รูปแบบการเชื่อมโยงเครือข่ายแลน (LAN Topology)

            โทโปโลยี (Topology) คือ ลักษณะทางกายภาพ (ภายนอก) ของระบบเครือข่าย ซึ่งหมายถึงลักษณะของการเชื่อมโยงสายสื่อสารเข้ากับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์และเครื่องคอมพิวเตอร์ภายในเครือข่ายด้วยกันนั่นเอง โทโปโลยีของเครือข่าย LAN แต่ละแบบมีความเหมาะสมในการใช้งานแตกต่างกันออกไป การนําไปใช้จึงมีความจําเป็นที่เราจะต้องทําการศึกษาลักษณะและคุณสมบัติ ข้อดีและข้อเสียของโทโปโลยีแต่ละแบบ เพื่อนําไปใช้ในการออกแบบพิจารณาเครือข่ายให้เหมาะสมกับการใช้งาน รูปแบบโทโปโลยีของเครือข่ายหลัก ๆ มีดังต่อไปนี้

1. โทโปโลยีแบบบัส (BUS) เป็นรูปแบบที่เครื่องคอมพิวเตอร์จะถูกเชื่อมต่อกันโดยผ่ายสายสัญญาณแกนหลัก ที่เรียกว่า BUS หรือแบ็คโบน (Backbone) คือ สายรับส่งสัญญาณข้อมูลหลัก ใช้เป็นทางเดินข้อมูลของทุกเครื่องภายในระบบเครือข่าย และจะมีสายแยกย่อยออกไปในแต่ละจุดเพื่อเชื่อมต่อเข้ากับคอมพิวเตอร์เครื่องอื่น ๆ ซึ่งเรียกว่าโหนด (Node) ข้อมูลจากโหนดผู้ส่งจะถูกส่งเข้าสู่สายบัสในรูปของแพ็กเกจ ซึ่งแต่ละแพ็กเกจจะประกอบไปด้วยข้อมูลของผู้ส่ง, ผู้รับ และข้อมูลที่จะส่ง การสื่อสารภายในสายบัสจะเป็นแบบ 2 ทิศทางแยกไปยังปลายทั้ง 2 ด้านของบัส โดยตรงปลายทั้ง 2 ด้านของบัส จะมีเทอร์มิเนเตอร์ (Terminator) ทําหน้าที่ลบล้างสัญญาณที่ส่งมาถึง เพื่อป้องกันไม่ให้สัญญาณข้อมูลนั้นสะท้อนกลับเข้ามายังบัสอีก เพื่อเป็นการป้องกันการชนกันของข้อมูลอื่น ๆ ที่เดินทางอยู่บนบัสในขณะนั้น สัญญาณข้อมูลจากโหนดผู้ส่งเมื่อเข้าสู่บัส ข้อมูลจะไหลผ่านไปยังปลายทั้ง 2 ด้านของบัส แต่ละโหนดที่เชื่อมต่อเข้ากับบัสจะคอยตรวจดูว่า ตําแหน่งปลายทางที่มากับแพ็กเกจข้อมูลนั้นตรงกับตําแหน่งของตนหรือไม่ ถ้าตรงก็จะรับข้อมูลนั้นเข้ามาสู่โหนดตน แต่ถ้าไม่ใช่ก็จะปล่อยให้สัญญาณข้อมูลนั้นผ่านไป จะเห็นว่าทุก ๆ โหนดภายในเครือข่ายแบบ BUS นั้นสามารถรับรู้สัญญาณข้อมูลได้ แต่จะมีเพียงโหนดปลายทางเพียงโหนดเดียวเท่านั้นที่จะรับข้อมูลนั้นไปได้

โทโปโลยีแบบบัส (BUS)

