理论教育 大学计算机基础:计算机网络拓扑结构

大学计算机基础:计算机网络拓扑结构

时间:2023-11-26 理论教育 版权反馈
【摘要】:使用总线型拓扑结构需解决的是确保终端用户使用媒体发送数据时不能出现冲突。图8.2总线型拓扑图8.3星型拓扑总线型拓扑结构的优点:网络结构简单,节点的插入、删除比较方便,易于网络扩展;设备少、造价低,安装和使用方便;具有较高的可靠性。星型拓扑结构相对简单,便于管理,建网容易,是局域网普遍采用的一种拓扑结构。

大学计算机基础:计算机网络拓扑结构

为了研究网络在物理上的连通性,可以将网络设备抽象为一些点,称为节点,把传输媒体抽象为线,称为链路,这种抽象的结构称为网络拓扑结构。接下来按照拓扑结构的特点,讨论网络分类。

(1)总线型拓扑

总线型拓扑结构简称总线拓扑,它是将网络中的各个节点设备用一根总线(如同轴电缆等)挂接起来,实现计算机网络的功能,如图8.2所示。总线型拓扑是采用单根传输总线作为共用的传输介质,将网络中所有的计算机通过相应的硬件接口和电缆直接连接到这根共享的总线上。使用总线型拓扑结构需解决的是确保终端用户使用媒体发送数据时不能出现冲突。

图8.2 总线型拓扑

图8.3 星型拓扑

总线型拓扑结构的优点:网络结构简单,节点的插入、删除比较方便,易于网络扩展;设备少、造价低,安装和使用方便;具有较高的可靠性。其缺点:总线传输距离有限,通信范围受到限制;故障诊断和隔离比较困难;易发生数据碰撞,线路争用现象比较严重;分布式协议不能保证信息的及时传送,不具有实时功能,站点必须有介质访问控制功能,从而增加了站点的硬件和软件开销。

(2)星型拓扑

星型拓扑结构是指网络中心的各节点通过点到点的方式连接到一个中心结点(又称中央转接站,通常是交换机或Hub)上,中心节点控制全网的通信,向目的结点传送信息,如图8.3所示。

星型拓扑结构相对简单,便于管理,建网容易,是局域网普遍采用的一种拓扑结构。采用星型拓扑结构的局域网,一般使用双绞线或光纤作为传输介质,符合综合布线标准,能够满足多种宽带需求。

(3)环型拓扑

如图8.4所示,将总线的首尾相连,就形成环形拓扑结构。为了避免环路上同时发送数据引起的冲突,在网络中要运行一种特殊的指令信号——令牌,令牌按顺时针方向传输。(www.daowen.com)

与总线拓扑结构相似,这种网络实现简单,且传输介质适合采用光纤,以实现高速链接,但这种结构也存在着致命的弱点:网络中任何一个节点出了故障,都会导致整个网络瘫痪。

图8.4 环型拓扑

图8.5 树型拓扑

(4)树型拓扑

树型拓扑结构是星型拓扑结构的拓展,采用层次化结构,具有一个根节点和多层分支节点,如图8.5所示。树型网络中除了叶子节点外,所有分支节点都是转发节点,数据的交换主要在上下节点间进行,相邻的节点之间一般不进行数据交换。

树型拓扑结构的优点:结构比较简单,搭建成本低,扩充节点方面。其缺点:对根节点的依赖性大,一旦根节点出现故障,整个网络将瘫痪。

(5)网状拓扑

网状拓扑结构如图8.6所示,其特点就是任意一个节点至少有两条线路与其他节点相连,或是说每个节点至少有两条链路与其他节点相连。

网状拓扑结构的优点:不受瓶颈问题和时效问题的影响,由于节点之间有许多路径相连,传输可靠性高;数据传输时便于选择最佳路径,减少时延,改善流量分配,提高网络性能。其缺点:这种结构复杂,不易维护和管理,线路搭建成本高。

图8.6 网状拓扑

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