طوبولوجيا الحلقة
في طوبولوجيا الحلقة، يشبه اتجاه العقد الحلقة. ترتبط الأجهزة في هذه الهيكلية بهيكل دائري وتنقل المعلومات إلى العقد الأخرى بناءً على العقد المجاورة في الشبكة.
بالمقارنة مع طوبولوجيا الحافلة، التي لها بنية خطية، فإن طوبولوجيا الحلقة أكثر كفاءة ومحاطة بدائرة. يمكن لهذه الهيكلية إدارة الأحمال الثقيلة. في هذه الهيكلية، يمكن نقل البيانات في اتجاه واحد؛ النقل أحادي الاتجاه. ولذلك، فإن طوبولوجيا الحلقة هي شبكة أحادية الاتجاه أو طوبولوجيا حلقة أحادية الاتجاه.
يمكن للمستخدم إضافة مكررات في طوبولوجيا الحلقة عندما يكون هناك العديد من العقد المتصلة في الهيكل. ويتم ذلك لضمان الحد الأدنى من فقدان البيانات عند نقلها من عقدة إلى أخرى. تُعرف جميع العقد والأجهزة التي تشكل حلقة الهيكل بشكل جماعي باسم الشبكة الحلقية. في هذه الشبكة، يتم نقل حزم البيانات من عقدة إلى أخرى حتى يتم تسليم حزمة البيانات إلى الوجهة النهائية.
يمكن للمستخدم جعل طوبولوجيا الحلقة ثنائية الاتجاه باستخدام اتصالين منفصلين لكل عقدة في الشبكة. يُعرف هذا الترتيب للعقد مع سلكين يربطان كل عقدة باسم طوبولوجيا الحلقة المزدوجة. يمكن أن تكون هناك أنواع مختلفة من طوبولوجيا الحلقة اعتمادًا على العقد المستخدمة في الشبكة. تدعم البنية الحلقية شبكات LAN وWAN اعتمادًا على بطاقة الشبكة المستخدمة في عقدة الشبكة.
ميزات طوبولوجيا الحلقة
- تُستخدم طوبولوجيا الحلقة تمامًا للشركات الصغيرة والمتوسطة الحجم نظرًا للميزات التي توفرها هذه الهيكلية. بعض ميزات طوبولوجيا الحلقة هي كما يلي:
- في هذه الهيكلية، يمكن للمستخدم إضافة أجهزة تعرف باسم أجهزة إعادة الإرسال لتضخيم إشارة الإرسال من عقدة المرسل إلى عقدة الإرسال. يمكن للمستخدم استخدام مكررات متعددة لتحسين نقل البيانات.
- يمكن نقل البيانات في اتجاه واحد فقط باستخدام الكابل. إذا أراد المستخدم استخدام الهيكل الحلقي لنقل البيانات في كلا الاتجاهين، فسيتعين على المستخدم توصيل كل عقدة في الشبكة بسلكين.
- يتم نقل البيانات عبر الأسلاك. يتم نقل البيانات بالتسلسل. يتم إجراء النقل شيئًا فشيئًا في طوبولوجيا الحلقة.
- تعمل الطوبولوجيا على تحسين دقة رابط الاتصال. وهذا يعني أنه في حالة انقطاع كابل واحد بين العقد، يتم استخدام الرابط الآخر للاتصال في الشبكة.
- في هذه الهيكلية، يمكن لكل عقدة أيضًا أن تعمل كمكرر. وهذا يعني أن الإشارة الواردة يتم تعزيزها في كل مرة تعبر فيها العقدة، مما يعني الحفاظ على جودة الإرسال عبر الشبكة. حتى لو انتقلت الإشارة عبر عقد متعددة قبل الوصول إلى العقدة الوجهة في الشبكة. يتم الحفاظ على قوة الإشارة في كل نقطة إرسال.
