Bus Topology (บัสโทโปโลยี) คืออะไร?

ในยุคดิจิทัลที่เครือข่ายคอมพิวเตอร์มีบทบาทสำคัญในการสื่อสาร การแบ่งปันข้อมูล และการใช้งานทรัพยากรร่วมกัน โทโปโลยีเครือข่าย (Network Topology) คือหัวใจสำคัญที่กำหนดวิธีการเชื่อมต่อของอุปกรณ์ต่างๆ ในเครือข่าย โดยหนึ่งในโทโปโลยีที่เก่าแก่และยังคงมีการใช้งานอยู่ในบางกรณีคือ บัสโทโปโลยี (Bus Topology) ซึ่งเราจะมาทำความเข้าใจในบทความนี้

เราจะพูดถึงความหมายของบัสโทโปโลยี การทำงาน ตัวอย่างการใช้งาน ข้อดี ข้อเสีย และคำถามที่พบบ่อยเกี่ยวกับโทโปโลยีประเภทนี้

Bus Topology คืออะไร ?

บัสโทโปโลยี คือรูปแบบการจัดเครือข่ายที่อุปกรณ์ทั้งหมดในระบบจะเชื่อมต่อกับสายเคเบิลเส้นเดียวที่เรียกว่า “บัส” (Bus) ซึ่งทำหน้าที่เป็นสื่อกลางในการส่งข้อมูล อุปกรณ์แต่ละตัวจะเชื่อมต่อเข้ากับสายบัสโดยตรง และข้อมูลที่ถูกส่งจากอุปกรณ์หนึ่งจะสามารถเข้าถึงอุปกรณ์อื่นๆ ในเครือข่ายได้ทั้งหมด

เพื่อป้องกันสัญญาณไม่ให้สะท้อนกลับในระบบ สายบัสจะมี ตัวปิดปลายสาย (Terminator) ติดตั้งอยู่ที่ปลายทั้งสองด้านของสายเคเบิล

การทำงานของ Bus Topology

การทำงานของบัสโทโปโลยีสามารถอธิบายได้ดังนี้

• การส่งข้อมูล เมื่ออุปกรณ์ต้องการส่งข้อมูล จะส่งข้อมูลในรูปของแพ็กเก็ต (Packet) หรือเฟรม (Frame) ผ่านสายบัส
• การตรวจสอบความพร้อม อุปกรณ์จะตรวจสอบว่าสายบัสว่างหรือไม่ หากว่างจะส่งข้อมูล หากไม่ว่างจะรอจนกว่าสายจะพร้อม
• การระบุปลายทาง แพ็กเก็ตข้อมูลจะมีที่อยู่ต้นทางและปลายทาง (Source และ Destination Address)
• การตรวจสอบข้อมูล อุปกรณ์แต่ละตัวจะตรวจสอบว่าที่อยู่ปลายทางในแพ็กเก็ตตรงกับที่อยู่ของตนหรือไม่ ถ้าตรงจะรับข้อมูล ถ้าไม่ตรงจะปล่อยให้ข้อมูลผ่านไปยังอุปกรณ์ถัดไป
• การป้องกันการสะท้อนของสัญญาณ ตัวปิดปลายสาย (Terminator) จะดูดซับสัญญาณเพื่อป้องกันการสะท้อนกลับ

การประยุกต์ใช้ Bus Topology

บัสโทโปโลยีถูกใช้งานในเครือข่ายที่มีความซับซ้อนต่ำและต้องการความประหยัด เช่น

• การเชื่อมต่ออุปกรณ์ที่อยู่ใกล้กัน
• การตั้งค่าเครือข่ายที่ง่ายและสะดวก
• ลดต้นทุนและความซับซ้อนของการเดินสาย
• เหมาะสำหรับธุรกิจขนาดเล็กหรือกลางที่มีทรัพยากรจำกัด
• ใช้ในกรณีที่ไม่สามารถใช้ฮับหรือสวิตช์ได้

