Тармоқ топологияси

Тармоқ топологияси - бу график конфигурацияси бўлиб, унинг чўққилари тармоқнинг сўнгги тугунларига (компютерлар ва алоқа ускуналари (маршрутизаторлар)), қирралари эса чўққилар орасидаги физик ёки ахборот алоқаларига мос келади. Тармоқ топологияси, шунингдек, компютер тармоғининг турли элементларини (боғланишлар, тугунлар ва бошқалар) жойлаштиришдир. Асосан, тармоқнинг топологик тузилиши физик ёки мантиқий жиҳатдан тавсифланиши мумкин.

Тармоқ топологиясининг қуйидаги кўринишлари мавжуд.

Физик - тармоқ тугунлари орасидаги ҳақиқий жойлашув ва уланишларни тавсифлайди.
Мантиқий - сигналнинг физик топология доирасидаги ҳаракатини тавсифлайди.
Ахборий - тармоқ орқали узатиладиган ахборот оқимларининг йўналишини тавсифлайди.
Алмашинув бошқаруви - тармоқдан фойдаланиш ҳуқуқини ўтказиш принсипи.

Физик топология тармоқнинг турли компонентларини, жумладан, қурилма жойлашуви ва кабелни созлашни, мантиқий топологияни жойлаштиради; У жисмоний дизайндан қат’и назар, тармоқ ичида ма’лумотларнинг қандай оқишини кўрсатади. Икки тармоқ ўртасида тугунлар орасидаги масофалар, физик уланишлар, узатиш тезлиги ёки сигнал турлари ўзаро фарқ қилиши мумкин, бироқ улар фойдаланадиган топология бир хил бўлиш ҳолатлари ҳам кўп учрайди. Бунга мисол сифатида маҳаллий тармоқ (ЛАН)ни келтириш мумкин. ЛАНдаги ҳар қандай тугун тармоқдаги бошқа қурилмаларга бир ёки бир нечта жисмоний уланишларни ўз ичига олади. Ушбу уланишларни график жиҳатдан хариталаш тармоқнинг физик топологиясини тавсифлашда қўлланиши мумкин бўлган шаклни ишлаб чиқади. Бироқ, компонентлар орасидаги ма’лумотлар оқимини хариталаш тармоқнинг мантиқий топологиясини аниқлайди.

Топологиялар

Тўлиқ боғланишли топология

Бунда ҳар бир компютер бошқа барча компютерларга бевосита уланган тақмоққа бириктирилади. Бироқ, бу вариант ноқулай ва самарасиздир. Чунки тармоқдаги ҳар бир компютер бошқа барча компютерлар билан алоқа қилиши учун етарли бўлган кўп сонли алоқа портларига эга бўлиши талаб этилади.

Тўлиқ боғланишсиз топология

Топологияларнинг бир нечта тўлиқ боғланмаган турлари мавжуд. Уларда, тўлиқ уланишли турларидан фарқли ўлароқ, ма’лумотларни узатиш тўғридан-тўғри компютерлар ўртасида эмас, балки қўшимча тугунлар орқали амалга оширилиши мумкин.

Шина (бус) топологияси

Ушбу турдаги топологияда барча иш стансиялари(автобус ёки магистрал деб аталади) умумий бир кабелга параллел уланади. Сигналнинг акс этишини олдини олиш мақсадида кабелнинг учларига терминаторлар жойлаштирилади.

Шина топологияси тармоқларининг афзалликлари:

Кабел исте’моли сезиларли даражада камаяди;
Тугунлардан бирининг ишдан чиқиши бутун тармоқнинг ишлашига та’сир кўрсатмайди;
Тармоқни созлаш осон;
Тармоқ алоҳида тугунларнинг ишдан чиқишига чидамли.

Шина топологияси тармоқларининг камчиликлари:

Кабелнинг узилиши бутун тармоқнинг ишлашига та’сир кўрсатиши мумкин;
Кабел узунлиги ва иш станциялари сони чекланган;
Кабел улагичлари билан боғлиқ муаммолар туфайли тармоқнинг ишончлилиги етарли даражада эмас;
Барча абонентлар ўртасида бўлиниши туфайли канал паст темпда ишлаши мумкин.

