توپولوژی شبکه

صفحه 1:


صفحه 2:


صفحه 3:


صفحه 4:


صفحه 5:


صفحه 6:


صفحه 7:


صفحه 8:


صفحه 9:


صفحه 10:


صفحه 11:


صفحه 12:


صفحه 13:


صفحه 14:


صفحه 15:


صفحه 16:


صفحه 17:


صفحه 18:


صفحه 19:


صفحه 20:


صفحه 21:


صفحه 22:


صفحه 23:


صفحه 24:


صفحه 25:


صفحه 26:


صفحه 27:


صفحه 28:
ISBN 0-486-43479-6 ارسلان شادما 

صفحه 29:


به نام خدا موضوع : توپولوژی شبکه :استاد خانم مهندس نیک بزم :گردآورنده بهزاد محمدی 1 مقدمه فهرست توپولوژی یا همبندی انواع توپولوژیها تجهیزات سخت افزاری شبکه IPآدر)سو DNS LAN يا شبكه محلي ) ۱ توپولوژی ستاره ای ()star ) ۲ توپولوژی حلقوی ()ring ) ۳ توپولوژی خطی ()bus ) ۴ توپولوژی توری ()mesh ) ۵ توپولوژی درختی()tree ) ۶ توپولوژی ترکیبی()hybrid ) ۷ توپولوژی wireless lan مزایای یک شبکه محلی بدون سیم ()WLAN نتیجه منابع 2 مقدمه توپولوژی مطالعه ریاضیاتی روی خصوصیاتی است که در طی تغییر شکله)ا ،ضربه خوردن‌ها و کشیده شدن اشیاء ،به طور ثابت حفظ می‌شون)د (البت)ه عم)ل پاره کردن مجاز نمی‌باش)د) .ی)ک دایره به لحاظ توپولوژیکی هم ارز بیضی می‌باشد که می‌تواند در داخل آن ب)ا کشیده شدن تغیی)ر شک)ل یابد و یک کره به س)طح بیض)ی وار هم ارز اس)ت(یعن)ی ی)ک منحن)ی بس)ته ت)ک بعدی و بدون هی)چ محل تقاط)ع ک)ه می‌توان)د در فضای دو بعدی جای گیرد) ،مجموعه تمام وضعیتهای ممک)ن برای عقربه‌های س)اعت شمار و دقیق)ه شمار با ه)م ،ب)ه لحاظ توپولوژیک)ی ب)ا چن)بره ه)م ارز اس)ت (یعن)ی ی)ک سطح دوبعدی ک)ه می‌توان)د در داخ)ل فضای سه بعدی جای گیرد) و مجموع)ه تمام وضعیت‌های ممک)ن برای عقربه‌های ساعت شمار، دقیق)ه شمار و ثانی)ه شمار ب)ا ه)م ،ب)ه لحاظ توپولوژ)ی ب)ا ی)ک شیء سه بعدی هم ارز می‌باشد. 3 توپولوژی یا همبندی توپولوژ)ی ی)ا همبندی ی)ک شبک)ه تعیی)ن کننده شیوه کابل کش)ی اتص)ال کامپیوترهاس)ت .ای)ن توپولوژی (همبندی) معموال ً نوع کابل مورد استفاده را نیز تعیین میکند . 4 توپولوژیهای شبکه دارای انواع زیر است : )1توپولوژی )2توپولوژی )3توپولوژی ( 4توپولوژی ( 5توپولوژی ( 6نوپولوژی ) 7wilan ستاره ای حلقوی خطی توری درختی ترکیبی 5 :توپولوژی ستاره ای در این توپولوژی ،کلیه کامپیوترها به یک کنترل کننده مرکزی یا هاب ( )hubمتصل شده اند .هر گاه کامپیوتری بخو اهد با کامپیوتر دیگر ی تبادل اطالعات نماید ، کامپیوتر منبع ا بتدا باید اطال عات را به هاب ارسال نماید ،سپس از طریق هاب آن اطالعات به کامپیوتر مقصد منتقل شود .