טופולוגיה של הטבעת
בטופולוגיית הטבעת, כיוון הצמתים דומה לטבעת. המכשירים בטופולוגיה זו מחוברים במבנה מעגלי ומשדרים את המידע לשאר הצמתים בהתבסס על הצמתים השכנים ברשת.
בהשוואה לטופולוגיית האוטובוס, בעלת מבנה ליניארי, טופולוגיית הטבעת יעילה יותר וסגורה במעגל. טופולוגיה זו יכולה לנהל עומסים כבדים יותר. בטופולוגיה זו ניתן להעביר את הנתונים בכיוון אחד; ההעברה היא חד כיוונית. לכן, טופולוגיית הטבעת היא רשת חד כיוונית או טופולוגיית טבעת חד כיוונית.
המשתמש יכול להוסיף משחזרים בטופולוגיית הטבעת כאשר ישנם צמתים רבים מחוברים בטופולוגיה. זה נעשה כדי להבטיח אובדן נתונים מינימלי בעת העברה מצומת אחד למשנהו. כל הצמתים והמכשירים היוצרים את הטבעת של הטופולוגיה ידועים ביחד בשם רשת החישוק. ברשת זו, מנות הנתונים מועברות מצומת אחד לאחר עד שמסירת חבילת הנתונים ליעד הסופי.
המשתמש יכול להפוך את טופולוגיית הטבעת לדו-כיוונית על ידי שימוש בשני חיבורים נפרדים עבור כל צומת ברשת. סידור זה של צמתים עם שני חוטים המקשרים בין כל צומת ידוע בשם טופולוגיית הטבעת הכפולה. יכולים להיות סוגים שונים של טופולוגיית טבעת בהתאם לצמתים המשמשים ברשת. טופולוגיית הטבעת תומכת ב-LAN ו-WAN בהתאם לכרטיס הרשת המשמש בצומת הרשת.
תכונות של טופולוגיית הטבעת
- טופולוגיית הטבעת משמשת למדי עבור עסקים קטנים ובינוניים בגלל התכונות שמספקות טופולוגיה זו. כמה מהתכונות של טופולוגיית הטבעת הן כדלקמן:
- בטופולוגיה זו, המשתמש יכול להוסיף ציוד חומרה המכונה משחזרים כדי להגביר את האות המשדר מצומת השולח לצומת המשדר. המשתמש יכול להשתמש במספר משחזרים כדי לשפר את העברת הנתונים.
- ניתן להעביר את הנתונים רק בכיוון אחד באמצעות כבל. אם המשתמש רוצה להשתמש בטופולוגיית הטבעת כדי להעביר את הנתונים לשני הכיוונים, אז המשתמש יצטרך לחבר כל צומת ברשת עם שני חוטים.
- הנתונים מועברים באמצעות חוטים. הנתונים מועברים ברצף. השידור מתבצע טיפין טיפין בטופולוגיית טבעת.
- הטופולוגיה משפרת את נאמנות קישורי התקשורת. המשמעות היא שאם כבל בודד בין הצמתים נשבר, הקישור השני משמש לתקשורת ברשת.
- בטופולוגיה זו, כל צומת יכול לשמש גם כמחזר. המשמעות היא שהאות הנכנס משתפר בכל פעם שהוא חוצה צומת, מה שאומר שאיכות השידור נשמרת בכל הרשת. גם אם האות עובר דרך מספר צמתים לפני שהוא מגיע לצומת היעד ברשת. עוצמת האות נשמרת בכל נקודת שידור.
- לטופולוגיה זו יש התקן אישור מובנה. האישור משתחרר כאשר התקשורת הושלמה, כלומר, חבילת הנתונים מהשולח מגיעה לצומת היעד.
- מכיוון שרשת זו משתמשת באסימונים כדי לשלוח את הנתונים, שיטה זו מבטיחה שאין אפשרות של התנגשות נתונים או תקשורת צולבת בין צמתי הרשת. כאשר רשת שולחת אסימון, לצומת המסוים הזה יש שליטה מלאה על הרשת, ורק שני המכשירים, השולח והמקלט, רשאים לתקשר בו-זמנית.
יתרונות טופולוגיית הטבעת
1. פחות אפשרות להתנגשות נתונים
הנתונים מועברים בכיוון יחיד בטופולוגיית הטבעת באמצעות כבל יחיד.
היתרון בהעברת הנתונים לכיוון מסוים הוא שיש פחות סיכוי שהמשתמש עלול לחוות התנגשויות נתונים במהלך השידור. למרות שטופולוגיות אחרות עשויות לאפשר למשתמש להעביר את הנתונים בשני הכיוונים, הדבר עשוי גם להגביר את האפשרות להתנגשות נתונים. אם יש התנגשות נתונים ברשת, אז קיים סיכון גבוה שחלק או אולי אפילו נתונים מלאים המאוחסנים בחבילת הנתונים עלולים ללכת לאיבוד. לכן יש להימנע ככל האפשר מהתנגשויות.
