Topology

ทุกเครือข่ายต้องประกอบด้วยโทโปโลยีใดโทโปโลยีหนึ่งต่อไปนี้
= โทโปโลยีแบบบัส (Bus Topology)
= โทโปโลยีแบบดวงดาว (Star Topology)
= โทโปโลยีแบบวงแหวน (Ring Topology)
= โทโปโลยีแบบเมช (Mesh Topology)
สำหรับโทโปโลยีแบบบัส คอมพิวเตอร์และอุปกรณ์เครือข่ายต่างๆ จะแชร์สายสัญญาณกัน ส่วนโทโปโลยีแบบดวงดาวนั้นเป็นการเชื่อมต่อแบบกระจาย โดยใช้สายสัญญาณเชื่อมต่อระหว่างคอมพิวเตอร์และอุปกรณ์รวมศูนย์ เช่น ฮับ การเชื่อมคอมพิวเตอร์ให้มีลักษณะเป็นวงแหวนจะเรียกว่า โทโปโลยีแบบวงแหวนส่วนการเชื่อมต่อแบบเมซนั้น คอมพิวเตอร์แต่ละเครื่องจะมีสายสัญญาณเชื่อมต่อไปยังคอมพิวเตอร์ทุกเครื่องที่อยู่ในเครือข่าย อย่างไรก็ตามการเชื่อมต่อกันของเครือข่ายนั้นอาจจะเป็นแบบลูกผสม คือ อาจประกอบด้วย หลายๆ โทโปโลยีหนึ่งเครือข่ายก็ได้

โทโปโลยีแบบบัส (Bus Topology)โทโปโลยีแบบบัส บางทีก็เรียกว่า Linear bus เพราะมีการเชื่อมต่อแบบเส้นตรงซึ่งเป็นลักษณะการเชื่อมต่อที่ง่ายที่สุด และเป็โทโปโลยีที่นิยมกันมากที่สุดในสมัยแรกๆ คอมพิวเตอร์ที่เชื่อมต่อเข้ากับสายสัญญาณร่วม หรือ บัส จะสื่อสารกันโดยใช้ที่อยู่ (Address) ซึ่งคอมพิวเตอร์แต่ละเครื่องจะมีที่อยู่ที่ไม่ซ้ำกัน ในการส่งสัญญาณในสายที่แชร์กันนี้จำเป็นที่ต้องเข้าใจหลักการต่อไปนี้
- การส่งข้อมูล
- การสะท้อนกลับของสัญญาณ
- ตัวสิ้นสุดสัญญาณ

ลักษณะการส่งข้อมูล
การส่งข้อมูลบนเครือข่ายที่มีโทโปโลยีแบบบัสนั้นข้อมูลจะถูกส่งไปบนสายสัญญาณในรูปแบบของสัญญาณอิเล็กทรอนิกส์ ซึ่งสัญญาณนี้จะเดินทางไปถึงคอมพิวเตอร์ทุกเครื่องที่เชื่อมต่อเข้ากับสื่อกลางบัส แต่เฉพาะคอมพิวเตอร์เครื่องที่มีอยู่ตรงกับที่อยู่ของผู้รับที่อยู่ในข้อมูลเท่านั้น จึงจะนำข้อมูลนั้นไปทำการโพรเซสส์ต่อไป ส่วนเครื่องอื่นๆ ก็จะไม่สนใจข้อมูลนั้น เนื่องจากสายสัญญาณเป็นสื่อกลางที่ใช้ร่วมกัน ดังนั้นคอมพิวเตอ์แค่เครื่องเดียวเท่านั้นที่จะส่งข้อมูลได้ในเวลาใดเวลาหนึ่งเนื่องจากมีคอมพิวเตอร์เพียงเครื่องเดียวเท่านั้นที่สามารถส่งข้อมูลได้ในเวลาใดเวลาหนึ่ง ดังนั้น จำนวนคอมพิวเตอร์ที่พ่วงต่อเข้ากับสื่อกลางจะมีผลต่อประสิทธิภาพของเครือข่าย เพราะยิ่งจำนวนคอมพิวเตอร์มีมากเท่าไร ยิ่งทำให้คอมพิวเตอร์ต้องรอนานเพื่อที่จะส่งข้อมูล ซึ่งอาจมีผลทำให้เครือข่ายช้ามากขึ้นยังไม่มีวิธีการที่เป็นมาตรฐาานในการวัดว่าจำนวนคอมพิวเตอร์ที่เชื่อมต่อเข้ากับเครือข่ายมีผลกระทบต่อประสิทธิภาพของเครือข่ายอย่างไร ปัจจัยที่ทำให้ประสิทธิภาพของเครือข่ายลดลงนั้นไม่ใช่เฉพาะจำนวนคอมพิวเตอร์อย่างเดียว สิ่งต่อไปนี้เป็นปัจจัยอื่นที่อาจมีผลต่อประสิทธิภาพของเครือข่ายได้
=ประสิทธิภาพของฮาร์ดแวร์ของคอมพิวเตอร์ในเครือข่าย
= จำนวนของโปรแกรมที่กำลังรันบนเครื่องคอมพิวเตอร์
= ชนิดของแอพพลิเคชันที่ใช้เครือข่าย เช่น แอพพลิเคชันแบบไคลเอนท์เซิร์ฟเวอร์ โปรแกรมถ่ายโดนไฟล์ผ่านเครือข่าย เป็นต้น
= ระยะห่างระหว่างคอมพิวเตอร์ในเครือข่าย
ในขณะใดขณะหนึ่งคอมพิวเตอร์ที่เชื่อมต่อเข้ากับเครือข่ายจะเช็คดูว่ามีข้อมูลส่งมาถึงตัวเองหรือไม่ หรือไม่ก็กำลังส่งข้อมูล เนื่องจากคอมพิวเตอร์แต่ละเครื่องไม่มีหน้าที่ในการส่งข้อมูล ดังนั้นเมื่อคอมพิวเตอร์เครื่องใดเครื่องหนึ่งหยุดทำงานก็จะไม่ทำให้เครือข่ายล่มได้

