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總線型網絡的優缺點

發布時間： 2022-04-12

總線型網絡的優缺點，以太網協議標準剛被制定出來的時候，采用總線型連接方式。“三勇士”認為這種連接形式是最自然、最方便、最省錢的。

因為總線型拓撲僅僅使用電纜和網絡接口卡(NIC)就能將單獨的計算機連接起來，除此之外不需要任何專門用于網絡的設備，用戶組建網絡的投資將被削減到最少，網絡的物理結構一目了然，計算機像串珠一樣被穿成一串，如圖1所示。

圖1 以太電纜的總線型結構

在總線型拓撲的網絡中，總線是共享介質，任何兩臺主機的通信都只能通過總線完成，別無他途。這種拓撲形式雖然成本低廉、自然直觀，但問題多多，下面羅列最為重要的幾點：

● 第一個問題涉及網絡的規模。早期以太網總線介質使用同軸電纜(就是我們現在使用的有線電視線纜)充當，有兩種標準，即10Base2(細纜)和10Base5(粗纜)。這兩種電纜都有最遠傳輸距離的限制，10Base2(細纜)的最遠傳輸距離是185m，10Base5(粗纜)是500m，這一限制直接影響到網絡的規模。

● 第二個問題是最為致命的。當我們為總線型拓撲的低成本而歡呼雀躍時，必須為獨占型共享策略的先天性沖突付出代價。這句話有點“高深”，讓我們說得明白一點，由于總線是所有主機的共享介質，當一臺主機將自己的數據放到總線上并進行傳輸時，其他主機必須等待，否則，當總線上同時存在多條傳輸數據時，這些數據將相互干擾，導致所有的傳輸均宣告失敗，這種現象叫做“沖突”(Collision)，如圖2所示。

當沖突發生時，總線上的數據是無意義的，所有主機必須等待并重新傳輸數據。在計算機網絡科學中，將可能產生沖突的所有主機的集合稱為一個“沖突域”(Collision Domain)。

圖2 某一時刻只能有一臺主機向其他主機發送數據

圖2所描繪的沖突現象是總線型網絡先天具有的，在不采取特殊措施的情況下，這種沖突是無法避免的，即所謂的獨占型共享。

● 第三個問題來自于數據安全。讓我們再看看圖1，主機和總線直接相連，之間沒有任何其他設備，當某臺主機將發送的數據放到總線上時，原則上，其他所有的主機都能看到這一數據。之所以這些主機中只有一臺能最終得到數據，僅僅是因為發送者標明了接收者的MAC地址(被固化在網絡接口卡上的一種全球唯一的編號)，除此之外，并沒有任何其他手段限制非接收者接收數據。這難道不使你感到驚訝嗎?當你將寫給情人的肉麻詞匯放到總線上時，如同你將它放到了展示牌上，你只能寄希望于旁人不要抬頭，否則你的情書將公示于天下。

但是，這一先天機制也有可利用的一面，即廣播(Broadcast)。試想，當你真的要給同一總線上所有其他主機發送相同數據時，先天機制變成了得天獨厚的優勢，你只需要使用一個特殊的MAC地址——廣播地址(FFFF.FFFF.FFFF)，便可以輕松完成這一任務。在計算機網絡科學中，將可以收到廣播數據的主機集合稱為一個廣播域(Broadcast Domain)。

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