通信子网中共享线路拓扑结构的分类和特点
通信子网是指用传输媒体互连各种设备的物理布局,即用什么方式把网络中的计算机等设备连接起来。通信子网的拓扑结构决定了网络的性能、可靠性、可扩展性和成本等方面。通信子网中常见的拓扑结构有总线型、环形、星型、树形、网状等,其中,总线型、环形结构属于广播式网络,星型、树形、网状是点到点链接的网络。
广播式网络是指所有节点共享一条传输线路,任何一个节点发送的信息都可以被其他节点接收,这样可以节省传输媒体,但也容易发生信道争用和冲突。点到点链接的网络是指每两个节点之间有一条专用的传输线路,这样可以提高传输效率和安全性,但也增加了传输媒体和设备的数量和成本。
本文主要介绍通信子网中常用的两种共享线路拓扑结构:总线型结构和环形结构,分析它们的分类和特点,并给出一些应用实例。
总线型结构
总线型结构是一种广播式网络,采用单根传输线(总线)作为传输介质,所有的站点都通过接口连接到总线上,任何一个节点发送的信息传输方向都是从发送节点沿着总线向两端扩散,并被网络上其他节点使用总线传输信息,因此存在信道争用问题。一个冲突域内所有节点共享总线的带宽。总线可以分为几段,在各段之间通过中继器连接(扩充)。总线上传输的信息容易发生冲突和碰撞,故不宜用在实时性要求高的场合,解决总线型结构信息冲突(瓶颈)的问题,是总线结构的重要问题。
总线型结构可以分为以下几种类型:
1.线性总线:最简单的一种总线型结构,只有一条总线连接所有节点,没有分支或回路。这种结构易于布线和维护,但也容易受到干扰和故障影响。
2.分布式总线:在一条主干总线上连接多条分支总线,每条分支总线上连接若干个节点。这种结构可以增加网络覆盖范围和容量,但也增加了复杂度和成本。
3.集中式总线:在多条分支总线上连接一个集中器(或集线器),集中器再连接到一条主干总线上。这种结构可以实现分支总线之间的通信,但也增加了集中器的负担和故障风险。
总线型结构的优点是:
1.结构简单,价格廉价,安装使用方便,连线总长度小于星型结构,若需增加长度,可通过中继器增加一个网段;
2.可靠性高,网络响应速度快;
3.设备少,价格低,安装使用方便;
4.共享资源能力强,便于广播式工作。
总线型结构的缺点是:
1.故障诊断和隔离比较困难,总线任务重,易发生冲突和碰撞问题;
2.网络扩展能力差,节点数目受限于总线长度和带宽。