شبكة المنطقة المحلية هي بنية تحتية للشبكة تربط أجهزة الكمبيوتر والأجهزة داخل منطقة محدودة ، مثل المكتب أو المنزل. هناك عدة أنواع أساسية من طبولوجيا الشبكة المحلية ، وهي الأكثر شيوعا والأكثر استخداما. ومع ذلك ، هناك بعض الطوبولوجيا غير الموجودة ، على الرغم من أنها قد تبدو منطقية وعملية.
أول طوبولوجيا خيالية هي "الحلقة". في هذا الهيكل ، يتم توصيل كل جهاز بجهازين متجاورين ، لتشكيل دائرة مغلقة. لنقل البيانات بين الأجهزة ، تمر البيانات عبر كل جهاز في دائرة. على الرغم من أن هذا الهيكل قد يبدو فعالا ، إلا أنه يحتوي على عدد من العيوب ، مثل زيادة تعقيد الإدارة واحتمال كبير للفشل.
نوع خيالي آخر من طوبولوجيا الشبكة المحلية هو "الشبكة". في هذا الهيكل ، يتم توصيل كل جهاز بكل جهاز آخر في الشبكة ، مما يشكل شبكة متصلة بالكامل. يسمح لك هذا الهيكل بنقل البيانات بكفاءة عالية ، ولكنه يتطلب عددا كبيرا من الكابلات وغير اقتصادي في استخدام موارد الشبكة.
الهيكل الثالث غير الموجود للشبكة المحلية هو "النجم". في هذا الهيكل ، يتم توصيل كل جهاز بجهاز مركزي يتحكم في نقل البيانات بين الأجهزة. يمكن أن يكون مثل هذا الهيكل سهل التركيب والإدارة ، ولكنه نقطة فشل واحدة ، لأنه في حالة فشل الجهاز المركزي ، تفقد الشبكة بأكملها الاتصال.
الطوبولوجيا الخيالية التالية هي"الشجرة". في هذا الهيكل ، يتم تجميع الأجهزة في تسلسل هرمي ، حيث توجد عقدة مركزية وفروع تربط العقد على مستويات مختلفة. الشجرة هي طوبولوجيا منظمة ، ولكن لديها أيضا نقطة فشل واحدة وتكاليف أسلاك عالية.
وأخيرا ، فإن آخر نوع خيالي من الطوبولوجيا هو "الكتلة". في هذا الهيكل ، يتم تجميع أجهزة متعددة معا لضمان التسامح مع الخطأ وتحسين الأداء. ومع ذلك ، فإن تنظيم وإدارة مثل هذا الهيكل يتطلب مهارات خاصة وموارد إضافية.
على الرغم من أن كل هذه الطوبولوجيا قد تبدو مريحة وفعالة ، إلا أن غيابها يرجع إلى القيود الحقيقية لتقنيات ومعايير الشبكة. تم تطوير جميع الهياكل القائمة مع وضع أهداف ومتطلبات محددة في الاعتبار لضمان التشغيل الموثوق والفعال للشبكات المحلية.
- زوج ملتوي مع خيوط ملتوية
- حلقات لا نهاية لها في إيثرنت
- الهلال مع اتصالات عكسية
- شبكة محلية على شكل قطة نائمة
- شبكة زجاجية مع مفاتيح اوريغامي
زوج ملتوي مع خيوط ملتوية
الزوج الملتوي ذو الخيوط الملتوية هو أحد الطوبولوجيا غير الموجودة للشبكة المحلية. هذا مفهوم خيالي ليس له تطبيق عملي.
الزوج الملتوي هو نوع من الكابلات يتكون من موصلين ملتويين حول بعضهما البعض لتقليل التداخل وتقليل التداخل الكهرومغناطيسي. يستخدم على نطاق واسع لنقل البيانات في شبكات المنطقة المحلية.
ومع ذلك ، فإن فكرة الزوج الملتوي مع الخيوط الملتوية تعني أن خيوط هذا النوع من الكابلات ملتوية أيضا. هذا يعني أن الموصلات الموجودة في نهايات الكبل سيكون لها شكل حلزوني ، مما يجعل من الصعب الاتصال بأجهزة أخرى ويقلل من موثوقية الاتصال.
هذا النوع من الطوبولوجيا غير موجود لعدد من الأسباب. أولا ، سيكون من المستحيل فصل هذا الكابل واستبداله إذا لزم الأمر. ثانيا ، يمكن أن تؤدي الاستنتاجات الملتوية إلى نقل بيانات غير مستقر بسبب البنية المادية المعقدة.
