计算机网络拓扑结构的定义

1.1计算机网络拓扑结构的定义：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。

1.2计算机网络拓扑结构的分类：总线型拓扑结构、星形拓扑结构、环形拓扑结构、树形

拓扑结构（由总线型演变而来）以及它们的混合型。

1.2.1总线型拓扑结构定义：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。总线型拓扑结构是一种基于多点连接的拓扑结构，是将网络中的所有的设备通过相应的硬件接口直接连接在共同的传输介质上。总线拓扑结构使用一条所有PC都可访问的公共通道，每台PC只要连一条线缆即可。在总线型拓扑结构中，所有网上微机都通过相应的硬件接口直接连在总线上，任何一个结点的信息都可以沿着总线向两个方向传输扩散，并且能被总线中任何一个结点所接收。由于其信息向四周传播，类似于广播电台，故总线型网络也被称为广播式网络。总线有一定的负载能力，因此，总线长度有一定限制，一条总线也只能连接一定数量的结点。

总线型拓扑结构特点：结构简单灵活，非常便于扩充；可靠性高，网络响应速度快；

设备量少、价格低、安装使用方便；共享资源能力强，非常便于广播式工作，即一个结点发送所有结点都可接收。

总线型拓扑结构优缺点：

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。

（4）布线容易。

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。

（4）所有的数据都需经过总线传送，总线成为整个网络的瓶颈。

（5）由于信道共享，连接的节点不宜过多，总线自身的故障可以导致系统的崩溃。

（6）所有的PC不得不共享线缆，如果某一个节点出错，将影响整个网络。

总线型拓扑结构示例图片：

1.2.1环形拓扑结构定义：环形网中各结点通过环路接口连在一条首尾相连的闭合环形通

信线路中，就是把每台PC连接起来，数据沿着环依次通过每台PC直接到达目的地，环路上任何结点均可以请求发送信息。请求一旦被批准，便可以向环路发送信息。

环形网中的数据可以是单向也可是双向传输。信息在每台设备上的延时时间是固定的。由于环线公用，一个结点发出的信息必须穿越环中所有的环路接口，信息流中目的地址与环上某结点地址相符时，信息被该结点的环路接口所接收，而后信息继续流向下一环路接口，一直流回到发送该信息的环路接口结点为止。特别适合实时控制的局域网系统。在环行结构中每台PC都与另两台PC相连每台PC的接口适配器必须接收数据再传往另一台。因为两台PC之间都有电缆，所以能获得好的性能。

环形拓扑结构特点：信息流在网中是沿着固定方向流动的，两个节点仅有一条道路，故简化了路径选择的控制；环路上各节点都是自举控制，故控制软件简单；由于信息源在环路中是串行地穿过各个节点，当环中节点过多时，势必影响信息传输速率，使网络的响应时间延长；环路是封闭的，不便于扩充；可靠性低，一个节点故障，将会造成全网瘫痪；维护难，对分支节点故障定位较难。

环形拓扑结构优缺点：

优点：

（1）结构简单。

（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，传输距离远。

（4）电缆长度短。

（5）传输延迟确定。

（6）信息在网络中沿固定方向流动，两个结点间仅有唯一的通路，大大简化了路径选择的控制。

（7）某个结点发生故障时，可以自动旁路，可靠性较高。

缺点：

（1）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。

（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）由于信息是串行穿过多个结点环路接口，当结点过多时，影响传输效率，使网络响应时间变长；

（5）由于环路封闭故扩充不方便。

1.2.1树形拓扑结构定义：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。它是总线型结构的扩展，它是在总线网上加上分支形成的，其传输介质可有多条分支，但不形成闭合回路，树形网是一种分层网，其结构可以对称，联系固定，具有一定容错能力，一般一个分支和结点的故障不影响另一分支结点的工作，任何一个结点送出的信息都可以传遍整个传输介质，也是广播式网络。

树形拓扑结构特点：树形网上的链路相对具有一定的专用性，无须对原网做任何改动就可以扩充工作站。它是一种层次结构，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。把整个电缆连接成树型，树枝分层每个分至点都有一台计算机，数据依次往下传优点是布局灵活但是故障检测较为复杂，PC环不会影响全局。

树形拓扑结构优缺点：

优点：

（1）连结简单，维护方便，适用于汇集信息的应用要求。

（2）易于扩展。

（3）故障隔离较容易。

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。并且各个节点对根的依赖性太大。

1.2.1星型拓扑结构定义：星形拓扑结构是一种以中央节点为中心，把若干外围节点连接

起来的辐射式互联结构，各结点与中央结点通过点与点方式连接，中央结点执行集中式通信控制策略，因此中央结点相当复杂，负担也重。这种结构适用于局域网，特别是近年来连接的局域网大都采用这种连接方式。这种连接方式以双绞线或同轴电缆作连接线路。在中心放一台中心计算机，每个臂的端点放置一台PC，所有的数据包及报文通过中心计算机来通信，除了中心机外每台PC仅有一条连接，这种结构需要大量的电缆，星形拓扑可以看成一层的树形结构，不需要多层PC的访问权争用。

星型拓扑结构特点：星形拓扑结构的每个节点都由一条单独的通信线路与中心节点连结。

星型拓扑结构优缺点：

优点：

结构简单、容易实现、便于管理，通常以集线器作为中央节点，便于维护和管理。

（1）集中控制，控制简单。

（2）故障诊断和隔离容易。

（3）方便服务。

（4）网络延迟时间短，误码率低。

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。中心结点出现故障会导致网络的瘫痪。

（3）各站点的分布处理能力较低。

（4）网络共享能力较差，通信线路利用率不高。

1.2.1网状拓扑结构定义：网状拓扑又称作无规则结构，结点之间的联结是任意的，没有

规律。就是将多个子网或多个局域网连接起来构成网际拓扑结构。在一个子网中，集线器、中继器将多个设备连接起来，而桥接器、路由器及网关则将子网连接起来。

网络拓扑结构的特点：网状拓扑结构又称作无规则结构，节点之间的联结是任意的，没有规律。

网络拓扑结构优缺点：