下面是由希賽小編整理的通信互聯網技術知識點精講之拓撲結構，希望能幫助學友們。具體內容如下：

       拓撲結構

       局域網的主要特征由網絡的拓撲結構、所采用的協議類型及介質訪問控制方法決定。本節介紹局域網使用的拓撲結構形式。局域網中所采用的協議類型和介質訪問控制方法將在后繼小節中介紹。

       局域網的拓撲結構是指連接網絡設備的傳輸介質的鋪設形式，局域網的拓撲結構主要有星型、總線型、環型和混合型。

       1.星型結構

       星型結構由中心節點和分支節點構成。各個分支節點與中心節點間均具有點到點的物理連接，分支節點之間沒有直接的物理通路。如果分支節點間需要傳輸信息，必須通過中心節點進行轉發;或者由中心節點周期性地詢問各分支節點，協助分支節點進行信息的轉發。星型結構可以通過級聯的方式很方便地將網絡擴展到很大的規模。星型結構的網絡拓撲結構圖如圖4-2(a)所示。

       圖4-2局域網的基本拓撲結構圖

       由于在這種結構的網絡系統中，中心節點是控制中心，任意兩個分支節點間的通信最多只需兩步，所以傳輸速度很快，而且星型網絡結構簡單、建網方便、便于控制和管理。但是，這種網絡系統的可靠性很大程度上取決于中心節點的可靠性，對中心節點的可靠性和冗余度要求很高。一旦中心節點出現故障，則會導致全網癱瘓。

       在計算機網絡中，星型拓撲結構通常用集線器(Hub)或交換機作為中心連接設備。集線器包括多個端口，可以連接多臺計算機。集線器工作在物理層，是擴充網絡、連接更多工作站的網絡設備之一，只具有放大和重發數據的功能。它的工作原理是數據從一臺成員計算機發送到集線器上以后，被轉發到集線器中的其他所有端口上，供網絡上的每位用戶使用。使用集線器作中心節點的優點是在集線器正常工作的情況下，局部的線路故障只會在局部造成影響，不會影響整個網絡的通信。由于集線器上的指示燈能夠告知該點的計算機是否正常連通，所以能夠很快查到故障點?而且網絡的增容非常方便，需要在網絡中添加計算機時，只需要在新增加的計算機和集線器之間用網線互連即可。

       集線器有很多種，每種都具有特定的功能，提供不同等級的服務。有些集線器會在分發之前對弱信號進行重新生成，有些集線器會整理信號的時序以提供所有端口間的同步數據通信。

       如前所述，集線器并不處理或檢查其上的通信量，僅將一個端口接收的信號重復地分發給其他端口，以此來擴展物理介質。所有連接到集線器的設備共享同一介質，因此它們也共享同一個沖突域、廣播和帶寬。

       在采用交換機作中間節點的星型網絡中，交換機根據收到的數據幀中的MAC地址決定數據幀應發向交換機的哪個端口。因為端口間的幀傳輸彼此屏蔽，因此節點發送的幀在通過交換機時不會與其他節點發送的幀產生沖突，這樣可以極大地減少沖突的發生?

       2.總線型結構

       總線型結構網絡是將各個節點設備和一根總線相連。網絡中所有節點的工作站都是通過總線進行信息傳輸的。總線型拓撲結構如圖4-2(b)所示。工作站發出的數據組成幀，數據幀沿著總線向兩端傳播，每個數據幀中都含有源地址和目標地址，工作站監視總線上的信號，并將發送給自己的數據復制下來。由于總線是共享介質，多個站同時發送數據時會發生沖突，因此需要采用介質訪問控制協議來防止沖突的發生，如帶有沖突檢測的載波監聽多路訪問CSMA/CD技術。

       總線型結構可使用的通信介質包括同軸電纜、雙絞線及光纖。雙絞線價格便宜，便于安裝;同軸電纜和光纖則能提供更高的數據速率，連接更多的設備，傳輸的距離也更遠。在總線型結構中，總線的負載能力是有限的，這是由通信介質本身的物理性能決定的。因此總線網絡中工作站節點的數量是有限的。如果工作站節點的數最超出了總線的負載能力，就需要延長總線的長度，并加入相當數量的附加轉接部件，使總線負載達到容量要求。

       總線型結構易于布線和維護：結構簡單;傳輸介質是無源元件，從硬件的角度看，十分可靠;可擴充性好，節點設備的插入與拆除都非常方便。另外，總線結構網絡節點間響應速度快、共享資源能力強、設備投入量少、成本低、安裝使用方便。當某個工作站節點出現故障時，對整個網絡系統影響較小。因此，總線型結構網絡是使用最普遍的一種網絡。但是，由于所有工作站間的通信均通過一條共用的總線，所以實時性較差。而且總線拓撲網鉻不是集中控制的，所以故障檢測功能要在網絡的各個站點上進行：在擴展總線的干線長度時，需重新配置中繼器、剪裁電纜、調整終端器等;總線上的站點需要具備介質訪問控制功能，增加了站點的硬件和軟件費用。

       以太網和令牌總線網采用的是總線型結構。

       3.環型結構

       環型結構是指網絡中各節點通過一條首尾相連的通信鏈路連接起來，形成的一個閉合的環，拓撲結構如圖4-2(c)所示。工作站通過環接口設備(如中繼器)接入環路。當某個節點有數據發送時，首先將數據發送到對應的環接口設備，并沿環路發往其下行的環接口設備，該設備對其進行轉發或者遞交給設備附接的節點。環接口設備通常從一端接收數據，從另一端發出數據。因此整個環路中的數據是單向流動的。環型結構中各工作站地位相等，相互獨立。如果某個工作站節點出現故障，此工作站節點就會自動旁路，不影響全網的工作，可靠性較高。兩個工作站節點之間僅有-條通路，系統中無信道選擇問題：但在傳輸路徑過長、傳輸經過的節點數過多的情況下，將導致數據的端到端傳送時延過大。因此。環型網絡在短距離、拓撲結構簡單時具有較大的優勢，但不適用于大規模的長途骨干網。

       由于環型網絡是一系列點對點鏈路串接起來的，所以可以使用任何傳輸介質。最常用的是價格較低廉的雙絞線;使用同軸電纜則可獲得較高的帶寬：而光纖則能提供更大的數據傳輸速率。

       環型網絡的典型代表是令牌環局域網。在令牌環網絡中，擁有“令牌”的設備才能在網絡中傳輸數據，以此來保證在某一時間內網絡中只有一臺設備可以傳送信息。

       4.混合型結構

       混合型結構就是將上述各種拓撲混合起來的結構，常見的有樹型(總線型結構的演變或者總線和星型的混合)、環星型(星型和環型拓撲的混合)等。

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