แหวนโทโพโลยีคืออะไร?

ในเครือข่ายคอมพิวเตอร์ใด ๆ คุณต้องตัดสินใจเกี่ยวกับโทโพโลยี โทโพโลยีเครือข่ายเป็นสถาปัตยกรรมทางกายภาพของวิธีที่คอมพิวเตอร์เชื่อมต่อระหว่างกัน โทโพโลยีเครือข่ายแบบคลาสสิกคือ Ring Topology ในโครงสร้างนี้ อุปกรณ์ทั้งหมดในเครือข่ายเชื่อมต่อกันเป็นวงเดียว การรับส่งข้อมูลเครือข่ายทั้งหมดไปในทิศทางเดียวรอบวง ซึ่งหมายความว่าอุปกรณ์แต่ละเครื่องมีการเชื่อมต่อสองเครือข่าย หนึ่งที่รับข้อมูลและอีกอันหนึ่งที่ส่งข้อมูล

ประโยชน์

โทโพโลยีแบบวงแหวนนั้นง่ายต่อการตั้งค่า อย่างน้อยก็ในเครื่องชั่งขนาดเล็ก ตัวอย่างเช่น หากคุณคิดที่จะเชื่อมต่อคอมพิวเตอร์แต่ละเครื่องในสำนักงานกับอีกเครื่องหนึ่งที่อยู่ติดกัน การทำเช่นนี้จะค่อนข้างง่าย แนวคิดนี้ใช้งานได้ง่ายยิ่งขึ้นกับเซิร์ฟเวอร์แร็ค ปัญหาจะเกิดขึ้นเมื่อต้องจัดการกับเครือข่ายในห้อง ชั้น หรืออาคารต่างๆ ที่อาจใช้สายเคเบิลได้ยากกว่า

ในเครือข่ายโทโพโลยีแบบวงแหวน ไม่จำเป็นต้องมีการตรวจจับการชนหรือเทคโนโลยีป้องกันการชนกันดังเช่น อุปกรณ์แต่ละเครื่องทราบอยู่แล้วว่ากำลังส่งข้อมูลอยู่หรือไม่ ดังนั้น จึงสามารถหรือไม่สามารถส่งข้อมูลเพิ่มเติมได้ ไม่จำเป็นต้องใช้เซิร์ฟเวอร์หรือเราเตอร์กลางในการจัดการการเชื่อมต่อระหว่างอุปกรณ์

ข้อเสีย

เนื่องจากทราฟฟิกเครือข่ายไหลในทิศทางเดียวเท่านั้น ทราฟฟิกทั้งหมดจะต้องไปรอบ ๆ ลูปเพียงครั้งเดียว แม้ว่าผู้รับที่ตั้งใจไว้จะสามารถระบุข้อความได้ว่ามีความหมายสำหรับข้อความนั้นและไม่ส่งต่อ หากเป็นเช่นนั้น ผู้ส่งจะไม่มีทางตรวจสอบว่าข้อความนั้นได้รับหรือไม่ ซึ่งทำให้สิ้นเปลืองแบนด์วิดท์ ซึ่งอาจทำให้เกิดปัญหาในเครือข่ายที่มีการโหลดมาก

ความล้มเหลวของอุปกรณ์เครื่องเดียวอาจทำให้การวนซ้ำทั้งหมดลดลง หากทุกข้อความจำเป็นต้องวนรอบเต็ม หากมีการหยุดพักที่ใดก็ตามในลูป ข้อความทั้งหมดจะดูเหมือนล้มเหลว ในทางเทคนิค บางข้อความอาจส่งถึงผู้รับที่ตั้งใจไว้ หากพวกเขาอยู่ในลูปก่อนหน้ามากกว่าความล้มเหลว อย่างไรก็ตาม ผู้ส่งไม่มีทางรู้เรื่องนี้ ส่วนใหญ่ปัญหานี้สามารถแก้ไขได้ด้วยลูปแบบสองทิศทางหรือตัวแปรโทโพโลยีวงแหวนที่หมุนสวนทางกันที่กล่าวถึงด้านล่าง

การปรับวงแหวนใด ๆ ทำให้เกิดการหยุดชะงัก ทำลายวงแหวนทั้งหมดชั่วคราว เนื่องจากอุปกรณ์แต่ละเครื่องมีการเชื่อมต่อเพียงสองการเชื่อมต่อ การเพิ่มอุปกรณ์ใหม่หรือการลบอุปกรณ์เก่า ทำให้เกิดการหยุดชะงักในเครือข่าย การปิดวงแหวนทั้งหมด จนกว่าการเชื่อมต่อจะได้รับการกู้คืน

