อธิบายประเภทของโทโพโลยีเครือข่าย – พร้อมตัวอย่าง

การเชื่อมต่อที่รวดเร็วและเชื่อถือได้ สามารถให้บริการลิงก์ข้อมูลความเร็วสูง ติดตั้งง่ายและราคาถูกในระยะทางสั้นๆ ระยะทางไกลสามารถครอบคลุมได้ด้วยลิงก์ไร้สาย การเชื่อมโยงแบบจุดต่อจุดสามารถเชื่อมต่ออุปกรณ์หลายเครื่อง เพื่อสร้างโทโพโลยีเครือข่ายอื่นๆ

ข้อเสียของการเชื่อมต่อแบบจุดต่อจุด:

การรบกวนหรือการโจมตีของการเชื่อมต่อส่งผลกระทบต่ออุปกรณ์ทั้งสอง ข้อมูลจะถูกแชร์ระหว่างอุปกรณ์สองเครื่องเท่านั้น

ตัวอย่างโทโพโลยีเครือข่ายแบบจุดต่อจุด

การประยุกต์ใช้โทโพโลยีเครือข่ายแบบจุดต่อจุดให้ประสบความสำเร็จคือการใช้ลิงก์ไร้สายสำหรับการเชื่อมต่อบรอดแบนด์ภายในบ้าน ในสถานที่ที่ไม่มีการเชื่อมต่ออินเทอร์เน็ตผ่านเคเบิลหรือใยแก้ว บริษัทอินเทอร์เน็ตไร้สายสามารถตั้งค่าลิงก์ไร้สายที่ให้การแลกเปลี่ยนข้อมูลความเร็วสูงระหว่าง backhaul ของบริษัทอินเทอร์เน็ตกับบ้านที่อยู่ห่างไกลหรือในชนบท

2. โทโพโลยีเครือข่ายแบบดาว

ในเครือข่ายแบบดาว แต่ละโหนดจะเชื่อมต่อแยกกันกับฮับหรือสวิตช์ส่วนกลาง

©nanantachoke/Shutterstock.com

เครือข่ายแบบดาวเป็นหนึ่งในโทโพโลยีเครือข่ายดั้งเดิมและที่พบมากที่สุด แพร่หลายผ่านการใช้งานในเครือข่าย ARCNET และ Ethernet

เครือข่ายแบบดาวคืออะไร

เครือข่ายแบบดาวคือการจัดเรียงของโหนดที่เชื่อมต่อ ซึ่งแต่ละโหนดที่เข้าร่วมจะเชื่อมต่อแยกกันโดยตรงกับฮับหรือสวิตช์ส่วนกลาง ในรูปแบบกราฟดูเหมือนดาวหรือซี่ล้อ

ฮับคือตัวควบคุมเครือข่ายและท่อหลักสำหรับการแลกเปลี่ยนข้อมูล ไม่สามารถแลกเปลี่ยนข้อมูลระหว่างโหนดได้ ทุกอย่างต้องผ่านฮับซึ่งควบคุมการไหลของข้อมูล เครือข่ายแบบดาวอาจเป็นแบบใช้สายหรือไร้สายก็ได้

ลักษณะของเครือข่ายแบบดาว

ในเครือข่ายแบบดาว:

การเชื่อมต่อทั้งหมด (แบบมีสายหรือไร้สาย) จะสิ้นสุดที่จุดศูนย์กลางเครือข่ายแบบดาวสามารถปรับขนาดได้โดยการเชื่อมต่อหรือยกเลิกการเชื่อมต่อ โหนดจากฮับกลาง การสูญเสียการเชื่อมต่อกับฮับจะส่งผลต่อโหนดแต่ละโหนดเท่านั้น ไม่ใช่ทั้งเครือข่าย

ข้อดีและข้อเสียของเครือข่ายแบบดาว

ข้อดีของเครือข่ายแบบดาวได้แก่:

