آموزش network – قسمت دوم
arbitration در شبکه چیست؟
توپولوژی چیست؟
به نحوه ی چیدمان اجزای شبکه یا الگوی هندسی استفاده شده جهت اتصال کامپیوترها topology گفته می شود. در واقع توپولوژی به معنای چگونگی پیکربندی و ایجاد اتصالات بین دستگاه‌های یک شبکه رایانه‌ای است. به هر ابزار متصل به یک شبکه رایانه‌ای گره (Node) گفته می‌شود که به‌وسیله پیوندها (Link) به همدیگر متصل می‌گردند. در توپولوژی (همبندی) معمولاً نوع کابل مورد استفاده را نیز تعیین میکند. اولین توپولوژی توسط شرکت زیراکس بود به نام bus:
برای انتخاب یک توپولوژی بهینه عوامل زیر باید در نظر گرفته شود :
الف) هزینه
ب) انعطاف پذیری انواع توپولوژی
انواع توپولوژی:
روش ستاره ای یا متمرکز (star)
روش حلقه ای (mesh)
روش ترکیبی (hybrid)
توپولوژی bus
مزایای توپولوژی bus
• ساختار ساده . توپولوژی BUS دارای یک ساختار ساده است. در مدل فوق صرفا” از یک کابل برای انتقال اطلاعات استفاده می‌گردد.
• توسعه آسان . یک کامپیوتر جدید را می‌توان به‌راحتی در نقطه ای از شبکه اضافه کرد. در صورت اضافه شدن ایستگاههای بیشتر در یک سگمنت، می‌توان از تقویت کننده هائی به نام Repeater استفاده کرد.
معایب توپولوژی BUS
• ایزوله کردن خطاء مشکل است . در صورتی که یک کامپیوتر در توپولوژی فوق دچار مشکل گردد، می‌بایست کامپیوتر را در محلی که به شبکه متصل است رفع عیب نمود. در موارد خاص می‌توان یک گره را از شبکه جدا کرد. در حالتی که اشکال در محیط انتقال باشد ، تمام یک سگمنت می‌بایست از شبکه خارج گردد. ضعف عمده این شبکه این است که اگر کابل اصلی که پل ارتباطی بین کامپیوتر های شبکه است ، قطع شود ، کل شبکه از کار خواهد افتاد.در این توپولوژی از کابل کواکسیال استفاده می شود.
• ماهیت تکرارکننده ها . در مواردی که برای توسعه شبکه از تکرارکننده‌ها استفاده می‌گردد، ممکن است در ساختار شبکه تغییراتی نیز داده شود. موضوع فوق مستلزم بکارگیری کابل بیشتر و اضافه نمودن اتصالات مخصوص شبکه است.
اشکال دیگر این توپولوژی در آن است که هر یک از کامپیوتر ها باید برای ارسال پیام منتظر فرصت باشد. به عبارت دیگر در این توپولوژی در هر لحظه فقط یک کامپیوتر می تواند پیام ارسال کند.یکی دیگر از اشکالهای این توپولوژی است که تعداد کامپیوتر های واقع در شبکه تاثیر معکوس و شدیدی بر کارایی شبکه می گذارد. در صورتی که تعداد کاربران زیاد باشد، سرعت شبکه به مقدار قابل توجهی کند می شود. علت این امر آن است که در هر لحظه یک کامپیوتر باید برای ارسال پیام مدت زمان زیادی به انتظار بنشیند. عامل مهم دیگری که باید در نظر گرفته شود آن است که در صورت آسیب دیدگی کابل شبکه، ارتباط در کل شبکه قطع شود.
نوع media:
روی backbone باید یک connectorمتصل شود وpc به آن متصل گردد.
Arbitration:
همانطور که گفته شد به قوانینی که داخل هر توپولوژی اجرا می شود تا (تصادف , تصادم) collision رخ ندهد arbitration گفته می شود.
Arbitration که برای توپولوژی bus استفاده می شود csma/cd می باشد.
