計算機網絡的拓撲結構影響着整個網絡的設計、功能、可靠性和通信費用等許多方面，是決定網絡性能優劣的重要因素之一。
<</span>網絡拓撲結構概念>
拓撲學是幾何學的一個分支，是從圖論演變而來的。拓撲學首先把實體抽象成與其大小、形狀無關的點，將連接實體的線路抽象成線，進而研究點、線、面之間的關系，即拓撲結構。
將拓撲學延伸到計算機網絡，就是拋開網絡中的具體設備，把服務器、工作站等網絡單元抽象為“點”，把網絡中的電纜、雙絞線等傳輸介質抽象為“線”，而這些“點”與“線”所構成的幾何圖形就稱為計算機網絡拓撲結構，它代表了計算機網絡中的通信線路和結點相互連接的幾何排列方法和模式。
<</span>典型的拓撲結構介紹>
常見的網絡拓撲結構有總線型、星型、環型、樹型、網狀型、蜂窩型和混合型。
第一種，總線型網絡拓撲結構
總線型拓撲結構是指所有結點共享一根傳輸總線，所有的站點都通過硬件接口連接在這根傳輸線上。
從圖中我們可以看出，它的優點是不需要其他的互聯設備，組網費用低；在擴展網絡時，由於其結構簡單，只需要添加一個網絡接頭即可，增加或者減少用戶比較方便。當然，它的缺點也一目了然，所有主機共享同一總線，主機的增多必然會引起網絡性能的下降，而且總線一旦出現故障，將導致整個網絡的中斷；此外總線的傳輸距離有限，通信范圍受到一定的限制。
第二種，星型網絡拓撲結構
星型拓撲結構是以中央結點為中心，把若干外圍結點連接起來的幅射式的互連結構。中心節點設備通常采用交換機，N個節點完全互聯需要N-1條傳輸線路。需要強調的是，星型以太網雖然在物理上呈星型結構，但邏輯上仍然是總線型結構。
星型拓撲結構結構簡單，單點故障不影響全網；同總線型結構一樣，其增刪節點及維護管理容易，故障隔離和檢測也較為容易。但其使用線纜較多，成本高，而且網絡性能過於依賴中心節點，導致中心節點負擔重。
第三種，樹型網絡 拓撲結構
樹型結構是星型結構的擴展，它由根結點和分支結點所構成，根結點接受各分支節點發送的數據，然后廣播發送到整個網絡。它的結構比較簡單，成本低，擴充節點也方便靈活，如果某一分支的結點或線路發生故障，會很容易將故障分支與整個網絡隔離開來。雖然樹型結構的優點比較突出，但它並沒有改變星型結構中對中心節點過分依賴的缺點，樹型結構對根的依賴性很大，如果根結點發生故障，則整個網絡都不能正常工作。
第四種，環型網絡拓撲結構
環型拓撲結構將所有網絡結點通過點到點通信線路連接成閉合環路，數據將沿一個方向逐站傳送，每個結點的地位和作用相同，且每個結點都能獲得執行控制權。環型結構的顯著特點是每個節點用戶都與兩個相鄰節點用戶相連。節點之間采用點到點的鏈路；網絡中的所有節點構成一個閉合的環，環中的數據沿着一個方向繞環逐站傳輸。
這種環型結構簡化了路徑選擇控制，不易發生地址沖突，且各個節點負載均衡。但節點過多時,會加大傳輸時延，影響傳輸效率。環某處斷開會導致整個系統的失效，此外，節點的加入和撤出過程也要比其它結構復雜。
第五種，網狀型網絡拓撲結構
網狀拓撲結構中的所有結點之間的連接是任意的，沒有規律。實際存在的廣域網基本上都采用網狀拓撲結構。結點之間有多條路徑相連，如果網絡中節點數為N，則連接網絡的鏈路數H可下式計算：
如果小於H條，則稱為半網狀拓撲結構，滿足H條，則稱為全網狀。
網狀拓撲結構的這種冗余鏈路的設計使得網絡的可靠性大大提高，信號傳輸快；某一線路或節點有故障時，不會影響整個網絡的工作。但結點間的任意連接使得網狀型結構復雜，需要路由選擇和流向控制功能，網絡控制軟件復雜，硬件成本較高，不易管理和維護。
第六種，蜂窩型網絡拓撲結構
這種拓撲結構主要用於無線網絡中，其蜂窩的大小與基站、AP發射功率有關，采用頻率復用技術進行擴容。
蜂窩結構的優點是網絡建設時間短，且易於擴展。缺點是信號很容易受到環境或人為的干擾，如天氣不好特別是有霧霾的時候，網絡信號比較差；此外網絡的傳輸速率比較低，但投資成本卻比較高。
第七種，混合型拓撲結構
這種網絡拓撲結構是將前面所講的2種以上結構的網絡結合在一起，這樣的拓撲結構更能滿足較大網絡的拓展，一般用在廣域網中。
如圖所示，這種網絡拓撲結構同時兼顧了星型網絡與總線型網絡的優點，但它的頂層節點負荷較重。
