Bussivõrk (LAN): topoloogia, toimimine ja piirangud
Bussivõrk (LAN): selgitus topoloogiast, tööpõhimõttest ja piirangutest — eelised, laiendamine, kaablikadu ning toimivus hajutatud võrguolukordades.
Bussivõrk on kohtvõrgu (LAN) paigutus, kus iga sõlmpunkt (tööjaam või muu seade) on ühendatud põhikaabli või -ühendusega, mida nimetatakse bussiks. Buss toimib jagatud sidekanalina: kõik seadmed kasutavad sama juhtmeühendust andmete edastamiseks ja vastuvõtuks.
Kuidas bussivõrk töötab
Bussivõrgus jagavad kõik seadmed ühist füüsilist kandjat. Kui üks seade saadab andmepaketi, liigub see signaal üle bussi ja on kättesaadav kõigile teistes sõlmpunktides. Tavapäraselt kontrollitakse aadressi paketi päises – ainult sihtseadus võtab selle vastu ja töötleb.
Et vältida samal ajal mitme seadme vastastikust segamist (kokkupõrkeid ehk collisions), kasutavad paljud bussivõrgud mõnda ligikaudset juurdepääsumehhanismi, nt CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection) klassikalises Ethernetis. Füüsilisel tasemel on bussiga tavaliselt ühendatud lõpuvastuvõtjad ehk terminatsioonid, mis neelavad signaali peegeldusi ja takistavad signaalide peegeldusest tekkivaid vigu.
Eelised
- Lihtsus: topoloogia on loogiliselt ja füüsiliselt lihtne — ühest kaablist saavad andmeid lugeda mitmed seadmed.
- Kuluefektiivsus: materjalikulu ja juurdepääsupunktide arv on väiksem võrreldes keerukamate paigutustega.
- Laiendatavus: uusi seadmeid saab lisada bussi külge (sõltuvalt standardist ja füüsilise kaabli võimalustest).
- Üksikseadme rike ei pruugi kogu võrgustikku katkestada: kui ainult üks tööjaam rikneb, võivad teised seadmed jätkata suhtlemist.
Piirangud ja probleemid
- Kokkupõrked ja jõudlus: kuna kõik jagavad sama kanalit, suurenevad kokkupõrgete tõenäosus ja latentsus liikluse kasvades. See tähendab, et ühe segmendi läbilaskevõime langeb intensiivse andmeedastuse korral.
- Kaabli pikkuse ja sõlmede arv: füüsiline kaabel ning standardid piiravad maksimaalset pikkust ja seadmete arvu ühel bussil. Liiga pikk või liiga palju ühenduspunkte võib põhjustada signaali nõrgenemist ja peegeldusi.
- Üksikpunkti rike: kui buss ise (põhikaabel) katkeb või kui terminatsioon puudub/parem ei tööta, võib kogu segment muutuda kasutuskõlbmatuks.
- Paigaldus- ja hooldusnõuded: juhtmete lõikamine, pistikute paigaldamine või halvasti tehtud liitmikud võivad tekitada häireid. Iga lisatav tap-punkt mõjutab signaali kvaliteeti.
- Turvalisus ja eraldatus: bussivõrk on suur ühisosa — kõik seadmed näevad füüsilist liikumist bussi peal (kuigi loogiline vastuvõtt filtreerib mitte-sihitud pakette). See teeb võrguliikluse pealtkuulamise lihtsamaks, kui füüsiline ligipääs on võimalik.
Praktilised märkused ja tänapäevased alternatiivid
Vana tüüpi bussipõhised Etherneti paigutused (nt koaksiaalkaabliga süsteemid) olid olulised algusaegadel, kuid tänapäeval kasutatakse üldiselt tähistaolist füüsilist paigutust koos lülititega (switch), mis jagavad võrgu segmentideks ja vähendavad või kaotavad kokkupõrkeid. Kaasaegsed võrgulülitid võimaldavad ka täisdupleksset sideedastust ja suuremat turvalisust.
Kui bussivõrku kaaluda tänapäevases keskkonnas, siis sobib see väiksemate, lihtsate või ajutiste paigutuste korral. Püsivamate ja suurema koormusega võrkude puhul on parem kasutada lülitiga/vahetustega arhitektuuri või muid topoloogiaid, mis skaleeruvad paremini ja pakuvad paremat vigade taluvust.
Kokkuvõte
Bussivõrk on loogiliselt lihtne ja paindlik topoloogia, kus mitmed seadmed jagavad sama füüsilist andmekandjat. Selle eeliseks on lihtsus ja kulutõhusus, kuid piiranguteks on kokkupõrgete juhtumid, kaabli pikkuse ning ühenduste arvust tulenev jõudluse langus ning võimaliku bussi katkestuse korral kogu segmendi seiskumine. Tänapäeval asendavad bussipõhised lahendused sageli lülitipõhised võrgud, mis parandavad jõudlust ja töökindlust.
Küsimused ja vastused
K: Mis on bussivõrk?
V: Bussi võrk on kohtvõrgu korraldus, kus iga sõlmpunkt on ühendatud põhikaabli või -ühendusega, mida nimetatakse bussi.
K: Mille poolest erineb bussivõrk teistest võrgutopoloogiatest?
V: Bussi võrk erineb teistest võrgutopoloogiatest, sest selles on üks põhikaabel, mis ühendab kõiki sõlmi, samas kui teistes topoloogiates on mitu kaablit.
K: Kuidas tagab liinivõrk järjepidevuse isegi siis, kui üks sõlmpunkt välja kukub?
V: Bussi võrk tagab järjepidevuse isegi siis, kui üks sõlmpunkt välja kukub, sest kõik teised sõlmed saavad endiselt omavahel suhelda.
K: Mis on bussi võrgu peamine eelis?
V: Bussivõrgu peamine eelis on selle lihtsus ja usaldusväärsus.
K: Kui lihtne on bussivõrku laiendada?
V: Bussivõrku on lihtne laiendada, sest täiendavaid sõlmi saab lisada ükskõik kuhu piki bussi.
K: Millised on bussivõrgu piirangud?
V: Bussi võrgu piirangud seisnevad selles, et bussi pikkus on piiratud kaablikadude tõttu ja see ei pruugi hästi toimida, kui sõlmed asuvad hajutatud punktides, mis ei asu ühise punkti lähedal.
K: Mis peab juhtuma, et bussiraudteevõrgus tekiks suurem häire?
V: Selleks, et bussivõrgus toimuks suurem häire, peab buss ise kuskil katki minema.
Otsige