thumb|Topologia magistrali Topologia magistrali, topologia szyny () – jedna z topologii fizycznych sieci komputerowych charakteryzująca się tym, że wszystkie elementy sieci są podłączone do jednej magistrali (zazwyczaj w postaci kabla koncentrycznego). W tej topologii pracują na przykład sieci 10BASE2, 10BASE5 czy NMEA 2000.
Budowa Sieć o takiej topologii składa się z jednego kabla koncentrycznego (10Base-2, 10Base-5 lub 10Broad36). Poszczególne części sieci (takie jak hosty) są podłączane do nadajnik-odbiorników:
w przypadku sieci 10BASE2 – za pomocą specjalnych trójników zwanych także łącznikami T oraz łączy BNC, w przypadku sieci 10BASE5 – za pomocą łącznika typu "wampir" z nadajniko-odbiornikiem lub łączem typu N.
Na obu końcach magistrali powinien znaleźć się rezystor (ang. terminator) o rezystancji równej impedancji falowej wybranego kabla, aby zapobiec odbiciu się impulsu i tym samym zajęciu całego dostępnego łącza. Maksymalna długość segmentu sieci w poszczególnych standardach wynosi:
10Base-2 – 185 m 10Base-5 – 500 m 10Broad36 – 1800 m Ze względu na problemy z doprowadzeniem pojedynczego kabla sieciowego praktycznie bezpośrednio do każdego komputera, sieć w topologii magistrali jest głównie stosowana w przypadku prostego ich rozmieszczenia – niewielkie biura lub sale wykładowe (komputerowe). Dużym problemem tej topologii jest minimalna odporność na awarie. Uszkodzenie magistrali w jednym miejscu praktycznie unieruchamia całą sieć, a znalezienie miejsca uszkodzenia jest trudne.
Przesyłanie danych Sieć w topologii magistrali pozwala na realizację wyłącznie jednej transmisji w danym momencie (wyjątkiem jest tutaj 10Broad36, który umożliwia podział kabla na kilka kanałów). Sygnał nadany przez jedną ze stacji jest odbierany przez wszystkie (co bez zastosowania dodatkowych zabezpieczeń umożliwia jego przechwycenie, które opiera się wyłącznie na przestawieniu karty sieciowej w tryb odbierania promiscuous), jednakże tylko stacja, do której pakiet został zaadresowany, interpretuje go. Maksymalna przepustowość łącza w trzech podanych wyżej standardach sieci Ethernet to 10 Mb/s.
W topologii magistrali transmisja danych odbywa się wzdłuż pojedynczego kabla głównego, zwanego magistralą. Proces przesyłania danych w tej konfiguracji sieci można przedstawić w następujący sposób:
Struktura sieci: Jeden kabel główny łączy wszystkie urządzenia (węzły) i pełni rolę wspólnego medium komunikacyjnego. Transmisja danych: Gdy urządzenie musi wysłać dane, przesyła je wzdłuż magistrali. Dane wysłane przez dowolny węzeł są transmitowane do wszystkich pozostałych węzłów w sieci. Odbiór danych: Podczas transmisji w topologii magistrali każdy węzeł analizuje adres docelowy danych, aby określić, czy jest ich przeznaczonym odbiorcą. Jeśli adres węzła odpowiada adresowi docelowemu, dane są przetwarzane przez ten węzeł. W przeciwnym razie dane są ignorowane. Wykrywanie kolizji: Współdzielenie magistrali przez wszystkie węzły zwiększa prawdopodobieństwo kolizji danych, gdy dwa urządzenia nadają jednocześnie. W celu rozwiązania tego problemu stosuje się odpowiednie metody detekcji kolizji, jak np. CSMA/CD. CSMA/CD wymaga, aby urządzenia monitorowały magistralę w celu sprawdzenia jej dostępności przed transmisją danych, oraz rozpoznawały i obsługiwały kolizje, jeśli wystąpią.
Zalety i wady Zalety ekonomiczna w implementacji w porównaniu do innych topologii (np. topologii gwiazdy, czy też topologii siatki), brak dodatkowych urządzeń (koncentratorów, switchów), odporność na uszkodzenia mechaniczne i zakłócenia elektromagnetyczne, łatwość przyłączenia nowego oraz odłączania obecnego urządzenia, mniejsze zużycie kabla sieciowego w porównaniu do np. topologii gwiazdy.
Wady lokalizacja problematycznych urządzeń w sieci jest trudna, zwłaszcza w przypadku kiedy cała sieć przestaje działać, tylko jedna możliwa transmisja w danym momencie (wyjątek: 10Broad36), awaria głównego kabla powoduje unieruchomienie całej domeny kolizyjnej, a w niektórych przypadkach dzieli sieć na dwie odrębne części (z pojedynczym terminatorem w każdej z nich), słaba skalowalność – dodanie każdego kolejnego urządzenia spowalnia działanie sieci, niski poziom bezpieczeństwa – transmitowane dane mogą zostać odebrane przez dowolne urządzenie w sieci, jest problematyczna w przypadku większych sieci, terminatory muszą być zamontowane na obu końcach głównego kabla, duże straty pakietów ze względu na kolizje.
Przypisy
magistrali