اقرأ في هذا المقال
- ما هي طوبولوجيا متعددة النقاط
- أساسيات طوبولوجيا متعددة النقاط
- مبدأ عمل طوبولوجيا متعددة النقاط
- خصائص عمل طوبولوجيا متعددة النقاط
تُعد طوبولوجيا الشبكة هي ترتيب أجهزة الكمبيوتر في شبكة الحاسوب لإنشاء اتصال فيما بينها، حيث يحدد تخطيط الشبكة، ممّا يعني أنّه يحدد كيفية توصيل العقد المختلفة وتوصيلها معاً داخل الشبكة ويمكن أن تكون طوبولوجيا الشبكة وفقاً للجانب المنطقي أو الجانب المادي، ويصف الهيكل المادي موضع المكونات المختلفة للشبكة، بينما يصف الهيكل المنطقي تدفق البيانات داخل الشبكة بدلاً من التصميم المادي.
ما هي طوبولوجيا متعددة النقاط
طوبولوجيا متعددة النقاط: هي طوبولوجيا النقاط التي تعتمد على “المشاركة”، وفي هذا النوع من الهيكل يكون لكل عقدة على الشبكة اتصال واحد فقط، وطوبولوجيا الناقلات هي مثال شائع لطوبولوجيا النقاط المتعددة.
أساسيات طوبولوجيا متعددة النقاط
يشترك أكثر من جهازين محددين في رابط واحد في طوبولوجيا النقاط المتعددة، وتعتمد طوبولوجيا النقاط المتعددة على “المشاركة”، وفي هذا النوع من الهيكل يكون لكل عقدة على الشبكة اتصال واحد فقط كما يُعرف أيضاً باسم شبكة الإرسال المتعدد أو شبكة البث أو اتصال متعدد النقاط، وفي اتصال الشبكة هذا يشترك أكثر من جهازين في ارتباط واحد ويتم أيضاً مشاركة سعة القناة بين عدة أجهزة مرتبطة.
ويسمى أيضاً تكوين (Multidrop) بحيث يرتبط جهازان أو أكثر في ارتباط واحد ويتقاسم أكثر من جهازين في الارتباط بحيث يتم مشاركة سعة القناة الآن، ومع السعة المشتركة يمكن أن يكون هناك احتمالان في تكوين خط متعدد النقاط:
1- المشاركة المكانية
إذا كان بإمكان العديد من الأجهزة مشاركة الرابط في وقت واحد، فإنّه يُسمى تكوين الخط المشترك مكانياً.
2- المشاركة المؤقتة أي الزمنية
إذا كان يجب على المستخدمين التناوب على استخدام الرابط، فسيتم تسميتها بالتهيئة التي تتم مشاركتها مؤقتاً أو تكوين الخط المشترك الزمني.
مبدأ عمل طوبولوجيا متعددة النقاط
بالنسبة لكمبيوتر مركزي واحد وخمس محطات عمل (A وB وC وD وE) متصلة ببعضها البعض باستخدام ارتباط مشترك، يعمل الكمبيوتر المركزي كجهاز إرسال بينما تعمل محطات العمل كجهاز استقبال وعندما يرسل الكمبيوتر (Mainframe) الحزم من خلال ارتباط اتصال، تتلقى جميع محطات العمل (A وB وC وD وE) الحزمة واحدة تلو الأخرى وتعالجها.
تتحقق محطة العمل A من حقل العنوان للحزمة بعنوانها إذا كان متطابقاً ثم تحتفظ بالحزمة وإذا لم يكن كذلك فإنّها تتجاهل الحزمة، وبنفس الطريقة تعمل كل محطة عمل إذا كانت الحزمة تتطابق مع عنوانها فإنّهم يحتفظون بالحزمة وإلّا فإنّهم يتجاهلون الحزمة، وبدلاً من استخدام طوبولوجيا من نقطة إلى نقطة مثل الشبكة تستخدم الشبكات المحلية عادةً طوبولوجيا متعددة النقاط، كما يمكن تلخيص مفتاح الهيكل متعدد النقاط في المشاركة.
بدلاً من توصيل اتصال وكابل منفصلين بكل كمبيوتر آخر على الشبكة مع هيكل متعدد النقاط يكون لكل كمبيوتر على الشبكة اتصال واحد فقط، بحيث يتم توصيل هذا الاتصال بكابل واحد مشترك بين جميع الأجهزة الأخرى على الشبكة ويتم إرسال جميع عمليات الإرسال واستلامها عبر كابل واحد.
تدخل الشبكات متعددة النقاط من الطبقة الثانية مرحلة جديدة من النشر، كما يتم جمع العديد من شبكات المترو من قبل المحاور الإقليمية التي تربطها بالعمود الفقري الوطنية والدولية، ومع نمو عدد العقد والخدمة تتطلع شركات النقل إلى تحسين شبكات (H-VPLS) الخاصة ونقلهم إلى المستوى التالي.
يكمل (PBB) شبكات (H-VPLS) وكلا التقنيتين معاً أي (H-VPLS) و(PBB) يتغلبان على مشكلات التحجيم في عمليات نشر (VPLS) الكبيرة، وربما تكون أكبر ميزة مفهومة لاستخدام (PBB) هي قابلية توسعة (MAC)، ومع ذلك ،إنّ (PBB-VPLS) تجلب العديد من المزايا مثل تجميع (PWE) وزيادة التعقيد التشغيلي المنخفض.