- تحتوي هذه الهيكلية على جهاز إقرار يحمل في ثناياه عوامل. يتم تحرير الإقرار عند اكتمال الاتصال، أي أن حزمة البيانات من المرسل تصل إلى العقدة الوجهة.
- نظرًا لأن هذه الشبكة تستخدم الرموز المميزة لإرسال البيانات، فإن هذه الطريقة تضمن عدم وجود احتمال لتضارب البيانات أو الاتصال المتبادل بين عقد الشبكة. عندما ترسل الشبكة رمزًا مميزًا، تتمتع تلك العقدة المعينة بالتحكم الكامل في الشبكة، ولا يُسمح إلا للجهازين، المرسل والمستقبل، بالاتصال في وقت واحد.
مزايا طوبولوجيا الحلقة
1. احتمالية أقل لتضارب البيانات
يتم نقل البيانات في اتجاه واحد في طوبولوجيا الحلقة باستخدام كابل واحد.
وتتمثل ميزة نقل البيانات في اتجاه معين في أن هناك فرصة أقل جدًا لتعرض المستخدم لتصادمات البيانات أثناء الإرسال. على الرغم من أن الطبولوجيا الأخرى قد تسمح للمستخدم بنقل البيانات في كلا الاتجاهين، إلا أن هذا قد يزيد أيضًا من احتمالية تضارب البيانات. إذا كان هناك تضارب في البيانات في الشبكة، فهناك خطر كبير بفقدان بعض أو حتى البيانات الكاملة المخزنة في حزمة البيانات. ولذلك فمن الضروري تجنب الاصطدامات قدر الإمكان.
2. من السهل إدارة أو إضافة محطة العمل
تعتبر طوبولوجيا الحلقة أبسط من طوبولوجيا الشبكات الأخرى، مثل طوبولوجيا الشبكة أو الشجرة، والتي تعتبر أكثر تعقيدًا نسبيًا. تعد بساطة الهيكل عاملاً مهمًا يجب مراعاته عند ترتيب عدة عقد في الشبكة.
100kmh إلى ميلا في الساعة
إن الترتيب الأبسط للعقد يجعل من السهل إجراء الصيانة في الشبكة. في حالة تعطل أي مكون في شبكة الكمبيوتر، فمن الأسهل التعرف على المكون الموجود في الهيكل الحلقي لأنه يحتوي على الحد الأدنى من المعدات. تتطلب الشبكات فقط العقد والكابلات المستخدمة لربط العقد. إذا كان هناك عدة عقد في الشبكة، فيمكن للمستخدم إضافة أجهزة إعادة إرسال إلى الشبكة.
يتم استخدام أجهزة الراسبين لتضخيم الإشارة الواردة في الشبكة. في هذا الهيكل، من السهل إضافة أجهزة ومحطات عمل جديدة. تدعم طبولوجيا الحلقة النمو غير المحدود، مما يعني أنه يمكن للمستخدم دائمًا إضافة عقد جديدة في الشبكة وفقًا لمتطلباته. وبالتالي، يمكن للمستخدم إضافة عقد ومحطات عمل جديدة في الشبكة دون التأثير على الأداء الحالي للعقد.
3. تركيب رخيص وسهل
ليست هناك حاجة إلى معدات إضافية في طوبولوجيا الحلقة، ويتطلب الأمر الحد الأدنى من معدات الأجهزة لإنشاء طوبولوجيا الحلقة. ترتبط العقد بشكل دائري بالكابلات في هذه الهيكلية.
تكلفة تثبيت العقد أقل نسبيًا في الهيكل الحلقي من تثبيت طبولوجيا الشبكة المعقدة التي تتطلب مكونات إضافية مثل المحولات والمحاور.
يمكن توصيل الأسلاك مباشرة بمنافذ العقد، مما يسهل إعدادها.
4. تمرير الرمز
ميزة أخرى لاستخدام طوبولوجيا الحلقة هي أنها تستخدم الرمز المميز لنقل البيانات في الشبكة.
