计算机网络应用 按网络拓扑结构分类

计算机网络应用按网络拓扑结构分类

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(连接在网络上的计算机、大容量的外存、高速打印机等设备均可看作是网络上的一个节点，也称工作站）和电缆等的连接形式。

1．星型网络

星型网络拓扑结构由中央节点和其它从属节点构成。其中，中央节点可以与其它节点直接进行通信，而其它节点间通信则要通过中央节点。在星型网络中，中央节点通常是指集线器或交换机等设备。例如，使用集线器组建而成的局域网便是一种典型的星型网络，如图1-14所示。

图1-14 星型网络拓扑结构

在星型网络中，任何两台计算机要进行通信都必须经过中央节点，所以中央节点需要执行集中式的通信控制策略，以保证网络的正常运行，这使得中央节点的负担往往较重，而且一旦中央节点出现故障，将会导致整个网络的瘫痪。

2．总线型网络

总线型网络是指采用一条中央主电缆连接多个节点，在电缆两端都要加装终接器匹配而构成的一种网络类型。其拓扑结构如图1-15所示。

图1-15 总线型网络拓扑结构

在总线型网络中，所有计算机都必须使用专用的硬件接口直接连接在总线上，任何一个节点的信息都能沿着总线向两个方向进行传输，并且能被总线上的任何一个节点所接收。由于总线型网络中的信息向四周传播，类似于广播电台，所以总线型网络也被称为广播式网络。

由于总线负载能力的原因，其长度有一定限制，且一条总线也只能连接一定数量的计算机。除此之外，它也具有网络结构简单、灵活，便于扩展；网络的可靠性高，网络响应速度快，且资源共享能力强等优点。

3．环型网络

在环型网络中，各节点首尾相连形成一个闭合型的环型线路。其拓扑结构如图1-16所示。

在环形网络中，其信息的传递是单向的，即沿环网的一个方向从一个节点传到另一个节点。在这个过程中，由环型网络内的各节点（信息发送节点除外）通过对比信息流内的目的地址来决定是否接收该信息。

计算机计算机

计算机

图1-16 环型网络拓扑结构

由于信息在环型网络内沿固定方向流动，并且两个节点间仅有唯一的通路，因此简化了路径选择的控制。另外，还具有结构简单，建网容易，便于管理等优点。除此之外，也包括

当结点过多时，将影响传输效率、不利于网络扩充等缺点。

4．树型网络

树型网络是星型网络的拓展。它具有一种分层结构，包括最上层的根节点和下面的多个分支，各节点间按层次进行连接，数据主要在上、下节点之间进行交换，相邻节点或同层结点之间一般不进行数据交换，其结构如图1-17所示。

计算机计算机

图1-17 树型网络拓扑结构

在树型结构的网络中，任意两个节点之间的信息传输不产生回路，每条通路都支持双向传输。这种结构具有扩充方便灵活、成本低、易推广、易维护等优点。除此之外，也包括资源共享能力较弱、可靠性较差、任何一个节点或链路的故障都会影响整个网络的运行、对根节点的依赖过大等缺点。

5．网状型网络

将多个子网或多个网络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。根据组网硬件不同，主要有三种网际拓扑：

● 网状网

在一个大的区域内，用无线电通信链路连接一个大型网络时，网状网是最好的拓扑结构。通过路由器与路由器相连，可让网络选择一条最快的路径传送数据,如图1-18所示。

上海

成都

北京

图1-18 典型的网状拓扑结构

● 主干网

通过桥接器与路由器把不同的子网或LAN 连接起来形成单个总线或环型拓扑结构，这

种网通常采用光纤做主干线。

星状相连网

利用一些叫做超级集线器的设备将网络连接起来，由于星型结构的特点，网络中任一处的故障都可容易查找并修复。

网状拓扑具有网络可靠性高，一般通信子网中任意两个节点交换机之间，存在着两条或两条以上的通信路径。这样，当一条路径发生故障时，还可以通过另一条路径把信息送至节点交换机。网络可组建成各种形状，采用多种通信信道，多种传输速率。网内节点共享资源容易。可改善线路的信息流量分配。可选择最佳路径，传输延迟小。

而网状拓扑同时也有其缺点，如控制复杂，软件复杂。线路费用高，不易扩充。网状拓扑结构一般用于Internet骨干网上，使用路由算法来计算发送数据的最佳路径。