局域網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)(拓?fù)浣Y(jié)構(gòu))

指將網(wǎng)絡(luò)單元抽象為結(jié)點(diǎn)，通信線路抽象為鏈路，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是由一組結(jié)點(diǎn)和連接結(jié)點(diǎn)的鏈路組成的。其中：結(jié)點(diǎn)是由一個(gè)通信接口單元和有關(guān)的設(shè)備如計(jì)算機(jī)、磁盤等到構(gòu)成，可分為轉(zhuǎn)接結(jié)點(diǎn)和訪問(wèn)結(jié)點(diǎn)；鏈路是指兩個(gè)結(jié)點(diǎn)之間承載信息的通信線路或信道。網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第一章計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)

總線型網(wǎng)絡(luò)拓樸結(jié)構(gòu)終接器工作站終接器工作站工作站工作站

總線型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)采用單根傳輸線作為傳輸介質(zhì)，所有的站點(diǎn)（包括工作站和文件服務(wù)器）均通過(guò)相應(yīng)的硬件接口直接連接到傳輸介質(zhì)或稱總線上，各工作站地位平等，無(wú)中心結(jié)點(diǎn)控制?？偩€型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的總線大都采用同軸電纜?？偩€上的信息多以基帶信號(hào)型式串行傳送。某個(gè)站點(diǎn)發(fā)送報(bào)文（把要發(fā)送的信息叫報(bào)文），其傳送的方向總是從發(fā)送站點(diǎn)開始向兩端擴(kuò)散，如同廣播電臺(tái)發(fā)射的信息一樣，又稱為廣播式計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，在總線網(wǎng)絡(luò)上的所有站點(diǎn)都能接收到這個(gè)報(bào)文，但并不是所有的都接收，而是每個(gè)站點(diǎn)都會(huì)把自己的地址與這個(gè)報(bào)文的目的地址相比較,只有與這個(gè)報(bào)文的目的地址相同的工作站才會(huì)接收?qǐng)?bào)文。在總線型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中，由于各站點(diǎn)通過(guò)總線來(lái)傳輸信息，并且各站點(diǎn)對(duì)于總線的使用權(quán)是平等，因此就產(chǎn)生了如何合理分配信道問(wèn)題，這種合理解決信道分配問(wèn)題的控制方法叫介質(zhì)訪問(wèn)的控制方式?？偩€型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的介質(zhì)訪問(wèn)控制方式是叫CSMA/CD（載波監(jiān)聽多路訪問(wèn)/沖突檢測(cè)）。總線型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)有以下的主要優(yōu)點(diǎn)：l從硬件觀點(diǎn)來(lái)看總線型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)可靠性高。因?yàn)榭偩€型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，而且又是無(wú)源元件。l

易于擴(kuò)充，增加新的站點(diǎn)容易。如要增加新站點(diǎn)，僅需在總線的相應(yīng)接入點(diǎn)將工作站接入即可。l

使用電纜較少，且安裝容易。l

使用的設(shè)備相對(duì)簡(jiǎn)單，可靠性高。星型網(wǎng)絡(luò)拓樸結(jié)構(gòu)工作站工作站工作站工作站工作站工作站集線器星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是由中心結(jié)點(diǎn)和通過(guò)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)鏈路連接到中心結(jié)點(diǎn)的各站點(diǎn)組成。星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的中心結(jié)點(diǎn)是主結(jié)點(diǎn)，它接收各分散站點(diǎn)的信息再轉(zhuǎn)發(fā)給相應(yīng)的站點(diǎn)。目前這種星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)幾乎是Ethernet雙絞線網(wǎng)絡(luò)專用的。這種星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的中心結(jié)點(diǎn)是由集線器或者是交換機(jī)來(lái)承擔(dān)的。星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)有以下優(yōu)點(diǎn)：

由于每個(gè)設(shè)備都用一根線路和中心結(jié)點(diǎn)相連，如果這根線路損壞，或與之相連的工作站出現(xiàn)故障時(shí)，在星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中，不會(huì)對(duì)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)造成大的影響，而僅會(huì)影響該工作站。網(wǎng)絡(luò)的擴(kuò)展容易?？刂坪驮\斷方便。

訪問(wèn)協(xié)議簡(jiǎn)單。星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)也存在著一定的缺點(diǎn)：

