טופולוגיות רשת: מושג, סוגים ותכונותיהם, דוגמאות - טֶכנוֹלוֹגִיָה - 2025

טופולוגיות רשת הן פריסות ההתקנים השונות, כגון נתבים, מחשבים, מדפסות והחיבורים השונים העשויים להתקיים ברשת. ניתן להמחיש אותם בצורה גרפית.

לכן הם מתייחסים לעיצוב הפיזי או ההגיוני של רשת מחשבים. הם מגדירים את אופן הצבת הצמתים השונים וכיצד הם מתחברים זה לזה. באופן דומה, הם יכולים לתאר כיצד מועברים נתונים בין צמתים אלה.

מקור: מאת SilverStartalk - נוצר באמצעות דיא, CC BY 2.5, https://en.wikipedia.org/w/index.php?curid=7654281

גם טופולוגיית הרשת וגם המיקומים היחסיים של המקור ויעד זרימת התנועה ברשת קובעים את הנתיב האופטימלי לכל זרימה ואת המידה בה יש אפשרויות מיותרות לנתב במקרה של כישלון.

ישנם שני סוגים של טופולוגיות רשת. הטופולוגיה ההגיונית מבוססת על מודל העברת הנתונים דרך המכשירים השונים ברשת. מצד שני, הטופולוגיה הפיזית מבוססת על התכנון הפיזי של המחשבים המחוברים ברשת.

ארגון רשת

הטופולוגיה של רשת חשובה מאוד בקביעת הביצועים שלה. זו הדרך בה רשת מאורגנת, היא מכילה את התיאור ההגיוני או הפיזי של האופן שבו מכשירים וחיבורים מוגדרים לקישור יחד.

ישנן דרכים רבות לארגן רשת, לכל אחת יתרונות וחסרונות שונים, חלקם מועילים יותר מאחרים בנסיבות מסוימות.

מוּשָׂג

טופולוגיות רשת מתייחסות לאופן שבו המכשירים והחיבורים השונים ברשת מאורגנים בינם לבין עצמם. אתה יכול לחשוב על הרשת כעיר ועל הטופולוגיה כמפת המסלול.

כמו שישנן דרכים רבות לארגן ולתחזק עיר, כמו להבטיח כי דרכים יכולות להקל על מעבר בין חלקי העיר המארחים את מירב התנועה, ישנן מספר דרכים לארגן רשת.

לכל טופולוגיה יתרונות וחסרונות. בהתאם לדרישות הארגון, תצורות מסוימות יכולות להציע רמה גבוהה יותר של אבטחה וקישוריות.

יש לראות בטופולוגיה כמבנה הווירטואלי של רשת. צורה זו אינה בהכרח תואמת את הפריסה הפיזית בפועל של המכשירים ברשת.

אתה יכול לחשוב על מחשבים ברשת ביתית, שאפשר לסדר אותם במעגל. עם זאת, כמעט ולא ניתן יהיה לבצע שם טופולוגיה טבעתית.

בחירה בטופולוגיה

למנהלים קבוצה של אלטרנטיבות כאשר הם מחפשים ליישם טופולוגיה עבור הרשת. על החלטה זו להתחשב בחלקה של החברה, בתקציבה וביעדיה.

פעילויות שונות מתעוררות בניהול מעשי של טופולוגיית רשת, כגון פיקוח כללי על התפעול, ייצוג חזותי וניהול הטופולוגיה.

הדבר החשוב ביותר הוא להבין את הצרכים והיעדים להקמת וניהול תצורת הרשת בצורה המתאימה ביותר לחברה.

בחירת התצורה הנכונה עבור מודל ההפעלה של הארגון יכולה לשפר את הביצועים, כמו גם להקל על פתרון בעיות, פתרון בעיות והקצאה יעילה יותר של משאבי רשת בכדי להבטיח בריאות רשת מעולה.

חֲשִׁיבוּת

עיצוב רשת חשוב מכמה סיבות. בעיקר יש לה תפקיד בסיסי באיזו מידה ואיך עובדת הרשת.

טופולוגיית רשת מנוהלת היטב משפרת את נתונים ויעילות הכוח, שתסייע בהורדת עלויות התחזוקה והתפעול.

הפריסה והעיצוב של רשת מוצגים באמצעות דיאגרמה שנוצרה על ידי תוכנת טופולוגיית הרשת.