الشبكات من نقطة إلى عدة نقاط هي أيضاً شبكات غير إرسال مثل شبكات (NBMA)، ومع ذلك فإنّ طريقة تشغيل (OSPF) مختلفة، وهي في الواقع تشبه الروابط من نقطة إلى نقطة وتعتبر طبولوجيا النجوم مثالية للشبكات، حيث يوجد الكثير من العقد التي يجب توصيلها في بيئة كثيفة.
تُعد آلية (MAC) أو مشاركة الوسائط أكثر تعقيداً إلى حد ما، حيث يتم مشاركة قناة واحدة بين جميع العقد المتصلة بنقطة وصول مركزية، كما يُعد ضمان التحكم في الارتعاش والكمون تحدياً أيضاً ويتم حله عادةً عن طريق تنفيذ التحكم المركزي للوصول إلى الشبكة في نقطة الوصول أو العقدة المركزية.
- “H-VPLS” هي اختصار لـ “hierarchical-Virtual-Private-LAN-Services” و”MAC” هي اختصار لـ “Media-Access-Control”.
- “NBMA” هي اختصار لـ “Non-broadcast-multiple-access” و”OSPF” هي اختصار لـ “Open-Shortest-Path-First”.
- “PWE” هي اختصار لـ “Pseudo-Wire-Emulation” و”PBB” هي اختصار لـ “Provider-Backbone-Bridge”.
خصائص عمل طوبولوجيا متعددة النقاط
يكون وقت الاستجابة دائماً أعلى من زمن شبكة (PTP)، وأحياناً بأوامر من الحجم تتراوح من ميكرو ثانية إلى مللي ثانية، وعادةً ما تكون هذه الشبكات أقل كفاءة وكذلك يتم استخدام المزيد من معدل البيانات الخام بواسطة طبقة (MAC) الأكثر تعقيداً.
كما يتم أستخدم طوبولوجيا (PMP) من أجل التكلفة، حيث أنّه في شبكة افتراضية تربط (10 عملاء) بالإنترنت، فإنّ المخططات البيانية (PTP) و(PTMP) تثبيت شبكة (PTP) سيكون أكثر تكلفة، ويتم تثبيت ما لا يقل عن (20 عقدة) فيروس في طوبولوجيا (PMP)، ولا يقتصر الأمر على وجود عدد أقل من الصناديق ليتم تثبيتها ممّا يقلل من تكاليف النشر وتكاليف (CAPex)، ولكن عقد (PMP) نفسها أرخص بكثير.
يأتي هذا حول معظم شبكات (PMP) التي تعتمد على أجهزة مودم عالية الطاقة مع جميع وظائف (RF) و(MAC) المضمنة وكما تم تبسيط إدارة شبكة (PMP)، وعدد أقل من الصناديق وأنّ طوبولوجيا (PMP) تتحكم العقدة المركزية أو وحدة المحطة الأساسية في الشبكة، وبالتالي يتم إجراء الجزء الأكبر من التكوين مرة واحدة لـ (BU) الذي يتحكم في جميع عقد العميل.
الشبكات متعددة النقاط إلى متعددة النقاط أو الشبكات المتداخلة هي أكثر الهياكل المستخدمة في الشبكات تعقيداً، كما يمكن للمرء أن يرى بسهولة يمكن لكل عقدة التواصل مع عدة عقد أخرى وتتمحور التحديات مع هذا النوع من الشبكات بشكل أساسي حول تعقيد بروتوكول (MAC)، وضمان عدم الاستقرار وميزانيات زمن الوصول بالإضافة إلى التحكم في معدل البيانات الذي تتلقاه كل عقدة نهائية.
بالإضافة إلى ذلك كلما أصبحت هذه الشبكة أعمق أو أكثر كثافة ويًشار إليها أحياناً بعدد “القفزات” من عقدة نهاية إلى اتصال الإنترنت سيزداد زمن الانتقال بشكل كبير، وتركز الفوائد من طوبولوجيا الشبكة هذه على النشر والمرونة، ونظراً لأنّ أي عقدة يمكنها التحدث إلى أي عقدة فإنّ توسيع الشبكة أمر بسيط للغاية.
طالما أنّ العقدة الجديدة يمكنها رؤية أي شبكة فإنّها تتمتع باتصال كامل من أي مكان إلى الإنترنت، وتم تصميم هذه الأنظمة للتشغيل، والبحث عن عقدة مجاورة والاتصال بأدنى حد من تكوين المستخدم أو عدمه، بالإضافة إلى ذلك نظراً لأنّ معظم العقد لديها أكثر من مسار واحد للوصول إلى نقطة الاتصال بالإنترنت، فإنّ الانقطاع في الشبكة من عقدة فاشلة أو ضعف آخر يتم إعادة توجيهه تلقائياً حول الفشل ويتم ذلك في الوقت الفعلي لضمان الحفاظ على الاتصال.
- “PTP” هي اختصار لـ “Precision-Time-Protocol” و”CAPex” هي اختصار لـ “Capital-expenditures”.
- “PMP” هي اختصار لـ “Point-to-Multipoint” و”PTMP” هي اختصار لـ “point-to-multipoint-communication”.
- “RF” هي اختصار لـ “Radio-Frequency” و”BU” هي اختصار لـ “Binding-Update”.
