โทโพโลยีแบบวงแหวนคืออะไร : การทำงานและการใช้งาน

การจัดเรียงเครือข่ายที่ประกอบด้วยโหนดและสายเชื่อมต่อระหว่างผู้ส่งและผู้รับเรียกว่าโทโพโลยีเครือข่าย ซึ่งมีบทบาทสำคัญในวิธีการทำงานของเครือข่าย การทำงานของเครือข่ายขึ้นอยู่กับโทโพโลยีเป็นหลัก มีความแตกต่างกัน ประเภทของโทโพโลยีเครือข่าย ที่มีอยู่และโทโพโลยีแต่ละประเภทมีโครงสร้าง ฟังก์ชันการทำงาน และการใช้งานของตัวเอง แต่การเลือกโทโพโลยีที่ถูกต้องสามารถช่วยในการเพิ่มประสิทธิภาพเครือข่ายและรักษาโทโพโลยีเครือข่ายที่เพิ่มอัตราการถ่ายโอนข้อมูลและประสิทธิภาพการใช้พลังงาน บทความนี้กล่าวถึงโทโพโลยีเครือข่ายประเภทใดประเภทหนึ่ง เช่น โทโพโลยีวงแหวน - การทำงานกับแอพพลิเคชั่น

แหวนโทโพโลยีคืออะไร?

นิยามโทโพโลยีของวงแหวนคือ; ประเภทของโทโพโลยีเครือข่ายที่ทุกอุปกรณ์เชื่อมต่อกับอุปกรณ์เพิ่มเติมสองเครื่องที่ด้านใดด้านหนึ่งโดยใช้สายโคแอกเชียลหรือสาย RJ-45 เพื่อสร้างวงแหวนทรงกลมพร้อมกับอุปกรณ์ที่เชื่อมต่อ ในโทโพโลยีประเภทนี้ การส่งข้อมูลสามารถทำได้ในทิศทางเดียวตามวงแหวนซึ่งเรียกว่าวงแหวนทิศทางเดียว ดังนั้น ข้อมูลจะถูกส่งจากเครื่องหนึ่งไปยังอีกเครื่องหนึ่งจนถึงปลายทาง

โทโพโลยีวงแหวนทำงานอย่างไร?

ในโทโพโลยีแบบวงแหวน ทุกอุปกรณ์เชื่อมต่อกับอุปกรณ์สองเครื่องในรูปแบบวงกลม ในโทโพโลยีประเภทนี้ ข้อมูลจะถูกส่งจากอุปกรณ์หนึ่งไปยังอีกอุปกรณ์หนึ่งจนกว่าข้อมูลจะไปถึงปลายทาง ข้อมูลจากโหนดส่งไปยังปลายทางจะถูกส่งโดยใช้โทเค็น ดังนั้นโทโพโลยีนี้จึงเรียกอีกอย่างว่าโทโพโลยีโทเค็นริง

โทโพโลยีนี้สั่งโหนดทั้งหมดภายในเครือข่ายให้คงสถานะแอ็คทีฟสำหรับการส่งข้อมูล ดังนั้นจึงเรียกอีกอย่างว่าโทโพโลยีที่ใช้งานอยู่ ถ้าหมายเลข ของโหนดภายในเครือข่ายมีขนาดใหญ่ ดังนั้นโทเค็นจะต้องข้ามโหนดหลายโหนดก่อนที่จะไปถึงที่หมาย และอาจสูญเสียข้อมูลได้ เพื่อหลีกเลี่ยงการสูญเสียข้อมูลนี้ มีการติดตั้งตัวทำซ้ำเพื่อเพิ่มความแรงของสัญญาณ

