توپولوژی شبکه
جواب کوتاه
توپولوژی (همبندی) شبکه یعنی شکل وصل شدن دستگاه‌ها به هم. پنج تا شکل اصلی داره: باس، که همه به یه کابل وصلن؛ حلقه، که هر دستگاه به دو تا بغل‌دستیش وصله؛ ستاره، که همه به یه دستگاه مرکزی مثل سوییچ وصلن؛ مش، که هر دستگاه به چند تا یا همه‌ی دستگاه‌های دیگه وصله؛ و درخت یا ترکیبی، که چند تا شکل با همن. شبکه‌ی خونه و دفتر امروز معمولا ستاره‌ست.
سه تا کلمه
- گرههر دستگاهی که توی شبکه‌ست: کامپیوتر، گوشی، پرینتر، سوییچ. توی این درس هر گره یه دانش‌آموزه.
- پیوندراهی که دو تا گره رو به هم وصل می‌کنه: کابل، فیبر یا وای‌فای. توی این درس، یه نخ بین دو تا دانش‌آموز.
- توپولوژیشکل وصل شدن گره‌ها به هم؛ به فارسی «همبندی». اگه از بالا به شبکه نگاه کنید، چه شکلی می‌بینید.
کلاس و یادداشت
یه کلاس رو در نظر بگیرید که بچه‌ها می‌خوان برای هم یادداشت بفرستن. می‌شه همه رو روی یه نیمکت دراز نشوند و یه نخ از کنار همه رد کرد؛ می‌شه دایره نشست و یادداشت رو داد به بغل‌دستی؛ می‌شه همه‌ی یادداشت‌ها رو داد به میز معلم که اون برسونه؛ یا می‌شه از هر کسی به همه نخ کشید. هر کدوم از این‌ها یه توپولوژی هست، و هر کدوم یه جا خوبه و یه جا می‌شکنه.
نیمکت دراز: باس
همه به یه کابل مشترک وصلن. هر یادداشت روی همین کابل به همه می‌رسه و کسی که اسمش روشه، برش می‌داره. دو سر کابل یه پایان‌دهنده داره که یادداشت ته کابل برنگرده و با یادداشت‌های بعدی قاطی نشه. یه سیم برای همه، پس ارزونه؛ ولی اگه همون سیم یه جا ببره، همه قطعن.
دایره: حلقه
هر دستگاه فقط به دو تا بغل‌دستیش وصله و حلقه بسته‌ست. یادداشت توی یه جهت دست‌به‌دست می‌چرخه تا برسه به صاحبش. اگه یه جای حلقه ببره، توی حلقه‌ی ساده راه بسته می‌شه؛ ولی اگه حلقه دوطرفه ساخته شده باشه، یادداشت از راه برعکس می‌ره و همه هنوز وصلن.
میز معلم: ستاره
همه یادداشتشون رو می‌دن به میز معلم و اون به صاحبش می‌رسونه. توی شبکه، این میز یه سوییچ یا هابه و هر دستگاه با کابل خودش بهش وصله. ساده‌ترین شکل برای ساختنه و اضافه کردن یه دستگاه تازه یعنی یه کابل تازه. اگه کابل یه نفر ببره، فقط همون یه نفر قطعه؛ ولی اگه میز معلم خراب بشه، همه.
شبکه‌ی خونه‌ی شما همینه: هر دستگاه به جعبه‌ی خونه وصله (درس تجهیزات شبکه). شبکه‌ی بیشتر دفترهای کوچیک هم.
نخ از همه به همه: مش
از هر کسی به همه نخ کشیده شده. هر نخی هم که ببره، یه راه دیگه هست؛ برای همین مطمئن‌ترین شکله. ولی نخ‌ها خیلی زود زیاد می‌شن. اگه n تا دستگاه داشته باشید، مش کامل n × (n − 1) ÷ 2 تا پیوند می‌خواد:
برای همین جواب «کدوم توپولوژی بیشترین تجهیزات رو می‌خواد؟» می‌شه مش. بیشتر جاها مش جزئی می‌سازن: فقط دستگاه‌های مهم‌تر به چند تا دستگاه وصلن، که هم راه دوم داشته باشن و هم پیوندها بی‌اندازه زیاد نشن.
مدرسه: درخت و ترکیبی
یه مدرسه چند تا کلاس داره. هر کلاس میز معلم خودش رو داره، و میزهای معلم‌ها به دفتر مدرسه وصلن. این درخت هست: چند تا ستاره که به هم وصل شدن، و بهش ستاره‌ی چندسطحی هم می‌گن. مثلا توی یه ساختمون چندطبقه، یه سوییچ برای هر طبقه، و همه‌شون به یه سوییچ اصلی.
وقتی چند تا شکل با هم قاطی بشن، بهش می‌گن ترکیبی . شبکه‌های بزرگ، که از به هم وصل شدن شبکه‌های کوچیک ساخته می‌شن، معمولا ترکیبی‌ان.
شکل سیم و راه پیام
یه نکته‌ی ظریف: به شکل سیم‌ها می‌گن توپولوژی فیزیکی و به راهی که پیام واقعا می‌ره می‌گن توپولوژی منطقی. این دو تا همیشه یکی نیستن. مثال معروفش هاب قدیمیه: هر دستگاه کابل خودش رو تا هاب داشت، پس شکل سیم‌ها ستاره بود؛ ولی هاب هر پیام رو به همه می‌داد، پس پیام مثل باس می‌رفت:
کنار هم
سه تا اشتباه رایج
- «شکل اتاق شبکه، همون شکل راه پیامه.»نه. شکل سیم‌ها (فیزیکی) و راه پیام (منطقی) می‌تونه فرق کنه؛ هاب سیم‌کشی ستاره داشت ولی پیام مثل باس به همه می‌رسید.
- «مش کامل همیشه بهترینه.»نه. از همه مطمئن‌تره، ولی برای ده تا دستگاه ۴۵ تا پیوند و برای صد تا دستگاه ۴۹۵۰ تا پیوند می‌خواد؛ برای همین بیشتر جاها مش جزئی می‌سازن.
- «ستاره هیچ نقطه‌ضعفی نداره.»داره: مرکز. اگه سوییچ وسط خراب بشه، همه قطعن؛ برای همین توی شبکه‌های مهم دستگاه مرکزی رو دو تا می‌کنن.
جمع‌بندی. آنچه از این درس با خودتان می‌برید.
- توپولوژی شکل وصل شدن گره‌هاست؛ فیزیکی (سیم‌ها) و منطقی (راه پیام) می‌تونه فرق کنه.
- باس: یه کابل برای همه، با دو تا پایان‌دهنده؛ کابل ببره، همه قطعن.
- حلقه: پیام توی یه جهت دست‌به‌دست می‌چرخه؛ حلقه‌ی دوطرفه با یه شکستگی هم کار می‌کنه.
- ستاره: همه به یه مرکز؛ ساده‌ترین؛ مرکز خراب بشه، همه قطعن.
- مش کامل: همه به همه؛ برای n تا دستگاه، n ضرب در n منهای یک، تقسیم بر دو پیوند؛ مش جزئی راه وسطه.
- درخت ستاره‌ها رو به هم وصل می‌کنه؛ ترکیبی، چند تا شکل با هم.
خودتان را بسنجید
۱۵ پرسش، هر بار تازه از میان ۳۰ پرسش این درس. آخر آزمون فقط کارنامه را می‌بینید: چند درست، چند نادرست.