過(guò)分依賴中心結(jié)點(diǎn)。

成本高。環(huán)型網(wǎng)絡(luò)拓樸結(jié)構(gòu)工作站工作站工作站工作站工作站工作站環(huán)型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是由網(wǎng)絡(luò)中若干中繼器通過(guò)點(diǎn)到點(diǎn)的鏈路首尾相連型成一個(gè)閉合的環(huán)。環(huán)型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)有以下優(yōu)點(diǎn)：路由選擇控制簡(jiǎn)單。因?yàn)樾畔⒘魇茄刂潭ǖ囊粋€(gè)方向流動(dòng)的，兩個(gè)站點(diǎn)僅有一條通路。電纜長(zhǎng)度短。環(huán)型拓?fù)渌桦娎|長(zhǎng)度和總線拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)相似，但比星型拓?fù)湟?。適用于光纖。光纖傳輸速度高，而環(huán)型拓?fù)涫菃畏较騻鬏?，十分適用于光纖這種傳輸介質(zhì)。環(huán)型網(wǎng)絡(luò)的缺點(diǎn)：結(jié)點(diǎn)故障引起整個(gè)網(wǎng)絡(luò)癱瘓。在環(huán)路上數(shù)據(jù)傳輸是通過(guò)環(huán)上的每一個(gè)站點(diǎn)進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)的，如果環(huán)路上的一個(gè)站點(diǎn)出現(xiàn)故障，則該站點(diǎn)的中繼器不能進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)，相當(dāng)于環(huán)在故障結(jié)點(diǎn)處斷掉，造成整個(gè)網(wǎng)絡(luò)都不能進(jìn)行工作。診斷故障困難。因?yàn)槟骋唤Y(jié)點(diǎn)故障會(huì)使整個(gè)網(wǎng)絡(luò)都不能工作，但具體確定是哪一個(gè)結(jié)點(diǎn)出現(xiàn)故障非常困難，需要對(duì)每個(gè)結(jié)點(diǎn)進(jìn)行檢測(cè)。樹型網(wǎng)絡(luò)拓樸結(jié)構(gòu)工作站工作站工作站工作站樹型拓?fù)涫菑目偩€拓?fù)溲葑冞^(guò)來(lái)的，形狀象一棵倒置的樹，頂端有一個(gè)帶有分支的根，每個(gè)分支還可延伸出子分支。樹型拓?fù)涫且环N分層的結(jié)構(gòu)，適用于分級(jí)管理和控制系統(tǒng)。這種拓?fù)渑c其它拓?fù)涞闹饕獏^(qū)別在于其根的存在。當(dāng)下面的分支節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，根接收該信號(hào)，然后再重新廣播發(fā)送到全網(wǎng)。這種結(jié)構(gòu)不需要中繼器。與星型拓?fù)湎啾?，由于通信線路總長(zhǎng)度較短，故它的成本低，易推廣，但結(jié)構(gòu)較星型復(fù)雜。樹型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)有以下的優(yōu)點(diǎn)：易于擴(kuò)展。從本質(zhì)上看這種結(jié)構(gòu)可以延伸出很多分支和子分支，因此新的節(jié)點(diǎn)和新的分支易于加入網(wǎng)內(nèi)。故障隔離容易。如果某一分支的節(jié)點(diǎn)或線路發(fā)生故障，很容易將這分支和整個(gè)系統(tǒng)隔離開來(lái)樹型拓?fù)涞娜秉c(diǎn)是對(duì)根的依賴性太大，如果根發(fā)生故障，則全網(wǎng)不能正常工作，因此這種結(jié)構(gòu)的可靠性與星型結(jié)構(gòu)相似。網(wǎng)型網(wǎng)絡(luò)拓樸結(jié)構(gòu)工作站工作站工作站工作站工作站工作站網(wǎng)絡(luò)中任意兩站點(diǎn)間都有直接通路相連，所以任意兩站點(diǎn)間的通信無(wú)需路由，而且有專線相連沒(méi)有等待延遲故通信速度快，可靠性高。但是組建這樣網(wǎng)絡(luò)投資是非常巨大的?；旌闲屯?fù)浣Y(jié)構(gòu)

混合方式比較常見的有星型/總線拓?fù)浜托切铜h(huán)拓?fù)洹Ｐ切?總線拓?fù)涫窍刖C合星型拓?fù)浜涂偩€拓?fù)涞膬?yōu)點(diǎn)，它用一條或多條總線把多組設(shè)備連接起來(lái)，而這相連的每組設(shè)備本身又呈星型分布。對(duì)于星型/總線拓?fù)?，用戶很容易配置和重新配置網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。

星型環(huán)拓?fù)湓噲D取這兩種拓?fù)涞膬?yōu)點(diǎn)于一體。這種星型環(huán)拓?fù)渲饕糜贗EEE802.5的令牌網(wǎng)。從電路上看，星型環(huán)結(jié)構(gòu)完全和一般的環(huán)型結(jié)構(gòu)相同，只是物理走線安排成星型連接，星型環(huán)拓?fù)涞膬?yōu)點(diǎn)：故障診斷方便而且隔離容易；網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展簡(jiǎn)便；電纜安裝方便。