计算机网络的拓扑结构

Posted 2020-11-28 zjy0806

　　　 计算机网络的拓扑结构是引用拓扑学中研究与大小，形状无关的点，线关系的方法。把网络中的计算机和通信设备抽象为一个点，把传输介质抽象为一条线，由点和线组成的几何图形就是计算机网络的拓扑结构。网络的拓扑结构反映出网中个实体的结构关系，是建设计算机网络的第一步，是实现各种网络协议的基础，它对网络的性能，系统的可靠性与通信费用都有重大影响。
　　最基本的网络拓扑结构有：环形拓扑、星形拓扑、总线拓扑三个。
　　1. 总线拓扑结构

　　　　是将网络中的所有设备通过相应的硬件接口直接连接到公共总线上，结点之间按广播方式通信，一个结点发出的信息，总线上的其它结点均可“收听”到。

　　　　优点：结构简单、布线容易、可靠性较高，易于扩充，节点的故障不会殃及系统，是局域网常采用的拓扑结构。
　　　　缺点：所有的数据都需经过总线传送，总线成为整个网络的瓶颈；出现故障诊断较为困难。另外，由于信道共享，连接的节点不宜过多，总线自身的故障可以导致系统的崩溃。最著名的总线拓扑结构是以太网（Ethernet）。
　　2. 星型拓扑结构（一般用在接入层）

　　　　是一种以中央节点为中心，把若干外围节点连接起来的辐射式互联结构。这种结构适用于局域网，特别是近年来连接的局域网大都采用这种连接方式。这种连接方式以双绞线或同轴电缆作连接线路。
　　 　　优点：结构简单、容易实现、便于管理，通常以集线器（Hub）作为中央节点，便于维护和管理。
　　 　　缺点：中心结点是全网络的可靠瓶颈，中心结点出现故障会导致网络的瘫痪。
　　3. 环形拓扑结构

　　　　 各结点通过通信线路组成闭合回路，环中数据只能单向传输，信息在每台设备上的延时时间是固定的。特别适合实时控制的局域网系统。
　　 　　优点：结构简单，适合使用光纤，传输距离远，传输延迟确定。
　　 　　缺点：环网中的每个结点均成为网络可靠性的瓶颈，任意结点出现故障都会造成网络瘫痪，另外故障诊断也较困难。最著名的环形拓扑结构网络是令牌环网（Token Ring）
　　4. 树型拓扑结构（一般用在汇聚层）

　　　　 是一种层次结构，结点按层次连结，信息交换主要在上下结点之间进行，相邻结点或同层结点之间一般不进行数据交换。
　　　　 优点：连结简单，维护方便，适用于汇集信息的应用要求。
　　　　 缺点：资源共享能力较低，可靠性不高，任何一个工作站或链路的故障都会影响整个网络的运行。
　　5. 网状拓扑结构（一般用于全互联）

　　　　 又称作无规则结构，结点之间的联结是任意的，没有规律。
　　　　 优点：系统可靠性高，比较容易扩展，但是结构复杂，每一结点都与多点进行连结，因此必须采用路由算法和流量控制方法。目前广域网基本上采用网状拓扑结构。
　　6.混合型拓扑结构

　　　　就是两种或两种以上的拓扑结构同时使用。
　　　　优点：可以对网络的基本拓扑取长补短。
　　　　缺点：网络配置挂包那里难度大。
　　7.蜂窝拓扑结构

　　　　蜂窝拓扑结构是无线局域网中常用的结构。它以无线传输介质(微波、a卫星、红外线、无线发射台等)点到点和点到多点传输为特征，是一种无线网，适用于城市网、校园网、企业网，更适合于移动通信。
　　在计算机网络中还有其他类型的拓扑结构，如总线型与星型混合、总线型与环型混合连接的网络。在局域网中，使用最多的是星型结构。
　　8.卫星通信拓扑结构