Network Topology

29 April 2020 Off By Sdbamie

3) Network Topology

In networking, the term “topology” refers to the layout of connected devices on a network. This article introduces the standard topologies of computer networking.

Topology in Network Design

One can think of a topology as a network’s virtual shape or structure. This shape does not necessarily correspond to the actual physical layout of the devices on the network. For example, the computers on a home LAN may be arranged in a circle in a family room, but it would be highly unlikely to find an actual ring topology there.

Network topologies are categorized into the following basic types:

  • bus
  • ring
  • star
  • tree
  • mesh

More complex networks can be built as hybrids of two or more of the above basic topologies.

Bus Topology

Bus networks (not to be confused with the system bus of a computer) use a common backbone to connect all devices. A single cable, the backbone functions as a shared communication medium that devices attach or tap into with an interface connector. A device wanting to communicate with another device on the network sends a broadcast message onto the wire that all other devices see, but only the intended recipient actually accepts and processes the message.

bus topology

Ethernet bus topologies are relatively easy to install and don’t require much cabling compared to the alternatives. 10Base-2 (“ThinNet”) and 10Base-5 (“ThickNet”) both were popular Ethernet cabling options many years ago for bus topologies. However, bus networks work best with a limited number of devices. If more than a few dozen computers are added to a network bus, performance problems will likely result. In addition, if the backbone cable fails, the entire network effectively becomes unusable. 

Ring Topology

In a ring network, every device has exactly two neighbors for communication purposes. All messages travel through a ring in the same direction (either “clockwise” or “counterclockwise”). A failure in any cable or device breaks the loop and can take down the entire network.

ring topology
To implement a ring network, one typically uses FDDI, SONET, or Token Ring
technology. Ring topologies are found in some office buildings or school campuses.

Star Topology

Many home networks use the star topology. A star network features a central connection point called a “hub” that may be a hub, switch or router. Devices typically connect to the hub with Unshielded Twisted Pair (UTP) Ethernet.

star-Topology
Compared to the bus topology, a star network generally requires more cable, but a failure in any star network cable will only take down one computer’s network access and not the entire LAN. (If the hub fails, however, the entire network also fails.) 

Tree Topology

Tree topologies integrate multiple star topologies together onto a bus. In its simplest form, only hub devices connect directly to the tree bus, and each hub functions as the “root” of a tree of devices. This bus/star hybrid approach supports future expandability of the network much better than a bus (limited in the number of devices due to the broadcast traffic it generates) or a star (limited by the number of hub connection points) alone.

tree

Mesh Topology

Mesh topologies involve the concept of routes. Unlike each of the previous topologies, messages sent on a mesh network can take any of several possible paths from source to destination. (Recall that even in a ring, although two cable paths exist, messages can only travel in one direction.) Some WANs, like the Internet, employ mesh routing.

mesh

Summary

Topologies remain an important part of network design theory. You can probably build a home or small business network without understanding the difference between a bus design and a star design, but understanding the concepts behind these gives you a deeper understanding of important elements like hubs, broadcasts, and routes

नेटवर्किंग में, शब्द ” टोपोलॉजी ” एक नेटवर्क पर जुड़े उपकरणों के लेआउट को संदर्भित करता है। यह लेख कंप्यूटर नेटवर्किंग के मानक टोपोलॉजी का परिचय देता है।

नेटवर्क डिजाइन में टोपोलॉजी

एक टोपोलॉजी एक नेटवर्क के आभासी आकार या संरचना के रूप में सोच सकता है। यह आकृति आवश्यक रूप से नेटवर्क पर उपकरणों के वास्तविक भौतिक लेआउट के अनुरूप नहीं है। उदाहरण के लिए, होम लैन पर कंप्यूटरों को एक परिवार के कमरे में एक सर्कल में व्यवस्थित किया जा सकता है, लेकिन वहां एक वास्तविक रिंग टोपोलॉजी खोजने की संभावना नहीं होगी।

नेटवर्क टोपोलॉजी को निम्न बुनियादी प्रकारों में वर्गीकृत किया गया है:

  • बस
  • अंगूठी
  • सितारा
  • पेड़
  • जाल

अधिक जटिल नेटवर्क को दो या अधिक उपरोक्त मूल टोपोलॉजी के संकर के रूप में बनाया जा सकता है।

बस संस्थिति

बस नेटवर्क (कंप्यूटर के सिस्टम बस के साथ भ्रमित नहीं होना) सभी उपकरणों को जोड़ने के लिए एक सामान्य रीढ़ का उपयोग करें। एक एकल केबल, बैकबोन एक साझा संचार माध्यम के रूप में कार्य करता है जो उपकरण एक इंटरफेस कनेक्टर के साथ संलग्न या टैप करते हैं। नेटवर्क पर किसी अन्य डिवाइस के साथ संवाद करने की इच्छा वाला एक उपकरण तार पर एक प्रसारण संदेश भेजता है जो अन्य सभी उपकरण देखते हैं, लेकिन केवल इच्छित प्राप्तकर्ता वास्तव में संदेश को स्वीकार करता है और संसाधित करता है।