การสะท้อนกลับของสัญญาณและเทอร์มิเนเตอร์เนื่องจากข้อมูลที่ส่งไปในเครือข่ายอยู่ในรูปของสัญญาณอิเล็กทรอนิกส์ สัญญาณนี้จะต้องเดินทางจากปลายข้างหนึ่งไปยังปลายอีกข้างหนึ่งของสายสัญญาณ ถ้าไม่มีการจำกัดสัญญาณนี้มันก็จะสะท้อนกลับมาบนสายสัญญาณ ซึ่งอาจทำให้เครื่องอื่นๆ ไม่สามารถส่งข้อมูลได้ ดังนั้น จึงจำเป็นต้องมีการหยุดการสะท้อนกลับไปกลับมาของสายสัญญาณนี้หลังจากที่ข้อมูลได้ส่งถึงที่หมายเรียบร้อยตัวเทอร์มิเนเตอร์ (Terminater) จะทำหน้าที่ดูดกลืนสัญญาณเพื่อไม่ให้สะท้อนกลับ และจะถูกติดไว้ที่ปลายสัญญาณ การดูดกลืนสัญญาณนี้จะทำให้สัญญาณว่าง และพร้อมสำหรับการส่งข้อมูลอีกที่ปลายทั้งสองข้างของสายสัญญาณจะต้องเสียบเข้ากับสิ่งใดสิ่งหนึ่ง เช่น เน็ตเวิร์คการ์ด หรือตัวเชื่อมต่อ ที่ใช้ในการเชื่อมต่อสายสัญญาณให้มีระยะยาวขึ้น ปลายที่ไม่ได้เสียบเข้ากับอุปกรณ์จะต้องติดตัวเทอร์มิเนเตอร์เพื่อป้องกันการสะท้อนกลับของสัญญาณ

โทโปโลยีแบบดวงดาว (Star Topology)
สำหรับโทโปโลยีแบบดวงดาว (Star Topology) นี้ คอมพิวเตอร์แต่ละเครื่องจะเชื่อมต่อด้วยสายสัญญาณเข้ากับอุปกรณ์รวมศูนย์ที่เรียกว่า “ ฮับ” โดยการเชื่อมต่อแบบดวงดาวคือ เมื่อคอมพิวเตอร์เครื่องใดจะส่งข้อมูลก็จะส่งไปที่ฮับก่อน แล้วฮับจะทำหน้าที่กระจายข้อมูลไปยังทุกเครื่องที่เชื่อมเข้ากับฮับ การต่อแบบนี้เริ่มใช้ในสมัยแรกๆ โดยการเชื่อมต่อเทอร์มิเนเตอร์กับเครี่องเมนเฟรม การเชื่อมต่อแบบนี้มีข้อดี คือ การรวมศูนย์เพื่อการบริหารทรัพยากร อย่างไรก็ตามการเชื่อมต่อแบบนี้จะสิ้นเปลืองสายสัญญาณมาก เนื่องจากทุกเครื่องต้องใช้สายสัญญาณเชื่อมต่อเข้ากับฮับ และอีกอย่างหนึ่งถ้าหากอุปกรณ์ที่ทำหน้าที่เป็นศูนย์กลางรับส่งข้อมูลหยุดทำงาน ระบบเครือข่ายก็จะล่มทันที แต่อย่างน้อยก็รู้สาเหตุ ข้อดีอีกอย่างของโทโปโลยีแบบนี้ คือ ถ้าสายสัญญาณขาด เฉพาะเครื่องที่ใช้สายสัญญาณนั้นเท่านั้นที่ไม่สามารถใช้เครือข่ายได้ ส่วนเครื่องอื่นๆ ยังใช้เครือข่ายได้เช่นเดิม เนื่องจากฮับจะทำหน้าที่เป็นตัวสิ้นสุดสัญญาณโดยอัตโนมัติเมื่อสายขาด การเชื่อมต่อแบบนี้จะเป็นที่นิยมมากในปัจจุบัน เนื่องจากอีเธอร์เน็ตซึ่งกลายเป็นที่นิยมมากในปัจจุบันก็ใช้การเชื่อมต่อหรือโทโปโลยีแบบดวงดาว

