هم‌بندی

از ویکی‌پدیا، دانشنامهٔ آزاد
پرش به: ناوبری، جستجو
برای مفهومی در ریاضیات که یک فضای توپولوژیکی است به فضای هم‌بند بروید. برای مقاله‌ای در مورد هم‌بندی طناب‌ها به هم‌بندی (طناب) رجوع کنید.

در فرهنگ رایانه، همبندی[۱] یا توپولوژی (به انگلیسی: Topology) به معنای چگونگی پیکربندی و ایجاد اتصالات بین دستگاه‌های یک شبکه رایانه‌ای است. به هر ابزار متصل به یک شبکه رایانه‌ای گره (Node) گفته می‌شود که به‌وسیله پیوندها (Link) به همدیگر متصل می‌گردند.

انواع همبندی شبکه .

انواع همبندی شبکه[ویرایش]

آرایش خطی یا گذرگاهی (Bus)[ویرایش]

آرایش خطی یا گذرگاهی

شبکه‌ای که از همبندی گذرگاهی استفاده می‌کند معمولاً دارای یک کابل واحد و بلند بوده که دستگاه‌های مختلف شبکه به آن متصل هستند و در هر واحد زمانی تنها یک رایانه امکان ارسال اطلاعات را دارد. در این روش کلیهٔ رایانه‌های متصل به خط، اطلاعات ارسال شده را دریافت می‌کنند ولی تنها رایانه‌ای که آدرس مقصد بسته دادهٔ متعلق به او است این اطلاعات را ذخیره می‌نماید و بقیهٔ رایانه‌ها از بسته صرف‌نظر می‌کنند. راه اندازی آن آسان است و به این منظور از یک رشته کابل کواکسیال استفاده می شود و هر سیستم به کمک یک کانکتور به شبکه متصل می شود . ابتدا و انتهای شبکه با ترمیناتور بسته می شود. اما نگهداری از آن با مشکلاتی همچون خطایابی مشکل همراه است به همین دلیل تقریبا منسوخ شده است .

آرایش حلقوی (Ring)[ویرایش]

آرایش حلقوی

این همبندی توسط شرکت آی‌بی‌ام اختراع شد و کلیه رایانه‌ها به گونه‌ای به یکدیگر متصل هستند که مجموعه آنها یک حلقه را تشکیل می‌دهد. همیشه یک بستهٔ کوچک با نام نشانه (Token) در داخل شبکه از یک رایانه به دیگری می‌رود، زمانی که یک رایانه اطلاعاتی جهت ارسال دارد، نشانه را در اختیار گرفته و از چرخش آن داخل شبکه جلوگیری می‌کند، تا زمانیکه نشانه توسط یک رایانه نگه‌داشته شده باشد، تمام رایانه‌های شبکه پذیرای اطلاعاتی خواهند بود که رایانه مالک نشانه ارسال می‌کند.که معایب این نوع توپولوژی این است که اگر قسمتی از کابل اصلی به علتی آسیب ببیند کل شبکه از کار می افتد وعیب یابی آن بسیار وقت گیر می‌باشد واز مزایای آن میتوان به کم هزینه بودن و سادگی شبکه اشاره کرد

آرایش ستاره‌ای (Star)[ویرایش]

آرایش ستاره‌ای

در این نوع همبندی کلیه رایانه‌ها به یک کنترل کنندهٔ مرکزی به نام میانگاه (یا هاب Hub) متصل می‌شوند و هرگاه رایانه‌ای بخواهد با رایانه دیگری تبادل اطلاعات کند رایانه مبدا اطلاعات را به میانگاه ارسال نموده و اطلاعات از طریق آن به رایانه مقصد انتقال می‌یابد.

نکته ها:
۱) یک پیوند نقطه به نقطه را می‌توان به عنوان حالت خاصی از یک شبکه با آرایش ستاره در نظر گرفت. در نتیجه ساده‌ترین شبکه که براساس آرایش ستاره ساخته می‌شود را می‌توان یک گره که به یک گره دیگر از طریق یک پیوند نقطه یه نقطه متصل است در نظر گرفت انتخاب یک گره به عنوان میانگیر به دلخواه ممکن است.
۲)ساده‌ترین نوع شبکه براساس آرایش ستاره علاوه بر شبکه توضیح داده شده در ۱ یک میانگیر متصل به دو گره تابع می‌باشد.
۳) با وجود این که می‌توان آرایش ستاره را با استفاده از یک میانگیر یا سویچ براحتی پیاده سازی نمود اما به کار بردن یک کامپیوتر یا یک اشتراک مشترک نیز برای میانگیر کافی است. به هر حال چون در بیشتر نمایش‌های آرایش ستاره یکی از این ابزار ویژه نشان داده شده است در نتیجه ممکن است این ابهام بوجود آید که حتماً باید از یکی از این ابزار استفاده نمود در حالی که مانند مثال گفته شده در مثال دو سه کامپیوتر متصل به یکدیگر بدون استفاده از هیچ ابراز ویژه‌ای نیز خود یک شبکه با آرایش ستاره است.
۴) شبکه‌های ستاره را می‌توان بصورت پخشی با دسترسی چندگانه یا غیر پخشی با دسترسی چندگانه (NBMA) توصیف نمود که وابسته به توانایی میانگیر در ارسال سیگنال‌های موجود به تمام گره‌های تابع یا ارسال سیگنال به صورت جداگانه برای هر ارتباط است.

