局域网拓扑结构是什么

xiaobaiQA2020-04-26 12:59:30阅读(...)

网络拓扑结构是指用传输介质互连各种设备的物理布局。网络中的计算机等设备要实现互联,就需要以一定的结构方式进行连接,这种连接方式就叫做“拓扑结构”,通俗地讲就是这些网络设备是如何连接在一起的。

网络拓扑结构是指用传输介质互连各种设备的物理布局。网络中的计算机等设备要实现互联,就需要以一定的结构方式进行连接,这种连接方式就叫做“拓扑结构”,通俗地讲就是这些网络设备是如何连接在一起的。常见的网络拓扑结构主要有:总线型结构、环形结构、星形结构、树形结构和网状结构等。

局域网拓扑结构是什么

简介

局域网( Local Area Network,LAN)是一种私有网络,一般存在于一座建筑物内。局域网被广泛用来连接个人计算机和消费类电子设备,使它们能够共享资源(比如服务器、打印机)和交换信息。当局域网被用于公司时,就称为企业网(Enterprise Network)。

局域网一般分为有线局域网和无线局域网两种。有线局域网使用了各种不同的传输技术。它们大多使用铜线作为传输介质,但也有一些使用光纤。通常情况下,有线局域网的运行速率在 100 Mbit/s~l Gbit/s 之间,延迟很低(微秒或纳秒级),而且很少发生错误。较新的局域网甚至可以工作在高达 10 Gbit/s 的速率下。

常见的局域网拓扑结构可以划分为:总线型、环形、星形。其余的一些拓扑结构多是从这三种结构衍生或组合而来的。

总线型结构

总线型结构采用一条单根的通信线路(总线)作为公共的传输通道,所有的结点都通过相应的接口直接连接到总线上,并通过总线进行数据传输。例如,在一根电缆上连接了组成网络的计算机或其他共享设备,如图 1 所示。由于单根电缆仅支持一种信道,因此连接在电缆上的计算机和其他共享设备共享电缆的所有容量。连接在总线上的设备越多,网络发送和接收数据就越慢。

总线型网络使用广播式传输技术,总线上的所有结点都可以发送数据到总线上,数据沿总线传播。但是,由于所有结点共享同一条公共通道,所以在任何时候只允许一个站点发送数据。当一个结点发送数据,并在总线上传播时,数据可以被总线上的其他所有结点接收。各站点在接收数据后,分析目的物理地址再决定是否接收该数据。粗、细同轴电缆以太网就是这种结构的典型代表。

环状结构

环状结构中,各个工作站的地位相同,它们相互顺序连接,构成一个封闭的环,数据在环中可以是单向或是双向传送。环形拓扑结构简单,传输延时确定,但是环中的每一个站点与连接站点之间的通信线路都会成为网络可靠性的瓶颈,环中的任意一个站点出现通信故障,都会造成网络瘫痪,如图所示。

环状结构有两种类型,即单环结构和双环结构。令牌环是单环结构的典型代表,光纤分布式数据接口(FDDI)是双环结构的典型代表。

星状结构

星状结构的每个结点都由一条点对点链路与中心结点(公用中心交换设备,如交换机、集线器等)相连,如图所示。星状网络中的一个结点如果向另一个结点发送数据,首先将数据发送到中央设备,然后由中央设备将数据转发到目标结点。信息的传输是通过中心结点的存储转发技术实现的,并且只能通过中心结点与其他结点通信。星状网络是局域网中最常用的拓扑结构。

优点

(1)容易实现

它所采用的传输介质一般都是采用通用的双绞线,这种传输介质相对来说比较便宜,如正品超五类双绞线每米也仅 1.5 元左右,而同轴电缆最便宜的约 2.00 元一米,光缆更不用说了。

这种拓扑结构主要应用于 IEEE 802.2、IEEE802.3 标准的以太局域网中。

(2)可靠性高

在星形拓扑的结构中,每个连接只与一个设备相连,因此,单个连接的故障只影响一个设备,不会影响全网。

(3)故障诊断容易

如果网络中的节点或者通信介质出现问题,只会影响到该节点或者通信介质相连的节点,不会涉及整个网络,从而比较容易判断故障的位置。

(4)节点扩展、移动方便

节点扩展时只需要从集线器或交换机等集中设备中拉一条线即可,而要移动一个节点只需要把相应节点设备移到新节点即可,而不会像环形网络那样“牵一发而动全身”。

(5)网络传输数据快

这一点可以从最新的 1000Mbps 到 10G 以太网接入速度看出。

树状结构

树状结构(也称星状总线拓扑结构)是从总线型和星状结构演变来的。网络中的结点设备都连接到一个中央设备(如集线器)上,但并不是所有的结点都直接连接到中央设备,大多数的结点首先连接到一个次级设备,次级设备再与中央设备连接。

树状结构有两种类型,一种是由总线型拓扑结构派生出来的,它由多条总线连接而成;另一种是星状结构的变种,各结点按一定的层次连接起来,形状像一棵倒置的树,故得名树状结构。在树状结构的顶端有一个根结点,它带有分支,每个分支还可以再带子分支。

树状拓扑结构的主要特点如下:

(1)易于扩展,故障易隔离,可靠性高;电缆成本高。

(2)对根结点的依赖性大,一旦根结点出现故障,将导致全网不能工作。

网状结构

网状结构中,各个工作站连成一个网状结构,没有主机,也不分层次,通信功能分散在组成网络的各个工作站中,是一种分布式的控制结构。它具有较高的可靠性,资源共享方便,但线路复杂,网络管理也较为困难,一般在广域网中才采用这种拓扑结构。

网状拓扑结构有以下主要特点:

(1)可靠性高;结构复杂,不易管理和维护;线路成本高;适用于大型广域网。

(2)因为有多条路径,所以可以选择最佳路径,减少时延,改善流量分配,提高网络性能,但路径选择比较复杂。

混合型结构

混合型结构是由以上几种拓扑结构混合而成的,如环星状结构,它是令牌环网和 FDDI 网常用的结构。再如总线型和星状的混合结构等。

优点

(1)应用相当广泛

这主要是因它解决了星形和总线型拓扑结构的不足,满足了大公司组网的实际需求。

(2)扩展相当灵活

这主要是因为它继承了星形拓扑结构的优点。

(3)速度较快

因为其骨干网采用高速的同轴电缆或光缆,所以整个网络在速度上应不受太多的限制。

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