计算机网络的拓扑结构
点击上面蓝色字↑↑↑即可免费订阅! 您的公众号名称 (微信号:设置您的微信号) 当我们组建计算机我网络时,要考虑网络的布线方式,这也就涉及到了网络拓扑结构的内容。网络拓扑结构指网路中计算机线缆,以及其他组件的物理布局。 局域网常用的拓朴结构有:总线型结构、环型结构、星型结构、树型结构。拓扑结构影响着整个网络的设计、功能、可靠性和通信费用等许多方面,是决定局域网性能优劣的重要因素之一。 1、总线型拓扑结构 总线型拓扑结构是指:网络上的所有计算机都通过一条电缆相互连接起来 总线上的通信:在总线上,任何一台计算机在发送信息时,其他计算机必须等待。而且计算机发送的信息会沿着总线向两端扩散,从而使网络中所有计算机都会收到这个信息,但是否接收,还取决于信息的目标地址是否与网络主机地址相一致,若一致,则接受;若不一致,则不接收。 信号反射和终结器:在总线型网络中,信号会沿着网线发送到整个网络。当信号到达线缆的端点时,将产生反射信号,这种发射信号会与后续信号发送冲突,从而使通信中断。为了防止通信中断,必须在线缆的两端安装终结器,以吸收端点信号,防止信号反弹。 特点:其中不需要插入任何其他的连接设备。网络中任何一台计算机发送的信号都沿一条共同的总线传播,而且能被其他所有计算机接收。有时又称这种网络结构为点对点拓朴结构。 优点:连接简单、易于安装、成本费用低 缺点:① 传送数据的速度缓慢:共享一条电缆,只能有其中一台计算机发送信息,其他接收。 ②维护困难:因为网络一旦出现断点,整个网络将瘫痪,而且故障点很难查找。 2、星型拓扑结构: 每个节点都由一个单独的通信线路连接到中心节点上。中心节点控制全网的通信,任何两台计算机之间的通信都要通过中心节点来转接。因些中心节点是网络的瓶颈,这种拓朴结构又称为集中控制式网络结构,这种拓扑结构是目前使用最普遍的拓扑结构,处于中心的网络设备跨越式集线器(Hub)也可以是交换机。 优点:结构简单、便于维护和管理,因为当中某台计算机或头条线缆出现问题时,不会影响其他计算机的正常通信,维护比较容易。 缺点:通信线路专用,电缆成本高;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、环型拓扑结构: 环型拓扑结构是以一个共享的环型信道连接所有设备,称为令牌环。在环型拓扑中,信号会沿着环型信道按一个方向传播,并通过每台计算机。而且,每台计算机会对信号进行放大后,传给下一台计算机。同时,在网络中有一种特殊的信号称为令牌。令牌按顺时针方向传输。当某台计算机要发送信息时,必须先捕获令牌,再发送信息。发送信息后在释放令牌。 环型结构有两种类型,即单环结构和双环结构。令牌环(Token Ring)是单环结构的典型代表,光纤分布式数据接口(FDDI)是双环结构的典型代表。 环型结构的显著特点是每个节点用户都与两个相邻节点用户相连。 优点:电缆长度短:环型拓扑网络所需的电缆长度和总线拓扑网络相似,但比星型拓扑结构要短得多。 增加或减少工作站时,仅需简单地连接。可使用光纤;它的传输速度很高,十分适用一环型拓扑的单向传输。传输信息的时间是固定的,从而便于实时控制。 缺点:节点过多时,影响传输效率。环某处断开会导致整个系统的失效,节点的加入和撤出过程复杂。 检测故障困难:因为不是集中控制,故障检测需在网个各个节点进行,故障的检测就不很容易。 4、树型拓扑结构
树型结构是星型结构的扩展,它由根结点和分支结点所构成,如图所示。 优点:结构比较简单,成本低。扩充节点方便灵活。 缺点:对根结点的依赖性大,一旦根结点出现故障,将导致全网不能工作;电缆成本高。 5、网状结构与混合型结构 网状结构是指将各网络结点与通信线路连接成不规则的形状,每个结点至少与其他两个结点相连,或者说每个结点至少有两条链路与其他结点相连,如图(a)所示。大型互联网一般都采用这种结构,如我国的教育科研网CERNET(b)、Internet的主干网都采用网状结构 (a)网状拓扑结构 (b) CERNET主干网拓扑结构 优点:可靠性高;因为有多条路径,所以可以选择最佳路径,减少时延,改善流量分配,提高网络性能,但路径选择比较复杂。 缺点:结构复杂,不易管理和维护;线路成本高;适用于大型广域网。 混合型结构是由以上几种拓扑结构混合而成的,如环星型结构,它是令牌环网和FDDI网常用的结构。再如总线型和星型的混合结构等。 |
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