Topology

โทโปโลยี
โทโปโลยีของเครือข่าย (Network Topology) จะอธิบายถึงแผนผังการเชื่อมต่อคอมพิวเตอร์ลักษณะทางกายภาพ ( Physical Topology) หรือทางตรรกะ (Logical Topology) ซึ่งจะแสดงถึงตำแหน่งของคอมพิวเตอร์และอุปกรณ์เครือข่ายอื่นๆ และเส้นทางการเชื่อมต่อของอุปกรณ์เหล่านี้
ประเภทของโทโปโลยี

• โทโปโลยีแบบบัส (Bus Topology)
• โทโปโลยีแบบดวงดาว (Star Topology)
• โทโปโลยีแบบวงแหวน (Ring Topology)
• โทโปโลยีแบบเมช (Mesh Topology)

ระบบ Bus
การเชื่อมต่อแบบบัสจะมีสายหลัก 1 เส้น เครื่องคอมพิวเตอร์ทั้งเซิร์ฟเวอร์ และไคลเอ็นต์ทุกเครื่องจะต้องเชื่อมต่อสายเคเบิ้ลหลักเส้นนี้ โดยเครื่องคอมพิวเตอร์จะถูกมองเป็น Node เมื่อเครื่องไคลเอ็นต์เครื่องที่หนึ่ง (Node A) ต้องการส่งข้อมูลให้กับเครื่องที่สอง (Node C) จะต้องส่งข้อมูล และแอดเดรสของ Node C ลงไปบนบัสสายเคเบิ้ลนี้ เมื่อเครื่องที่ Node C ได้รับข้อมูลแล้วจะนำข้อมูล ไปทำงานต่อทันที

ข้อดี

• ไม่ต้องเสียค่าใช้จ่ายในการวางสายเคเบิลมากนัก
• สามารถขยายระบบได้ง่าย
• เสียค่าใช้จ่ายน้อย

ข้อเสีย

• อาจเกิดข้อผิดพลาดง่าย เนื่องจากทุกเครื่องคอมพิวเตอร์ต่อยู่บนสายสัญญาณเพียงเส้นเดียว ดังนั้นหากมีการขาดที่ตำแหน่งใดตำแหน่งหนึ่ง ก็จะทำให้เครื่องอื่นส่วนใหญ่หรือทั้งหมดในระบบไม่สามารถใช้งานได้ตามไปด้วย
• การตรวจหาโหนดเสีย ทำได้ยากเนื่องจากขณะใดขณะหนึ่งจะมีคอมพิวเตอร์เพียงเครื่องเดียวเท่านั้นที่สามารถส่งข้อความออกมาบนสายสัญญาณ ดังนั้นถ้ามีเครื่องคอมพิวเตอร์จำนวนมากๆ อาจทำให้เกิดการคับคั่งของเน็ตเวิร์ก ซึ่งจะทำให้ระบบช้าลงได้

