جهاز توجيه التركيز الذي يضمن وصول ناقل الحركة إلى الوجهات الصحيحة في جميع الأوقات، وحيث يمتاز نموذج طوبولوجيا النجوم بسهولة إضافة العُقد وإزالتها وقوة شبكتها، ومن سلبياتها أنها تتطلب المزيد من الأجهزة، وتعتمد عملية وكفاءة الشبكات بالكامل على المحور وفي حالة فشل لوحة الوصل لأيٍ سببٍ كان فتنهار الشبكة بأكملها،[٢] ويوجد نوعين من نموذج طوبولوجيا النجوم وهي كالآتي:[٣]

  • طوبولوجيا شبكة النجم الممتد.
  • طوبولوجيا شبكة النجم الموزع.

طوبولوجيا الشبكة الحلقية

يتم توصيل جميع أجهزة الشبكة بالتتابع مع الشبكة الرئيسة كما هو الحال في طوبولوجيا نقل البيانات باستثناء أن الشبكة الرئيسة تنتهي عند عقدة البداية مكونةً حلقة، ويقتصر استخدام طوبولوجيا شبكة الحلقة على الشبكات التي تتطلب إنتاجيّة عالية،[٤] وتمتاز بأنّها عندما تزداد عملية التحميل على الشبكة يكون أداؤها أفضل من طوبولوجيا الناقل، وليس هناك حاجة لخادم الشبكة للتحكم في الاتصال بين محطات العمل، ومن سلبياتها أنّه يتم اختناق عرض النطاق الترددي للشبكة التجميعيّة بواسطة الحلقة الأضعف بين العقدتين.[٣]

طوبولوجيا الشبكة المختلطة

تعرف أيضًا باسم الشبكة الهجينة، وتعرف طوبولوجيا الهجين أيضًا باسم الشبكة الهجينة، والشبكات المختلطة تجمع بين اثنين أو أكثر من الطوبولوجيا، على سبيل المثال تعتبر الشبكة الشجريّة بمثابة الطوبولوجيا المختلطة،[٣] وهي العقدة الجذرية المتصلة بعقدتين أو أكثر من المستوى الفرعي، وتربط نفسها هرميًا بعُقد المستوى الفرعي، وطوبولوجيا الشجرة تشبه طوبولوجيا الشبكة الناقلة والنجوم، وقد يحتوي الخط الرئيس للشبكة على الطوبولوجيا الناقل، في حين تتصل العُقد ذات المستوى المنخفض باستخدام طوبولوجيا النجمة.[٤]

طوبولوجيا الشبكة الشبكية

هي عبارة عن طوبولوجيا شبكة محلية تتصل فيها العُقد الأساسيّة بشكلٍ مباشرٍ وديناميكي وغير هرمي بأكبر عدد ممكن من العقد الأخرى وتتعاون مع بعضها البعض من أجل توجيه البيانات بكفاءة، وتقوم شبكة الشبكات بالتنظيم الذاتي والتكوين الذاتي ديناميكيًا مما يمكن أن يقلل من تكاليف التثبيت، وهذا بدوره يساهم في تحمل الأخطاء وتقليل تكاليف الصيانة، قد تتناقض طوبولوجيا الشبكات مع طوبولوجيا شبكة النجمة والشجرة، على الرغم من أنّ طوبولوجيا النجوم والشجرة راسخةً تمامًا، وموحدة للغاية ومحايدة للبائعين، لم يوافق كل من موردي أجهزة الشبكات الشبكية بعد على المعايير المشتركة، ولم يتم ضمان إمكانية التشغيل البيني بين الأجهزة من بائعين مختلفين وهكذا تمَّ التعرف على مفهوم طوبولوجيا الشبكات.[٥]

المراجع[+]

  1. "Computer network ", www.wikiwand.com, Retrieved 18-12-2019. Edited.
  2. ^ أ ب ت ث ج "Wide Area Network Topologies", study.com, Retrieved 18-12-2019. Edited.
  3. ^ أ ب ت ث ج "Network topology ", www.wikiwand.com, Retrieved 18-12-2019. Edited.
  4. ^ أ ب ت ث ج "Network Topology ", www.techopedia.com, Retrieved 18-12-2019. Edited.
  5. "Mesh networking ", www.wikiwand.com, Retrieved 18-12-2019. Edited.