آموزش network – قسمت سوم

آموزش network – قسمت سوم

توپولوژی RING

این نوع شبکه ها به صورت دایره ای شکل توسط یک مدیا به هم متصل شده اند. Ring به معنای حلقه است و مانند این است که ابتدا و انتهای bus را به هم متصل کنیم.

 

در این نوع توپولوژی هر کامپیوتر بصورت مستقیم به کامپیوتر بعدی در یک شبکه متصل میشود و بسته ی دیتا از کامپیوتری به کامپیوتر دیگر عبور می کند تا به مقصد برسد. وقتی کامپیوتری پیام را در یافت می کند ابتدا نشانی مقصد آن را بررسی میکند اگر نشانی پیام با نشانی کامپیوتریکسان باشد کامپیوتر پیام را می پذیرد در غیر اینصورت سیگنال را از نو تولید و پیام را برای کامپیوتر بعدی ارسال می کند.این تولید مجدد سیگنال به شبکه های Ring امکان می دهد که فواصل بزرگتری را نسبت به شبکه های خطی یا bus پوشش دهند.

 

MAU یا Media Access Unit چیست؟

 

 

برای ring یک سوئیچ مخصوص به نام mau ساختند دقیقا از لحاظ ساختاری شبیه سوئیچ است اما از لحاظ ساختار درونی Ring می باشد. در این نوع شبکه ها وظیفه انتقال اطلاعات را بسته ای بنام token بر عهده دارد به همین دلیل به این شبکه token ring نیز گفته می شود.
Token به عنوان یک بسته خالی توسط یکی از کامپیوترهای شبکه به صورت اتوماتیک تولید می شود که این کامپیوترها را پروتکلtokenring بر اساس مشخصه هایی مثل شماره سریال یا آدرس کارت شبکه انتخاب می شود سپس token درون شبکه بصورت حلقوی شروع به حرکت می کند تا جایی که کامپیوتر درخواست ارسال اطلاعات را داشته باشد سپس اطلاعات به همراه آدرس فرستنده و گیرنده درون token قرار داده شده و دوباره token به حرکت خود ادامه میدهد تا به مقصد برسد در مقصد اطلاعات برداشته شده و بسته ای دیگر به token اضافه میشود تا صحت درستی دریافت اطلاعات را برای کامپیوتر فرستنده تایید کند . بسته دوباره در شبکه حرکت کرده تا به مبدا قبلی خود برسد در مبدا بسته بررسی شده و به همراه token حذف می شود . سپس کامپیوتر master دوباره token را تولید کرده و حرکت آن را در شبکه کنترل می کند . فرض کنید که در این ring توپی جا به جا می شود و هر کسی که تصمیم به ارسال اطلاعات دارد این توپ را در اختیار خود می گیرد و شروع به صحبت کردن می کند زمانی که بقیه می خواهند صحبت کنند دنبال توپ می گردند و وقتی که می بینند توپ نیست می فهمند که در اختیار کسی است.
حال این توپ همان ولتاژ درون شبکه های bus را برای ما تداعی می کند. و همان ولتاژ ۰/۳ ولتی است که روی ring وجود دارد.
با در اختیار گرفتن token در اصل backbone را در اختیار خود گرفته است و ولتاژ را می تواند ۵ اهم برساند و زمانی که ارسال اطلاعات pc مربوط، به اتمام رسید ولتاژ به حالت اولیه ی خود باز می گردد و مابقی نیز می توانند اطلاعات را ارسال کنند.

حداکثر سرعت در توپولوژی ring چند است؟

حد اکثر سرعت ۱۶mb/s می باشد. در شبکه های ring جهت اتصال دو mau به یکدیگر باید port ring out یک mau را به port ring in – mau دیگر متصل کنیم.
در شبکه ی ring نحوه ی ارسال اطلاعات به صورت half duplex می باشد.و دقیقا کامپیوتر ها به یک backbone متصل هستند و زمانی که یک کامپیوتر در حال ارسال اطلاعات است بقیه ی کامپیوتر ها کاری را انجام نمی دهند.

arbitration در توپولوژی ring چیست؟

نوع arbitration که در این نوع شبکه استفاده می شود token ring می باشد.
در این نوع توپولوژی ترتیب اتصال به mau بسیار حائز اهمیت است و pc ها باید به ترتیب mau متصل شوند.
مشکلاتی که در این توپولوژی هستند :
• همه ی آنها halfduplex هستند و همه ی آنها داخل یک collision domain قرار می گیرند.
• اگر در ring اتصالی به وجود آید کل شبکه قطع می شود.
• و پایین بودن سرعت انتقال اطلاعات۱۶bps

توپولوژی ستاره ای یا star :

 

 

در این توپولوژی مانند توپولوژی bus دیگر backbone نداریم بلکه یک device وجود دارد که همه device هایی که قرار است به شبکه متصل شوند را،متمرکز می کند.
اولین device که متمرکز کننده است، hub می باشد. نوع کابلها در این نوع مدیا twisted paire یا زوج های به هم تابیده می باشد که به کابل کانکتوری ای به نام rj-45 که دارای ۸ بیت می باشد، متصل می شوند.

