網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)知識(shí)

1、.網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)知識(shí)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是拋開網(wǎng)絡(luò)物理連接來(lái)討論網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的連接形式，網(wǎng)絡(luò)中各站點(diǎn)相互連接的方法和形式稱為網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?。拓?fù)鋱D給出網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器、工作站的網(wǎng)絡(luò)配置和相互間的連接，它的結(jié)構(gòu)主要有星型結(jié)構(gòu)、總線結(jié)構(gòu)、樹型結(jié)構(gòu)、網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)、蜂窩狀結(jié)構(gòu)、分布式結(jié)構(gòu)等。星型結(jié)構(gòu)星型結(jié)構(gòu)是指各工作站以星型方式連接成網(wǎng)。網(wǎng)絡(luò)有中央節(jié)點(diǎn)，其他節(jié)點(diǎn)（工作站、服務(wù)器）都與中央節(jié)點(diǎn)直接相連，這種結(jié)構(gòu)以中央節(jié)點(diǎn)為中心，因此又稱為集中式網(wǎng)絡(luò)。它具有如下特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于管理；控制簡(jiǎn)單，便于建網(wǎng)；網(wǎng)絡(luò)延遲時(shí)間較小，傳輸誤差較低。但缺點(diǎn)也是明顯的：成本高、可靠性較低、資源共享能力也較差。環(huán)型結(jié)構(gòu)環(huán)型結(jié)構(gòu)由網(wǎng)絡(luò)中若干節(jié)點(diǎn)通過(guò)點(diǎn)

2、到點(diǎn)的鏈路首尾相連形成一個(gè)閉合的環(huán)，這種結(jié)構(gòu)使公共傳輸電纜組成環(huán)型連接，數(shù)據(jù)在環(huán)路中沿著一個(gè)方向在各個(gè)節(jié)點(diǎn)間傳輸，信息從一個(gè)節(jié)點(diǎn)傳到另一個(gè)節(jié)點(diǎn)。環(huán)型結(jié)構(gòu)具有如下特點(diǎn)：信息流在網(wǎng)中是沿著固定方向流動(dòng)的，兩個(gè)節(jié)點(diǎn)僅有一條道路，故簡(jiǎn)化了路徑選擇的控制；環(huán)路上各節(jié)點(diǎn)都是自舉控制，故控制軟件簡(jiǎn)單；由于信息源在環(huán)路中是串行地穿過(guò)各個(gè)節(jié)點(diǎn)，當(dāng)環(huán)中節(jié)點(diǎn)過(guò)多時(shí)，勢(shì)必影響信息傳輸速率，使網(wǎng)絡(luò)的響應(yīng)時(shí)間延長(zhǎng)；環(huán)路是封閉的，不便于擴(kuò)充；可靠性低，一個(gè)節(jié)點(diǎn)故障，將會(huì)造成全網(wǎng)癱瘓；維護(hù)難，對(duì)分支節(jié)點(diǎn)故障定位較難?？偩€型結(jié)構(gòu)總線結(jié)構(gòu)是指各工作站和服務(wù)器均掛在一條總線上，各工作站地位平等，無(wú)中心節(jié)點(diǎn)控制，公用總線上的信息多以

3、基帶形式串行傳遞，其傳遞方向總是從發(fā)送信息的節(jié)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，因此又稱廣播式計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。各節(jié)點(diǎn)在接受信息時(shí)都進(jìn)行地址檢查，看是否與自己的工作站地址相符，相符則接收網(wǎng)上的信息?？偩€型結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)特點(diǎn)如下：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可擴(kuò)充性好。當(dāng)需要增加節(jié)點(diǎn)時(shí)，只需要在總線上增加一個(gè)分支接口便可與分支節(jié)點(diǎn)相連，當(dāng)總線負(fù)載不允許時(shí)還可以擴(kuò)充總線；使用的電纜少，且安裝容易；使用的設(shè)備相對(duì)簡(jiǎn)單，可靠性高；維護(hù)難，分支節(jié)點(diǎn)故障查找難。分布式結(jié)構(gòu)分布式結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)是將分布在不同地點(diǎn)的計(jì)算機(jī)通過(guò)線路互連起來(lái)的一種網(wǎng)絡(luò)形式，分布式結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)具有如下特點(diǎn)：由于采用分散控制， 即使整個(gè)網(wǎng)絡(luò)中的某個(gè)局部出現(xiàn)

