טופולוגיית טבעת היא ארכיטקטורת רשת שבה מכשירים מחוברים במבנה טבעת ושולחים מידע זה לזה בהתבסס על הצומת השכן של צומת הטבעת שלהם. בהשוואה לטופולוגיית האוטובוס, טופולוגיית טבעת היא יעילה ביותר ויכולה להתמודד עם עומסים כבדים יותר. מכיוון שמנות עשויות לנוע רק בכיוון אחד, רוב טופולוגיות הטבעת מכונות רשתות טבעת חד-כיווניות. באופן כללי, דו כיווני וחד כיווני הם שני סוגי טופולוגיית הטבעת. על בסיס התקנים שמקושרים יחד ליצירת רשת, מספר סוגים של הגדרות טופולוגיות טבעות פועלות בצורה שונה.
ניתן להשתמש בטופולוגיה זו ברשתות LAN או WAN. בהתאם לכרטיס הרשת המשמש בכל מחשב, נעשה שימוש בכבל רשת RJ-45 או כבל קואקסיאלי לחיבור מחשבים בטופולוגיית טבעת. היתרונות של טופולוגיית טבעת כוללים, היא אינה זקוקה לרכזת מרכזית על מנת לתפקד. התקנה ופתרון תקלות עם רשת מסוג זה גם קלים מאוד בהשוואה לרשתות אחרות.
מחרוזת jsonobject
לארכיטקטורת טבעת יש את החיסרון שאם צומת אחד לא מצליח לשלוח נתונים, כל הרשת סובלת. לכן, חלק מההגדרות של טופולוגיית הטבעת משתמשות במבנה טבעתי כפול כדי לפתור בעיה זו. במבנה טבעתי כפול, המידע מועבר לכיוונים עם כיוון השעון ונגד כיוון השעון. יש דרך גיבוי לשידור במקרה שידור אחד נכשל; מערכות אלו ידועות כמבני טבעת מיותרים.
כיצד פועלת טופולוגיית הטבעת?
להלן מספר שלבים שעוזרים לך להבין כיצד מועברים נתונים בין צמתים ברשת טבעת.
- אסימונים ריקים מחולקים באופן חופשי על פני הטבעת. מהירות הטבעת עוברת מ-16 Mbps ל-100 Mbps.
- כדי לאחסן מסגרות נתונים ולשדר, האסימון הריק מכיל מצייני מיקום ומכיל גם כתובות של שולח או נמען.
- כאשר צומת שולח צריך לשלוח הודעה, הוא רוכש אסימון וממלא אותו בנתונים, משיג את כתובת ה-MAC של הצומת המקבל ומזהה משלו באסימון. בטבעת, אסימון מלא נשלח לצומת הבא.
- האסימון מתקבל על ידי הצומת הבא וקובע אם הוא מיועד לשידור. לאחר מכן, הנתונים מועתקים לצומת מהמסגרת ומגדירים את האסימון לאפס, ומועברים לצומת הבא.
- עד שהנתונים מגיעים ליעד הנכון, השלב שלמעלה חוזר על עצמו.
- כאשר השולח יקבל את האסימון, הוא יאתחל את ההודעה אם יגלה שהמקבל קרא את הנתונים.
- זה מועיל בהעברת נתונים; יש לצרוך ולהחזיר את האסימון בכל אחד מהצמתים.
- אם הקשר אבד, צומת לא פעיל והרשת תומכת בצלצול כפול, הנתונים מועברים בכיוון ההפוך ליעד.
כיצד נוצרת טופולוגיית הטבעת?
בטופולוגיית טבעת, כל מכשיר מחובר לשני מכשירים אחרים, וכמה מהמבנים הללו מקושרים יחד ליצירת מסלול מעגלי המכונה רשת טבעת. כדי להגיע ליעד הנתונים, הטופולוגיה של הטבעת משתמשת בהליך אחד לאחד; נתונים מועברים ממכשיר אחד למשנהו, והתהליך חוזר על עצמו עד שהנתונים מגיעים ליעד. שליחת נתוני צומת משודרים לצומת היעד בעזרת אסימונים. לכן, היא נקראת טופולוגיה של טבעת אסימונים. היא ידועה גם בשם טופולוגיה פעילה מכיוון שהיא דורשת שכל הצמתים יהיו פעילים על מנת שהשידור ימשיך.
ייתכנו שינויים באובדן נתונים; כאשר יש הרבה צמתים, האסימונים יצטרכו לדלג דרך הרבה מהם כדי להגיע לצומת היעד. משחזרים מתווספים על בסיס קבוע כדי למזער אובדן נתונים וכדי לשפר את עוצמת האות.