การเชื่อมต่อที่ล้มเหลวในโหนดไม่ได้ทำให้เครือข่ายทั้งหมดหยุดทำงาน สามารถเชื่อมต่อและถอดอุปกรณ์ได้โดยไม่ต้องหยุดทำงาน ข้อตกลงนี้สามารถรองรับเครือข่ายขนาดใหญ่ได้ด้วยการควบคุมจากส่วนกลาง

ข้อเสียของเครือข่ายแบบดาวได้แก่:

ฮับเป็นส่วนที่เปราะบางที่สุดของเครือข่าย หากล้มเหลว เครือข่ายทั้งหมดจะหยุดทำงาน

ตัวอย่างโทโพโลยีเครือข่ายแบบดาว

เครือข่าย ZigBee สำหรับการจัดการบ้านอัจฉริยะอาศัยตัวควบคุมตัวเดียว ซึ่งอุปกรณ์แต่ละตัวจะเชื่อมต่อเพื่อการตรวจสอบและควบคุม

3. โทโพโลยีเครือข่ายบัส

โทโพโลยีแบบบัสยังคงถูกใช้โดยอีเธอร์เน็ต

©nanantachoke/Shutterstock.com

โทโพโลยีแบบบัสหรือไลน์มีความเกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิดกับการพัฒนาอีเทอร์เน็ตในปี 1972 โดย Robert Metcalfe อีเธอร์เน็ตยังคงเป็นหนึ่งในเทคโนโลยีเครือข่ายหลักที่ใช้โทโพโลยีนี้

เครือข่ายบัสคืออะไร

บัส (หรือเครือข่ายแบบเส้น) เป็นโทโพโลยีเครือข่ายที่อุปกรณ์ที่เข้าร่วมทั้งหมดในเครือข่ายเชื่อมต่อกับสายเคเบิลยาวเชิงเส้นทั่วไป ซึ่งเรียกว่า รถเมล์. สายเคเบิลมักเป็นสายเคเบิลเครือข่ายหรือสายโคแอกเชียล RJ-45 และเป็นแกนหลักหรือลำตัวสำหรับเครือข่าย

โทโพโลยีบัสมีอยู่ 2 ประเภท:

โทโปโลยีบัสเชิงเส้นที่มีโหนดทั้งหมดเชื่อมต่อกับสายเคเบิลแบบยาวจากต้นทางถึงปลายทาง โทโพโลยีบัสแบบกระจาย โดยที่โหนดเชื่อมต่อกับสายเคเบิลแยกที่มี ปลายทางหลายจุด

ในเครือข่ายแบบบัส การรับส่งข้อมูลเครือข่ายจะเคลื่อนที่ไปตามแกนหลักเชิงเส้น ซึ่งอาจก่อตัวเป็นแบ็คฮอลอินเทอร์เน็ตแบบใช้สาย แต่ละโหนดในเครือข่ายบัสเรียกว่าสถานี โดยทุกสถานีจะได้รับทราฟฟิกเครือข่ายและมีลำดับความสำคัญในการส่งเท่ากัน เพื่อป้องกันการชนกัน เครือข่ายจะใช้เทคโนโลยีการควบคุมการเข้าถึง เช่น การเข้าถึงหลายทางผ่านของผู้ให้บริการ (CSMA)

ลักษณะเฉพาะของโทโพโลยีแบบบัส

ในเครือข่ายแบบบัส:

อุปกรณ์ต่างๆ เชื่อมต่อเชิงเส้นตามสายเคเบิลตั้งแต่หนึ่งเส้นขึ้นไป ปลายสายเคเบิลต้องปิดปลายอย่างระมัดระวังด้วยตัวดูดซับสัญญาณเพื่อป้องกันการสะท้อนของสัญญาณ สายเคเบิลบัสที่ไม่มีการตัดต่อเสียงสะท้อน ทำให้เกิดปรากฏการณ์สัญญาณรบกวนที่เรียกว่าเสียงเรียกเข้า

ข้อดีและข้อเสียของเครือข่ายบัส

ข้อดีของเครือข่ายบัสได้แก่:

