拓撲結(jié)構(gòu)圖

詞語解釋

“拓撲結(jié)構(gòu)圖”是指在通信網(wǎng)絡中，把網(wǎng)絡節(jié)點和網(wǎng)絡連接線組成的網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu)圖。它可以用來表示網(wǎng)絡的物理拓撲結(jié)構(gòu)，也可以用來表示網(wǎng)絡的邏輯拓撲結(jié)構(gòu)。拓撲結(jié)構(gòu)圖是網(wǎng)絡設(shè)計、維護和管理的重要工具，它能夠幫助網(wǎng)絡工程師了解網(wǎng)絡的結(jié)構(gòu)，從而可以更好地規(guī)劃網(wǎng)絡的拓撲結(jié)構(gòu)，以及管理網(wǎng)絡的運行。拓撲結(jié)構(gòu)圖的應用主要體現(xiàn)在網(wǎng)絡設(shè)計、維護和管理等方面。在網(wǎng)絡設(shè)計中，拓撲結(jié)構(gòu)圖可以幫助網(wǎng)絡工程師更好地了解網(wǎng)絡的結(jié)構(gòu)，從而可以更好地規(guī)劃網(wǎng)絡的拓撲結(jié)構(gòu)，以及設(shè)計網(wǎng)絡的連接方式。在網(wǎng)絡維護中，拓撲結(jié)構(gòu)圖可以幫助網(wǎng)絡工程師更好地了解網(wǎng)絡的結(jié)構(gòu)，從而可以更好地檢查網(wǎng)絡的連接狀態(tài)，以及檢查網(wǎng)絡中的故障點。在網(wǎng)絡管理中，拓撲結(jié)構(gòu)圖可以幫助網(wǎng)絡工程師更好地了解網(wǎng)絡的結(jié)構(gòu)，從而可以更好地監(jiān)控網(wǎng)絡的運行狀態(tài)，以及管理網(wǎng)絡的性能。總之，拓撲結(jié)構(gòu)圖是網(wǎng)絡設(shè)計、維護和管理的重要工具，它可以幫助網(wǎng)絡工程師更好地了解網(wǎng)絡的結(jié)構(gòu)，從而可以更好地規(guī)劃網(wǎng)絡的拓撲結(jié)構(gòu)，以及管理網(wǎng)絡的運行。