有幾個圖——第10頁的——計算機網絡使用技術
如圖所示，這種拓撲結構兼顧了樹型和網狀型網絡的優點，整個網絡中得某個局部出現故障，不會影響全網的操作，具有很高的可靠性；由於各個結點間均可以直接建立數據鏈路，信息流程短，網上延遲時間少。
但是混合型拓撲結構的網絡管理軟件復雜，路徑選擇和流向控制復雜，一般在局域網中不采用這種結構。
<</span>不同傳播方式下的計算機網絡>
如果按照傳播方式不同，可將計算機網絡分為“廣播網絡”和“點-點網絡”兩大類。
廣播式網絡是指網絡中的計算機或者設備使用一個共享的通信介質進行數據傳播，網絡中的所有結點都能收到任一結點發出的數據信息。
常見的廣播式網絡有星型網、總線網、蜂窩網等。
目前，在廣播式網絡中的傳輸方式有3種：
一是單播方式，即采用一對一的發送形式將數據發送給網絡所有目的節點。
二是組播方式，即采用一對一組的發送形式,將數據發送給網絡中的某一組主機。
三是廣播方式，即采用一對所有的發送形式，將數據發送給網絡中所有目的節點。
點-點網絡是由一條通信線路連結兩台設備，假如沒有直接相連的線路，數據為了能從源端到達目的端，可能需要經過一台或多台中間設備的接收、存儲、轉發，直至目的結點。
常見的點-點拓撲結構有環型、樹型和網狀型，多用於局域網互聯，或城域網和廣域網的互聯，常見的點對點通信協議有PPP和PPPoE。
<</span>計算機網絡拓撲結構的選擇>
當我們熟悉了這些不同的計算機網絡拓撲結構的優缺點后，我們就可以進行計算機網絡拓撲結構的選擇了。
計算機網絡拓撲結構的選擇往往與傳輸媒體的選擇及媒體訪問控制方法的確定緊密相關。在選擇網絡拓撲結構時，應考慮以下這些因素：
l 可靠性：考慮通信介質、連接設備發生故障時受影響設備的情況。盡可能提高可靠性，以保證所有數據流能准確接收。
l 可維護性：安裝和維護的相對難易程度，盡可能使故障檢測和故障隔離比較方便。
l 費用：需要考慮適合特定應用的線路、設備費用和安裝費用。
l 靈活性：要考慮在今后擴展或改動時能容易的重新配置網絡拓撲結構，能方便地處理原有站點的刪除和新站點的加入。
l 響應時間和吞吐量：要為用戶提供盡可能短的響應時間和最大的吞吐量。
拓撲學是幾何學的一個分支，是從圖論演變而來的。拓撲學首先把實體抽象成與其大小、形狀無關的點，將連接實體的線路抽象成線，進而研究點、線、面之間的關系，即拓撲結構。
將拓撲學延伸到計算機網絡，就是拋開網絡中的具體設備，把服務器、工作站等網絡單元抽象為“點”，把網絡中的電纜、雙絞線等傳輸介質抽象為“線”，而這些“點”與“線”所構成的幾何圖形就稱為計算機網絡拓撲結構，它代表了計算機網絡中的通信線路和結點相互連接的幾何排列方法和模式。
<</span>典型的拓撲結構介紹>
常見的網絡拓撲結構有總線型、星型、環型、樹型、網狀型、蜂窩型和混合型。
第一種，總線型網絡拓撲結構
總線型拓撲結構是指所有結點共享一根傳輸總線，所有的站點都通過硬件接口連接在這根傳輸線上。
從圖中我們可以看出，它的優點是不需要其他的互聯設備，組網費用低；在擴展網絡時，由於其結構簡單，只需要添加一個網絡接頭即可，增加或者減少用戶比較方便。當然，它的缺點也一目了然，所有主機共享同一總線，主機的增多必然會引起網絡性能的下降，而且總線一旦出現故障，將導致整個網絡的中斷；此外總線的傳輸距離有限，通信范圍受到一定的限制。
第二種，星型網絡拓撲結構
星型拓撲結構是以中央結點為中心，把若干外圍結點連接起來的幅射式的互連結構。中心節點設備通常采用交換機，N個節點完全互聯需要N-1條傳輸線路。需要強調的是，星型以太網雖然在物理上呈星型結構，但邏輯上仍然是總線型結構。
星型拓撲結構結構簡單，單點故障不影響全網；同總線型結構一樣，其增刪節點及維護管理容易，故障隔離和檢測也較為容易。但其使用線纜較多，成本高，而且網絡性能過於依賴中心節點，導致中心節點負擔重。
第三種，樹型網絡 拓撲結構
樹型結構是星型結構的擴展，它由根結點和分支結點所構成，根結點接受各分支節點發送的數據，然后廣播發送到整個網絡。它的結構比較簡單，成本低，擴充節點也方便靈活，如果某一分支的結點或線路發生故障，會很容易將故障分支與整個網絡隔離開來。雖然樹型結構的優點比較突出，但它並沒有改變星型結構中對中心節點過分依賴的缺點，樹型結構對根的依賴性很大，如果根結點發生故障，則整個網絡都不能正常工作。
