Network - Network Topology



 ◆ ネットワークトポロジーとは

 ネットワークトポロジーとは、コンピュータネットワークの接続形態のことです。ネットワークにおいて
 PC、サーバ、スイッチ等の機器(ノード)がどのような形で接続するのかを表します。トポロジーには、
 物理トポロジーと論理トポロジーがあります。物理トポロジーは、実際にLANケーブルやPCがどのように
 接続するのかを示す物理的な構成のことです。論理トポロジーは、データの流れ方を表す論理的な構成の
 ことです。代表的なネットワークトポロジーにバス型、スター型、リング型、フルメッシュ型があります。



 ◆ バス型トポロジー

 
バス型トポロジーは、1本のケーブル(同軸ケーブル)に複数のノードを接続しているトポロジーのこと。
 一本の同軸ケーブルの両端にターミネータと呼ばれる抵抗器を取り付けて、終端での信号の反射、乱れを
 防ぎます。バス型のトポロジーでは、中心となる同軸ケーブルに障害が発生するとそれに接続する全ての
 ノードが通信できなくなります。10Base2 / 10Base5など
大昔のLAN規格で使用する物理トポロジーです。


      


 ◆ スター型トポロジー

 スター型トポロジーは1つの集線装置(ハブやスイッチ)に複数のノードを接続しているトポロジーのこと。
 バス型トポロジーとは異なり、1本のケーブルに障害が発生した場合でも他のノード通信に影響は出ませんが、
 集線装置に障害が発生すると全てのノードの通信に影響が発生します。
今日のLANの主流のトポロジーです。


               


 スター型トポロジーのハブに、さらに別のハブを接続するような構成は
拡張スター型トポロジーと言います。


    




 ◆ リング型トポロジー

 バス型とスター型では物理トポロジーを紹介しましたが、
リング型トポロジーといえばトークンリングLANに
 おける論理トポロジーが代表例なので、今回は論理トポロジーを紹介します。リング型トポロジーにおいては
 ノードは論理的にリング状に接続され、トークンと呼ばれるデータがリング状を高速に巡回しています。この
 トークンを得たノードがデータを送信する事ができます。シングルリング型トポロジーではどこか一箇所でも
 障害が発生すると全体が通信できなくなります。リング型は、
現在では見ることのない過去のトポロジーです。


         



 シングルリング型の耐障害性を強めたトポロジーが、デュアルリング型トポロジーです。このトポロジーでは
 もう1つの予備のリングを設けることにより、プライマリリングに障害が発生した場合でも通信を継続できる
 仕組みになっています。FDDI LANの論理トポロジーが代表例です。トークンリングLANと同様 FDDI LANは
 現在ではほぼ使用されていないのでシングルリング、デュアルリングともに、見ることがないトポロジーです。

         


IEEE トークンパッシング採用のLAN 使用するケーブル 論理トポロジー 物理トポロジー
802.4 (解散) トークンバス 同軸ケーブル リング型 バス型
802.5 トークンリング STPケーブル & MSAU リング型 スター型
- FDDI 光ファイバー & コンセントレータ リング型 スター型

 ※ トークンリング、FDDI の論理トポロジーはともにリング型です。なお、物理トポロジーはスター型となります。


 ◆ フルメッシュ型トポロジー

 バス型、スター型、リング型ではノードを中心に紹介してきましたが、フルメッシュ型やパーシャルメッシュ
 型のトポロジーは、特にルータなどのネットワーク機器における物理または論理トポロジーが代表例ですので
 今回はノードをルータに置き換えて解説します。フルメッシュ型の場合は、全てのルータと相互接続しており、
 特定のルータとのリンクに障害が発生した場合でも、他のルータとのリンクを介して、継続して通信できます。


            



 フルメッシュ構成は耐障害性に優れていますが、物理トポロジーでフルメッシュにするとコストがかかって
 しまいます。そこで、中心となるセンター側のルータや、一部のルータだけをメッシュ型にするパーシャル
 メッシュにすれば、コストを抑えられて、そしてある程度の冗長性と耐障害性を維持することができます。


           




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