Mesh
در لغتMesh، به معنای چشمه، سوراخ تور، غربال و... است. اگر در توپولوژی ستاره که همه رایانهها از طریق یک نقطه مشترک مثل هاب یا سوئیچ با هم ارتباط برقرار میکنند، خطوط ارتباطی مستقیمی نیز بین دو یا چند رایانه ایجاد کنیم به ساختار حاصل Mesh گفته میشود. اگر شکل این ساختار را رسم کنیم به شکل یک توری خواهد بود و دلیل نامگذاری این توپولوژی به Mesh نیز همین است.
در واقع این خطوط ارتباطی افزونه تنها به دلایل خاص و یا به دلیل بالا بردن کارایی شبکه اضافه میشوند. اما بدون آنها نیز ارتباط رایانهها ممکن خواهد بود.
Fully Connected
این توپولوژی، معمولا در ابعاد بزرگ پیادهسازی نمیشود. چون در این ساختار تمام رایانهها با یک خط ارتباطی مستقیم به یکدیگر وصل هستند. در واقع این حالت، مدل خاصی از Mesh است. گاهی برای ارتباط چند رایانه وقتی تعداد آنها کم است از این ساختار استفاده میشود. بارزترین عیب این ساختار، نیاز بسیار زیاد به کابل و پیچیده شدن ساختار کابلی شبکه است، اما مزیت آن نسبت به برخی ساختارها آن است که از کارافتادن هر کدام از بخشهای شبکه تنها روی همان بخش تاثیر میگذارد و دیگر اجزای شبکه به کار خود ادامه خواهند داد.
Torus
ساختارهای عمومی و معمول شبکه مواردی بودند که در مورد آنها صحبت کردیم. ساختارهای دیگری هم هستند که از ترکیب حالتهای یاد شده به وجود میآیند و معمولا کار طراح شبکه آن است که با توجه به تمامی شرایط، ساختار به همبندی رایانهها را طراحی کند، اما برخی ساختارهای خاص وجود دارند که برای کاربردهای معمول نیستند و معمولا هدف خاصی از پیادهسازی آنها دنبال میشود.
به عنوان مثال یک جدول را در نظر بگیرید. محل تقاطع خطوط را جایگاه رایانهها و خطوط جدول را خطوط ارتباطی فرض کنید. این یک ساختار خاص از شبکههاست که در آن هر رایانه حداقل با دو و حداکثر با 4 رایانه همجوار خود ارتباط مستقیم دارد. حال اگر در ساختار گفته شده در هر سطر و ستون رایانههای ابتدایی و انتهایی را نیز با یک کابل مستقیم به هم وصل کنیم در این صورت به توپولوژی حاصل torus گفته میشود.
خصوصیت این ساختار آن است که هر رایانه دقیقا با 4 رایانه همجوار است و با آنها به طور مستقیم ارتباط دارد. البته ارتباط همه رایانهها با همدیگر نیز امکانپذیر است. اما این کار باید از طریق دیگر رایانهها یا به اصطلاح، گرههای دیگر انجام شود. اما چه دلیلی میتواند برای این نوع بههمبندی وجود داشته باشد؟
پردازشهای توزیعی
یکی از کاربردهای مهم شبکه را انجام پردازشهای توزیع شده بیان کردیم. به این معنا که یک عمل بزرگ، با استفاده از الگوریتم مشخصی، بین چندین رایانه تقسیم میشود و پس از این که هر رایانه به طور موازی با سایرین، وظیفه خود را انجام داد. نتیجه را تحویل میدهد و در پایان، مجموع نتایج، در واقع به انجام آن عمل بزرگ خواهد انجامید. اما برای آن که عملیات با کارایی بالایی انجام شود، لازم است که شبکه به شکل مناسبی طراحی شود. مثلا در برخی الگوریتمهای توزیعی، لازم است گاهی رایانهها نتایج کار خود را به صورت سلسله مراتبی به سیستمهای دیگر تحویل دهند.
در این صورت توپولوژی torus میتواند، کارایی آن عملیات را به بهترین نحو بالا ببرد.در اینجا ذکر این نکته ضروری به نظر میرسد که انجام عملیات توزیعی، تنها و تنها به ارتباط رایانهها وابسته است و به هیچوجه به ساختار آنها توجهی نمیکند. به عبارتی هر عملی توزیعی که روی ساختاری مثل torus انجام میشود، میتواند روی سادهترین توپولوژی مثل bus یا line هم اجرا شود و از نظر منطقی هیچ تفاوتی بین آن دو نخواهد بود. پیادهسازی ساختارهای شبکه تنها به دلیل افزایش سرعت و کارایی و همچنین مدیریت خطاهای شبکه صورت میگیرد. مثلا ممکن است عملی در یک شبکه torus با هزار رایانه به مراتب سریعتر از همان عمل در یک شبکه bus با همان تعداد رایانه انجام شود. واضح است که شبکه bus به دلیل داشتن یک گذرگاه مشترک و ازدیاد ترافیک در آن گذرگاه، سربار زمانی فوقالعادهای نسبت به ساختاری مانند torus خواهد شد.
پارسا ستوده نیا