דיאגרמות אלה הינן קריטיות ממספר סיבות, במיוחד הדרך בה הם יכולים לספק ייצוג חזותי של עיצובים פיזיים ולוגיים, ומאפשרים למנהלים, בעת פתרון בעיות, לראות את החיבורים בין התקנים.

האופן שבו רשת מאורגנת יכולה ליצור או לשבור קישוריות רשת, פונקציונליות והגנה מפני השבתה.

סוגים ומאפייניהם

- טופולוגיות גופניות

זה מתייחס לעיצוב חיבורי החיבורים בין התקנים לחיבורים הפיזיים של הרשת, כמו כבלים (DSL, Ethernet), מיקרוגל או סיבים אופטיים.

ישנן כמה טופולוגיות פיזיות נפוצות, כפי שמוצג באיור הבא ומתואר בהמשך.

מקור: ג'וגנדי

רשת אוטובוס

כל מכשיר מחובר בסדרות לאורך נתיב ליניארי. הסדר זה נמצא כיום בעיקר ברשתות הפצה קוויות בפס רחב.

רשת כוכב

ברשת זו, מכשיר מרכזי מחובר ישירות לכל המכשירים האחרים. לרשתות מקומיות (LAN) שמשתמשות במתגי Ethernet, כמו רוב רשתות המשרד החוטיות, יש תצורת כוכב.

רשת צלצולים

בתצורה זו המכשירים מחוברים ברשת כמעגל. רשתות מסוימות ישלחו את האות לכיוון אחד בלבד ואחרות יוכלו לשלוח את האות לשני הכיוונים.

רשתות דו כיווניות אלה חזקות יותר מרשתות אוטובוס, מכיוון שהאות יכול לנוע לשני הכיוונים כדי להגיע למכשיר.

רשת רשת

רשת זו מקשרת את החיבורים למכשירים בצורה כזו, כי קיימים מספר מסלולים זמינים בין לפחות כמה נקודות ברשת.

רשת משולבת באופן חלקי כאשר רק חלק מההתקנים מחוברים לאחרים, ורשתים לחלוטין כאשר לכל המכשירים יש חיבור ישיר לכל האחרים.

רשת רב-נתיב מגדילה את ההתנגדות לכישלון, אך גם מגדילה את העלות.

רשת עץ

נקרא גם כוכב כוכבים, זוהי רשת בה טופולוגיות כוכבים שונות מחוברות בתצורת כוכב.

הרבה רשתות מתגי Ethernet גדולות, כמו רשתות בין מרכזי נתונים שונים, דומות לעץ.

רשת היברידית

זהו שילוב של שתי טופולוגיות או יותר. לדוגמה, אם משרד אחד משתמש בטופולוגיית אוטובוס ומשרד אחר משתמש בטופולוגיית כוכבים, חיבור בין שתי טופולוגיות אלה יביא לטופולוגיה היברידית: טופולוגיית אוטובוס וטופולוגיית כוכבים.

- טופולוגיות לוגיות

הטופולוגיה ההגיונית של רשת היא מעט אסטרטגית ומופשטת יותר. בדרך כלל זה מורכב מהשגת הבנה רעיונית כיצד ומדוע הרשת מסודרת כפי שהיא וכיצד נתונים עוברים דרכה. זה מתייחס לקשר ההגיוני בין מכשירים וחיבורים.

חיבור לוגי יהיה שונה ממסלול פיזי כאשר מידע יכול לבצע קפיצה בלתי נראית בנקודות ביניים.

ברשתות אופטיות, מכפילים אופטיים (ADM) יוצרים נתיבים אופטיים לוגיים, מכיוון שה- ADM הופ לא גלוי לצמתי הקצה.

לרשתות המורכבות ממעגלים וירטואליים תהיה טופולוגיה פיזית בהתאם לאזור החיבור האמיתי, כמו הכבל, וטופולוגיה הגיונית המבוססת על המעגלים.

לפעמים הטופולוגיה ההגיונית תואמת את התצורה כפי שהמשתמש רואה אותה, מה שאומר קישוריות רשת.

רשתות IP ו- Ethernet

שתי הרשתות הנפוצות ביותר כיום, IP ו- Ethernet, שזורות לחלוטין ברמת החיבור מכיוון שכל משתמש יכול להתחבר לכל אחד אחר, אלא אם כן מוצגים אמצעים כלשהם, כגון חומת אש, כדי לחסום חיבורים לא רצויים.