טבעת חד כיוונית: רשת חצי דופלקס היא רשת המאפשרת העברת נתונים בכיוון אחד בלבד, בכיוון השעון או נגד כיוון השעון. בדרך כלל, רוב רשתות הטבעת משתמשות בתהליך כדי להזרים נתונים בכיוון אחד בלבד.
טבעת דו כיוונית: היא ידועה גם כרשת כפולה, והיא עשויה לשמש כדי להפוך רשת חד-כיוונית לרשת דו-כיוונית באמצעות שני קישורים בין שני צמתי רשת. בזמן שליחת נתונים בכיוון אחד, אם אחד מצמתי הביניים נכשל, טבעות כפולות מציעות נתיבים חלופיים לכל צומת להגיע ליעדו.
מדוע אנו משתמשים בטופולוגיית הטבעת?
ישנם כמה גורמים לבחירת טופולוגיית הרשת, שהם כדלקמן:
זינאט אמן שחקן
- הקצאת תקציב.
- המורכבות של נוף ה-IT.
- המודל התפעולי של הארגון.
- רמת ביצועים צפויה של משתמש קצה.
חסכון מוגבר בנתונים, ביצועי רשת מצוינים ופעולות רשת שקלות לניהול הם כולם גורמים בבחירת הטופולוגיה הנכונה. בהשוואה לטופולוגיה אחרת, ישנן חמש סיבות לבחור בטופולוגיית טבעת:
- טופולוגיה בתוך הטבעת, האפשרות של התנגשות נתונים היא מינימלית מכיוון שהיא מאפשרת זרימת נתונים בצורה חד-כיוונית.
- כל שרת בקרת רשת אינו נדרש בטופולוגיית הטבעת לניהול העברת נתונים.
- בסוג זה של רשת, ניתן לשלוח נתונים בקצב מהיר יותר.
- רשת מסוג זה משתלמת מאחרות מכיוון שעלות התפעול שלה חסכונית.
- ברשת טופולוגית טבעת, ניתן להוסיף כל צמתים חדשים ללא קושי, וניהול הטופולוגיה מפושט.
יישומים של טופולוגיית הטבעת?
- ניתן להשתמש בטופולוגיה זו ברשתות LAN כמו גם ב-WAN.
- בתעשיית הטלקומוניקציה, טופולוגיית הטבעת משמשת בדרך כלל ברשתות סיבים של SONET (רשת אופטית סינכרונית).
- ארגונים רבים משמשים גם ברשת הטבעת כמערכת גיבוי לרשת הקיימת שלהם.
- אם החיבור אבד עם צומת, הוא גם עושה שימוש ביכולת הדו-כיוונית לנתב תנועה בכיוון אחר.
- בשל השימוש בו על ידי מפעלים מסחריים מעטים ועלות התפעול נמוכה יותר, הוא משמש גם במוסדות חינוך.
היסטוריה של טופולוגיית הטבעת
בשלב מוקדם, טופולוגיית הטבעת הייתה בשימוש נרחב ביותר בבניינים קטנים כמו משרדים, בתי ספר. עם זאת, בעידן המודרני, סוג זה של טכנולוגיה משמש לעתים רחוקות. לצורך יציבות, ביצועים או תמיכה, הוא הועבר לסוגים אחרים של רשת.
יתרונות טופולוגיית הטבעת
- זה מקטין את הסיכוי להתנגשויות מנות מכיוון שכל הנתונים זורמים בכיוון אחד בטופולוגיה זו.
- כל שרת רשת אינו נדרש בטופולוגיית הטבעת לקישוריות רשת בין כל תחנת עבודה.
- יש לו את היכולת לשלוח נתונים במהירויות גבוהות.
- ברשת זו, אם תוסיף תחנות עבודה נוספות, הן לא ישפיעו על ביצועי הרשת.
- הוא מציע רשת אמינה, טכנולוגיה עתידנית, השקעה בהון נמוך וקישוריות חלקה עם מספר ספקי שירות.
- בהשוואה לטופולוגיית האוטובוס, יש לו ביצועים טובים יותר תחת עומס רשת כבד.
החסרונות של טופולוגיית הטבעת
- זה הרבה יותר איטי בהשוואה לטופולוגיית כוכבים, מכיוון שכל הנתונים בטופולוגיית הטבעת חייבים לעבור דרך כל תחנת עבודה ברשת, מה שהופך אותם לאיטיים יותר.
- אם תחנת עבודה אחת תיפגע, הרשת כולה תושפע.
- זה יקר יותר בהשוואה לכרטיסי Ethernet, רכזות או מתגים מכיוון שברשת זו נדרשת החומרה כדי לחבר כל תחנת עבודה לרשת.