โทโปโลยีแบบวงแหวน (Ring Topology)
โทโปโลยีแบบวงแหวนนี้จะใช้สายสัญญาณเชื่อมต่อคอมพิวเตอร์เป็นห่วงหรือวงแหวน การเชื่อมต่อแบบนี้สัญญาณจะเดินทางเป็นวงกลมในทิศทางเดียว และจะวิ่งผ่านคอมพิวเตอร์แต่ละเครื่อง ซึ่งจะทำหน้าที่ทวนสัญญาณไปในตัวแล้วส่งผ่านไปเครื่องถัดไป ซึ่งถ้าคอมพิวเตอร์เครื่องหนึ่งเครื่องใดหยุดทำงานก็จะทำให้ระบบเครือข่ายล่มเช่นกัน

การส่งต่อโทเคน (Token Passing)วิธีที่จะส่งข้อมูลในโทโปโลยีแบบวงแหวนเรียกว่าการส่งต่อโทเคน โทเคนเป็นข้อมูลพิเศษที่ส่งผ่านในเครือข่ายแบบวงแหวน แต่ละเครือข่ายจะมีเพียงโทเคนเดียวเท่านั้น โทเคนนี้จะส่งต่อกันไปเรื่อยๆ สำหรับเครื่องที่ต้องการส่งข้อมูลเมื่อได้รับโทเคนแล้วก็จะมีสิทธิ์ที่จะส่งข้อมูล การส่งข้อมูลก็ทำได้โดยใส่ที่อยู่ของเครื่องรับไว้ในข้อมูลแล้วส่งต่อๆ กันไป เมื่อข้อมูลมาถึงเครื่องปลายทาง หรือเครื่องที่มีที่อยู่ตรงกับที่ระบุในเฟรมข้อมูล เครื่องนั้นก็จะนำข้อมูลไปโพรเซสส์ และส่งเฟรมข้อมูลตอบรับกลับไปยังเครื่องส่งเพื่อบอกให้ทราบว่าได้รับข้อมูลเรียบร้อยแล้ว เมื่อเครื่องส่งได้รับการตอบรับแล้ว ก็จะส่งผ่านโทเคนต่อไปยังเครื่องถัดไป เพื่อเครื่องอื่นจะได้มีโอกาสส่งข้อมูลบ้าง

โทโปโลยีแบบเมซ (Mesh Topology)
โทโปโลยีเมซคือ การเชื่อมต่อคอมพิวเตอร์แบบสมบูรณ์ กล่าวคือ คอมพิวเตอร์ทุกเครื่องในเครือข่ายจะเชื่อมต่อถึงกันหมดโดยใช้สายสัญญาณทุกการเชื่อต่อ วิธีการนี้จะเป็นการสำรองเส้นทางเดินทางข้อมูลได้เป็นอย่างดี เช่น ถ้าสายสัญญาณเส้นใดเส้นหนึ่งขาด ก็ยังมีเส้นทางอื่นที่สามารถส่งข้อมูลได้ นอกจากนี้ยังเป็นระบบที่มีความเชื่อถือได้สูง แต่ข้อเสียก็คือ เครือข่ายแบบนิ้จะใช้สัญญาณมาก ดังนั้น ค่าใช้จ่ายในการติดตั้งระบบก็เพิ่มขึ้นในการเชื่อมต่อจริงๆ นั้นการเชื่อมต่อแบบเมซนั้นมีการใช้งานน้อยมาก เนื่องจากข้อเสียก็คือการเชื่อมต่อหลายจุด แต่เนื่องจากข้อดีของการเชื่อมต่อแบบเมซคือ การมีเส้นทางสำรองข้อมูล จึงได้มีการประยุกต์ใช้การเชื่อมต่อแบบเมซบางส่วน หรือการเชื่อมต่อแบบเมซที่ไม่สมบูรณ์ กล่าวคือ จะเชื่อมต่อเฉพาะสิ่งที่จำเป็นหรือสำคัญเท่านั้น