トポロジは、すべてのコンポーネントがどのように相互接続されるかというネットワークの構造を定義します。トポロジには、物理​​トポロジと論理トポロジの 2 種類があります。

ネットワークトポロジの種類

物理トポロジは、ネットワーク内のすべてのノードの幾何学的表現です。ネットワークトポロジには、バストポロジ、リングトポロジ、ツリートポロジ、スタートポロジ、メッシュトポロジ、ハイブリッドトポロジの6種類があります。

1) バストポロジー

• バス トポロジは、すべてのステーションがバックボーン ケーブルと呼ばれる 1 本のケーブルを介して接続されるように設計されています。
• 各ノードは、ドロップ ケーブルによってバックボーン ケーブルに接続されるか、バックボーン ケーブルに直接接続されます。
• ノードがネットワーク経由でメッセージを送信したい場合、ネットワーク経由でメッセージを送信します。ネットワーク内で利用可能なすべてのステーションは、アドレス指定されているかどうかに関係なく、メッセージを受信します。
• バス トポロジは、主に 802.3 (イーサネット) および 802.4 標準ネットワークで使用されます。
• バス トポロジの構成は、他のトポロジに比べて非常に簡単です。
• バックボーン ケーブルは、 '単車線' これを通じてメッセージがすべてのステーションにブロードキャストされます。
• バス トポロジの最も一般的なアクセス方法は次のとおりです。 CSMA (キャリアセンス多重アクセス)。

CSMA: これは、データの整合性が維持されるように、つまりパケットが失われないように、データ フローを制御するために使用されるメディア アクセス制御です。 2 つのノードが同時にメッセージを送信するときに発生する問題を処理するには、2 つの代替方法があります。

CSMA CD:CSMA CD ( 衝突検知 ) は、衝突を検出するために使用されるアクセス方法です。衝突が検出されると、送信者はデータの送信を停止します。したがって、「」で動作します。 衝突後の回復 '。CSMA カリフォルニア州: CSMA CA (衝突回避) 伝送メディアがビジーかどうかを確認して衝突を回避するアクセス方法です。ビジーの場合、送信者はメディアがアイドル状態になるまで待機します。この技術は、衝突の可能性を効果的に低減します。 「衝突後の回復」には機能しません。

バス トポロジの利点:

低コストのケーブル:バス トポロジでは、ノードはハブを経由せずにケーブルに直接接続されます。そのため、導入時の初期費用が安く済みます。中程度のデータ速度:同軸ケーブルまたはツイスト ペア ケーブルは、主に最大 10 Mbps をサポートするバスベースのネットワークで使用されます。おなじみのテクノロジー:バス トポロジは、インストールとトラブルシューティングのテクニックがよく知られており、ハードウェア コンポーネントも簡単に入手できるため、よく知られたテクノロジです。限定的な障害:1 つのノードで障害が発生しても、他のノードには影響しません。

バス トポロジの欠点:

広範囲にわたるケーブル配線:バス トポロジは非常に単純ですが、それでも多くのケーブル配線が必要です。難しいトラブルシューティング:ケーブルの障害を特定するには、専用のテスト機器が必要です。ケーブルに障害が発生すると、すべてのノードの通信が中断されます。信号干渉:2 つのノードが同時にメッセージを送信すると、両方のノードの信号が互いに衝突します。再構成が難しい:新しいデバイスをネットワークに追加すると、ネットワークの速度が低下します。減衰:減衰は信号の損失であり、通信の問題につながります。リピータは信号を再生成するために使用されます。

2) リングトポロジー

• リング トポロジはバス トポロジに似ていますが、両端が接続されています。
• 前のコンピュータからメッセージを受信したノードは、次のノードに再送信します。
• データは一方向に流れます。つまり、一方向です。
• データは、無限ループと呼ばれる単一のループ内を継続的に流れます。
• これには終端がありません。つまり、各ノードは他のノードに接続されており、終端点がありません。
• リング トポロジ内のデータは時計回りの方向に流れます。
• リングトポロジの最も一般的なアクセス方法は次のとおりです。 トークンパッシング 。
  トークンパッシング:これは、トークンをあるノードから別のノードに渡すネットワーク アクセス方法です。
トークン：ネットワーク上を循環するフレームです。