4、故障，也不會(huì)影響全網(wǎng)的操作，因而具有很高的可靠性；網(wǎng)中的路徑選擇最短路徑算法，故網(wǎng)上延遲時(shí)間少，傳輸速率高，但控制復(fù)雜；各個(gè)節(jié)點(diǎn)間均可以直接建立數(shù)據(jù)鏈路，信息流程最短；便于全網(wǎng)范圍內(nèi)的資源共享。缺點(diǎn)為連接線路用電纜長(zhǎng)，造價(jià)高；網(wǎng)絡(luò)管理軟件復(fù)雜；報(bào)文分組交換、路徑選擇、流向控制復(fù)雜；在一般局域網(wǎng)中不采用這種結(jié)構(gòu)。樹型結(jié)構(gòu)樹型結(jié)構(gòu)是分級(jí)的集中控制式網(wǎng)絡(luò)，與星型相比，它的通信線路總長(zhǎng)度短，成本較低，節(jié)點(diǎn)易于擴(kuò)充， 尋找路徑比較方便， 但除了葉節(jié)點(diǎn)及其相連的線路外，任一節(jié)點(diǎn)或其相連的線路故障都會(huì)使系統(tǒng)受到影響。網(wǎng)狀拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)在網(wǎng)狀拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中，網(wǎng)絡(luò)的每臺(tái)設(shè)備之間均有點(diǎn)到點(diǎn)的鏈路連接，這種連接不經(jīng)濟(jì)，只有每

5、個(gè)站點(diǎn)都要頻繁發(fā)送信息時(shí)才使用這種方法。它的安裝也復(fù)雜， 但系統(tǒng)可靠性高， 容錯(cuò)能力強(qiáng)。有時(shí)也稱為分布式結(jié)構(gòu)。蜂窩拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)蜂窩拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是無(wú)線局域網(wǎng)中常用的結(jié)構(gòu)。它以無(wú)線傳輸介質(zhì)（微波、衛(wèi)星、紅外等）點(diǎn)到點(diǎn)和多點(diǎn)傳輸為特征，是一種無(wú)線網(wǎng)，適用于城市網(wǎng)、校園網(wǎng)、企業(yè)網(wǎng)。1/14.在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中還有其他類型的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，如總線型與星型混合?？偩€型與環(huán)型混合連接的網(wǎng)絡(luò)。在局域網(wǎng)中，使用最多的是總線型和星型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是指用傳輸媒體互聯(lián)各種設(shè)備的物理布局。將參與 LAN 工作的各種設(shè)備用媒體互聯(lián)在一起有多種方法,實(shí)際上只有幾種方式能適合LAN 的工作。如果一個(gè)網(wǎng)絡(luò)只連接幾臺(tái)設(shè)備,最簡(jiǎn)單的方法是將它們都直接

6、相連在一起，這種連接稱為點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接。用這種方式形成的網(wǎng)絡(luò)稱為全互聯(lián)網(wǎng)絡(luò),如下圖所示。圖中有 6 個(gè)設(shè)備，在全互聯(lián)情況下,需要 15 條傳輸線路。如果要連的設(shè)備有n 個(gè) ,所需線路將達(dá)到n(n-1)/2 條 !顯而易見(jiàn) ,這種方式只有在涉及地理范圍不大，設(shè)備數(shù)很少的條件下才有使用的可能。即使屬于這種環(huán)境,在 LAN 技術(shù)中也不使用。我們所說(shuō)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，是因?yàn)楫?dāng)需要通過(guò)互聯(lián)設(shè)備(如路由器 )互聯(lián)多個(gè)LAN 時(shí) ,將有可能遇到這種廣域網(wǎng)(WAN) 的互聯(lián)技術(shù)。目前大多數(shù)網(wǎng)絡(luò)使用的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)有3 種 :- 星行拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) ;- 環(huán)行拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) ;- 總線型拓?fù)浣Y(jié) ;1.星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)2/14.星型結(jié)構(gòu)是最古老