Юлдуз топологияси

тҳумб| Юлдуз топологияси Юлдуз топологияси асосида қурилган тармоқда ҳар бир иш стансияси сими (бурма жуфтлик) орқали марказий консентраторга ёки ҳабга (инглизча: ҳуб) уланади. Ҳаб шахсий компютернинг параллел уланишини та’минлайди ва бунинг натижасида тармоққа уланган барча компютерлар бир-бири билан алоқа қилишлари мумкин.

Узатувчи тармоқ стансиясидан ма’лумотлар ҳаб воситасида мавжуд алоқа линиялари орқали барча шахсий компютерларга узатилади. Ма’лумотлар барча иш стансияларига тарқатилади, бироқ у фақат мўлжалланган стансиялар томонидангина қабул қилинади. Физик юлдуз топологиясида сигнализация узатилиниши, я’ни шахсий компютер сигналлари бир вақтнинг ўзида барча йўналишларда тарқалгани боис, бу локал тармоқнинг мантиқий топологияси мантиқий шина ҳисобланади.

Ушбу топология 10Басе-Т Этҳернет архитектурасига эга маҳаллий тармоқларда қўлланилади.

Юлдуз топологияси тармоқларининг афзалликлари:

Янги компютерни улаш осон;
Марказлашган бошқарув имконияти мавжуд;
Тармоқ алоҳида шахсий компютерларнинг ишдан чиқишига ва алоҳида шахсий компютерларнинг узилишига чидамли.

Юлдуз топологияси тармоқларининг камчиликлари:

Ҳабнинг ишдан чиқиши бутун тармоқнинг ишлашига та’сир ўтказади;
Кўп кабел сарфланади.

Ҳалқа топологияси

„Ҳалқа“ топологиясига эга бўлган тармоқда барча тугунлар алоқа каналлари орқали ма’лумотлар узатиладиган ажралмас ҳалқа(занжир)га уланади. Бир шахсий компютернинг чиқиши бошқа шахсий компютернинг киришига уланади. Бир нуқтадан бошланган ма’лумотлар ҳаракати охир-оқибат унинг бошига туташади. Ҳалқадаги ма’лумотлар ҳар доим бир хил йўналишда ҳаракатланади. тҳумб| Ҳалқа топологияси Қабул қилувчи иш стансияси фақат унга юборилган хабарни танийди ва қабул қилади. Физик ҳалқа топологияли тармоқда токенга кириш қўлланилади, бу эса стансияга ҳалқадан ма’лум тартибда фойдаланиш ҳуқуқини беради. Ушбу тармоқнинг мантиқий топологияси мантиқий ҳалқадир. Уни яратиш ва созлаш жуда осон.

Ҳалқа топологияси тармоқларининг асосий камчилиги шундаки, алоқа линиясининг бир жойда шикастланиши ёки шахсий компютернинг ишдан чиқиши бутун тармоқнинг ишламай қолишига олиб келади.

Қоидага кўра, „ҳалқа“ топологияси ишончсизлиги сабабли у соф шаклда қўлланилмайди, шу сабабли амалда ҳалқа топологиясининг турли хил модификациялари қўлланилади.

Меш топологияси

Ушбу топология ба’зи ҳаволаларни олиб ташлаш орқали тўлиқ боғланган топологиядан келиб чиқган. У кўп сонли компютерларни улаш имконини беради ва катта тармоқлар учун одатий ҳисобланади.

Бундан ташқари, қуйидаги қўшимча уланиш усуллари ҳам мавжуд:

икки томонлама ҳалқа топологияси
Панжара
Дарахт
Фат треэ
Клоз тармоғи

Қўшимча усуллар бу асосий усулларнинг комбинациясидир. Умуман олганда, бундай топологиялар аралаш ёки гибрид топологиялар деб аталади, бироқ уларнинг ба’зилари ўз номларига эга, масалан, ,,дарахт” каби.