بشكل عام ، يعد الزوج الملتوي ذو الخيوط الملتوية مفهوما رائعا لا يجد تطبيقا حقيقيا في مجال شبكات الكمبيوتر.
حلقات لا نهاية لها في إيثرنت
إيثرنت ، واحدة من تقنيات نقل البيانات الأكثر شيوعا في الشبكات المحلية ، لديها عدد من البروتوكولات والآليات المصممة لضمان الموثوقية والكفاءة. ومع ذلك ، هناك حالات تنشأ فيها مشاكل على الرغم من وجود هذه الآليات. واحدة من هذه المشاكل هي حلقات لا نهاية لها في إيثرنت.
تحدث الحلقات اللانهائية (أو حلقات معالجة ماك) عندما يكون هناك العديد من المفاتيح (المفاتيح) في الشبكة ، كل منها متصل ببعضها البعض ، مما يشكل حلقة مغلقة. نتيجة لذلك ، ينشأ موقف عندما تبدأ الحزم في" الدوران " على طول هذه الحلقة ، والانتقال من مفتاح إلى آخر لعدد لا حصر له من المرات.
تؤدي الحلقات التي لا نهاية لها إلى زيادة غير خاضعة للرقابة في عدد الحزم في الشبكة ، مما قد يؤدي إلى انسداد كامل لنقل البيانات. بالإضافة إلى ذلك ، تخلق الحلقات التي لا نهاية لها حملا إضافيا على المحولات وتقلل من أداء الشبكة.
وتستخدم بروتوكولات مختلفة مثل بروتوكول شجرة تمتد (ستب) أو بروتوكول شجرة تمتد السريع (رستب) لمنع الحلقات التي لا نهاية لها في إيثرنت. تقوم هذه البروتوكولات تلقائيا بتكوين المفاتيح ، واكتشاف وجود الحلقات ، وحظر أحد المنافذ لمنع تكوين حلقة.
ومع ذلك ، حتى مع وجود هذه البروتوكولات ، قد تكون هناك حالات لا تزال تحدث فيها حلقات لا نهاية لها. في مثل هذه الحالات ، قد يكون التدخل اليدوي من قبل مسؤول الشبكة مطلوبا لاكتشاف الحلقة وإزالتها.
نتيجة لذلك ، تعد الحلقات التي لا نهاية لها إحدى المشكلات التي يجب مراعاتها عند تصميم شبكات إيثرنت وتكوينها. سيساعد التكوين الصحيح لبروتوكولات منع الحلقة ، بالإضافة إلى المراقبة المنهجية للشبكة ، على تجنب هذه المشكلة وضمان التشغيل الموثوق للشبكة المحلية.
الهلال مع اتصالات عكسية
الهلال ذو الاتصالات العكسية هو أحد طبولوجيا الشبكة المحلية ، والتي ، على الرغم من اسمها ، ليس لها تنفيذ مادي وليست لها قيمة عملية لأنظمة الشبكات الحديثة.
يفترض هذا الهيكل وجود عقدة مركزية متصلة ببقية عقد الشبكة فقط من خلال الاتصالات العكسية. في هذه الحالة ، يمكن لكل عقدة تلقي المعلومات فقط من العقدة المركزية ، ونقل المعلومات إلى عقدة أخرى ، من الضروري استخدام العقدة المركزية كوسيط.
المشاكل الرئيسية الكامنة في الهلال مع اتصالات عكسية:
- عرض نطاق ترددي منخفض جدا للشبكة. نظرا لاستخدام الاتصالات العكسية لنقل البيانات ، تتباطأ سرعة نقل المعلومات عدة مرات.
- الاعتماد الكبير على العقدة المركزية. إذا فشلت العقدة المركزية أو فقدت الاتصال ببقية العقد ، فستتوقف الشبكة بالكامل عن العمل.
- عدم القدرة على تنفيذ نقل البيانات المتوازي. نظرا لأن كل عقدة يجب أن تستخدم عقدة مركزية لنقل البيانات إلى عقدة أخرى ، فمن المستحيل إجراء إرسال متزامن بين عدة عقد.
لم يتم استخدام الهلال ذو الوصلات العكسية على نطاق واسع للأسباب المذكورة أعلاه. تستخدم أنظمة الشبكات الحديثة طبولوجيا أكثر كفاءة مثل الحافلة أو الحلقة أو النجمة أو الشبكة أو طوبولوجيا الشجرة.