7、的一種連接方式，大家每天都使用的電話都屬于這種結(jié)構(gòu)，如下圖所示。其中 ,圖 (a) 為電話網(wǎng)的星型結(jié)構(gòu),圖 (b) 為目前使用最普遍的以太網(wǎng)(Ethernet)星型結(jié)構(gòu) ,處于中心位置的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備稱為集線器,英文名為Hub。(a)電話網(wǎng)的星行結(jié)構(gòu)(b) 以 Hub 為中心的結(jié)構(gòu)這種結(jié)構(gòu)便于集中控制,因?yàn)槎擞脩糁g的通信必須經(jīng)過(guò)中心站。由于這一特點(diǎn),也帶來(lái)了易于維護(hù)和安全等優(yōu)點(diǎn)。端用戶設(shè)備因?yàn)楣收隙C(jī)時(shí)也不會(huì)影響其它端用戶間的通信但這種結(jié)構(gòu)非常不利的一點(diǎn)是,中心系統(tǒng)必須具有極高的可靠性,因?yàn)橹行南到y(tǒng)一旦損壞，整個(gè)系統(tǒng)便趨于癱瘓。對(duì)此中心系統(tǒng)通常采用雙機(jī)熱備份,以提高系統(tǒng)的可靠性。這種網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

8、的一種擴(kuò)充便是星行樹,如下圖所示。 每個(gè) Hub 與端用戶的連接仍為星型 ,Hub 的級(jí)連而形成樹。 然而 ,應(yīng)當(dāng)指出 ,Hub 級(jí)連的個(gè)數(shù)是有限制的,并隨廠商的不同而有變化。3/14.還應(yīng)指出 ,以 Hub 構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),雖然呈星型布局,但它使用的訪問(wèn)媒體的機(jī)制卻仍是共享媒體的總線方式。2.環(huán)型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)環(huán)型結(jié)構(gòu)在LAN 中使用較多。這種結(jié)構(gòu)中的傳輸媒體從一個(gè)端用戶到另一個(gè)端用戶,直到將所有端用戶連成環(huán)型,如圖 5 所示。這種結(jié)構(gòu)顯而易見(jiàn)消除了端用戶通信時(shí)對(duì)中心系統(tǒng)的依賴性。環(huán)行結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是,每個(gè)端用戶都與兩個(gè)相臨的端用戶相連,因而存在著點(diǎn)到點(diǎn)鏈路,但總是以單向方式操作。于是,便有上游端

9、用戶和下游端用戶之稱。例如圖5 中 ,用戶 N 是用戶N+1 的上游端用戶 ,N+1 是 N 的下游端用戶。如果N+1 端需將數(shù)據(jù)發(fā)送到N 端，則幾乎要繞環(huán)一周才能到達(dá)N 端。4/14.環(huán)上傳輸?shù)娜魏螆?bào)文都必須穿過(guò)所有端點(diǎn),因此 ,如果環(huán)的某一點(diǎn)斷開,環(huán)上所有端間的通信便會(huì)終止。為克服這種網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的脆弱,每個(gè)端點(diǎn)除與一個(gè)環(huán)相連外，還連接到備用環(huán)上 ,當(dāng)主環(huán)故障時(shí) ,自動(dòng)轉(zhuǎn)到備用環(huán)上。3.總線拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)總線結(jié)構(gòu)是使用同一媒體或電纜連接所有端用戶的一種方式,也就是說(shuō)，連接端用戶的物理媒體由所有設(shè)備共享，如下圖所示。 使用這種結(jié)構(gòu)必須解決的一個(gè)問(wèn)題是確保端用戶使用媒體發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)不能出現(xiàn)沖突。在點(diǎn)到

