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网络拓扑百科及实例

时间:2023-03-22 11:35:54 科技观察

星型结构星型拓扑是以一个节点为中心节点,其他节点直接与中心节点相连的网络。中心节点可以是文件服务器或连接设备。一个公共的中心节点是一个集线器。星型拓扑结构的网络是一个集中控制网络,整个网络由中心节点控制和管理,各节点之间的通信必须经过中心节点。每个要发送数据的节点都会将要发送的数据发送给中心节点,然后中心节点负责将数据发送给目的节点。因此,中心节点相当复杂,各节点的通信处理负担很小,只需满足链路的简单通信需求即可。优点:(1)控制简单。任何站点只连接到中心节点,因此媒体访问控制方法简单,导致访问协议非常简单。方便的网络监控和管理。(2)故障诊断和隔离容易。中心节点可以将连接线路一根一根隔离,进行故障检测和定位。单个连接点的故障只影响一台设备,不会影响整个网络。(三)便捷服务。中心节点可以很容易地为每个站点提供服务和网络重构。缺点:(1)需要大量线缆,安装维护工作量也急剧增加。(2)中心节点负担重,形成“瓶颈”。一旦发生故障,整个网络都会受到影响。(3)各站点分布式处理能力低。一般来说,星型拓扑结构比较简单,易于管理,也便于组网。是目前局域网中常用的一种拓扑结构。星型拓扑的局域网通常采用双绞线或光纤作为传输介质,符合综合布线标准,可以满足各种宽带要求。虽然物理星形拓扑比物理总线拓扑的实施成本更高,但星形拓扑的优势使其物有所值。每个设备都通过自己的电缆连接到中央设备,因此一根电缆的问题只会影响该设备,而网络的其余部分仍可运行。这个优势非常重要,这就是为什么以太网的所有新设计都使用物理星形拓扑结构。扩展星型拓扑:如果将星型网络扩展为包括连接到主网络设备的其他网络设备,则这种拓扑称为扩展星型拓扑。纯扩展星形拓扑的问题在于,如果中心点出现故障,则网络的大部分组件都会断开连接。环状结构环状结构由网络中的若干个节点通过点对点链路首尾相接,形成一个闭合的环。这种结构使公用传输电缆形成环状连接,数据在环中沿一个方向在每个节点处流动。相互传输,信息从一个节点传递到另一个节点。这种结构的网络形式主要用于令牌环。在这种网络结构中,各个设备通过电缆直接串联,最终形成闭环。全网发送的信息都是在这个环上传递的。这种类型的网络通常被称为“令牌环网络”。事实上,在大多数情况下,这种拓扑结构的网络并不会真正将所有计算机连接成一个物理环。一般情况下,环的两端通过阻抗匹配器闭合,因为在实际组网过程中,由于地域限制,不方便物理连接环的两端。这种拓扑网络主要有以下特点:(1)这种网络结构一般只适用于IEEE802.5令牌网络(Tokenringnetwork),在这种网络中,“令牌”在环中的连接是按顺序传递的。使用的传输介质一般是同轴电缆。(2)这种网络实施也很简单,投资极少。从它的网络结构示意图可以看出,这个网络的组成除了工作站——同轴电缆,还有一些连接设备外,就是传输介质。没有昂贵的节点集中设备,如集线器和交换机。但也正因为如此,这种网络所能实现的功能是最简单的,只能作为一种通用的文件服务方式;(3)传输速度比较快:令牌环允许16Mbps的传输速度,比普通的10Mbps以太网要快很多。当然,随着以太网的广泛应用和以太网技术的发展,以太网的速度也有了很大的提高。目前一般可以提供100Mbps的网速,远高于16Mbps。(4)维护困难:从网络结构可以看出,整个网络的节点都是直接串联的,所以任何一个节点发生故障都会导致整个网络的中断和瘫痪,维护起来非常不便.另一方面,由于同轴电缆采用针式接触方式,极易造成接触不良和网络中断,而且查找起来非常困难。相信维护过这种网络的人都会深有体会。(5)膨胀性能差:也是因为它的环形结构,决定了它的膨胀性能远不如星形结构。如果要增加或移动节点,必须打断整个网络,并在环的两端做好安排。