แบบ Ring
การเชื่อมต่อแบบวงแหวน เป็นการเชื่อมต่อจากเครื่องหนึ่งไปยังอีกเครื่องหนึ่ง จนครบวงจร ในการส่งข้อมูลจะส่งออกที่สายสัญญาณวงแหวน โดยจะเป็นการส่งผ่านจากเครื่องหนึ่ง ไปสู่เครื่องหนึ่งจนกว่าจะถึงเครื่องปลายทาง ปัญหาของโครงสร้างแบบนี้คือ ถ้าหากมีสายขาดในส่วนใดจะทำ ให้ไม่สามารถส่งข้อมูลได้ ระบบ Ring มีการใช้งานบนเครื่องตระกูล IBM กันมาก เป็นเครื่องข่าย Token Ring ซึ่งจะใช้รับส่งข้อมูลระหว่างเครื่องมินิหรือเมนเฟรมของ IBM กับเครื่องลูกข่ายบนระบบ
การเชื่อมต่อแบบวงแหวน ถูกออกแบบให้ใช้ Media Access Units (MAU) ต่อรวมกันแบบเรียงลำดับเป็นวงแหวน แล้วจึงต่อ คอมพิวเตอร์ (PC) ที่เป็น Workstation หรือ Server เข้ากับ MAU ใน MAU 1 ตัวจะสามารถต่อออกไปได้ถึง 8 สถานี เมื่อสถานีถัดไปนั้นรับรู้ว่าต้องรับข้อมูล แล้วมันจึงส่งข้อมูลกลับ เป็นการตอบรับ เมื่อสถานีที่จะส่งข้อมูลได้รัยสัญญาณตอบรับ แล้วมันจึงส่งข้อมูลครั้งแรก แล้วมันจะลบข้อมูลออกจากระบบ เพื่อให้ได้ใช้ข้อมูลอื่นๆ ต่อไป ดังนั้นทุกสถานีบน โทโปโลยี วงแหวนจะได้ทำงานทั้งหมดซึ่งจะคอยเป็นผู้รับและผู้ส่งแล้วยังเป็นรีพีทเตอร์ในตัวอีกด้วย ข้อมูลที่ผ่านไปแต่ละสถานี นั้น ข้อมูลที่เป็นตำแหน่งที่อยู่ตรงกับ สถานีใด สถานีนั้นจะรับข้อมูลเก็บไว้ แต่มันจะไม่ลบข้อมูลออกจากระบบ มันยังคงส่งข้อมูลต่อไป ดังนั้นผู้ส่งข้อมูลครั้งแรกเท่านั้นที่จะเป็นผู้ลบข้อมูลออกจากระบบ ครั้นเมื่อสถานีส่ง TOKEN มาถามสถานีถัดไปแล้วแต่กลับไม่ได้รับคำตอบ สถานีส่ง TOKEN จะทวนซ้ำข้อมูลเป็นครั้งที่สอง ถ้ายังคงไม่ได้รับคำตอบ จึงส่งข้อมูลออกไปได้ เหตุการณ์ดังกล่าวนี้ เป็นอีกแนวทางหนึ่งในการแก้ปัญหาที่ไม่ให้ระบบหยุดชะงักการทำงานลงของระบบ เนื่องจากสถานีหนึ่งเกิดการเสียหาย หรือชำรุด ระบบจึงยังคงสามารถทำงานต่อไปได้


ข้อดี

• ใช้เคเบิลและเนื้อที่ในการติดตั้งน้อย
• คอมพิวเตอร์ทุกเครื่องในเน็ตเวิร์กมีโอกาสที่จะส่งข้อมูลได้อย่างทัดเทียมกัน

ข้อเสีย

• หากโหลดใดโหลดหนึ่งเกิดปัญหาขึ้นจะค้นหาได้ยากว่าต้นเหตุอยู่ที่ไหน และวงแหวนจะขาดออก

แบบ Star(แบบดาว)
การเชื่อมต่อแบบสตาร์นี้จะใช้อุปกรณ์ Hub เป็นศูนย์กลางในการเชื่อมต่อ โดยที่ทุกเครื่องจะต้องผ่าน Hub สายเคเบิ้ลที่ใช้ส่วนมากจะเป้น UTP และ Fiber Optic ในการส่งข้อมูล Hub จะเป็นเสมือนตัวทวนสัญญาณ (Repeater) ปัจจุบันมีการใช้ Switch เป็นอุปกรณ์ในการเชื่อมต่อซึ่งมีประสิทธิภาพการทำงานสูงกว่า
แบบ Starจะเป็นลักษณะของการต่อเครือข่ายที่ Work station แต่ละตัวต่อรวมเข้าสู่ศูนย์กลางสวิตซ์ เพื่อสลับตำแหน่งของเส้นทางของข้อมูลใด ๆ ในระบบ ดังนั้นใน โทโปโลยี แบบดาว คอมพิวเตอร์จะติดต่อกันได้ใน 1 ครั้ง ต่อ 1 คู่สถานีเท่านั้น เมื่อสถานีใดต้องการส่งข้องมูลมันจะส่งข้อมูลไปยังศูนย์กลางสวิทซ์ก่อน เพื่อบอกให้ศูนย์กลาง สวิตซ์มันสลับตำแหน่งของคู่สถานีไปยังสถานีที่ต้องการติดต่อด้วย ดังนั้นข้อมูลจึงไม่เกิดการชนกันเอง ทำให้การสื่อสารได้รวดเร็วเมื่อสถานีใดสถานีหนึ่งเสีย ทั้งระบบจึงยังคงใช้งานได้ ในการค้นหาข้อบกพร่องจุดเสียต่างๆ จึงหาได้ง่ายตามไปด้วย แต่ก็มีข้อเสียที่ว่าต้องใช้งบประมาณสูงในการติดตั้งครั้งแรก