اگر کامپیوتر شماره ۱بخواهد اطال عاتی را به کامپیوتر شماره ۳بفرستد ،باید اطال عات را ابتدا به هاب ارسال کند ، آ نگاه هاب ان اطالعات را به کامپیوتر شماره ۳خواهد فرستاد . نقطه ضعف این توپولوژی آن است که عملیات کل شبکه به هاب وابسته ا ست . این بدین معنا است که اگر هاب از کار بیفتد ،کل شبکه از کار خواهد افتاد . نقاط قوت توپولوژی Starعبارتند از : ▪ نصب شبکه با توپولوژی ساده است . ▪ توسعه شبکه با این توپولوژی به راحتی انجام می شود . ▪ اگر یکی از خطوط متصل به هاب قطع شود ،فقط یک کامپیوتر از شبکه خارج می شود . 6 STAR 7 :توپولوژی حلقوی در این توپولوژی کلیه کامپیوترها به گونه ای به هم متصل .هستند که مجموعه ای ازآنها حلقه ای را می سازد کامپیوتر مبدا اطالعات را به کامپیوتر بعدی در حلقه ارسال می کند وآن کامپیوتر آدرس را بررسی می کند واگر آشنا بود اطالعات را برای خود کپی می کند سپس اطالعات را به کامپیوتر بعدی منتقل می کند تا .اطالعات به کامپیوتر مبدا برگردد 8 :مزایا و معایب توپولوژی حلقوی :معایب اگریک کامپیوتر ازکار بیافتد کل شبکه متوقف می شود،برای افزودن یک ایستگاه به شبکه باید کل شبکه .را متوقف کرد مزایا:نصب شبکه با این توپولوژی ساده می باشد و .توسعه شبکه به راحتی انجام می شود 9 RING 10 :توپولوژی خطی در یک شبکه خطی چندین کامپیوت)ر ب)ه یک کابل بنام BUS متص)ل م)ی شون)د ..در ای)ن توپولوژ)ی ،رس)انه انتقال بین کلی)ه کامپیوت)ر ه)ا مش)ترک اس)ت .یک)ی از مشهور ترین قوانین نظارت بر خطوط ارتباط)ی در شبکه های محلی . باش)))))))))د ‏Ethernet،م)))))))))ی توپولوژ)ی BUSاز متداول تری)ن توپولوژ)ی های)ی است که در شبکه های محلی ( )LANمورد استفاده قرار می گیرد. 11 :مزایا ومعایب توپولوژی خطی معایب:اگر کابل اصلی قطع شود کل شبکه از کار .میافتد مزایا:کم هزینه بودن-سادگی-توسعه آسان شبکه 12 BUS 13 :توپولوژی توری در ای)ن توپولوژ)ی ه)ر کامپیوت)ر ی مس)تقیما ب)ه کلیه کامپیوتر های شبکه متصل می شود. 14 :مزایا ومعایب توپولوژی توری مزایا:هرکامپیوتربا سایر کامپیوترها ارتباطی مجزا .داردودارای باالترین درجه امنیت واطمینان می باشد اگر یک کانلل ارتباطی قطع شود شبکه همچنان فعال .است معایب:ازتعداد زیادی خطوط ارتباطی استفاده می کند .ومقرون به صرفه نمی باشد 15 :توپولوژی درختی این توپولوژی از یک یا چند هاب فعال ( )Active hubیا تکرار کننده ( )Repeaterبرای اتصال ایستگاه ها به یکدیگر استفاده می کند .هاب مهمترین عنصر شبکه مبتنی بر توپولوژی درختی است .زیرا کلیه ایستگا ه ها را به یکدیگر متصل می کند .وظیفه هاب دریافت اطال عات از یک ا یستگاه و تکرارو تقویت آن اطال عات و سپس ارسال انها به ایستگاه دیگر می باشد . نقطه قوت این توپولوژی این است که زمانی که یک هاب از کار بیفتد ‌،تنها ایستگاه های متصل به آن هاب از کار خواهند افتاد . 