โทโพโลยีทางกายภาพกับทางตรรกะ

คำว่าโครงสร้างครอบคลุมแนวคิดสองแบบที่แตกต่างกัน และการสับสนระหว่างสองแบบนี้ทำให้เกิดความเข้าใจผิด โครงสร้างทางกายภาพ อธิบายการจัดวางสายเคเบิลและอุปกรณ์จริง — สายที่คุณสามารถสัมผัสได้ โครงสร้างเชิงตรรกะ อธิบายการไหลของข้อมูลระหว่างอุปกรณ์จริง โดยไม่ขึ้นกับการเดินสายทางกายภาพ เครือข่ายอาจมีรูปร่างหนึ่งในทางกายภาพ แต่ทำงานเหมือนอีกรูปร่างหนึ่งในทางตรรกะ ความแตกต่างนี้เป็นประเด็นยอดนิยมในการสอบ

โครงสร้างทางกายภาพ คือแผนผังการเดินสายอย่างแท้จริง ได้แก่ อุปกรณ์ใดเสียบเข้ากับพอร์ตใด สวิตช์ตั้งอยู่ที่ไหน และสายถูกเดินผ่านผนังกับตู้แร็กอย่างไร หากคุณเดินสำรวจอาคารพร้อมติดตามสายเคเบิล คุณก็กำลังจัดทำเอกสารโครงสร้างทางกายภาพ เครือข่ายสมัยใหม่ส่วนใหญ่เดินสายทางกายภาพเป็น โครงสร้างดาว โดยเดินสายจากอุปกรณ์แต่ละเครื่องกลับมายังสวิตช์ส่วนกลาง

โครงสร้างเชิงตรรกะ อธิบายเส้นทางที่ข้อมูลเดินทางและวิธีที่อุปกรณ์ใช้งานสื่อร่วมกัน หรือก็คือการไหลของข้อมูล คำถามที่โครงสร้างนี้ตอบได้ เช่น ข้อมูลถูกกระจายไปยังทุกเครื่องหรือเคลื่อนที่แบบจุดต่อจุด การเข้าถึงใช้การตรวจจับการชนกันหรือการส่งต่อโทเคน โครงสร้างเชิงตรรกะถูกกำหนดโดยเทคโนโลยีและการกำหนดค่า ไม่ใช่ตำแหน่งที่เดินสายทางกายภาพ

ตัวอย่างคลาสสิกคือ โทเคนริงรุ่นเก่า ซึ่งเดินสายทางกายภาพเป็นโครงสร้างดาว (อุปกรณ์แต่ละเครื่องเดินสายไปยัง MAU ส่วนกลาง หรือหน่วยเข้าถึงหลายสถานี) แต่ข้อมูลไหลในเชิงตรรกะเป็นวงแหวน โดยส่งต่อจากอุปกรณ์หนึ่งไปยังอีกอุปกรณ์หนึ่ง ดังนั้นเครือข่ายเดียวกันจึงเป็นโครงสร้างดาวทางกายภาพและเป็นโครงสร้างวงแหวนเชิงตรรกะในเวลาเดียวกัน นี่คือเหตุผลที่คุณไม่สามารถตัดสินการไหลของข้อมูลจากการดูการเดินสายเพียงอย่างเดียว

อีเทอร์เน็ตแบบคลาสสิกที่ใช้ฮับก็เป็นอีกตัวอย่างหนึ่งของความไม่ตรงกัน อุปกรณ์เสียบเข้ากับฮับส่วนกลาง ทำให้รูปร่างทาง กายภาพ เป็นโครงสร้างดาว แต่ฮับจะทำซ้ำสัญญาณออกไปยังทุกพอร์ต อุปกรณ์ทุกเครื่องจึงได้ยินการส่งข้อมูลทุกครั้ง — ข้อมูลไหลราวกับอยู่บน โครงสร้างบัส ดังนั้นทางกายภาพเป็นดาว แต่ทางตรรกะเป็นบัส สวิตช์สมัยใหม่เปลี่ยนแนวทางนี้โดยส่งข้อมูลไปยังพอร์ตที่ถูกต้องเท่านั้น

การแยกโครงสร้างทางกายภาพออกจากโครงสร้างเชิงตรรกะช่วยให้คุณ วิเคราะห์และแก้ไขปัญหา ได้อย่างถูกต้อง ปัญหาการเดินสายเป็นปัญหาที่ชั้นกายภาพ ซึ่งคุณตรวจสอบได้ด้วยการติดตามสายและใช้เครื่องทดสอบสาย ส่วนปัญหาการไหลของข้อมูล เช่น พายุการกระจายสัญญาณหรือการกำหนดค่า VLAN ผิด เป็นปัญหาเชิงตรรกะที่แก้ด้วยการกำหนดค่าอุปกรณ์ การรู้ว่าคุณกำลังจัดการกับชั้นใดจะช่วยชี้ไปยังเครื่องมือที่เหมาะสมและประหยัดเวลา

