9.3.1 Шина
Данная топология относится к наиболее простым и широко распространенным топологиям. В ней используется один кабель, именуемый магистралью или сегментом, к которому параллельно подключаются все компьютеры сети (см. рис.9.3).
Рис.9.3. Шинная топология
При таком способе подключения в каждый момент времени только один компьютер может передавать данные по сети. Данные в виде электрических сигналов передаются всем компьютерам сети; однако информацию принимает только тот, адрес которого соответствует адресу получателя, зашифрованному в этих сигналах. Так как данные в сеть передаются лишь одним компьютером, ее производительность зависит от количества компьютеров, подключенных к шине. Чем их больше, т.е. чем больше компьютеров, ожидающих передачи данных, тем медленнее сеть. Однако вывести прямую зависимость между пропускной способностью сети и количеством компьютеров в ней нельзя. Ибо, кроме числа компьютеров, на быстродействие сети влияет множество факторов, в том числе:
характеристики аппаратного обеспечения компьютеров в сети;
частота, с которой компьютеры передают данные;
тип работающих сетевых приложений;
тип сетевого кабеля;
расстояние между компьютерами в сети.
Шина — пассивная топология. Это значит, что компьютеры только «слушают» передаваемые по сети данные, но не перемещают их от отправителя к получателю. Поэтому, если один из компьютеров выйдет из строя, это не скажется на работе остальных. В активных топологиях компьютеры регенерируют сигналы и передают их по сети.
Данные, или электрические сигналы, распространяются по всей сети от одного конца кабеля к другому. Если не предпринимать никаких специальных действий, сигнал, достигая конца кабеля, будет отражаться и не позволит другим компьютерам осуществлять передачу. Поэтому, после того как данные достигнут адресата, электрические сигналы необходимо погасить.
Чтобы предотвратить отражение электрических сигналов, на каждом конце кабеля устанавливают терминаторы, поглощающие эти сигналы. Все концы сетевого кабеля должны быть к чему-нибудь подключены, например, к компьютеру или к баррел-коннектору — для увеличения длины кабеля. К любому свободному — неподключенному — концу кабеля должен быть подсоединен терминатор, чтобы предотвратить отражение электрических сигналов.
Терминатор – обыкновенный резистор, который поглощает электрические сигналы.
Разрыв сетевого кабеля происходит при его физическом разрыве или отсоединении одного из его концов. Возможна также ситуация, когда на одном или нескольких концах кабеля отсутствуют терминаторы, что приводит к отражению электрических сигналов в кабеле и прекращению функционирования сети. Сеть «падает». Сами по себе компьютеры в сети остаются полностью работоспособными, но до тех пор, пока сегмент разорван, они не могут взаимодействовать друг с другом.
Достоинства топологии шина:
Простота добавления новых узлов в сеть (это возможно даже во время работы сети);
Сеть продолжает функционировать, даже если отдельные компьютеры вышли из строя;
Недорогое сетевое оборудование за счет широкого распространения такой топологии;
Обеспечивает минимальный расход кабеля.
Недостатки:
Сложность сетевого оборудования;
Сложность диагностики неисправности сетевого оборудования из-за того, что все адаптеры включены параллельно;
Обрыв кабеля влечет за собой выход из строя всей сети;
Ограничения на максимальную длину линии связи из-за того, что сигналы при передаче ослабляются и никак не восстанавливаются.
Пропускная способность 10 Мбит/с.
Топологию шина имеют многие сети, использующие беспроводную связь – роль общей шины здесь играет общая радиосреда.