2. קל לנהל או להוסיף את תחנת העבודה
טופולוגיית הטבעת פשוטה יותר מטופולוגיות רשת אחרות, כגון טופולוגיית רשת או עצים, שהן יחסית מורכבות יותר. פשטות הטופולוגיה היא גורם חשוב שיש לקחת בחשבון בעת סידור מספר צמתים ברשת.
הסידור הפשוט יותר של הצמתים מקל על ביצוע תחזוקה ברשת. אם יש תקלות ברכיב כלשהו ברשת המחשבים, קל יותר לזהות את הרכיב בטופולוגיית הטבעת מכיוון שיש לו ציוד חומרה מינימלי. הרשתות דורשות רק צמתים וכבלים המשמשים לקישור הצמתים. אם ישנם מספר צמתים ברשת, אזי המשתמש יכול להוסיף משחזרים לרשת.
10 מתוך 50.00
המשחזרים משמשים להגברת האות הנכנס ברשת. בטופולוגיה זו, קל להוסיף התקנים ותחנות עבודה חדשים. טופולוגיות הטבעת תומכות בצמיחה בלתי מוגבלת, מה שאומר שהמשתמש תמיד יכול להוסיף צמתים חדשים ברשת בהתאם לדרישותיו. כך, המשתמש יכול להוסיף צמתים ותחנות עבודה חדשות ברשת מבלי להשפיע על הביצועים הנוכחיים של הצמתים.
3. התקנה זולה וקלה
אין דרישה לציוד נוסף בטופולוגיית הטבעת, וזה דורש ציוד חומרה מינימלי כדי לבסס את טופולוגיית הטבעת. הצמתים מחוברים בצורה מעגלית עם כבלים בטופולוגיה זו.
עלות התקנת הצמתים נמוכה יחסית בטופולוגיית הטבעת מאשר התקנת טופולוגיות רשת מורכבות הדורשות רכיבים נוספים כגון מתגים ורכזות.
ניתן לחבר את החוטים ישירות ליציאות הצמתים, מה שהופך אותם לקלים יותר להגדרה.
4. העברת אסימונים
יתרון נוסף בשימוש בטופולוגיית הטבעת הוא שהם מנצלים את האסימון כדי להעביר את הנתונים ברשת.
במונחים דומים, ניתן לתאר אותו כאות העיקרי שנשלח מצומת השולח לצומת המקבל, המאפשר לשני הצמתים ליצור תקשורת באמצעות הרשת. שיטה זו ליצירת תקשורת ברשת שימושית ביותר כאשר המשתמש צריך להעביר את הנתונים לתחנות עבודה אחרות ברשת.
דיאגרמת uml java
שיטה זו יעילה יותר בשיתוף הנתונים מאשר שיטות אחרות המשמשות בטופולוגיות שונות.
5. מהירות גבוהה של העברת נתונים
מכיוון שכל הנתונים מועברים בכיוון יחיד באמצעות חוט, מהירות העברת הנתונים בתוך צמתי הרשת גבוהה מאוד בטופולוגיית טבעת. הנתונים מועברים באמצעות כבלים ושיטה המכונה העברת אסימון אשר מגבירה את יעילות העברת הנתונים.
6. ביצועים משופרים
בטופולוגיית טבעת, המשתמש יכול ליישם את מנגנון העברת האסימונים. במנגנון זה, כאשר צומת משדר את חבילת הנתונים ברשת, מתג הטבעת האסימון קורא את היעד מחבילות הנתונים ומעביר את הנתונים לצומת המקבל.
כמו בטופולוגיית הטבעת, המשתמש יכול ליישם העברת אסימונים; הביצועים של טופולוגיית הטבעת טובים יותר מטופולוגיית האוטובוס כאשר תעבורת הנתונים מוגברת.
7. רשת מאורגנת מאוד
נדרשים אסימונים כדי להעביר את הנתונים ברשת. זוהי רשת מאורגנת מאוד. השולח חייב לשלוח תחילה אסימון כדי להעביר את הנתונים ברשת. מכיוון שכל צומת ברשת מסופק עם אסימון, כל צומת יכול להעביר את הנתונים ברשת.
החסרונות של טופולוגיית הטבעת
1. שידור חד כיווני
ניתן להעביר את הנתונים רק בכיוון אחד באמצעות טופולוגיית הטבעת, כלומר חבילת הנתונים אינה יכולה לעבור את הנתיב הקצר ביותר להעברת הנתונים. חבילת הנתונים חייבת לעבור דרך כל הצמתים בין השולח למקבל.
