デジタル化の波が世界中に押し寄せる中、インターネットは現代社会の運営を支える目に見えないネットワークとなりました。ネットワークトポロジー図は、この巨大なシステムを解釈する「遺伝子地図」です。直感的なグラフィック言語を通じて、抽象的なネットワーク構造を分析および管理可能な視覚モデルに変換します。今日は、ネットワーク トポロジ図の一般的な構造であるバス トポロジを主に紹介します。
バス トポロジは、すべてのデバイスが共有バックボーン ケーブル (「バス」と呼ばれる) を介して接続される線形ネットワーク構造です。データはブロードキャスト モードでバス上で双方向に送信されます。任意のデバイスから送信された情報はバス上の他のデバイスによって受信されますが、その情報を処理できるのはターゲットデバイスのみです。
高速道路と同様に、すべての車両（設備）が同じ車線（バス）を走行し、目的地が異なる車両は車線を離れる必要があるかどうかを自ら判断する必要があります。
1.シンプルな構造と低コスト
必要なのは 1 本のバックボーン ケーブルと数個のコネクタのみで、ハードウェア コストはスターやリングなどのトポロジに比べて大幅に低くなります。デバイス数が少なく、予算が限られているシナリオに適しています。
2. 柔軟な拡張性があるが、バスに依存
複雑な設定をすることなく、バス上の任意の場所に接続するだけで新しいデバイスを追加できます。ただし、バス障害によりネットワーク全体に障害が発生する可能性があり、デバイスの数が多すぎるとパフォーマンスが大幅に低下する可能性があります。
3. 紛争と放送の問題
すべてのデバイスが帯域幅を共有し、高負荷時にデータの衝突が発生しやすくなります (調整には CSMA/CD やその他のプロトコルに依存する必要があります)。ブロードキャストストームのリスクは低いですが、プライバシーは弱くなります。
バス: 共有伝送媒体。通常は単一のケーブル (同軸ケーブルやツイストペアなど) で、すべてのノードがハードウェア インターフェイスを介して接続されます。バスは、ブロードキャスト方式でノード間でデータを送信する役割を担います。つまり、1 つのノードから送信されたデータは、バス上のすべてのノードで受信できます。
ノード: コンピュータ、サーバー、プリンターなどのネットワーク デバイス。各ノードは、対応するハードウェア インターフェイス (ネットワーク インターフェイス カードなど) を介してバスに接続されます。ノードはデータを送受信する機能を持ち、宛先アドレスを識別して受信したデータを処理するかどうかを決定できます。
ターミネータ: インピーダンス整合、伝送終了時の信号エネルギーの吸収、信号反射による干渉の防止のためにバスの両端に設置されるデバイス。これは信号の整合性を維持するために重要です。
コネクタとタップ: コネクタはノードをバスに物理的に接続するために使用され、タップはノードをトランク ケーブルに接続できるようにするバス上の分岐ポイントです。これらのコンポーネントにより、信号が効果的に伝送されることが保証され、信号の劣化を避けるためにタップの数と間隔に注意を払う必要があります。
| 寸法 | バストポロジー | スタートポロジー |
| 構造 | リニア共有バス、単一点障害のリスクが高い | 集中型ハブ/スイッチ、単一障害点制御可能 |
| 信頼性 | バスが故障すると、ネットワーク全体が麻痺する | 中央ノードの障害はローカルノードにのみ影響する |
| スケーラビリティ | シンプルだがバスの長さとデバイス数に制限がある | 柔軟性が高く、中央ノードは多数のブランチをサポートします |
| 料金 | 低（バックボーン ケーブルのみ必要） | 高い（中央機器とより多くのケーブルが必要） |
| 適用可能なシナリオ | 小規模な臨時ネットワーク、実験室 | エンタープライズレベルのネットワーク、データセンター |
ケース1: 初期のイーサネット (10Base2/10Base5)
シナリオ: 1980 年代および 1990 年代の小規模オフィス ネットワーク。
実装: バスは同軸ケーブルを介して構築され、デバイスは T 型コネクタで接続され、50Ω 抵抗で終端されます。
問題: デバイス数が増加すると衝突ドメインが拡大し、パフォーマンスが低下するため、最終的にはスター イーサネットに置き換えられました。
ケース2: 産業用制御システム（SCADAなど）
シナリオ: 一部の産業環境では、依然として簡素化されたバス トポロジ (RS-485 バスなど) が使用されています。
利点: 強力な耐干渉能力があり、短距離、低速デバイス通信に適しています。
リスク: バスの長さと端子のマッチングを厳密に設計する必要があります。そうしないと、信号反射が発生する可能性があります。
ProcessOn は、さまざまな種類のネットワーク トポロジ ダイアグラムの描画をサポートし、多数のネットワーク トポロジ ダイアグラム テンプレートを提供し、複数人でのオンライン共同編集をサポートするオンライン描画ツールです。
1. ProcessOnにログインし、「個人ファイル」ページに移動して、「新しいフローチャートの作成」を選択します。
2. 左下隅の「その他のグラフィック」をクリックし、企業のニーズに応じてネットワーク トポロジ アイコンの種類を選択します。
3. デバイス アイコン (コンピューター、サーバーなど) をキャンバスにドラッグし、バス シンボルで接続します。端末抵抗やコネクタタイプなどの説明を追加し、色を使用してさまざまなデバイスの役割を区別します。
4. トポロジ マップが完成したら、ページの右上にある [エクスポート] ボタンをクリックし、適切なエクスポート形式 (PNG、JPEG、PDF など) を選択して、トポロジ マップをローカルに保存します。 「共有」ボタンをクリックして共有リンクを生成し、同僚や顧客とチャートを共有することもできます。
以下は、 ProcessOn テンプレート コミュニティで共有されているバス トポロジ ダイアグラム テンプレートの一部です。
バス トポロジはもはや現代のネットワークの主流の選択肢ではありませんが、その「ミニマリスト設計」のコンセプトは今でも学ぶ価値があります。産業用制御図を描いたり、プレゼンテーションを指導したり、一時的なネットワーク ソリューションを最適化したりする場合でも、柔軟なトポロジ ツールを使用すると、複雑なロジックを一目で理解できるようになります。
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