　　所謂拓撲學（TOPOLOGY）是一種研究與大小、距離無關(guān)的幾何圖形特性的方法。
　　網(wǎng)絡拓撲是由網(wǎng)絡節(jié)點設(shè)備和通信介質(zhì)構(gòu)成的網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)圖。
　　在選擇拓撲結(jié)構(gòu)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(zhì)發(fā)生故障時，受到影響的設(shè)備的情況.
　　一.基本術(shù)語
　　1.節(jié)點
　　節(jié)點就是網(wǎng)絡單元。網(wǎng)絡單元是網(wǎng)絡系統(tǒng)中的各種數(shù)據(jù)處理設(shè)備、數(shù)據(jù)通信控制設(shè)備和數(shù)據(jù)終端設(shè)備。
　　節(jié)點分為：轉(zhuǎn)節(jié)點，它的作用是支持網(wǎng)絡的連接，它通過通信線路轉(zhuǎn)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(wǎng)絡通路。鏈路容量是指每個鏈路在單位時間內(nèi)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(wǎng)絡而建立起的節(jié)點到節(jié)點的鏈路.
　　二.常見的網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu)
　　1.星型結(jié)構(gòu)
　　星型結(jié)構(gòu)的優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單、建網(wǎng)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?qū)哟涡途W(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu)。相對其他網(wǎng)絡拓撲來說安裝比較困難，比其他網(wǎng)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(wǎng)絡重新配置。由于星型網(wǎng)絡上的所有數(shù)據(jù)都要通過中心設(shè)備，并在中心設(shè)備匯集，星型拓撲維護起來比較容易。受故障影響的設(shè)備少，能夠較好地處理。
　　2.總線結(jié)構(gòu)
　　總線結(jié)構(gòu)是比較普遍采用的一種方式，它將所有的入網(wǎng)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(jié)器匹配線路阻抗，
　　總線結(jié)構(gòu)的優(yōu)點是信道利用率較高，結(jié)構(gòu)簡單，價格相對便宜。缺點是同一時刻只能有兩個網(wǎng)絡節(jié)點相互通信，網(wǎng)絡延伸距離有限，網(wǎng)絡容納節(jié)點數(shù)有限。在總線上只要有一個點出現(xiàn)連接問題，會影響整個網(wǎng)絡的正常運行。目前在局域網(wǎng)中多采用此種結(jié)構(gòu)。
　　總線拓撲網(wǎng)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。總線拓撲網(wǎng)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(jié)器匹配線路阻抗。
　　總線拓撲網(wǎng)絡相對來說容易安裝，只需敷設(shè)主干電纜，比其他拓撲結(jié)構(gòu)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(shè)主干電纜。相對來說比較維護困難，因為在排除介質(zhì)故障時，要將錯誤隔離到某個網(wǎng)段。受故障影響的設(shè)備范圍大。星型結(jié)構(gòu)是以一個節(jié)點為中心的處理系統(tǒng)，各種類型的入網(wǎng)機器均與該中心節(jié)點有物理鏈路直接相連。其結(jié)構(gòu)如圖1-4所示。
　　3.環(huán)型結(jié)構(gòu)
　　環(huán)型結(jié)構(gòu)是將各臺連網(wǎng)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(jié)構(gòu)的網(wǎng)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(jié)構(gòu)的優(yōu)點是一次通信信息在網(wǎng)中傳輸?shù)淖畲髠鬏斞舆t是固定的；每個網(wǎng)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(xiàn)故障可能會終止全網(wǎng)運行，因此可靠性較差。為了克服可靠性差的問題，有的網(wǎng)絡采用具有自愈功能乃結(jié)構(gòu)，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(wǎng)絡需對全網(wǎng)進行拓撲和訪問控制機制的調(diào)整，因此較為復雜。環(huán)型拓撲是一個點到點的環(huán)型結(jié)構(gòu)。每臺設(shè)備都直接連到環(huán)上，或通過一個接口設(shè)備和分支電纜連到環(huán)上。在初始安裝時，環(huán)型拓撲網(wǎng)絡比較簡單。隨著網(wǎng)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(shè)備總數(shù)有限制�？梢院苋菀椎卣业诫娎|的故障點。受故障影響的設(shè)備范圍大，在單環(huán)系統(tǒng)上出現(xiàn)的任何錯誤，都會影響網(wǎng)上的所有設(shè)備。
　　4.樹型結(jié)構(gòu)
　　樹型結(jié)構(gòu)實際上是星型結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)與星型結(jié)構(gòu)相比降低了通信線路的成本，但增加了網(wǎng)絡復雜性。網(wǎng)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(wǎng)絡的正常工作。
　　5.網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)
　　網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)分為全連接網(wǎng)狀和不完全連接網(wǎng)狀兩種形式。全連接網(wǎng)狀中，每一個節(jié)點和網(wǎng)中其它節(jié)點均有鏈路連接。不完全連接網(wǎng)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(zhuǎn)接。這種網(wǎng)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(wǎng)絡的正常工作，可靠性高；網(wǎng)絡擴充和主機入網(wǎng)比較靈活、簡單。但這種網(wǎng)絡關(guān)系復雜，建網(wǎng)不易，網(wǎng)絡控制機制復雜。廣域網(wǎng)中一般用不完全連接網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。
　　6.蜂窩拓撲結(jié)構(gòu)
　　蜂窩拓撲結(jié)構(gòu)是無線局域網(wǎng)中常用的結(jié)構(gòu)。它以無線傳輸介質(zhì)（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(wǎng)，適用于城市網(wǎng)、校園網(wǎng)、企業(yè)網(wǎng)。

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