น่าเสียดาย นี่หมายความว่าอุปกรณ์ทั้งหมดต้องเปิดเครื่องไว้ด้วย หากคอมพิวเตอร์ปิดอยู่ การ์ดเครือข่ายจะไม่ส่งข้อความอีกต่อไป สิ่งนี้จะทำลายวงแหวน ทำให้โทโพโลยีของวงแหวนไม่เหมาะกับเครือข่ายที่ไม่มีเวลาใกล้สมบูรณ์แบบ วงแหวนทั้งหมดล้มเหลวเมื่อลิงก์เดียวล้มเหลวทำให้ไม่เหมาะสำหรับการจัดการระยะไกล เนื่องจากการเข้าถึงระยะไกลโดยทั่วไปมักใช้ลูปที่เสียหาย

เวลาแฝงในการสื่อสารเป็นสัดส่วนโดยตรงกับจำนวนอุปกรณ์ในลูป การกระโดดแต่ละครั้งที่แพ็กเก็ตเครือข่ายต้องทำ จะเพิ่มเวลาที่ใช้ในการไปยังปลายทาง

ตัวแปร

โทโพโลยีวงแหวนแบบสองทิศทางหรือแบบวงแหวนที่หมุนสวนทางกันเป็นตัวแปรของโทโพโลยีแบบวงแหวนที่มีลูปรองที่ส่งทราฟฟิกเครือข่ายไปทางอื่นรอบๆ ลูป โดยทั่วไป วงรองนี้จะไม่ถูกใช้เว้นแต่ว่าวงหลักจะขาด เมื่อตรวจพบการหยุดพัก อุปกรณ์ที่ทำงานที่ใกล้ที่สุดไปยังจุดพักจะกำหนดเส้นทางการรับส่งข้อมูลใด ๆ กลับไปรอบ ๆ วงในทางอื่น ๆ โดยพื้นฐานแล้วจะสร้างลูปรูปตัว "C"

ในทางทฤษฎี สามารถใช้ลูปรองเพื่อเพิ่มแบนด์วิดท์ได้ แม้ว่าโดยทั่วไปแล้วจะไม่สามารถทำได้ แม้ว่าการวนรอบที่สองสามารถทำได้โดยการเชื่อมต่อสายไฟอีกคู่หนึ่งเข้ากับอุปกรณ์แต่ละเครื่อง แต่โดยทั่วไปแล้วสิ่งนี้ยังไม่เสร็จสิ้น เนื่องจากเป็นการเพิ่มโครงสร้างพื้นฐานที่จำเป็นสำหรับวงแหวนเป็นสองเท่า การสื่อสารแบบสองทิศทางผ่านสายเคเบิลเส้นเดียวจะเปิดใช้งานโดยใช้การสื่อสารแบบฟูลดูเพล็กซ์แทน วิธีนี้ช่วยให้มีความทนทานต่อข้อผิดพลาดในลูป แต่ไม่ได้ระบุถึงความซับซ้อนของมาตราส่วนหรือปัญหาเวลาแฝง

โทโพโลยีของโทเค็นริงอาจสร้างความสับสนได้ง่ายกับโทโพโลยีของริง อย่างไรก็ตาม โทโพโลยีต่างกันมาก แม้จะมีชื่อ แต่เครือข่ายโทเค็นริงก็ใช้โทโพโลยีแบบดาวที่เลเยอร์การเชื่อมต่อทางกายภาพ

บทสรุป

Ring topology เป็นสถาปัตยกรรมเครือข่ายคอมพิวเตอร์ที่วางอุปกรณ์ทั้งหมดไว้ในวงแหวนเดียว การรับส่งข้อมูลเครือข่ายทั้งหมดจะถูกส่งไปในทิศทางเดียวรอบๆ วงแหวน ทำให้ง่ายต่อการตั้งค่าเครือข่ายท้องถิ่นขนาดเล็ก แม้ว่าโทโพโลยีจะมีปัญหาในวงกว้าง และอุปกรณ์แต่ละชิ้นในเครือข่ายจะทำหน้าที่เป็นจุดล้มเหลวเพียงจุดเดียวที่สามารถทำให้เครือข่ายทั้งหมดล่มได้ ด้วยเหตุผลเหล่านี้ โทโพโลยีของวงแหวนจึงไม่ค่อยได้ใช้เลย เครือข่าย Star topology มักจะใช้สำหรับ endpoint ในขณะที่เครือข่ายส่วนหลังใช้ mesh topology