㈠ 简述计算机网络常见的拓扑结构及各自的优缺点
按照拓扑结构的不同,可以将计算机网络分为总线结构、环形结构和星型结构三种基本类型。下面就详细介绍一下各自优缺点。
总线结构
总线结构上所有的结点都连接到一条称为总线的公共线路上。即所有的结点共享一条数据通道,结点间通过广播进行通信,即一个结点发出的信息可以被网络上多个结点接受,而一段时间只允许一个结点传送信息。
优点
连接形式简单,易于实现,所用线缆最短,增加或者移除结点比较灵活,个别结点发生故障时,不影响网络中其他结点的正常工作。
缺点
网络传输能力低,安全性低,总线发生故障时,会导致全网瘫痪。结点数量的增多会影响网络性能。
环形结构
环形结构是将联网的计算机由通信线路连接成一个闭合的环,在环形结构网络中信息按照固定方向流动,或顺时针方向,或逆时针方向。
优点
一次通信的最大传输延迟是固定的,每个网上结点只与其他二个结点有物理链路直接互连。传输控制机制简单,实时性强。
缺点
一个结点发生故障时,可能导致全网瘫痪,可靠性差。
星型结构
星型结构是以一个结点为中心的处理系统。其他各结点都与该中心结点有着物理链路的直接互连,其他结点直接不能直接通信,其他结点直接的通信需要该中心结点进行转发。因此中心结点必须有着较强的功能和较高的可靠性。
优点
结构简单,建网容易,控制简单。
缺点
属于集中控制。主机负载过重,可靠性低,通信线路利用率低。
(1)计算机网络拓扑结构功能扩展阅读
拓扑结构的选择往往与传输媒体的选择及媒体访问控制方法的确定紧密相关。在选择网络拓扑结构时,应该考虑的主要因素有下列几点:
(1)可靠性。尽可能提高可靠性,以保证所有数据流能准确接收;还要考虑系统的可维护性,使故障检测和故障隔离较为方便。
(2)费用。建网时需考虑适合特定应用的信道费用和安装费用。
(3)灵活性。需要考虑系统在今后扩展或改动时,能容易地重新配置网络拓扑结构,能方便地处理原有站点的删除和新站点的加入。
(4)响应时间和吞吐量。要为用户提供尽可能短的响应时间和最大的吞吐量。
计算机网络的拓扑结构主要有:总线型拓扑、星型拓扑、环型拓扑、树型拓扑和混合型拓扑。
1、网状拓扑结构
优点:任意两个设备间有自己专用的通信通道,不会产生网络冲突,当某个设备发生故障时,不会影响网络中其他设备的通信。
缺点:硬件实现比较困难,需要的电缆多,n个结点的网络至少需要n(n-1)/2条连接电缆,安装成本高,向网络中添加或删除结点都非常困难。
2、星形拓扑结构
优点:硬件安装比较简单成本,向网络中添加或删除结点简便。
缺点:如果中心结点发生故障,整个网络通信将完全瘫痪;另外,由于网络各设备间不能直接通信,需要通过中心结点转发,因此通信时会带来一定的时间延迟。
3、总线型拓扑结构
优点:安装简单,所需要电缆数比星型网络少,可以较方便地在网络中添加或删除结点。
缺点:如果主干电缆发生故障,那么整个网络将瘫痪,并且很难确定出现故障的位置。
4、环形拓扑结构
优点是:环状网络的硬件安装相对简单,发生故障时比较容易确定故障位置。
缺点是:环中任意一个节点发生故障都会导致整个网络瘫痪;虽然比较容易实现在网络添加和删除结点,但添加或删除结点时整个网络不能工作。
5、蜂窝拓扑结构
蜂窝拓扑结构是无线局域网中常用的结构.它以无线传输介质(微波、卫星、红外等)点到点和多点传输为特征,是一种无线网,适用于城市网、校园网、企业网。
㈢ 计算机网络的拓扑结构有哪几种它们有什么区别
计算机网络的物理连接形式叫做网络的物理拓扑结构。连接在网络上的计算机、大容量的外存、高速打印机等设备均可看作是网络上的一个节点,也称为工作站.计算机网络中常用的拓扑结构有总线型、星型、环型、树型拓扑结构,各个结构的区别需要结合各自的优缺点进行区分,详细可参照下面信息。
①总线拓扑结构
树型拓扑结构就像一棵“根”朝上的树,与总线拓扑结构相比,主要区别在于总线拓扑结构中没有“根”.这种拓扑结构的网络一般采用同轴电缆,用于军事单位、政府部门等上、下界限相当严格和层次分明的部门.