وبعبارات مشابهة، يمكن وصفها بأنها الإشارة الأساسية المرسلة من عقدة المرسل إلى العقدة المستقبلة التي تسمح لكلا العقدتين بإنشاء اتصال باستخدام الشبكة. تعد طريقة إنشاء الاتصال في الشبكة مفيدة للغاية عندما يحتاج المستخدم إلى نقل البيانات إلى محطات عمل أخرى في الشبكة.
تعتبر هذه الطريقة أكثر كفاءة في مشاركة البيانات من الطرق الأخرى المستخدمة في الطبولوجيا المختلفة.
5. سرعة عالية في نقل البيانات
نظرًا لأن البيانات بأكملها يتم نقلها في اتجاه واحد باستخدام سلك، فإن سرعة نقل البيانات داخل عقد الشبكة تكون عالية جدًا في الهيكل الحلقي. يتم نقل البيانات باستخدام الكابلات وطريقة تعرف باسم تمرير الرمز المميز مما يزيد من كفاءة نقل البيانات.
اجتياز الشجرة مسبقًا
6. تحسين الأداء
في الهيكل الدائري، يمكن للمستخدم تنفيذ آلية تمرير الرمز المميز. في هذه الآلية، عندما تقوم عقدة بنقل حزمة البيانات في الشبكة، يقرأ مفتاح حلقة الرمز الوجهة من حزم البيانات ويعيد توجيه البيانات إلى العقدة المتلقية.
كما هو الحال في طوبولوجيا الحلقة، يمكن للمستخدم تنفيذ تمرير الرمز المميز؛ يكون أداء طوبولوجيا الحلقة أفضل من طوبولوجيا الناقل عند زيادة حركة البيانات.
7. شبكة منظمة للغاية
الرموز مطلوبة لنقل البيانات في الشبكة. إنها شبكة منظمة للغاية. يجب على المرسل إرسال رمز مميز أولاً لنقل البيانات في الشبكة. وبما أن كل عقدة في الشبكة مزودة برمز مميز، فيمكن لكل عقدة نقل البيانات في الشبكة.
سن ديول المشمس
مساوئ طوبولوجيا الحلقة
1. ناقل الحركة أحادي الاتجاه
لا يمكن إرسال البيانات إلا في اتجاه واحد باستخدام الهيكل الحلقي، مما يعني أن حزمة البيانات لا يمكن أن تأخذ أقصر مسار ممكن لنقل البيانات. يجب أن تنتقل حزمة البيانات عبر جميع العقد بين المرسل والمستقبل.
2. فشل كامل في الشبكة
تشكل العقد المترابطة الشبكة بأكملها. تتأثر الشبكة بأكملها في حالة تعطل عقدة واحدة في الشبكة. هناك أيضًا احتمال فشل الشبكة بالكامل حتى عند فشل عقدة واحدة.
3. غير مناسب للشبكات الكبيرة
عند إضافة عدد كبير جدًا من العقد إلى الشبكة، فقد يؤدي ذلك إلى انخفاض أداء الشبكة بالكامل. لديها نطاق ترددي محدود. علاوة على ذلك، فإن وجود المزيد من العقد في الشبكة يعني أنه سيتعين على البيانات الانتقال عبر المزيد من العقد للوصول إلى الوجهة، مما سيؤدي إلى تقليل كفاءة الشبكة بسبب زيادة عدد القفزات.
4. أبطأ من طوبولوجيا الحافلة
نظرًا لأن العقد مطالبة بإرسال الرموز المميزة قبل نقل البيانات في الشبكة، يكون الأداء منخفضًا نسبيًا في طوبولوجيا الحلقة مقارنةً بطوبولوجيا الناقل عندما تكون حركة المرور منخفضة. يجب أن تنتظر العقد حتى يتم توفير التحكم إلى عقدة المرسل للاتصال.