 

 

Hub های اولیه ۴ پورت داشتند اما بعدا به ۸ پورت و ۱۶ پورت و ۲۴ پورت ارتقا پیدا کردند.
زمانی که  pc ها را به hub متصل می کنیم باید یک کابل twistedpaire تهیه کرده و دو سر آن را به کانکتور rj-45 متصل نماییم . سپس یک سر کابل، به hub متصل می شود و سر دیگر آن به کارت شبکه کامپیوتر ها. به کارت شبکه هایی که کانکتور های rj-45 را ساپورت می کنند کارت شبکه های Ethernet گفته می شود و بر اساس سرعتی که ساپورت می کنند به کارت شبکه های fast eternet, giga eternet و … دسته بندی می شوند.
تعداد پورت هایی که بر روی hub می باشد باید با تعداد کامپیوتر هایی که قرار است به آن متصل باشند، برابر باشد.
با توجه به ساختار داخلی که در hub قرار دارد متوجه می شویم که یک backbone در آن وجود دارد و تمام این پورت ها به این backbone متصل شده اند یا به عبارت دیگر زمانی که می خواهیم یک pc را به hub متصل کنیم در واقع به صورت توپولوژی bus عمل می کنیم . این ساختار اگر جایی از مدار قطع شود کل پورت های hub قطع می شود.
با توجه به این ساختار اگر یک pc در حین فرستادن اطلاعات بر روی backbone باشد باید بقیه ی pc ها منتظر بمانند تا اینکه pc ای که مشغول فرستادن اطلاعات خود می باشد کارش تمام شود تا بتوانند بقیه ی pc ها به کار خود ادامه دهند.
نحوه ی فرستادن اطلاعات در این قسمت half duplex می باشد.

برخی از مشکلاتی که hub آنها را بر طرف می نماید، عبارتند از :

۱- قطعی یا خرابی یک pc باعث قطع شدن کل شبکه نمی شود زیرا هنوز مدار قطع نشده و سالم است.
۲- برای اضافه کردن یک node دیگر نیازی به محاسبات الکترونیکی نداریم. زیرا یک پورت درون hub است که تمام محاسبات را  به صورت اتوماتیک انجام میدهد. حتی با کم شدن یا اضافه شدن یک node میزان مقاومت کم یا زیاد می شود. این ویژگی در hub نسبت به bus بهتر است .
برای مثال اگر پورتی در درون hub قطع شود تمام پورت ها قطع می شود.
در یک hub تمام پورت ها داخل یک collision هستند. در واقع به صورت hulfduplex کار می کنند.
arbitration در داخل شبکه ی star زمانی که از hub استفاده می شود، csma/cd می باشد.
به دلیل مشکلاتی که hub ها داشتند خیلی زود منسوخ شدند زیرا با گسترش شبکه collision domain ها نیز افزایش پیدا کردند.
فرض کنید که به هر کدام از hub ها تعدادی pc متصل است و هر کدام از آنها در طبقات مختلفی قرار دارند حال اگر این hub ها را به یکدیگر متصل کنیم تمام این hub ها داخل یک collision domain میباشند.
زمانی که یک hub را به hub دیگری متصل می کنیم، به آن لینک اتصال دهنده ی hub ها به یکدیگر uplink گفته می شود.

 

 

به دلایل افزایش مشکلات و افزایش collision ها و کاهش پیدا کردن performance دستگاهی به نام bridge ساخته شد.هدف از ساختن bridge جدا کردن collision ها از یکدیگر بود. برای مثال برای اتصال دو hub به یکدیگر از uplink دیگر استفاده نمی شد بلکه از bridge استفاده می شد.
و تفاوت آن با hub در هوشمندی در دستگاه بود.
در واقع می توانست process انجام دهد برای مثال uplink طبقه ی اول به port1 در bridge متصل می شد و uplink هاب دوم به پورت ۲ در bridge متصل می شد.
هوشمندی bridge به این دلیل بود که در درون خود یک جدول داشت که مشخص می کرد که هر پورت از bridge که به کدام hub متصل شده است.
زمانی که یک collision در طبقه ی اول رخ می داد در نهایت به پورت ۱ در bridge می رسید. و bridge آن collision (ولتاژ ) را به پورت بعدی انتقال نمی داد و collision رخ داده به pc های متصل به hub طبقات بعدی انتقال نمی یافت و این امر باعث افزایش performance شد.
برای حساب کردن collision domain ها باید از فرمول زیر استفاده کرد:

• uplink تعداد-(تعداد hub *تعداد پورت)

شبکه های star زمانی که از سوئیچ استفاده می شود بی معنا می باشد زیرا هیچ collision رخ نمی دهد و هر پورت داخل collision domain خودش قرار می گیرد.
ساختار داخلی سوئیچ همانند ماتریس (mesh) می باشد در این ساختار هر پورت برای ارتباط با پورت های دیگر یک مسیر جدا گانه دارد. برای مثال پورت ۱ با ۳ یک مسیر جدا دارد و پورت ۳ با ۱ هم یک مسیر دیگر دارد.
در این حالت هر پورت می تواند fullduplex باشد و باعث می شود که performance آن فوق العاده افزایش پیدا کند.
اصطلاحا به ساختار داخل سوئیچ mesh گفته می شود. یعنی هر پورت از سوئیچ برای ارتباط با پورت دیگر یک مسیر جداگانه دارد و داخل یک collision domain قرار دارد.

