آشنایی با ساختارهای اتصال درشبکه‌های کامپیوتری

از هنگام پیدایش شبکه‌های کامپیوتری روش‌ها و آرایش‌های گوناگونی برای اتصال یا پیوند هر دستگاه رایانه به دیگران، پیشنهاد شد که به آن روش همبندی یا توپولوژی1‌ ‌می‌گویند که البته برخی از آنها تنها جنبه آموزشی داشته و به‌عنوان یک روش موثر برای برپایی شبکه به‌کار نرفته‌اند.

کد خبر: ۲۵۲۲۶۹

همبندی خطی

نخستین نقشه یا روش همبندی که به‌سادگی به‌ذهن می‌رسد، روش خطی2‌ ‌است (شکل 1.) چنین شبکه‌ای به‌سادگی برپا می‌شود و بسیار کم خرج است، اما مشکلات بسیار دارد. برای نمونه، اگر کابل در نقطه‌ای مانند محل اتصال کامپیوتر ‌A‌ به ‌B‌ قطع شود یا محل اتصال کابل به کارت شبکه اتصالی پیدا کند، در عمل شبکه به دوبخش تقسیم شده و به‌طور قطع یکی از آن دو از کار می‌افتد.

از سوی دیگر اگر مثلا دستگاه ‌A‌ بخواهد به دستگاه ‌F‌ اطلاعات بفرستد، در عمل کل خطوط اشغال می‌شود و دستگاه‌های ‌B‌، ‌C‌ و ‌D‌ هم نمی‌توانند با هم تبادل داده کنند.

همبندی گذرگاهی

البته این طرح کاربرد عملی ندارد و طرح تکامل‌یافته آن که آرایش گذرگاهی3‌ ‌نام دارد، به‌کار می‌رود (شکل 2.) ‌ ‌

از آنجا که بیشتر قطع‌شدگی‌های کابل‌ها در محل اتصال کابل به کارت شبکه رخ می‌دهد، این قسمت را به کمک یک اتصالگر ‌T‌4‌ ‌از کامپیوتر و دست‌وپای کاربران دور می‌‌کنند. این کار تا حدود زیادی از قطع‌شدگی می‌کاهد، اما همچنان مشکل جدایی یک بخش از شبکه و به‌ویژه تداخل داده‌ها وجود دارد.

همبندی حلقه‌ای

یک کار ساده می‌تواند تا حدودی از اشکالات همبندی گذرگاهی بکاهد و آن اتصال دو سر گذرگاه (کابل) به یکدیگر است که به آن همبندی حلقه‌ای5‌ ‌می‌گویند (شکل3.) با این روش تا اندازه‌ای از احتمال تداخل داده‌ها و نیز جدایی یک بخش از شبکه کاسته می‌شود.

همبندی ستاره‌ای

اگر کمی هزینه کنید و کابل و یک دستگاه میانجی به‌نام هاب6‌ ‌بخرید، شبکه‌ای مناسب با همبندی ستاره‌ای ‌(Star)‌ خواهید داشت که محبوب‌ترین و پرکاربردترین توپولوژی در شبکه‌های محلی کوچک است (شکل 4.)

با این روش، درصورتی که دو دستگاه ‌A‌ و ‌B‌ بخواهند با هم تبادل داده کنند، هیچ خدشه‌ای به ارتباط دیگر اعضای شبکه وارد نمی‌شود و گذشته از آن قطع سیم ارتباطی یک دستگاه، تنها به جدایی همان دستگاه از کل شبکه می‌انجامد.

همبندی کامل (پخشی)

اگرباز هم می‌خواهید هزینه کنید تا شبکه‌ای کامل و مطمئن داشته باشید از همبندی اتصال کامل7‌ ‌یا پخشی8‌ ‌استفاده کنید (شکل 5.) همان‌طور که در شکل مشخص است، در این روش ارسال اطلاعات از یک دستگاه مانند ‌A‌ به دستگاه دیگر مانند ‌B‌، مزاحمتی برای ارسال از هر دستگاه به دیگران، حتی خود ‌A‌ و ‌B‌ ایجاد نمی‌کند و قطع یک کابل، منجر به حذف دستگاه مربوطه از شبکه نمی‌شود. ناگفته نماند که این همبندی، بالاترین امنیت را در میان انواع توپولوژی‌ها دارد، چون اطلاعات هر فرستنده™گیرنده، تنها روی کابل اتصالی میان آن دو دستگاه جاری می‌شود.

همبندی مشبک

روشن است که همبندی پخشی در عمل پول دور ریختن است و کاربرد چندانی ندارد، چون کمتر پیش می‌آید که در یک شبکه ارتباط همزمان همه دستگاه‌ها به‌هم مورد نیاز باشد. بنابراین می‌توان با بررسی دقیق نیازمندی‌ها تنها اتصالاتی را برقرار کرد که واقعا به آنها نیاز هست و بدین ترتیب همبندی مشبک9‌ ‌را به‌کار گرفت (شکل 6.)

البته ساختارهای دیگری هم برای توپولوژی‌های شبکه وجود دارد. مانند همبندی درختی10‌ ‌(شکل 7) یا حلقه‌های تودرتو و ساختارهای ترکیبی11، که هر یک کاربردها و ویژگی‌های خود را دارند.