トークンパッシングの仕組み

• トークンはネットワーク上を移動し、宛先に到達するまでコンピューターからコンピューターへと渡されます。
• 送信者は、データと一緒にアドレスを入力することでトークンを変更します。
• データは、宛先アドレスが一致するまで、あるデバイスから別のデバイスに渡されます。宛先デバイスがトークンを受信すると、送信者に確認応答を送信します。
• リング トポロジでは、トークンがキャリアとして使用されます。

リングトポロジの利点:

ネットワーク管理:ネットワークをダウンさせることなく、障害のあるデバイスをネットワークから削除できます。製品の入手可能性:ネットワークの操作と監視のための多くのハードウェアおよびソフトウェア ツールが利用可能です。料金：ツイストペアケーブルは安価で簡単に入手できます。したがって、設置コストが非常に安くなります。信頼性のある：通信システムが単一のホスト コンピュータに依存しないため、より信頼性の高いネットワークです。

リングトポロジの欠点:

難しいトラブルシューティング:ケーブルの障害を特定するには、専用のテスト機器が必要です。ケーブルに障害が発生すると、すべてのノードの通信が中断されます。失敗：1 つのステーションで障害が発生すると、ネットワーク全体の障害につながります。再構成が難しい:新しいデバイスをネットワークに追加すると、ネットワークの速度が低下します。遅れ：通信遅延はノード数に正比例します。新しいデバイスを追加すると、通信遅延が増加します。

3) スター型トポロジー

• スター トポロジは、すべてのノードが中央のハブ、スイッチ、または中央のコンピュータに接続されるネットワークの配置です。
• 中央コンピュータはとして知られています サーバ 、サーバーに接続されている周辺機器は次のように呼ばれます。 クライアント 。
• コンピュータの接続には同軸ケーブルまたは RJ-45 ケーブルが使用されます。
• ハブまたはスイッチは主にネットワーク内の接続デバイスとして使用されます。 物理スター型トポロジ 。
• スター トポロジは、ネットワーク実装で最も一般的なトポロジです。

スター型トポロジの利点

効率的なトラブルシューティング:トラブルシューティングは、バス トポロジと比較してスター トポロジの方が非常に効率的です。バス トポロジでは、管理者は何キロメートルものケーブルを検査する必要があります。スター トポロジでは、すべてのステーションが集中ネットワークに接続されます。したがって、ネットワーク管理者は単一のステーションに行って問題のトラブルシューティングを行う必要があります。ネットワーク制御:複雑なネットワーク制御機能をスター型トポロジに簡単に実装できます。スター型トポロジで行われた変更は自動的に反映されます。限定的な障害:各ステーションは独自のケーブルで中央ハブに接続されているため、1 本のケーブルに障害が発生してもネットワーク全体に影響を与えることはありません。おなじみのテクノロジー:スター トポロジは、そのツールがコスト効率に優れているため、よく知られたテクノロジです。簡単に拡張可能:ハブの開いているポートに新しいステーションを追加できるため、簡単に拡張できます。費用対効果:スター トポロジ ネットワークは、安価な同軸ケーブルを使用するため、コスト効率が高くなります。高いデータ速度:約100Mbpsの帯域幅をサポートします。 Ethernet 100BaseT は、最も人気のあるスター トポロジ ネットワークの 1 つです。

スター型トポロジの欠点

中心的な障害点:中央のハブまたはスイッチがダウンすると、接続されているすべてのノードが相互に通信できなくなります。ケーブル：大量の配線が必要な場合、ケーブルの配線が困難になる場合があります。

4) ツリートポロジ

• ツリー トポロジは、バス トポロジとスター トポロジの特性を組み合わせたものです。
• ツリー トポロジは、すべてのコンピュータが階層形式で相互に接続される構造の一種です。
• ツリー トポロジの最上位のノードはルート ノードとして知られ、他のすべてのノードはルート ノードの子孫になります。
• 2 つのノード間にはデータ伝送用のパスが 1 つだけ存在します。したがって、親子階層が形成されます。

ツリートポロジの利点

ブロードバンド伝送のサポート:ツリー トポロジは主にブロードバンド伝送を提供するために使用されます。つまり、信号は減衰せずに長距離にわたって送信されます。簡単に拡張可能:新しいデバイスを既存のネットワークに追加できます。したがって、ツリートポロジは拡張が容易であると言えます。簡単に管理可能:ツリー トポロジでは、ネットワーク全体が、管理と保守が容易なスター ネットワークと呼ばれるセグメントに分割されます。エラー検出:ツリー トポロジでは、エラー検出とエラー修正が非常に簡単です。限定的な障害:1 つのステーションで障害が発生しても、ネットワーク全体には影響しません。ポイントツーポイント配線:個々のセグメントに対してポイントツーポイント配線が行われます。

