در ابتدای پیاده سازی یک شبکه نوع یا طراحی آن یک امر مهم است. در واقع اینکه با استفاده از نیاز ها و امکانات بهترین شکل شبکه را ایجاد کنیم و بتوانیم با کمترین هزینه بیشترین و با دوام ترین شبکه را برقرار کنیم بحث توپولوژی شبکه ها است.

network_topology.jpg

سه طرح شبکه کردن کامپیوتر ها ( توپولوژی های استاندارد ) عبارتند از :
- شبکه خطی - BUS
- شبکه ستاره ای - STAR
- شبکه حلقوی - RING

توپولوژی خطی :

در این نوع ارتباط تمامی کامپیوتر ها توسط یک کابل به یکدیگر وصل می شوند. در وافع کابل یک ابتدا دارد و یک انتها … سیستم ها در این توپولوژی دارای آدرس هستند. در این طرح در یک زمان تنها یک سیستم می تواند اطلاعات را منتشر کند و تا باقی بودن اطلاعات در شبکه سیستم های دیگر باید منتظر آزادن خط بمانند. کامپیوتر فرستنده اطلاعات بسته ارسالی خود را از طریق کابل متصل به خود در کل شبکه به صورت سیگنال های الکتریکی منتشر می کند. این بسته با آدرس معینی که دارد کل کامپیوتر ها را بررسی کرده و اگر آدرس صحیح باشد به کامپیوتر مقصد می رسد در غیر این صورت بقیه کابل را طی می کند برای رسیدن به مقصد. در این میان ممکن است مشکلی پیش بیاید ! اگر بسته ارسالی مقصد را شناسایی نکند و به انتهای کابل برسد مجدد برگشت می خورد و در کابل باقی می ماند که اصطلاحا می گویند برخورد سیگنال ( Collision ) یا لرزش سیگنال ( Bouncing ) صورت گرفته است. برای جلوگیری از این مشکل در انتهای کابل ها قطعه ای به نام Terminator قرار می دهند. کار این قطعه به این شکل است که تمامی سیگنال هایی که به انتهای خط می رسند را جذب می کند و کابل را چنان پاک می کند تا آزاد شود و سیستم های دیگر بتوانند اطلاعات را ارسال کنند. معمولا اگر کامپیوتر های شبکه خطی زیاد باشند با ناچار مجبور هستند مدت زیادی را برای ارسال اطلاعات منتظر باشند همین باعث افت سرعت در این شبکه ها می شود البته به دیگر دلایل افت سرعت می توان به توانایی سخت افزاری شبکه - فاصله بین رایانه ها - انواع کابل و … اشاره کرد.
یکی از قطعات متداول دیگر در شبکه های خطی دستگاه Repeater است. این قطعه بر سر کابل ها قرار می گیرد و سیگنال های موجود را تقویت می کند تا بتوانند فاصله های زیاد را طی کنند. این روش را گسنرش شبکه هم می نامند. در شبکه خطی قطعی در قسمتی از کابل کل فعالیت شبکه را مختل می کند !!

توپولوژی ستاره ای :

در این نوع شبکه کلیه کامپیوتر ها از طریق کابل به سیستم مرکزی ( HUB ) منصل هستند. کلیه سیگنال های ارسال شده از طرف فرستنده توسط هاب بر روی کل شبکه منتظر می شود. شبکه های ستاره ای دارای مدیریت متمرکز توسط هاب هستند اما مقدار زیادی کابل برای اتصال شبکه استفاده می شود. اگر ارتباط یکی از کامپیوتر ها با هاب قطع گردد تاثیری بر بقیه شبکه ندارد وفقط دسترسی آن سیستم از دریافت و ارسال در شبکه قطع می شود ولی اگر هاب خرابی داشته باشد کل فعالیت شبکه قطع می شود.

توپولوژی حلقوی :

در این روش با یک کابل خطی تمامی کامپیوتر ها به صورت دایره ای به هم متصل می شوند. بر خلاف نوع خطی در این توپولوژی کابل انتها ندارد و سیگنال ها در یک جهت مشخص حرکت می کنند و از تمام سیستم ها می گذرد. اصطلاح Token ( نشانه ) در توپولوژی حلقوی به این شکل عمل می کند که نشانه در حلقه حرکت می کند و توسط هر کامپیوتر به کامپیوتر بعدی می رود تا به سیستمی برسد که اطلاعاتی برای ارسال دارد در این هنگام آدرس بسته برای گیرنده مشخص می شود تا Token ضمن گردش در شبکه بسته را به مقصد برساند. پس از دریافت بسته گیرنده یک پیغام مبنی بر دریافت اطلاعات به فرستنده ارسال می کند و یک نشانه جدید هم در حلقه ایجاد می کند.

در مبحث توپولوژی های شبکه ممکن است بنا بر درخواست یا نیاز ها لازم شود ترکیبی از ۳ نوع بالا درست شود. این کار امکان پذیر است و در بعضی مواقع در وقت و هزینه هم صرفه جویی می کند.