16 :توپولوژی ترکیبی سیستمی که از ترکیب حالت باس و ستاره ای پدید می آید توپولوژی ترکیبی نام دارد.دراین حالت برخی از مسیرهای شبکه به صورت باس وبرخی دیگر به صورت ستاره ای می باشند .معمول ترین طرح آن اتصال هاب ها به صورت باس واتصال کامپیوترها به صورت ستاره ای به هاب مربوط به خودشان می .باشد 17 ت)))وپولوژ)ی:WILAN س)اده تری)ن پیک)ر بند)ی WLANشبک)ه نظی)ر ب)ه نظی)ر م)ی باش)د . ه)ر PCدارای ی)ک کارت شبک)ه بدون س)یم ( )Wireless NICمی باشد)و بنابرای)ن م)ی توان)د ب)ا ه)ر PCدیگری ب)ه شرط)ی که در محد)وده یکد)یگ)ر قرار گرفت)ه باشن)د) ارتباط برقرار نمایند.نوع دیگ)ر پیک)ر بندی شام)ل اس)تفاده از وس)یله ای ب)ه نام APاست AP. اس)تفاده کننده های WLANرا قادر م)ی س)ازد ت)ا ب)ه شبک)ه محلی دانشگاه وشبک)))ه اینت)))ر ن)))ت دس)))ترسی پیدا کنن)))د . وس)عت ناحی)ه تح)ت پوش)ش ی)ک APمتغیی)ر اس)ت و ب)ه طراحی وس)اخت محص)والت WLANمحیط)ی ک)ه WLANدر آ)ن عم)ل میکند وقد)رت ارس)ال بس)تگی دارد.ی)ک APبطور معمول)ی م)ی توان)د ناحیه ای ب)ا شعاع ۳۰۰۰فوت را در خارج س)ازمان وناحی)ه ای با شعاع ۶۰۰فوت را درداخل سازمان تحت پوشش خود قرار بدهد . 18 م)زا)یایی))کش))بکه م)حلیب)))دو)نس))یم )(WLAN ) ۱از WLANمی توان در مکانهایی که امکان سیم کشی وجود ندارد استفاده کرد . ‏WLAN ) ۲را می توان بدون کابلکشی گسترش داد . WLAN ) ۳به استفاده کنندگان اجازه نقل وانتقال را می دهد . WLAN ) ۴برقراری ارتباط در حین حرکت roaming را پشتیبانی تموده است 19 ● اتصال به اینترنت ▪ تجهیزات سخت افزاری شبکه : )۱کارت رابط شبکه یا ( )NICبرای هر یک از کامپیوترهای شخصی )۲کابل کافی برای متصل کردن تمامی کامپیوترهای شبکه مقدار و نوع کابل بستگی به توپولوژی شبکه دارد. )۳یک هاب در صورت انتخاب توپولوژی ستاره ای 20 ▪ نمایش کادر مکالمه : ‏ ‏ ‏ ‏ ‏ ‏ ‏ ‏ ‏ ‏ ‏ برای نمایش کادر مکالمه ابتدا مسیر زیر را با هم طی می کنیم : ، Start/ Setting/ Control Panel/ Networkب)))خش Configurationک))ادر م)کا)لمه Networkرا ب)))را)ین))صبآدا)ب)تور س))رو)ی)سگ))یرنده پ)))رو)ت)کلو س))رو)ی)سد)هنده ف))ع)ا)لک))نید .در ب)))سیار)یاز م)وارد Win ۹۸ا)ی)نک))ار را ب)))را)ی)تانا)ن)جام م)یدهد. ▪ : Client/Server Client , Serverدو ج)زء ا)ص)لیش))بکه م)یباش)ند ک))ه ا)ی)نکب)))ه ت)))ع)ری)فآ)ن)ه)ا م)یپرداز)ی)م : : Serverک))ام)پیوترهای)یک))ه م)ناب)ع) م)شترکرا در ا)خ)تیار ک))ار)برا)نق))رار م)یدهند. : Clientک))ام)پیوترهای)یک))ه ب)))ه م)ناب)ع) م)شترکارا)ئ)ه ش))ده از س))وی Serverد)س)ترس)یدار)ند. ▪ تجهیزات استاندارد برای اتصال به اینترنت : )۱کامپیوتر Modem )۲و بعضی انواع اتصال ،که