Привет всем! Структура «Шина» («Магистраль», «Общая шина») — это когда все ПК соединены с общим кабелем. Взаимодействие в сети осуществляется путем передачи сообщения через каждый узел. В конце линии обычно установлен терминатор, который поглощает сигнал и предотвращает его отражение, что может вызвать помехи или «коллизии» (перекрытие сигнала). Схему можно увидеть на приведенной ниже картинке.
Как происходит общение
Если машина получает сообщение, то она проверяет адрес доставки. Если сообщение адресовано ей, машина принимает его. В противном случае она отправляет сообщение дальше по шине. Таким образом, сообщение получает каждый сегмент сети, независимо от адресата. Однако возникает проблема: как предотвратить взаимное вмешательство компьютеров и избежать засорения общего канала бессмысленными сообщениями.
Для решения этой проблемы применяют два метода. В первом случае используется несущий сигнал для распределения пакетов информации. Во втором случае используется управляющий или главный компьютер. Например, Ethernet (стандарт IEEE 802.3) постоянно мониторит состояние среды, и в зависимости от занятости или свободы используется определенный алгоритм для передачи сообщений.
CSMA – это технология, которая предотвращает потерю пакетов информации в шинной среде. Существуют два основных типа этой технологии:
- CSMA CD – компьютеры передают информацию непрерывно, пока не возникнут столкновения (два пакета пришли одновременно), что приводит к полной остановке передачи по сети. Этот тип также известен как «Обнаружение столкновений».
- CSMA CA – происходит проверка на свободность среды. Если среда свободна, то идет передача данных, а если занята, то компьютеры «молчат».
Обычно все компьютеры в сети равноправны. Поскольку используется один канал связи, общение происходит поочередно. Если сообщения отправляются одновременно, сигналы могут наложиться друг на друга, вызвав помехи. Для предотвращения этой проблемы в сетевых картах используется полудуплексный режим.
Полудуплекс означает, что передача данных происходит только в одном направлении, в одно время и по одному каналу. В шинной сети, где нет центрального сервера или маршрутизатора, работа сети продолжается даже при выходе из строя одного узла.
Также можно легко добавить еще компьютер в сеть, используя минимальное количество кабеля. Однако недостатком такой топологии является то, что при разрыве кабелей сеть перестает работать. Для больших сетей между длинными кабелями часто устанавливаются повторители.
Устройство повторителя предназначено для усиления и последующего повтора сигнала. Оно применяется в случаях ослабления сигнала в проводе или беспроводной сети (Wi-Fi).
Плюсы и минусы шинной топологии
- Быстрая установка и настройка в короткие сроки.
- Экономия за счет применения коротких кабелей и одной магистрали в качестве основы.
- Простая настройка без необходимости конфигурации центрального сервера.
- Надежность работы сети даже при выходе из строя одного из компьютеров.
- Поломка кабеля или терминатора приведет к невозможности связи в сети из-за отражения сигнала.
- При большой сети сложно найти место обрыва кабеля, поэтому используется специальное устройство.
- Увеличение числа компьютеров приведет к замедлению работы сети.
Невозможно точно определить, сколько компьютеров можно подключить к такой топологии. Все зависит от интенсивности использования сети и передаваемой информации. Например, играть через эту сеть практически невозможно, но периодическая отправка сообщений вполне реальна и может подойти для некоторых офисных сетей. Однако следует понимать, что данная топология применима только в небольших сетях. Несмотря на то, что теоретически к ней можно подключить большое количество компьютеров, работа сети будет замедлена из-за согласования каждого пакета данных перед его отправкой. Кроме того, если целостность кабеля нарушена в одном месте, передача данных прерывается и сеть перестает функционировать.
