جغرافية الشبكة Network Topology

جغرافية الشبكة هي المظهر الخارجي للشبكة.

وللشبكات ثلاثة أشكال جغرافية رئيسية، وهي:

1 - المسرى Bus .

 2 - النجم Star .

3 - الحلقة  Ring.

المسرى Bus:

إن الشبكات التي تستخدم جغرافية "المسرى" Bus هي الأكثر استعمالاً. فكافة مكونات هذه التقنية مرتبط بالشبكة مباشرة عن طريق العمود الفقري للشبكة Backbone، وهناك كبل يربط كل جهاز بالآخر (نظرياً بخط مستقيم). يتم بث الإشارة المرسلة على شبكات "المسرى" من الجهاز المرسل إلى كافة الأجهزة الموجودة على الشبكة، لذا نطلق عليها اسم نظام البث، لأن كافة الأجهزة الموجودة على الشبكة تصغي للمعلومات المرسلة.

 

  

النجم Star:

الشبكات "النجمية" Star هي شبكات تربط كل مكون من مكونات الشبكة بسلك مع الموزّع Hub المركزي. هناك مفهومين لشبكات "النجمية". الأول يقول بأن بث الإشارة من جهاز لآخر يتم عن طريق الموزّع Hub، ومن ثم يتم توجيه الرسالة إلى الجهاز المطلوب. لذا، تدعى هذه الطريقة "بنظام التوجيه". أما المفهوم الثاني فيقتضي إنصات كل الأجهزة الموجودة على الشبكة إلى الإرسال، ويقوم الجهاز الذي أرسلت المعطيات له بالإمساك بهذه المعطيات، لذا فإن هذه الطريقة تسمى "بنظام البث". إن المفهوم الأول هو الأكثر دقة.

 

 

الحلقة Ring:

 يتم ربط الأجهزة على الشبكات ذات الجغرافية الحلقية Ring الواحد مع الذي يليه، لتشكيل دائرة من الكابلات، حيث يكون الجهاز الأول هو أيضاً الأخير في الحلقة. يستقبل كل جهاز الإشارة ويستجيب بناءاً على ذلك، ومن ثم يعيد توليدها، ويقوم بإرسالها للجهاز الذي يليه، حيث تنتقل الإشارة في اتجاه واحد فقط على الشبكة. تستخدم شبكاتToken Ring هذه الجغرافية، كما سنرى لاحقاً.

 

 بنية الشبكات:

تشير "بنية" الشبكة إلى هيكلية الشبكة ككل، ويتضمن ذلك جغرافيتها، والمكونات الملموسة، وطرق الاتصال على الشبكة. وفيما يلي ملخص عن أكثر البنى المستخدمة في الشبكات اليوم.

شبكات  :Ethernetتم تطوير شبكاتEthernet من قبل شركة Xerox في السبعينات، ولا يزال نموذج هذه الشبكات هو الأكثر رواجاً واستخداماً في العالم. ولهذا النوع من الشبكات العديد من المزايا، فهي سهلة الاستخدام، وأقل كلفة من بقية أنواع الشبكات. إضافة فإن شبكات Ethernet تدعم استخدام أنماط نقل مختلفة، أي كابلات التوصيل .

مقاييس شبكات Ethernet بسرعة 10 ميغابت/الثانية :

هناك أربعة طرق أساسية لوصل شبكات Ethernet بسرعة 10 ميغابت/الثانية :

 10Base5: تستخدم كبل محوري Coax ثخين، بحيث لا يتجاوز طول أي كبل على الشبكة 500 متر.
 10Base2: تستخدم كبل محوري Coax رفيع، بحيث لا يتجاوز طول أي كبل على الشبكة 185 متر.
 10Base-T: تستخدم كبلات UTP أو الكابلات المجدولة (Unshielded Twisted Pair)، بحيث لا يتجاوز طول أي كبل على الشبكة 100 متر.
 10Base-F: تستخدم كابلات الألياف الضوئية Fiber Optic، بحيث لا يتجاوز طول أي كبل ضوئي 2000 متر.

مقاييس شبكات Ethernet بسرعة 100 ميغابت/الثانية

 100VG-AnyLan: تستخدم مزيج من الألياف الضوئية والكابلات المجدولة UTP، بأطوال 100 متر، و150 متر، و 2000 متر.
 100Base-T: وتشير إلى شبكة Ethernet سريعة، وهناك ثلاثة تصنيفات لهذا النوع:
- T4: تستخدم أربعة أزواج من كابلات UTP من فئاتCategory 3, 4, 5 ، بحيث لا يتجاوز طول أي كبل 100 متر.
- TX: تستخدم زوجين من كابلات UTP من فئة Category 5، بحيث لا يتجاوز طول أي كبل 100 متر.
- FX: تستخدم كابلات الألياف الضوئية، بطول لا يتجاوز 2000 متر.

شبكات Token Ring:

طورت شركة IBM نموذج الشبكات الحلقي Token Ring في منتصف الثمانينات لتوفير نقل موثوق وسريع للمعطيات المرسلة على الشبكة. يدور على الشبكة الحلقية Token فارغ من المعطيات، والـ Token هو إشارة منطقية تقوم الشبكة بإرسالها، ويقوم كل جهاز يود الإرسال بالإمساك بهذا الـ Token ومن ثم يقوم بإرسال معطياته عبر الشبكة، مع عنوان الجهاز المرسل إليه. إن استخدام طريقة الـ Token الذي يمر بقناة اتصال كل حاسب يضمن أن كل الحواسب ستحصل على زمن متساو لاستخدام الشبكة. أثناء دوران الـ Token في حلقة الشبكة، يقوم كل حاسب بتفحص حقل العنوان لتحديد ما إذا كان هذا الـ Token مرسل إليه أم لا. ويسمح للـ Token بالمرور إلى الجهاز التالي فقط إذا لم يكن هذا الـ Token مرسل له. تستمر هذه العملية حتى يقوم الجهاز المرسل إليه باستلام الـ Token، حيث يقوم بأخذ نسخة المعطيات ومن ثم يقوم بإفلات الـ Token ليعود إلى الشبكة. وعندما يعود الـ Token إلى الجهاز المرسل، يتم تفريغه من العنوان ومن ثم إرساله ثانية على الشبكة، ويستمر هذا حتى يقوم جهاز آخر يود الإرسال بالإمساك بالـ Token. لايقع على هذا النوع من الشبكات أية تصادمات، بخلاف شبكات Ethernet، لذا، فنادراً ما يعاد إرسال المعطيات. ولأن كافة الحواسب تستطيع الإمساك بالـ Token ولها زمن استخدام متساو على الشبكة، لذا نرى أن الازدحام على هذه الشبكات غير ممكن، ويستطيع الـ Token معالجة الازدياد في حجم الشبكة بشكل جيد.  تعمل الشبكات الحلقية Token Ring بسرعة تصل إلى 16 ميغابت/الثانية. وبما أن التصادمات لا تحدث أبداً، تستطيع هذه الشبكات التعامل مع رزم معطيات حجمها أكبر من تلك على شبكات Ethernet. أخيراً، تعمل هذه الشبكات بأسلوب حلقي-نجمي، حيث يدور الـ Token من جهاز إلى آخر بدون توقف.

بقلم  م. ربـــــــا