اینها همه تجهیزات پایه و اس)تاندارد هستند ولی این تجهیزات برای برقراری تماس کافی نیست و احتیاج به تلفن داریم )۳تلفن برای دستیابی به ، Internetکامپیوتر ،مودم و ارائه کنندگان سرویس اینترنت و اتصال تلفنی نیازهای اولیه هستند و بطور کلی هر چه مقدار RAMسرعت) پردازنده و سرعت Modemبیشتر باشد سرعت بیشتر خواهد بود. 21 ▪ انجام کار : ‏برای اس)تفاده از س)رویسهای اینترنت)ی نظیر FTP, Gopher, Webو غیره نیازمن)د بهره گیری از برخی نرم افزار ها هستیم. ‏در آخری))ن مرحل))ه ک))ه چگونگی نگهداری اطالعات کامپیوترهای س)رویس گیرنده و س)رویس دهنده اینترنت اس)ت ،احتیاج ب)ه شماره تلفن جایی که میخواهی)م با آنجا ارتباط برقرار کنی)م داری)م پ)س) در اینترن)ت نیاز به آدرس داری)م .چون برای م)ا امکان درک زبان اینترن)ت ( که همان زبان ص)فر و ی)ک اس)ت ) وجود ندارد پ)س نیاز به مترج))م ( )Browserداریم .ای))ن مترج))م بصورت Packetمیباشد. 22  IPآدر)سو DNS ▪ آدرس در اینترنت یا : Intenet Protocol همانطور که میدانید همه شماره های تلفن با یکدیگر تفاوت دارند و همگی منحصر به فرد هستند .در شبکه جهانی اینترنت نیز هر کامپیوتر دارای شماره خاصی است که آدرس IP نامیده میشود. ▪ آدرس : IP این آدرس توسط پروتکل اینترنت IPبرای شناسایی هر کامپیوتر روی اینترنت مورد استفاده قرار میگیرد یک آدرس IPاز ۴عدد تشکیل میشود که این اعداد درباره صفر تا ۲۵۵تغییر کرده و توسط نقطه ( ).از هم جدا میشود ( )۳۵.۸.۷.۹۲جلوتر به شرح مفصل آن میپردازیم .کامپیوترها آدرس IPرا چگونه به دست می آورند؟ سازمانی به نام Internicبه ارائه دهندگان مختلف سرویس اینترنت( ISPها) این آدرسها را میدهد و همانطور که ممکن است پیش شماره تمام همسایه های شما مثال ً با عدد ۶۲۴شروع شود آدرس IPتمام کامپیوتر ها متصل به یک ISPنیز ممکن است با ۳۵.۸شروع شود در حقیقت Internic معموال ً آدرس IPرا بصورت مجموعه ای از آدرسها ارائه میکند به عنوان مثال شرکت Y تمام آدرسهای IPکه با ۳۵.۸.۷شروع میشوند را خریداری میکند بنابراین میتواند ۲۵۵آدرس IPمختلف را به افراد ارائه دهد .بعضی شرکتها از اسامی دامنه ها برای پنهان کردن آدرسها IPاستفاده میکنند .نام دامنه نیز توسط Internicثبت میشود و نسخه انگلیسی آدرس IP است .بعضی کامپیوترها ( )Domain Name Serverرا به کار میبرند که همان آدرس اختصاری است که برای دسترسی سریعتر به اینترنت از آن استفاده میشود. 23 ● خالصه ای از نامگذاری کامپیوترها بر روی اینترنت : نامگذاری کامپیوت)ر ه)ا در روی اینترن)ت بر اس)اس س)یستمی از اعداد سلسله وار انجام میشود ب)ه تمام کامپیوترهای متص)ل ب)ه اینترن)ت یک آدرس عددی خاص ( )IPتعل)ق میگیرد .