网络拓扑结构

2016/10/02 16:26
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  • 计算机网络是指由通信线路互相连接的许多自主工作的计算机的集合体。
  • 计算机网络的组成元素有网络节点和通信链路两大类。
  • 网络节点可分为端节点和转发节点。
  • 端节点指信源和信宿节点,例如用户主机和用户终端。
  • 转发节点指网络通信过程中控制和转发的节点,例如交换机(Switch)、集线器(Hub)、接口信息处理机等。
  • 通信链路是指传输信息的信道,如电话线、无线电线路、卫星线路、微波中继线路和光纤缆线等。
  • 通信网络中转发节点的互连模式称作网络的拓扑结构。

         

1 总线型

    总线型结构中各工作站和服务器均挂在同一条总线上,各工作站地位平等,无中心节点控制,所有计算机串联在同一条传输线路上。

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优点:结构简单易扩展、价格低廉、安装使用方便。

缺点:故障后果严重,维护难,分支节点故障诊断和隔离比较困难,传输率低。

2 星型

    星型结构是用一个节点作为中心节点,其他节点直接与中心节点相连构成的网络。中心节点可以是交换机、集线器等。

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优点:稳定性好,单点故障不影响全网,结构简单。增删节点(扩展)及维护管理容易;故障隔离和检测容易,延迟时间较短;易于提高网络的传输速度。

缺点:成本较高,布线费用大;网络性能过于依赖中心节点,对中心节点要求高;通信资源利用率低,资源共享能力差。

3 环型

    环型结构是使用公共电缆组成一个封闭的环,各节点直接连到环上,信息沿着环路按一定方向从一个节点传送到另一个节点。

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优点:简化了路径选择控制,传输延迟固定,传输速率高、距离远。资源共享性好;实时性强。可靠性较高。

缺点:节点过多时,影响传输效率;环某处断开会导致整个系统的失效(一个节点的故障会导致整个内乡的崩溃);节点的加入和撤出过程复杂(扩展不便);介质访问控制协议采用令牌传递的方式,在负载很轻时信道利用率相对较低。

4 树型

    树型结构是分级的集中控制式网络,与星型相比,它的通信线路总长度短,成本较低,节点易于扩充,寻找路径比较方便,但除了叶节点及其相连的线路外,任一节点或其相连的线路故障都会使系统受到影响。

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优点:易于扩充。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都能容易地加入网内。故障隔离较容易。如果某一分支的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。

缺点:各个节点对根节点的依赖性太大。如果根发生故障,则全网不能正常工作。

5 网状结构

    在网状拓扑结构中,网络的每台设备之间均有点到点的链路连接,这种连接不经济,只有每个站点都要频繁发送信息时才使用这种方法。它的安装也复杂,但系统可靠性高,容错能力强。有时也称为分布式结构。

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优点:

  (1) 网络可靠性高,一般通信子网中任意两个节点交换机之间,存在着两条或两条以上的通信路径,这样,当一条路径发生故障时,还可以通过另一条路径把信息送至节点交换机。

  (2) 网络可组建成各种形状,采用多种通信信道,多种传输速率。

  (3) 网内节点共享资源容易。

  (4) 可改善线路的信息流量分配。

  (5) 可选择最佳路径,传输延迟小。

缺点:

  (1) 控制复杂,软件复杂。

  (2) 线路费用高,不易扩充,不易管理和维护。

  网状拓扑结构一般用于Internet骨干网上,使用路由算法来计算发送数据的最佳路径。

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