認識計算機網絡拓撲結構

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計算機網絡拓撲(Computer Network Topology)是指由計算機組成的網絡之間設備的分佈情況以及連接狀態.把它兩畫在圖上就成了拓撲圖.一般在圖上要標明設備所處的位置,設備的名稱類型,以及設備間的連接介質類型.它分為物理拓撲和邏輯拓撲兩種。

操作方法

（01）常見的拓撲結構有：一、總線型拓撲結構。總線結構是將所有的入網計算機均接入到一條通信線上。總線結構的優點是信道利用率較高，結構簡單，價格相對便宜。缺點是同一時刻只能有兩個網絡節點相互通信，網絡延伸距離有限，網絡容納節點數有限。在總線上只要有一個點出現連接問題，會影響整個網絡的正常運行。目前在局域網中多采用此種結構。總線拓撲網絡通常把短電纜（分支電纜）用電纜接頭連接到一條長電纜（主幹）上去。

（02）二、星形拓撲結構。星形拓撲是由中央節點和通過點到點通信鏈路接到中央節點的各個站點組成。中央節點執行集中式通信控制策略,因此中央節點相當複雜,而各個站點的通信處理負擔都很小。星形網採用的交換方式有電路交換和報文交換,尤以電路交換更為普遍。這種結構一旦建立了通道連接,就可以無延遲地在連通的兩個站點之間傳送數據。目前流行的專用交換機PBX (Private Branch exchange)就是星形拓撲結構的典型實例。星形拓撲結構廣泛應用於網絡的智能集中於中央節點的場合。從目前的趨勢看,計算機的發展已從集中的主機系統發展到大量功能很強的微型機和工作站,在這種形勢下,傳統的星形拓撲的使用會有所減少。星型拓撲結構的優點（1）結構簡單，連接方便，管理和維護都相對容易，而且擴展性強。（2）網絡延遲時間較小，傳輸誤差低。（3）在同一網段內支持多種傳輸介質，除非中心結點故障，否則網絡不會輕易癱瘓。因此，星型網絡拓撲結構是目前應用最廣泛的一種網絡拓撲結構。星型拓撲結構的缺點（1）安裝和維護的費用較高（2）共享資源的能力較差（3）通信線路利用率不高（4）對中心結點要求相當高，一旦中心結點出現故障，則整個網絡將癱瘓。

（03）三、環形拓撲網絡：環形拓撲網絡由站點和連接站點的鏈路組成一個閉合環。每個站點能夠接收從一條鏈路傳來的數據,並以同樣的速率串行地把該數據沿環送到另一端鏈路上。這種鏈路可以是單向的,也可以是雙向的。數據以分組形式發送,例如圖中的A站希望發送一個報文到C站,就先要把報文分成為若干個分組,每個分組除了數據還要加上某些控制信息,其中包括C站的地址。A站依次把每個分組送到環上,開始沿環傳輸,C站識別到帶有它自己地址的分組時,便將其中的數據複製下來。由於多個設備連接在一個環上,因此需要用分佈式控制策略來進行控制。環形拓撲的優點(1)電纜長度短。環形拓撲網絡所需的電纜長度和總線拓撲網絡相似,但比星形拓撲網絡要短得多。(2)增加或減少工作站時,僅需簡單的連接操作。(3)可使用光纖。光纖的傳輸速率很高,十分適合於環形拓撲的單方向傳輸。環形拓撲的缺點(1)節點的故障會引起全網故障。這是因為環上的數據傳輸要通過接在環上的每一個節點,一旦環中某一節點發生故障就會引起全網的故障。(2)故障檢測困難。這與總線拓撲相似,因為不是集中控制,故障檢測需在網上各個節點進行,因此就不很容易。(3)環形拓撲結構的媒體訪問控制協議都採用令牌傳遞的方式,在負載很輕時,信道利用率相對來説就比較低。

（04）四、樹形拓撲網絡：樹形拓撲從總線拓撲演變而來,形狀像一棵倒置的樹,頂端是樹根,樹根以下帶分支,每個分支還可再帶子分支，樹根接收各站點發送的數據,然後再廣播發送到全網。樹形拓撲的特點大多與總線拓撲的特點相同,但也有一些特殊之處。樹形拓撲的優點(1)易於擴展。這種結構可以延伸出很多分支和子分支,這些新節點和新分支都能容易地加入網內。(2)故障隔離較容易。如果某一分支的節點或線路發生故障,很容易將故障分支與整個系統隔離開來o樹形拓撲的缺點各個節點對根的依賴性太大,如果根發生故障,則全網不能正常工作。從這一點來看,樹形拓撲結構的可靠性有點類似於星形拓撲結構。

（05）五、網形拓撲網絡：網形拓撲這種結構在廣域網中得到了廣泛的應用,它的優點是不受瓶頸問題和失效問題的影響。由於節點之間有許多條路徑相連,可以為數據流的傳輸選擇適當的路由,從而繞過失效的部件或過忙的節點。這種結構雖然比較複雜,成本也比較高,提供上述功能的網絡協議也較複雜,但由於它的可靠性高,仍然受到用户的歡迎。

（06）六、混合形拓撲網絡：將兩種或幾種單一拓撲結構混合起來,取它們的優點構成的拓撲稱為混合形拓撲結構。一種是星形拓撲和環形拓撲混合成的"星一環"拓撲,另一種是星形拓撲和總線拓撲混合成的"星一總"拓撲。其實,這兩種混合形在結構上有相似之處,若將總線結構的兩個端點連在一起也就成了環形結構。這種拓撲的配置是由一批接入環中或總線的集中器組成,由集中器再按星形結構連至每個用户站。混合形拓撲的優點(1)故障診斷和隔離較為方便。一旦網絡發生故障,只要診斷出哪個集中器有故障,將該集中器和全網隔離即可o(2)易於擴展。要擴展用户時,可以加入新的集中器,也可在設計時,在每個集中器留出一些備用的可插入新的站點的連接口。(3)安裝方便。網絡的主電纜只要連通這些集中器,這種安裝和傳統的電話系統電纜安裝很相似。混合形拓撲的缺點(1)需要選用帶智能的集中器。這是為了實現網絡故障自動診斷和故障節點的隔離所必需的。(2)像星形拓撲結構一樣,集中器到各個站點的電纜安裝長度會增加。