10、點(diǎn)鏈路配置時(shí),這是相當(dāng)簡(jiǎn)單的。如果這條鏈路是半雙工操作，只需使用很簡(jiǎn)單的機(jī)制便可保證兩個(gè)端用戶輪流工作。在一點(diǎn)到多點(diǎn)方式中,對(duì)線路的訪問(wèn)依靠控制端的探詢來(lái)確定。然而，在 LAN 環(huán)境下 ,由于所有數(shù)據(jù)站都是平等的,不能采取上述機(jī)制。對(duì)此，研究了一種在總線共享型網(wǎng)絡(luò)使用的媒體訪問(wèn)方法:帶有碰撞檢測(cè)的載波偵聽多路訪問(wèn),英文縮寫成CSMA/CD 。這種結(jié)構(gòu)具有費(fèi)用低、數(shù)據(jù)端用戶入網(wǎng)靈活、站點(diǎn)或某個(gè)端用戶失效不影響其它站點(diǎn)或端用戶通信的優(yōu)點(diǎn)。缺點(diǎn)是一次僅能一個(gè)端用戶發(fā)送數(shù)據(jù)，其它端用戶必須等待到獲得發(fā)送權(quán)。媒體訪問(wèn)獲取機(jī)制較復(fù)雜。盡管有上述一些缺點(diǎn),但由于布線要求簡(jiǎn)單,擴(kuò)充容易 ,端用戶失效、增刪不影

11、響全網(wǎng)工作,所以是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中使用最普遍的一種。按網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)劃分網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是指網(wǎng)絡(luò)中通信線路（攬線）和計(jì)算機(jī)、以及其他組件的物理布局。網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)影響網(wǎng)絡(luò)的性能。 選擇哪種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)與具體的網(wǎng)絡(luò)要求相關(guān)。 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)主要影響網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的類型、設(shè)備的能力、網(wǎng)絡(luò)的擴(kuò)張潛力、網(wǎng)絡(luò)的管理模式等等?？偩€型網(wǎng)絡(luò)5/14.總線型網(wǎng)絡(luò)也稱線形總線拓?fù)洌亲詈?jiǎn)單也是最常見(jiàn)的一種組網(wǎng)方法?？偩€型網(wǎng)絡(luò)是網(wǎng)絡(luò)中所有的站點(diǎn)共享一條數(shù)據(jù)通道?？偩€型網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)點(diǎn)在于安裝簡(jiǎn)單方便，需要鋪設(shè)的電纜最短，成本低，某個(gè)站點(diǎn)的故障一般不會(huì)影響整個(gè)網(wǎng)絡(luò)?？偩€型網(wǎng)絡(luò)的缺點(diǎn)是介質(zhì)的故障會(huì)導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)癱瘓，總線網(wǎng)安全性低，監(jiān)控比較困難，并且增

12、加新站點(diǎn)不如星型網(wǎng)容易?？偩€型網(wǎng)絡(luò)是一種被動(dòng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，一條數(shù)據(jù)線上的計(jì)算機(jī)只接收網(wǎng)上的數(shù)據(jù)，不負(fù)責(zé)將數(shù)據(jù)從一臺(tái)計(jì)算機(jī)傳送到另一臺(tái)計(jì)算機(jī)。在主動(dòng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中，計(jì)算機(jī)可將數(shù)據(jù)傳送下去?？偩€型網(wǎng)絡(luò)星型網(wǎng)絡(luò)在星型拓?fù)渲懈髡军c(diǎn)計(jì)算機(jī)通過(guò)攬線與中心站（多為Hub 集線器）相連，數(shù)據(jù)信息從計(jì)算機(jī)通過(guò)集線器傳送到網(wǎng)上所有計(jì)算機(jī)。星型網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)是很容易在網(wǎng)絡(luò)中增加新的站點(diǎn)，數(shù)據(jù)的安全性和優(yōu)先級(jí)容易控制，易實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控，但因?yàn)樗杏?jì)算機(jī)都連接到一點(diǎn)，網(wǎng)絡(luò)規(guī)模較大時(shí)，需要大量的攬線，并且，如果集線器出現(xiàn)故障，整個(gè)網(wǎng)絡(luò)會(huì)癱瘓。如果網(wǎng)絡(luò)中的某一臺(tái)計(jì)算機(jī)或者攬線出現(xiàn)了故障不會(huì)影響整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行，網(wǎng)絡(luò)中除去這太計(jì)算機(jī)以外