توپولوژی mesh

 

 

تعریف mesh : هر node از شبکه برای ار تباط با node دیگر بیش از یک راه ارتباطی دارد و به این نوع از توپولوژی، mesh  گفته می شود.

در این توپولوژی هر کامپیوتری مستقیما به کلیه کامپیوترهای شبکه، متصل می شود. مزیت این توپولوژی آن است که هر کامپیوتر با سایر کامپیوتر ها ارتباطی مجزا دارد. بنابراین ، این توپولوژی دارای بالاترین درجه امنیت واطمینان می باشد. اگر یک کابل ارتباطی در این توپولوژی قطع شود ، شبکه همچنان فعال باقی می ماند.

از نقاط ضعف اساسی این توپولوژی آن است که از تعداد زیادی خطوط ارتباطی استفاده می کند، مخصوصا زمانیکه تعداد ایستگاه ها افزایش یابند. به همین جهت این توپولوژی از نظر اقتصادی مقرون به صرفه نیست. برای مثال، در یک شبکه با صد ایستگاه کاری، ایستگاه شماره یک نیازمند به نود و نه می باشد. تعداد کابل های مورد نیاز در این توپولوژی با رابطه N(N-1)/2 محاسبه می شود که در آن N تعداد ایستگاه های شبکه می باشد.

فرض کنید که در طبقه ی اول و دوم و سوم سوئیچ موجود باشد و همه ی کامپیوتر ها در این طبقات به این سوئیچ ها متصل باشند، در این صورت راه ارتباطی سوئیچ  طبقه ی اول با سوئیچ موجود در طبقه ی سوم سوئیچ موجود در طبقه ی دوم می باشد و اگر سوئیچ موجو در طبقه ی دوم خراب شود راه ارتباطی طبقه ی اول و سوم از بین می رود و سوئیچ طبقه ی دوم یک single point of failure  می باشد. کاربرد mesh در واقع برای حذف کردن single point of failure  درشبکه می باشد.

 

کاربرد mesh:

برای حذف کردن single point of failure در شبکه می باشد.

تعریف single point of failure:

اگر نقطه ای از شبکه قطع شود و این قطعی بر روی نقاط دیگر شبکه تاثیر گذار باشد در این صورت می توان گفت که single point of failure وجود دارد.

Mesh  انواع مختلفی دارد :

Partial mesh: هر Node  از شبکه برای ارتباط با نقاط دیگر بیش از یک راه دارد اما حتما یک راه مستقیم ندارد.

Fullmesh: هر از شبکه برای ارتباط با نود دیگر بیش از یک راه دارد و حتما یک راه مستقیم نیز وجود دارد.

دلیل single point of failure در شبکه این است که در شبکه بخشی وجود دارد به نام available بودن شبکه که آن را با پارامتری به نام sla در نظر می گیرند. (service level agrement)  یعنی آن را با sla می سنجند.

SLA چیست؟

Sla (service level agreement) پارامتری استاندارد است که مشخص می کند که شبکه در طول سال چه مدت زمانی میتواند از کار بیافتد.

این پارامتر با درصد مشخص می شود. وقتی که sla  برابر با ۹۹%  باشد در واقع به این معنا می باشد که یک شبکه در طول سال فقط ۲ روز حق دارد که در دسترس نباشد. در واقع mesh باعث افزایش درصد available بودن در شبکه می شود.

توپولوژی ترکیبی یا hybrid

 

 

ترکیبی از دو یا چند توپولوژی مانند باس و استار در یک شبکه را که با هم کار میکنند را hybrid گویند. در حال حاضر یکی از کاربردی ترین توپولوژی های رایج است که در این روش ترکیب روش های کابل کشی موجود برای گسترش و توسعه شبکه و افزایش تعداد کامپیوتر ها استفاده می کند .

Segment یا بخش

به هر کدام توپولوژی های star و bus و ring که یکی از بخش های توپولوژی hybrid را تشکیل می دهند یک بخش یا segment گفته می شود.

Backbone

به توپولوژی که مابین segment ها ایجاد ارتباط می کند backbone گفته می شود.

 

کلمات کلیدی : خرید سرور , خرید سرور اچ پی , خرید سرور hp , خرید سرور hp dl380 g9 , خرید سرور hp dl380 g10 , فروش سرور , فروش سرور اچ پی , فروش سرور hp , فروش سرور hp dl380 g9 , فروش سرور hp dl380 g10 , قیمت سرور hp , قیمت سرور , قیمت سرور hp dl380 g9 , قیمت سرور hp dl380 g10