ネットワーク・トポロジー


■ネットワーク・トポロジー

ネットワーク・トポロジーとは、コンピュータ・ネットワークにおけるノードとリンクの関係をグラフ理論を応用して抽象的に表現したものです。ネットワークに接続されたターミナル間の効率的な通信を実現し、耐障害性を確保する上で、トポロジーは重要な指標となります。ここでは代表的な五つの基本トポロジーを見ていきます。実際のネットワークでは、これらのトポロジーが複合的ないし重層的に適用されます。


■メッシュ型ネットワーク

ネットワークの各ノードは、他の少なくとも一つのノードとポイントツーポイントで接続しています。特例として、各ノードが他のすべてのノードと接続している場合は、フルコネクト型と呼ばれます。フルコネクト型では、一つのノードが故障しても他のノード間の通信は影響を受けないので、障害耐性はネットワーク中でもっとも高く、反面、ノード数の増加にともなって接続コストが飛躍的に増加します。ノードの相互接続を減らすことにより、より低いコストである程度の冗長性を確保することができます。


■リング型ネットワーク

ネットワークの各ノードは他の二つのノードと接続し、最初と最後のノードは相互に接続して、リングを形成しています。全データは一つのノードから次のノードへ巡回し、リング内の全ノードが均等にサービスされます。一般にデータは一方向だけに伝送されるので、その場合には一つの伝送区間もしくは一つのノードで故障が発生するとネットワーク全体の通信が不可能になります。


■バス型ネットワーク

ネットワークの全ノードは共通の伝送路(バス)へ接続しています。全データはバスを介して伝送されるので、全ノードが全データを同時に受信することが可能です。反面、同時には一つのノードしか送信できません。一つのノードが故障しても他のノード間の通信は影響を受けません。通信は一本のバスに依存するので、コストは低くすみますが、一つの伝送区間で故障が発生するとネットワーク全体の通信が障害を受けます。


■スター型ネットワーク

ネットワークの各ノードは、中心となるノードへ、ポイントツーポイントで放射状に接続しています。車輪のような形に見えるので、中心となるノードはハブ、周囲のノードはスポークと呼ばれます。ハブに接続されているそれぞれの伝送路は独立しているため、バス型に比べて障害耐性が高いといえますが、ハブが故障すると全ての通信が不可能になるため、ネットワークの障害耐性はハブに依存します。


■ツリー型ネットワーク

ネットワークの中心となるルートノード(木の根、階層の第一レベル)は、一レベル下の階層のノードとポイントツーポイントで接続しています。同様に、第二レベルのノードは第三レベルのノードとポイントツーポイントで接続しています。末端のノードが故障しても他のノード間の通信は影響を受けません。ルートノードが故障するとネットワーク全体の通信が障害を受けるため、ネットワークの障害耐性はルートノードに依存します。


【グレゴリウス講座について】

当サイトの「グレゴリウス講座」は、関心を持ったテーマをミニプレゼンテーションにまとめることを試みています。内容の妥当性を心がけていますが、素人の判断の域を出ませんので、ご了承ください。


◇HOME:グレゴリウス講座