Аралаш топология

Аралаш топология - бу компютерлар ўртасида тасодифий боғланган йирик тармоқларда устунлик қиладиган тармоқ топологияси. Бундай тармоқларда одатий топологияга эга бўлган алоҳида тасодифий боғланган фрагментларни (пастки тармоқларни) ажратиб кўрсатиш мумкин, шу боис улар аралаш топологияли тармоқлар деб аталади.

Марказлаштириш

,,Юлдуз” топологияси барча периферик тугунларни (компютерлар ва ҳ.к.) марказий тугунга улаш орқали тармоқнинг ишдан чиқиш эҳтимолини камайтиради. Физик юлдуз топологияси Этҳернет каби мантиқий шина тармоғига қўлланилганда, марказий тугун (одатда ҳуб) ҳар қандай периферик тугундан олинган барча узатишларни тармоқдаги барча периферик тугунларга, ба’зан эса келиб чиқадиган тугунга ўтказади. Шундай қилиб, барча периферик тугунлар фақат марказий тугундан узатиш ва қабул қилиш орқали барча бошқа тугунлар билан алоқа қилиши мумкин. Ҳар қандай периферик тугунни марказий тугун билан боғлайдиган узатиш линиясининг ишламай қолиши бу периферик тугуннинг бошқалардан ажратилишига олиб келади ва қолган периферик тугунларга та’сир кўрсатмайди. Бироқ марказий тугуннинг ишдан чиқиши барча периферик тугунларнинг ишдан чиқишига олиб келади. Тармоқ трафигини камайтириш мақсадида трансляция режимига ўтилганда тармоққа уланган тугунларнинг ўзига хослигини кузатиб боришга қодир бўлган ривожланган марказий тугунлар ишлаб чиқилган. Ушбу тармоқ коммутаторлари оддий ма’лумотларни узатиш пайтида ҳар бир портда ,,тинглаш”, ма’лумотлар пакетларини кўриб чиқиш ва ҳар бир уланган тугун ва у уланган портнинг идентификаторини ички қидириш жадвалига ёзиш орқали тармоқ тартибини ўрганади. Ажратилган ассоциатив хотирада сақланган ушбу қидириш жадвали келажакдаги узатишларни фақат мақсадли портга йўналтириш имконини беради.

Марказсизлаштириш

Тармоқ топологиясида каналлардан бири ишламай қолганда қўшимча йўлларни та’минлаш мақсадида улар орасида икки ёки ундан ортиқ каналдан иборат бўлган камида иккита тугун мавжуд бўлади. Ушбу марказсизлаштириш одатда битта қурилмадан марказий тугун сифатида фойдаланиш орқали (масалан, юлдуз ва дарахт тармоқларида) бир нуқта носозликларининг камчиликларини қоплаш мақсадида қўлланилади. Икки тугун орасидаги йўллар сонини чеклайдиган махсус турдаги тармоқ гиперкуб деб аталади. Тармоқлардаги филиаллар сони уларни лойиҳалаш ва амалга оширишни қийинлаштирса-да, бироқ улар жуда қулайдир. 2012-йилда ИЭЭЭ конфигурация вазифаларини енгиллаштириш ва барча йўлларни фаол сақлаш учун ИЭЭЭ 802-1ақ (қисқа вақтда массовий уланиш) протоколи ишлаб чиқилди. Бу ма’лум даражада тизимларни турли йўналишларда улаш учун фойдаланиладиган чизиқ ёки ҳалқа топологияларига ўхшайди.

Адабиётлар

В. Олифер, Н. Олифер. Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы, 3000 экз, Питер, 2013 — 55 бет. ИСБН 978-5-496-00004-8.

Ҳаволалар

шина топологияси^(ингл.) )
1.4. ЛАН асослари / Владимир Ткаченконинг "Компютер тармоқлари ва телекоммуникациялар" ма'рузалари курси