網路拓撲結構
網路拓撲結構是指用傳輸媒體互連各種裝置的物理佈局,就是用什麼方式把網路中的計算機等裝置連線起來。拓撲圖給出網路伺服器、工作站的網路配置和相互間的連線,它的結構主要有星型結構、環型結構、匯流排結構、分散式結構、樹型結構、網狀結構、蜂窩狀結構等。
星型拓撲結構
星型結構是最古老的一種連線方式,大家每天都使用的電話屬於這種結構。星型結構是指各工作站以星型方式連線成網。網路有中央節點,其他節點(工作站、伺服器)都與中央節點直接相連,這種結構以中央節點為中心,因此又稱為集中式網路。
這種結構便於集中控制,因為端使用者之間的通訊必須經過中心站。由於這一特點,也帶來了易於維護和安全等優點。端使用者裝置因為故障而停機時也不會影響其它端使用者間的通訊。同時它的網路延遲時間較小,傳輸誤差較低。但這種結構非常不利的一點是,中心繫統必須具有極高的可靠性,因為中心繫統一旦損壞,整個系統便趨於癱瘓。對此中心繫統通常採用雙機熱備份,以提高系統的可靠性。
環型網路拓撲結構
環型結構在LAN中使用較多。這種結構中的傳輸媒體從一個端使用者到另一個端使用者,直到將所有的端使用者連成環型。資料在環路中沿著一個方向在各個節點間傳輸,資訊從一個節點傳到另一個節點。這種結構顯而易見消除了端使用者通訊時對中心繫統的依賴性。
環行結構的特點是:每個端使用者都與兩個相臨的端使用者相連,因而存在著點到點鏈路,但總是以單向方式操作,於是便有上游端使用者和下游端使用者之稱;資訊流在網中是沿著固定方向流動的,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,故控制軟體簡單;由於資訊源在環路中是序列地穿過各個節點,當環中節點過多時,勢必影響資訊傳輸速率,使網路的響應時間延長;環路是封閉的,不便於擴充;可靠性低,一個節點故障,將會造成全網癱瘓;維護難,對分支節點故障定位較難。
匯流排拓撲結構
匯流排結構是使用同一媒體或電纜連線所有端使用者的一種方式,也就是說,連線端使用者的物理媒體由所有裝置共享,各工作站地位平等,無中心節點控制,公用總線上的資訊多以基帶形式序列傳遞,其傳遞方向總是從傳送資訊的節點開始向兩端擴散,如同廣播電臺發射的資訊一樣,因此又稱廣播式計算機網路。各節點在接受資訊時都進行地址檢查,看是否與自己的工作站地址相符,相符則接收網上的資訊。
使用這種結構必須解決的一個問題是確保端使用者使用媒體傳送資料時不能出現衝突。在點到點鏈路配置時,這是相當簡單的。如果這條鏈路是半雙工操作,只需使用很簡單的機制便可保證兩個端使用者輪流工作。在一點到多點方式中,對線路的訪問依靠控制端的探詢來確定。然而,在LAN環境下,由於所有資料站都是平等的,不能採取上述機制。對此,研究了一種在匯流排共享型網路使用的媒體訪問方法:帶有碰撞檢測的載波偵聽多路訪問,英文縮寫成CSMA/CD。
這種結構具有費用低、資料端使用者入網靈活、站點或某個端使用者失效不影響其它站點或端使用者通訊的優點。缺點是一次僅能一個端使用者傳送資料,其它端使用者必須等待到獲得傳送權;媒體訪問獲取機制較複雜;維護難,分支節點故障查詢難。儘管有上述一些缺點,但由於佈線要求簡單,擴充容易,端使用者失效、增刪不影響全網工作,所以是LAN技術中使用最普遍的一種。
分散式拓撲結構
分散式結構的網路是將分佈在不同地點的計算機透過線路互連起來的一種網路形式。
分散式結構的網路具有如下特點:由於採用分散控制,即使整個網路中的某個區域性出現故障,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演算法,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資料鏈路,資訊流程最短;便於全網範圍內的資源共享。缺點為連線線路用電纜長,造價高;網路管理軟體複雜;報文分組交換、路徑選擇、流向控制複雜;在一般區域網中不採用這種結構。
樹型拓撲結構
樹型結構是分級的集中控制式網路,與星型相比,它的通訊線路總長度短,成本較低,節點易於擴充,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。
網狀拓撲結構
在網狀拓撲結構中,網路的每臺裝置之間均有點到點的鏈路連線,這種連線不經濟,只有每個站點都要頻繁傳送資訊時才使用這種方法。它的安裝也複雜,但系統可靠性高,容錯能力強。有時也稱為分散式結構。
蜂窩拓撲結構
蜂窩拓撲結構是無線區域網中常用的結構。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。