13、的部分都可以正常運(yùn)行。星型網(wǎng)絡(luò)示意圖星型網(wǎng)絡(luò)實(shí)物圖環(huán)形網(wǎng)絡(luò)環(huán)形網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋵⒏髡军c(diǎn)的計(jì)算機(jī)通過(guò)攬線連成一個(gè)封閉的環(huán)形。環(huán)形拓?fù)洳恍枰K結(jié)器。數(shù)據(jù)信號(hào)會(huì)沿著環(huán)行的一個(gè)方向進(jìn)行傳播，依次通過(guò)每一臺(tái)計(jì)算機(jī)。環(huán)形網(wǎng)容易安裝和監(jiān)控，但容量有限，網(wǎng)絡(luò)建成后， 難以增加新的站點(diǎn)。 由于數(shù)據(jù)信號(hào)是依次通過(guò)每一臺(tái)計(jì)算機(jī)的， 所以網(wǎng)絡(luò)中的任何一臺(tái)機(jī)器出現(xiàn)故障都會(huì)影響整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的正常工作。6/14.環(huán)形網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涫侵妇W(wǎng)絡(luò)中各個(gè)端點(diǎn)相互連接的方法和形式。網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)反映了組網(wǎng)的一種幾何形式。局域網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)主要有總線型、星型、環(huán)型以及混合型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。總線型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)總線型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)采用單根數(shù)據(jù)傳輸線作為通信介質(zhì)，所有的站點(diǎn)都

14、通過(guò)相應(yīng)的硬件接口直接連接到通信介質(zhì)，而且能被所有其他的站點(diǎn)接受。圖 1-6 所示為總線型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)示意圖?？偩€型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中的節(jié)點(diǎn)為服務(wù)器或工作站，通信介質(zhì)為同軸電纜。由于所有的節(jié)點(diǎn)共享一條公用的傳輸鏈路，所以一次只能由一個(gè)設(shè)備傳輸。這樣就需要某種形式的訪問(wèn)控制策略，來(lái)決定下一次哪一個(gè)節(jié)點(diǎn)可以發(fā)送。一般情況下， 總線型網(wǎng)絡(luò)采用載波監(jiān)聽多路訪問(wèn)/沖突檢測(cè) (CSMA/CD) 控制策略。50終端匹配器7/14.通信介質(zhì)圖 1-6總線型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)總線型網(wǎng)絡(luò)信息發(fā)送的過(guò)程為：發(fā)送時(shí)，發(fā)送節(jié)點(diǎn)對(duì)報(bào)文進(jìn)行分組，然后一次一個(gè)地址依次發(fā)送這些分組，有時(shí)要與其他工作站傳來(lái)的分組交替地在通信介質(zhì)上傳輸。當(dāng)分組經(jīng)過(guò)各節(jié)

15、點(diǎn)時(shí)，目標(biāo)節(jié)點(diǎn)將識(shí)別分組的地址，然后將屬于自己的分組內(nèi)容復(fù)制下來(lái)?？偩€型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)在局域網(wǎng)中得到廣泛的應(yīng)用，主要優(yōu)點(diǎn)有： 布線容易、電纜用量小?？偩€型網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)都連接在一個(gè)公共的通信介質(zhì)上，所以需要的電纜長(zhǎng)度短，減少了安裝費(fèi)用，易于布線和維護(hù)。 可靠性高。總線結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，從硬件觀點(diǎn)來(lái)看，十分可靠。 易于擴(kuò)充。在總線型網(wǎng)絡(luò)中，如果要增加長(zhǎng)度，可通過(guò)中繼器加上一個(gè)附加段；如果需要增加新節(jié)點(diǎn)，只需要在總線的任何點(diǎn)將其接入。 易于安裝?？偩€型網(wǎng)絡(luò)的安裝比較簡(jiǎn)單，對(duì)技術(shù)要求不是很高。8/14.總線型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)雖然有許多優(yōu)點(diǎn)，但也有自己的局限性： 故障診斷困難。雖然總線拓?fù)浜?jiǎn)單，可靠性高，但故障檢測(cè)卻不容易。