2. כשל שלם ברשת
צמתים מחוברים יוצרים את כל הרשת. הרשת כולה מושפעת אם צומת בודד מתקלקל ברשת. קיימת גם אפשרות של כשל רשת מוחלט גם כאשר צומת בודד נכשל.
3. לא מתאים לרשתות גדולות
כאשר מספר גדול מאוד של צמתים מתווסף לרשת, הדבר עלול לפגוע בביצועי הרשת כולה. יש לו רוחב פס מוגבל; יתרה מכך, יותר צמתים ברשת פירושו שהנתונים יצטרכו לעבור דרך יותר צמתים כדי להגיע ליעד, מה שיפחית את היעילות של הרשת בגלל ספירת ההקפצות המוגדלת.
4. טופולוגיה אטית מאוטובוס
מכיוון שהצמתים נדרשים לשלוח אסימונים לפני העברת הנתונים ברשת, הביצועים נמוכים יחסית בטופולוגיית הטבעת מאשר בטופולוגיית האוטובוס כאשר התעבורה נמוכה. על הצמתים להמתין עד שהבקרה תסופק לצומת השולח לצורך תקשורת.
5. מחייב את כל המערכות להיות מופעלות
התקשורת אפשרית רק כאשר כל הצמתים ברשת מופעלים. אם צומת כלשהו בין השידור כבוי, חבילת הנתונים לא תועבר הלאה. זה צורך הרבה אנרגיה.
6. מהירות הגישה של הטבעת איטית יותר מטופולוגיית האוטובוסים
למרות שטופולוגיית הטבעת עשויה לתפקד טוב יותר מטופולוגיית האוטובוס כאשר העומס גבוה, בתנאים רגילים, הביצועים שלה איטיים יותר מטופולוגיית האוטובוס. טופולוגיית הטבעת משתמשת בגישה רציפה, מה שמוביל למהירות גישה איטית יותר מטופולוגיית האוטובוס. יתרה מכך, אין מסיימים בטופולוגיית הטבעת, בעוד שיש שני צמתים מסיימים בטופולוגיית האוטובוס.
7. אדריכלות יקרה
למרות שטופולוגיית הטבעת עשויה להיות זולה יותר מטופולוגיית הכוכבים, היא יקרה יחסית מחלופות אחרות. עלות הארכיטקטורה גבוהה למדי בטופולוגיית הטבעת.
8. הוספה או הסרה של צמתים במהלך שידור ברשת
קשה להוסיף או להסיר צמתים בזמן העברת הנתונים ברשת. היות והנתונים בטופולוגיית הטבעת מועברים דרך כל הצמתים בין הצמתים השולחים והמקבלים. אם צמתים מתווכים אינם פועלים, השידור לא הושלם. לכן קשה להוסיף או להסיר צמתים כאשר הרשת נמצאת בשימוש, שכן הדבר עלול ליצור בעיות בפעילות הרשת.
דפוס עיצוב בשיטת המפעל
9. תלוי לחלוטין בכבל בודד
כל הרשת תלויה בכבל היחיד המשמש לחיבור הצמתים ברשת. אם הכבל פגום, כל הרשת נכשלת. מכיוון שאין כבל אחר, התקשורת תופרע באופן מיידי. המשתמש יידרש לתקן את הכבל לפני השימוש ברשת.
10. קשה למצוא את הבעיה
הנתונים מועברים דרך כל הצמתים ברשת, מה שמקשה על מציאת הצומת שהתקלקל. לכן, קשה לפתור תקלות ברשת הטבעת.
11. לא ניתן להרחבה
ככל שמספר הצמתים גדל בטופולוגיית הטבעת, הצמתים שהנתונים יישלחו במהלך השידור גדלים, מה שמשפיע מאוד על ביצועי הרשת. לכן זו לא אפשרות אידיאלית בעת שימוש בצמתים רבים. לכן, טופולוגיית הטבעת אינה ניתנת להרחבה.
מכיוון שישנן טופולוגיות רבות ושונות זמינות ואיננו יכולים להכחיש את היתרונות והתכונות שמציעות טופולוגיית הטבעת, אך זו לא תמיד הטופולוגיה הפיזית הטובה ביותר שקיימת.
ניתן ליישם את טופולוגיית הטבעת בארגונים קטנים ובינוניים, אך עבור ארגונים גדולים, היתרונות של טופולוגיית הטבעת עולים על החסרונות שלה. ארגונים אלה עשויים לדרוש בהכרח ציוד נוסף, כגון רכזות או מתגים, כדי להעביר ביעילות את הנתונים ברשת.