توپولوژی یا همبندی "Topology" به زبان ساده عبارت است از نحوه چیدمان و اتصال عناصر شبکه به یکدیگر. همانطور که از تعریف فوق مشخص است، اولین گام برای نصب و راه اندازی شبکه، تعیین توپولوژی مورد نیاز می باشد. توپولوژی شبکه در دو نوع توپولوژی فیزیکی و توپولوژی منطقی دسته بندی می گردد. توپولوژی فیزیکی به چیدمان فیزیکی عناصر شبکه نسبت به یکدیگر و چگونگی برقراری ارتباط بین آنها اشاره می کند در حالیکه توپولوژی منطقی به نحوه انتقال اطلاعات و داده ها بین عناصر شبکه و البته از طریق بستر فیزیکی موجود اشاره می نماید.
توجه: به هر یک از عناصر موجود در شبکه یک گره و به ارتباط بین هر دو گره یک پیوند یا NODE LINK گفته می شود.
با توجه به تاثیر مستقیم توپولوژی انتخابی در نوع کابل کشی و هزینه های مربوط به آن، می بایست با دقت و تامل به انتخاب توپولوژی یک شبکه همت گماشت. عوامل مختلفی جهت انتخاب یک توپولوژی بهینه مطرح می شود.
مهمترین این عوامل بشرح ذیل است:
هزینه:
هر نوع محیط انتقال که برای شبکه LAN انتخاب گردد، در نهایت می بایست عملیات نصب شبکه در یک ساختمان پیاده سازی گردد. عملیات فوق فرآیندی طولانی جهت نصب کانال های مربوطه به کابل ها و محل عبور کابل ها در ساختمان است. در حالت ایده آل کابل کشی و ایجاد کانال های مربوطه می بایست قبل از تصرف و بکارگیری ساختمان انجام گرفته باشد. بهرحال می بایست هزینه نصب شبکه بهینه گردد.
انعطاف پذیری:
یکی از مزایای شبکه های LAN، توانائی پردازش داده ها و گستردگی و توزیع گره ها در یک محیط است. بدین ترتیب توان محاسباتی سیستم و منابع موجود در اختیار تمام استفاده کنندگان قرار خواهد گرفت. در ادارات همه چیز تغییر خواهد کرد.(لوازم اداری، اتاقها و...). توپولوژی انتخابی می بایست بسادگی امکان تغییر پیکربندی در شبکه را فراهم نماید. مثلا ایستگاهی را از نقطه ای به نقطه دیگر انتقال و یا قادر به ایجاد یک ایستگاه جدید در شبکه باشیم.
توپولوژی های مختلف شبکه عبارت است از:
- Bus Topology
- Star Topology
- Mesh Topology
- Ring Topology
- Hybrid Topology
- Wireless Topology
Bus Topology:
در این توپولوژی یک کابل سرتاسر شبکه ما را در بر می گیرد و Device های شبکه ما تمامی به این کابل متصل می گردند مانند یک شبکه آبرسانی که یک لوله کشیده می شود و از آن انشعاباتی جدا می شود.
در انتهای کابل شبکه این نوع توپولوژی قطعاتی به نام Terminator وجود دارد که در صورتیکه سیگنالی از یک کامپیوتر خارج شد و مقصد آن در شبکه موجود نبود، جذب این قطعات گردد تا از ترافیک شبکه جلوگیری نماید و در صورت عدم وجود این قطعات در انتهای کابل شبکه ممکن است سیگنال پس از رسیدن به انتهای کابل مانند یک آینه عمل کرده و برگشت داده شود که این عمل را به اصطلاح Signal Bounce می نامند و این عمل باعث بالا رفتن ترافیک شبکه خواهد شد.
این نوع توپولوژی دارای معایب بسیاری است که از جمله معایب آن:
1- در صورت پارگی در قسمتی از کابل شبکه، کل شبکه از کار خواهد افتاد.
2- Scalable و یا قابل ارتقاء نیست.
Star Topology:
در این نوع شبکه یک Hub مرکزی وجود دارد و همه سیستمها از طریق یک کابل مجزا به این Hub متصل می شوند.
در این نوع شبکه در صورت قطع شدن کابلی در شبکه، تنها کامپیوتری دچار اختلال خواهد شد که کابل مربوط به آن دچار قطعی شده است و دیگر سیستمهای شبکه میتوانند به کار خود ادامه دهند .
:Mesh Topology
در این نوع شبکه سیستمها از مسیرهای مختلف به یکدیگر متصل هستند و در صورتیکه یک مسیر دچار اختلال گردد سیستم میتواند از مسیر دیگری ارتباط خود را برقرار کند.
معمولاً این روش را در ارتباطات چند دفتر با یکدیگر استفاده می شود که ارتباطشان همیشه پایدار باقی بماند .
از معایب این نوع شبکه میتوان به هزینه بر بودن آن و نیز نگهداری سخت آن اشاره نمود و نیز از مزایای خوب آن میتوان به Fault tolerance بودن آن است این بدان معنا است که با قطع یکی از لینک ها مشکلی برای ما ایجاد نمی شود .
:Ring Topology
در این نوع شبکه سیستم ها بصورت دایره ای به یکدیگر متصل هستند. تقریباً شبیه به شبکه Star می باشد که توسط دستگاهی بصورت مجازی بصورت دایره ای شبکه ایجاد می گردد .
در شبکه های Ring قدیمی در صورتیکه قسمتی از شبکه دچار آسیب می گردید، کل شبکه دچار اختلال می شده است ولی در شبکه های Ring جدید این اتفاق نمی افتد .
Hybrid Topology :
به شبکه هایی گفته می شود که از مخلوط چند توپولوژی مختلف ایجاد شده است .
همانطور که ملاحظه می کنید در شکل فوق که یک شبکه Star-Bus را نمایش می دهد و از پر کاربردترین شبکه های در حال حاضر است که از چندین شبکه Star تشکیل شده است که توسط توپولوژی Bus به یکدیگر متصل شده اند.
Wireless Topology:
در این نوع از شبکه ها به جای استفاده از کابل برای ارتباط میان کامپیوترهای شبکه از سیگنال استفاده می گردد. برای این منظور شبکه را بایستی به دستگاهی به نام Access Point که کار همان Hub را انجام می دهد تجهیز نمائیم.
در این نوع شبکه ها معمولا سیستمها بایستی در دایره امواج Access Point قرار داشته باشند تا بتوانند به شبکه متصل گردند از جمله مزایای این نوع شبکه ها عدم استفاده از کابل است و از معایب آن تداخل امواج و نیز تاثیرگذار بودن موانع در سر راه این نوع شبکه ها و نیز شنودی که دستگاه های اطراف شبکه میتوانند اطلاعات شبکه را Capcher نمایند.