شبكة محلية على شكل قطة نائمة
هناك العديد من طبولوجيا الشبكة المحلية التي تستخدم لتنظيم الاتصالات بين أجهزة الكمبيوتر. ومع ذلك ، هناك العديد من "الطوبولوجيا" التي لا توجد حقا ولا توجد إلا في الخيال.
واحدة من هذه "الطوبولوجيا" هي شكل شبكة محلية في شكل قطة نائمة. على الرغم من أن هذا طوبولوجيا غير صالحة ، يمكننا أن نتخيل كيف قد تبدو.
يمكن أن تحتوي شبكة المنطقة المحلية الخيالية على شكل قطة نائمة على الهيكل التالي:
- رأس قطة — في هذه العقدة سيكون هناك خادم أو لوحة مفاتيح رئيسية تنشأ منها جميع الاتصالات;
- آذان-تحتوي هذه العقدة على أجهزة كمبيوتر عادية متصلة بالشبكة;
- عيون-يمكن أن تكون هذه العقد شاشات أو أجهزة عرض معلومات أخرى;
- الأنف - اتصال إنترنت متصل بالشق أو شبكة أخرى;
- الجسم هو المكان الذي توجد فيه مفاتيح أو أجهزة توجيه إضافية لتنظيم الاتصالات عن بعد;
- الكفوف — يمكن أن تكون هذه العقد طابعات شبكة أو أجهزة أخرى يمكن توصيلها بالشبكة.
ومع ذلك ، تجدر الإشارة إلى أن مثل هذه الطوبولوجيا ليست فعالة وغير واقعية للاستخدام الحقيقي. لا يوفر اتصالا موثوقا به ولا يوفر مرونة في توسيع الشبكة.
في ظروف العالم الحقيقي ، تشمل طبولوجيا شبكة المنطقة المحلية الأكثر شيوعا طبولوجيا على شكل نجمة ، وعلى شكل حلقة ، وشبيهة بالحافلة ، وشبيهة بالأشجار ، ومختلطة.
| الطوبولوجيا | المزايا | العيوب |
|---|---|---|
| طبولوجيا حقيقية |
|
|
| "طوبولوجيا" في شكل قطة نائمة |
|
|
في الختام ، الشبكة المحلية في شكل قطة نائمة هي مجرد خيال وليست طوبولوجيا صالحة. عند اختيار طوبولوجيا لتنظيم شبكة محلية ، يجب الانتباه إلى كفاءتها وموثوقيتها ومرونتها.
شبكة زجاجية مع مفاتيح اوريغامي
تعد الشبكة الزجاجية المزودة بمفاتيح أوريغامي واحدة من الطوبولوجيا الخيالية للشبكة المحلية ، وهي مزيج فريد من آليات المواد والتبديل. في هذا الهيكل ، تتكون الشبكة من عقد زجاجية خاصة متصلة ببعضها البعض بواسطة مفاتيح اوريغامي.
مفاتيح اوريغامي هي الآليات التي يمكن أن تكون عازمة و أونبنت ، وبالتالي تغيير الهيكل المنطقي للشبكة. كل مفتاح اوريغامي عبارة عن هيكل هيكلي معقد يتكون من ألواح زجاجية مرنة وآلية لتحريكها.
العقد الزجاجية في هذا الهيكل عبارة عن صناديق شفافة خاصة ، بداخلها مكونات الشبكة – المحولات وأجهزة التوجيه والمحاور وغيرها من المعدات. تحتوي كل عقدة زجاجية على العديد من الثقوب التي تمر من خلالها الألواح الزجاجية لمفاتيح الأوريجامي.
عند تغيير تكوين الشبكة ، تنحني مفاتيح الأوريغامي أو تنحني ، مما يؤدي إلى تغيير في طرق نقل البيانات. نتيجة لذلك ، يمكن تنظيم الشبكة في طبولوجيا مختلفة – الحافلة والحلقة والنجمة وغيرها. كل هذا يجعل الشبكة الزجاجية مع مفاتيح اوريغامي مرنة للغاية وقابلة للتكيف مع المتطلبات المختلفة.
ومع ذلك ، تجدر الإشارة إلى أن الشبكة الزجاجية مع مفاتيح اوريغامي لا تزال فكرة من مجال الخيال وليس لها تنفيذ عملي في التكنولوجيا الحقيقية. يتم تطوير هذا الهيكل في مختبرات البحث العلمي من أجل إيجاد طرق جديدة للتواصل.