ผู้เชี่ยวชาญด้านเครือข่ายจัดทำแผนผังสองประเภท แผนผังทางกายภาพ แสดงตู้แร็ก พอร์ต แนวเดินสาย และตำแหน่งต่าง ๆ ซึ่งมีประโยชน์ต่อทีมเดินสาย แผนผังเชิงตรรกะ แสดงเครือข่ายย่อยของ IP, VLAN และเส้นทางข้อมูล ซึ่งมีประโยชน์ต่อการวางแผนและการรักษาความปลอดภัย การจัดทำเอกสารทั้งสองแบบอย่างดีเป็นสิ่งที่คาดหวังในงานจริง และเป็นแนวปฏิบัติที่ดีซึ่งมักนำมาทดสอบในการสอบ

• ทางกายภาพ — สายเคเบิล พอร์ต ตำแหน่ง
• เชิงตรรกะ — เครือข่ายย่อย VLAN การไหลของข้อมูล

สวิตช์ สมัยใหม่ทำให้โครงสร้างทางกายภาพและเชิงตรรกะสอดคล้องกันมากขึ้น สวิตช์จะเรียนรู้ว่าอุปกรณ์แต่ละเครื่องอยู่ที่พอร์ตใด และส่งต่อเฟรมไปยังพอร์ตนั้นเท่านั้น ดังนั้นโครงสร้างดาวทางกายภาพจึงทำงานเชิงตรรกะแบบจุดต่อจุดด้วย อย่างไรก็ตาม การแยกเครือข่ายเชิงตรรกะยังเกิดขึ้นเหนือการเดินสายได้ผ่าน VLAN (เครือข่ายท้องถิ่นเสมือน) ซึ่งแบ่งสวิตช์ทางกายภาพหนึ่งตัวออกเป็นเครือข่ายเชิงตรรกะหลายเครือข่าย คุณจะได้ศึกษาเรื่องนี้ในภายหลัง

ตัวอย่างสมัยใหม่ที่ชัดเจนของความแตกต่างระหว่างเชิงตรรกะกับทางกายภาพคือ VLAN อุปกรณ์หลายเครื่องที่เสียบอยู่กับสวิตช์ทางกายภาพตัวเดียวกัน สามารถถูกจัดให้อยู่ในเครือข่ายเชิงตรรกะที่แตกต่างกันและไม่สามารถสื่อสารกันโดยตรงได้ การเดินสายยังคงเป็นโครงสร้างดาวหนึ่งชุด แต่ในเชิงตรรกะมีหลายส่วนที่แยกออกจากกัน เรื่องนี้แสดงให้เห็นว่าโครงสร้างเชิงตรรกะถูกกำหนดค่าด้วยซอฟต์แวร์โดยไม่ขึ้นกับสายเคเบิล

เมื่อเห็นแผนผังเครือข่ายในการสอบ ให้ถามตัวเองว่าแผนผังนั้นแสดงมุมมองใด แผนผังแนวเดินสายและหน่วยของตู้แร็กเป็นแผนผังทางกายภาพ ส่วนแผนผังช่วง IP และลูกศรการไหลของข้อมูลเป็นแผนผังเชิงตรรกะ คำถามเชิงสถานการณ์บางข้อจงใจอธิบายโครงสร้างดาวทางกายภาพที่มีพฤติกรรมแบบบัสหรือวงแหวนในเชิงตรรกะ เพื่อทดสอบว่าคุณเข้าใจความแตกต่างหรือไม่ โปรดพิจารณาให้รอบคอบและระบุมุมมองก่อนตอบ

ลองนึกถึงระบบรถไฟใต้ดิน โครงสร้างทาง กายภาพ คือบริเวณที่มีการขุดรางและอุโมงค์จริง ส่วนโครงสร้าง เชิงตรรกะ คือแผนผังเส้นทางที่ผู้โดยสารใช้ — รถไฟสายใดเชื่อมต่อกับสายใด และบางครั้งใช้รางเดียวกันในรูปแบบที่แตกต่างกัน อุโมงค์ชุดเดียวกันสามารถรองรับเส้นทางเชิงตรรกะได้หลายเส้นทาง เครือข่ายก็ทำงานในลักษณะเดียวกัน กล่าวคือโครงสร้างทางกายภาพหนึ่งรูปแบบสามารถรองรับการไหลของข้อมูลเชิงตรรกะได้หลายแบบ

ทดสอบความเข้าใจของคุณเกี่ยวกับโครงสร้างทางกายภาพและเชิงตรรกะ

คุณได้เรียนรู้ว่าโครงสร้างมีความหมายอยู่สองแบบ โครงสร้างทางกายภาพ คือการเดินสายและตำแหน่งอุปกรณ์จริง ส่วน โครงสร้างเชิงตรรกะ คือวิธีที่ข้อมูลไหลจริง ทั้งสองแบบอาจแตกต่างกันได้ — โทเคนริงรุ่นเก่าเป็นโครงสร้างดาวทางกายภาพแต่เป็นวงแหวนเชิงตรรกะ และอีเทอร์เน็ตที่ใช้ฮับเป็นโครงสร้างดาวทางกายภาพแต่เป็นบัสเชิงตรรกะ ความแตกต่างนี้ช่วยชี้แนวทางการแก้ไขปัญหา โดยปัญหาทางกายภาพต้องใช้เครื่องทดสอบสาย ส่วนปัญหาเชิงตรรกะต้องแก้ด้วยการเปลี่ยนการกำหนดค่า VLAN แสดงให้เห็นว่าโครงสร้างเชิงตรรกะถูกกำหนดด้วยซอฟต์แวร์โดยไม่ขึ้นกับการเดินสาย