ในโทโพโลยีแบบวงแหวน การส่งข้อมูลระหว่างโหนดต่างๆ มีขั้นตอนต่อไปนี้

• โทเค็นเปล่าบนวงแหวนจะหมุนเวียนอย่างอิสระจากความเร็ว 16Mbps ถึง 100Mbps
• โทเค็นนี้รวมถึงตัวยึดสำหรับจัดเก็บเฟรมข้อมูลและเก็บที่อยู่ของผู้ส่งหรือผู้รับ
• หากโหนดที่ส่งต้องการส่งข้อความ จะใช้โทเค็นและแพ็คมันด้วยข้อมูล ที่อยู่ MAC ของโหนดที่รับ & ID ของตัวเองในช่องว่างที่เท่ากันของโทเค็น
• โทเค็นที่เติมนี้จะถูกส่งไปยังโหนดถัดไปภายในวงแหวน หลังจากนั้น โหนดถัดไปนี้จะได้รับโทเค็น & ตรวจสอบว่าข้อมูลที่ส่งถูกคัดลอกจากเฟรมไปยังโหนดหรือไม่ & โทเค็นถูกตั้งค่าเป็นศูนย์ & ส่งไปยังโหนดถัดไป หรือโทเค็นถูกส่งไปยังโหนดถัดไปตามที่เป็นอยู่
• ขั้นตอนก่อนหน้านี้จะดำเนินต่อไปจนกว่าข้อมูลจะไปถึงปลายทางที่ถูกต้อง
• เมื่อโทเค็นมาถึงผู้ส่ง จะพบว่าผู้รับได้อ่านข้อมูลแล้วจะแยกข้อความ
• โทเค็นถูกนำมาใช้ซ้ำ & พร้อมใช้งานโดยโหนดใดโหนดหนึ่งในเครือข่าย
• หากโหนดหยุดนิ่งภายในเส้นทางของเครือข่ายวงแหวน & การสื่อสารถูกทำลาย & เครือข่ายเพียงสนับสนุนวงแหวนคู่ ข้อมูลจะถูกส่งในทิศทางย้อนกลับไปยังปลายทาง

โปรโตคอลในโทโพโลยีวงแหวน

โปรโตคอลยอดนิยมที่ใช้ในโทโพโลยีแบบวงแหวนคือ Resilient Ethernet Protocol (REP) และ Device Level Ring (DLR) & Media Redundancy Protocol ซึ่งจะกล่าวถึงด้านล่าง

โปรโตคอลอีเทอร์เน็ตที่ยืดหยุ่น

REP เป็นโปรโตคอลโทโพโลยีแบบวงแหวนที่ใช้เพื่อจัดเตรียมแนวทางในการจัดการความล้มเหลว ลูปควบคุม และช่วยในการเพิ่มเวลาคอนเวอร์เจนซ์โดยปกติ 15 มิลลิวินาที โปรโตคอลวงแหวนนี้ใช้เป็นหลักระหว่างสวิตช์เท่านั้น นอกจากนี้ยังสามารถมีวงแหวน REP หลายวงบนสวิตช์ได้อีกด้วย วงแหวน REP นี้จัดเรียงอย่างเรียบง่ายโดยการจัดสรรบทบาทเฉพาะของพอร์ตบนสวิตช์ เช่น หลัก ไม่มีเพื่อนบ้าน ขอบ การขนส่ง และสายหลักที่ไม่มีเพื่อนบ้าน

วงแหวนระดับอุปกรณ์

วงแหวนระดับอุปกรณ์เป็นโปรโตคอลวงแหวนประเภทหนึ่งที่ใช้โดยอุปกรณ์ Rockwell Automation ปัจจุบัน เช่น อะแดปเตอร์การสื่อสารอีเทอร์เน็ต/IP, ไดรฟ์ PowerFlex, ตัวควบคุม CompactLogix®, สวิตช์ Stratix® และ ControlLogix

โปรโตคอลนี้อนุญาตให้จัดเรียงอุปกรณ์อัตโนมัติภายในวงแหวนผ่านเวลาเชื่อมต่อที่ต่ำกว่า 3 มิลลิวินาที โปรโตคอลนี้ตั้งค่าได้ง่ายมาก และคุณจำเป็นต้องกำหนดผู้ควบคุมเสียงกริ่งเพื่อเชื่อมต่อวงแหวนเท่านั้น ดังนั้นหัวหน้างานของแหวนจึงเพียงแค่สังเกตวงแหวนเพื่อตรวจสอบข้อผิดพลาด

