第四节　计算机网络的拓扑结构

计算机网络的拓扑结构是指计算机网络节点和通信线路的几何排列形式，大多数网络使用的拓扑结构为总线型、星型、环形拓扑结构，另外还有许多拓扑结构，如树型、网状型、分布式以及混合型拓扑结构等。

一、总线型拓扑结构

总线型拓扑结构采用单根传输线作为传输介质，所有的站点共享一条数据通道，任何一个站点发送的信号都可以沿着传输线双向传输，且可以被其他的所有站点接收，如图1.4.1所示。

图1.4.1　总线型拓扑结构

总线型拓扑结构网络的主要优点是结构简单、布线容易，需要的电缆长度短，安装费用低、易于扩充等；其缺点是故障检测困难，当出现故障时，需要在各个站点检测，任何一点的故障都有可能导致网络的瘫痪，而且采用这种拓扑结构的网络实时性较差。

二、星型拓扑结构

星型拓扑结构的网络由中央节点以及通过点到点链路连接到中央节点的各节点组成，如图1.4.2所示。中央节点主要起通信控制作用，一个站点要传送数据时必须向中央节点发出请求，得到同意后才能向目的站点发送数据。

图1.4.2　星型拓扑结构

星型拓扑结构的主要优点是很容易在网络中增加新的站点，且数据传输的安全性高，容易实现网络监控；其缺点是网络属于集中控制，一旦中央节点出现故障就有可能引起整个网络的瘫痪。

三、环型拓扑结构

在环型拓扑结构的网络中，节点间通过点到点的通信线路连接成一个闭合的环，环中的数据沿一个方向逐个传送。在采用环型拓扑结构的网络中，各个工作站之间没有主从关系，且两个节点之间只有唯一的路径，如图1.4.3所示。(www.daowen.com)

环型拓扑结构的优点是结构简单、实时性好；其缺点是可靠性差，任何线路或节点发生故障都有可能引起全网故障，且故障的检测比较困难。另外，环型拓扑结构网络的可扩充性差，网络节点的加入和退出都比较复杂。

四、树型拓扑结构

采用树型拓扑结构网络中的各节点按一定的层次连接起来，形状像一棵倒置的树，故称为树型拓扑结构，如图1.4.4所示。树中的低层节点一般用于完成特定的任务，而高层的节点具备通用功能，以便协调系统的工作。

图1.4.3　环型拓扑结构

图1.4.4　树型拓扑结构

树型拓扑结构的优点是易于扩展，网络系统的可靠性较高；其缺点是叶节点对根节点的依赖性较大，如果根节点出现故障，将会导致整个网络的瘫痪。

提示：如果树型网络结构只有两层，就变成了星型结构。树型拓扑结构可以看成是星型拓扑结构的扩展。

五、网状拓扑结构

网状结构是指网络中的各节点与通信线路互连成不规则的形状，节点之间的连接是任意的，没有规律，如图1.4.5所示。

网状结构的主要优点是可靠性高，但由于其结构复杂，因此不易管理和维护，且成本高，主要被应用于广域网中。

图1.4.5　网状拓扑结构