ستاره گسترش یافته[ویرایش]

اگر بین میانگیر و گره‌ها تکرارکننده قرار دهیم تا مسافت قابل پوشش توسط میانگیر افزایش یابد به آن آرایش ستاره گسترش یافته گفته می‌شود اگر به جای تکرارکننده‌ها میانگیر قرار داده شود یک آرایش ترکیبی از ستاره-سلسله مراتبی بوجود می‌آید که در بعضی از کتاب‌ها بین این آرایش و آرایش ستاره تفاوتی قائل نمی‌گردند.

آرایش مشبک (Mesh)[ویرایش]

آرایش مشبک

در این آرایش شبکه نظم مشخصی نداشته و هر یک از رایانه‌ها به یک یا چند رایانه دیگر متصل شده‌اند. این آرایش در واقع نسخه ناقص آرایش اتصال کامل است، لذا هزینه و پیچیدگی کمتری نسبت به روش مذکور دارد.از معایب این توپولوژی میتوان به پیچیدگی و هزینهای بالای آن اشاره کرد و چون شبکه گسترده است عیب یابی ان هم نسبت سخت می‌باشد از مزایای این توپولوزی این است که اگر قسمتی از کابل قطع شود کل شبکه از کار نمی افتد و انتقال اطلاعات به صورت دوبه دو می‌باشد یعنی تمامی کامپیوترها بدون اینکه شبکه مشغول شود میتوانند به یک دیگر اطلاعات ارسال و دریافت کنند که برای اینکه از توژولو‍‍‍‍‍‍ژی mesh بتوان از حداکثرنیرو استفاده کرد از دستگاهی به نام روتر یا مسیر یاب استفاده می‌شود که کار این دستگاه این است که باعث می‌شود از خطهایا مسیر هایی که خالی هستند ارسال اطلاعات انجام داد و در نتیجه این دستگاه باعث سرعت بخشیدن به ارسل اطلاعات میشود

آرایش اتصال کامل (Fully Connected)[ویرایش]

آرایش اتصال کامل

در این آرایش تمام رایانه‌های شبکه مستقیما به همدیگر متصل هستند. عمده‌ترین اشکال این روش پیچیدگی و هزینه بالای این اتصالات است. مزیت این روش ارسال سریع و بیواسطه اطلاعات از هر رایانه به رایانه دیگر می‌باشد.

آرایش درختی (Tree) یا آرایش سلسله مراتبی[ویرایش]

آرایش درختی یاآرایش سلسله مراتبی

در آرایش درختی یک گره مرکزی (بالاترین سطح در سلسله مراتب) به دو یا چند گره در سطحی پایین تر با استفاده از یک پیوند نقطه به نقطه متصل است (به عنوان مثال در سطح دو) و گره‌های سطح دو نیز به چندین گره در سطحی پایینتر متصل هستند (برای مثال در سطح سوم). گره مرکزی تنها گرهی است که هیچ گرهی در سطحی بالاتر از خود ندارد. سلسله مراتب درخت متقارن است یعنی تعداد گره‌های متصل به هر گره در سطح پایین تر عدد ثابت f است. عدد f به عنوان عامل شاخه بندی در درخت سلسله مراتب شناخته می‌شود.

نکته ها:
۱) یک شبکه مبنی بر آرایش درختی فیزیکی حتماً باید حداقل سه سطح داشته باشد در غیر این صورت اگر دو سطح داشته باشد نشان دهنده آرایش ستاره است.
۲)اگر یک آرایش درختی عامل شاخه بندی برابر با یک داشته باشد این آرایش نشان دهنده آرایش خطی است.
۳)عامل شاخه بندی مستقل از تعداد کل گره هاست اگر یک گره نیاز به درگاه‌هایی برای اتصال به گره‌های دیگر داشته باشد می‌توان تعداد درگاه‌ها را بدون توجه به تعداد کل گره‌ها کاهش داد. در نتیجه تعداد درگاه‌های مورد نیاز وابسته به عامل شاخه بندی است و در نتیجه می‌توان تعداد درگاه‌ها را بدون توجه به تعداد کل گره‌ها کاهش داد.
۴)تعداد کل پیوندهای نقطه به نقطه در شبکه بر اساس آرایش درختی یکی کمتر از تعداد گره‌های شبکه می‌باشد
۵)اگر نیاز به پردازش اطلاعات توسط گره‌ها در یک آرایش درختی فیزیکی باشد گره‌های سطح بالاتر باید پردازش بیشتری نسبت به گره‌های سطح پایین تر انجام دهند

آرایش ترکیبی (Hybrid)[ویرایش]

آرایش ترکیبی نوعی از آرایش‌های شبکه است که از همبندی یک یا چند شبکه با آرایش‌های فیزیکی متفاوت و یا همیندی چندین شبکه که دارای آرایش فیزیکی یکسان است بوجود می‌آید و آرایش فیزیکی شبکه حاصل مشابه آرایش فیزیکی شبکه‌های اولیه نمی‌باشد (مثلاً آرایش فیزیکی شبکه‌ای که از همبندی چندین شبکه براساس آرایش فیزیکی ستاره بدست می‌آید ممکن است با توجه به نحوه اتصال شبکه‌ها به صورت ترکیبی از آرایش‌های ستاره و خطی یا ستاره و درختی باشد در حالی که اگر چندین شبکه با آرایش خطی توزیع شده به یکدیگر متصل گردند شبکه حاصل آرایش خطی توزیع شده را به خود خواهد گرفت )


این توپولوژی ترکیبی است از چند شبکه با توپولوژی متفاوت که توسط یک کابل اصلی بنام Backbone (ستون فقرات) به یکدیگر مرتبط شده اند.توسط یک پل ارتباطی به نام Bridge به کابل backbone متصل می شود.

پانویس[ویرایش]

  1. «هم‌بندی» واژهٔ مصوب فرهنگستان زبان و ادب فارسی برای topology، در حوزهٔ مخابرات و رایانه است.