Mentre l'ondata di digitalizzazione si diffonde in tutto il mondo, Internet è diventata la rete invisibile che supporta il funzionamento della società moderna. Il diagramma della topologia di rete è la "mappa genetica" che interpreta questo immenso sistema. Trasforma la struttura astratta della rete in un modello visivo analizzabile e gestibile attraverso un linguaggio grafico intuitivo. Oggi introdurremo principalmente la struttura comune del diagramma della topologia di rete: la topologia a bus.
La topologia a bus è una struttura di rete lineare in cui tutti i dispositivi sono collegati tramite un cavo backbone condiviso (chiamato "bus"). I dati vengono trasmessi in modo bidirezionale sul bus in modalità broadcast. Le informazioni inviate da qualsiasi dispositivo verranno ricevute dagli altri dispositivi sul bus, ma solo il dispositivo di destinazione elaborerà le informazioni.
Proprio come in un'autostrada, tutti i veicoli (attrezzature) viaggiano sulla stessa corsia (autobus) e i veicoli con destinazioni diverse devono valutare autonomamente se è il caso di ripartire.
1. Struttura semplice e basso costo
Sono necessari solo un cavo backbone e pochi connettori e il costo dell'hardware è notevolmente inferiore rispetto a topologie come quella a stella e ad anello. Adatto a scenari con un numero ridotto di dispositivi e budget limitato.
2. Espansione flessibile, ma dipendente dal bus
È possibile aggiungere nuovi dispositivi semplicemente collegandoli in qualsiasi punto del bus, senza dover effettuare configurazioni complicate. Tuttavia, un guasto del bus può causare il guasto dell'intera rete e le prestazioni possono ridursi drasticamente quando sono presenti troppi dispositivi.
3. Conflitti e problemi di trasmissione
Tutti i dispositivi condividono la larghezza di banda e, in caso di carico elevato, è probabile che si verifichino collisioni di dati (è necessario affidarsi a CSMA/CD e ad altri protocolli per il coordinamento). Il rischio di tempeste radiotelevisive è basso, ma la privacy è scarsa.
Bus: mezzo di trasmissione condiviso, solitamente un singolo cavo (ad esempio un cavo coassiale o un doppino intrecciato), a cui tutti i nodi sono collegati tramite interfacce hardware. Il bus è responsabile della trasmissione dei dati tra i nodi in modalità broadcast, ovvero i dati inviati da un nodo possono essere ricevuti da tutti i nodi sul bus.
Nodi: dispositivi di rete tra cui computer, server, stampanti, ecc. Ogni nodo è collegato al bus tramite un'interfaccia hardware corrispondente (ad esempio una scheda di interfaccia di rete). Il nodo ha la funzione di inviare e ricevere dati e può identificare l'indirizzo di destinazione per decidere se elaborare i dati ricevuti.
Terminatori: dispositivi installati ad entrambe le estremità del bus per adattare l'impedenza, assorbire l'energia del segnale al termine della trasmissione e prevenire le interferenze causate dalla riflessione del segnale. Ciò è fondamentale per preservare l'integrità del segnale.
Connettori e derivazioni: i connettori vengono utilizzati per collegare fisicamente i nodi al bus, mentre le derivazioni sono punti di diramazione sul bus che consentono di collegare i nodi al cavo principale. Questi componenti garantiscono che il segnale possa essere trasmesso in modo efficace; è necessario prestare attenzione al numero e alla spaziatura delle derivazioni per evitare il degrado del segnale.
Dimensioni | Topologia del bus | Topologia a stella |
struttura | Bus lineare condiviso, alto rischio di guasto in un singolo punto | Hub/switch centralizzato, controllabile da guasti a punto singolo |
affidabilità | Se l'autobus si rompe, l'intera rete sarà paralizzata | Il guasto del nodo centrale colpisce solo il nodo locale |
Scalabilità | Semplice ma limitato dalla lunghezza del bus e dal numero di dispositivi | Flessibile, il nodo centrale supporta un gran numero di rami |
costo | Basso (richiesto solo il cavo backbone) | Più alto (richiede apparecchiature centrali e più cavi) |
Scenari applicabili | Piccole reti temporanee, laboratori | Rete di livello aziendale, data center |
Caso 1: Ethernet iniziale (10Base2/10Base5)
Scenario: reti di piccoli uffici negli anni '80 e '90.
Implementazione: il bus è realizzato tramite cavi coassiali e i dispositivi sono collegati con connettori di tipo T e terminati con resistori da 50Ω.
Problema: con l'aumento del numero di dispositivi, il dominio di collisione si è espanso, con conseguente degrado delle prestazioni e alla fine è stato sostituito dall'Ethernet a stella.
Caso 2: Sistemi di controllo industriale (come SCADA)
Scenario: alcuni ambienti industriali utilizzano ancora topologie di bus semplificate (come il bus RS-485).
Vantaggi: Elevata capacità anti-interferenza, adatta alle comunicazioni tra dispositivi a bassa velocità e su brevi distanze.
Rischio: la lunghezza del bus e l'adattamento dei terminali devono essere progettati rigorosamente, altrimenti potrebbe verificarsi una riflessione del segnale.
ProcessOn è uno strumento di disegno online che supporta il disegno di vari tipi di diagrammi di topologia di rete, fornisce un gran numero di modelli di diagrammi di topologia di rete e supporta la modifica collaborativa online da parte di più persone.
1. Accedi a ProcessOn , vai alla pagina File personali e seleziona Crea nuovo diagramma di flusso.
2. Fare clic su "Altra grafica" nell'angolo in basso a sinistra e selezionare il tipo di icona della topologia di rete in base alle esigenze aziendali.
3. Trascina le icone dei dispositivi (computer, server, ecc.) sull'area di lavoro e collegale con i simboli del bus. Aggiungere descrizioni quali la resistenza del terminale e il tipo di connettore e utilizzare i colori per distinguere i diversi ruoli del dispositivo.
4. aver completato la mappa topologica , fare clic sul pulsante "Esporta" nell'angolo in alto a destra della pagina, selezionare il formato di esportazione appropriato (ad esempio PNG, JPEG, PDF, ecc.) e salvare la mappa topologica localmente. Puoi anche cliccare sul pulsante "Condividi" per generare un link di condivisione con cui condividere il grafico con colleghi o clienti .
Di seguito sono riportati alcuni modelli di diagramma della topologia del bus condivisi nella community di modelli ProcessOn .
Diagramma della topologia della rete di sistema
Diagramma della topologia di rete dedicata - tipo di bus
Topologia di rete del sistema Smart Park
Topologia del sistema Smart Home - Topologia bus
Sebbene la topologia a bus non sia più la scelta prevalente per le reti moderne, vale ancora la pena di imparare dal suo concetto di "design minimalista". Che si tratti di disegnare diagrammi di controllo industriale, tenere presentazioni o ottimizzare soluzioni di rete temporanee, uno strumento di topologia flessibile può rendere chiara a colpo d'occhio la logica complessa.