網絡拓撲結構總彙

星型結構

星型拓撲結構是用一個節點作為中心節點，其他節點直接與中心節點相連構成的網絡。中心節點可以是文件服務器，也可以是連接設備。常見的中心節點為集線器。

星型拓撲結構的網絡屬于集中控制型網絡，整個網絡由中心節點執行集中式通行控制管理，各節點間的通信都要通過中心節點。每一個要發送數據的節點都将要發送的數據發送中心節點，再由中心節點負責将數據送到目地節點。因此，中心節點相當複雜，而各個節點的通信處理負擔都很小，隻需要滿足鍊路的簡單通信要求。

優點：

（1）控制簡單。任何一站點隻和中央節點相連接，因而介質訪問控制方法簡單，緻使訪問協議也十分簡單。易于網絡監控和管理。

（2）故障診斷和隔離容易。中央節點對連接線路可以逐一隔離進行故障檢測和定位，單個連接點的故障隻影響一個設備，不會影響全網。

（3）方便服務。中央節點可以方便地對各個站點提供服務和網絡重新配置。

環型結構

環型結構由網絡中若幹節點通過點到點的鍊路首尾相連形成一個閉合的環，這種結構使公共傳輸電纜組成環型連接，數據在環路中沿着一個方向在各個節點間傳輸，信息從一個節點傳到另一個節點。

這種結構的網絡形式主要應用于令牌網中，在這種網絡結構中各設備是直接通過電纜來串接的，最後形成一個閉環，整個網絡發送的信息就是在這個環中傳遞，通常把這類網絡稱之為"令牌環網"。

實際上大多數情況下這種拓撲結構的網絡不會是所有計算機真的要連接成物理上的環型，一般情況下，環的兩端是通過一個阻抗匹配器來實現環的封閉的，因為在實際組網過程中因地理位置的限制不方便真的做到環的兩端物理連接。

這種拓撲結構的網絡主要有如下幾個特點：

（1）這種網絡結構一般僅适用于IEEE 802.5的令牌網（Token ring network），在這種網絡中，"令牌"是在環型連接中依次傳遞。所用的傳輸介質一般是同軸電纜。

（2）這種網絡實現也非常簡單，投資最小。可以從其網絡結構示意圖中看出，組成這個網絡除了各工作站就是傳輸介質--同軸電纜，以及一些連接器材，沒有價格昂貴的節點集中設備，如集線器和交換機。但也正因為這樣，所以這種網絡所能實現的功能最為簡單，僅能當作一般的文件服務模式；

（3）傳輸速度較快：在令牌網中允許有16Mbps的傳輸速度，它比普通的10Mbps以太網要快許多。當然随着以太網的廣泛應用和以太網技術的發展，以太網的速度也得到了極大提高，目前普遍都能提供100Mbps的網速，遠比16Mbps要高。

（4）維護困難：從其網絡結構可以看到，整個網絡各節點間是直接串聯，這樣任何一個節點出了故障都會造成整個網絡的中斷、癱瘓，維護起來非常不便。另一方面因為同軸電纜所采用的是插針式的接觸方式，所以非常容易造成接觸不良，網絡中斷，而且這樣查找起來非常困難，這一點相信維護過這種網絡的人都會深有體會。

（5）擴展性能差：也是因為它的環型結構，決定了它的擴展性能遠不如星型結構的好，如果要新添加或移動節點，就必須中斷整個網絡，在環的兩端作好連接器才能連接。

環型結構具有如下特點：信息流在網中是沿着固定方向流動的，兩個節點僅有一條道路，故簡化了路徑選擇的控制；環路上各節點都是自舉控制，故控制軟件簡單；由于信息源在環路中是串行地穿過各個節點，當環中節點過多時，勢必影響信息傳輸速率，使網絡的響應時間延長；環路是封閉的，不便于擴充；可靠性低，一個節點故障，将會造成全網癱瘓；維護難，對分支節點故障定位較難。