बस संस्थिति

ईथरनेट बस टोपोलॉजी स्थापित करना अपेक्षाकृत आसान है और विकल्पों की तुलना में बहुत अधिक केबल बिछाने की आवश्यकता नहीं है। बसबेस के लिए कई साल पहले 10Base-2 (“थिननेट”) और 10Base-5 (“थिकनेट”) दोनों लोकप्रिय ईथरनेट केबलिंग विकल्प थे। हालांकि, बस नेटवर्क सीमित संख्या में उपकरणों के साथ सबसे अच्छा काम करते हैं। यदि नेटवर्क बस में कुछ दर्जन से अधिक कंप्यूटर जोड़े जाते हैं, तो प्रदर्शन समस्याओं की संभावना होगी। इसके अलावा, अगर रीढ़ की हड्डी का केबल विफल हो जाता है, तो पूरा नेटवर्क प्रभावी रूप से अनुपयोगी हो जाता है। 

रिंग टोपोलॉजी

एक रिंग नेटवर्क में, संचार उद्देश्यों के लिए प्रत्येक डिवाइस में दो पड़ोसी होते हैं। सभी संदेश उसी दिशा में एक रिंग के माध्यम से यात्रा करते हैं (या तो “दक्षिणावर्त” या “वामावर्त”)। किसी भी केबल या डिवाइस में विफलता लूप को तोड़ देती है और पूरे नेटवर्क को नीचे ले जा सकती है।

अंगूठी टोपोलॉजी
रिंग नेटवर्क को लागू करने के लिए, आमतौर पर FDDI, SONET या टोकन रिंग
तकनीक का उपयोग किया जाता है। रिंग टोपोलॉजी कुछ कार्यालय भवनों या स्कूल परिसरों में पाए जाते हैं।

तारक संस्थिति

कई होम नेटवर्क स्टार टोपोलॉजी का उपयोग करते हैं। एक स्टार नेटवर्क में एक केंद्रीय कनेक्शन बिंदु होता है जिसे “हब” कहा जाता है जो हब, स्विच या राउटर हो सकता है। डिवाइस आमतौर पर हब को Unshielded Twisted Pair (UTP) ईथरनेट से जोड़ते हैं।

तारक संस्थिति
बस टोपोलॉजी की तुलना में, एक स्टार नेटवर्क को आमतौर पर अधिक केबल की आवश्यकता होती है, लेकिन किसी भी स्टार नेटवर्क केबल में विफलता केवल एक कंप्यूटर के नेटवर्क एक्सेस को ले जाएगी और पूरे लैन को नहीं। (यदि हब विफल हो जाता है, हालांकि, पूरा नेटवर्क भी विफल हो जाता है।) 

वृक्ष टोपोलॉजी

ट्री टोपोलॉजी एक स्टार पर एक साथ कई स्टार टोपोलॉजी को एकीकृत करती है। अपने सरलतम रूप में, केवल हब डिवाइस सीधे पेड़ की बस से जुड़ते हैं, और प्रत्येक हब उपकरणों के पेड़ के “रूट” के रूप में कार्य करता है। यह बस / स्टार हाइब्रिड एप्रोच बस के मुकाबले नेटवर्क के भविष्य के विस्तार को बेहतर तरीके से सपोर्ट करता है (केवल प्रसारण ट्रैफ़िक के कारण डिवाइस की संख्या में सीमित) या एक स्टार (हब कनेक्शन बिंदुओं की संख्या द्वारा सीमित)।

पेड़

मेष टोपोलॉजी

मेष टोपोलॉजी में मार्गों की अवधारणा शामिल है। पिछले टोपोलॉजी के प्रत्येक के विपरीत, एक जाल नेटवर्क पर भेजे गए संदेश स्रोत से गंतव्य तक कई संभव पथ ले सकते हैं। (यह भी याद रखें कि एक रिंग में, हालांकि दो केबल पथ मौजूद हैं, संदेश केवल एक दिशा में यात्रा कर सकते हैं।) कुछ WAN, इंटरनेट की तरह, जाल मार्ग को नियोजित करते हैं।

जाल

सारांश

टोपोलॉजी नेटवर्क डिजाइन सिद्धांत का एक महत्वपूर्ण हिस्सा है। आप बस डिज़ाइन और स्टार डिज़ाइन के अंतर को समझे बिना घर या छोटे व्यवसाय नेटवर्क का निर्माण कर सकते हैं, लेकिन इसके पीछे की अवधारणाओं को समझने से आपको महत्वपूर्ण तत्वों जैसे हब, प्रसारण और मार्गों की गहरी समझ मिलती है

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