Halka ve Örgü Topolojisi Tasarımları

Yıldız ve veri yolu temel topolojilerdir, ancak iki klasik yerleşim daha sınavda önem taşır: halka ve ağ. Halka, cihazları kapalı bir döngüde birbirine bağlarken ağ, cihazları çok sayıda yedekli yolla birbirine bağlar. Her biri farklı bir sorunu çözer: halka düzenli erişim, ağ ise arızaya dayanıklılık sağlar. Her ikisini de anlamak, ağ şekillerinin güvenilirliği ve maliyeti nasıl etkilediğine ilişkin kavrayışınızı tamamlar.

Bir halka topolojisinde her cihaz tam olarak iki komşuya bağlanarak kapalı bir döngü oluşturur. Veriler halka boyunca tek yönde ilerler ve hedeflerine ulaşana kadar her cihazdan geçer. Merkezi bir merkez yoktur. Halka, Token Ring ve FDDI (Fiber Dağıtılmış Veri Arabirimi) gibi teknolojilerde kullanılmıştır; bu teknolojilerde kimin gönderim yapabileceğini düzenli bir sırayla ilerleyen bir sistem belirlerdi.

Halkalarda çakışmaları önlemek için sıklıkla belirteç aktarımı kullanılırdı. Belirteç adı verilen küçük bir ileti döngüde dolaşır; yalnızca belirteci elinde bulunduran cihaz gönderim yapabilir. İşini tamamladığında belirteci bir sonraki cihaza aktarır. Bu, adil ve çakışmasız erişimi garanti eder; bu da veri yoluna göre gerçek bir avantajdır. Bunun karşılığında, ağ boşta olsa bile cihazın belirteci beklemesi gerekir.

Basit bir halkanın kırılganlık sorunu vardır: Döngüdeki bir cihaz veya bağlantı arızalanırsa veriler artık daireyi tamamlayamaz ve bu durum potansiyel olarak tüm ağı bozabilir. Bunu düzeltmek için bazı tasarımlarda, trafiğin kopukluğun çevresinden ters yönde ilerleyebilmesini sağlayan çift halka (zıt yönlerde dönen iki döngü) kullanılır. Bu yedeklilik güvenilirliği artırsa da maliyeti ve karmaşıklığı yükseltmiştir; halkaların yerini büyük ölçüde anahtarlamalı yıldızlar almıştır.

Bir ağ topolojisinde cihazlar doğrudan birçok başka cihaza bağlanarak herhangi iki nokta arasında birden çok yol oluşturur. Tam ağ topolojisi her cihazı diğer tüm cihazlara bağlarken kısmi ağ yalnızca bazı bağlantıları kurar. Daha fazla bağlantı, daha fazla yedeklilik anlamına gelir: Bir yol arızalanırsa trafik başka bir yolu kullanır. Ağ topolojisi, çok yüksek güvenilirlik karşılığında maliyet ve kablolama gerektirir.

Tam ağda bağlantı sayısı hızla artar. n cihaz için tam ağ, n(n-1)/2 bağlantı gerektirir; dört cihaz için altı bağlantı gerekirken on cihaz için 45 bağlantı gerekir. Bu durum hızla pahalı hale gelir. Kısmi ağ, yedekli bağlantıları yalnızca en önemli oldukları yerlere ekleyerek arızaya dayanıklılık ile maliyet arasında denge kurar. İnternet omurgasının ve kritik WAN bağlantılarının kısmi ağ tasarımlarını kullanmasının nedeni budur.

Ağ, tek bir arıza noktası bulunmadığı için en arızaya dayanıklı topolojidir. Birçok alternatif yol sayesinde ağ, kopmuş bağlantıların veya çalışmayan cihazların çevresinden otomatik olarak yönlendirme yapabilir. Kesintilerin tüm bölgeleri birbirinden ayırmaması gereken internet için tam olarak istediğiniz özellik budur.

• Yedekli yollar arızalara dayanır.
• Kendi kendini onaran yönlendirme yeni rotalar bulur.
• Kablolama ve donanım açısından maliyetlidir.

Ağ topolojisi yalnızca kablolu bir kavram değildir. Kablosuz ağ ağları, trafiği birbirine aktararak geniş bir alanda her yere kablo döşemeden kapsama alanını genişleten birden çok erişim noktası kullanır. Bir düğüm devre dışı kalırsa komşu düğümler trafiği onun çevresinden yeniden yönlendirir. Evlerde kullanılan ağ Wi-Fi sistemleri, birbirleriyle iletişim kuran birkaç küçük birim aracılığıyla evi sinyalle kaplamak için bu fikri kullanır.

Gerçek ağlar nadiren tek bir saf şekil kullanır. Karma topoloji tasarımları birleştirir; örneğin birkaç yıldız ağı, anahtarlar arasında kısmi bir ağ oluşturacak şekilde birbirine bağlanabilir. Böylece kenarlarda yıldızın kolay yönetimi, merkezde ise ağın yedekliliği elde edilir. Sınavda gerçek dünya şemalarının tek bir ders kitabı şeklini göstermek yerine farklı yerleşimleri birleştirmesini bekleyin.

Düzenli ve çakışmasız erişim istiyor, kırılganlığı kabul edebiliyor veya çift halka ekleyebiliyorsanız halka kullanın; yine de modern anahtarlamalı ağlar genellikle daha iyi bir seçenektir. Güvenilirlik kritik olduğunda ve bütçe elverdiğinde, örneğin omurga bağlantılarında ve yüksek kullanılabilirlikli veri merkezlerinde ağ kullanın. Her tasarımın güçlü yönlerini bilmek, ağ şemalarını okumanıza ve sınavdaki senaryo sorularını yanıtlamanıza yardımcı olur.

Halkayı, tek bir konuşma çubuğunu bir çember oluşturan insanların sırayla birbirine verdiği bir düzen olarak düşünün: düzenlidir, ancak bir kişi çemberden ayrılırsa çubuk turunu tamamlayamaz. Ağı ise şehirler arasındaki yollar ağı olarak düşünün: Bir yolu kapattığınızda trafik kolayca başka bir güzergâha sapar. Halka düzene, ağ ise dayanıklılığa önem verir. Bu imgeler, rollerini kolayca hatırlamanızı sağlar.

Halka ve ağ tasarımları hakkındaki kavrayışınızı sınayın.

İki yerleşim türünü daha incelediniz. Halka, cihazları kapalı bir döngüde birbirine bağlar ve düzenli, çakışmasız erişim için çoğu zaman belirteç aktarımını kullanır; ancak çift halka kullanılmadığında tek bir kopukluk döngüyü bozabilir. Ağ, cihazları çok sayıda yedekli yolla birbirine bağlayarak yüksek kablolama maliyeti karşılığında onu en arızaya dayanıklı tasarım haline getirir. Tam ağ her şeyi birbirine bağlar; kısmi ağ ise yedekliliği seçici olarak ekler. Gerçek ağlar genellikle şekilleri karma tasarımlarda birleştirir.