拓撲結構圖

拓撲結構圖

拓撲學(TOPOLOGY)是一種研究與大小、距離無關的幾何圖形特性的方法。網路拓撲是由網路節點設備和通信介質構成的網路結構圖。在選擇拓撲結構時,主要考慮的因素有:安裝的相對難易程度、重新配置的難易程度、維護的相對難易程度、通信介質發生故障時,受到影響的設備的情況。

術語介紹

1.節點

節點就是網路單元。網路單元是網路系統中的各種數據處理設備、數據通信控制設備和數據終端設備。

節點分為:轉節點,它的作用是支持網路的連線,它通過通信線路轉接和傳遞信息;

訪問節點,它是信息交換的源點和目標。

2.鏈路

鏈路是兩個節點間的連線。鏈路分“物理鏈路”和“邏輯鏈路”兩種,前者是指實際存在的通信連線,後者是指在邏輯上起作用的網路通路。鏈路容量是指每個鏈路在單位時間內可接納的最大信息量。

3.通路

通路是從發出信息的節點到接收信息的節點之間的一串節點和鏈路。也就是說,它是一系列穿越通信網路而建立起的節點到節點的鏈路。

主要結構

星型結構

星型結構的優點是結構簡單、建網容易、控制相對簡單。其缺點是屬集中控制,主節點負載過重,可靠性低,通信線路利用率低。一個星型拓撲可以隱在另一個星型拓撲里而形成一個樹型或層次型網路拓撲結構。相對其他網路拓撲來說安裝比較困難,比其他網路拓撲使用的電纜要多。容易進行重新配置,只需移去、增加或改變集線器某個連線埠的連線,就可進行網路重新配置。由於星型網路上的所有數據都要通過中心設備,並在中心設備匯集,星型拓撲維護起來比較容易。受故障影響的設備少,能夠較好地處理。

匯流排結構

匯流排結構是比較普遍採用的一種方式,它將所有的入網計算機均接入到一條通信線上,為防止信號反射,一般在匯流排兩端連有終結器匹配線路阻抗。

匯流排結構的優點是信道利用率較高,結構簡單,價格相對便宜。缺點是同一時刻只能有兩個網路節點相互通信,網路延伸距離有限,網路容納節點數有限。在匯流排上只要有一個點出現連線問題,會影響整個網路的正常運行。目前在區域網路中多採用此種結構。

匯流排拓撲網路通常把短電纜(分支電纜)用電纜接頭連線到一條長電纜(主幹)上去。匯流排拓撲網路通常是用T型BNC連線器將計算機直接連到同軸電纜主幹上。主幹兩端連有終結器匹配線路阻抗。

匯流排拓撲網路相對來說容易安裝,只需敷設主幹電纜,比其他拓撲結構使用的電纜要少。配置簡單,很容易增加或刪除節點,但當可接受的分支點達到極限時,就必須重新敷設主幹電纜。相對來說比較維護困難,因為在排除介質故障時,要將錯誤隔離到某個網段。受故障影響的設備範圍大。星型結構是以一個節點為中心的處理系統,各種類型的入網機器均與該中心節點有物理鏈路直接相連。

環型結構

環型結構是將各台連網的計算機用通信線路連線成一個閉合的環。

在環型結構的網路中,信息按固定方向流動,或順時針方向,或逆時針方向。環型結構的優點是一次通信信息在網中傳輸的最大傳輸延遲是固定的;每個網上節點只與其他兩個節點有物理鏈路直接互連,因此,傳輸控制機制較為簡單,實時性強。缺點是一個節點出現故障可能會終止全網運行,因此可靠性較差。為了克服可靠性差的問題,有的網路採用具有自愈功能乃?結構,一旦一個節點不工作,自動切換到另一環路工作。此時,網路需對全網進行拓撲和訪問控制機制的調整,因此較為複雜。環型拓撲是一個點到點的環型結構。每台設備都直接連到環上,或通過一個接口設備和分支電纜連到環上。在初始安裝時,環型拓撲網路比較簡單。隨著網上節點的增加,重新配置的難度也增加,對環的最大長度和環上設備總數有限制。可以很容易地找到電纜的故障點。受故障影響的設備範圍大,在單環系統上出現的任何錯誤,都會影響網上的所有設備。

樹型結構

樹型結構實際上是星型結構的一種變形,它將原來用單獨鏈路直接連線的節點通過多級處理主機進行分級連線。

這種結構與星型結構相比降低了通信線路的成本,但增加了網路複雜性。網路中除最低層節點及其連線外,任一節點或連線的故障均影響其所在支路網路的正常工作。

網狀結構

網狀結構分為全連線網狀和不完全連線網狀兩種形式。全連線網狀中,每一個節點和網中其它節點均有鏈路連線。不完全連線網中,兩節點之間不一定有直接鏈路連線,它們之間的通信,依靠其它節點轉接。這種網路的優點是節點間路徑多,碰撞和阻塞可大大減少,局部的故障不會影響整個網路的正常工作,可靠性高;網路擴充和主機入網比較靈活、簡單。但這種網路關係複雜,建網不易,網路控制機制複雜。廣域網中一般用不完全連線網狀結構。

蜂窩拓撲結構

蜂窩拓撲結構是無線區域網路中常用的結構。它以無線傳輸介質(微波、衛星、紅外等)點到點和多點傳輸為特徵,是一種無線網,適用於城市網、校園網、企業網。

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