ข้อดี

• ติดตั้งและดูแลง่าย
• แม้ว่าสายที่เชื่อมต่อไปยังบางโหลดจะขาด โหลดที่เหลืออยู่ก็ยังจะสามารถทำงานได้ ทำให้ระบบเน็ตเวิร์กยังคงสามารถทำงานได้เป็นปกติ
• การมี Central node อยู่ตรงกลางเป็นตัวเชื่อมระบบ ถ้าระบบเกิดทำงานบกพร่องเสียหาย ทำให้เรารู้ได้ทันทีว่าจะไปแก้ปัญหาที่ใด

ข้อเสีย

• เสียค่าใช้จ่ายมาก ทั้งในด้านของเครื่องที่จะใช้เป็น central node และค่าใช้จ่ายในการติดตั้งสายเคเบิลในสถานีงาน
• การขยายระบบให้ใหญ่ขึ้นทำได้ยาก เพราะการขยายแต่ละครั้งจะต้องเกี่ยวเนื่องกับโหลดอื่นๆ ทั้งระบบ
• เครื่องคอมพิวเตอร์ศูนย์กลางมีราคาแพง แบบวงแหวน (Ring Network)

MESH
เป็นรูปแบบที่ถือว่า สามารถป้องกันการผิดพลาดที่อาจจะเกิดขึ้นกับระบบได้ดีที่สุด เป็นรูปแบบที่ใช้วิธีการเดินสายของแต่เครื่อง ไปเชื่อมการติดต่อกับทุกเครื่องในระบบเครือข่าย คือเครื่องทุกเครื่องในระบบเครือข่ายนี้ ต้องมีสายไปเชื่อมกับทุก ๆ เครื่อง ระบบนี้ยากต่อการเดินสายและมีราคาแพง จึงมีค่อยมีผู้นิยมมากนัก
ข้อดี

• อัตราความเร็วในการส่งข้อมูล ความเชื่อถือได้ของระบบ
• ง่ายต่อการตรวจสอบความผิดพลาด
• ข้อมูลมีความปลอดภัยและมีความเป็นส่วนตัว

ข้อเสีย

• จำนวนจุดที่ต้องใช้ในการเชื่อมต่อ และจำนวน Port I/O ของแต่ละโหนดมีจำนวนมาก (ตามสูตรข้างต้น) ถ้าในกรณีที่จำนวนโหนดมาก เช่นถ้าจำนวนโหนดทั้งหมดในเครือข่ายมีอยู่ 100 โหนด จะต้องมีจำนวนจุดเชื่อมต่อถึง 4,950 เส้น เป็นต้น

คำถามท้ายเรื่อง

1. โทโปโลยีของเครือข่าย (Network Topology) จะอธิบายถึงแผนผังการเชื่อมต่อคอมพิวเตอร์ลักษณะใด

1. (Logical Topology)
2. ( Physical Topology)
3. (Mesh Topology)
4. ข้อ1 และข้อ2 ถูก

2. ประเภทของโทโปโลยีมีกี่ประเภท

1. 3 ประเภท
2. 4 ประเภท
3. 5 ประเภท
4. 6ประเภท

3. ข้อเสียของ star topology คือ

1. การขยายระบบให้ใหญ่ขึ้นทำได้ยาก เพราะการขยายแต่ละครั้งจะต้องเกี่ยวเนื่องกับโหลดอื่นๆ ทั้งระบบ
2. หากโหลดใดโหลดหนึ่งเกิดปัญหาขึ้นจะค้นหาได้ยากว่าต้นเหตุอยู่ที่ไหน และวงแหวนจะขาดออก
3. การตรวจหาโหนดเสีย ทำได้ยากเนื่องจากขณะใดขณะหนึ่งจะมีคอมพิวเตอร์เพียงเครื่องเดียวเท่านั้นที่สามารถส่งข้อความออกมาบนสายสัญญาณ ดังนั้นถ้ามีเครื่องคอมพิวเตอร์จำนวนมากๆ อาจทำให้เกิดการคับคั่งของเน็ตเวิร์ก ซึ่งจะทำให้ระบบช้าลงได้
4. อาจเกิดข้อผิดพลาดง่าย เนื่องจากทุกเครื่องคอมพิวเตอร์ต่อยู่บนสายสัญญาณเพียงเส้นเดียว ดังนั้นหากมีการขาดที่ตำแหน่งใดตำแหน่งหนึ่ง ก็จะทำให้เครื่องอื่นส่วนใหญ่หรือทั้งหมดในระบบไม่สามารถใช้งานได้ตามไปด้วย

