計算機網絡的拓撲結構


    計算機網絡的拓撲結構是引用拓撲學中研究與大小,形狀無關的點,線關系的方法。把網絡中的計算機和通信設備抽象為一個點,把傳輸介質抽象為一條線,由點和線組成的幾何圖形就是計算機網絡的拓撲結構。網絡的拓撲結構反映出網中個實體的結構關系,是建設計算機網絡的第一步,是實現各種網絡協議的基礎,它對網絡的性能,系統的可靠性與通信費用都有重大影響。
  最基本的網絡拓撲結構有:環形拓撲、星形拓撲、總線拓撲三個。
  1. 總線拓撲結構

    是將網絡中的所有設備通過相應的硬件接口直接連接到公共總線上,結點之間按廣播方式通信,一個結點發出的信息,總線上的其它結點均可“收聽”到。

    優點:結構簡單、布線容易、可靠性較高,易於擴充,節點的故障不會殃及系統,是局域網常采用的拓撲結構。
    缺點:所有的數據都需經過總線傳送,總線成為整個網絡的瓶頸;出現故障診斷較為困難。另外,由於信道共享,連接的節點不宜過多,總線自身的故障可以導致系統的崩潰。最著名的總線拓撲結構是以太網(Ethernet)。
  2. 星型拓撲結構(一般用在接入層)

    是一種以中央節點為中心,把若干外圍節點連接起來的輻射式互聯結構。這種結構適用於局域網,特別是近年來連接的局域網大都采用這種連接方式。這種連接方式以雙絞線或同軸電纜作連接線路。
     優點:結構簡單、容易實現、便於管理,通常以集線器(Hub)作為中央節點,便於維護和管理。
     缺點:中心結點是全網絡的可靠瓶頸,中心結點出現故障會導致網絡的癱瘓。
  3. 環形拓撲結構

     各結點通過通信線路組成閉合回路,環中數據只能單向傳輸,信息在每台設備上的延時時間是固定的。特別適合實時控制的局域網系統。
     優點:結構簡單,適合使用光纖,傳輸距離遠,傳輸延遲確定。
     缺點:環網中的每個結點均成為網絡可靠性的瓶頸,任意結點出現故障都會造成網絡癱瘓,另外故障診斷也較困難。最著名的環形拓撲結構網絡是令牌環網(Token Ring)
  4. 樹型拓撲結構(一般用在匯聚層)

     是一種層次結構,結點按層次連結,信息交換主要在上下結點之間進行,相鄰結點或同層結點之間一般不進行數據交換。
     優點:連結簡單,維護方便,適用於匯集信息的應用要求。
     缺點:資源共享能力較低,可靠性不高,任何一個工作站或鏈路的故障都會影響整個網絡的運行。
  5. 網狀拓撲結構(一般用於全互聯)

     又稱作無規則結構,結點之間的聯結是任意的,沒有規律。
     優點:系統可靠性高,比較容易擴展,但是結構復雜,每一結點都與多點進行連結,因此必須采用路由算法和流量控制方法。目前廣域網基本上采用網狀拓撲結構。
  6.混合型拓撲結構

    就是兩種或兩種以上的拓撲結構同時使用。
    優點:可以對網絡的基本拓撲取長補短。
    缺點:網絡配置掛包那里難度大。
  7.蜂窩拓撲結構

    蜂窩拓撲結構是無線局域網中常用的結構。它以無線傳輸介質(微波、a衛星、紅外線、無線發射台等)點到點和點到多點傳輸為特征,是一種無線網,適用於城市網、校園網、企業網,更適合於移動通信。
  在計算機網絡中還有其他類型的拓撲結構,如總線型與星型混合、總線型與環型混合連接的網絡。在局域網中,使用最多的是星型結構。
  8.衛星通信拓撲結構


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