简述网络的几种主要拓扑结构,并分析其优缺点
网络拓扑结构是指连接网络设备的物理线缆的铺设形式,常见的有星形、总线形、环形和网状形等。1、星形网络拓扑结构:以一台中心处理机(通信设备)为主而构成的网络,其它入网机器仅与该中心处理机之间有直接的物理链路,中心处理机采用分时或轮询的方法为入网机器服务,所有的数据必须经过中心处理机。星形网的特点:(1)网络结构简单,便于管理(集中式);(2)每台入网机均需物理线路与处理机互连,线路利用率低;(3)处理机负载重(需处理所有的服务),因为任何两台入网机之间交换信息,都必须通过中心处理机;(4)入网主机故障不影响整个网络的正常工作,中心处理机的故障将导致网络的瘫痪。适用场合:局域网、广域网。2、总线形网络拓扑结构:所有入网设备共用一条物理传输线路,所有的数据发往同一条线路,并能够由附接在线路上的所有设备感知。入网设备通过专用的分接头接入线路。总线网拓扑是局域网的一种组成形式。总线网的特点:(1)多台机器共用一条传输信道,信道利用率较高;(2)同一时刻只能由两台计算机通信;(3)某个结点的故障不影响网络的工作;(4)网络的延伸距离有限,结点数有限。适用场合:局域网,对实时性要求不高的环境。3、环形网络拓扑结构:入网设备通过转发器接入网络,每个转发器仅与两个相邻的转发器有直接的物理线路。环形网的数据传输具有单向性,一个转发器发出的数据只能被另一个转发器接收并转发。所有的转发器及其物理线路构成了一个环状的网络系统。环形网特点:(1)实时性较好(信息在网中传输的最大时间固定);(2)每个结点只与相邻两个结点有物理链路;(3)传输控制机制比较简单;(4)某个结点的故障将导致物理瘫痪;(5)单个环网的结点数有限。适用场合:局域网,实时性要求较高的环境。4、网状网络拓扑结构:利用专门负责数据通信和传输的结点机构成的网状网络,入网设备直接接入结点机进行通信。网状网络通常利用冗余的设备和线路来提高网络的可靠性,因此,结点机可以根据当前的网络信息流量有选择地将数据发往不同的线路。适用场合:主要用于地域范围大、入网主机多(机型多)的环境,常用于构造广域网络。
计算机网络的拓扑结构是指网络中各个站点相互连接的形式,在局域网中明确一点讲就是文件服务器、工作站和电缆等的连接形式.现在最主要的拓扑结构有总线型拓扑、星型拓扑、环型拓扑以及它们的混合型。顾名思义,总线型其实就是将文件服务器和工作站都连在称为总线的一条公共电缆上,且总线两端必须有终结器;星型拓扑则是以一台设备作为中央连接点,各工作站都与它直接相连形成星型;而环型拓扑就是将所有站点彼此串行连接,像链子一样构成一个环形回路;把这三种最基本的拓扑结构混合起来运用自然就是混合型了。 计算机网络的拓扑结构是引用拓扑学中研究与大小,形状无关的点,线关系的方法。把网络中的计算机和通信设备抽象为一个点,把传输介质抽象为一条线,由点和线组成的几何图形就是计算机网络的拓扑结构。网络的拓扑结构反映出网中个实体的结构关系,是建设计算机网络的第一步,是实现各种网络协议的基础,它对网络的性能,系统的可靠性与通信费用都有重大影响。 最基本的网络拓扑结构有:环形拓扑、星形拓扑、总线拓扑三个。 1. 总线拓扑结构 是将网络中的所有设备通过相应的硬件接口直接连接到公共总线上,结点之间按广播方式通信,一个结点发出的信息,总线上的其它结点均可“收听”到。 优点:结构简单、布线容易、可靠性较高,易于扩充,是局域网常采用的拓扑结构。缺点:所有的数据都需经过总线传送,总线成为整个网络的瓶颈;出现故障诊断较为困难。最著名的总线拓扑结构是以太网(Ethernet)。 2. 星型拓扑结构 每个结点都由一条单独的通信线路与中心结点连结。 优点:结构简单、容易实现、便于管理,连接点的故障容易监测和排除。缺点:中心结点是全网络的可靠瓶颈,中心结点出现故障会导致网络的瘫痪。 3. 环形拓扑结构 各结点通过通信线路组成闭合回路,环中数据只能单向传输。 