Buss (datornätverkstopologi)

En vanlig busstopologi är en gemensam kabel (kallad buss eller stamnät) till vilken alla arbetsstationer är anslutna . Det finns terminatorer i ändarna av kabeln för att förhindra signalreflektion .

Nätverk

Den gemensamma busstopologin förutsätter användningen av en enda kabel till vilken alla datorer i nätverket är anslutna. Ett meddelande som skickas av en arbetsstation sprids till alla datorer i nätverket. Varje maskin kontrollerar vem meddelandet är adresserat till - om meddelandet är adresserat till det så bearbetar den det. Särskilda åtgärder vidtas för att säkerställa att när man arbetar med en gemensam kabel, datorer inte stör varandra för att överföra och ta emot data. För att utesluta samtidig sändning av data används antingen en "bärar"-signal, eller så är en av datorerna den huvudsakliga och "ger ordet" till de andra datorerna i ett sådant nätverk. Till exempel, i Ethernet-nätverk (IEEE 802.3) med en busstopologi, lyssnar stationer på den upptagna miljön och agerar enligt CSMA/CD- algoritmen ( Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection  - multiple access with carrier listening and collision detection) . 

Bussen genom sin struktur tillåter identiteten för datorernas nätverksutrustning , såväl som alla abonnenters jämlikhet. Med en sådan anslutning kan datorer bara överföra information i tur och ordning - sekventiellt  - eftersom det bara finns en kommunikationslinje. Annars kommer paketen med överförd information att förvrängas som ett resultat av ömsesidig överlappning (det vill säga det blir en konflikt, en kollision). Således implementerar bussen ett halvduplex ( halv duplex ) utbytesläge: data kan sändas i båda riktningarna, men bara vid olika tidpunkter och inte samtidigt (det vill säga sekventiellt , inte parallellt ).

I busstopologin finns det ingen central abonnent genom vilken all information överförs, vilket ökar bussens tillförlitlighet. (Om någon central misslyckas, slutar hela systemet som styrs av det att fungera.) Att lägga till nya abonnenter till "bussen" är ganska enkelt och är vanligtvis möjligt även under nätverksdrift. I de flesta fall kräver användning av en "buss" en minimal mängd anslutningskabel jämfört med andra topologier. Det är sant att du måste ta hänsyn till att två kablar är lämpliga för varje dator (förutom de två extrema), vilket inte alltid är bekvämt.

"Bussen" är inte rädd för fel på enskilda datorer, eftersom alla andra datorer i nätverket kommer att fortsätta att utbyta information normalt. Men eftersom endast en gemensam kabel används, om den går sönder, störs driften av hela nätverket. Det kan tyckas att "bussen" inte är rädd för ett kabelbrott, eftersom det i det här fallet finns två fullt fungerande "däck". På grund av det speciella med utbredningen av elektriska signaler över långa kommunikationslinjer är det emellertid nödvändigt att sörja för införandet av speciella enheter i ändarna av bussen - Terminatorer .

Utan terminatorer som ingår i "bussen" reflekteras signalen från slutet av linjen och förvrängs så att kommunikation över nätverket blir omöjlig. Således, om kabeln går sönder eller skadas, är kommunikationslinjen inte koordinerad, och utbytet stoppas även mellan de datorer som förblir fysiskt anslutna till varandra. En kortslutning var som helst i "buss"-kabeln inaktiverar hela nätverket. Även om den övergripande tillförlitligheten för "bussen" fortfarande är relativt hög, eftersom fel på enskilda datorer inte kommer att störa nätverket som helhet, är det svårt att felsöka "bussen". I synnerhet: alla fel på nätverksutrustning i "bussen" är mycket svåra att lokalisera, eftersom alla nätverkskort är parallellkopplade, och det är inte så lätt att förstå vilken av dem som har misslyckats.

När man bygger stora nätverk finns det ett problem att begränsa längden på kommunikationslinjen mellan noder - i det här fallet är nätverket uppdelat i segment. Segment är sammankopplade med olika enheter - repeaters , nav eller nav .

Till exempel, 10BASE-2 Ethernet - teknik gör att du kan använda en kabel som inte är längre än 185 meter.

Jämförelse med andra topologier

Fördelar

Nackdelar

En busstopologi är en topologi där alla enheter i ett lokalt nätverk är anslutna till ett linjärt nätverksöverföringsmedium. Ett sådant linjärt medium hänvisas ofta till som en kanal, buss eller spår. Varje enhet (till exempel en arbetsstation eller en server) är oberoende ansluten till en gemensam busskabel med hjälp av en speciell kontakt. Busskabeln måste ha ett termineringsmotstånd, eller terminator, i änden som absorberar den elektriska signalen, förhindrar att den reflekteras och färdas bakåt längs bussen.

Fördelar och nackdelar med busstopologi

En typisk busstopologi har en enkel kabelstruktur med korta kabeldrag. Därför, jämfört med andra topologier, är kostnaden för dess implementering låg. Den låga implementeringskostnaden uppvägs dock av de höga kostnaderna för förvaltningen. Faktum är att den största nackdelen med en busstopologi är att det kan vara ganska svårt att diagnostisera fel och isolera nätverksproblem, eftersom det finns flera koncentrationspunkter. Eftersom dataöverföringsmediet inte passerar genom noderna som är anslutna till nätverket, påverkar förlusten av funktionalitet för en av enheterna inte andra enheter på något sätt. Även om användning av bara en kabel kan ses som en fördel med en busstopologi, kompenseras det av det faktum att kabeln som används i denna typ av topologi kan bli en kritisk punkt för fel. Med andra ord, om bussen går sönder kommer ingen av de enheter som är anslutna till den att kunna sända signaler.

Exempel

Exempel på delade busstopologier är 10BASE5 (ansluter en PC med en tjock koaxialkabel, ansluter till kabeln med Vampire tap ) och 10BASE2 (ansluter en PC med en tunn koaxialkabel, datorer ansluts till T-formade BNC-kontakter). [ett]

Ett segment av ett datornätverk som använder en koaxialkabel som bärare och arbetsstationer anslutna till denna kabel. I det här fallet kommer bussen att vara en bit koaxialkabel som datorer är anslutna till .

Anteckningar

  1. Nätverksval Arkiverad 4 mars 2016 på Wayback Machine / IXBT, 5 december 1997, Evgeny Smirnov

Länkar