16、因?yàn)榫哂锌偩€拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)不是集中控制，故障檢測(cè)需要在網(wǎng)上各個(gè)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行。 故障隔離困難。對(duì)于介質(zhì)的故障，不能簡(jiǎn)單地撤消某工作站，這樣會(huì)切斷整段網(wǎng)絡(luò)。 中繼器配置。在總線的干線基礎(chǔ)上擴(kuò)充時(shí)，可利用中繼器，需要重新設(shè)置，包括電纜長(zhǎng)度的裁剪，終端匹配器的調(diào)整等。 通信介質(zhì)或中間某一接口點(diǎn)出現(xiàn)故障，整個(gè)網(wǎng)絡(luò)隨即癱瘓。 終端必須是智能的。因?yàn)榻釉诳偩€上的節(jié)點(diǎn)有介質(zhì)訪問(wèn)控制功能，因此必須具有智能，從而增加了站點(diǎn)的硬件和軟件費(fèi)用。星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是中央節(jié)點(diǎn)和通過(guò)點(diǎn)到點(diǎn)鏈路連接到中央節(jié)點(diǎn)的各節(jié)點(diǎn)組成。利用星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的交換方式有電路交換和報(bào)文交換，尤以電路交換更為普遍。一旦建立了通道連接，可以沒(méi)有延遲

17、地在連通的兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間傳送數(shù)據(jù)。工作站到中央節(jié)點(diǎn)的線路是專用的，不會(huì)出現(xiàn)擁擠的瓶頸現(xiàn)象。圖1-7 所示為星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖。9/14.圖 1-7星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中，中央節(jié)點(diǎn)為集線器(HUB) ，其他外圍節(jié)點(diǎn)為服務(wù)器或工作站；通信介質(zhì)為雙絞線或光纖。10/14.星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)被廣泛的應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)中智能主要集中于中央節(jié)點(diǎn)的場(chǎng)合。由于所有節(jié)點(diǎn)的往外傳輸都必須經(jīng)過(guò)中央節(jié)點(diǎn)來(lái)處理，因此，對(duì)中央節(jié)點(diǎn)的要求比較高。星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)信息發(fā)送的過(guò)程為：某一工作站有信息發(fā)送時(shí)，將向中央節(jié)點(diǎn)申請(qǐng)，中央節(jié)點(diǎn)響應(yīng)該工作站，并將該工作站與目的工作站或服務(wù)器建立會(huì)話。此時(shí)， 就可以進(jìn)行無(wú)延時(shí)的會(huì)話了。星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)為： 可

18、靠性高。在星型拓?fù)涞慕Y(jié)構(gòu)中，每個(gè)連接只與一個(gè)設(shè)備相連，因此，單個(gè)連接的故障只影響一個(gè)設(shè)備，不會(huì)影響全網(wǎng)。 方便服務(wù)。中央節(jié)點(diǎn)和中間接線都有一批集中點(diǎn)，可方便地提供服務(wù)和進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)重新配置。 故障診斷容易。如果網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)或者通信介質(zhì)出現(xiàn)問(wèn)題，只會(huì)影響到該節(jié)點(diǎn)或者通信介質(zhì)相連的節(jié)點(diǎn)，不會(huì)涉及整個(gè)網(wǎng)絡(luò)，從而比較容易判斷故障的位置。星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)雖有許多優(yōu)點(diǎn)，但也有缺點(diǎn)： 擴(kuò)展困難、安裝費(fèi)用高。增加網(wǎng)絡(luò)新節(jié)點(diǎn)時(shí)，無(wú)論有多遠(yuǎn)，都需要與中央節(jié)點(diǎn)直接連接，布線困難且費(fèi)用高。 對(duì)中央節(jié)點(diǎn)的依賴性強(qiáng)。星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中的外圍節(jié)點(diǎn)對(duì)中央節(jié)點(diǎn)的依賴性強(qiáng)，如果中央節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)故障，則全部網(wǎng)絡(luò)不能正常工作。環(huán)型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)環(huán)型拓