树型拓扑结构的特点:优点是容易扩展、故障也容易分离处理,缺点是整个网络对根的依赖性很大,一旦网络的根发生故障,整个系统就不能正常工作。
㈣ 研究网络拓扑结构的作用和意义
网络拓扑结构 星型拓扑结构网络拓扑结构是指用传输媒体互连各种设备的物理布局,就是用什么方式把网络中的计算机等设备连接起来。拓扑图给出网络服务器、工作站的网络配置和相互间的连接,它的结构主要有星型结构、环型结构、总线结构、分布式结构、树型结构、网状结构、蜂窝状结构等。
星型拓扑结构
星型结构是最古老的一种连接方式,大家每天都使用的电话属于这种结构。星型结构是指各工作站以星型方式连接成网。网络有中央节点,其他节点(工作站、服务器)都与中央节点直接相连,这种结构以中央节点为中心,因此又称为集中式网络。
这种结构便于集中控制,因为端用户之间的通信必须经过中心站。由于这一特点,也带来了易于维护和安全等优点。端用户设备因为故障而停机时也不会影响其它端用户间的通信。同时它的网络延迟时间较小,传输误差较低。但这种结构非常不利的一点是,中心系统必须具有极高的可靠性,因为中心系统一旦损坏,整个系统便趋于瘫痪。对此中心系统通常采用双机热备份,以提高系统的可靠性。
适用场合:局域网、广域网。
环型网络拓扑结构
环型结构在LAN中使用较多。这种结构中的传输媒体从一个端用户到另一个端用户,直到将所有的端用户连成环型。数据在环路中沿着一个方向在各个节点间传输,信息从一个节点传到另一个节点。这种结构显而易见消除了端用户通信时对中心系统的依赖性。
环行结构的特点是:每个端用户都与两个相临的端用户相连,因而存在着点到点链路,但总是以单向方式操作,于是便有上游端用户和下游端用户之称;信息流在网中是沿着固定方向流动的,两个节点仅有一条道路,故简化了路径选择的控制;环路上各节点都是自举控制,故控制软件简单;由于信息源在环路中是串行地穿过各个节点,当环中节点过多时,势必影响信息传输速率,使网络的响应时间延长;环路是封闭的,不便于扩充;可靠性低,一个节点故障,将会造成全网瘫痪;维护难,对分支节点故障定位较难。
适用场合:局域网,实时性要求较高的环境。
总线拓扑结构
总线拓扑结构
总线结构是使用同一媒体或电缆连接所有端用户的一种方式,也就是说,连接端用户的物理媒体由所有设备共享,各工作站地位平等,无中心节点控制,公用总线上的信息多以基带形式串行传递,其传递方向总是从发送信息的节点开始向两端扩散,如同广播电台发射的信息一样,因此又称广播式计算机网络。各节点在接受信息时都进行地址检查,看是否与自己的工作站地址相符,相符则接收网上的信息。
使用这种结构必须解决的一个问题是确保端用户使用媒体发送数据时不能出现冲突。在点到点链路配置时,这是相当简单的。如果这条链路是半双工操作,只需使用很简单的机制便可保证两个端用户轮流工作。在一点到多点方式中,对线路的访问依靠控制端的探询来确定。然而,在LAN环境下,由于所有数据站都是平等的,不能采取上述机制。对此,研究了一种在总线共享型网络使用的媒体访问方法:带有碰撞检测的载波侦听多路访问,英文缩写成CSMA/CD。
这种结构具有费用低、数据端用户入网灵活、站点或某个端用户失效不影响其它站点或端用户通信的优点。缺点是一次仅能一个端用户发送数据,其它端用户必须等待到获得发送权;媒体访问获取机制较复杂;维护难,分支节点故障查找难。尽管有上述一些缺点,但由于布线要求简单,扩充容易,端用户失效、增删不影响全网工作,所以是LAN技术中使用最普遍的一种。