ข้อดี ไม่ต้องเสียค่าใช้จ่ายในการวางสายสัญญาณมากนัก สามารถขยายระบบได้ง่าย เสียค่าใช้จ่ายน้อย ซึ่งถือว่าระบบบัสนี้เป็นแบบโทโปโลยีที่ได้รับความนิยมใช้กันมากที่สุดมาตั้งแต่อดีตจนถึงปัจจุบัน เหตุผลอย่างหนึ่งก็คือสามารถติดตั้งระบบ ดูแลรักษา และติดตั้งอุปกรณ์เพิ่มเติมได้ง่าย ไม่ต้องใช้เทคนิคที่ยุ่งยากซับซ้อนมากนัก

ข้อเสีย อาจเกิดข้อผิดพลาดง่าย เนื่องจากทุกเครื่องคอมพิวเตอร์ต่ออยู่บนสายสัญญาณเพียงเส้นเดียว ดังนั้นหากมีสัญญาณขาดที่ตําแหน่งใดตําแหน่งหนึ่ง ก็จะทําให้เครื่องบางเครื่องหรือทั้งหมดในระบบไม่สามารถใช้งานได้ตามไปด้วย การตรวจหาโหนดเสียทําได้ยาก เนื่องจากขณะใดขณะหนึ่งจะมีคอมพิวเตอร์เพียงเครื่องเดียวเท่านั้นที่สามารถส่งข้อความออกมาบนสายสัญญาณ ดังนั้นถ้ามีเครื่องคอมพิวเตอร์จํานวนมาก ๆ อาจทําให้เกิดการคับคั่งของเน็ตเวิร์ค ซึ่งจะทําให้ระบบช้าลงได้

2. โทโปโลยีแบบวงแหวน (RING) เป็นรูปแบบที่เครื่องคอมพิวเตอร์ทุกเครื่องในระบบเครือข่าย ทั้งเครื่องที่เป็นผู้ให้บริการ(Server) และเครื่องที่เป็นผู้ขอใช้บริการ (Client) ทุกเครื่องถูกเชื่อมต่อกันเป็นวงกลม ข้อมูลข่าวสารที่ส่งระหว่างกันจะไหลวนอยู่ในเครือข่ายไปในทิศทางเดียวกันโดยไม่มีจุดปลายหรือเทอร์มิเนเตอร์เช่นเดียวกับเครือข่ายแบบ BUS ในแต่ละโหนดหรือแต่ละเครื่องจะมีรีพีตเตอร์ (Repeater) ประจําแต่ละเครื่อง 1 ตัว ซึ่งจะทําหน้าที่เพิ่มเติมข้อมูลที่จําเป็นต่อการติดต่อสื่อสารเข้าในส่วนหัวของแพ็กเกจที่ส่ง และตรวจสอบข้อมูลจากส่วนหัวของ Packet ที่ส่งมาถึงว่าเป็นข้อมูลของตนหรือไม่ แต่ถ้าไม่ใช่ก็จะปล่อยข้อมูลนั้นไปยัง Repeater ของเครื่องถัดไป

 โทโปโลยีแบบวงแหวน (RING)

                ข้อดี

1.ผู้ส่งสามารถส่งข้อมูลไปยังผู้รับได้หลายๆเครื่องพร้อมๆกันโดยกําหนดตําแหน่งปลายทางเหล่านั้น ลงในส่วนหัวของแพ็กเกจข้อมูล Repeater ของแต่ละเครื่องจะทําการตรวจสอบเองว่า ข้อมูลที่ส่งมาให้นั้นเป็นตนเองหรือไม่

2. การส่งผ่านข้อมูลในเครือข่ายแบบ RING จะเป็นไปในทิศทางเดียวจากเครื่องสู่เครื่อง จึงไม่มีการชนกันของสัญญาณข้อมูลที่ส่งออกไป

3.   คอมพิวเตอร์ทุกเครื่องในเน็ตเวิร์กมีโอกาสที่จะส่งข้อมูลได้อย่างทัดเทียมกัน

               ข้อเสีย

1. ถ้ามีเครื่องใดเครื่องหนึ่งในเครือข่ายเสียหาย ข้อมูลจะไม่สามารถส่งผ่านไปยังเครื่องต่อ ๆ ไปได้ และจะทําให้เครือข่ายทั้งเครือข่ายหยุดชะงักได้