第四種，環型網絡拓撲結構
環型拓撲結構將所有網絡結點通過點到點通信線路連接成閉合環路，數據將沿一個方向逐站傳送，每個結點的地位和作用相同，且每個結點都能獲得執行控制權。環型結構的顯著特點是每個節點用戶都與兩個相鄰節點用戶相連。節點之間采用點到點的鏈路；網絡中的所有節點構成一個閉合的環，環中的數據沿着一個方向繞環逐站傳輸。
這種環型結構簡化了路徑選擇控制，不易發生地址沖突，且各個節點負載均衡。但節點過多時,會加大傳輸時延，影響傳輸效率。環某處斷開會導致整個系統的失效，此外，節點的加入和撤出過程也要比其它結構復雜。
第五種，網狀型網絡拓撲結構
網狀拓撲結構中的所有結點之間的連接是任意的，沒有規律。實際存在的廣域網基本上都采用網狀拓撲結構。結點之間有多條路徑相連，如果網絡中節點數為N，則連接網絡的鏈路數H可下式計算：
如果小於H條，則稱為半網狀拓撲結構，滿足H條，則稱為全網狀。
網狀拓撲結構的這種冗余鏈路的設計使得網絡的可靠性大大提高，信號傳輸快；某一線路或節點有故障時，不會影響整個網絡的工作。但結點間的任意連接使得網狀型結構復雜，需要路由選擇和流向控制功能，網絡控制軟件復雜，硬件成本較高，不易管理和維護。
第六種，蜂窩型網絡拓撲結構
這種拓撲結構主要用於無線網絡中，其蜂窩的大小與基站、AP發射功率有關，采用頻率復用技術進行擴容。
蜂窩結構的優點是網絡建設時間短，且易於擴展。缺點是信號很容易受到環境或人為的干擾，如天氣不好特別是有霧霾的時候，網絡信號比較差；此外網絡的傳輸速率比較低，但投資成本卻比較高。
第七種，混合型拓撲結構
這種網絡拓撲結構是將前面所講的2種以上結構的網絡結合在一起，這樣的拓撲結構更能滿足較大網絡的拓展，一般用在廣域網中。
如圖所示，這種網絡拓撲結構同時兼顧了星型網絡與總線型網絡的優點，但它的頂層節點負荷較重。
有幾個圖——第10頁的——計算機網絡使用技術
如圖所示，這種拓撲結構兼顧了樹型和網狀型網絡的優點，整個網絡中得某個局部出現故障，不會影響全網的操作，具有很高的可靠性；由於各個結點間均可以直接建立數據鏈路，信息流程短，網上延遲時間少。
但是混合型拓撲結構的網絡管理軟件復雜，路徑選擇和流向控制復雜，一般在局域網中不采用這種結構。
<</span>不同傳播方式下的計算機網絡>
如果按照傳播方式不同，可將計算機網絡分為“廣播網絡”和“點-點網絡”兩大類。
廣播式網絡是指網絡中的計算機或者設備使用一個共享的通信介質進行數據傳播，網絡中的所有結點都能收到任一結點發出的數據信息。
常見的廣播式網絡有星型網、總線網、蜂窩網等。
目前，在廣播式網絡中的傳輸方式有3種：
一是單播方式，即采用一對一的發送形式將數據發送給網絡所有目的節點。
二是組播方式，即采用一對一組的發送形式,將數據發送給網絡中的某一組主機。
三是廣播方式，即采用一對所有的發送形式，將數據發送給網絡中所有目的節點。
點-點網絡是由一條通信線路連結兩台設備，假如沒有直接相連的線路，數據為了能從源端到達目的端，可能需要經過一台或多台中間設備的接收、存儲、轉發，直至目的結點。
常見的點-點拓撲結構有環型、樹型和網狀型，多用於局域網互聯，或城域網和廣域網的互聯，常見的點對點通信協議有PPP和PPPoE。
<</span>計算機網絡拓撲結構的選擇>
當我們熟悉了這些不同的計算機網絡拓撲結構的優缺點后，我們就可以進行計算機網絡拓撲結構的選擇了。
計算機網絡拓撲結構的選擇往往與傳輸媒體的選擇及媒體訪問控制方法的確定緊密相關。在選擇網絡拓撲結構時，應考慮以下這些因素：
l 可靠性：考慮通信介質、連接設備發生故障時受影響設備的情況。盡可能提高可靠性，以保證所有數據流能准確接收。
l 可維護性：安裝和維護的相對難易程度，盡可能使故障檢測和故障隔離比較方便。
l 費用：需要考慮適合特定應用的線路、設備費用和安裝費用。
l 靈活性：要考慮在今后擴展或改動時能容易的重新配置網絡拓撲結構，能方便地處理原有站點的刪除和新站點的加入。
l 響應時間和吞吐量：要為用戶提供盡可能短的響應時間和最大的吞吐量。