總線型結構

這種網絡拓撲結構中所有設備都直接與總線相連，它所采用的介質一般也是同軸電纜（包括粗纜和細纜），不過現在也有采用光纜作為總線型傳輸介質的，如後面我們将要講的ATM網、Cable Modem所采用的網絡等都屬于總線型網絡結構。

總線結構是指各工作站和服務器均挂在一條總線上，各工作站地位平等，無中心節點控制，公用總線上的信息多以基帶形式串行傳遞，其傳遞方向總是從發送信息的節點開始向兩端擴散，如同廣播電台發射的信息一樣，因此又稱廣播式計算機網絡。各節點在接受信息時都進行地址檢查，看是否與自己的工作站地址相符，相符則接收網上的信息。

總線型結構的網絡特點如下：結構簡單，可擴充性好。當需要增加節點時，隻需要在總線上增加一個分支接口便可與分支節點相連，當總線負載不允許時還可以擴充總線；使用的電纜少，且安裝容易；使用的設備相對簡單，可靠性高；維護難，分支節點故障查找難。

這種結構具有以下幾個方面的特點：

（1）組網費用低：從示意圖可以這樣的結構根本不需要另外的互聯設備，是直接通過一條總線進行連接，所以組網費用較低；

（2）這種網絡因為各節點是共用總線帶寬的，所以在傳輸速度上會随着接入網絡的用戶的增多而下降；

（3）網絡用戶擴展較靈活：需要擴展用戶時隻需要添加一個接線器即可，但所能連接的用戶數量有限；

（4）維護較容易：單個節點失效不影響整個網絡的正常通信。但是如果總線一斷，則整個網絡或者相應主幹網段就斷了。

（5）這種網絡拓撲結構的缺點是一次僅能一個端用戶發送數據，其它端用戶必須等待到獲得發送權。

在EAI中和星型結構相對

混合性拓撲結構

分布式結構

分布式結構的網絡是将分布在不同地點的計算機通過線路互連起來的一種網絡形式，分布式結構的網絡具有如下特點：由于采用分散控制，即使整個網絡中的某個局部出現故障，也不會影響全網的操作，因而具有很高的可靠性；網中的路徑選擇最短路徑算法，故網上延遲時間少，傳輸速率高，但控制複雜；各個節點間均可以直接建立數據鍊路，信息流程最短；便于全網範圍内的資源共享。缺點為連接線路用電纜長，造價高；網絡管理軟件複雜；報文分組交換、路徑選擇、流向控制複雜；在一般局域網中不采用這種結構。

樹型結構

樹型結構是分級的集中控制式網絡，與星型相比，它的通信線路總長度短，成本較低，節點易于擴充，尋找路徑比較方便，但除了葉節點及其相連的線路外，任一節點或其相連的線路故障都會使系統受到影響。

1. 優點

易于擴充。樹形結構可以延伸出很多分支和子分支，這些新節點和新分支都能容易地加入網内。

故障隔離較容易。如果某一分支的節點或線路發生故障，很容易将故障分支與整個系統隔離開來。

2. 缺點

各個節點對根節點的依賴性太大。如果根發生故障，則全網不能正常工作。

網狀拓撲結構

在網狀拓撲結構中，網絡的每台設備之間均有點到點的鍊路連接，這種連接不經濟，隻有每個站點都要頻繁發送信息時才使用這種方法。它的安裝也複雜，但系統可靠性高，容錯能力強。有時也稱為分布式結構。

網狀拓撲的優點：

(1) 網絡可靠性高，一般通信子網中任意兩個節點交換機之間，存在着兩條或兩條以上的通信路徑，這樣，當一條路徑發生故障時，還可以通過另一條路徑把信息送至節點交換機。

(2) 網絡可組建成各種形狀，采用多種通信信道，多種傳輸速率。

(3) 網内節點共享資源容易。

(4) 可改善線路的信息流量分配。

(5) 可選擇最佳路徑，傳輸延遲小。

網狀拓撲的缺點：

(1) 控制複雜，軟件複雜。

(2) 線路費用高，不易擴充。

網狀拓撲結構一般用于Internet骨幹網上，使用路由算法來計算發送數據的最佳路徑。

網絡拓撲結構總表

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