ตัวอย่างการใช้งาน Bus Topology

1. เครือข่าย Ethernet

ในอดีต Ethernet ใช้สายโคแอกเชียล (Coaxial Cable) ในการเชื่อมต่ออุปกรณ์ในรูปแบบบัสโทโปโลยี โดยแต่ละอุปกรณ์จะมีที่อยู่ MAC Address เฉพาะตัวเพื่อช่วยในการระบุปลายทาง

2. CAN Bus ในยานพาหนะ

ในระบบยานยนต์ CAN Bus (Controller Area Network) ถูกใช้เพื่อให้เซ็นเซอร์ อุปกรณ์ควบคุม และอุปกรณ์ต่างๆ ในรถยนต์สามารถสื่อสารกันได้โดยไม่ต้องใช้คอมพิวเตอร์กลาง

การส่งข้อมูลใน Bus Topology

การส่งข้อมูลในบัสโทโปโลยีใช้โปรโตคอล CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection) ซึ่งทำงานดังนี้

• อุปกรณ์ตรวจสอบว่าสายบัสว่างหรือไม่
• หากว่าง จะส่งสัญญาณข้อมูลผ่านสายบัส
• สัญญาณจะถูกตรวจสอบโดยอุปกรณ์แต่ละตัวตามที่อยู่ปลายทาง
• ตัวปิดปลายสาย (Terminator) จะดูดซับสัญญาณเมื่อถึงปลายสาย

การใช้งานในชีวิตประจำวัน

• เครือข่ายคอมพิวเตอร์ ใช้ในเครือข่ายขนาดเล็กถึงกลาง เช่น สำนักงานขนาดเล็ก
• ระบบควบคุมอุตสาหกรรม ใช้ในโรงงานเพื่อควบคุมและตรวจสอบอุปกรณ์
• การสื่อสารโทรคมนาคม ใช้เชื่อมต่ออุปกรณ์ เช่น เราเตอร์และโมเด็ม
• อุปกรณ์ทางการแพทย์ ใช้ในระบบตรวจสอบผู้ป่วยหรือหุ่นยนต์ผ่าตัด

ข้อดีและข้อเสียของบัสโทโปโลยี

ข้อดี (Advantages)

• ติดตั้งและดูแลง่าย
• ประหยัดต้นทุน เนื่องจากใช้สายเคเบิลน้อย
• เพิ่มหรือลบอุปกรณ์ได้ง่าย
• รองรับการส่งข้อมูลแบบ Broadcast

ข้อเสีย (Disadvantages)

• มีจุดบกพร่องเดียว (Single Point of Failure) หากสายบัสเสีย ระบบทั้งหมดจะล่ม
• มีความปลอดภัยต่ำ เนื่องจากข้อมูลสามารถถูกเข้าถึงได้จากทุกอุปกรณ์
• ประสิทธิภาพลดลงเมื่อมีอุปกรณ์มากขึ้น
• มีโอกาสเกิดการชนกันของข้อมูล (Collision) สูง

คำถามที่พบบ่อย (FAQs)

Q1 บัสโทโปโลยีมีข้อดีอะไรบ้าง?

• ติดตั้งง่าย
• ประหยัดค่าใช้จ่าย
• เพิ่มหรือลบอุปกรณ์ได้ง่าย

Q2 โทโปโลยีเครือข่ายมีกี่ประเภท?

• บัสโทโปโลยี
• เมชโทโปโลยี
• สตาร์โทโปโลยี
• ริงโทโปโลยี
• ทรีโทโปโลยี

Q3 ตัวอย่างของบัสโทโปโลยีคืออะไร?

• Ethernet และ CAN Bus

สรุป

บัสโทโปโลยี เป็นโทโปโลยีเครือข่ายที่เรียบง่ายและประหยัดต้นทุน เหมาะสำหรับเครือข่ายขนาดเล็กที่ไม่ต้องการความซับซ้อนสูง อย่างไรก็ตาม มีข้อจำกัดในเรื่องของประสิทธิภาพและความปลอดภัย หากคุณกำลังพิจารณาออกแบบเครือข่าย ควรพิจารณาความเหมาะสมของบัสโทโปโลยีตามความต้องการของคุณ