5. يتطلب تشغيل جميع الأنظمة
لا يكون الاتصال ممكنًا إلا عند تشغيل جميع العقد الموجودة في الشبكة. إذا تم إيقاف تشغيل أي عقدة بين الإرسال، فلن تتم إعادة توجيه حزمة البيانات مرة أخرى. وهذا يستهلك الكثير من الطاقة.
6. سرعة الوصول إلى الحلقة أبطأ من طوبولوجيا الحافلة
على الرغم من أن طوبولوجيا الحلقة قد تؤدي أداءً أفضل من طوبولوجيا الناقل عندما يكون الحمل مرتفعًا، إلا أنه في الظروف العادية، يكون أدائها أبطأ من طوبولوجيا الناقل. تستخدم طوبولوجيا الحلقة الوصول المتسلسل، مما يؤدي إلى سرعة وصول أبطأ من طوبولوجيا الناقل. علاوة على ذلك، لا توجد نقاط إنهاء في طوبولوجيا الحلقة، في حين توجد عقدتان نهائيتان في طوبولوجيا الناقل.
7. الهندسة المعمارية باهظة الثمن
على الرغم من أن طوبولوجيا الحلقة قد تكون أرخص من طوبولوجيا النجمة، إلا أنها أغلى نسبيًا من البدائل الأخرى. تكلفة الهندسة المعمارية مرتفعة جدًا في طوبولوجيا الحلقة.
رد فعل البرنامج التعليمي JS
8. إضافة أو إزالة العقد أثناء الإرسال في الشبكة
من الصعب إضافة العقد أو إزالتها أثناء نقل البيانات في الشبكة. نظرًا لأن البيانات الموجودة في طوبولوجيا الحلقة يتم تمريرها عبر جميع العقد بين عقدي الإرسال والاستقبال. إذا لم تعمل أي عقد وسيطة، فلن يكتمل الإرسال. ولذلك فمن الصعب إضافة أو إزالة العقد عند استخدام الشبكة، لأن ذلك قد يخلق مشاكل في نشاط الشبكة.
9. يعتمد كليًا على كابل واحد
تعتمد الشبكة بأكملها على الكابل الوحيد المستخدم لتوصيل العقد في الشبكة. في حالة تلف الكابل، ستفشل الشبكة بأكملها. نظرًا لعدم وجود كابل آخر، سيتم قطع الاتصال على الفور. سيُطلب من المستخدم إصلاح الكابل قبل استخدام الشبكة.
10. من الصعب العثور على المشكلة
يتم تمرير البيانات عبر جميع العقد الموجودة في الشبكة، مما يجعل من الصعب العثور على العقدة التي تعطلت. لذلك، من الصعب استكشاف أخطاء الشبكة الحلقية وإصلاحها.
11. غير قابلة للتطوير
مع زيادة عدد العقد في طوبولوجيا الحلقة، تزداد العقد التي سيتم إرسال البيانات إليها أثناء الإرسال، مما يؤثر بشكل كبير على أداء الشبكة. ولذلك فإن هذا ليس خيارًا مثاليًا عند استخدام العديد من العقد. ولذلك، فإن طوبولوجيا الحلقة غير قابلة للتوسع.
نظرًا لوجود العديد من الهياكل المختلفة المتاحة ولا يمكننا إنكار الفوائد والميزات التي توفرها طوبولوجيا الحلقة، ولكنها ليست دائمًا أفضل طوبولوجيا مادية متاحة.
يمكن تنفيذ طوبولوجيا الحلقة في المؤسسات الصغيرة والمتوسطة الحجم، ولكن بالنسبة للمؤسسات الكبيرة، فإن مزايا طوبولوجيا الحلقة تفوق عيوبها. قد تحتاج هذه المؤسسات بالضرورة إلى معدات إضافية، مثل المحاور أو المحولات، لنقل البيانات في الشبكة بكفاءة.