二.計算機網絡的拓撲結構
網絡拓撲結構是指拋開網絡電纜的物理連接來討論網絡系統(tǒng)的連接形式,是指網絡電纜構成的幾何形狀,它能從邏輯上表示出網絡服務器、工作站的網絡配置和互相之間的連接。
網絡拓撲結構按形狀可分為:星型、環(huán)型、總線型、樹型及總線/星型及網狀拓撲結構。
1.星型拓撲結構:
星型布局是以中央結點為中心與各結點連接而組成的,各結點與中央結點通過點與點方式連接,中央結點執(zhí)行集中式通信控制策略,因此中央結點相當復雜,負擔也重。以星型拓撲結構組網,其中任何兩個站點要進行通信都要經過中央結點控制。
中央結點主要功能有:
*為需要通信的設備建立物理連接;
*為兩臺設備通信過程中維持這一通路;
*在完成通信或不成功時,拆除通道。
在文件服務器/工作站(File Servers/Workstation )局域網模式中,中心點為文件服務器,存放共享資源。由于這種拓撲結構,中心點與多臺工作站相連,為便于集中連線,目前多采用集線器(HUB)。
星型拓撲結構優(yōu)點:網絡結構簡單,便于管理、集中控制, 組網容易,網絡延遲時間短,誤碼率低。缺點:網絡共享能力較差,通信線路利用率不高,中央節(jié)點負擔過重,容易成為網絡的瓶頸,一旦出現(xiàn)故障則全網癱瘓。
2.環(huán)型拓撲結構
環(huán)形網中各結點通過環(huán)路接口連在一條首尾相連的閉合環(huán)形通信線路中,環(huán)路上任何結點均可以請求發(fā)送信息。請求一旦被批準,便可以向環(huán)路發(fā)送信息。環(huán)形網中的數(shù)據(jù)可以是單向也可是雙向傳輸。由于環(huán)線公用,一個結點發(fā)出的信息必須穿越環(huán)中所有的環(huán)路接口,信息流中目的地址與環(huán)上某結點地址相符時,信息被該結點的環(huán)路接口所接收,而后信息繼續(xù)流向下一環(huán)路接口,一直流回到發(fā)送該信息的環(huán)路接口結點為止。
環(huán)形網的優(yōu)點:信息在網絡中沿固定方向流動,兩個結點間僅有唯一的通路,大大簡化了路徑選擇的控制;某個結點發(fā)生故障時,可以自動旁路,可靠性較高。
缺點:由于信息是串行穿過多個結點環(huán)路接口,當結點過多時,影響傳輸效率,使網絡響應時間變長;由于環(huán)路封閉故擴充不方便。
3.總線拓撲結構
用一條稱為總線的中央主電纜,將相互之間以線性方式連接的工站連接起來的布局方式,稱為總線形拓撲。在總線結構中,所有網上微機都通過相應的硬件接口直接連在總線上, 任何一個結點的信息都可以沿著總線向兩個方向傳輸擴散,并且能被總線中任何一個結點所接收。由于其信息向四周傳播,類似于廣播電臺,故總線網絡也被稱為廣播式網絡?偩有一定的負載能力,因此,總線長度有一定限制,一條總線也只能連接一定數(shù)量的結點。
總線布局的特點:結構簡單靈活,非常便于擴充;可靠性高,網絡響應速度快;設備量少、價格低、安裝使用方便;共享資源能力強,非常便于廣播式工作,即一個結點發(fā)送所有結點都可接收。
在總線兩端連接的器件稱為端結器(末端阻抗匹配器、或終止器)。主要與總線進行阻抗匹配,最大限度吸收傳送端部的能量,避免信號反射回總線產生不必要的干擾。
總線形網絡結構是目前使用最廣泛的結構,也是最傳統(tǒng)的一種主流網絡結構,適合于信息管理系統(tǒng)、辦公自動化系統(tǒng)領域的應用。
4.樹型拓撲結構
樹形結構是總線型結構的擴展,它是在總線網上加上分支形成的,其傳輸介質可有多條分支,但不形成閉合回路,樹形網是一種分層網,其結構可以對稱,聯(lián)系固定,具有一定容錯能力,一般一個分支和結點的故障不影響另一分支結點的工作,任何一個結點送出的信息都可以傳遍整個傳輸介質,也是廣播式網絡。一般樹形網上的鏈路相對具有一定的專用性,無須對原網做任何改動就可以擴充工作站。
5.總線/星型拓撲結構
用一條或多條總線把多組設備連接起來,相連的每組設備呈星型分布。采用這種拓撲結構,用戶很容易配置和重新配置網絡設備。總線采用同軸電纜,星型配置可采用雙絞線。
6.網狀拓撲結構
將多個子網或多個局域網連接起來構成網際拓撲結構。在一個子網中,集線器、中繼器將多個設備連接起來,而橋接器、路由器及網關則將子網連接起來。
根據(jù)組網硬件不同,主要有三種網際拓撲:
a.網狀網:
在一個大的區(qū)域內,用無線電通信連路連接一個大型網絡時,網狀網是最好的拓撲結構。通過路由器與路由器相連,可讓網絡選擇一條最快的路徑傳送數(shù)據(jù)。
b.主干網:
通過橋接器與路由器把不同的子網或LAN連接起來形成單個總線或環(huán)型拓撲結構,這種網通常采用光纖做主干線。
c.星狀相連網:
利用一些叫做超級集線器的設備將網絡連接起來,由于星型結構的特點,網絡中任一處的故障都可容易查找并修復。
應該指出,在實際組網中,為了符合不同的要求,拓撲結構不一定是單一的,往往都是幾種結構的混用。
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