ต้นทุนต่ำ โทโพโลยีที่มีประสิทธิภาพสำหรับเครือข่ายขนาดเล็กที่จำกัด เพิ่มหรือถอดอุปกรณ์ได้ง่าย ไม่ต้องเดินสายเคเบิล การสูญเสีย ของโหนดหนึ่งไม่ส่งผลกระทบต่อโหนดอื่นๆ ในเครือข่าย

ข้อเสียของเครือข่ายแบบบัสประกอบด้วย:

สายเคเบิลหลักเสียหายทำให้เครือข่ายทั้งหมดล่ม เนื่องจากอุปกรณ์ทั้งหมดใช้เพียงตัวเดียว การเชื่อมต่อสายเคเบิล การแก้ไขปัญหากลายเป็นเรื่องยาก เครือข่ายเหล่านี้ปรับขนาดได้ไม่ดีและอาจช้าลงหากปริมาณการใช้เครือข่ายสูง เนื่องจากอุปกรณ์ทั้งหมดใช้บัสร่วมกัน หากโหนดเดียวติดไวรัสหรือถูกแฮ็ก โหนดทั้งหมดอาจถูกบุกรุกได้

ตัวอย่างโทโพโลยีเครือข่ายบัส

เครือข่ายอีเทอร์เน็ตรูปแบบก่อนหน้า (ปี 1970 และ 80) ใช้สถาปัตยกรรมเครือข่ายบัส ยังไม่แพร่หลายในปัจจุบัน ยกเว้นเครือข่ายที่เชื่อมต่อกับระบบเดิม

4. โทโพโลยีเครือข่ายแบบวงแหวน

ในโทโพโลยีแบบวงแหวน โหนดทั้งหมดจะเชื่อมต่อกันเป็นวงแหวน

©nanantachoke/Shutterstock.com

โทโพโลยีเครือข่ายแบบวงแหวนเป็นอีกหนึ่งในโทโพโลยี LAN ก่อนหน้านี้ที่ IBM นำมาใช้ในปี 1984

เครือข่ายแบบวงแหวนคืออะไร

เครือข่ายแบบวงแหวนประกอบด้วยโหนดที่เชื่อมต่อกันในรูปแบบวงแหวน โดยแต่ละโหนดเชื่อมต่อกับโหนดอื่นอีกสองโหนด เครือข่ายแบบวงแหวนสร้างเส้นทางต่อเนื่องเดียวสำหรับการไหลของข้อมูล ซึ่งผ่านแต่ละโหนดตามลำดับ

การไหลของข้อมูลในเครือข่ายแบบวงแหวนอาจเป็นทิศทางเดียวหรือสองทิศทางก็ได้ การไหลของข้อมูลทิศทางเดียวสามารถตามเข็มนาฬิกาหรือทวนเข็มนาฬิกา การใช้งานจริงของเครือข่ายแบบวงแหวนอาจใช้วงแหวนเป็นแกนหลักความเร็วสูง และใช้ฮับหรือตัวรวมเพื่อควบคุมเครือข่าย

ลักษณะของเครือข่ายแบบวงแหวน 

ในเครือข่ายแบบวงแหวน:

อุปกรณ์เชื่อมต่อกันเป็นวงแหวนในระดับลอจิคัล แพ็กเก็ตข้อมูลได้รับการจัดการ โดยแต่ละโหนดในเครือข่าย การเชื่อมโยงระหว่างโหนดสามารถเป็นแบบทิศทางเดียวหรือแบบสองทิศทางได้ เครือข่ายแบบวงแหวนสามารถเพิ่มความแข็งแกร่งและป้องกันความผิดพลาดได้โดยใช้วงแหวนสำรอง (เครือข่ายแบบวงแหวนคู่) วงแหวนรองอาจหมุนสวนทางกัน (เครือข่ายวงแหวน C)

ข้อดีและข้อเสียของเครือข่ายแบบบัส

ข้อดีของเครือข่ายแบบวงแหวนได้แก่:

เครือข่ายไม่ได้ถูกผูกขาดโดยโหนดใดโหนดเดียว โหนดสามารถเข้าถึงการส่งสัญญาณได้อย่างเท่าเทียมกัน และการรับข้อมูลสามารถรับมือกับโหลดของเครือข่ายที่หนักกว่าเครือข่ายแบบบัส การติดตั้งและการกำหนดค่าทำได้ง่าย การเชื่อมต่อแบบจุดต่อจุดระหว่างแต่ละโหนดที่เข้าร่วมทำให้ง่ายต่อการระบุและซ่อมแซมข้อบกพร่อง

ข้อเสียของเครือข่ายแบบวงแหวน ได้แก่:

ความเสียหายต่อกระดูกสันหลังของเครือข่ายแบบวงแหวนจะทำให้เครือข่ายทั้งหมดปิดตัวลง เครือข่ายแบบวงแหวนปรับขนาดได้ไม่ดี และช้าลงหากมีการรับส่งข้อมูลเครือข่ายมากเกินไป โหนดที่ถูกแฮ็กหรือติดไวรัสเพียงโหนดเดียวสามารถทำลายเครือข่ายทั้งหมดได้ การปรับเครือข่ายแบบวงแหวนมักต้องมีการหยุดทำงานสำหรับเครือข่ายทั้งหมด

ตัวอย่างโทโพโลยีเครือข่ายแบบวงแหวน

เครือข่าย IBM Token Ring (IEEE 802.5) เป็นตัวอย่างเครือข่ายแบบวงแหวนที่เป็นที่รู้จักมากที่สุด คุณลักษณะนี้เป็นเฟรมสามไบต์ที่เป็นกรรมสิทธิ์ซึ่งเรียกว่าโทเค็นซึ่งแลกเปลี่ยนโดยอุปกรณ์ที่เข้าร่วมในเครือข่าย

ตัวอย่างอื่นๆ ของเครือข่ายแบบวงแหวนได้แก่:

เครือข่ายระบบโทรศัพท์ PSTN Signaling System No. 7 เครือข่าย SONETFiber Distributed Data Interface (FDDI)

5 โครงสร้างเครือข่ายแบบเมช

ในโทโพโลยีแบบเมช โหนดหลายโหนดเชื่อมต่อกันทั้งหมด

©nanantachoke/Shutterstock.com

เครือข่ายแบบเมชได้รับการพัฒนาโดยภาคการป้องกันในทศวรรษ 1980 การยอมรับในวงกว้างเกิดความล่าช้าเนื่องจากมีค่าใช้จ่ายสูงและมีความซับซ้อน การใช้เครือข่ายเมชเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่องตั้งแต่ปลายทศวรรษ 1990

เครือข่ายเมชคืออะไร

เครือข่ายเมชประกอบด้วยโหนดหลายโหนดที่เชื่อมต่อถึงกันทั้งหมด การเชื่อมโยงระหว่างโหนดแต่ละโหนดเป็นแบบไม่มีลำดับขั้น แบบสองทิศทาง และไดนามิก ทำให้ข้อมูลกระจายไปทั่วเครือข่ายทั้งหมด และโหนดสามารถส่งและรับข้อมูลจากโหนดที่ไม่ได้เชื่อมต่อโดยตรง

เครือข่ายเหล่านี้อาจเป็นแบบใช้สายหรือไร้สายก็ได้ เครือข่ายตาข่ายไร้สายเรียกอีกอย่างว่าเครือข่ายเฉพาะกิจไร้สาย เครือข่ายแบบเมชสามารถเป็นบางส่วนโดยมีการเชื่อมต่อระหว่างอุปกรณ์และตัวควบคุมน้อยลง หรือเต็มรูปแบบกับอุปกรณ์ทั้งหมดในการเชื่อมต่อเครือข่าย

เครือข่ายเมชมีความยืดหยุ่นเนื่องจากเครือข่ายไม่พึ่งพาโหนดเดียว แม้ว่าเครือข่ายแบบเมชมักจะมีตัวควบคุม แต่ก็สามารถจัดระเบียบและกำหนดค่าด้วยตนเองได้

