توپولوژی خطی یا شبکه باس (Bus Topology) چیست؟

توپولوژی شبکه باس به عنوان توپولوژی افقی یا خطی نیز شناخته می شود. این توپولوژی در بین شبکه های محلی بسیار رایج است. در این شبکه، هر کامپیوتر از طریق یک رابط به یک خط اتصال یا کابل متصل است. بنابراین هر رایانه می تواند مستقیماً با رایانه یا دستگاه دیگری در شبکه ارتباط برقرار کند.

توپولوژی شبکه باس

هر ایستگاه کاری یا گره دارای یک آدرس خاص است و برای دسترسی به یک گره خاص، کاربر فقط باید آدرس آن را بداند. هیچ نقطه تمرکزی در شبکه وجود ندارد و در نتیجه مشکل تفکیک بسیار شدید است. جریان ترافیک بین رایانه های مختلف در شبکه نسبتاً ساده است زیرا به همه ایستگاه ها اجازه می دهد تا هر انتقال را دریافت کنند. بنابراین یک ایستگاه می تواند به چندین ایستگاه پخش شود.

این توپولوژی در شکل نشان داده شده است.

اجزای شبکه باس

در زیر اجزای شبکه باس آمده است:

1. کابل باس

چندین بخش از کابل های کواکسیال ضخیم به صورت سریال از طریق تکرار کننده ها به یکدیگر متصل می شوند تا یک کابل باس خطی را تشکیل دهند و دستگاه های شبکه به این گذرگاه متصل می شوند. این از استانداردهای کابل کشی 10Base5 پیروی می کند. حداکثر طول هر سگمنت 500 متر است و 5 قطعه از این قبیل را می توان با 4 تکرار کننده و 100 گره را به یک سگمنت متصل کرد.

2. فرستنده و گیرنده

گره های شبکه مستقیماً به کابل باس متصل نیستند. در عوض، آنها از طریق یک دستگاه خاص به نام فرستنده گیرنده متصل می شوند. این دستگاه ها از طریق یک کانکتور سوراخ کننده کابل به کابل باس متصل می شوند. حداقل فاصله بین این دستگاه ها 2.5 متر است.

3. کابل ها

یک کابل کارت شبکه را در گره با فرستنده گیرنده متصل می کند. کابل RJ-45 یا کابل کواکسیال بسته به نوع کارت شبکه کامپیوترهای موجود در شبکه به عنوان کابل قطره استفاده می شود. حداکثر طول کابل Drop 50 متر است.

4. ترمیناتور

ترمیناتورها دستگاه هایی هستند که به دو سر کابل باس خطی متصل می شوند که به صورت سریالی از قطعات تشکیل شده اند. این سیگنال را جذب می کند که به انتهای کابل باس می رسد، بنابراین از بازتاب مجدد سیگنال به سیستم جلوگیری می کند و از تبانی با ترافیک معمولی جلوگیری می کند.

1. پایانه های غیرفعال متشکل از مقاومت هایی که یک امپدانس ضد برای جذب سیگنال ایجاد می کنند
2. پایانه های فعال از الکترونیک پیچیده استفاده می کنند که سیگنال را با استفاده از ولتاژ جذب می کند.

چرا به توپولوژی باس نیاز داریم؟

موارد استفاده زیادی برای استقرار توپولوژی باس وجود دارد:

1. شبکه های اترنت پایه Bus را اتخاذ می کنند.
2. سرورها و ماشین های سرویس گیرنده باید در یک شبکه متصل شوند و داده ها را بین آنها تبادل کنند.
3. ایده آل برای یک شبکه کوچک در یک ساختمان (در چندین طبقه) در یک دفتر برای اتصال سرورهای فایل و کاربر نهایی
4. لوازم خانگی، پرینترها، اسکنرها و کامپیوترها را می توان با استفاده از آن متصل کرد.
5. سازمان‌هایی که نمی‌توانند Hub یا Switches را بپردازند، می‌توانند از آن استفاده کنند.
6. برای فعال نگه داشتن کابل باس نیازی به منبع تغذیه نیست و می تواند از پشت بام و کف زیرزمین عبور کند و در نتیجه فضای اداری و زیبایی را کاهش دهد.
7. این توپولوژی را می توان در محیطی که تعداد گره ها حفظ می شود استفاده کرد.

