Każda sieć komputerowa ma określoną topologię fizyczną i logiczną. Jedną z najstarszych fizycznych topologii sieci jest topologia magistrali (ang. bus). Jej cechą charakterystyczną jest nośnik danych wspólny dla wszystkich urządzeń pracujących w sieci. Każdy komputer (lub inne urządzenie) połączono z pozostałymi za pomocą wspólnego medium transmisyjnego.

RNRsKqHSURpXV

Ilustracja przedstawia sześć ikon laptopów.
Trzy laptopy znajdują się w górnym rządzie a dwa laptopy w dolnym.
Pomiędzy rzędami laptopów biegnie niebieski przewód, do którego połączone są wszystkie urządzenia także za pomocą niebieskiego przewodu.
W miejscu połączeń urządzeń z przewodem biegnącym między nimi znajduje się szary prostokąt.

W sieciach zbudowanych na podstawie topologii magistrali powszechnie wykorzystywane są kable koncentryczne, podobne do tych, których używają dostawcy internetu i operatorzy systemów telewizji kablowej.

Przewód (kabel) koncentryczny składa się z:

• miedzianego rdzenia,

• izolacji z tworzywa sztucznego,

• miedzianego ekranu,

• koszulki zewnętrznej.

RdhhoyQQ20L9E

Ilustracja przedstawia budowę kabla koncentrycznego.
W samym środku znajduje się czerwony walec podpisany jako rdzeń.
Rdzeń następnie wchodzi do białego walca podpisanego jako izolacja.
Izolację oplata czerwony miedziany ekran oznaczony falowaną obwódką.
Ostania warstwa to koszulka zewnętrzna oznaczona kolorem niebieskim.

Zakończeniem przewodu, za pomocą którego podłącza się urządzenia końcowe do sieci pracującej w topologii magistrali, jest złącze (wtyczka) BNC.

Na zakończeniu przewodu koncentrycznego, po obu jego końcach, znajdują się tak zwane terminatory BNC, które symulują nieskończenie długi przewód koncentryczny. Stosowane są po to, aby sygnał sieci komputerowej nie „odbijał się” się od końców przewodów, co mogłoby skutkować zakłóceniami w transmisji danych.

RupvDbPtAPowR1

Fotografia przedstawia końcówkę kabla koncentrycznego czyli terminator BNC.
Jest to zakończenie czarnego przewodu zrobione z metalu.
Jest ona w kształcie pierścienia a w środku znajduje się wystający rdzeń.

Wyróżniamy dwa typy przewodów koncentrycznych:

• cienkie (o średnicy do 5 mm),

• grube (o średnicy do 10 mm).

Cienkie kable koncentryczne stosowane są w sieciach lokalnych o przepustowościprzepustowośćprzepustowości wynoszącej maksymalnie 10 Mb/s oraz tam, gdzie maksymalna odległość między urządzeniami w sieci wynosi 185 metrów.

Grube kable koncentryczne są stosowane w sieciach, w których maksymalna odległość między urządzeniami wynosi 500 metrów. Maksymalna przepustowość sieci z grubym kablem koncentrycznym również wynosi 10 Mb/s.

Topologia logiczna

W sieciach o fizycznej topologii magistrali stosuje się logiczną topologię wielodostępową (czasami zwaną również logiczną topologią rozgłaszania). Umożliwia ona komunikowanie się urządzeń poprzez jedno fizyczne medium transmisyjne.

Zasada działania sieci opartej na topologii rozgłaszania

Każde urządzenie końcowe jest w stanie odebrać dane przesyłane przez sieć (ponieważ są one transmitowane za pośrednictwem wspólnego kabla). Jednak tylko wybrane urządzenie – to, do którego dane są adresowane – interpretuje odebrane informacje. Pozostałe urządzenia je ignorują.

Ponieważ wszystkie urządzenia w sieci podłączone są do wspólnego przewodu, konieczne jest zastosowanie mechanizmu kontroli dostępu do medium transmisyjnego. Realizowane jest to za pomocą protokołu CSMA/CD (ang. Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection), a oznacza wielodostęp z badaniem stanu kanału i wykrywaniem kolizji.

Rb2WEqLQHhkrq

Ilustracja przedstawia niebieski przewód połączony z pięcioma ikonami laptopów.
Nad prostą znajdują się trzy ikony laptopów, z których pierwszy zaznaczony jest zielonym okręgiem i opisany jako: Źródło.
Od laptopa tego wychodzą strzałki, które za pomocą przewodu dążą do każdego z następnych laptopów.
Pod Niebieską prostą znajdują się dwie ikony laptopów, z których druga zaznaczona jest zielonym okręgiem i podpisana jako cel.

W przypadku zastosowania mechanizmu CSMA/CD wszystkie urządzenia podłączone do sieci prowadzą nasłuch łącza. Urządzenie, które chce rozpocząć transmisję danych, sprawdza czy łącze jest wolne, czy zajęte. Jeśli okaże się, że łącze jest wolne (czyli nikt w sieci nie wysyła informacji), urządzenie rozpoczyna transmisję. Jeśli natomiast łącze będzie zajęte, urządzenie takiej transmisji nie rozpocznie. Po chwili ponownie rozpocznie nasłuch, aby kolejny raz ocenić, czy łącze jest wolne czy zajęte. Procedura jest powtarzana do momentu, kiedy łącze okaże się wolne, a stacja będzie mogła rozpocząć transmisję.

Dzięki takiej technice unika się sytuacji, w której wiele urządzeń jednocześnie próbuje wysyłać dane, co mogłoby powodować kolizję pakietów danych. Topologia magistrali sprawia, że nadawcą informacji w określonej chwili może być tylko jedno urządzanie.

Słownik