Media Redundancy Protocol

Media Redundancy Protocol ใช้ในโทโพโลยีแบบวงแหวนเพื่อป้องกันไม่ให้เกิดการพังทลายจุดเดียวโดยให้เวลาการกู้คืน 10ms หรือต่ำกว่า ปรับสมดุลโหลด & ทนต่อความผิดพลาด วิธีการทำงานของโปรโตคอลความซ้ำซ้อนของสื่อ สวิตช์ตัวจัดการวงแหวนจะบล็อกแพ็กเก็ตที่ส่งทั้งหมดบนพอร์ตวงแหวนที่เลือกหนึ่งในสองพอร์ตเพื่อแยกลูปสวิตช์ การรับส่งข้อมูลจากอุปกรณ์ที่เชื่อมต่อไปยังสวิตช์ภายในลูปจะยังมีช่องทางให้กันและกัน รวมถึงลิงก์ที่ซ้ำซ้อน ยกเว้นเฉพาะสวิตช์ลูปที่เป็นอันตราย

คุณสมบัติ

ดิ คุณสมบัติของโทโพโลยีวงแหวน รวมสิ่งต่อไปนี้

• ในโทโพโลยีนี้ไม่มี ของตัวทำซ้ำถูกนำมาใช้
• การส่งข้อมูลเป็นแบบทิศทางเดียว
• ข้อมูลในโทโพโลยีนี้จะถูกส่งตามลำดับทีละบิต
• ปรับปรุงความเที่ยงตรงของลิงก์การสื่อสาร หากลิงก์เดียวขาด แสดงว่าลิงก์อื่นพร้อมสำหรับการสื่อสาร
• มีความน่าเชื่อถืออย่างมากสำหรับการสื่อสารทางไกลเพราะทุกโหนดภายในเครือข่ายทำงานเหมือนกับตัวทำซ้ำ ดังนั้นสัญญาณจะไม่ลดความแรงลง
• ในโทโพโลยีนี้ มีอุปกรณ์ตอบรับในตัวและเปิดตัวเมื่อเครือข่ายเสร็จสิ้นการสื่อสาร
• การใช้โทเค็นในเครือข่ายนี้จะห้ามไม่ให้เกิดการชนกันหรือการสื่อสารข้ามกัน เนื่องจากอุปกรณ์เพียงเครื่องเดียวมีค่าบริการเครือข่ายและอุปกรณ์สองเครื่องได้รับอนุญาตให้สื่อสารได้ในเวลาเดียวกัน

ความแตกต่างระหว่าง Ring Topology, Bus Topology และ Star Topology

ความแตกต่างระหว่างโทโพโลยีแบบวงแหวน บัส และสตาร์มีดังต่อไปนี้

ลักษณะเฉพาะ

ลักษณะของโทโพโลยีแบบวงแหวนมีดังต่อไปนี้

• ในโทโพโลยีนี้ หากคอมพิวเตอร์เครื่องหนึ่งหยุดทำงาน เครือข่ายทั้งหมดจะหยุดทำงาน
• หากสายหลักในเครือข่ายล่ม แสดงว่าเครือข่ายทั้งหมดล่ม
• คอมพิวเตอร์เครื่องเดียวสามารถส่งข้อมูลในแต่ละครั้งเนื่องจากโทเค็น
• คอมพิวเตอร์สูงสุดภายในเครือข่ายสามารถส่งผลกระทบต่อเครือข่ายทั้งหมดได้ เนื่องจากเมื่อคอมพิวเตอร์ในเครือข่ายเพิ่มขึ้น เครือข่ายจะช้า

