網路拓撲結構

網路拓撲結構網路拓撲結構是指用傳輸**互聯各種裝置的物理布局。將參與lan工作的各種裝置用**互聯在一起有多種方法,實際上只有幾種方式能適合lan的工作。

如果乙個網路只連線幾台裝置,最簡單的方法是將它們都直接相連在一起，這種連線稱為點對點連線。用這種方式形成的網路稱為全網際網路絡,如下圖所示。

圖中有6個裝置，在全互聯情況下,需要15條傳輸線路。如果要連的裝置有n個,所需線路將達到n(n-1)/2條!顯而易見,這種方式只有在涉及地理範圍不大，裝置數很少的條件下才有使用的可能。即使屬於這種環境,在lan技術中也不使用。我們所說的拓撲結構，是因為當需要通過互聯裝置(如路由器)互聯多個lan時,將有可能遇到這種廣域網(wan)的互聯技術。目前大多數網路使用的拓撲結構有3種:

① 星行拓撲結構;

② 環行拓撲結構;

③ 匯流排型拓撲結;

1.星型拓撲結構

星型結構是最古老的一種連線方式，大家每天都使用的**都屬於這種結構，如下圖所示。其中,圖(a)為**網的星型結構,圖(b)為目前使用最普遍的乙太網(ethernet)星型結構,處於中心位置的網路裝置稱為集線器,英文名為hub。

(a)**網的星行結構　　　　　　　　　　　　(b)以hub為中心的結構

這種結構便於集中控制,因為端使用者之間的通訊必須經過中心站。由於這一特點,也帶來了易於維護和安全等優點。端使用者裝置因為故障而停機時也不會影響其它端使用者間的通訊但這種結構非常不利的一點是,中心系統必須具有極高的可靠性,因為中心系統一旦損壞，整個系統便趨於癱瘓。對此中心系統通常採用雙機熱備份,以提高系統的可靠性。

這種網路拓撲結構的一種擴充便是星行樹,如下圖所示。每個hub與端使用者的連線仍為星型,hub的級連而形成樹。然而,應當指出,hub級連的個數是有限制的,並隨廠商的不同而有變化。

還應指出,以hub構成的網路結構,雖然呈星型布局,但它使用的訪問**的機制卻仍是共享**的匯流排方式。

2.環型網路拓撲結構

環型結構在lan中使用較多。這種結構中的傳輸**從乙個端使用者到另乙個端使用者,直到將所有端使用者連成環型,如圖5所示。這種結構顯而易見消除了端使用者通訊時對中心系統的依賴性。

環行結構的特點是,每個端使用者都與兩個相臨的端使用者相連,因而存在著點到點鏈路,但總是以單向方式操作。於是,便有上游端使用者和下游端使用者之稱。例如圖5中,使用者n是使用者n+1的上游端使用者,n+1是n的下游端使用者。如果n+1端需將資料傳送到n端，則幾乎要繞環一周才能到達n端。

環上傳輸的任何報文都必須穿過所有端點,因此,如果環的某一點斷開,環上所有端間的通訊便會終止。為克服這種網路拓撲結構的脆弱,每個端點除與乙個環相連外，還連線到備用環上,當主環故障時,自動轉到備用環上。

3.匯流排拓撲結構

匯流排結構是使用同一**或電纜連線所有端使用者的一種方式,也就是說，連線端使用者的物理**由所有裝置共享，如下圖所示。使用這種結構必須解決的乙個問題是確保端使用者使用**傳送資料時不能出現衝突。在點到點鏈路配置時,這是相當簡單的。如果這條鏈路是半雙工操作，只需使用很簡單的機制便可保證兩個端使用者輪流工作。在一點到多點方式中,對線路的訪問依靠控制端的探詢來確定。然而，在lan環境下,由於所有資料站都是平等的,不能採取上述機制。對此，研究了一種在匯流排共享型網路使用的**訪問方法:帶有碰撞檢測的載波偵聽多路訪問,英文縮寫成c**a/cd。

這種結構具有費用低、資料端使用者入網靈活、站點或某個端使用者失效不影響其它站點或端使用者通訊的優點。缺點是一次僅能乙個端使用者傳送資料，其它端使用者必須等待到獲得傳送權。**訪問獲取機制較複雜。儘管有上述一些缺點,但由於佈線要求簡單,擴充容易,端使用者失效、增刪不影響全網工作,所以是網路技術中使用最普遍的一種。

文章**http://www.jswl.cn/course/a1013/wljczs/index0304.htm

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