30-Ligação Multiponto
Visão Geral
A ligação multiponto, também conhecida como multidrop, é uma configuração de comunicação onde múltiplos dispositivos secundários (terminais) compartilham um único canal de comunicação físico para se conectar a um dispositivo primário (geralmente um computador host ou controlador). Este arranjo contrasta com as ligações ponto a ponto, onde cada conexão interliga apenas dois dispositivos. As ligações multiponto foram historicamente importantes em ambientes de computação centralizada (mainframes) e em certas redes de longa distância (WANs) como uma forma econômica de conectar vários terminais remotos a um sistema central, reduzindo a necessidade de múltiplas linhas dedicadas. No entanto, o compartilhamento do meio introduz desafios no gerenciamento do acesso para evitar colisões.
Definição
Uma ligação multiponto é uma topologia de comunicação na qual mais de dois dispositivos específicos compartilham um único link físico. Tipicamente, há um dispositivo designado como primário (master ou host) e vários dispositivos secundários (slaves ou terminais). A comunicação no link compartilhado deve ser gerenciada por um protocolo de controle de acesso ao meio (MAC - Media Access Control) para determinar qual dispositivo pode transmitir em um determinado momento e para quem a mensagem se destina. Os métodos mais comuns para gerenciar o acesso em linhas multiponto são o polling/selection e a contenção.
Exemplos
- Ambientes Mainframe: Vários terminais “burros” (como IBM 3270) conectados a uma unidade controladora de terminais, que por sua vez se conecta ao mainframe através de uma única linha de comunicação (frequentemente usando protocolos como BSC ou SDLC).
- Redes de Automação Industrial (SCADA): Em alguns sistemas SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition), múltiplos dispositivos remotos (RTUs - Remote Terminal Units) em campo podem compartilhar uma linha de comunicação (rádio ou cabo) para reportar dados a uma estação mestre central.
- Topologia de Barramento (Bus) em LANs Antigas: Redes como a Ethernet coaxial (10BASE2, 10BASE5) utilizavam uma topologia de barramento onde todos os nós compartilhavam o mesmo cabo, funcionando como uma ligação multiponto gerenciada por contenção (CSMA/CD).
- Sistemas de Ponto de Venda (POS): Algumas arquiteturas mais antigas de POS podiam ter vários caixas compartilhando uma linha para se comunicar com um servidor central.
Características
- Meio Compartilhado: Múltiplos dispositivos usam o mesmo canal físico.
- Relação Primário/Secundário (Comum): Geralmente envolve um host controlando múltiplos terminais.
- Necessidade de Controle de Acesso ao Meio (MAC): Protocolos são necessários para evitar ou gerenciar colisões (ex: Selection_e_Polling, Contention).
- Endereçamento: Mensagens enviadas pelo primário precisam endereçar o secundário específico, e mensagens dos secundários precisam identificar sua origem.
- Operação Half-Duplex (Comum no Meio Compartilhado): Frequentemente, a transmissão no meio compartilhado ocorre em modo half-duplex.
Vantagens
- Economia de Custo (Cabeamento/Linhas): Reduz significativamente o número de linhas de comunicação necessárias em comparação com a conexão de cada terminal ao host através de uma linha ponto a ponto dedicada.
- Utilização Eficiente da Linha (em certos cenários): Se o tráfego de cada terminal for baixo e intermitente, compartilhar uma linha pode ser mais eficiente do que ter múltiplas linhas dedicadas subutilizadas.
- Simplicidade Estrutural (em alguns casos): A topologia física pode ser mais simples de implementar.
Desvantagens
- Largura de Banda Compartilhada: A capacidade total da linha é dividida entre todos os terminais. O desempenho degrada à medida que o número de terminais ou o volume de tráfego aumenta.
- Complexidade do Protocolo MAC: Os protocolos de polling/selection ou contenção adicionam complexidade e overhead.
- Atrasos (Polling Latency): Em sistemas baseados em polling, um terminal pode ter que esperar sua vez de ser sondado, mesmo que tenha dados prontos para enviar.
- Ponto Único de Falha: Uma falha na linha compartilhada ou no dispositivo primário pode afetar a comunicação com todos os terminais secundários.
- Menor Taxa de Transferência Efetiva: Devido ao compartilhamento e ao overhead do protocolo MAC, a taxa de transferência útil por terminal é geralmente baixa.
- Dificuldade de Diagnóstico: Isolar problemas em uma linha compartilhada pode ser mais complexo.