2. ขณะที่ข้อมูลถูกส่งผ่านแต่ละเครื่อง เวลาส่วนหนึ่งจะสูญเสียไปกับการที่ทุก ๆ Repeater จะต้องทําการตรวจสอบตําแหน่งปลายทางของข้อมูลนั้น ๆ ทุกข้อมูลที่ส่งผ่านมาถึง

3. โทโปโลยีแบบดาว (STAR) เป็นรูปแบบที่เครื่องคอมพิวเตอร์ทุกเครื่องที่เชื่อมต่อเข้าด้วยกันในเครือข่าย จะต้องเชื่อมต่อกับอุปกรณ์ตัวกลางตัวหนึ่งที่เรียกว่า ฮับ (HUB) หรือเครื่อง ๆ หนึ่ง ซึ่งทําหน้าที่เป็นศูนย์กลางของการเชื่อมต่อสายสัญญาญที่มาจากเครื่องต่าง ๆ ในเครือข่าย และควบคุมเส้นทางการสื่อสารทั้งหมด เมื่อมีเครื่องที่ต้องการส่งข้อมูลไปยังเครื่องอื่น ๆ ที่ต้องการในเครือข่าย เครื่องนั้นก็จะต้องส่งข้อมูลมายัง HUB หรือเครื่องศูนย์กลางก่อนแล้ว HUB ก็จะทําหน้าที่กระจายข้อมูลนั้นไปในเครือข่ายต่อไป

โทโปโลยีแบบดาว (STAR)

    ข้อดี  การติดตั้งเครือข่ายและการดูแลรักษาทําได้ง่าย หากมีเครื่องใดเกิดความเสียหายก็สามารถตรวจสอบได้ง่าย และศูนย์กลางสามารถตัดเครื่องที่เสียหายนั้นออกจากการสื่อสารในเครือข่ายได้เลยโดยไม่มีผลกระทบกับระบบเครือข่าย

    ข้อเสีย เสียค่าใช้จ่ายมากทั้งในด้านของเครื่องที่จะใช้เป็นเครื่องศูนย์กลางหรือตัว HUB เอง และค่าใช้จ่ายในการติดตั้งสายเคเบิลในเครื่องอื่น ๆ ทุกเครื่อง การขยายระบบให้ใหญ่ขึ้นทําได้ยาก เพราะการขยายแต่ละครั้งจะต้องเกี่ยวเนื่องกับเครื่องอื่น ๆ ทั้งระบบ

4. โทโปโลยีแบบ Hybrid เป็นรูปแบบใหม่ที่เกิดจากการผสมผสานกันของโทโปโลยีแบบ STAR, BUS, RING เข้าด้วยกัน เพื่อเป็นการลดข้อเสียของรูปแบบที่กล่าวมาและเพิ่มข้อดีขึ้นมา มักจะนํามาใช้กับระบบ WAN (Wide Area Network) มาก ซึ่งการเชื่อมต่อกันของแต่ละรูปแบบนั้น ต้องใช้ตัวเชื่อมสัญญาณเข้ามาเป็นตัวเชื่อม ซึ่งก็คือ Router ที่นำมาใช้เป็นตัวเชื่อมการติดต่อกัน

5. โทโปโลยีแบบ MESH เป็นรูปแบบที่ถือว่าสามารถป้องกันการผิดพลาดที่อาจจะเกิดขึ้นกับระบบได้ดีที่สุด เป็นรูปแบบที่ใช้วิธีการเดินสายของแต่เครื่องไปเชื่อมการติดต่อกับทุกเครื่องในระบบเครือข่าย คือเครื่องทุกเครื่องในระบบเครือข่ายนี้ต้องมีสายไปเชื่อมกับทุก ๆ เครื่อง ระบบนี้ยากต่อการเดินสายและมีราคาแพง จึงไม่ค่อยมีผู้นิยมมากนัก

ที่มา 

http://www.mvt.co.th/viewarticle.php?cid=3&nid=87&page=4