ลักษณะของเครือข่ายแบบเมช 

ในเครือข่ายแบบเมช:

โหนดไม่ใช่ลำดับชั้นข้อมูลสามารถกำหนดเส้นทางผ่านเครือข่ายได้หลายวิธี โทโพโลยีแบบเมช มีลักษณะของอวนจับปลาเนื่องจากการเชื่อมต่อระหว่างกันของอุปกรณ์ที่เข้าร่วม

ข้อดีและข้อเสียของเครือข่ายแบบเมช

ข้อดีของเครือข่ายแบบเมชประกอบด้วย:

สามารถเพิ่มและกำหนดค่าโหนดใหม่ที่ปรับขนาดได้สูงและมีประสิทธิภาพโดยไม่รบกวนส่วนที่เหลือของเครือข่ายความล้มเหลว หรือการประนีประนอมของโหนดเดียวไม่ได้ปิดเครือข่ายทั้งหมด การเชื่อมโยงแบบจุดต่อจุดระหว่างโหนดแต่ละโหนดนั้นมีความยืดหยุ่น

ข้อเสียของเครือข่ายแบบเมช ได้แก่:

สถาปัตยกรรมเครือข่ายที่ซับซ้อน ค่าใช้จ่ายสูงกว่าเมื่อเทียบกับรุ่นเก่า และโทโพโลยีเครือข่ายเดิม เครือข่ายเมชแบบใช้สายเคเบิลมีราคาแพงมาก เนื่องจากต้องใช้สายเคเบิลจำนวนมากในการเชื่อมต่อ การดำเนินการอาจซับซ้อน

ตัวอย่างโทโพโลยีเครือข่ายแบบเมช

เทคโนโลยีเครือข่ายแบบเมชได้เข้าสู่ตลาดผู้บริโภคด้วยการเปิดตัวระบบเมช Wi-Fi แทนที่จะใช้เราเตอร์ตัวเดียวในตำแหน่งคงที่ในที่พัก Mesh Wi-Fi ประกอบด้วยหลายโหนดที่เชื่อมต่อถึงกัน แลกเปลี่ยนข้อมูลแบบไร้สายทั่วทั้งอาคารหรือวิทยาเขตขนาดใหญ่

6. โครงสร้างเครือข่ายแบบต้นไม้

ด้วยโทโพโลยีแบบทรี โหนดที่ตามมาจะเชื่อมต่อตามลำดับชั้นจากรูทโหนด

©nanantachoke/Shutterstock.com

โทโพโลยีเครือข่ายแบบทรีได้รับการพัฒนาในปี 1971 โดย Rudolf Bayer และ Ed McCreight ที่ Boeing Labs โทโปโลยีเครือข่ายนี้เรียกอีกอย่างว่าโทโพโลยีแบบ B-tree และแบบบัสและแบบสตาร์

เครือข่ายแบบทรีคืออะไร

เครือข่ายแบบทรีมีโทโพโลยีที่มีโหนดรูทและโหนดที่ตามมาเชื่อมต่อ ตามลำดับชั้น โหนดรูทหรือโหนด’พาเรนต์’มักเป็นตัวควบคุมที่ส่งต่อข้อมูลผ่านโหนด’ชายด์’หลายรุ่น การจัดเรียงทางเลือกมีโทโพโลยีแบบสตาร์หลายตัวเชื่อมต่อกับบัสเดียว ซึ่งนำไปสู่ชื่อโทโพโลยีแบบสตาร์บัส

ลักษณะของเครือข่ายแบบต้นไม้ 

ในเครือข่ายแบบต้นไม้:

โหนดถูกจัดเรียงในโทโพโลยีแบบลำดับชั้น ข้อมูลจะถูกส่งผ่านเครือข่ายจากเครือข่ายหลัก โหนดพาเรนต์หรือโหนดคอนโทรลเลอร์สามารถจัดเรียงเครือข่ายแบบดาวในเครือข่ายได้ด้วยสายเคเบิลเครือข่ายบัสแบบแยกส่วน

ข้อดีและข้อเสียของเครือข่ายแบบทรี