مزایا و معایب توپولوژی شبکه باس

در ادامه مزایا و معایب توپولوژی شبکه باس را بررسی خواهیم کرد:

مزایا

• ارزان تر: در مقایسه با ستاره یا حلقه یا مش، ​​این استقرار از نظر هزینه ارزان تر است زیرا طول سیم کمتری مصرف می کند. از آنجایی که اتصالات محدود به جغرافیای کوچکتر بوده و تعداد اتصالات خارجی بسیار کم است، تجهیزات شبکه پرهزینه مانند Hub یا Switch برای سیم کشی این شبکه مورد نیاز نیست. مصرف برق صفر است زیرا کابل مرکزی نیازی به ترمیناتور ندارد در بیشتر موارد غیرفعال هستند (مقاومت و خازن) و در این انتها هیچ مصرف برقی وجود ندارد.
• راه اندازی آسان: نصب این شبکه به تلاش زیادی نیاز ندارد. با کمک کابل اترنت ضخیم، کانکتورهای کم و کابل های دراپ می توان این را در حداقل زمان ممکن راه اندازی کرد.
• مقیاس پذیر: اضافه کردن یک دستگاه شبکه جدید، رایانه، چاپگر، اسکنر به این شبکه ساده است، مشروط بر اینکه کارت رابط شبکه مناسبی داشته باشند. این دستگاه ها را می توان به صورت یکپارچه اضافه کرد و بلافاصله فعال کرد.
• ماهیت خطی: این ماهیت به شبکه اجازه می‌دهد تا در صورت خرابی هر یک از گره‌ها و تحت تأثیر قرار نگرفتن عملکرد، به طور عادی کار کند و خدمات بدون وقفه در تمام گره‌های دیگر تضمین می‌شود.
• قابل گسترش: این شبکه را می توان به راحتی به مکان های فیزیکی مجاور شبکه فعلی با افزودن یک بخش دیگر از کابل گذرگاه از طریق دستگاه تکرار کننده گسترش داد. گره های بیشتری را می توان به راحتی با چنین گسترش کابل باس جا داد.
• چندین دستگاه: هر دستگاهی غیر از رایانه را می توان به راحتی به این شبکه اضافه کرد و کارکرد این دستگاه ها در این شبکه آسان تر شده و بهره وری تیم افزایش می یابد.

معایب

• محدودیت در اندازه: اندازه کابل باس نمی تواند از پنج بخش کابل شود که هر بخش تا 500 متر اندازه دارد و روی شماره گره ها یک درپوش وجود دارد که می تواند به یک سگمنت متصل شود.
• امنیت: همه گره ها به تمام داده های تراکنش شده در شبکه دسترسی خواهند داشت. از این رو امنیت اطلاعات در این شبکه ضعیف است و نصب لایه امنیتی و عملیاتی کردن آن مشکل است.
• آسیب پذیری: در صورت بروز مشکل در کابل باس مرکزی، کل شبکه متوقف می شود و تا زمانی که مشکلات کابل برطرف شود، شبکه قطع خواهد شد.
• تبانی داده ها: هر چه تعداد گره ها باشد، احتمال برخورد در این شبکه بیشتر است. کیفیت داده ها به دلیل از دست دادن داده ها در هنگام برخورد یک نگرانی است و اندازه شبکه را محدود می کند.
• سادگی بیش از حد: گره‌ها در این شبکه آنقدر هوشمند نیستند که بتوانند هوشمندانه با گره‌های دیگر تعامل داشته باشند و از برخورد در حین ارتباط داده جلوگیری کنند. از این رو برای یک شبکه بزرگ مناسب نیست.

نتیجه

توپولوژی شبکه باس یک راه حل شبکه هوشمند برای جغرافیای کوچک ارائه می دهد و انواع دیگر شبکه ها را در تشکیل یک شبکه ترکیبی تحسین می کند و چشم انداز شبکه بزرگی را ارائه می دهد.