詞語解釋
所謂拓撲學(TOPOLOGY)是一種研究與大小、距離無關的幾何圖形特性的方法。
網絡拓撲是由網絡節(jié)點設備和通信介質構成的網絡結構圖。
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(fā)生故障時,受到影響的設備的情況.
一.基本術語
1.節(jié)點
節(jié)點就是網絡單元。網絡單元是網絡系統(tǒng)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(jié)點分為:轉節(jié)點,它的作用是支持網絡的連接,它通過通信線路轉接和傳遞信息;
訪問節(jié)點,它是信息交換的源點和目標。
2.鏈路
鏈路是兩個節(jié)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,后者是指在邏輯上起作用的網絡通路。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(fā)出信息的節(jié)點到接收信息的節(jié)點之間的一串節(jié)點和鏈路。也就是說,它是一系列穿越通信網絡而建立起的節(jié)點到節(jié)點的鏈路.
二.常見的網絡拓撲結構
1.星型結構
星型結構的優(yōu)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(jié)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絡拓撲結構。 相對其他網絡拓撲來說安裝比較困難,比其他網絡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端口的連接,就可進行網絡重新配置。由于星型網絡上的所有數據都要通過中心設備,并在中心設備匯集,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。
2.總線結構
總線結構是比較普遍采用的一種方式,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,一般在總線兩端連有終結器匹配線路阻抗,
總線結構的優(yōu)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絡節(jié)點相互通信,網絡延伸距離有限,網絡容納節(jié)點數有限。在總線上只要有一個點出現連接問題,會影響整個網絡的正常運行。目前在局域網中多采用此種結構。
總線拓撲網絡通常把短電纜(分支電纜)用電纜接頭連接到一條長電纜(主干)上去?偩拓撲網絡通常是用T型BNC連接器將計算機直接連到同軸電纜主干上。主干兩端連有終結器匹配線路阻抗。
總線拓撲網絡相對來說容易安裝,只需敷設主干電纜,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(jié)點,但當可接受的分支點達到極限時,就必須重新敷設主干電纜。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。受故障影響的設備范圍大。 星型結構是以一個節(jié)點為中心的處理系統(tǒng),各種類型的入網機器均與該中心節(jié)點有物理鏈路直接相連。其結構如圖1-4所示。
3.環(huán)型結構
環(huán)型結構是將各臺連網的計算機用通信線路連接成一個閉合的環(huán),如圖1-3所示。
在環(huán)型結構的網絡中,信息按固定方向流動,或順時針方向,或逆時針方向。 環(huán)型結構的優(yōu)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(jié)點只與其他兩個節(jié)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(jié)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,有的網絡采用具有自愈功能乃結構,一旦一個節(jié)點不工作,自動切換到另一環(huán)路工作。此時,網絡需對全網進行拓撲和訪問控制機制的調整,因此較為復雜。 環(huán)型拓撲是一個點到點的環(huán)型結構。每臺設備都直接連到環(huán)上,或通過一個接口設備和分支電纜連到環(huán)上。 在初始安裝時,環(huán)型拓撲網絡比較簡單。隨著網上節(jié)點的增加,重新配置的難度也增加,對環(huán)的最大長度和環(huán)上設備總數有限制?梢院苋菀椎卣业诫娎|的故障點。受故障影響的設備范圍大,在單環(huán)系統(tǒng)上出現的任何錯誤,都會影響網上的所有設備。
4.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接的節(jié)點通過多級處理主機進行分級連接,如圖1-5所示。
這種結構與星型結構相比降低了通信線路的成本,但增加了網絡復雜性。網絡中除最低層節(jié)點及其連線外,任一節(jié)點或連線的故障均影響其所在支路網絡的正常工作。
5.網狀結構
網狀結構分為全連接網狀和不完全連接網狀兩種形式。全連接網狀中,每一個節(jié)點和網中其它節(jié)點均有鏈路連接。不完全連接網中,兩節(jié)點之間不一定有直接鏈路連接,它們之間的通信,依靠其它節(jié)點轉接。這種網絡的優(yōu)點是節(jié)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絡的正常工作,可靠性高;網絡擴充和主機入網比較靈活、簡單。但這種網絡關系復雜,建網不易,網絡控制機制復雜。廣域網中一般用不完全連接網狀結構。
6.蜂窩拓撲結構
蜂窩拓撲結構是無線局域網中常用的結構。它以無線傳輸介質(微波、衛(wèi)星、紅外等)點到點和多點傳輸為特征,是一種無線網,適用于城市網、校園網、企業(yè)網。
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