ب)ا اس)تفاده از س)یستم خط)ی نامگذاری حوزه ای اینترن)ت یا DNSمیتوان بی)ن ای)ن آدرس)های عددی IPمثال ( ) ۱۲۸.۱۱۳.۱۰. ۵نام کامپیوتر ( (ftp.rpi.eduتناظ)ر برقرار کرد .به جای اعداد ن)ا مفهوم از اس)مهای حرف)ی که کارکردن ب)ا آنه)ا بس)یار س)اده ت)ر اس)ت اس)تفاده نمود .تمام کامپیوتره)ا در شبکه از چن)د قس)مت تشکی)ل شده) اس)ت ک)ه ه)ر قس)مت ب)ه وس)یله نقط)ه از قس)مت دیگ)ر جدا شده اس)ت .قس)مت س)مت راس)ت باالتری)ن رده حوزه) را مشخص میکن)د ک)ه مربوط) ب)ه نوع س)ازمان ی)ا موس)س)ه ای اس)ت ک)ه کامپیوت)ر مذبور ب)ه آن تعلق دارد. عالوه برای)ن ه)ر شرک)ت ی)ا موس)سه برای خود نام)ی انتخاب میکن)د ک)ه در قس)مت س)مت چ)پ قرار م)ی گیرد در ضم)ن ه)ر شرک)ت میتوان)د نامهای دیگری که بر اساس) تقسیمات سازمانی درون شرکت انتخاب میشوند مثالً: :است UWMموس)سه آموزش)ی CSک)ه در دپارتمان Mailerکامپیوتری ب)ه نام نام دارد و اخیرا ً از کدهای ۲حرفی نیز استفاده میشود Mailer.Cs.Uwm.edu 24  LANيا شبكه محلي LANم)خف)فعبار)ت LOCAL AREA NETWORKي)))ا ش))بك)ه ك))ام)پيوتري )ت LANي)))كس))يستم ار)ت)باط)يس))رعتب)))ا)الس)تك))ه ب)))را)يا)ت)ص)ا)ل م)حل)يا)س . ك))ام)پيوت)ر ه)ا و د)ي)گ)ر ت)))جهيزا)ت( م)ان)ن)د پ)))ري)نت)ر ،ا)س)كنر ،د)س)تگاه ك))پ)ي )س)تا)لبت)ه LANب)))را)يي)))كن))اح)ي)ه و )...ب))))ه ي))كدي)گ)ر ط)را)ح)يش))ده) ا . )ت ك))وچ)كم)ان)ند ي))كس))اخ)تماني))ا ي))كش))رك)تو م)ان)ند آ)نط)را)ح)يش))ده) ا)س . ب)))ا ا)ت)ص)ا)لچ)ن)د ش))بك)ه م)حل)يي)))ا LANب))))ه ي))كدي)گ)ر م))يت)))وا)ن)ي)د ي)))ك ش))بك))ه ب)))زر)گ)ت))ر ب)))))ه ن))ام WANي))ا WIDE AREA NETWORK ب)))س))از)يد .ي))))كش))بك))ه ك))ام)پيوتريب))))ه ش))م))ا ا)جاز)ه م))يد)ه))د ت))))ا از ق))طع)اتو ت)))جهيزا)تك))ام)پيوتريب)))ه ط)ور م)شتركا)س)تفاد)ه) ك))نيد.م)ثال ً م)ي ت)))وا)ن)ي))د در خ)ري))د ت)))ع)داد ز)ياد)يت)))جهيزا)تگ))را)ن)قيم))تاز ق))بي))لپ)))ري)نت))ر، DVD-WRITERو ...و ب)))رنام)ه هايك))ار)برد)يص))رف)ه ج)وي)يك))نيد .چ)ون م))يت)))وا)ن)ي)د آ)ن)ه))ا را ب)))ي)نچ)ن)د ك))ام)پيوت)ر ب))))ه ا)ش)ترا)كب)))گذار)يد .ب)))رتري )ت )عاتس . ا) )تس)تفاد)ه گ))رو)هياز ا)ط)ال د)ي)گر ش))بكه س))ه)ول ا) 25 ادامه ب)ه طوريك)ه از ي)ك كامپيوت)ر م)ي توان اطالعات مورد نظ)ر ب)ه هم)ه كامپيوت)ر ه)ا انتقال داد .شبك)ه هاي محل)ي ك)ه گاه ب)ه آنه)ا شبك)ه هاي خانگ)ي ه)م گفت)ه م)ي شود تكنولوژ)ي دس)تيابي اشتراك)ي را اجرا م)ي كنند .در هم)ه اي)ن شبك)ه ه)ا مس)ير انتقال اطالعات معموال ً كاب)ل كوكس)يال ،كاب)ل دو س)يمه ي)ا كاب)ل في)بر نوري اس)ت وجود دارد .