コンピュータ ネットワーク トポロジとは、ネットワーク内のノードと通信回線のことです

コンピュータ ネットワーク トポロジは、ネットワーク内のノードと通信回線間の幾何学的関係を通じてネットワーク構造を表し、ネットワーク内のエンティティ間の構造的関係を反映します。主にバス型、スター型、ツリー型、リング型、メッシュ型、ハイブリッド型の6種類に分かれます。

このチュートリアルの動作環境: Windows 7 システム、Dell G3 コンピューター。

コンピュータネットワークトポロジとは、コンピュータで構成されるネットワークにおける機器の分布や接続状態を指し、これを図上に描くとトポロジ図となります。一般に、機器の位置、機器の名前の種類、機器間の接続媒体の種類を図に示す必要があります。物理トポロジと論理トポロジの 2 種類に分かれます。

コンピュータ ネットワーク トポロジとは、通信サブネット ノード間を接続する構造のトポロジー的構成を指します。ネットワーク構造は、ネットワーク内の各エンティティの構造関係を反映して、ネットワーク内のノードと通信回線の間の幾何学的関係によって表されます。ネットワークです。

コンピュータ ネットワーク トポロジの種類:

1. バス構造

バス構造は、同じメディアまたはケーブルを使用してすべてのエンド ユーザーを接続する方法です。エンド ユーザーの物理メディアはすべてのデバイスで共有されます。

ポイントツーポイント リンク構成では、半二重操作に必要なのは、2 人のエンド ユーザーが交代することを保証する簡単なメカニズムだけです。ポイントツーマルチポイント モードでは、回線へのアクセスは制御側からのポーリングによって決定されます。ただし、LAN 環境では、すべてのデータ ステーションが同等であるため、ポイントツーマルチポイント アプローチを採用することはできず、代わりに、衝突検出機能を備えたキャリア センス マルチ アクセス (バス共有ネットワークで使用されるメディア アクセス方式) が使用されます。 CSMA/CDと略されます）。

この構造には、データ エンド ユーザーにとって低コストで柔軟なネットワーク アクセスという利点があり、サイトまたは特定のエンド ユーザーに障害が発生しても、他のサイトやエンド ユーザーの通信には影響しません。

欠点は、一度に 1 人のエンド ユーザーのみがデータを送信できるため、他のエンド ユーザーは送信権を取得するまで待たなければならないことです。メディアアクセス取得メカニズムは複雑です。ただし、配線要件がシンプルで拡張が容易なため、エンド ユーザーの障害、追加、削除がネットワーク全体の動作に影響を与えることがないため、LAN テクノロジの中で最も使いやすいです。

2. スター構造

エンドユーザー間の通信は中央局を経由する必要があるため、スター構造では集中制御が容易になります。この機能により、エンドユーザーの機器が障害により停止した場合でも、他のエンドユーザー間の通信に影響を与えることがなく、メンテナンスが容易でセキュリティも確保できるなどのメリットがあります。しかし、中央システムは一度破損するとシステム全体が麻痺してしまうため、極めて高い信頼性が求められます。

3. リング構造

リング構造は LAN でよく使用されます。この構造の伝送メディアは、すべてのエンド ユーザーがリングに接続されるまで、あるエンド ユーザーから別のエンド ユーザーに送信され、通信時にエンド ユーザーが中央システムに依存する必要がなくなります。リング構造の特徴は、各エンド ユーザーが隣接する 2 つのエンド ユーザーに接続されるため、ポイントツーポイント リンクが存在し、上流エンド ユーザーと下流エンド ユーザーに分かれて一方向で動作することです。ユーザー N はユーザー N 1 の上流ユーザーであり、N 1 は N の下流ユーザーです。 N 1 端が N 端にデータを送信する必要がある場合、N 端に到達するまでにほぼ一周かかります。

4. ハイブリッド トポロジ

ハイブリッド トポロジは、スター構造またはリング構造とバス構造を組み合わせたネットワーク構造であり、大規模ネットワークの要件をより適切に満たすことができます。スター型ネットワークの伝送距離の制限を解消すると同時に、バス型ネットワークの接続ユーザー数の制限も解決します。

5. 分散構造

分散構造のネットワークは、異なる場所に分散したコンピュータを回線で相互接続し、ネットワーク内の各機器間にはポイントツーポイントのリンクが存在します。分散制御を採用しているため、ネットワーク全体の一部に障害が発生しても、ネットワーク全体の動作に影響を与えないため信頼性が高い、パスには最短パスアルゴリズムを採用しているなどの特徴があります。を選択するため、オンライン遅延が小さく、伝送速度が速いが、制御が複雑である、各ノード間で直接データリンクを確立でき、情報処理が最短である、ネットワーク全体でのリソース共有が容易である。デメリットとしては、回線を接続するケーブルが長くコストが高い、ネットワーク管理ソフトが複雑、パケット交換や経路選択、フロー制御が複雑など、一般的なLANでは採用されていない構造となっています。

6. ツリー構造ネットワーク

ツリー構造は階層型の集中制御ネットワークであり、スター型に比べて通信線の総延長が短く、コストが安く、ノード数も少ないのが特長です。拡張が簡単で、パスを見つけるのがより便利ですが、リーフ ノードとそれに接続されている回線に加えて、ノードまたはその接続回線の障害もシステムに影響を与えます。

7. セルラー トポロジ

セルラー トポロジは、無線 LAN で一般的に使用される構造です。無線伝送媒体（マイクロ波、衛星、赤外線など）によるポイントツーポイントおよびマルチポイント伝送を特徴とし、都市内ネットワーク、キャンパスネットワーク、企業内ネットワークなどに適した無線ネットワークです。

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