توپولوژی چیست؟ و چه اهمیتی دارد؟ برای اینکه اهمیت توپولوژی را درک کنید لازم است بدانید که در یک شبکه‌ی کامپیوتری، دستگاه‌ها طبق سلیقه‌ی شخصی به یک دیگر متصل نمی‌شوند و اصول خاصی را دنبال می‌کنند. پس برای دانستن اینکه توپولوژی چیست و چه اهمیتی دارد با ما همراه باشید:
شبکه‌های کامپیوتر بوجود آمدند تا اطلاعات موجود در کامپیوترها بین یک دیگر جا به جا شوند این انتقال داده‌ها در شبکه‌های کامپیوتری به دو صورتِ نقطه به نقطه (Point to Point) و پخشی (broadcast) صورت می‌گیرد.
انتقال نقطه به نقطه: در انتقال نقطه به نقطه فقط دو ایستگاهی (1) که در انتهای کانال به آن متصل هستند می‌توانند از آن استفاده کنند زیرا تنها یک مسیر اختصاصی بین دو ایستگاه وجود دارد.
(1): منظور از ایستگاه یا workstation کامپیوتر یا دو دستگاهی است که انتقال داده بین آن‌ها صورت می‌گیرد.
انتقال از طریق کانال‌های پخشی: تمام کامپیوترهای متصل در کانال پخشی از یک مسیر واحد برای جا به جایی اطلاعات استفاده می‌کنند. چون در این روش انتقال اطلاعات از یک مسیر است، امکان اینکه اطلاعات ایستگاه‌های مختلف با هم دیگر برخورد کرده و نابود شوند زیاد است اینجا است که بحث توپولوژی شبکه اهمیت پیدا می‌کند زیرا نحوه‌ی اتصال کامپیوترها در یک شبکه در سرعت و حفظ انتقال داده‌ها تأثیر دارد.
توپولوژی به معنای مکان شناسی است و با توجه به معنای تحت‌الفظی این کلمه و مقدمه‌ی بالا توپولوژی را می‌توانیم اینگونه تعریف کنیم: نحوه‌ی اتصال کامپیوترها در یک شبکه را توپولوژی می‌گویند. این نحوه‌ی اتصال انواع مختلفی دارد که عبارتند از:
- توپولوژی ستاره‌ای (ُStar)
- توپولوژی حلقه‌ای (Ring)
- توپولوژی درخت (Tree)
- توپولوژی توری (Mesh)
- توپولوژی گذرگاه مشترک (Bus)
- توپولوژی ترکیبی (Hybrid)
توپولوژی ستاره‌ای: در تو پولوژی ستاره‌ای یک ایستگاه مرکزی در شبکه وجود دارد که هاب نامیده می‌شود. هاب مسئول تصمیم‌گیری درمورد ارسال یا عدم ارسال اطلاعات به ایستگاه‌های دیگر است یعنی هر ایستگاه قبل از فرستادن داده‌ها ابتدا باید از هاب مجوز ارسال بگیرد تا بنواند اطلاعات را بفرستد. در توپلوژی ستاره‌ای از کانال انتقال نقطه به نقطه استفاده می‌شود. یعنی یک مسیر اختصاصی بین هر ایستگاه و هاب برقرار است.
توپولوژی حلقه‌ای: همانطور که از شکل آن پیداست در شبکه‌ی حلقه‌ای هاب وجود ندارد هر ایستگاه به کامپیوترهای مجاور خود متصل می‌شوند و خود ایستگاه‌ها در مورد انتقال اطلاعات تصمیم می‌گیرند.
توپولوژی درخت: از اتصال هاب‌های توپولوژی ستاره‌ای، توپولوژی درخت بوجود می‌آید. یک درخت را درنظر بگیرید؛ دارای ریشه، تنه و شاخ و برگ است. هاب‌های توپولوژی ستاره‌ای در حکم تنه و دستگاه‌های متصل به هاب شاخه‌های آن، و هاب اصلی که هاب‌های مدل ستاره‌ای را به خود متصل می‌کند ریشه‌های توپولوژی درختی محسوب می‌شوند.
توپولوژی توری: این نوع توپولوژی که به آن توپولوژی کامل هم می‌گویند ایستگاه‌ها به صورت نقطه‌ای به هم وصل می‌شوند.
همانطور که در ابتدا گفته شد در انتقال نقطه به نقطه فقط یک مسیر بین دو دستگاه وجود دارد از این رو برای اتصال هر کامپیوتر به یک کابل مجزا احتیاج داریم. به شکل 1) نگاه کنید:
ارتباط فقط بین دستگاه A و C برقرار است
ارتباط فقط بین دستگاه A و B برقرار است
امّا ارتباط بین دستگاه‌های B و C برقرار نیست و دستگاه C از طریق دستگاه A هم نمی‌تواند با B ارتباط برقرار کند لذا به کابلی مجزا احتیاج است تا بین دستگاه‌های A و B ارتباط برقرار گردد. (شکل 2)
اِعمال توپولوژی مش یا توری در شبکه‌هایی که تعداد ایستگاه‌های آن زیاد است باعث افزایش هزینه می‌شود.
توپولوژی گذرگاه مشترک یا توپولوژی باس: همانطور که از اسم آن پیداست در این نوع شبکه برخلاف توپولوژی مش از یک گذرگاه برای ارتباط تمامی ایستگاه‌ها استفاده شده است. ایراد این نوع توپولوژی این است که چون از یک گذرگاه مشترک استفاده می‌شود ارسال داده‌ها به صورت همزمان باعث تداخل داده‌ها و از بین رفتن آن‌ها می‌شود. همچنین اگر گذرگاه مشترک شبکه دچار مشکل شود شبکه از کار می‌افتد.
توپولوژی ترکیبی: در این توپولوژی از توپولوژی‌های مختلف برای شبکه کردن کامپیوترها استفاده می‌شود. یعنی در اصل توپولوژی ترکیبی، ترکیبی از توپولوژی‌های مختلف است.