19、撲結(jié)構(gòu)是一個(gè)像環(huán)一樣的閉合鏈路，在鏈路上有許多中繼器和通過(guò)中繼器連接到鏈路上的節(jié)點(diǎn)。 也就是說(shuō)， 環(huán)型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)是由一些中繼器和連接到中繼器的點(diǎn)到點(diǎn)鏈路組成的一個(gè)閉合環(huán)。在環(huán)型網(wǎng)中， 所有的通信共享一條物理通道，即連接網(wǎng)中所有節(jié)點(diǎn)的11/14.點(diǎn)到點(diǎn)鏈路。圖1-8 為環(huán)型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。節(jié)點(diǎn)節(jié)點(diǎn)節(jié)點(diǎn)通信介質(zhì)圖 1-8環(huán)型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)其中，每個(gè)中繼器通過(guò)單向傳輸鏈路連接到另外兩個(gè)中繼器，形成單一的閉合通路，所有的工作站都可通過(guò)中繼器連接到環(huán)路上。任何一個(gè)工作站發(fā)送的信號(hào)，都可以沿著通信介質(zhì)進(jìn)行傳播， 而且能被所有其他的工作站接收。中繼器為環(huán)型網(wǎng)提供了3 種基本功能： 數(shù)據(jù)發(fā)送到環(huán)中， 接收數(shù)據(jù)和從環(huán)中刪

20、除數(shù)據(jù)。它能夠接收一個(gè)鏈路上的數(shù)據(jù)，并以同樣的速度串行地把該數(shù)據(jù)送到另一條鏈路上，即不在中繼器中緩沖。 由通信介質(zhì)及中繼器所構(gòu)成的通信鏈路是單向的， 即能在一個(gè)方向上傳輸數(shù)據(jù)，而且所有的鏈路是單向的，即能在一個(gè)方向上圍繞著環(huán)進(jìn)行循環(huán)。環(huán)型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的交換方式采用分組交換。由于多個(gè)工作站共享同一環(huán)，因此需要對(duì)此進(jìn)行控制， 以便決定每個(gè)站在什么時(shí)候可以把分組放在環(huán)上。一般情況下， 環(huán)型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)網(wǎng)12/14.絡(luò)采用令牌環(huán) (Token Ring) 的介質(zhì)訪問(wèn)控制。信息發(fā)送的過(guò)程為：如果某一站點(diǎn)希望將報(bào)文發(fā)送到另一目的站點(diǎn)，那么它需要將這個(gè)報(bào)文分成若干個(gè)分組。每個(gè)分組包括一段數(shù)據(jù)再加上一些控制信息， 其

21、中控制信息包括目的站點(diǎn)的地點(diǎn)。發(fā)送信息的站點(diǎn)依次把每個(gè)分組放到環(huán)上之后， 通過(guò)其他中繼器進(jìn)行循環(huán)；環(huán)中的所有中繼器都將分組的地址與該中繼器連接的節(jié)點(diǎn)的地址相比較，當(dāng)?shù)刂贩蠒r(shí)，該站點(diǎn)就接收該分組。環(huán)型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)具有以下優(yōu)點(diǎn)： 電纜長(zhǎng)度短。環(huán)型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)所需的電纜長(zhǎng)度與總線型相當(dāng)，但比星型要短。 適用于光纖。光纖傳輸速度高，環(huán)型拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)是單向傳輸，十分適用于光纖通信介質(zhì)。如果在環(huán)型拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)中把光纖作為通信介質(zhì)， 將大大提高網(wǎng)絡(luò)的速度和加強(qiáng)抗干擾的能力。 無(wú)差錯(cuò)傳輸。由于采用點(diǎn)到點(diǎn)通信鏈路，被傳輸?shù)男盘?hào)在每一節(jié)點(diǎn)上再生，因此，傳輸信息誤碼率可減到最少。環(huán)型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)為： 可靠性差。在環(huán)上傳輸數(shù)據(jù)是通過(guò)接在環(huán)上的每個(gè)中繼器完成的，所以任何兩個(gè)節(jié)點(diǎn)間的電纜或者中繼器故障都會(huì)導(dǎo)致全網(wǎng)故障。 故障診斷困難。因?yàn)榄h(huán)上的任一點(diǎn)出現(xiàn)故障都會(huì)引起全網(wǎng)的故障，所以難于對(duì)故障進(jìn)行定位。 調(diào)整網(wǎng)絡(luò)比較困難。要調(diào)整網(wǎng)絡(luò)中的配置，例如擴(kuò)大或縮小，都是比較困難的?；旌闲屯?fù)浣Y(jié)構(gòu)混合型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是指綜合性的一種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。組建混合型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)有利于發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)，克服相應(yīng)的局限。圖1-9 為一個(gè)混合