ارتباط فيزيكي ب)ا شبكه از طري)ق ي)ك كارت شبكه ي)ا ي))))ك كارت راب))))ط شبك))))ه ي))))ا NICك))))ه مخفف عبارات NETWORK INTERFACE CARDاس)ت انجام م)ي پذيرد .كارت شبك)ه ك)ه ي)ك قطع)ه سخت افزاري در داخل كامپيوتر اس)ت امروزه به شكلهاي مختلف در بازار ياف)ت م)ي شود .كاب)ل شبك)ه در نهاي)ت ب)ه كارت شبك)ه متص)ل اس)ت .بع)د از اتص))ال س))خت افزاري نرم افزار شبك))ه ارتباط بي))ن كامپيوت))ر ه))ا و ديگ))ر تجهيزات را ك)ه ه)ر كدام را ي)ك ايس)تگاه م)ي نامي)م مديري)ت م)ي كند .براي ارس)ال ي)ك پيغام از ي)ك كامپيوت)ر ي)ا درياف)ت آ)ن نرم افزار شبك)ه پيغام مزبور را ب)ه بس)ته هاي اطالعات)ي تقس)يم م)ي كند ( .البت)ه در ص)ورتيكه پيغام براي قرار گرفت)ن در ي)ك بس)ته اطالعات)ي بزرگ باشد ).ه)ر بس)ته اطالعات)ي غي)ر از اينك)ه حام)ل اطالعات ماس)ت داراي ي)ك س)ر برگ و ي)ك دنبال)ه اس)ت .ك)ه حام)ل اطالعات)ي خاص آ)ن بس)ته و مقص)د آ)ن اس)ت .ك)ه بوس)يله اي)ن اطالعات مشخ)ص م)ي شود ك)ه بس)ته ه)ا باي)د كج)ا برون)د و چگون)ه در مقص)د ب)ه يكديگ)ر متصل شوند. 26 نتیجه توپولوژ)ی ی)ک از زمینه‌های مه)م ریاضیات اس)ت ک)ه از پیشرف)ت مفاهیمی از هندس)ی و تئوری مجموعه‌ه)ا مانن)د فض)ا ،بعد ،اشکال ،تبدیالت و ...بوجود آمده‌اس)ت .از جنب)ه تاریخ)ی توپولوژ)ی در س)ال ۱۸۴۷ب)ه توس)ط لیس)تنگ ،یکی از شاگردان گاوس ،معرف)ی شد .نام دیگری ک)ه در اغاز بس)ط توپولوژ)ی به ای)ن موضوع اطالق می‌ش)د ،آنالی)ز وض)ع بود .لغ)ت توپولوژ)ی ه)م به معنای زمینه‌ای در ریاضیات اس)ت و ه)م برای خانواده‌ای از مجموعه‌ه)ا که دارای خص)وصیات مخص)وصی ک)ه برای تعری)ف فضای توپولوژی)ک ،ک)ه شی)ء بنیادین توپولوژی است ،استفاده می‌شود. توپولوژ)ی دارای زیرشاخه‌های زیادی اس)ت .بنیادی‌تری))ن و قدیمی‌ترین زیرشاخ)ه ،توپولوژ)ی نقطه-مجموعه‌ اس)ت ک)ه بنیادهای توپولوژ)ی بر آ)ن بنا شده‌اس)ت و ب)ه مطالع)ه در زمینه‌های فشردگ)ی ،پیوس)تگی و اتصال می‌پردازد .توپولوژ)ی ج)بری یک)ی دیگ)ر از زیرشاخه‌های توپولوژ)ی اس)ت که س)عی در محاس)به درج)ه اتص)ال دارد .همچنی)ن زیرشاخه‌های)ی مانن)د توپولوژی هندسی ،توپولوژی گراف و توپولوژی ابعاد کم نیز وجود دارند. 27 : منابع Willard, Stephen (2004). General Topology. Dover Publications. ISBN 0-486-43479-6. Dugunji J. Topology. Allyn and Bacon, Inc., 1989. Elementary Topology: A First Course Viro, Ivanov, Netsvetaev, Kharlamov An invitation to Topology Planar Machines' website مرکز نشر.‌ توپولوژی.ه ارسالن شادمان ٔ ترجم، کالوس ینیش .ISBN 964-01-0838-3 .۱۳۷۶ ،)دانشگاهی انتشارات.)‌) توپولوژی عم‍ومی) (رشت‍ه ریاضی.) علی)‌رضا جمالی .ISBN 964-455-182-6 .۱۳۸۲ ،دانشگاه پیام نور 28 پایان 29