适用场合:局域网,对实时性要求不高的环境。
分布式拓扑结构
分布式结构的网络是将分布在不同地点的计算机通过线路互连起来的一种网络形式。
分布式结构的网络具有如下特点:由于采用分散控制,即使整个网络中的某个局部出现故障,也不会影响全网的操作,因而具有很高的可靠性;网中的路径选择最短路径算法,故网上延迟时间少,传输速率高,但控制复杂;各个节点间均可以直接建立数据链路,信息流程最短;便于全网范围内的资源共享。缺点为连接线路用电缆长,造价高;网络管理软件复杂;报文分组交换、路径选择、流向控制复杂;在一般局域网中不采用这种结构。
树型拓扑结构
树型结构是分级的集中控制式网络,与星型相比,它的通信线路总长度短,成本较低,节点易于扩充,寻找路径比较方便,但除了叶节点及其相连的线路外,任一节点或其相连的线路故障都会使系统受到影响。
网状拓扑结构
在网状拓扑结构中,网络的每台设备之间均有点到点的链路连接,这种连接不经济,只有每个站点都要频繁发送信息时才使用这种方法。它的安装也复杂,但系统可靠性高,容错能力强。有时也称为分布式结构。
适用场合: 主要用于地域范围大、入网主机多(机型多)的环境,常用于构造广域网络。
蜂窝拓扑结构
蜂窝拓扑结构是无线局域网中常用的结构。它以无线传输介质(微波、卫星、红外等)点到点和多点传输为特征,是一种无线网,适用于城市网、校园网、企业网。
㈤ 什么是计算机网络计算机网络主要有哪些拓扑结构
1、计算机网络是将地理位置不同但具有独立功能的多个计算机系统,通过通信设备和线路将其连接起来,由功能完善的网络软件实现网络资源共享的计算机系统的集合。它是计算机技术与通信技术的结合产物。网络可以是点对点的。也可以是多点连接的。
2、计算机网络拓扑结构是指网络中各个站点相互连接的形式,在局域网中明确一点讲就是文件服务器、工作站和电缆等的连接形式。现在最主要的拓扑结构有总线型拓扑、星形拓扑、环形拓扑、树形拓扑(由总线型演变而来)以及它们的混合型。
常见的网络拓扑结构有:
1、总线型拓扑。总线型拓扑是一种基于多点连接的拓扑结构,是将网络中的所有的设备通过相应的硬件接口直接连接在共同的传输介质上。
2、环型拓扑。
3、树形拓扑结构。树形拓扑从总线拓扑演变而来,形状像一棵倒置的树,顶端是树根,树根以下带分支,每个分支还可再带子分支。
4、星形拓扑结构。星形拓扑结构是一种以中央节点为中心,把若干外围节点连接起来的辐射式互联结构,各结点与中央结点通过点与点方式连接,中央结点执行集中式通信控制策略,因此中央结点相当复杂,负担也重。
5、网状拓扑。网状拓扑又称作无规则结构,结点之间的联结是任意的,没有规律。
(1)网状网:在一个大的区域内,用无线电通信连路连接一个大型网络时,网状网是最好的拓扑结构。通过路由器与路由器相连,可让网络选择一条最快的路径传送数据。
(2)主干网:通过桥接器与路由器把不同的子网或LAN连接起来形成单个总线或环型拓扑结构,这种网通常采用光纤做主干线。
(3)星状相连网:利用一些叫做超级集线器的设备将网络连接起来,由于星型结构的特点,网络中任一处的故障都可容易查找并修复。
6、混合型拓扑结构。混合型拓扑结构就是两种或两种以上的拓扑结构同时使用。
7、蜂窝拓扑结构。蜂窝拓扑结构是无线局域网中常用的结构。
8、卫星通信拓扑结构。