Τοπολογίες Δικτύων

Τοπολογία δικτύου ονομάζεται η μορφή της σύνδεσης μεταξύ των κόμβων ενός δικτύου. Οι τοπολογίες είναι είτε φυσικές είτε λογικές. Τα κυριότερα είδη τοπολογιών είναι η γραμμική, η τύπου διαύλου, δακτυλίου, αστέρα, η κατανεμημένη, η πλήρως κατανεμημένη και η τύπου δένδρου.

    

   Η επικοινωνία μεταξύ των υπολογιστών και γενικότερα η κοινή χρήση των πόρων τους είναι εφικτή μόνο όταν αυτοί είναι συνδεδεμένοι. Στα περισσότερα σύγχρονα δίκτυα οι υπολογιστές είναι συνδεδεμένοι μεταξύ τους με καλώδια.

Ωστόσο, στη διασύνδεση ενός πλήθους υπολογιστών δεν παίζουν ρόλο μόνο τα καλώδια. Οι διαφορετικοί τύποι καλωδίων, καρτών δικτύου, λειτουργικών συστημάτων καθώς και πολλών άλλων στοιχείων δικτύωσης απαιτούν και διαφορετικούς τρόπους διευθέτησης του δικτύου, ή αλλιώς, απαιτούν διαφορετικές δικτυακές τοπολογίες.

Για τη σωστή διευθέτηση μιας τοπολογίας απαιτείται ιδιαίτερη προσοχή. Και αυτό γιατί μια συγκεκριμένη τοπολογία μπορεί να προσδιορίζει τον τύπο της καλωδίωσης που θα πρέπει να χρησιμοποιηθεί, τον τρόπο με τον οποίο τα διάφορα καλώδια θα περνούν μέσα από τα ταβάνια, τοίχους και πατώματα, τον τρόπο επικοινωνίας μεταξύ των υπολογιστών καθώς και πολλά άλλα λειτουργικά στοιχεία. Όλα αυτά θα πρέπει να λαμβάνονται σοβαρά υπόψη κατά τη διευθέτηση της τοπολογίας, γιατί προσδιορίζουν σε μεγάλο βαθμό το επίπεδο της απόδοσης ολόκληρου του δικτύου.

Γενικά υπάρχουν τέσσερις βασικές τοπολογίες

§     Διαύλου (bus)

§     Αστεριού (star)

§     Δακτυλίου (ring)

§     Δέντρου (tree)

§     Τοπολογία Διαύλου (bus)

    Σύμφωνα με αυτή την τοπολογία όλοι οι υπολογιστές είναι συνδεδεμένοι μεταξύ τους μέσω ενός κοινόχρηστου καλωδίου. Η τοπολογία αυτή είναι γνωστή και ως γραμμικός δίαυλος (linear bus), επειδή οι υπολογιστές συνδέονται σε ευθεία γραμμή. Αποτελεί την απλούστερη από όλες τις υλοποιήσεις. Στο παρακάτω σχήμα απεικονίζεται ένα τοπικό δίκτυο διαύλου.

    Η τοπολογία διαύλου χαρακτηρίζεται από την χρήση ενός διαμοιραζόμενου μέσου μετάδοσης, ή αλλιώς, ενός multipoint medium. Όλοι οι σταθμοί προσδένονται στο δίαυλο μέσω ενός ειδικού υλικού διασύνδεσης, γνωστό ως T - connector ή πρίζα δικτύου. Η επικοινωνία μεταξύ της πρίζας και του σταθμού εργασίας είναι αμφίδρομη, επιτρέποντας έτσι σε έναν υπολογιστή να στέλνει και να λαμβάνει δεδομένα ταυτόχρονα. Μια μετάδοση από οποιονδήποτε σταθμό διαδίδεται κατά μήκος του διαύλου (καλωδίου) και λαμβάνεται από όλους τους υπόλοιπους. Στο κάθε άκρο του διαύλου υπάρχει μια τερματική αντίσταση (terminator), η οποία απορροφά τα σήματα που μεταδίδονται από τους σταθμούς απομακρύνοντάς τα από το δίκτυο.

§         Τοπολογία αστεριού (star)

    Στην τοπολογία αστεριού ο κάθε υπολογιστής συνδέεται σε ένα κεντρικό κόμβο ή ομφαλό (hub), ο οποίος είναι υπεύθυνος για τη διατήρηση και τον έλεγχο της επικοινωνίας μεταξύ των σταθμών. Σε ένα δίκτυο αστέρα οι μεταδόσεις ενός υπολογιστή μεταδίδονται μέσω του ομφαλού μόνο στον υπολογιστή - παραλήπτη και όχι σε κάθε υπολογιστή του δικτύου, όπως συμβαίνει στα δίκτυα διαύλου. Στο παρακάτω σχήμα απεικονίζεται ένα τοπικό δίκτυο τοπολογίας αστεριού με πέντε υπολογιστές.

§     Τοπολογία  Δακτυλίου (ring)

    Στην τοπολογία δακτυλίου (ring) όλες οι συσκευές συνδέονται με μορφή ενός κλειστού βρόχου, έτσι ώστε κάθε συσκευή συνδέεται άμεσα με δύο άλλες συσκευές, ένα από κάθε πλευρά . Οι τοπολογίες δακτυλίων είναι σχετικά ακριβές και δύσκολο να εγκατασταθούν, αλλά προσφέρουν το υψηλό εύρος ζώνης και μπορούν να εκταθούν σε μεγάλες αποστάσεις. Παραδείγματα τέτοιων τοπολογιών αποτελούν το token ring και το FDDI.

§     Τοπολογία Δέντρου (tree)

    Η τοπολογία διαύλου / αστεριού, όπως υποδηλώνεται και από το όνομά της, αποτελεί ένα συνδυασμό των τοπολογιών διαύλου και αστεριού. Ειδικότερα, πολλά δίκτυα τοπολογίας αστεριού συνδέονται μεταξύ τους με καλώδια γραμμικού διαύλου (π.χ. ομοαξονικά καλώδια). Αν ένας υπολογιστής υποστεί βλάβη, αυτό δεν επηρεάζει το υπόλοιπο δίκτυο και οι υπόλοιποι υπολογιστές του συγκεκριμένου ομφαλού μπορούν να συνεχίσουν να επικοινωνούν. Αν από την άλλη υποστεί βλάβη ένας ομφαλός, τότε δε θα μπορούν να επικοινωνήσουν μεταξύ τους οι υπολογιστές αυτού του ομφαλού καθώς και οι υπόλοιποι ομφαλοί που συνδέονται με αυτόν τον ομφαλό. Στο παρακάτω σχήμα φαίνεται μια τοπολογία διαύλου / αστεριού.