优点:结构简单,适合使用光纤,传输距离远,传输延迟确定。缺点:环网中的每个结点均成为网络可靠性的瓶颈,任意结点出现故障都会造成网络瘫痪,另外故障诊断也较困难。最著名的环形拓扑结构网络是令牌环网(Token Ring) 4. 树型拓扑结构 是一种层次结构,结点按层次连结,信息交换主要在上下结点之间进行,相邻结点或同层结点之间一般不进行数据交换。优点:连结简单,维护方便,适用于汇集信息的应用要求。缺点:资源共享能力较低,可靠性不高,任何一个工作站或链路的故障都会影响整个网络的运行。 5. 网状拓扑结构 又称作无规则结构,结点之间的联结是任意的,没有规律。优点:系统可靠性高,比较容易扩展,但是结构复杂,每一结点都与多点进行连结,因此必须采用路由算法和流量控制方法。目前广域网基本上采用网状拓扑结构。 6.混合型拓扑结构 就是两种或两种以上的拓扑结构同时使用。优点:可以对网络的基本拓扑取长补短。缺点:网络配置挂包那里难度大。
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计算机网络的拓扑结构主要有:总线型拓扑、星型拓扑、环型拓扑、树型拓扑和混合型拓扑。
1、星型网路拓扑结构:
优点:控制简单;故障诊断和隔离容易;方便服务;
缺点:电缆长度和安装工作量可观;中央节点负担较重,形成瓶颈;各站点的分布处理能力较低。
2、总线型网络拓扑结构:
优点:总线结构所需电缆数量少;结构简单又是无源工作,有较高的可靠性;易于扩充,增减用户方便。
缺点:传输距离有限,通信范围受到限制;故障诊断和隔离困难;分布式协议不保证信息及时传送,不具实时功能。站点必须是智能的,要有媒体访问控制功能,增加站点软件和硬件的开销。
网络拓扑结构形成过程中
首先假定某平面中布置着许多个节点,同时存在着一个均匀走动的离散的时钟,通过这个时钟将每个节点进入网络的时间记录下来,记录下来的时间都是随机分布的。每一个节点在进入网络时刻的前后所要采取的行为就是接收信息或者消息和发送对已收信息的响应。这些收发信息中设置了优先度和传达范围,它们将对信息的辐射范围产生着最为直接的影响。
以上内容参考:百度百科-拓扑结构
网络拓扑结构及优缺点分析
网络拓扑结构
1、星形拓扑
星形拓扑是由中央节点和通过点到到通信链路接到中央节点的各个站点组成。
星形拓扑结构具有以下优点:
(1)控制简单。
(2)故障诊断和隔离容易。
(3)方便服务。
星形拓扑结构的缺点:
(1)电缆长度和安装工作量可观。
(2)中央节点的负担较重,形成瓶颈。
(3)各站点的分布处理能力较低。
2、总线拓扑
总线拓扑结构采用一个信道作为传输媒体,所有站点都通过相应的硬件接口直接连到这一公共传输媒体上,该公共传输媒体即称为总线。
总线拓扑结构的优点:
(1)总线结构所需要的电缆数量少。
(2)总线结构简单,又是无源工作,有较高的可靠性。
(3)易于扩充,增加或减少用户比较方便。
总线拓扑的缺点:
(1)总线的传输距离有限,通信范围受到限制。
(2)故障诊断和隔离较困难。
(3)分布式协议不能保证信息的及时传送,不具有实时功能
3、环形拓扑
环形拓扑网络由站点和连接站的链路组成一个闭合环。
环形拓扑的优点:
(1)电缆长度短。
(2)增加或减少工作站时,仅需简单的连接操作。
(3)可使用光纤。
环形拓扑的缺点:
(1)节点的故障会引起全网故障。
(2)故障检测困难。
(3)环形拓扑结构的媒体访问控制协议都采用令牌传达室递的方式,在负载很轻时,信道利用率相对来说就比较低。 4、树形拓扑
树形拓扑从总线拓扑演变而来,形状像一棵倒置的树,顶端是树根,树根以下带分支,每个分支还可再带子分支。
树形拓扑的优点:
(1)易于扩展。
(2)故障隔离较容易。
树形拓扑的缺点:各个节点对根的依赖性太大。
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