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DCN-コンピューターネットワークトポロジ
ネットワークトポロジは、コンピューターシステムまたはネットワークデバイスが相互に接続される配置です。 トポロジでは、ネットワークの物理的側面と論理的側面の両方を定義できます。 論理トポロジと物理トポロジの両方は、同じネットワーク内で同じまたは異なる場合があります。
ポイントからポイントへ
ポイントツーポイントネットワークには、コンピューター、スイッチ、ルーターなどの2つのホスト、1本のケーブルを使用して連続して接続されたサーバーが含まれます。 多くの場合、1つのホストの受信側が他のホストの送信側に接続され、逆もまた同様です。
ホストがポイントツーポイントで論理的に接続されている場合、複数の中間デバイスが存在する場合があります。 ただし、エンドホストは基盤となるネットワークを認識せず、お互いが直接接続されているように見えます。
バストポロジ
バストポロジの場合、すべてのデバイスが単一の通信回線またはケーブルを共有します。複数のホストが同時にデータを送信しているときに、バストポロジに問題がある場合があります。 したがって、バストポロジはCSMA/CDテクノロジを使用するか、1つのホストをバスマスターとして認識して問題を解決します。 これは、デバイスの障害が他のデバイスに影響を与えない単純なネットワーク形式の1つです。 ただし、共有通信回線に障害が発生すると、他のすべてのデバイスの機能が停止する可能性があります。
共有チャネルの両端にはラインターミネータがあります。 データは一方向にのみ送信され、終端に到達するとすぐに、ターミネーターが回線からデータを削除します。
スタートポロジー
スター型トポロジのすべてのホストは、ポイントツーポイント接続を使用して、ハブデバイスと呼ばれる中央デバイスに接続されます。 つまり、ホストとハブ間にポイントツーポイント接続が存在します。 ハブデバイスは次のいずれかです。
- ハブやリピーターなどのレイヤー1デバイス
- スイッチやブリッジなどのレイヤー2デバイス
- ルーターやゲートウェイなどのレイヤー3デバイス
バストポロジと同様に、ハブは単一障害点として機能します。 ハブに障害が発生すると、他のすべてのホストへのすべてのホストの接続が失敗します。 ホスト間のすべての通信は、ハブのみを介して行われます。スタートポロジは、もう1つのホストを接続するために高価ではなく、1本のケーブルのみが必要であり、構成は簡単です。
リングトポロジ
リングトポロジでは、各ホストマシンがちょうど2つの他のマシンに接続し、循環ネットワーク構造を作成します。 あるホストが、隣接していないホストと通信またはメッセージの送信を試みると、データはすべての中間ホストを通過します。 既存の構造内のもう1つのホストを接続するには、管理者はもう1本の追加ケーブルのみを必要とする場合があります。
ホストに障害が発生すると、リング全体に障害が発生します。したがって、リング内のすべての接続が障害ポイントになります。 もう1つのバックアップリングを使用する方法があります。
メッシュトポロジ
このタイプのトポロジーでは、ホストは1つまたは複数のホストに接続されます。このトポロジーには、他のすべてのホストとのポイントツーポイント接続のホストがあります。
メッシュトポロジのホストは、直接のポイントツーポイントリンクを持たない他のホストのリレーとしても機能します。 メッシュテクノロジーには2つのタイプがあります。
- フルメッシュ：すべてのホストは、ネットワーク内の他のすべてのホストへのポイントツーポイント接続を持っています。 したがって、新しいホストごとにn（n-1）/2接続が必要です。 すべてのネットワークトポロジの中で最も信頼性の高いネットワーク構造を提供します。
- 部分的にメッシュ：すべてのホストが他のすべてのホストへのポイントツーポイント接続を持っているわけではありません。 ホストは任意の方法で相互に接続します。 このトポロジは、すべてのホストから信頼性を提供する必要がある場合に存在します。
ツリートポロジ
階層トポロジとも呼ばれ、現在使用されているネットワークトポロジの最も一般的な形式です。このトポロジは、拡張スタートポロジを模倣し、バストポロジのプロパティを継承します。
このトポロジは、ネットワークをネットワークの複数のレベル/レイヤーに分割します。 主にLANでは、ネットワークは3つのタイプのネットワークデバイスに分かれています。 最下部は、コンピューターが接続されているアクセス層です。 中間層は配布層として知られ、上位層と下位層の間のメディエーターとして機能します。 最上層はコア層と呼ばれ、ネットワークの中心点です。 すべてのノードが分岐するツリーのルート。
すべての隣接ホストは、それらの間にポイントツーポイント接続を持っています。バストポロジと同様に、ルートがダウンした場合、ネットワーク全体が均一になりますが、それは単一障害点ではありません。 すべての接続が障害ポイントとして機能し、障害が発生するとネットワークが到達不能セグメントに分割されます。
デイジーチェーン
このトポロジは、すべてのホストを直線的に接続します。 リングトポロジと同様に、エンドホストを除くすべてのホストは2つのホストのみに接続されます。デイジーチェーンのエンドホストが接続されている場合、リングトポロジを表します。
デイジーチェーントポロジの各リンクは、単一障害点を表します。 すべてのリンク障害は、ネットワークを2つのセグメントに分割します。すべての中間ホストは、その直接のホストのリレーとして機能します。
ハイブリッドトポロジ
設計に複数のトポロジが含まれるネットワーク構造は、ハイブリッドトポロジと呼ばれます。 ハイブリッドトポロジは、組み込まれているすべてのトポロジのメリットとデメリットを継承します。
上の図は、任意のハイブリッドトポロジを表しています。 結合トポロジには、スター、リング、バス、およびデイジーチェーントポロジの属性が含まれる場合があります。 ほとんどのWANは、デュアルリングトポロジを使用して接続され、それらに接続されているネットワークのほとんどはスタートポロジネットワークです。 インターネットは最大のハイブリッドトポロジの最良の例です