ツリートポロジの欠点

難しいトラブルシューティング:ノードに障害が発生すると、問題のトラブルシューティングが困難になります。高コスト:ブロードバンド伝送に必要なデバイスは非常に高価です。失敗：ツリー トポロジは主にメイン バス ケーブルに依存しており、メイン バス ケーブルの障害はネットワーク全体に損害を与えます。再構成が難しい:新しいデバイスが追加されると、再構成が困難になります。

5) メッシュトポロジー

• メッシュ テクノロジは、コンピュータがさまざまな冗長接続を通じて相互接続されるネットワークの構成です。
• あるコンピュータから別のコンピュータへのパスは複数あります。
• これには、スイッチ、ハブ、または通信の中心点として機能する中央コンピューターは含まれません。
• インターネットはメッシュ トポロジの一例です。
• メッシュ トポロジは主に、通信障害が重大な懸念事項となる WAN 実装に使用されます。
• メッシュ トポロジは主にワイヤレス ネットワークに使用されます。
• メッシュ トポロジは、次の式を使用して形成できます。
  ケーブルの数 = (n*(n-1))/2;

ここで、n はネットワークを表すノードの数です。

メッシュ トポロジは 2 つのカテゴリに分類されます。

• 完全に接続されたメッシュ トポロジ
• 部分的に接続されたメッシュ トポロジ

フルメッシュトポロジ:フルメッシュ トポロジでは、各コンピュータはネットワーク内で利用可能なすべてのコンピュータに接続されます。部分メッシュ トポロジ:部分メッシュ トポロジでは、特定のコンピュータを除くすべてのコンピュータが、頻繁に通信するコンピュータに接続されています。

メッシュ トポロジの利点:

信頼性のある： メッシュ トポロジ ネットワークは、リンクが故障しても接続されたコンピュータ間の通信に影響を与えないため、非常に信頼性が高くなります。

document.queryselector

高速通信: ノード間の通信は非常に高速です。

より簡単な再構成: 新しいデバイスを追加しても、他のデバイス間の通信が中断されることはありません。

メッシュトポロジの欠点

料金：メッシュ トポロジには、ルータなどの接続されたデバイスが多数含まれ、他のトポロジよりも多くの伝送メディアが含まれます。管理：メッシュ トポロジ ネットワークは非常に大規模で、維持および管理が非常に困難です。ネットワークを注意深く監視しないと、通信リンクの障害が検出されなくなります。効率：このトポロジでは、冗長接続が多くなり、ネットワークの効率が低下します。

6) ハイブリッド トポロジ

• さまざまな異なるトポロジの組み合わせは、 ハイブリッドトポロジー 。
• ハイブリッド トポロジは、データを転送するためのさまざまなリンクとノード間の接続です。
• 2 つ以上の異なるトポロジが組み合わされる場合はハイブリッド トポロジと呼ばれますが、同様のトポロジが相互に接続されている場合はハイブリッド トポロジにはなりません。たとえば、ICICI 銀行の 1 つの支店にリング トポロジが存在し、ICICI 銀行の別の支店にバス トポロジが存在する場合、これら 2 つのトポロジを接続すると、ハイブリッド トポロジが生成されます。

ハイブリッド トポロジの利点

信頼性のある：ネットワークのどの部分で障害が発生しても、ネットワークの残りの部分の機能には影響しません。スケーラブル:既存のネットワークの機能に影響を与えることなく、新しいデバイスを追加することでネットワークのサイズを簡単に拡張できます。フレキシブル：このトポロジは、組織の要件に応じて設計できるため、非常に柔軟です。効果的：ハイブリッド トポロジは、ネットワークの強度を最大化し、ネットワークの弱点を最小限に抑えるように設計できるため、非常に効果的です。

ハイブリッド トポロジの欠点

複雑なデザイン:ハイブリッド トポロジの主な欠点は、ハイブリッド ネットワークの設計です。ハイブリッド ネットワークのアーキテクチャを設計するのは非常に困難です。高価なハブ:ハイブリッド トポロジで使用されるハブは、他のトポロジで使用される通常のハブとは異なるため、非常に高価です。高価なインフラストラクチャ:ハイブリッド ネットワークには多くのケーブル配線やネットワーク デバイスなどが必要となるため、インフラストラクチャのコストは非常に高くなります。