コンピュータネットワーキングでは、 トポロジは接続されたデバイスのレイアウトを指します。 この記事では、ネットワークの標準的なトポロジを紹介します。
ネットワーク設計におけるトポロジー
トポロジをネットワークの仮想的な形や構造と考える。 この形状は、必ずしもネットワーク上のデバイスの実際の物理レイアウトに対応していません。 例えば、ホームネットワーク上のコンピュータは、ファミリールーム内の円内に配置されてもよいが、そこにリングトポロジが存在する可能性は非常に低い。
ネットワークトポロジは、次の基本タイプに分類されます。
- バス
- リング
- 星
- 木
- メッシュ
上記の基本的なトポロジの2つ以上のハイブリッドとして、より複雑なネットワークを構築することができます。
バストポロジ
バスネットワーク（コンピュータのシステムバスと混同しないでください）は、共通のバックボーンを使用してすべてのデバイスを接続します。 1本のケーブルで、バックボーンは、デバイスがインターフェイスコネクタで接続または接続する共有通信媒体として機能します。 ネットワーク上の他のデバイスと通信したいデバイスは、他のすべてのデバイスが参照するブロードキャストメッセージをワイヤに送信しますが、意図した受信者だけが実際にメッセージを受け入れて処理します。
イーサネット・バス・トポロジは、インストールが比較的容易で、代替製品と比較して多くのケーブルを必要としません。 10Base-2（「ThinNet」）と10Base-5（「ThickNet」）は、長年バス・トポロジのためによく使用されていたイーサネット・ケーブルオプションでした。 しかし、バスネットワークは限られた数のデバイスで最適に動作します。 数十台以上のコンピュータがネットワークバスに追加されると、パフォーマンスの問題が発生する可能性があります。 さらに、バックボーンケーブルに障害が発生すると、ネットワーク全体が効果的に使用不能になります。
図： バストポロジ図
リングトポロジ
リングネットワークでは、すべてのデバイスが通信目的で正確に2つのネイバーを持っています。 すべてのメッセージは同じ方向（「時計回り」または「反時計回り」）のリングを通って移動します。 ケーブルやデバイスに障害が発生すると、ループが壊れ、ネットワーク全体がダウンする可能性があります。
リングネットワークを実装するには、通常、FDDI、 SONET 、またはトークンリング技術を使用します。 リングトポロジは、オフィスビルや学校キャンパスにあります。
イラストレーション： リングトポロジダイアグラム
スタートポロジー
多くの家庭ネットワークはスタートポロジを使用します。 スターネットワークには、 ネットワークハブ 、 スイッチ 、 ルータなどの「ハブノード」と呼ばれる中央接続ポイントがあります 。 デバイスは通常、UTP（Unshielded Twisted Pair）イーサネットでハブに接続します。
バス・トポロジと比較すると、スター・ネットワークは一般により多くのケーブルを必要としますが、スター・ネットワーク・ケーブルに障害が発生すると、 LAN全体ではなく1台のコンピュータのネットワーク・アクセスが停止します。 （ただし、ハブに障害が発生すると、ネットワーク全体も失敗します）。
イラスト： スタートポロジダイアグラム
ツリートポロジ
ツリートポロジは、複数のスタートポロジをバスに結合します。 最も単純な形態では、ハブ装置のみがツリーバスに直接接続し、各ハブは装置ツリーのルートとして機能する。 このバス/スターハイブリッドアプローチは、バス（それが生成するブロードキャストトラフィックに起因するデバイスの数に制限される）またはスター（ハブ接続ポイントの数によって制限される）単独よりもはるかに優れたネットワークの将来の拡張をサポートする。
メッシュトポロジ
メッシュトポロジにはルートの概念が導入されています。 以前の各トポロジとは異なり、メッシュネットワーク上で送信されるメッセージは、送信元から送信先へのいくつかの可能なパスのいずれかをとることができます。 （リング内であっても、2つのケーブルパスが存在するにもかかわらず、メッセージは一方向にしか移動できません。）インターネットなどのWANはメッシュルーティングを使用しています。
すべてのデバイスがお互いに接続するメッシュネットワークは、フルメッシュと呼ばれます。 以下の図に示すように、一部のデバイスが間接的にしか他のデバイスに接続していない部分メッシュネットワークも存在します。
概要
トポロジは依然としてネットワーク設計理論の重要な部分です。 バスデザインとスターデザインの違いを理解することなく、家庭や中小企業のコンピュータネットワークを構築できますが、標準的なトポロジに慣れれば、ハブ、ブロードキャスト、ルートなどの重要なネットワークの概念をよりよく理解できます。