הקישוריות הכוללת נובעת מהפרוטוקולים המטופלים ברשת, כמו Ethernet, ולא מהטופולוגיה הפיזית של הרשת ככזו. מסיבה זו, טופולוגיית רשת פיזית כלשהי עשויה להיראות בפני אנשים כמי ששזורים זה בזה.

דוגמאות

רשת אוטובוס

טופולוגיות רשת האוטובוסים המבוססות על כבלים של רשת Ethernet הן קלות יחסית וזולות להתקנה, אף על פי שהמרחב מוגבל על ידי האורך המרבי של הכבלים הזמינים.

לדוגמה, נניח רשת אוטובוס המורכבת מארבעה מחשבים: PC-A, PC-B, PC-C ו- PC-D.

אם PC-A שולח נתונים ל- PC-C, כל המחשבים ברשת יקבלו נתונים אלה, אך רק PC-C יקבל אותם. אם PC-C מגיב, רק PC-A יקבל את הנתונים שהוחזרו.

על ידי חיבור לשני כבלי אוטובוס ניתן להשיג הרחבה, אך טופולוגיה זו פועלת בצורה הטובה ביותר עם מספר מוגבל של מכשירים, בדרך כלל פחות משנים עשר מכשירים באוטובוס יחיד.

רשת כוכב

טופולוגיות רשת כוכבים נפוצות ברשתות ביתיות, כאשר נקודת החיבור המרכזית יכולה להיות נתב או רכזת רשת.

בדרך כלל משתמשים בכבלים Ethernet זוגיים מפותלים (UTP) בכבלים לחיבור התקנים לרכזת, אם כי ניתן להשתמש גם בכבל קואקסיאלי או בסיב אופטי.

כאשר מתמודדים עם טופולוגיית האוטובוסים, בדרך כלל רשת כוכבים דורשת כמות גדולה יותר של כבלים.

רשת צלצולים

טופולוגיות רשת טבעתיות נמצאות לרוב באוניברסיטאות, למרות שהן משמשות גם על ידי חברות מסחריות מסוימות.

בדומה לטופולוגיית האוטובוסים, הטופולוגיה הזו כבר לא תקפה ברשתות האחרונות. יבמ יישמה אותו באופן עקרוני כדי להיות מסוגלת להתגבר על החסרונות הקיימים בטופולוגיית האוטובוסים.

אם מחוברים מספר גדול של מכשירים, יש להשתמש בחוזרים חוזרים כדי "לרענן" את אותות הנתונים בזמן שהם עוברים דרך הרשת.

רשת רשת

טופולוגיות רשת רשתות אופייניות לאינטרנט ולרשתות רשת מסוימות (WAN).

ניתן להעביר את הנתונים באמצעות לוגיקת הניתוב, אשר נקבעת על פי קריטריונים קבועים כגון "הימנע מקישורים שבורים" או "המסלול עם המרחק הקצר ביותר".

רשת עץ

משתמשים בו לרוב ברשתות שטח רחבות (WAN). הם אידיאליים לתחנות עבודה קבוצתיות.

אתה יכול להשיג ולשמור בקלות על הרחבת מכשירים על ידי הרחבת טופולוגיות האוטובוסים והכוכבים.

איתור שגיאות הוא גם פשוט, אך מערכות אלה נוטות להיות אינטנסיביות בכבלים ונטולות עלות.

הפניות

1. מרגרט רוז (2019). טופולוגיית רשת. טכטרג'ט. נלקח מ: searchnetworking.techtarget.com.
2. דברים של דנס (2019). מהי טופולוגיית רשת? המדריך הטוב ביותר לסוגים ותרשימים. נלקח מ: dnsstuff.com.
3. Finjan (2017). מבט מקרוב על טופולוגיית הרשת. נלקח מ: blog.finjan.com.
4. הערות לרשת מחשבים (2019). טופולוגיות רשת שהוסברו עם דוגמאות. לקוח מ: computernetworkingnotes.com.
5. Techopedia (2019). טופולוגיית רשת. לקוח מ: ceilingpedia.com.
6. Study to Night (2019). סוגי טופולוגיות רשת. לקוח מ: studytonight.com.