连接器连接。环形结构具有以下特点:信息流在网络中沿固定方向流动,两个节点之间只有一条路,简化了路径选择的控制;环上各节点采用自举控制,控制软件简单;由于信息源在环路中串行经过各个节点,当环路中的节点过多时,势必会影响信息传输速率并延长网络响应时间;闭环不易扩展;可靠性低,一个节点故障会导致整个网络瘫痪;维护困难,分支节点故障定位困难。总线型结构在这种网络拓扑结构中,所有设备都直接连接到总线上,其使用的介质一般是同轴电缆(包括粗电缆和细电缆),但现在也使用光缆作为总线型传输介质,如下图我们要讲的ATM网络,CableModem等使用的网络都属于总线网络结构。总线结构是指所有的工作站和服务器都挂在同一条总线上,每个工作站都是平等的,没有中心节点控制。两端传播,就像无线电台传送的信息一样,所以也叫广播计算机网络。每个节点在接收信息时检查地址,看是否与自己工作站的地址相匹配,如果匹配,则接收Internet上的信息。总线结构的网络特点如下:结构简单,可扩展性好。当需要增加节点时,只需要在总线上增加一个分支接口与分支节点连接即可。当总线负载不允许时,还可以扩展总线;使用更少的电缆和易于安装;所用设备相对简单,可靠性高;维护困难,分支节点故障查找困难。这种结构具有以下特点:(1)组网成本低:从原理图可以看出,这种结构根本不需要额外的互连设备,直接通过总线连接,组网成本低;(2)这种网络由于各节点共享总线带宽,所以传输速度会随着接入网络的用户增多而降低;(3)网络用户的扩展更灵活:当需要扩展用户时,只需增加一个连接器即可,但可连接的用户数量有限;(4)维护更容易:单个节点故障不影响整个网络的正常通信。但是如果总线坏了,整个网络或者对应的骨干网段就会坏掉。(5)这种网络拓扑结构的缺点是一次只能有一个终端用户发送数据,其他终端用户必须等待,直到获得发送权。在EAI中,与星型结构相比,分布式结构网络是一种通过线路将分布在不同地点的计算机相互连接起来的网络形式。分布式结构网络具有以下特点:由于采用分散控制,即使整个网络的一部分发生故障,也不会影响整个网络的运行,因此可靠性高;网络中的路径选择最短路径算法,因此网络延迟时间小,传输速率高。但是控制比较复杂;各节点之间可直接建立数据链路,信息流最短;便于全网资源共享。缺点是用于连接线路的电缆较长且价格昂贵;网管软件复杂;分组交换、路径选择和流量控制是复杂的;一般局域网不使用这种结构。树形结构树形结构是一个层次化的集中控制网络。与星型结构相比,其通信线路总长度更短,成本更低,节点易于扩展,查找路径更方便,但除叶子节点及其连接线路外,任何节点或其连接线路的故障都会影响系统。1、优点易于扩展。树形结构可以延伸出很多分支和子分支,这些新节点和新分支可以很容易地添加到网络中。故障隔离更容易。如果一个分支节点或线路发生故障,很容易将故障分支与整个系统隔离开来。2.缺点每个节点都过于依赖根节点。如果根失效,整个网络就无法正常工作。网状拓扑在网状拓扑中,网络中的每个设备都通过点对点链路连接。这种连接并不经济,只有在每个站点必须频繁发送信息时才使用这种方法。它的安装也比较复杂,但系统可靠性高,容错能力强。有时也称为分布式结构。网状拓扑的优点:(1)网络可靠性高。通常,一个通信子网中任意两个节点交换机之间存在两条或多条通信路径。信息通过另一条路径发送到节点交换机。(2)网络可以形成各种形状,使用各种通信信道和各种传输速率。(3)网络中的节点易于共享资源。(4)可以改善线路的信息流分布。(5)可以选择最优路径,传输时延小。网状拓扑的缺点:(1)控制复杂,软件复杂。(2)线路成本高,不易扩容。Mesh拓扑结构一般用在Internet骨干网上,使用路由算法计算发送数据的最佳路径。网络拓扑汇总表

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