網路拓撲結構
網路拓撲結構是指用傳輸媒體互連各種裝置的物理佈局,就是用什麼方式把網路中的計算機等裝置連線起來。拓撲圖給出網路伺服器、工作站的網路配置和相互間的連線,它的結構主要有星型結構、環型結構、匯流排結構、分散式結構、樹型結構、網狀結構、蜂窩狀結構等。
星型拓撲結構
星型結構是最古老的一種連線方式,大家每天都使用的電話屬於這種結構。星型結構是指各工作站以星型方式連線成網。網路有中央節點,其他節點(工作站、伺服器)都與中央節點直接相連,這種結構以中央節點為中心,因此又稱為集中式網路。
這種結構便於集中控制,因為端使用者之間的通訊必須經過中心站。由於這一特點,也帶來了易於維護和安全等優點。端使用者裝置因為故障而停機時也不會影響其它端使用者間的通訊。同時它的網路延遲時間較小,傳輸誤差較低。但這種結構非常不利的一點是,中心繫統必須具有極高的可靠性,因為中心繫統一旦損壞,整個系統便趨於癱瘓。對此中心繫統通常採用雙機熱備份,以提高系統的可靠性。
環型網路拓撲結構
環型結構在LAN中使用較多。這種結構中的傳輸媒體從一個端使用者到另一個端使用者,直到將所有的端使用者連成環型。資料在環路中沿著一個方向在各個節點間傳輸,資訊從一個節點傳到另一個節點。這種結構顯而易見消除了端使用者通訊時對中心繫統的依賴性。
環行結構的特點是:每個端使用者都與兩個相臨的端使用者相連,因而存在著點到點鏈路,但總是以單向方式操作,於是便有上游端使用者和下游端使用者之稱;資訊流在網中是沿著固定方向流動的,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,故控制軟體簡單;由於資訊源在環路中是序列地穿過各個節點,當環中節點過多時,勢必影響資訊傳輸速率,使網路的響應時間延長;環路是封閉的,不便於擴充;可靠性低,一個節點故障,將會造成全網癱瘓;維護難,對分支節點故障定位較難。
匯流排拓撲結構
匯流排結構是使用同一媒體或電纜連線所有端使用者的一種方式,也就是說,連線端使用者的物理媒體由所有裝置共享,各工作站地位平等,無中心節點控制,公用總線上的資訊多以基帶形式序列傳遞,其傳遞方向總是從傳送資訊的節點開始向兩端擴散,如同廣播電臺發射的資訊一樣,因此又稱廣播式計算機網路。各節點在接受資訊時都進行地址檢查,看是否與自己的工作站地址相符,相符則接收網上的資訊。
使用這種結構必須解決的一個問題是確保端使用者使用媒體傳送資料時不能出現衝突。在點到點鏈路配置時,這是相當簡單的。如果這條鏈路是半雙工操作,只需使用很簡單的機制便可保證兩個端使用者輪流工作。在一點到多點方式中,對線路的訪問依靠控制端的探詢來確定。然而,在LAN環境下,由於所有資料站都是平等的,不能採取上述機制。對此,研究了一種在匯流排共享型網路使用的媒體訪問方法:帶有碰撞檢測的載波偵聽多路訪問,英文縮寫成CSMA/CD。
這種結構具有費用低、資料端使用者入網靈活、站點或某個端使用者失效不影響其它站點或端使用者通訊的優點。缺點是一次僅能一個端使用者傳送資料,其它端使用者必須等待到獲得傳送權;媒體訪問獲取機制較複雜;維護難,分支節點故障查詢難。儘管有上述一些缺點,但由於佈線要求簡單,擴充容易,端使用者失效、增刪不影響全網工作,所以是LAN技術中使用最普遍的一種。
分散式拓撲結構
分散式結構的網路是將分佈在不同地點的計算機透過線路互連起來的一種網路形式。
分散式結構的網路具有如下特點:由於採用分散控制,即使整個網路中的某個區域性出現故障,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演算法,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資料鏈路,資訊流程最短;便於全網範圍內的資源共享。缺點為連線線路用電纜長,造價高;網路管理軟體複雜;報文分組交換、路徑選擇、流向控制複雜;在一般區域網中不採用這種結構。
樹型拓撲結構
樹型結構是分級的集中控制式網路,與星型相比,它的通訊線路總長度短,成本較低,節點易於擴充,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。
網狀拓撲結構
在網狀拓撲結構中,網路的每臺裝置之間均有點到點的鏈路連線,這種連線不經濟,只有每個站點都要頻繁傳送資訊時才使用這種方法。它的安裝也複雜,但系統可靠性高,容錯能力強。有時也稱為分散式結構。
蜂窩拓撲結構
蜂窩拓撲結構是無線區域網中常用的結構。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。