ข้อดีและข้อเสีย

ดิ ข้อดีของโทโพโลยีวงแหวน รวมสิ่งต่อไปนี้

• ข้อมูลในโทโพโลยีนี้ถ่ายโอนไปในทิศทางเดียว จึงลดการชนกันของแพ็กเก็ต
• เซิร์ฟเวอร์เครือข่ายไม่จำเป็นสำหรับการควบคุมการเชื่อมต่อเครือข่าย
• สามารถเชื่อมต่ออุปกรณ์จำนวนหนึ่งได้โดยไม่กระทบต่อประสิทธิภาพของเครือข่าย
• ง่ายต่อการจดจำและแยกจุดบกพร่องจุดเดียว
• ไม่มีข้อกำหนดสำหรับเซิร์ฟเวอร์ในการควบคุมการเชื่อมต่อระหว่างโหนดภายในทอพอโลยี
• โทโพโลยีนี้มีราคาถูกมากในการติดตั้งและขยายได้
• ความเร็วในการถ่ายโอนข้อมูลสูง
• คอมพิวเตอร์ทุกเครื่องในโทโพโลยีนี้มีการเข้าถึงทรัพยากรที่เท่าเทียมกัน
• การรับรู้ข้อผิดพลาดเป็นเรื่องง่าย
• เมื่อเทียบกับบัสโทโพโลยี ประสิทธิภาพของโทโพโลยีนี้ดีกว่าในทราฟฟิกที่หนาแน่นเนื่องจากการมีอยู่ของโทเค็น

ดิ ข้อเสียของโทโพโลยีวงแหวน รวมสิ่งต่อไปนี้

• โทโพโลยีประเภทนี้มีราคาแพง
• เมื่อเทียบกับ โทโพโลยีบัส ประสิทธิภาพของโทโพโลยีนี้ช้า
• การแก้ไขปัญหาเป็นเรื่องยาก
• โทโพโลยีเหล่านี้ไม่สามารถปรับขนาดได้
• ขึ้นอยู่กับสายเคเบิลเส้นเดียว
• เครือข่ายทั้งหมดจะหยุดทำงานหากโหนดหยุดทำงาน
• โทเค็นหรือแพ็กเก็ตข้อมูลต้องผ่านโหนดทั้งหมดเนื่องจากวงแหวนทิศทางเดียว
• การเพิ่มและลบโหนดใด ๆ ในเครือข่ายนั้นยากมาก & ยังทำให้เกิดปัญหาภายในกิจกรรมเครือข่าย

แอปพลิเคชั่น/การใช้โทโพโลยีวงแหวน

การประยุกต์ใช้โทโพโลยีแบบวงแหวนมีดังต่อไปนี้

• โทโพโลยีนี้ใช้ในเครือข่ายท้องถิ่นและเครือข่ายบริเวณกว้าง
• โทโพโลยีประเภทนี้มักใช้ในอุตสาหกรรมโทรคมนาคม และมักใช้ในเครือข่ายไฟเบอร์ SONET
• ใช้เป็นระบบสำรองในบริษัทต่างๆ สำหรับเครือข่ายที่มีอยู่
• เมื่อการเชื่อมต่อถูกวางผิดที่ผ่านโหนด จากนั้นจะใช้ความสามารถแบบสองทิศทางเพื่อกำหนดเส้นทางการรับส่งข้อมูลในอีกทางหนึ่ง
• มีผลบังคับใช้ในสถาบันการศึกษา

ดังนั้น นี่คือภาพรวมของแหวนทั้งหมด โทโพโลยี – การทำงาน ด้วยแอพพลิเคชั่น ตัวอย่างโทโพโลยีแบบวงแหวน ได้แก่ SONET (ย่อมาจาก Synchronous Optical Network) เครือข่ายริง เป็นระบบสำรองในหลายองค์กรสำหรับเครือข่ายที่มีอยู่ ฯลฯ นี่คือคำถามสำหรับคุณ โทโพโลยีแบบดาวคืออะไร