4. (Mesh Topology) คือ

1. การเชื่อมต่อโดยมีสายหลัก 1 เส้น เครื่องคอมพิวเตอร์ทั้งเซิร์ฟเวอร์ และไคลเอ็นต์ทุกเครื่องจะต้องเชื่อมต่อสายเคเบิ้ลหลัก
2. การเชื่อมต่อจากเครื่องหนึ่งไปยังอีกเครื่องหนึ่ง จนครบวงจร ในการส่งข้อมูลจะส่งออกที่สายสัญญาณวงแหวน โดยจะเป็นการส่งผ่านจากเครื่องหนึ่ง ไปสู่เครื่องหนึ่งจนกว่าจะถึงเครื่องปลายทาง
3. การเชื่อมต่อแบบดาวนี้จะใช้อุปกรณ์ Hub เป็นศูนย์กลางในการเชื่อมต่อ โดยที่ทุกเครื่องจะต้องผ่าน Hub สายเคเบิ้ลที่ใช้ส่วนมากจะเป้น UTP และ Fiber Optic
4. เป็นรูปแบบที่ใช้วิธีการเดินสายของแต่เครื่อง ไปเชื่อมการติดต่อกับทุกเครื่องในระบบเครือข่าย

5. Topologyแบบใดที่สามารถป้องกันการผิดพลาดที่อาจจะเกิดขึ้นกับระบบได้ดีที่สุด

1. (Bus Topology)
2. (Star Topology)
3. (Ring Topology)
4. (Mesh Topology)

เฉลย

1. ตอบ 4 โทโปโลยีของเครือข่าย (Network Topology) จะอธิบายถึงแผนผังการเชื่อมต่อคอมพิวเตอร์ลักษณะทางกายภาพ ( Physical Topology) หรือทางตรรกะ (Logical Topology) ซึ่งจะแสดงถึงตำแหน่งของคอมพิวเตอร์และอุปกรณ์เครือข่ายอื่นๆ และเส้นทางการเชื่อมต่อของอุปกรณ์เหล่านี้
2. ตอบ 2 4 ประเภทได้แก่
   โทโปโลยีแบบบัส (Bus Topology)
   โทโปโลยีแบบดวงดาว (Star Topology)
   โทโปโลยีแบบวงแหวน (Ring Topology)
   โทโปโลยีแบบเมช (Mesh Topology)
3. ตอบ 1 การขยายระบบให้ใหญ่ขึ้นทำได้ยาก เพราะการขยายแต่ละครั้งจะต้องเกี่ยวเนื่องกับโหลดอื่นๆ ทั้งระบบ
4. ตอบ 4 เป็นรูปแบบที่ถือว่า สามารถป้องกันการผิดพลาดที่อาจจะเกิดขึ้นกับระบบได้ดีที่สุด เป็นรูปแบบที่ใช้วิธีการเดินสายของแต่เครื่อง ไปเชื่อมการติดต่อกับทุกเครื่องในระบบเครือข่าย คือเครื่องทุกเครื่องในระบบเครือข่ายนี้ ต้องมีสายไปเชื่อมกับทุก ๆ เครื่อง ระบบนี้ยากต่อการเดินสายและมีราคาแพง จึงมีค่อยมีผู้นิยมมากนัก
5. ตอบ 4 (Mesh Topology) เป็นรูปแบบที่ถือว่า สามารถป้องกันการผิดพลาดที่อาจจะเกิดขึ้นกับระบบได้ดีที่สุด เป็นรูปแบบที่ใช้วิธีการเดินสายของแต่เครื่อง ไปเชื่อมการติดต่อกับทุกเครื่องในระบบเครือข่าย คือเครื่องทุกเครื่องในระบบเครือข่ายนี้ ต้องมีสายไปเชื่อมกับทุก ๆ เครื่อง ระบบนี้ยากต่อการเดินสายและมีราคาแพง จึงมีค่อยมีผู้นิยมมากนัก