داخل شبکه ی bus هر pc که می خواهد اطلاعات بفرستد باید backbone را چک کند اگر که ولتاژ صفر بود اطلاعات را می فرستد در غیر این صورت ساکت می نشیند.در واقع هر کامپیوتری که خواست اطلاعات را بفرستد اول backbone را چک می کند اگر در داخل backbone اطلاعات بود صبر می کند. هر کامپیوتری که می خواست اطلاعات ر ارسال کند از اطلاعات یک کپی می گرفت و آن را ارسال می کرد اگر اطلاعات به خودش می رسید در واقع collision رخ نمی داد. ولی اگر اطلاعات به خودش نمی رسید در واقعcollision رخ داده بود.
ترمیناتور:
ابتدا و انتهای backbone یک مقاوت قرار می گرفت به نام ترمیناتور و کاربرد آن به این صورت بود وقتی سیگنال به انتهای کابل می رسید توسط این وسیله جذب می شد و از بین می رفت .
اگر ۲ کامپیوتر هم زمان اطلاعات بفرستند بر آیند آنها صفر می شود. در واقع collision رخ می دهد.
هر pc در داخل bus اگر بخواهد اطلاعات بفرستد قبل از فرستادن اطلاعات ابتدا backbone را چک می کند و که آیا روی backbone اطلاعات وجود دارد یا نه که این کار بر اساس ولتاژ صورت می گیرد برای مثال اگر ولتاژ بالای صفر بود مشخص می کند که اطلاعات بر روی backbone وجود دارد و اگر صفر بود و یا زیر صفر بود یعنی اطلاعات وجود ندارد.
حال اگر که ۲ تا pc همزمان ولتاژ خط را اندازه گرفتند و بر اساس ولتاژ به این نتیجه رسیدند که روی backbone اطلاعات وجود ندارد و تصمیم به ارسال اطلاعات کنند باعث می شود که collision رخ دهد.
چگونه از collision با خبر می شویم؟
با استفاده از چیپستی که بر روی کارت شبکه تعبیه شده است و loopback نام دارد. این چیپست هر زمان که اطلاعات را ارسال می کرد یک کپی از آن را برای خودش نگه می داشت اگر بعد از چند ثانیه این اطلاعات را خودش دریافت می کرد.
متوجه می شد که collision رخ نداده است اما اگر آنها را دریافت نمی کرد مشخص می شد که collision رخ داده است.
چیپست چیست؟
چیپ به معنی تراشه می باشد. هر تراشه مجموعه ای از آیسی ها است،هر آیسی مجموعه ای از کامپوننت های فعال و غیر فعال الکترونیک می باشد.(مثل ترانزیستور؛خازن)
در این لحظه TDM اجرا می گردد.
تکنولوژی TDM چیست وچگونه کار میکند؟
Time Division Multiplexing=TDM
این تکنولوژی برحسب تقسیم بندی زمانی کار میکند.و برای انتقال اطلاعات بر روی زوج سیم از بازه های زمانی بهره میبرد.این تکنولوژی قابلیت انتقال اطلاعات بر روی پورتهای Ethernet و V35و E1 را دارد.
در توپولوژی bus تمام node ها در داخل یک collision domain هستند.
Collision domain:
زمانی که یکی از Node های شبکه برایش collision رخ دهد و این collision روی بقیه تاثیر گذار باشد، اصطلاحاً می گویند که داخل یک collision domain هستند.
برای مثال ۲ تا host به یک backbone متصل هستند. زمانی که یک host در حال رد و بدل کردن اطلاعات است host دیگر نمی تواند اطلاعاتی را ردو بدل کند، زیرا در این صورت collision رخ می دهد.
زمانی که node ها همگی داخل یک collision domain هستند به صورت half duplex کار می کنند و نود ها نمی توانند همزمان send–recive باشند و برای اینکه میزان collision ها را کاهش دهیم باید سعی کنیم که collision domain ها را از یکدیگر جدا کنیم.
Half-duplex چیست؟ به device هایی که یا send هستند و یا recive هستند گفته می شود. همزمان نمی توانند رد و بدل اطلاعات را انجام دهند. و این خود باعث کاهش performance می شود.
full-duplex چیست؟ برعکس half duplex می باشد. در واقع در یک لحظه هم send دارند و هم recive دارند.
کابل کشی ِ Bus به دو طریق صورت میگیرد:
۱٫ ضخیم یا Thicknet : در این روش کامپیوترها توسط یک کابل کوچک به کابل اصلی متصل می شوند.
۲٫ نازک یا thinnet : در این روش هر کامپیوتر توسط یک کابل کوچک به کامپیوتر مجاور متصل می شود.